智能科學與技術范文

導語：如何才能寫好一篇智能科學與技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：課程體系；實驗體系；教學平臺

中圖分類號：G642　文獻標識碼：A、

1　引言

智能科學的理論、技術及其應用已經發展成為信息技術創新的重要生長點，“智能科學與技術”本科專業是面向21世紀、具有廣闊發展前景和巨大應用需求的新型專業。該專業旨在培養具有信息科學、智能科學、腦與認知科學、現代科學方法學的基本理論知識，掌握計算機、人工智能、信息網絡、信息處理、自動控制、系統優化專業知識和綜合技能的高級復合型人才。2004年，北京大學開始在“智能科學與技術”本科專業招生，開創了“智能科學與技術”專業本科教育的先河。隨后，國內更多院校陸續開設該專業，現在“智能科學與技術”本科專業在全國已初具規模。

盡管“智能科學與技術”本科專業被譽為“操縱未來的專業”，但將其納入本科教育，仍處于探索階段，可供參考的資料和形成的教學經驗和體系非常有限，仍需要開拓創新，努力探索，大膽實踐。本文結合我校在專業建設過程中的一些探索和想法，就教學平臺建設談一些體會，重點談課程體系、實驗體系、學生創新能力培養方面的問題。

2　課程體系建設

計算機和通訊技術的結合，形成了以計算機為核心的信息網絡，由此引發的信息革命也是一場數字化革命，智能革命的時空動力是網絡革命，促使信息網絡發展為智能網絡?！爸悄芸茖W與技術”專業的課程體系建設應以計算機科學的內涵為邏輯起點，以數字信息獲取、處理和響應的本質屬性為中心，由淺入深地推理和演繹出一套完整的理論體系，在理論框架的指導下科學合理地建立一套完整的課程體系。結合我院的實際，我們在對學生、學科和社會需求研究的基礎上，確定了課程內容。我們把對學習主體的尊重、學科的發展和社會的需要協調起來，在課程體系建設方面重點考慮了以下內容：

(1)面向應用

我院是以教學為主的高等院校，重點培養應用型人才，學生應具有較強的實踐動手能力。

(2)以學生為中心

課程體系的建設應樹立以學生為本、為學生服務的思想，有利于學生素質教育和創新能力的培養。

(3)突出特色

信息通信是我院的傳統和特色，它和測控技術、自動化技術、計算機技術、信息技術密切相關。根據我院的辦學特色，參考其他兄弟院校的培養方案，我們將該專業培養的重點放在智能信息處理、智能機器人兩個方向上。

按照課程設置的原則，遵循國家的相關規定，參考其他院校的經驗，我院智能科學與技術專業的課程體系圍繞“三個平臺，兩個方向，一個目標”進行建設。三個平臺分別為公共基礎課平臺、專業基礎課平臺、專業課平臺；兩個方向分別為智能信息處理和智能機器人；一個目標為培養有特色、面向就業的工程應用型人才。具體如圖1所示：

3　實驗體系建設

“智能科學與技術”是一個新興專業，實驗教學體系尚處于探索階段?？偨Y近年來智能信息處理和智能機器人理論研究成果和實驗設備開發已有素材的基礎上，我們在“智能科學與技術”專業的實驗教學體系建設上重點考慮了以下幾方面：

(1)層次化

實驗教學一方面是為了配合理論教學而設置的驗證性實驗，一方面是為了提高學生的綜合能力而進行的綜合設計性實驗。此外還應面向學生就業，通過各種方法和手段開展實訓、創新性實驗。

(2)開放性

開放性包含兩個層面的含義，一是開放實驗時間和實驗場地，讓學生自己選擇實驗時間和實驗場地；二是開放實驗內容，讓學生自己選擇部分實驗項目，提高學生理解和解決問題的能力，加強學生的動手實踐能力。

(3)有特色

立足我院信息通信特色，強化智能信息處理、智能機器人方向的實驗設置。

為此，我們的實驗室建設體系圍繞“三個層次，兩個方向”進行建設。三個層次是配合理論教學的驗證性實驗、提高學生能力的綜合設計性實驗、強調創新的開放性實驗。兩個方向是奇偶智能信息處理和智能機器人，智能信息處理以圖形圖像為主要處理對象，進行圖像處理、模式識別等內容的實驗，以軟件設計為主、部分結合硬件；智能機器人重點放在了以硬件設計為主的嵌入式系統設計。具體的教學實驗平臺如圖2所示：

