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人工智能課程總結

時間:2022-08-26 06:00:34

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人工智能課程總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

人工智能課程總結

第1篇

關鍵詞:林業院校;人工智能課程教學

1背景

近年來,隨著“互聯網+”的快速普及,互聯網跨界融合創新模式進入林業領域,利用移動互聯網、物聯網、大數據、云計算等技術推動信息化與林業深度融合,開啟了智慧林業的大門。我國林業信息化、智能化建設逐步走上了有序、快步發展的軌道,取得了重要的進展。

2011―2013年,國家林業局先后開展了中國林業信息化體制機制研究和中國智慧林業發展規劃研究,在此基礎上出臺了《國家林業局關于進一步加快林業信息化發展的指導意見》和《中國智慧林業發展指導意見》。2012―2013年,在深入研究的基礎上,林業局編制了《中國林業物聯網發展框架設計》,2016年3月正式了《“互聯網+”林業行動計劃》。

國家林業局制定的《中國智慧林業發展指導意見》指出,信息化、智能化在林業中的應用已經從零散的點的應用發展到融合的、全面的創新應用。隨著現代信息技術的逐步應用,能實現林業資源的實時、動態監測和管理,更透徹地感知生態環境狀況、遏制生態危機,更深入地監測預警事件、支撐生態行動、預防生態災害。

人工智能是計算機科學中涉及研究、設計和應用智能機器的一個重要分支。國際上,人工智能的研究已取得長足的進展;在國內,也呈現出極好的發展勢頭,人工智能已得到迅速的傳播與發展,并促進了其他學科的發展。我國已有數以萬計的科技人員和大學師生從事不同層次的人工智能的研究與學習,人工智能已成為一個受到廣泛重視并有著廣闊應用潛能的龐大的、交叉的前沿學科。特別是經過近幾十年的發展,智能技術及其應用已經成為各行業創新的重要生長點,其廣泛的應用前景日趨明顯,如智能機器人、智能化機器、智能化電器、智能化樓宇、智能化社區、智能化物流等,對人類生活的方方面面產生了重要的影響。

近年來,人工智能已經在智慧林業相關領域中得到了廣泛應用,例如,在智能機器人的應用方面,已經有大量的嫁接機器人、水果采摘機器人、農藥噴灑機器人、果實分檢機器人等投入使用;在專家系統的應用方面,森林病蟲害診斷專家系統、病蟲預測預報專家系統、林產品生產管理專家系統、專家咨詢和人員培訓專家系統等也得到了廣泛應用。

隨著人工智能在智慧林業中的廣泛應用,涉林企業和事業單位對智能型林業高技術人才的需求也在不斷加大。為了適應市場對智能型人才的需求,自2003年起,國內諸多林業高等院校在計算機科學與技術專業本科階段、林業相關專業的研究生階段陸續開設人工智能課程,同時不斷加大人工智能課程的比重,因此,人工智能課程教學對于林業院校顯得越來越重要。

2林業院校人工智能課程教學現狀

林業院校開設人工智能課程的專業不多,但有不斷增加的趨勢。以中南林業科技大學為例,該校計算機科學與技術本科專業自2003年起就開設了人工智能課程,所用教材一直是蔡自興教授主編的《人工智能及其應用》;另外,面向部分專業的碩士和博士研究生開設了人工智能相關課程,如農業碩士的農業信息化領域研究生開設了人工智能技術,森林經理和森林培育兩個專業的博士研究生開設了人工智能與專家系統。

針對計算機科學與技術本科專業,人工智能課程主要使用蔡自興教授主編的《人工智能及其應用》教材施教,但由于課時數僅有32學時,關于人工智能的一些高級應用,如神經網絡、專家系統、機器學習等,采用專題的形式組織教學。該專業沒有設置實驗學時,僅在理論課堂上演示了一些仿真軟件,如BP神經網絡仿真環境。

針對農業碩士的農業信息化領域研究生和森林經理及森林培育兩個專業的博士研究生,教學計劃安排的學時數為40學時,沒有指定教材,僅給學生列了蔡自興教授的《人工智能及其應用――研究生用書》等幾本參考教材。課堂主要以專題的形式組織教學,每一講除了相關的理論以外,還介紹一些工程實踐應用的例子,讓研究生能夠了解這些人工智能算法如何在實際中得到具體應用。

3林業院校人工智能課程教學存在的問題

全國各高等院校的人工智能課程教學都或多或少地存在一些問題,林業院校更有區別于其他類型院校的顯著特征,而且林業院校開設該課程教學相對較晚,因此林業院校的人工智能課程教學存在更多的問題。

(1)師資短缺。在林業院校,林學相關專業開設該課程往往由林學相關專業的教師主講。這些非計算機相關專業的教師雖然曾從事過人工智能個別算法或領域研究,但不具備全面的人工智能相關專業知識,在講授不熟悉的人工智能知識點時顯得力不從心。

(2)教學內容專業性不強。人工智能是計算機科學的一個分支學科,一般的人工智能教材都比較適合計算機相關專業的學生使用,但是農業信息化、森林經理、森林培育等專業的學生不管是專業基礎還是行業應用背景均與計算機類專業學生不同,如果我們仍然按普通的教材施教,教學內容就缺乏林科特色,顯得專業性不強,無法吸引學生的聽課興趣。

(3)教學難度過大。林業院校涉林專業的學生一般只有計算機文化基礎、C語言等簡單的計算機課程基礎,缺乏算法思想。而人工智能課程涉及很多高級、復雜的算法,不論從算法思想,還是從算法實現和算法應用,對非計算機類專業學生來說難度過大。因此,在教學內容和教學要求上要做一些取舍。

除此之外,還存在諸如缺少實驗環節、教學手段單一、教學案例缺乏等其他普遍性問題。

4林業院校人工智能課程教學改革建議

通過分析林業院校人工智能課程教學存在的問題,結合自己近十余年來從事人工智能教學的經驗,我們提出了一些改革建議。

(1)推行專題式教學,解決師資缺乏的問題。在師資缺乏的情況下,由一名教師完成整個人工智能課程教學比較困難,同時,可能有多名教師分別在人工智能的不同方面進行過深入研究。因此,可以將該課程按章節分成各個不同的模塊,每一個模塊設一個專題,如神經網絡專題、專家系統專題、機器學習專題等,再由多名教師分別承擔自己熟悉的專題進行講授。這樣既可以解決一位教師的知識不足,又可以讓各位教師結合自己的科研將每一個熟悉的專題講授得更加詳細、更加有趣。

(2)教學內容與涉林專業緊密結合,解決專業性不強的問題。事實上,人工智能的各領域應用在林業行業都能找到對應的應用實例。例如,林果采摘機器人就是機器人在林業中的應用;林火識別和林木病蟲害監測就是模式識別在林業中的應用;林火蔓延預測可以用到隱馬爾科夫模型;PAID50專家系統平臺就是專家系統在農林業中的應用典范等。因此,在教學過程中,我們可以考慮將人工智能知識與林業應用結合進行講解,這樣學生更容易接受也更樂意接受。更進一步,如果能夠結合這些林業應用編寫一本《人工智能及其林業應用》教材,將會更加適合涉林專業的學生學習這門課程。

(3)應用計算機仿真軟件解決教學內容難度大的問題。非計算機類專業的學生計算機基礎較差,編程能力不強,算法訓練不足,對各種人工智能高級算法難以理解,更難以編程實現。針對這個實際問題,我們可以主動提供一些相關算法的計算機仿真軟件,在課堂上通過演示這些仿真軟件,讓學生直觀地理解算法,甚至能夠通過仿真軟件應用這些算法解決本專業相關的問題。例如可以開發如圖1和圖2所示的BP神經網絡算法仿真軟件,通過該仿真可以把神經網絡的結構、訓練時的權值偏差變化、訓練過程中總誤差的變化等信息完全呈現在學生面前,學生通過這個仿真過程就不難理解BP神經網絡算法,甚至可以使用這個仿真軟件來解決本專業相關的一些問題。

第2篇

人工智能技術及其應用的發展歷史雖然只有短短的50余年,但是它作為信息技術的前沿領域,對社會經濟和發展的影響卻越來越大。在基礎教育課程改革的大潮中,許多國家意識到基礎教育領域開展人工智能教育的必要性,努力把人工智能列入技術類教育的教學內容中。作為師范類院校,教授人工智能課是有必要的。? 

(1)為部分優秀的學生將來做更深入的研究打堅實的基礎。在面向知識經濟的今天,研究獲取、表示和使用知識的人工智能學科越來越受到人們的重視。目前人工智能研究被列為中國高技術領域的重點之一。以專家系統為代表的智能化系統在信息技術中也占有重要地位。因此在高等教育中開展人工智能教育和智能化系統的研發,不僅是計算機科學的應用,也是促進各學科服務于國民經濟發展的必然趨勢。為使人工智能的理論、方法和技術的研究與應用普及和深入,教育重心必須要下移,即從研究生教育向本科教育普及。開展本科層次人工智能普及教育的有效途徑之一是在本科高年級開設相關選修課。開展人工智能教育,不僅能夠更好地發揮高等院校的育人和科學研究功能,而且能為學生拓寬專業路徑,擴大自主學習空間和發展個性創造條件,同時也為營造一個使學生不僅有寬厚、扎實的理論基礎,且具綜合分析和解決問題能力的環境。? 

(2)為將來從教的學生積聚大量的知識。英國早在1999年,人工智能課程已經作為選修課出現在中學的信息與通訊技術(ICT)課程中。許多中小學還通過機器人競賽活動來激發中小學生學習人工智能的興趣,使學生不僅提高了用信息技術解決問題的能力,而且培養了多種思維方式,獲得了更多的創新空間。美國現行的中學信息技術課程設置中,將人工智能的內容作為“媒體與技術”層面對12年級學生的要求。澳大利亞的部分中學開設的信息處理與技術課程,人工智能、信息系統、算法和程序設計、社會和倫理道德、計算機系統分別作為5個主題共同構成了該課程的教學內容。在該課程的大綱中規定,人工智能部分的教學內容在高中第3學期為12年級的學生開設,教學時間為10周。? 

在我國,多年以來中學奧林匹克信息學競賽中一直包含有人工智能相關的題目,涉及啟發式搜索、博弈、智能程序設計等問題。2003年4月,我國教育部正式頒布《普通高中技術課程標準(實驗)》,首次在信息技術科目中設立了“人工智能初步”選修模塊,標志著我國高中人工智能課程的正式起步。? 

我國的新課程標準頒布后,教育部評審并通過了分別由教育科學出版社、廣東高教出版社、地圖出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材,并開發了相應的教輔材料,包括教師用書和配套光盤等。為了配合中學人工智能課程的實施,國內也推出了一些適合中學生學習與體驗的人工智能軟件和網絡資源。另一方面,一些高校的本科生、研究生也逐步關注中學人工智能教育的開展并將其作為畢業論文的研究選題。一些師范院校適應形勢要求,已為師范生開設了與此相關的選修課程。? 

2 人工智能的教育及教學條件現狀? 

通過對本人多年的教學過程進行總結,我校的《人工智能》課程教育現狀可總結為如下幾點:? 

(1)理論知識充裕。但與實踐相脫節,特別是在智能科學技術的教育教學方面。盡管知識面相當廣泛,而人工智能理論的普及教育以及智能技術的開發與應用仍然十分滯后。? 

(2)同其它普通高等院校一樣,在本校,人工智能技術的研究與應用尚未普及,甚至比不上其它院校。這不利于培養學生的科研興趣及創造精神。? 

(3)缺乏配套實驗教材,實驗教學內容缺乏,無法培養學生的研究能力和創新能力。只有開設實驗項目,才能使人工智能的相關知識具有研究性和綜合性。? 

(4)對中小學智能教育的深度及教學方式、教學特點缺乏研究。做為師范類院校,我認為在對學生進行基礎知識教育的基礎上,要緊抓中小學智能教育的特點對師范類學生進行相關的教育與培訓。? 

相對于教育現狀,我校的《人工智能》課程教學條件現狀要稍好一些,其狀態如下:? 

(1)教材使用國家級規劃教材,此教材非常系統地介紹了人工智能的基本原理、方法和應用技術,適合本科及研究生使用。在我們的授課過程中,也會適當為學生提供相關的國內其他先進教材,如中南大學蔡自興教授的《人工智能及其應用》等。? 

(2)為了促進學生自主學習,我們準備了多種類型的擴充性學習資料,加強學生主動學習的意識,包括:課程相關雜志和書籍目錄,以及部分重要的參考文獻,與人工智能相關的網絡資源如優秀BBS、新聞組、網址等。 它們包括了大量的文獻資料、本領域研究的前沿動態等。 使用表明,學生非常樂于查閱這些資源。 使學生能通過使用這些資源進行一些人工智能程序設計,探討一些問題,在課堂討論中展示他們的收獲。? 