4　創新能力培養

在高等學院質量工程建設中，國家明確提出了培養創新型人才。作為新興的專業，“智能科學與技術”專業更是應該從一開始就抓住這個機遇，制定創新型人才培養的新模式。我們認為，培養創新精神需要堅持“一個中心”、“三個結合”，即以學生為中心，課內與課外相結合，科學與人文相結合，教學與研究相結合，逐漸形成獨具特色的創新人才培養模式。重點考慮做好以下幾方面的工作：

(1)加強學生集中實踐環節的教學，建立實習基地，加強認識實習、課程設計、開放實驗、科研訓練、生產實習和畢業設計實踐環節的教學，提高學生的團隊協作、認真求實和獨立思考的創新意識。

(2)增加選修課、跨學科課程和素質拓展類課程，提高學生的求知欲、進取心、挑戰欲、自信心、意志力等。

(3)積極引導和鼓勵學生參加各種競賽，參加學科競賽是引導學生努力學習、靈活創新的有效途徑。

(4)組織素質高、能力強學生參與教師的科研活動，使學生的能力在真正的科研活動中得到鍛煉和提高。

篇2

關鍵詞：智能科學與技術；專業建設；科研建設；人才培養

1背景介紹

智能科學與技術專業是一門新興的交叉型學科[1]。隨著信息化的進一步深入以及IBM“智慧地球”、我國“感知中國”等戰略的實施，智能科學技術正在成為關系國民經濟、社會發展和國家安全的一個重要領域。因此，智能科學與技術相關專業的建設也引起了國內外高校的重視。國外許多著名高校都設立了人工智能專業，并授予智能科學專業學位；世界多數知名理工類院校都設立有人工智能研究所或實驗室，進行智能科學專業的科學研究和人才培養。

相對而言，國內智能科學與技術專業的起步較晚。2004年，北京大學信息科學技術學院經教育部正式批準設立了全國第一個智能科學與技術本科專業。之后，國內許多高校也相繼設立了這一專業，有些高校還成立了相應的系?，F在智能科學與技術專業已經從計劃外專業變成計劃內專業，標志著該專業的建設在國內已逐漸形成氣候。

廈門大學是國內較早設立智能科學與技術系的高校之一?；谠谥悄芸茖W與技術領域多年的研究積累和師資儲備，廈門大學于2006向教育部申請并獲批設立了智能科學與技術本科專業，之后又于2007年6月6日成立了智能科學與技術系[2]。建系以來，廈門大學智能科學與技術系一直堅持以“科研帶動教學、教學促進科研”的辦學理念。一方面，我們以系里的科研實力、科研特色為基礎，在人才培養過程中發揮優勢，為人才培養服務，更好地完成專業培養的目標；另一方面，優秀人才的培養也為我系的科研提供了有生力量和儲備力量，反過來促進系里的科研發展。

從2007年成立至今，我系完成了首屆本科生完整的一輪培養，因此我們希望能將4年來的專業建設的情況做一次梳理，為下一步的工作提供參考。作為一個新興專業，各高校對于智能科學與技術專業的建設也都處在探索階段，因此我們也希望這些工作梳理能對其他院校的專業建設起到參考作用。

我們對專業建設的梳理從兩個方面展開：一是科研與學科建設的進展情況；二是教學與人才培養的進展情況。

2科研與學科建設進展

2007年以來，我系科研與學科建設取得了很大進展，下面從凝練科研方向和科研平臺與學科點建設兩個方面來介紹。

2.1凝練科研方向

在智能科學與技術系成立之前，廈門大學在人工智能領域已經有了不少積累，在心腦計算、藝術認知和自然語言處理等領域形成了一定的優勢。

2007年建系以后，我們結合自身研究特色和學術發展前沿，進一步凝練了研究方向，基本上確定了四個重點發展的方向，并成立相應的研究室。

1) 藝術認知與計算方向。

主要圍繞人類藝術活動的腦機制，特別是有關詩歌、音樂與舞蹈的審美與創作方面，開展相關的認知與計算研究工作。

2) 智能多媒體方向。

主要從事有關多媒體信息處理方面的關鍵技術研究和應用系統的研發，涉及視頻圖像處理與運動目標檢測、基于內容的多媒體信息檢索、智能中醫信息處理等方面的研究。

3) 自然語言處理方向。

主要從事機器翻譯、實體關系抽取、跨語言信息檢索、語音識別與合成等方面的理論研究和相關應用系統開發。

4) 仿腦智能計算方向。

主要開展有關機器人認知計算引擎的基礎性研究工作，目標是開發一個具有普適性的認知推理引擎，并將其嵌入到機器人中，使機器人具有綜合的意識、視覺、語言和動作能力。

方向的凝練很好地促進了我系研究隊伍的整合，也使系里的人才引進工作有了更好的針對性。經過四年的建設，以上四個方向均逐步形成了一支結構合理的研究團隊，如表1所示，科學研究也相應的取得了一些進展。2007-2010年間，我系教師承擔國家自然科學基金項目、國家863計劃項目、省級課題、企業委托橫項課題等各類科研課題近50項，每年新立項的項目數量如表2所示。同時，我們在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中國科學》、《軟件學報》及《電子學報》等國內外重要學術期刊和國際會議上發表學術論文200余篇，其中EI/SCI檢索論文150余篇。這些方向的發展為我們的人才培養奠定了良好的科研基礎。

2.2科研平臺與學科點建設

科研平臺是學科發展的重要載體，是科技創新的重要源頭，是聚集和培養高層次人才的重要場所。因此，科研平臺建設是學科建設的重要內容。

一直以來，我們就很重視科研平臺的建設，也形

成了較好的基礎。2003年，我們建立了一個跨專業的校內科研平臺――廈門大學語言技術中心；2005年，我們獲批建設了“智能信息技術福建省高校重點實驗室”。依托這兩個平臺，并基于我們對科研方向的進一步凝練，我們最終于2009年獲批建設“仿腦智能計算福建省重點實驗室”。該重點實驗室的建設以人工大腦研究為中心，并包含仿腦計算、智能語言處理、視聽感知和機器人及其行為控制等方面的研究，更有利于我系進一步整合和優化科研結構。

學科點建設也是學科建設的重要內容之一。擁有學科點一方面反映了相關領域的學科建設水平，另一方面又能為高層次人才培養提供必要保障。

智能科學與技術至今還未被列為一級學科，因此智能科學與技術專業的研究生目前只能依托其他相關專業進行招生和培養。建系之前，我們已經依托廈門大學“數學”一級學科，自主設立了“人工智能基礎”二級學科博士點，具有了培養本專業博士層次研究生的基本保證。2010年，我系與廈門大學計算機系、廈門大學軟件學院共同合作成功申報了“計算機科學與技術”一級學科博士點，在此一級學科下設的10個方向中，我系將負責建設其中的數字媒體藝術、信息安全技術、自然語言處理以及模式識別與智能計算等4個方向。該博士學位授予點將于2012年正式招生，這為我們在博士層次上培養智能科學與技術專業人才奠定了更好的基礎。

3教學與人才培養進展

下面從本科生和研究生兩個層次的學生培養介紹我系教學與人才培養的進展情況。

3.1本科生培養

在本科生方面，廈門大學智能科學與技術系的目標是培養有效和系統地掌握本學科的理論基礎，比較深入地理解智能科學與技術理論；具有一定的分析、綜合和創新能力，能夠承當智能信息系統設計、開發和智能科學與技術學科教學任務的，德、智、體全面發展的科學技術工作者。為了實現這一目標，我們遵循“寬口徑、厚基礎、抓關鍵、重實踐”四項基本原則，制定了較合理的教學計劃，并特別注重學生實踐能力的培養，采取了增設實用技術類課程、增設本科生進研究室參與課題研究的“課題實踐”環節、組織學生參加企業實習等若干措施，加強學生的實踐能力培養[3]。

目前，我系在本科生培養方面已經初具成效，具體體現在兩個方面。

1) 多組本科生團隊獲批立項大學生創新性實驗項目。

2009年，我系本科學生組成的創新實驗團隊中的3支獲得了國家級創新性實驗項目資助；1支獲得了校級創新性實驗項目資助；今年的創新性實驗項目初評中，我系本科生團隊又有3支入選。

2) 首屆學生就業形式喜人。

2007級本科生是我系的首屆學生，共計31人，其中2/3的學生入學都是經專業調劑的，因此學生入學之初對本專業多是不了解甚至是不感興趣的。經過4年的學習，他們都能很好地完成學業，多數學生逐漸喜歡上了本專業，部分學生更是將本專業作為其未來進一步學習和工作的方向。今年7月，我系2007級本科生畢業，畢業率和就業率均為100%，畢業去向情況如圖1所示。