(3)校園網的普及與不斷優化使本課程有優良的實踐性教學環境,能充分滿足教學需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網絡教室,為實現本課程教學提供了物質保障。在網絡資源建設方面,全校辦公室、教室、學生宿舍和教師宿舍都以寬帶網相連,這些硬件設備對本課程教學發揮了重要作用,使本課程教學質量得以明顯提高。? 

3 人工智能教學方法及手段的改革? 

針對我們現在所采取的教學方法,我認為存在許多不足,如教學方式比較單一,教學內容偏重理論講解等,為此,提出以下教學方法的改革:? 

(1)通過多種途徑激發學生的學習興趣。課程的學習效果,直接受到學生興趣和參與意識的影響。一般來講,《人工智能》作為一門前沿課程,開始學生學習興趣很大,當開始接觸到抽象理論知識及部分算法時,學生往往感到不易接受。 我們通過各種途徑和方法, 激發和培養學生的學習興趣,包括鼓勵學生參與某部分知識的擴充性資料查找,預留一定時間請學生負責對此內容進行講解,布置學生對某個基本成型的實驗進行糾錯及驗證,降低問題解決的難度。學生因此產生興趣從而做更深度研究。? 

(2)進行啟發式教學。 我們可以嘗試在教學過程中不斷提出問題請學生思考,啟發學生求解這些問題,鼓勵學生提出自己的猜想和解決方案,然后擺出教材中的解決方案,并與同學所提出的觀點進行分析和比較,這足以加強學生學習的主動意識和參與意識,提高學生學習的積極性。? 

(3)課堂辯論與交互式教學。 組織課堂辯論,討論的議題可定位為譬如人工智能是否能超過人類智能等有爭議的問題。學生通過對這些問題展開激烈爭論,激發了學習潛能,明確了學習目標。當然師生間的交流方式還有很多,如郵件互發、QQ留言等,也可在課程網站中的互動平臺進行交流。? 

(4)分層次因材施教。 在授課過程中,通過對每個具體學生的學習進度、課堂作業情況進行及時評估,對學生提出進一步的學習建議和指導, 實現個性化的教學。 對優秀學生探討,可以在教學設計和實驗設計中要求其選作部分探索性、創新性的功課和實驗,以發揮學生個性優勢。對于有意于將來從事中小學教育的學生可以在機器人及人工智能技術發展現狀等知識層面對其做問題講解。而那些看似缺乏興趣的學生,我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關電影及科學小片引起其興趣,實行逐步引導的教學過程。? 

另外,我們可以嘗試雙語教學。 采用中文教材和講授的同時,注重在課程中的關鍵詞同時用英文表示,并適當指定英文參考短文和英文參考書。使學生能夠接觸國外文獻資料,加深對學習內容的理解,獲得更寬廣的知識。我們也可以在教學內容安排上,注重理論聯系實際,將一些人工智能網絡上的虛擬實驗給學生進行課外上網練習,從而使學生了解算法的具體運行過程, 通過參與達到知識的理解,掌握基本方法和技術。? 

 

根據現有的條件,我們在教學中可以采用多媒體教學和網絡課程教學相結合的方法,充分利用多媒體的豐富表現形式,利用網絡課程的交互性、情景化等特點,構筑以學生為主體的《人工智能》課程現代教學模式。 對于抽象知識,可通過動畫和視頻演示,通過聲音和圖像展示人工智能的歷史、人物和前景,做到學生直接而深刻地看到知識的內涵外延。網絡課程能較好地實現交互并使學習過程情景化,通過網絡課程的課堂練習和章節練習,教師可以評價學生的學習情況,并給學生提出學習建議,從而提高學生的研究力和創新力。我們也可以給學生播放中學《人工智能》課程課堂教學錄像,以使學生看到初高中學生的知識范圍及深度;同時給學生播放現有的《人工智能》科學成果,讓學生看到理論背后的實踐;也可以播放科幻片,激發學生想象的翅膀從而有興趣把人工智能作為將來深造的方向。《人工智能》是一門較新的課程,改進教學方法和手段不僅要靠教師,也應增加硬件設備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學系統或機器人輔助教學過程逼真、形象,一目了然,這樣可大大提高學生的學習效率,尤其是提高學生的觀察判斷能力、發現問題和解決問題的能力。? 

4 人工智能實踐教學設計的探討? 

我們可以在教學過程中,適量開設一些實驗和設計,提高學生的動手能力,并加深他們對理論知識的理解,降低理論的抽象度,提升理論的實用性。在近兩年的教學過程中,我們會適量加入一些人工智能語言的教學過程。例如,在講解了“野人與傳教士過河”等問題后,我們可以讓學生使用Visual Prolog或者C ?++?對算法進行實現;在講解 TSP 問題的遺傳算法解決案例后,指出編碼方案、初始種群大小、進化代數、交叉率變異率等因素對求解結果的影響,并要求學生通過實驗的方式來分析、理解這些問題,并提出“尋找更有利的解決方案”等問題。把學生的興趣激發后,為解決這些問題,學生會在課外主動查閱相關文獻、相互討論以實現他們所設計的方案,這樣既培養了學生善于鉆研和勇于創新的精神又提高了學生的實踐與創新能力。? 

參考文獻:? 

[1] 熊德蘭,李梅蓮,鄢靖豐.人工智能中實踐教學的探討[J].宿州學院學報,2008(1).? 

[2] 何元烈,汪玲.“Visual C ?++?”在“人工智能”教學中的應用與探討[J].廣東工業大學學報:社會科學版,2008(8).? 

第3篇

關鍵詞:人工智能;大數據;軟件

1人工智能及大數據的概念

1.1人工智能

人工智能是一門利用計算機程序模擬人類智能的科學,其應用領域十分廣泛,例如機器人、模式識別及專家系統等。人工智能的高科技產品,不僅實現了對人類思維的模擬,在某些方面還超過了人類。

1.2大數據

大數據是指海量信息的集合,一般用常規軟件工具無法對其進行有效的采集、存儲和處理,需要借助具有超強洞察力的大數據技術對其進行有效的采集、存儲、處理、分析和共享。大數據技術能夠有效地進行超大規模的并行處理,能夠有效地處理結構化及半結構化的數據,具有較強的數據挖掘能力及分析決策能力。

2人工智能及大數據對軟件技術專業人才的需求特點

2.1知識更新能力

人工智能及大數據技術日新月異,需要軟件專業技術專業人才具有較強的知識更新能力,較強的自主學習能力,以及較高的技術應用能力。但目前相當一部分軟件技術專業的大學生的自主學習能力不高,知識更新能力不強,亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業人才的需求特點改進培養方案,增加相關課程,培養學生對新知識的理解和掌握尤為重要。

2.2創新思維能力

人工智能及大數據時代下,需要軟件技術專業人才具備較強的適應創新能力,較強的開拓思維能力,以及較強的團隊協作能力。但目前相當一部分軟件技術專業的大學生的創新思維能力較差,新知識更新缺乏主動性,迫切行,學習意識不強。亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業人才的需求特點創新改革培養方案,確定切實可行培養策略是學科發展的需要和任務。

2.3大數據分析能力

人工智能及大數據對人才的大數據分析能力要求較高,主要包括數據采集、數據整理、數據描述、數據統計分析和深度學習等諸多方面的能力。但目前相當一部分軟件技術專業的大學生的大數據分析能力不夠,不能很好地進行數據采集、存儲、整理、描述、統計分析和歸納總結,亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業人才的需求特點創新培養體系。

2.4軟件開發及測試能力

人工智能及大數據對人才的軟件開發及測試能力要求較高,主要包括軟件分析、軟件設計、軟件實現和軟件測試等方面的能力。但目前相當一部分軟件技術專業的大學生的軟件開發及測試能力較差,不能夠有效地開展軟件的規劃、分析、設計、實現與測試等環節,亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業人才的需求特點提升學生的軟件開發與測試的實踐能力。

3建設策略

3.1轉變教學理念,順應人工智能及大數據時展要求

傳統的教學理念已經不能適應人工智能及大數據時代的要求,亟需轉變教學理念,從而適應人工智能及大數據時代的要求,進而提升軟件技術專業人才的培養質量。在人工智能及大數據背景下,學校應深入分析人工智能及大數據對軟件技術專業人才的需求特點,從而有針對性的制定培養目標、培養任務和培養方案。在制定培養目標時,應著重考慮軟件技術專業人才在人工智能及大數據時代應具備的能力素質。在制定培養任務時,應著重參考人工智能及大數據相關崗位的崗位要求。在制定培養方案時,應堅持以學生為主體,以學生為本,突出知識更新能力、自主學習能力、開拓創新能力、團隊協作能力、大數據分析能力和軟件開發及測試能力的培養。

3.2引導學生利用現代化、智能化的網絡平臺進行自主學習

為了更好地適應人工智能及大數據對軟件技術專業人才的需求,應引導學生利用現代化、網絡化和智能化的Web平臺進行自主學習,從而提升學生的知識更新能力、開拓創新能力、解決問題的能力和團隊協作能力。首先,在人工智能及大數據背景下,網絡上涌現了大量的人工智能及大數據相關的學習資源,但這些網絡資源存在良莠不齊的現象,因此教師應該引導學生如何搜索、鑒別和使用這些網絡學習資源。然后,教師可以引導學生自由分組開展人工智能及大數據相關的學習,通過興趣小組的方式激發學生對人工智能及大數據的學習熱情,提升學生的自主學習能力,提升在線學習的效率。最后,教師可以自建教學網站,對網絡資源進行篩選和優化,使學生能夠更好地進行網絡學習。

3.3構建大數據分析課程體系,提升學生的大數據分析能力

人工智能及大數據對軟件技術專業人才的數據分析能力要求較高,眾多人工智能及大數據相關企業亟需大量的具有較高大數據分析能力的軟件技術專業人才。因此,大數據分析能力是目前軟件技術專業人才培養的重要內容,應適時構建大數據分析課程體系,進一步提升軟件技術專業學生的大數據分析能力。首先,教師是教學的組織者,因此應注重教師的培養,只有提升了教師的大數據分析能力,才能更好地提升學生的大數據分析能力。然后,重點突出數據挖掘能力的培養,包括數據預處理能力和聚類分析能力等。

第4篇

人工智能是迄今為止產業發展史上最偉大的事件之一。正如霍金所言,人工智能的崛起可能帶來一個美麗的新世界,也可能是人類文明史的終結。對于人類來說,盡管人工智能是好是壞尚存在不確定性,但毫無疑問,人工智能將在不久的未來開啟一個全新的時代。在這個人工智能時代,產業結構將被顛覆,重塑產業核心競爭力至關重要。

眾所周知,技術水平給定前提下,生產一定數量產品可以有資本和勞動的不同組合,所有可能組合的軌跡就是等產量線。技術的進步推動等產量線不斷向原點移動,而每次產業革命都會引起移動過程的質變。縱觀產業發展歷史,蒸汽時代、電氣時代均顯著推動了資本(表現為機器)對勞動(主要是體力勞動)的替代,導致生產要素的重組。人工智能掀起的是資本(表現為機器人)對勞動(主要是腦力勞動)的替代,無疑將觸發新的質變。

人工智能l展將經歷三個階段:第一個階段是邏輯智能。該階段智能以模擬人的邏輯思維為主,可憑借強大的記憶力、存儲力在完全信息下執行單一領域的任務并達到頂尖水平。阿爾法狗(AlphaGo)就是典型的例子;第二階段是抽象智能,該階段智能以模擬人的抽象思維為主,具備經驗推理能力和歸納總結能力,在已知領域里,即使信息不完備,也能做出正確判斷或最優決策;第三階段是靈感智慧,該階段智能以模擬人的靈感思維為主,盡管在未知領域,仍可以觸類旁通,瞬間直抵事物本質或產生新思想。可見,人工智能對腦力勞動的替代逐級深入,對產業的沖擊也將逐級增強。即便如此,現階段產業發展的核心仍然是人才,面對人工智能的逐級替代,產業發展更需要重新審視人才培養的邏輯與重心,塑造以高階智力為主導的人才核心競爭力。

一是培養向機器學習的能力。目前人工智能已在第一階段取得突破性進展,未來會呈現人機協作、各有所長的局面。人機溝通將是日常生產所需的基本技能。不僅如此,機器的計算、記憶、搜索、識別等功能遠遠超過人類,人們需要設法向機器學習,高效歸納人工智能的計算結果,并嘗試利用人工智能的計算結果開發全新的思維方式,重新思考產業發展的模式和規律。

二是提升綜合專業能力。人工智能在執行單項具體任務時會超越人類,但是短期內,在對事物的總結、判斷、推理等方面以及對美學、藝術的認知方面,人工智能還與人類有較大的差距。產業發展需要重視培養人的綜合能力,不僅是對邏輯判斷、抽象概括和經驗推理的綜合能力,還是對感性判斷和理性思考、自然科學與人文藝術相結合的能力。例如教育產業中,數學、物理、化學等單科知識性為強項的教師將被替代,產業發展更需要培養能夠設計綜合性課程,激發學生右腦潛能并加以應用的教師。