圖1廈門大學智能科學與技術系2007級本科畢業生去向

其中，11名學生進一步升學攻讀研究生；4名學生選擇了到美國、中國香港的高校深造；其他16名學生則進入企業就業。

3.2研究生培養

我系的研究生培養以加強創新能力的培養為核心，以加強基礎課、專業課、實驗實踐教學、論文創新寫作、促進理論與實踐相結合為重點，包含碩士研究生和博士研究生兩個層次。在碩士研究生方面，有3個學術型碩士學位授予專業(人工智能基礎、模式識別與智能系統、計算機應用技術)和1個“計算機技術”工程碩士培養方向(智能工程及網絡安全方向)；在博士研究生方面，目前有1個二級學科博士學位授予專業(人工智能基礎)。

為了培養研究生的創新能力，我們主要依托系里所承擔的科研項目，特別是國家級科研課題。學生們參與到課題研討中，接觸最新的學術前沿問題，并在不斷討論、實驗過程中逐步提高獨立科研能力。

為了促進學生將理論與實踐相結合，我們積極加強與企業的聯系，建立聯合實驗室或聯合培養基地，例如，我們與深圳名人公司建立了機器翻譯聯合實驗室，與北京德威特電力系統自動化有限公司建立了電力自動化軟件聯合實驗室，與廈門中資源有限公司建立了智能反垃圾郵件聯合研究中心，與廈門東南融通系統工程有限公司建立了計算機軟件與理論研究生教育創新基地等。這些基地的建立使學生能夠參與企業的實際課題，在提高實踐能力的同時也促進了就業。

目前，我系的研究生培養也取得了一些可喜的成果。學生們參加各種競賽或展示均取得了優異的成績。例如，2010年，仿腦智能系統方向研究生研發的社交機器人――“文博之星NAO”項目獲得第三屆海峽兩岸(廈門)文化產業博覽交易會最佳創意產品銅獎；自然語言處理方向研究生研發的漢語句法分析器和漢語人名消歧系統分別參加2009中文信息學會句法分析評測(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信

息學會與SIGHAN聯合會議(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧評測，均榮獲第二名。

4反思

智能科學與技術專業作為一個新興專業，雖然得到國內許多高校的重視并有良好的發展勢頭，但目前仍存在一些發展的制約因素。第一，智能科學與技術未能被列為一級學科，因此各高校的智能科學與技術學科建設只能依附于其他相關專業，導致該專業的發展缺少必要的學科保障，高層次人才(博士層次)的培養也受到嚴重制約；第二，智能科學與技術在國內尚未形成明顯的產業群，因此該專業畢業生就業的行業特色不明顯，目前各高校智能科學與技術專業畢業生的就業行業與計算機科學與技術、自動化、電子科學與技術等相關專業學生的就業領域基本相近，這導致該專業的特色無法被正確理解，也影響了專業招生。

在這種狀況下，我們認為智能科學與技術專業要大力發展，應突出兩點。首先，要加強智能科學與技術的科學研究，這一方面可以促進人才培養，另一方面也能通過展現高水平成果進一步擴大專業的學科影響力；其次，要加強智能科學與技術專業學生的實踐能力培養，以此提高專業學生的就業競爭力，進而增強專業的吸引力。

參考文獻：

[1] 鐘義信. 設置“智能科學與技術”博士學位一級學科：必要性、可行性、緊迫性[J]. 計算機教育,2009(11):5-9.

[2] 東,李紹滋, 潘偉. 廈門大學“智能科學與技術”專業建設介紹[J]. 計算機教育,2009(11):46-48.

[3] 東,李紹滋. 智能科學與技術專業學生實踐能力培養若干探索[J]. 計算機教育,2010(19):61-63.

Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University

CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei

(Department of Cognitive Science, School of Information Science and Technology, Xiamen University, Xiamen 361005, China)

篇3

關鍵詞：智能科學與技術；小學期；教學計劃

2008年湖南大學智能科學與技術專業開始招生，根據三年的建設教訓和經驗，2009年制訂的教學計劃有許多需要調整和優化之處，其存在的弊端阻礙了教師教學的展開和專業特色的體現，這是本文得以成文的內因。另一方面，為了有利于能力培養工作的展開，國內多所高校借鑒國外暑期學校的成功案例，提出了“小學期”制度。旨在利用學期結束后若干周時間，采用開放靈活多樣的教學方式，擴大學生的知識面，啟發學生的創新思維，增強學生的動手能力。2011年湖南大學也將“小學期”這一制度引入本科教學計劃中。在以上內外因的誘發下，對智能科學與技術專業的本科教學進行了總結，并針對湖南大學新實施的“小學期”制度，以本科專業教學計劃的制訂為契機探索了智能科學與技術本科專業教學新思路。