三是培育創新能力。創造力將是區別人工智能和人類的最終標志。就目前來看,人工智能僅能在指定目標下完成任務,而人類可以憑借其獨有的智慧,實現從無到有的突破。計算機、互聯網以及人工智能本身都是人類創造力的結晶。未來的產業發展中,更加需要有創造力和創新能力的人才,為此需要營造輕松的工作氛圍,引導員工追隨內心的興趣和向往,注重激發好奇心和探索精神,訓練激情思維、工匠思維、逆向思維和聯想思維能力。

中關村是我國科技創新的高地,人工智能技術正蓬勃發展,基本保持與國際同步。人工智能將率先在中關村落地,同時其產業也會最先受到沖擊。相比其他地區,中關村更加需要未雨綢繆,重新設計人才培養體系,重視高階智力人才的培養,實現產業核心競爭力重構。

第5篇

關鍵詞:智能科學基礎;系列課程;國家級教學團隊;改革;建設

在國家教育部質量工程的支持下,中南大學信息科學與工程學院對國家級精品課程人工智能[1-2]和智能控制[3]、全國雙語教學示范課程人工智能和國家級智能科學基礎系列課程教學團隊[4]等進行持之以恒的改革與建設,取得一些成果。

“智能科學基礎系列課程教學團隊”的教學隊伍是一支由國家級教學名師領銜[5],知識結構、梯隊結構和年齡結構比較合理,具有明顯的學科優勢、課程優勢、人才優勢和教學科研優勢的頗具特色與影響力的教學團隊。該團隊以中南大學智能科學研究中心為核心,主要承擔人工智能基礎、智能控制導論、機器人學、專家系統等本科基礎和專業基礎課程,碩士學位課程人工智能、智能控制和機器人控制技術以及留學生碩士學位課程Artificial Intelligence和博士生學位課程智能系統原理與應用的教學。

教學團隊在建設過程中,注重教學改革,加大課程建設和教材建設力度,不斷改進教學方法,在課程改革、教材建設、教學手段、隊伍建設以及交流合作等方面取得一些進展。本文擬就教學團隊的改革與建設的相關理念與實踐問題加以總結,談談我們的見解。

1創新教學方法

教學是教師的本職和核心工作。本教學團隊一直致力于教學方法與教學模式的改革與創新,虛心學習國內外先進教學經驗和方法,積極探索教學新路,形成了“以趣導課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學模式和教學方法[6-7]。充分激勵學生的學習積極性和主動性,發揮獨立思考和創新思維,多方位培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。我們在教學過程中應用了課堂演示、課堂互動、課堂辯論、課后網絡教學、網絡實驗等一系列現代化全方位的教學新模式。此外,為提高學生的動手能力和理論水平,讓學生直接參與部分教師課題,理論聯系實際,為畢業后的工作學習打下良好基礎。具體措施如下:

1) 舉行課堂討論會,營造自由探索氛圍。

為調動學生的積極性,我們在授課過程中多次開展課堂討論會和辯論會等活動,讓學生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點,使學生全方位地接觸所學課程,培養學生的研究能力,真正實現師生互動,并鼓勵學生用英語討論。學生對有些問題展開了激烈的爭論,激發了學習潛能,明確了學習目標。課程中還經常請來在科研工作中擔任主要任務的教授和博士生來給學生介紹最前沿的科學動態,激發學生們對所學知識和科學研究的興趣。在研究生教學方面,我們更進一步通過舉辦課程課堂學術研討會,讓學生在一年級就開始接觸學科前沿,自己查閱資料和動手寫科技論文,并在研討會上宣讀討論,培養獨立工作能力和從事學科前沿研究的能力,為將來的高層次研究打下基礎。

2) 倡導啟發式教學,培養學生學習能力。

注意采用面向問題的啟發式方法進行教學,啟發學生求解問題能力,強化學生的參與意識,提高他們的學習積極性。教學中還注意采用了多種交互式策略,如課堂教師提問、鼓勵或指定學生用英語提問、學生就某個知識點進行主題發言后老師點評等。此外,師生通過互聯網進行交互,方式包括Email、BBS和QQ談和交換文件等。

根據學生的興趣和創新潛力,對有專業特長的本科生,在自愿情況下,挑選2~3名參與國家級項目研究工作,進行中長期培養試點,實現本科培養過程與碩士、博士研究生培養過程的銜接。

3) 增強課程實驗教學環節,籌建智能專業實驗室。

智能科學基礎課程的概念性較強,初學者感到比較抽象,而實驗教學又是薄弱環節。因此,結合學生實際情況,我們對實踐教學環節十分重視,設計了一些新的實驗項目,探索新穎的實驗方法。新開實驗項目包括人工智能實驗、智能控制實驗、專家系統實驗、機器人學實驗、人工智能課程設計等。對相關課程的原有實驗,我們也進行了一些改革,增設了個性化的實驗,使得學生的實驗數據和實驗結果分析既有格式要求,又給學生報告自己研究的過程和結果留有空間。這些做法能夠鼓勵學生進行獨立性研究,滿足他們學習的需求。通過實驗教學,學生能夠理論聯系實際,驗證所學理論知識和概念,加深理解,充分調動了學生的學習積極性,培養了他們的創造能力。

除課堂實驗外,我們還充分發揮虛擬實驗的優點,設計了網絡虛擬實驗,讓學生在課外上網練習。通過虛擬實驗,學生可以了解算法的具體運行過程,調整參數和過程,并進行驗證以加深對知識的理解,提高學習興趣,從而達到教學目的。

結合科研,購進和自制部分新設備、新系統,計劃建設智能專業實驗室,為教學提供更多的優良實驗設備。例如,已研制“中南移動一號”和“中南移動二號”自主移動機器人共7臺,已購進RCB-1型教學機器人20套等。

教學團隊教師還指導學生參加全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽活動、大學生創新性實驗計劃及創新教育計劃項目等,取得優秀成果。

2推進課程改革

教學改革是課程建設和學科發展的生命線。我們把國家級精品課程和全國雙語教學示范課程放在優先建設的位置,并以它們帶動其他課程建設,完善系列課程建設,同時新辦了智能科學與技術專業。

2.1搞好精品課程建設,改進雙語示范課程教學,穩步推進系列課程建設

本團隊著力搞好已有的2門國家級精品課程、1門全國雙語教學示范課程,更新精品課程網站,豐富課程內容。為了及時反映上述課程中相關科學技術的最新進展,我們調整了教學體系和教學內容,修訂了教學大綱,并對教學內容進一步優化和更新,極大充實了各課程教學內容。同時,通過校際教學活動和網上資源共享對精品課程、雙語教學示范課程進行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。

為加強精品課程建設,完善和拓展課程體系,在總結現有精品課程的建設經驗的基礎上,又建成省級精品課程1門,校級精品課程1門。

為提高學生的專業英語水平和學習興趣,使得學生能夠開拓眼界,追蹤國際前沿科學研究,本團隊長期對雙語教學進行研究和實踐。除改進人工智能雙語教學示范課程外,團隊承擔的其他課程,如智能控制、機器人學、專家系統、數據結構等也實行了雙語教學,并為該課程引進英文輔助教材。例如,對人工智能課程,我們先后采用Nilsson和Russell等編著的國外影響較大的英文原版教材作為主要教學參考書[10-11],供學生學習參考。在雙語教學中,一般以漢語講授為主,英語為輔,并對一些關鍵詞同時用漢語和英語表示。對部分章節或某個專題,采用純英語教學或以英語為主漢語為輔的教學。對PPT課件的編寫分為純漢語、純英語和英漢混合幾種方式。英語教學比例要根據教學內容和學生英語水平而定,其檢驗標準是學生的接受程度與學習效果,根據這一點來適時調整雙語教學中英語對漢語的比例。

通過教改實踐,我們承擔的智能科學基礎課程逐步形成為具有明顯特色的課程體系。我們講授的課程從智能科學的基礎課程到專業基礎課程,再到專業實踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進、優勢互補、協調發展的智能科學與技術學科從基礎到應用的系列課程體系。

2.2新辦智能科學與技術專業

智能科學與技術是當代科技發展的前沿學科和重要組成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培養能力[12]。我校的智能科學與技術學科方向經過近20年的發展,已形成了具有自身優勢和特點的學科,在國內具有一定的知名度和優勢。為了促進智能科學與技術學科的發展,經過多年積極準備,我們于2009年申報了智能科學與技術專業并獲得教育部批準。通過向兄弟學校學習調研,了解該專業人才需求、專業建設規劃,設定適應培養目標的教學計劃與課程設置方案。雖然我們開辦“智能科學與技術”專業較晚,但我們從2002年開始,就一直關注和積極參與國內智能科學的學科的討論與新專業籌備工作[13]。

我校于2009年申報獲準,在自動化專業增設了智能科學與技術專業方向,目前已招收2屆學生共84人。我們為選讀智能科學與技術本科專業方向的每個學生選定指導老師。每個學生都可以參加指導老師的課題,指導老師也可以利用自己的學識、經驗和責任心來更好地管理呵護學生。這一做法取得明顯效果,不僅受到同學們的普遍歡迎,也得到了學校的肯定。我們還多次召開師生見面會并通過指導老師走訪宿舍,了解每個人的情況。為了消除代溝,努力融入同學當中,學習熟悉他們的語境和思維想法。我們的目標就是不讓一個學生掉隊。

創建與建設智能科學與技術新專業,將為智能科學基礎系列課程教學建設提供一個更加寬廣的平臺,并對計算機、自動化和電子信息等學科的專業建設和課程建設提供一個新的增長點。我們將以智能科學與技術專業建設為契機,虛心學習兄弟學校的專業建設的做法和經驗,進一步規范智能科學與技術的基礎課程教學,讓智能科學基礎課程教學建設登上一個新的臺階。

3加強教材建設

教材是教學的重要工具和資源,其水平直接影響教學效果和教學質量。在教學過程中,我們與時俱進,對教學內容不斷優化與更新,精益求精地編寫反映學科發展的教材[14]。

我們對原有編寫出版的教材進行修訂,反映新世紀學科發展水平和發展趨向,以適應教改需要。把這些最新內容用于教學,使學生了解到國際前沿動態和本學科的最新成果。

以相關系列課程為平臺,注重教材配套,服務因材施教,著眼長遠教材建設。僅2007年以來我們已出版的相關教材及專著如下:

《智能控制原理與應用》,國家級精品課程配套教材,2007;《智能控制導論》,國家級精品課程配套教材,2007;《未知環境中移動機器人導航控制理論與方法》,2008;《機器人學》,第二版,國家級教學團隊配套教材,2009;《機器人學基礎》,國家級教學團隊配套教材,2009;《人工智能及其應用》,第四版,國家級“十一五”規劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《人工智能基礎》,第二版,國家級“十一五”規劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《移動機器人協同理論與技術》,2010。

4優化隊伍結構

師資隊伍建設是團隊建設的源頭,沒有一流的教師隊伍就沒有一流的教學團隊。在師資隊伍建設上,我們一直采取引進優秀人才和在職培養相結合的做法。對于人才的引進主要通過辦專業和辦學科點等方式吸引人才,還通過創造教學和科研條件,穩定教師隊伍,解決個人的發展問題。

采取有效措施,提高主講教師的學術積累和教學水平。一是教研組教師,特別是中青年教師積極參加重要科研項目,提高學術水平。二是派中青年教師赴國外研修訪問,了解和學習發達國家同類課程的先進教學經驗、相關課程設置情況與發展趨勢,將國外教學思想引入課程教學。

教學始終是教師的第一要務,為了提高青年教師的教學素質,我們實施并完善了一系列管理措施和制度。

1) 設立名師工作室,實現名師資源共享形成多元化的帶教制度,安排高年資的教師對年輕教師進行傳、幫、帶,可以有業務方面的指導,也可以有認識方面的交流。通過老教師對年輕教師全方位的指導,使老教師的教學理念和經驗得以繼承,加快了年輕教師的成長。

2) 有計劃地安排年輕教師虛心旁聽有經驗教師的講課。通過聽課,不僅使年輕教師進一步掌握課程的內容,更重要的是使年輕教師學到了老教師的教學方法和經驗,對其今后從事教學工作起到了積極的指導作用。

3) 對于第一次上課和第一次上某門新課程的年輕教師,團隊都要在課前組織他們試講。試講前,安排老教師進行指導,傳授教學經驗。試講時,由團隊的教師參加聽課并對其進行講評,肯定其優點,指出其不足,幫助青年教師盡快掌握課程的重點,找到更合適的講授方法。此外,我們還備課,統一基本教案,幫助年輕教師成長。

近兩年來本教學團隊獲得的主要教學獎勵就有徐特立教育獎、茅以升教學專項獎等。

5擴大交流合作

我們在做好自身團隊建設的同時,增進與全國相關高校和教學團隊的交流,學習兄弟團隊的建設經驗,在課程示范、教材推廣、網絡資源輻射等方面發揮積極作用。我們還開展校內合作,聯合不同院系進行教學和精品課程的申報與建設,在校內推廣改革成果;發表了一系列教改論文;發起籌備《全國智能科學技術課程教學研討會》;邀請企業界科技精英做本科生就業指導相關報告。

1) 增進校際交流,發揮輻射作用。

我們經常以講座報告形式在許多兄弟院校進行教學與教改交流。例如,最近一年來就應邀先后到上海交通大學、同濟大學、東華大學、東南大學、國防科技大學、中國礦業大學、北京科技大學、清華大學等校就智能科學技術課程的教學、教改和建設問題作專題報告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數以百計的高等院校采用我們編著的教材和網絡課程進行教學,國內已有眾多的從事人工智能課程和智能控制課程教學的教師,來信來函索取我們開發的課程教案、課程演示和網絡課程相關資料等,我們一直盡力地搞好推廣和服務工作。

2) 撰寫課程改革論文,進行國內外交流。

本團隊成員僅近一年多來,就在中國教育開放資源網、中國人工智能學會13屆年會、計算機教育、高等理科教育、計算機與現代化等會議及刊物上發表10篇教改論文,在國內外進行交流,起到介紹情況,交流信息和經驗的積極作用。

3) 籌備全國相關課程教學研討會。

為了更好地交流經驗,擴大影響和輻射作用,我們發起并聯合中國人工智能學會教育工作委員會、中國計算機學會人工智能與模式識別專業委員會、中國人工智能學會智能機器人專業委員會、中國自動化學會智能自動化專業委員會、中國人工智能學會人工智能基礎專業委員會,籌備召開了首屆《全國智能科學技術課程教學研討會》[15]。圍繞各個學校在智能科學與技術本科專業的課程改革與建設、課程和專業教學計劃制定和未來發展設想等方面進行交流研討。通過交流研討,認真學習兄弟學校的經驗,并盡可能匯報我們的經驗。我們相信,在與會全體代表的共同努力下,本次課程教學研討會一定能夠取得積極的成果。

注:本研究獲得教育部國家級精品課程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全國雙語教學示范課程人工智能(2007年)、國家級智能科學基礎系列課程教學團隊(2008年)等項目支持。

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[15] 2010年全國智能科學技術課程教學研討會征文通知[J]. 計算機科學,2010,37(6):封3.

Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU

CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

第6篇

關鍵詞:人工智能;單片機原理及應用;CAI軟件;自主學習

中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)45-0268-03

一、引言

《單片機原理及應用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、等專業的核心課程。隨著電子技術的飛速發展,單片機系列、型號、功能等也不斷地更新換代,涌現出了許多《單片機原理及應用》方面的優秀教材和著作[1-3],由于單片機的快速發展和廣泛應用,促使許多教師在教學內容、方法及實驗方面進行了大量的探討和研究,如“微課程教學”、“MOOC教學”等應用已取得了較好的教學效果[4-8]。然而,人工智能技術應用于教育領域目前仍處于初始研究和探索階段,其應用前景廣闊,具有重要的理論研究意義和實際應用價值。

基于“人工智能”中的“專家系統技術”,研究設計《單片機原理及應用》課程新型教學平臺的總體構架,研究課程知識的表述模型和知識獲取的推理算法,建立知識表述規則集和構建專家系統知識庫,以實現:

(1)學生可以自主學習,基于知識樹規則方便地獲取該課程的全部知識點,學生隨時提出的問題,均可及時獲取答案;學生可及時獲取單片機發展的新知識以及新的應用領域成果;

(2)教師高效處理、分析和制作課程知識點信息,并將其進行規則表述,同時可對知識庫進行不斷的更新;隨時可對課程的知識點進行增添、刪除和修改,基于互聯網技術獲取新型單片機原理及相應的應用知識,不斷更換新課程的教學內容;

(3)基于互聯網技術實現教師與學生之間的互動教學和學生與學生之間的協同學習;基于教堂教學、電子課件、動畫、視頻等多媒體手段,以創造大規模、大數據、跨時空的學習模式。

目前,在教育領域,基于人工智能研究的知識模塊化表述和推理機制構成的專家系統是人工智能的代表之一,基于人工智能-專家系統在高密度、大規模的知識數據庫上模擬人類的信息處理和決策過程,因此智能化的專家系統具備了教育功能、自學習功能、咨詢功能及自適應功能等,將其應用于教育領域潛力巨大、用途廣泛、快速高效。

本文研究了《單片機原理及應用》CAI軟件的研制方法,采用MS Visual Studio 2012作為開發環境,結合人工智能技術,實現了智能搜索算法,達到了自主學習與自動答疑的目的。

二、《單片機原理及應用》CAI系統設計

為了提高本科生的教學質量,基于人工智能-專家系統技術研究《單片機原理及應用》課程的教學內容和教學方法改革措施,并可將其研究成果推廣應用于自動化類專業相關課程建設;培養學生掌握本課程的基本原理和應用知識,引導其自主學習以提高分析問題能力、解決問題的能力及創新能力,實現學生與老師之間的互動,實現教學內容的不斷更新和教學方法的不斷完善。

(一)《單片機原理及應用》課程總體設計

分析目前本課程的教學內容和方法的局限性,提出《單片機原理及應用》課程教學內容和教學方法改革的總體方案。目前,普通高校《單片機原理及應用》課程所用教材的目錄大致如圖1中的實線部分所示。虛線表示可即時修改其中的相關內容。

(二)課程知識本體的表達模型

知識的表示對專家系統來說至關重要。知識本體的表述包括事物、個體和對象等,研究其規則、過程和函數,構成應用程序所表述的知識內容,可以作用于表述各種對象類,具有普遍性和通用性。其表達方式如圖2所示。

(三)基于人工智能技術的課程教學內容和教學方法結構設計

專家系統結構一般有六部分:知識庫(Knowledge Base)、數據庫(Data Base)、推理機(Inference Engine)、解釋子系統(Explanatory System)、人機接口(Man-machine Interface)和知識獲取子系統(Knowledge Acquisition)。教學專家系統的基本結構如圖3中的實線部分所示。

①知識厙:用于存儲專家系統知識。主要用于收集和存儲某領域教師、專家的經驗,知識及書本知識、基本常識等。包括事物的表達方式,可行操作、事實和規則等;

②綜合數據庫:綜合數據庫又稱總體數據庫或全局數據庫,主要用于存放有關問題求解的假設、初始數據、目標、求解狀態、中間結果以及最終結果;

③推理機:推理機是專家系統的核心部分,用于模擬專家的思維過程、控制、協調整個專家系統的工作,它根據用戶所提供的初始數據和問題求解要求,運用知識庫中的事實和規則,按照一定的推理方法和控制策略對問題進行推理求解,并將產生的結果輸出給學生;

④知識獲取子系統:在構建和維護知識庫時作為專家系統和教師、領域專家、工程師等的接口;

⑤解釋子系統:解釋機構由一組計算機程序組成,它對推理給出必要的解釋,并根據學生問題的要求做出相應的回應,最后把結果通過人機接口輸出給學生;

⑥人機接口:學生、專家系統和教師、領域專家、工程師之間溝通的媒介,它把相互之間的交互信息轉換成彼此都能夠理解的形式,由一組程序及相應的硬件組成,用于完成I/O工作。

三、CAI軟件實現過程舉例

《單片機原理及應用》課程CAI系統主界面如圖4所示。點擊“進入系統”之后,將出現“課程內容學習”和“知識點概述游覽”兩部分。

(1)“課程內容學習”部分包括“教材知識學習”、“課堂PPT內容講解”以及“實驗教學內容”等,例如目前常用的單片機的類型如圖5所示。本課程的主要設計和創新實驗如圖6所示。

(2)“知識點概述游覽”部分包括:

①知識點獲取方式:即通過引導操作可得到關聯性強的知識點解釋、關聯性中等的知識點解釋以及關聯性弱的知識點解釋;

②問題解答方式:學生可根據自己的學習情況查詢問題的基本答案(即對問題的解釋),若基于專家知識庫無法解釋所提的問題,則可將該問題提交給任課教師,任課教師會盡快對該問題給出解答;

③專家庫知識更新方式:隨著單片機類型、結構、接口技術以及開發方式等的不斷發展,本課程的知識結構和內容的更新也要求同步進行。因此,專家知識庫信息的更新工作可由任課教師來完成,但是更新信息可來源于文獻資料查閱、企業行業應用領域調研以及實踐實驗教學過程總結等。

課程教材與上課PPT和實驗內容具有相關性,在實際教學中也要求其具有一致性,如圖1中虛線部分表示可即時修改相關的內容。

四、結論

本文將人工智能-專家系統技術應用于《單片機原理及應用》課程的教學內容和教學方法的改革方案,構建新型教學平臺。采用《單片機原理及應用》課程知識的綜合表達方式,并研究課程知識的推理機制。基于文獻資料查閱、企業行業應用領域調研以及實踐實驗教學過程總結,實現《單片機原理及應用》課程教學內容快速更新,實現該課程的智能化和網絡化教學。

在教學過程中,實現學生與老師之間的互動,實現學生和老師之間知識的共享,達到學生能夠自主學習和老師能夠及時了解學生學習情況修改補充教學內容的目的。針對“知識庫”、“綜合數據庫”以及“推理機制”實現在線綜合更新方法。《單片機原理及應用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、等專業的核心課程,目前,將人工智能-專家系統技術應用于高等學校該課程的教學,對于提高教學質量,激發學生的學習積極性和增強學生自主學習的能力具有重要的理論研究意義和很好實際應用價值。

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第7篇

關鍵詞:智能科學與技術;畢業生情況;北京科技大學

從2004年國內開始招生至今,全國已有不少高校設立了智能科學與技術專業。我校是較早設置該專業的院校,于2007年在信息工程學院設置其為第7個本科專業,并開始招生。2009年9月,學生進入相關專業課程的學習,第一屆學生于2011年7月畢業。日前,該專業學生已經完成本科階段的學習。

在專業開設過程中,我們完成的主要工作如下。

1) 調研國內外相關院校智能科學與相關專業的培養目標和培養方案。

2) 形成智能科學與技術學科的知識體系和能力要求。

3) 制定2010版智能科學與技術專業的教學大綱。

同時,在辦學過程中,我們選擇了腦科學與認知科學概論,人工智能基礎,微機原理及應用、課程設計(微機原理),可視化程序設計、智能計算與應用四個課程組進行教學模式改革。

1首屆畢業生知識結構

因為是首屆學生,我校大多數課程安排參考了國內兄弟院校的課程設置,也參考了我校自動化專業的部分課程設置。學生的知識結構主要由5個方面組成[1],如圖1所示。

1) 數理基礎課程群:工科數學分析、高等代數、復變函數與積分變換、概率與數理統計、數學實驗、大學物理、物理實驗、應用力學基礎、離散數學等。

2) 電工電子技術課程群:電路分析基礎、電路實驗技術、模擬電子技術、模擬電子技術實驗、數字電子技術、數字電子技術實驗等。

3) 機電技術基礎課程群:工程制圖基礎、程序設計基礎、信號處理、計算機網絡、微機原理及應用、嵌入式系統、數據庫技術及應用、面向對象程序設計、現代檢測技術、電機控制技術、現代通訊技術、DSP處理器及應用、機械設計基礎等。

4) 專業主干課程群:信息論與編碼、控制工程基礎、腦科學與認知科學概論、人工智能基礎、機器人組成原理、計算智能基礎、模式識別基礎、虛擬現實技術、智能控制及其應用。

5) 實踐創新課程群[2]:計算機應用實踐、電子技術實習、MATLAB編程與工程應用、Linux系統與程序設計、自動控制系統設計與實現、微機原理課程設計、嵌入式系統設計與實現、專業(生產)實習、畢業設計(論文)等。

除了專業課程的學習,學生還參與了很多課外科技活動和競賽,并取得了良好成績,內容如下。

1)“基于Matlab的智能五子棋人機博弈系統”在北京科技大學第十一屆“搖籃杯”課外學術作品競賽中獲三等獎。

2) 第八屆校機器人隊隊員在第八屆亞太機器人大賽國內選拔賽中獲十六強。

3) 在全國大學生電子設計大賽中獲成功參賽獎。

4) 在智能車校內賽中獲二等獎。

5) 在北京市機械創新大賽中獲三等獎。

6) 在北京市大學生電子設計大賽中獲二等獎。

7) 在“飛思卡爾”智能車競賽的校級賽中獲三等獎。

8) 在校級機器人競賽中獲季軍。

9) 在全國大學生節能減排大賽科技類中獲三等獎。

10) 在北京科技大學計算機博弈錦標賽中獲最佳程序設計獎。

11) 在北京科技大學“閃我風采”Flash大賽中獲最佳細節獎。

在參加課外競賽及各種活動之余,首屆智能班還自組織了以小組為單位的指紋識別考勤計時系統編程比賽,歷時一個月,比賽結束后評出了最優編程獎。然后返回給每個小組,再討論再修改,最終確定了最優版,申請了國家軟件著作權,于2010年5月份獲得審批。此次比賽成果是全班學生辛苦勞動的果實,凝聚了24位學生的智慧和努力。圖2展示了該系統的計算機軟件著作權登記證書。