1本科專業教學現狀

信息產業智能化趨勢充分表明該專業強烈的社會需求和發展前景[1]。湖南大學智能科學與技術專業是集眾多老師特長和成果，在成立伊始，甚至申請之時，對其人才培養模式就進行了深入討論和廣泛考量。在本院其他專業的現行教學方案基礎上，針對智能科學與技術專業的自身特點，制訂了該專業的培養方案和教學計劃[2]。2008年招收的第一批本科生實施了該方案。表1是該方案的學分和課程計劃。

該培養方案包含4個階段，前3個階段以課程學習為主，輔以一定的課程實驗。最后集中實踐階段訓練學生的知識運用能力，鞏固學生對知識的掌握。全校公共通識教育主要包括哲學、歷史、人文、法律、英語等課程。學科通識教育圍繞整個學科的基礎核心課，分為兩個部分，第一部分主要指學科學習的相關基礎先修課程，如物理、高等數學、概率論、程序設計基礎等。第二部分只要指計算機學科的基礎核心課程，如離散數學、數字電路與邏輯設計、計算機組成與結構、數據結構，這部分課程的確定是綜合考慮計算機科學與技術專業、通信工程專業、信息安全專業、智能科學與技術專業的結果。

專業教育階段體現了專業之間的區別，分為專業核心課程、專業選修課程、專業拓展課程。智能專業的專業核心課程有高等程序設計、電路分析基礎、信號與系統、應用統計與隨機過程、微電子電路導論、電磁場和電磁波、計算機網絡、操作系統8門課程。專業選修課根據課程之間的相關性，分為兩個課程組，學生自由選修其中一個課程組，不同的課程組體現了專業不同的側重點，有側重智能控制的，有智能信息處理的，等等。專業拓展課程是在最后一個學年學生根據指導教師的意見，結合畢業設計題目設計領域，在其方向課程組中選擇相應學分的課程門數。根據我院教師的科研領域，包括先進計算、生物信息、智能系統、媒體計算、模式識別5個方向。專業選修課程為專業知識的深入學習，學生可根據個人專業興趣及發展方向自行選擇一組課程修讀；專業拓展課程(要求至少修讀8學分以上)為學生知識面的橫向拓展或縱向的繼續深入，學生可自全院范圍內選擇以加強專業學科交叉。

集中實踐環節由實驗教師對低年級開設軟硬件基礎實驗課程、高年級學生開設綜合實驗課程。畢業實習與畢業設計也納入到集中實踐環節。

1.1存在的問題

1) 專業核心課沒有體現專業特色。

在專業成立之初，考慮到教師對專業課程的教學不夠成熟，因此，采用了保守的做法：沿用了老專業――計算機科學與技術和通信工程的核心課程，從上文的描述，不難發現這些課程不能充分體現智能科學與技術專業的特色，智能專業的學生也常常感嘆體會不到自己所選專業與其他專業的不同之處。隨著智能專業教學經驗的積累，科研工作的展開，幾個優勢的方向和課程(如自動控制、圖形圖像處理、腦與認知科學等)逐漸清晰，將這些基礎的、專業關聯較為緊密的課程作為核心課程可謂時機成熟。

2) 專業選修課課程組限選模式約束了學生的涉獵范圍。

在2008、2009屆學生的教學和培養過程中，發現很多學生對專業知識有廣泛涉獵的心理和基礎，另外，一些學生可能對課程組中若干課程有興趣，而對其他課程沒有學習動力，而現行的培養計劃中選修課的限選模式限制了學生的涉獵范圍，未能充分開啟和挖掘學生的學習興趣和動力，因此，任選的模式可能更符合學生的需求，學院只需提供豐富多樣的專業選修課程，由學生自主決定修讀哪些課程。

3) 缺乏對智能科學與技術專業的學科交叉性的重視。

交叉性是智能科學與技術專業所具有的一個重要的學科特點。智能學科融合了物理、化學、生物學等理學學科，與管理學、經濟學、社會學等人文學科也有廣泛的聯系。這種學科之間的交叉性自然也就要求學生對多個學科都需要有一定的了解。而現行的培養計劃是學院封閉式的，除了通識教育階段，沒有給學生提供學習其他學科專業課程的平臺，這阻礙了學生素質的培養和智能專業的發展?？鐚I選修為學生提供了了解交叉學科知識的渠道。