2首屆畢業生畢業設計情況

2010年底,首屆學生進入本科畢業設計環節。在大家的共同努力下,全部學生通過了本科畢業設計。畢業設計的題目如表1所示。

3首屆畢業生去向

智能科學與技術專業首屆24名學生是2009年9月進入大三學習專業課的。目前,我們統計的畢業生去向,專業第1名放棄了保研指標,選擇出國留學,另外有4人保送本校讀研究生。選擇考研的學生還有12人,另外有3人選擇出國留學,還有2人選擇就業,如表2所示。

4經驗和教訓

我們對2007級智能科學與技術首屆畢業生的總體情況還是比較滿意,通過一系列教學改革,取得一定的成效,內容如下。

1) 人工智能基礎。此課程為智能科學與技術專業的理論基礎性課程,具有涉及的面比較廣、內容較多、變化較快的特點。我們結合人工智能學科的發展,在保證課程完整性的同時,盡可能增加學科發展的前沿內容。

2) 微機原理及應用、課程設計(微機原理)。微機原理及其應用是一門實踐性很強的課程,特點是計算機軟硬件結合非常緊密,需要經過大量的實踐環節學習。在充分分析本門課程特點的基礎上,我們對該課程作了如下教學改革:自行研制開發了一套實驗裝置,開發了配套的實驗項目,編寫了相應的實驗講義。圖3是我們使用的微機原理與單片機實驗裝置。

在教學方法上,教師讓學生在學習已有實驗項目的基礎上,做一些由簡單到復雜的新改動,直至最后設計出新的應用電路,并用相關器件實現。為了鼓勵學生親自動手制作電路板,教學團隊花費近3 000元,購買了各種電子元器件和電路制作工具,包括單片機芯片、集成穩壓電路芯片、各種傳感器、小鍵盤、電阻電容、印刷電路板、萬用表、電烙鐵等,保證每位學生都能設計并制作完成一個單片機控制系統。在課堂管理方面,我們實行小班授課,每班不超過30人。學生都很遵守課堂紀律,幾乎沒有遲到早退現象,為該門課程的學習營造了良好的學習氛圍。

3) 可視化程序設計。小班在實驗機房上課,課程將講解部分與上機練習結合起來,教師對每一個知識點進行講解后,讓學生立刻練習,提高學生的動手實踐能力。通過教師的課堂講解和學生的課堂練習,使學生達到融會貫通的程度。

4) 數據結構與算法分析。針對智能科學與技術專業對計算機軟件能力要求高的特點,我們壓縮了計算機專業的數據結構和算法分析兩門課程的學時,保證學生應用能力的培養,并編寫了相應教材。

5) 根據國內外高等教育的最新發展,我們對研究思路、內容、方法進行必要調整。英國、美國、馬來西亞等國近幾年開設了AI相關專業,并且多數與機器人結合。在2010版教學計劃中,我們也將機器人作為學生學習過程中的實驗平臺和設計實現對象,為此探討設立機器人組成原理課程[3],并在準備教材。我們還與南開大學、河北工業大學合作開發智能科學與技術專業的系列教材[4]。

另一方面,我們在辦學過程中也感覺到一些問題,和南開大學[5]的問題較為類似。

1) 專業宣傳方面的問題。

2) 沒有形成統一的教學指導委員會,各學校還處于單兵作戰階段。

3) 學校的重視程度不夠,經費投入有待加強。

4) 師資結構對其他學科的依賴程度較大,還未形成完整的師資隊伍,多數教師來自其他專業。

5結語

通過兩年的專業課學習,首屆智能科學與技術專業的全體學生在各方面都取得了不錯成績。多門基于專業課程開設的課程設計不僅增強了學生的動手實

踐能力,還加深了學生對專業知識的理解及掌握程度,很好地將理論學習與實踐教學結合起來。特別是在畢業設計階段,學生的論文題目都很有新意,充分體現出智能科學與技術專業的“智能”特點,而且學生在論文答辯環節全部順利通過。首屆畢業生中,出國和保研率達到54.17%,就業率達到45.83%,有很好的發展前景。通過研究首屆畢業生情況,我們認為智能科學與技術專業是一個很有發展潛力的專業,能夠將人工智能科學、計算機技術、智能控制等專業性較強的學術領域綜合起來,培養出具有綜合能力的優秀畢業生。

總結首屆畢業生情況,我們將在隨后的教學過程中進行如下改進:結合人工智能學科的發展,盡可能增加學科發展前沿的內容;針對學有余力的學生,布置學科前沿的自學內容;在教學中嘗試以作業的形式安排實驗內容[6]。同時,我們繼續保持小班授課方式,營造出良好的學習氛圍。在考核方面,結合平時、考試和答辯3種形式,來客觀、公正地評定學生,促進學生的全面發展。通過總結已有的教學經驗,吸取教訓,發展優勢,我們相信智能科學與技術專業一定會一步一步成為更加完備的、更有優勢的、更具時代特征的新型專業。

參考文獻:

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[5] 方勇純. 智能科學與技術專業畢業生情況分析與專業建設[J]. 計算機教育,2010(19):51-54.

[6] 魏秋月. 關于智能科學與技術專業人才培養和學科建設的思考[J]. 教育理論與實踐,2009,29(9):18-19.

The Situation of the Major in Intelligence Science and Technology

in University of Science and Technology Beijing

LIU Jiwei, SHI Zhiguo, WANG Zhiliang

(College of Information Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)

第8篇

[關鍵詞]人工智能;國際商務課程;教學創新;能力培養

新一輪的科技革命和產業革命正在進行,大數據、云計算、人工智能等新型技術與商業模式正深刻改變人們的思維、生產、學習方式。關于人工智能對于人類社會的沖擊,已有不少論著。2016年,《自然》雜志刊發谷歌的“深度心智”(Deepmind),這將會極大的擴大人的能力。2019年初,國務院《中國教育現代化2035》,提出要建設智能化校園,統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺。2019年8月29日,科技部新一代人工智能發展研究中心聯合羅蘭貝格管理咨詢公司《智能教育創新應用發展報告》(以下簡稱《報告》)。報告顯示,人工智能有望引領教育的系統性變革,推動人才培養更加多元化、更加精準化、更加個性化。世界各國紛紛制定規劃,出臺相應的政策措施,推動智能教育的發展。以美國、新加坡等為代表的各國相繼推出面向未來的新教育改革戰略,不斷制定相關政策法規,設計本國智能教育的發展藍圖。

一、未來智能社會的能力預測

未來社會各種各樣的顛覆性變革,全球各種組織都在做預測。世界未來研究所[1]對未來社會需要的10中技能的預測:一是意義構建,二是社交智能,三是新穎和適應性思維,四是跨文化能力,五是計算思維,六是新媒體素養,七是跨學科能力,八是設計思維,九是認知負荷管理,十是虛擬協作。十種技能分別體現在三個層面,即人際交往能力、應用知識能力與工作技能層面。引入這些技能,旨在深入探索未來技能存在的世界,以及目前教授和衡量這些技能的方式,希望這些技能能夠更充分地融入高校國際商務的課程。[2]

(一)人際交往層面——團隊合作精神

人際交往層面主要指與他人有效合作,有效溝通,與不同背景的伙伴有效合作的能力,即團隊合作精神。數據來源:世界未來研究所第一,跨文化能力。4個主要組成部分可以用來評估一個人的跨文化競爭力:知識組成部分、情感組成部分、精神運動組成部分以及情景組成部分。第二,社交智能。盡管社交網絡平臺為人們提供了更多的聯系,但它們培養的深厚友誼卻很少。微信、Facebook等社交平臺的主流化與普及鼓勵人們以新的方式思考如何建立和維持人際關系。[3]第三,虛擬協作,即作為虛擬團隊的一員,能夠富有成效地工作,提高參與度,并展示自己的存在感。

(二)應用知識層面——邏輯性分析信息的能力

應用知識層面主要指個體可以邏輯性的分析信息的一系列能力,具體如下:第一,新穎的適應性思維。即熟練地思考和提出解決方案,而非死記硬背或默守陳規。第二,認知負荷管理。以多種形式表現的信息流豐富的世界帶來了認知過載的問題,人們只有學會有效的過濾和關注重要的信息,才能把大量涌入的數據轉化為優勢。第三,意義構建,即確定對方所表達內容的深層含義的能力。人工智能將取代僅僅需死記硬背、日常制造業和服務業的工作,而對機器不擅長的高層次的思維技能、不能撰寫為文本的需求將會越來越大。

(三)工作技能層面——解決問題和決策能力

工作技能層面主要指個體可以成為一個問題解決者和決策者,包括計劃和組織,解決問題,決策商業基礎等。也就是需要如下的素質:第一,新媒體素養。由于可視化在技術時揮越來越重要的作用,過去信息的靜態展示正在讓位于信息圖表和數據的動態模擬。第二,設計思維。從本質上講,設計思維是一種創造性解決問題的能力,它反映了發散性思維和收斂性思維的結合。第三,跨學科能力。未來十年,專業領域將比以往任何時候都更加具有重疊性,所以跨學科的研究方法將會占據世界創新的中心舞臺。第四,計算思維,即將大量數據轉換成抽象概念,并基于數據的推理能力。隨著人類社會中數據量呈指數級的增長,越來越多的職業需要計算思維和技能才能勝任。

二、應對能力結構變化的教育創新

未來社會中,人才能力結構的變化也會對教學模式產生新的需求,課程教學需要結合不同的能力培養目標做出相應的調整與創新,世界知名高校和一些國際組織也提出了很多創新性的教學模式。如圖2所示。數據來源:世界未來研究所

(一)能力結構及思維模式

世界未來研究所提出的十種技能的背后,所體現了以下一些基本的思維模式。同理心是指正確了解他人的感受和情緒,進而做到相互理解、關懷和情感上的融洽。同理心非常有助于在虛擬空間中站在對方的角度考慮問題,增加團隊伙伴之間的有效溝通。元認知對于意義構建能力十分重要。元認知知識包含三方面:學習者對于自己的認知,學習者對于學習策略和使用方法的認知。成長性思維與批判性思維在認知負荷管理、新穎和適應性思維、新媒體素養以及設計思維中起到了十分重要的作用。成長性思維是相對于固定思維提出的,固定思維者把反饋當做一種批評,成長思維樂于接受反饋,也從反饋中學習,反饋最終會產生積極的成長變化。批判性思維有助于形成自己獨特的世界觀,他們不會妄自評價他人,而是會站在別人的立場上,并且去了解他們的世界觀。跨學科一定有兩種心態組成。首先,同理心。它允許人們從另一個角度來思考問題——站在別人的立場上。其次,好奇心。許多組織,包括IBM和IDEO,都開始從“T型”素質的角度來討論這種技能,T型素質的技能組合中既有深度又有廣度。但是楊壯①教授發現:現在π型人才已經在成為主流。所謂的π型人才是針對T型人才的一種升級,從字母的樣式中就可以看出,π比T的下方多了一豎,所以它代表著“兩專多能”,即除了你可能在高等教育階段獲得的專業能力之外,還需要有另一項專業能力。邏輯推理能力有助于培養計算思維。未來的教育課程中應該納入計算思維技能的發展,鼓勵學生通過因果推理認知、元認知和其他技能來學習解決問題。這種模式的目的是讓學生分析他們在現實世界中可能遇到的真實情況,來教授計算思維能力。[6]

(二)國內外高校教育模式創新

1.“魚缸討論”“魚缸討論”,也是一種促進學生討論的教學小技巧,不僅讓討論者積極參與,更能讓其他學生積極反饋。第一步,把學生分成兩組。第一組參加討論的學生圍成圓桌坐在教室中間,就像是在被第二組觀看的魚缸里一樣。第二步,坐在中間的組開始時長10分鐘左右的討論,的第二組學生要聽著,并且評估第一組的討論。第三步,做出反饋。這是學生們最感興趣的環節,學生可以從熟悉的同學那里了解到自己的優點和缺點,有了反饋確實會使得討論變得更加激烈。2.項目式教學PBL(Problem based learning)教學法,也叫“項目式教學”,是一種通過讓學生展開一段時期的調研、探究,致力于用創新的方法或方案,解決一個復雜的問題、困難或者挑戰,從而在這些真實的經歷和體驗中習得新知識和獲取新技能的教學方法。PBL旨在培養學生的創意思維、創新能力、自主學習能力及批判思維的能力。3.跨學科課程教學自21世紀以來,美國課程改革中出現了實用導向的跨學科課程,如ICT課程,環境教育和STEM課程。STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)四門學科英文首字母的縮寫,STEM教育的核心是將原本分散的4門學科自然組合成一個整體,以項目探究方式進行綜合性問題解決學習,以形成相應的綜合。

三、針對國際商務課程的創新

結合世界未來研究所的十項工作技能、世界一流大學以及國際組織在教育方面的改革,結合東北財經大學國際經濟貿易學院國際商務碩士(MIB)專業碩士教學情況,國際商務課程實際教學提出以下思考和建議。[7]

(一)培養同理心和元認知的實踐方法

一種方式是開展課外活動,以小組為單位的體驗式學習活動有助于培養人際溝通和跨文化能力。例如:體驗式學習周;商務禮儀情景劇等。另一種方式是線上項目,線上項目中,可以通過微信小程序、投票互動式的方法來增加課堂活躍度,爭取讓每位同學都參與到課程中。國際商務課程是一門既要求專業知識扎實,又需要具備優秀的人際交往能力的綜合性課程。那么,在已有的小組活動中,可以在每次小組活動或者小組作業之后加入一個環節——組員互評與打分。一些課堂討論的小技巧會有助于培養元認知的思維模式。一種方法是在課上開展限時討論,討論映射是一種將學生的實時討論視覺化的方法,這種討論技巧使學生能夠從以下幾個角度進行深入的思考。

(二)培養成長型思維和批判性思維的實踐方法

在國際商務的案例分析中,引用PBL教學非常值得考慮。假設案例主題為跨國企業如何成功并購外國子公司,老師用一部分課時講解完理論部分,提供參考資源之后,另一部分課時可以嘗試組織PBL。一次PBL教學要分次給予問題,分次討論。具體過程大致包括七個步驟:第一步,弄清不熟悉的術語;第二步,界定問題;第三步,頭腦風暴(對可能的假設或解釋進行集體討論);第四步,重新結構化問題(對問題的嘗試性解決);第五步,界定學習目標;(以上步驟為學生小組討論);第六步,收集信息和個人學習(學生獨立學習);第七步,共享收集到的和個人學習的信息(小組報告和討論)。經過上述七步驟,完成一次PBL學習。在這個教學模式中,老師的角色是教學組織者、資源提供者、學生能力發展的促進者。學生從知識的被動接受者轉變為自主學習者、合作者和研究者。在國際商務的課程中,有很多需要實際調研的案例報告,也有需要做營銷策劃的報告。創客空間則可以融入這種類型的報告中,結合導師的相關課題,最好有一定經費的支持,為學生的基于創造的策劃提供完備的支撐。學生們可以就某個主題展開經驗分享、頭腦風暴、結合實際情況鍛煉設計思維和表達能力,這種能力不僅適用于學校,而且也適用于未來工作中。

(三)培養跨學科能力和邏輯推理能力的實踐方法

注重“國際商務專業+21世紀主題”的課程框架,希望通過超學科整合來彌補傳統學科的缺點與不足,構建適切核心素養轉化的課程框架。主題選擇具有適當的彈性,為跨學科知識的聯結提供空間。比如在國際商務課程授課內容中,注重添加區塊鏈、人工智能以及中美、中歐關系等主題。在國內,“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品大賽是大學生創新創業實踐教育最普遍和最有效的形式之一,具有廣泛的群眾基礎和旺盛的生命力。每兩年舉辦一屆,被譽為當代大學生科技創新的“奧林匹克”盛會。所以提倡創建跨學科小組參加“挑戰杯”大賽,比如國際貿易學院、國際商學院以及工程管理學院組建團隊參加挑戰杯,成員對不同學科都有相當的專長和良好的基本知識:國際營銷、國際文化視野以及數據分析基礎,在這樣的團隊中,更可能激發出新的思維和優秀的方案。

(四)全案例情景式教學

不同于教師講授知識,學生被動接受知識的傳統教學模式,全案例情景式教學是以案例或情景為載體引導開展學生自主探究性學習, 以提高學生分析和解決實際問題的能力。[5]首先,準備階段。針對國際商務專業碩士課程的專業特點,結合知識點和學生實際情況,選取合適的案例作為分析材料。其次,授課階段。在該階段,教師講授知識點之后,就將案例發放給學生;接下來就是考驗學生理論結合實際的能力。學生可以自發組成小組,根據案例內容,并結合自己能力和長處與小組分工合作進行案例討論,而在這當中,教師主要的角色是組織和引導學生。最后,拓展階段。在學生匯報案例內容之后,教師要對學生的探討結果進行點評總結。學生也可以利用這個環節進行自查,發現自己是基礎知識點薄弱還是實踐能力欠缺。通過該階段,教師可以發現學生的水平,學生也可以發現自己作為專業碩士能力缺失的部分,從而雙方進行查缺補漏。

四、總結與展望

結合國外高校及國際組織已有的模式,針對未來社會所需十種能力的培養方式如何應用在國際商務課程中,提出了一系列的活動和思維模式培養技巧,如在線學習(以MOOC為主)、討論映射和魚缸式討論、項目式學習(PBL)、案例分析和創客空間以及課上的投票互動式環節等,希望對國際商務課程的改革創新有實質性的輔助作用。要想在未來取得成功,需要成為適應性強的終身學習者。隨著組織形式和技能要求的快速變化,要求每位個人都必須具備遠見,重新評估自己需要的能力,并迅速整合合適的資源來培養和完善需要的能力,適應萬眾創新時代,并形成決勝未來的新的競爭優勢,贏得人工智能時代世界高等商科教育領域中的話語權。注釋:①楊壯:現任北京大學國家發展研究院BiMBA商學院聯席院長、北京大學國家發展研究院管理學教授、美國福坦莫大學商學院副院長、終身教授,著名領導力專家。

【參考文獻】

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[6]吳朝暉.智能增強時代的學習革命--在國際人工智能與教育大會上的發言[J].世界教育信息,2019,32(10):3-6.

第9篇

關鍵詞:Agent 高校網絡教育 教學體系

中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)02-0199-01

隨著科技的發展,人們的教育觀念的改變及終身學習體系的建立,尤其是計算機網絡的普及,網絡教育作為一種全新的教育模式正步入高速發展的新階段,教育的智能化也一直是教育界和教育技術領域的理想的目標。Agent技術的出現,為實現這一目標提供了良好的契機。

1、Agent簡介

1.1 Agent的定義

Agent是人工智能的一個基本術語,廣義的智能Agent包括人類、物理世界中的移動機器人和信息世界中的軟件機器人。狹義的智能Agent是一個實際或虛擬的軟件或硬件。利用傳感器接收來自環境中的信息,并以主動服務的方式產生動作來做出回應,在分布式系統中持續自主發揮作用。本文討論的智能Agent專指狹義的智能Agent,其特性有自主性、主動性、合作性、智能性、移動性和性。

1.2 Agent的結構

Agent系統是一個高度開放的智能系統,它的結構組成直接影響到系統的性能和智能。從結構上分析,Agent的體系結構大致可分為以下三類:

1.2.1 審慎式體系結構(deliberative agent)

該體系結構在(分布式)人工智能領域占主導地位。特點是結構中存儲了顯式表示的世界符號模型,通過基于模板匹配和符號操作的邏輯(或準邏輯)推理作出決策的。

1.2.2 反應式體系結構(reactive Agent)

該體系結構在主流的分布式系統中占主導地位。特點是它強調交互作用,可以通過對外界環境的感知和交互進而自我改變,提出了“感知一動作”模型。

1.2.3 混合式體系結構(Hybrid Architecture)

該體系結構在人工智能領域占主導地位,其特點是Agent中包含了前面的兩個子系統,既有信知數據,以提高智能性,又有交互和自我進化能力。

2、智能Agent技術在高校網絡教育中的應用

2.1 我國高校網絡教育的現狀

實現教育的智能化一直是教育界和教育技術領域的改革目標。高校的網絡教育是促進教育機會平等的重要手段。但是在網絡教學出現以后,網絡上的課程大多程度上是把課本上的內容轉化為電子教材,教學方式單一,課程中的特色與新理念沒有充分發揚。導致了現階段的網絡教育出現了很多,但教學效果不盡人意。智能Agent技術的引入,有望較好地解決這些存在的問題。它為網絡教育的人一機一人交互的實現,如何提高網絡和計算機的智能化程度提供了良好的契機。

2.2 基于Agent的網絡教學體系的應用

Agent應用于網絡教學中以后,主要功能體現在以下幾個方面:

2.2.1 可有助于建立網絡教學的個別化學習

目前網絡教育中的教學方式和內容與傳統教學相差無幾,智能Agent的引入可以依據其智能性對每一個教學對象的學習內容、水平以及學習中遇到的系列重點、難點的特征,采取不同的教學方式,提供多方面的教學資源,做到因人而異,針對每一個學習者的Agent組成為每一個學習者的“私人教師”。

2.2.2 可將分布式網絡環境下各地的教育資源統一起來

Internet的資源極大豐富,但各地的教育資源處于一種無序的、雜亂的狀態,基于Agent的網絡學習體系,可以使資源Agent將各地的教育信息和數據統一起來,變成學習者所需的知識。

2.2.3 可進一步提高系統的交互性,實現網上的智能輔導

Agent引入后,學習者與教學系統之間的交互方式發生了根本性的改變。基于Agent的網絡教學系統,提高了系統的交互性,實現了網上的智能輔導,使得討論板塊對討論的問題有總結提煉,并能根據討論的情況組織針對性、專題性的討論,從而引導學習者作進一步的研究和探討,發揮智能輔導的優越性。

2.2.4 可創建一個基于多Agent的且對不同的使用者提供不同接口的智能系統

在系統中可以設計多個Agent去完成不同的角色,使得它們之間可以通過通信和協議,傳達信息,從而實現控制系統的功能。在系統中的Agent定義為教學系統中的系統角色和功能單元,它的職能是接受外界信息,并根據信息產生特定的行為,多個Agent個體可以分工協作,完成一個功能復雜的行為。

3、智能Agent在網絡教育中的發展前景

目前Agent在網絡教育中的應用進入了實際運行階段,其人性化的交互和教學方式、強大的自我進化功能得到了很好的體現,但是基于Agent的網絡課程也有其不足之外,主要是在實現方面有較高的技術要求和資金投入。隨著Agent軟件方法可重用性和可擴展性的不斷提高,利用多重Agent的技術在不同的課程中只改變專業知識模塊,而整體的框架可重復利用,來促進系統中各個參與者的合作,并加以擴展。Agent技術在高校網絡教育尤其是遠程教學模式下會得到更好的發展。

4、結語

Agent技術作為一種新的編程思路,各方面還有待完善,但是這不妨礙它的先進性。智能Agent在高校網絡教育系統中的應用,使得教學模式、教學效果和系統性能都比傳統教學系統有了很大的提高和改革,進一步促進了教育系統的智能化,實現了真正意義的個性化教學,智能Agent技術的運用對整個教學改革和素質教育的實施起到積極的推動作用。

參考文獻

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[2]丁興富.遠程學習圈:構建遠程學習的基礎理論[J].中國電化教育,2001,(7).

第10篇

一、新時代賦予高職教育新使命

1.新時代賦予高職教育新目標。培養各類技能人才是高職教育的目標。重基礎知識、輕專業知識,忽視現代科學技術知識包括信息技術知識和智慧技術知識等。新時代是高新科學技術突飛猛進的時代。培養知識結構新,技能水平高,是新時代的要求,也是高職教育的新目標。2.新時代倡導高職教育新理念。高職教育始終把為國民經濟發展服務作為自己宗旨,以為產業經濟發展培養各類技能型人才為己任。這種教育理念在培養高職人才,促進社會經濟發展起到積極作用。但也存在缺乏前瞻性、現代性和創新性的問題。隨著新時代的到來,國家正在大力振興和發展以高新科學技術為支撐的中高端產業,產業結構得到優化和升級,高新技術企業也如雨后春筍般的興建起來。這就要求高職教育要以前瞻性思維和創新性理念推進改革和創新。3.新時代提出高職教育新要求。長期以來,高職教育專科化是一個約定俗成的規定。在高新科學技術飛速發展時代,振興科學技術、升級產業結構、發展物聯網、大數據、人工智能已成為國家富強、民族振興的大戰略。它呼喚職業教育的高檔化,即高職教育的本科化。然而,高職院校學制教育低擋化已經很難適應新時展的需要和要求。因此,高職教育本科化是高職院校需要完成的歷史使命,也是新時代的新要求。4.新時代增強高職教育新動力。高職教育發展動力是源于提高教學質量和水平,為中低端產業和中小企業培養合格的技能人才。隨著新時代的到來,越來越多中低端產業日益萎縮,一些中小企業破產,高職教育賴以生存和發展的基礎有所削弱。為了適應新時展的要求,在國家相關政策推動下,我國的中高端產業得到快速發展,高新科技企業大量涌現,傳統產業科技含量大幅提高。為新興產業和高新科技企業發展培養大批現代技能人才成為高職教育發展的新動力。5.新時代創新專業的新機遇。在傳統經濟結構和產業結構基礎上形成的高職專業,經過幾十年的發展,專業設置基本合理,在高職院校建設和為國家經濟發展方面發揮重要作用。然而,隨著新時代的到來,使我們國家的產業結構發生兩個顯著的變化,傳統的中低端產業將會出現明顯萎縮,少數產業可能慘遭淘汰。另外,新時代也促進我國電子、軟件、信息等高新技術產業的快速發展。為了適應新時代國家對高新技術產業發展的需要。為高職院校創造了淘汰落后專業,優化傳統專業,創建新專業的機遇。6.新時代創造高職生就業新機會。新時代是新科技革命的時代,適應新時代的要求,國家必然加快創建和發展新興產業和高新科技企業。特別是與物聯網、大數據、人工智能、芯片、軟件等高新科技產業和企業。進行大規模的高新技術研發和產品生產投資。使其成為經濟增長的新亮點和新動力。大量新興產業和企業的涌現,必然會提供越來越多的工作崗位。根據預測我國未來技能型人才缺口在2000萬以上。因此,從未來看,新時代將為高職院校畢業生提供越來越多的就業崗位和就業機會。

二、新時代高職教育面臨新問題

1.教育理念陳舊。高職教育理念的顯著特點是重理論教育、輕實踐教育,重基礎教育,輕專業教育,重學習能力,輕創新能力。這些在傳統產業和傳統技術條件下形成的教育理念,在社會經濟發展中發揮了重要作用。然而,隨著新時代的到來,這種傳統教育理念,也不可避免的存在缺乏前瞻性、現代性和創新性等問題。在中國特色社會主義新時代,信息技術和高新科技成為時代的主旋律,傳統教育理念不符合新時代所需要的合格技能型人才而面臨挑戰。2.學制教育滯后。長期以來,我國高職教育只限于大專學歷教育,在以傳統產業為主體的國民經濟中,這種學歷教育是合理的、合適的,也是被實踐證明是可行的。但是,在高新科技飛速發展的時代,科技創新教育改革是時展的大戰略,高職院校學制教育低擋化問題成為新時代制約中高端產業發展瓶頸。3.課程體系無序。近些年來,隨著國家經濟發展,特別是專業知識的更新,高職院校課程結構也在不斷進行調整和完善。但是,在課程體系調整過程中也存在課程門類設置和課時安排隨意性問題;因人設課現象時有發生;基礎理論課程偏多、偏寬,專業知識課程偏少、偏窄。課程體系不完善、不穩定、隨意性較強。結果造成課程門類越來越多,課時安排越來越少,關鍵課程開不了,重點課程開不好的問題。這種無序化的課程體系,不能適應新時代高新科學技術發展和國民經濟結構優化升級的需要。4.教學內容陳舊。長期以來,在高職教學內容中一直存在偏重于傳統理論知識教育。對以物聯網、大數據、人工智能等為特征的科學技術知識、信息技術知識、智慧技術知識等在教學內容中很少反映。這種畸形的知識結構很難培養出新時代所需要的,掌握現代科學技術知識的高端技能型人才。5.師資隊伍老化。開展對高新科技的研究、開發和利用是新時展的要求。從而大大促進高新科學技術的快速發展,國民經濟的技術含量和技術層次也將會上一個大臺階。相對我們國家技術革命的新形勢,高職院校師資知識結構老化,專業技能水平偏低等問題突出,不利于高職教育的改革創新,也不適應新時展的要求。

三、深化高職教育改革創新的對策建議

改革開放以來,我國高職教育改革創新取得驕人的成績。在辦學規模、辦學檔次、辦學質量方面都取得了快速發展。這些成就都是在對傳統高職教育體制改革過程中取得的。隨著新時代的到來,我國高職教育面臨一些新情況、新問題。適應新形勢,推進新改革,實現再創新是高職教育的必然選擇。1.辦學思想觀念創新。正確認識新時代對高職教育提出的新要求。一是樹立創新技能人才培養觀念,把創新技能人才培育作為高職院校教育的重要任務,作為服務新時代的歷史使命。二是突出創新教育理論,把創新思想貫穿于高職教育教學的全過程,作為高職院校教育的指導思想。三是克服創新神秘化、高端化,精英化理念。樹立創新普遍化、簡單化和大眾化思想;讓廣大青年學生充分認識到,創新無處不在,創新人人可為。四是貫徹前瞻性教育理念,積極探索科技發展前沿知識和產業結構調整升級新趨勢,把學生培養成為掌握前沿技術知識的技能人才,為他們實現順利就業打下堅實基礎。2.推進學制教育改革。學制教育是社會經濟發展的產物,并隨著社會經濟的發展而不斷提高。高職院校學歷教育總是以科學技術進步和產業結構優化升級需要為依據的,適應和服務于國民經濟發展的需要是高職學歷教育的宗旨。適應新時代的要求,高職院校應當積極推進學制教育改革,逐步實現高職教育本科化目標。一是轉變思想觀念,充分認識高職教育本科化與中高端產業發展的密切聯系;二是加強高職本科教育的調查研究,結合新時代的要求,建立科學的教育計劃和規劃,為高職本科教育提供理論支撐;三是選擇條件較好的專業,進行專本銜接的教育實驗,認真總結經驗,及時加以推廣,為高職教育本科化打下堅實的實踐基礎;四是在認真總結專本銜接教育教學經驗的基礎上,按照既定的本科教育教學計劃開展高職本科教育,努力培養高質量的高職本科畢業生,為產業結構優化升級,為成千上萬企業,也為新時代培養各類高端合格技能人才。3.深度調整課程體系。適應新時代要求,國家必然要對經濟結構和產業結構進行重大變革和調整。大力發展物聯網、大數據、人工智能機器人以及電子、信息等高新科技產業。這就為高職院校調整和優化課程體系提供機遇。按照適應新時代的需要和要求,對課程結構進行深度調整。一是改善公共課程,做到門類要少,內容要精,避免流于形式,注重教育實效;二是調整基礎課程,把信息技術、物聯網技術、大數據技術和人工智能技術納入相關專業基礎課程范圍,并保證教學課時數量,為專業課程教育奠定堅實科學技術基礎;三是加強專業課程,堅持專業課程要專的原則,做到專業性要強,課程內容要新,所學知識要可用。四是課程體系的構建要立足于創新、立足于就業、立足于未來。4.注重教學模式創新。新時代為高職院校教學模式改革創新提供機遇。新時代是以科學技術現代化為特征的時代,科學技術日新月異的發展,新產品、新工藝的層出不窮,這就為高職教育培養模式創新提供機遇。新時代、新內容、要求新方法。新時代高職教育教學方法的創新。一是確立個性化培養模式,堅持在完成基本教學任務的基礎上,注重培養學生的特長,充分發揮學生的主觀能動性,鼓勵學生發揚勤于思考,敢于創新的精神,為培養大國工匠創造條件,奠定基礎。二是改革創新實訓教學模式,強化實訓教學模式的地位和作用,注重實訓教學的針對性、專業性和實效性。三是按照市場化要求構建校企融合辦學模式,確立企業在學校教育中的主體地位,維護企業的經濟利益,充分發揮企業在辦學中的積極性和主動性。四是積極開展研討式教學模式,啟發學生的分析能力、研究能力和創新能力。讓學生在學習中創新,在創新中學習。5.推進教學內容創新。教育為國民經濟發展服務,集中體現在教學內容的不斷創新。教學內容的更新則源于國民經濟的創新發展。隨著新時代的到來,我國國民經濟結構,產業結構都將發生革命性深刻變化,這就為教學內容創新提供機遇。一是加強對新時代高新科學技術發展的研究,盡可能形成科學研究成果,不斷更新教學內納容;二是廣泛吸理論界關于高新科學技術研究成果,充實教學內容;三是根據物聯網、大數據、人工智能以及芯片、軟件等領域發展所形成的理論成果,開設新的課程。始終保持教學內容的前瞻性、實踐性和創新性。

作者:葛瑤單位:安徽財貿職業學院

第11篇

(大連東軟信息學院電子工程系,遼寧大連116023)

摘要:智能科學與技術概論課程是智能科學與技術專業重要的必修基礎課,對整個專業課程體系有概括性的引導作用,對學生深入學習后續課程有很大幫助。文章從智能科學與技術概論課程的教學實際出發,提出該課程的整體課程規劃,并根據學生的學習情況驗證其適用性。

關鍵詞 :智能科學;專業基礎必修課;課程規劃

基金項目:2012年遼寧省普通高等學校本科工程人才培養模式改革試點項目(G2201249)。

第一作者簡介:林寶尉,男,講師,研究方向為計算機視覺、模式識別,linbaowei@neusoft.edu.cn。

0 引言

智能科學與技術概論課程是智能科學與技術專業的必修基礎課。學生通過學習基礎課,能夠了解整個專業的知識構成、體系結構以及發展方向,便于將來學習必修專業課,包括模式識別、人工智能、智能機器人等課程。在這個過程中,如何讓學生順利地過渡到更高層次的專業課學習中,如何提高其學習興趣,如何幫助學生深入了解各門專業課之間的層次關系,都是該專業設置過程中需要考慮的問題。智能科學與技術概論的規劃起到了承上啟下的作用。雖然專業導引課也從全局對該專業的情況進行了介紹,但其內容以學生職業引導、興趣培養為主,對專業課程的設置并無過多展開。因此,智能科學與技術概論課程的設置十分必要。

1 課程規劃設置

1.1 能力指標

課程將學生的能力體系分為5個部分:技術知識與推理能力、開發式思維與創新、個人職業能力、態度與習慣、時間構思設計實現和社會貢獻,與其對應的二級、三級及詳細指標見表1。每個能力指標平均對應4個學時,共32個學時。

1.2 講授方式

(1)精講多練。通過講解智能科學的相關內容并結合相關實驗,讓學生掌握智能科學的基礎知識,提高其學習興趣,為后續課程的學習打下良好基礎。

(2)以項目為導向組織教學,通過案例教學,將構思、設計、實施和運行引入教學過程中。

(3)鼓勵學生自主學習,加強基本職業能力的訓練。教學過程中注意互動和引導,運用講授教學、練習教學、實驗教學、案例教學等多種教學方法完成教學任務。

(4)教學實施過程中,提供豐富的教學資源,如多媒體課件、案例、網絡資源、優秀學生作品和外文技術資料等。

(5)對學生進行多方面考核與評價。結合課程實施過程,從知識掌握、能力水平、態度表現等方面,對學生進行全方位的考核。

1.3 講授內容

該課程講授內容分為3個單元,具體內容如下。

單元一:智能科學導論,主要涉及智能科學與技術的目標界定、學科分類、涉及范圍、學科定位、人類認知以及學科簡史等知識點。該單元將在2個學時中完成,并要求學生課外學習2個學時。

單元二:學科基礎理論知識,主要涉及機器系統、視覺感知、高級語言編程等知識點。該單元主要介紹支撐學科的相關課程,并在實踐課中使用高級語言編寫簡單系統。該單元共10個課時,其中包括4個實踐課時。

單元三:專業課介紹,主要涉及數字圖像處理介紹、模式識別介紹、計算機視覺介紹、智能機器人介紹等相關必修專業課的入門介紹,并在每次課程結束后配合實踐編程、工具使用、機器人搭建等實踐環節提高學生的學習興趣,使其全面認識后續專業學習。該單元共20個學時,其中包括12個實踐課時。

1.4 實驗設置

實驗課程共16個學時,包括4次實驗,詳細內容如下。

實驗一:數字圖像處理實驗。使用課程中講授的Matlab語言,實現數字圖像的傅里葉變換、邊緣檢測功能。該實驗共4個課時,配合單元一以及單元二的部分知識點,使學生基本掌握Matlab編程語言,并理解數字圖像處理的基本知識。

實驗二:模式識別機器學習實驗。該實驗利用高級程序語言,實現數據的SVM算法以及KMeans算法,讓學生理解模式識別以及機器學習等知識。該實驗共4個學時。

實驗三:計算機視覺實驗。使用圖像拼接、3D場景重建等相關專業工具,實現二維圖片的3D重現。該實驗共4個學時。

實驗四:機器人實驗。學生在機器人實驗室,實際動手組裝博創模塊化機器人,并編程實現機器人運動調試。該實驗共4個學時,實驗地點為模塊化機器人實驗室。

1.5 結課考試

在教學的各個環節,教師從出勤情況、日常表現、作業、實驗、結課項目及結課報告的完成情況對學生進行全方位的考核,其中結課項目、調查報告及實驗作業占最終成績的90%。結課項目為小組項目,4個學生為一個小組完成系統的設計、編寫、調試等步驟,并組織5名教師對每個小組進行答辯考核。

2 問題及改進

學校于2012年申請創辦智能科學與技術專業。該專業培養學生掌握計算機基礎、電子電路、控制方法、智能信息處理與識別等基本知識,使其具備信息處理、自動控制、人工智能系統開發等基本能力。智能科學與技術概論課程在大二下學期開設,共32學時,其中理論教學16學時,實踐教學16學時。通過理論教學和實踐教學,學生了解了智能科學的基礎理論知識,掌握該專業核心專業課的關系,認識相關后續課程,并能夠使用簡單的算法和工具,為日后深入學習專業課打下良好基礎。

2.1 教材選擇

由于本專業辦學時間較短,沒有足夠的針對智能科學與技術概論的教材可供選擇。現階段使用較多的教材為《智能科學與技術導論》以及《智能科學》。《智能科學與技術導論》是鐘義信主編、北京郵電大學出版社出版的、適合智能專業大一新生使用的專業教材,對整個專業有詳細的介紹,適合作為新生的專業導引課程,安排16個學時較為合適,并不適于我校智能科學與技術概論課程的要求。《智能科學》是史忠植主編、清華大學出版社出版的專業教材,該教材對整個智能專業的重要內容都有涉及,系統地介紹了智能科學的概念和方法,吸收了腦科學、認知科學、人工智能、數理邏輯、社會思維學、系統理論、科學方法論和哲學等方面的研究成果,適合高年級學生使用,安排64個學時較為合適,也不適于我校情況。

鑒于上述原因,我們設計該課程時,前半部分理論知識介紹使用了《智能科學與技術導論》,后半部分專業課程介紹使用自制課件。經過2輪的教學實踐以后,我們將根據教材使用情況編寫自用的講義教材。

2.2 內容設計

該課程內容會介紹智能專業的重要專業課,但要在32學時內完成所有專業課程的介紹,并保證該課程內容不與專業導引課以及智能信息處理導引課沖突,難度很大,因此選擇最合適的講授內容,對于該課程的授課效果非常重要。

在授課過程中我們發現,學生對簡單的數字圖像處理、計算機視覺的流行應用以及動手要求強的機器人課程興趣較大,但對數學推導要求較高的模式識別、機器學習等課程接受程度較低。該課程的教學目的是讓學生了解相關課程的意義、歷史、發展等知識,所以,建議加大實驗動手課程的課時比例,讓學生多使用相關知識、算法和應用,盡量避開復雜的數學推導。

2.3 資源配置

學校的智能科學與技術專業創建于電子工程系,依托電子系的軟硬件實驗室,培養學生的軟硬件知識儲備,提高學生的實際動手能力。其中,軟件算法將配合嵌入式設備進行硬件集成,并指導學生設計具有智能算法應用的硬件設備。教學過程中將使用校實驗室中的模式識別嵌入式開發板、博創模塊化機器人平臺以及Turtlebot智能機器人平臺。該課程在實際講授時,理論課以及算法相關實驗在大班進行,硬件實踐課程在小班進行,能取得較好的授課效果。

3 實施效果

在該課程設計內容的指導下,智能科學與技術概論已經完成了2輪的課程教學,并在課程結束后組織學生填寫調查問卷。題目分兩類,第一類包括課程目標是否清晰、該課程能否提起學生對該專業課的學習興趣、該課程的實驗設計能否有效提高學生的動手能力,以及該課程的內容相關設計是否優秀。統計結果如圖1所示。除極個別學生外,大多數學生都選擇了符合以及完全符合,說明該課程設計可以滿足教學要求。第二類問題總結學生在課程中獲取的知識能力,包括編程調試、理論知識應用、信息獲取、技術文檔寫作、自主學習、分析問題、解決問題等,為多選題。從圖2可以看出,學生對各項能力的認可率均超過50%,其中信息獲取、分析問題等能力的認可率接近80%,說明該課程設計基本滿足教學目標。

4 結語

智能科學與技術概論對智能專業學生的深入學習起到了重要的引導作用。我們根據自身的實際情況出發,設計出適合該專業學生的課程設計安排。經過兩輪的實施效果證明,該課程的設計方式比較適合學生。隨著課程的持續,我們將不斷解決存在的問題,并編寫適合我校學生使用的教材。

參考文獻:

[1]鐘義信,智能科學技術導論[M].北京:北京郵電大學出版社,2007.

[2] Edward FC,Johan M,Soren O.重新認識工程教育:國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華,沈民奮,陸小華,譯.北京:高等教育出版社,2009.

第12篇

    關鍵詞:智能科學與技術;專業;發展戰略;思考;大聯合;大發展

    1現狀分析

    我國的智能科學與技術(Intelligence Science and Technology,IST)專業創辦至今已有8年歷史了。它從無到有,逐步壯大,現在全國已有近20所大學試辦這個新專業[1-2]。應該說,智能科學與技術專業的8年征途并不平坦,開拓者們也為之付出了艱辛和心血。現在,我們至少可以說,智能科學與技術專業已再不是“嬰兒”,而是“小學生”了。然而,我們需要繼續努力,上好中學、大學以及研究生課程,邁上專業建設的新征途,攀登學科建設的新高峰。

    在IST專業建設上,北京大學信息科學技術學院等起了重要的帶頭作用,中國人工智能學會及其教育工作委員會等工作委員會和專業委員會發揮了很好的組織作用[3-4]。他們齊心協力,默默奉獻,做了大量有目共睹的開創性工作,值得充分肯定。現已有北京大學、首都師范大學、北京郵電大學、南開大學、西安電子科技大學等高校培養出IST專業的畢業生。也就是說,我們有了IST專業的第一代“產品”了。然而,我們的IST專業還是有些不盡人意之處,特別是發展速度比預料的要慢,發展規模不如預期的大,發展目標還有待進一步明確。筆者試圖概括我國IST專業發展的喜與憂,探討發展戰略,為IST的專業建設和學科發展出謀獻策,供同行討論與參考。

    2喜憂參半

    如上所說,我國IST專業的發展既取得可喜成果,又存在某些憂慮,即喜憂參半。下面擬就IST專業的辦學成績和存在問題進行探討。1主要成績

    歸納起來,8年來,我國IST專業建設取得的主要成績包括下列各點。

    1) 申報并獲準試辦IST專業,促進信息科學和智能科學的發展,為國內外信息科學學科建設開辟了一個新的增長點。

    2) 在調查研究和科學分析的基礎上,制定了IST專業教學大綱和教學計劃,為專業建設建立了基本框架[5-6]。

    3) 結合IST的專業特點和教育發展要求,初步規范了IST專業課程設置,開展專業建設和課程教學等方面的改革,取得一大批成果[7-8]。

    4) 編寫了一批具有明顯特色的相關教材,為新專業教學和學科建設提供必要的資源,起到較好的示范和輻射作用[7,9]。許多學校在實驗教學上進行了一些探討,并積累了不少經驗,值得推廣與借鑒[10-12]。

    5) 聚集了一群有志于智能科學技術教育的教師,形成了一支熱愛教育、樂于奉獻、熟悉業務的師資隊伍,為IST專業的人才培養和學科發展打下重要基礎。

    6) 經常組織本專業的教育與教學研討會和座談會,進行全國性或校際間的交流,總結心得體會,共同提高,使IST專業沿著正確的方向發展。

    7) 培養出一批基本掌握智能科學技術基礎理論和專門知識,具有從事本專業工作能力的本科畢業生,為國家輸送有特色的急需的建設人才。

    8) 為爭取我國智能科學與技術一級學科博士學位授予權做了大量工作,并取得重要進展,為IST學科的進一步發展創造重要條件[13]。2瓶頸問題

    概括地說,IST專業建設和發展面臨的問題主要涉及如下幾點。

    1) 專業規模和發展速度沒有達到預期結果,仍停留在“試辦”狀態。

    到目前為止,全國試辦IST專業的學校已近20所,已初具規模,“閃亮登場”。然而,本專業的規模和發展速度不盡人意,離“大發展”的預期結果尚有較大差距。

    2) 辦學主體存在一定的局限性,缺乏跨學科大聯合的氛圍。

    如前所述,北京大學和中國人工智能學會等對IST專業建設發揮了重要的帶頭和組織作用。由于IST專業具有高度跨學科等重要特點,單純依靠某一兩個現有專業來“派生”和由一兩個學會來“催生”IST新專業,是難以快速發展和如愿以償的。現有專業或學會都有一定的局限性,與其他學會間的交流合作也需要有改進之處。

    3) 教學大綱與《國家中長期教育改革和發展綱要》要求存在差距,有待更新。

    《國家中長期教育改革和發展綱要》[14](以下簡稱《綱要》)是我國“優先發展教育,建設人力資源強國”的重要戰略部署。《綱要》中許多新思路是我們以前沒有想過的。IST的教學大綱需要按《綱要》的要求進行大刀闊斧的修訂,力求符合《綱要》精神。

    4) 實驗教學和網絡教學亟待加強。

    在新專業建設初期,實驗室建設投入經費有限,這對開展實驗教學有些不利影響。一些學校的實驗未能滿足IST專業各課程教學的基本要求。

    5)IST專業的產學研結合模式急需探討與建立。

    產學研結合是高等教育的一項經驗。《綱要》也強調“創立高校與科研院所、行業、企業聯合培養人才的新機制”對本科生教育的重要性。雖然有許多企事業行業適合IST專業就業,但該專業不像機電、化工、通信、冶金等專業那樣有比較對口的實習和就業企業。因此,探討與建立IST專業的產學研結合模式,也是一項比較艱難的急需解決的問題。

    3發展策略

    針對上述存在問題,以下特就智能科學與技術專業的發展戰略提出若干思考。

    1) 樹立“大智能科學技術”思想,突破單個學會的局限性,通過大聯合、大合作,實現大團結、大發展。

    一個專業要在全國產生較大影響,發揮該專業的特有作用,沒有足夠大的規模是不行的。例如,自動化、計算機、通信、電子信息等專業,全國有數以千計的大學開設。我們是否可以設定IST專業發展規模的第一個目標,即爭取在5~10年內,有50~100所大學開設該專業?如果能夠實現這個目標,IST專業就走上了“可持續發展”的大道。到那時或者更早一些時日,“試辦”也就必然被“正辦”所取代。

    值得指出的是,目前大多數大學強調“辦學資源有限”,不大愿意支持申報新的專業,這對IST專業的發展也產生一定的負面影響。我校的IST專業就是經過3年努力,才向國家教育部呈交《高等學校增設專業申請表》的。

    我們需要把圈子搞大些,進行跨學科的大聯合,集思廣益,合作共贏,謀求IST專業的發展大計。基于中國人工智能學會(CAAI)的學科特色,由CAAI牽頭組織申報IST專業及其一級學科博士學位授予權,是順理成章的。同時,單個學會也有局限性,雖不能說是“勢單力薄”,但力量不如合作的強大。提倡和實現多學會聯合舉辦智能科學技術教育教學研討會,以及多學科聯合申報與建設IST專業,將克服原有局限性,并以大聯合促進大發展,應視為一種可行策略。在今后的IST辦學過程中,我們需要主動加強與相關學會(含一級學會和二級學會)和高等學校(含重點學校和一般學校)的聯系與合作,力爭辦好已有的IST專業,創造經驗,擴大輻射作用和積極影響,爭取有更多的高校申報與加入IST專業行列。

    2) 再接再厲申報一級學科博士學位授予權,力爭獲得批準。

    在全國同行及多個學會有代表性的專家建議和支持下,中國人工智能學會及其教育工作委員會積極組織一批有識之士,從事“智能科學與技術”博士學位一級學科授予權的論證和申報工作,并取得重大進展。由于一些原因,申報工作在最后階段未獲通過與批準,需要大家繼續努力。“智能科學與技術”博士學位一級學科授予權的獲得,必將為IST專業提供更為寬闊的發展空間,使IST專業攀登新的高峰。

    3) 申報成立“高等學校智能科學與技術教學指導委員會”,并爭取改“試辦”為“正辦”。

    目前,國家教育部的專業設置分為“一般”專業和“試辦”專業兩種。絕大多數專業屬于“一般”專業,只有少數專業為“試辦”專業。顧名思義,“試辦”者為“試驗辦學”,經過一定時間的試驗后,成功者就可“轉正”為一般專業;不成功者就可能被取消“試辦”資格。當務之急,是要把“試辦”的IST專業辦好,辦出水平,辦出特色,力爭早日去掉“試辦”帽子。同時,作好必要和充分的準備,盡早向國家教育部申報成立“高等學校智能科學與技術教學指導委員會”,以便得到教育部相關部門的更多指導,并通過“教指委”與兄弟專業交流,更好地學習兄弟專業的辦學經驗。

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