1.2 “小學期”新特點

目前，國內大部分高校都設立了集中實踐環節，在教學計劃中安排2～3周的時間專門用于學生的實踐、實習。近來，從美國學來的“小學期”也悄然在國內高校流行起來，所謂“小學期”是指在理論教學結束后利用假期的部分時間集中進行實驗實踐教學活動。如何高效地利用這種“小學期”，能夠真正培養學生的創新能力，鍛煉學生的實踐水平，是當前實驗教學所急需探索的重要問題。只有當實驗教學從理論教學的從屬地位中跳脫出來，自身建立起一套完善健全的教學模式和課程體系，有重點有目標有計劃地進行人才的培養，才能實現為社會輸送高層次創新人才的目標。

“小學期”里，學生沒有課程學習和考試的壓力，在假期完全自由放松的氛圍下，進行興趣拓展和能力鍛煉，能夠收到事半功倍的效果?！靶W期”的課程體系如何設置，教學方式如何安排，是發揮“小學期”作用的關鍵。好的課程和教學計劃，使學生不會感覺是另一個學期的提前開始，而是一個夏令營，學生愿意主動參與其中，在娛樂的環境下習得知識，提升能力。

2專業實驗室建設進展

依據長期以來，我院大批教師及研究生所從事的智能科學技術相關研究，凝練了幾個基礎較厚實、成果較豐碩的子方向，并由此制訂了本科選修課程及群組。為了使實驗室建設重點明確、特色突出，將智能科學與技術專業實驗室劃分為5個子方向實驗室相對獨立建設，如圖1所示[3]。

在三年的智能科學與技術專業的發展過程中，在專業實驗室建設中不斷投入，目前該專業實驗室儀器設備及數量如表2所示。

該專業實驗室具備以下規模和能力：

1) 可以支撐80%智能科學與技術專業的相關課程實驗。

2) 能夠開出機器視覺、小型仿真機器人等綜合性實驗項目。

3) 由1名教授、2名博士等6人組成的實驗教師隊伍。

研究生創新基地、嵌入式系統與網絡實驗室將大力支持智能專業實驗室的建設。我們正在積極申請985學科建設經費，購買電梯調度實驗平臺等儀器設備，提高實驗室的實驗開出率和覆蓋面。以上的軟硬件環境，體現了本專業的建設特色，實驗室條件的完善和增強，也需要進行人才培養模式的修訂。

3專業培養方案和教學計劃

針對以上存在的問題和“小學期”新特點的出現，我們探索和制訂了新的培養方案和教學計劃[4-5]，下文將從培養方案、課程計劃、和實踐教學3個方面分別進行描述。

3.1培養方案

表3給出了新制訂的培養方案。通識與文化素質教育與以往基本保持不變，但在學科門類教育中涉及的學類核心課程增加，相比于之前的理科B組課程增加了微電子電路、電路分析、操作系統、計算機網絡等課程。變化較為顯著是專業教育部分，首先專業核心課程由C++程序設計、信號與系統、腦與認知科學、人工智能基礎、科學計算導論、算法設計與分析、控制理論基礎、計算機圖形圖像處理八門課程取代。此外，開設了種類更豐富的專業選修課程，涉及數據挖掘、生物信息處理、機器人、物聯網等，為學生提供了更多廣的選擇。

未來發展教育從就業和深造兩個角度進行考慮，設定的分組課程充分結合了智能科學與技術專業實驗室的條件，設立了生物信息學、智能信息系統、智能控制和機器人、媒體計算與機器視覺4個方向課程組，通過利用專業實驗室的資源，將這些高級課程與畢業設計有機結合起來。

值得特別提出的是跨專業限選課程，這正是對學科交叉性考慮的結果。學生有機會去接觸到更多的學科知識，有利于對智能有更為全面深刻的認識。盡管這是一個新的嘗試，并且這扇門現在打開的還有限，如果實踐證實這是必需和有效的，這扇門還將為學生更加敞開。

3.2課程計劃

在以上培養方案的指導下，根據課程之間的先后關系，具體的課程計劃如圖2所示。

從該本科4年的課程教學計劃來看，第一學年以學校通識課程為主，第二學年包括與信息學科相關的基礎課程，和信息學科的核心基礎課程。第三、四學年以專業課程為主，最后一個學期，學生根據畢業設計方向選擇課程組里相應課程。整個課程的時間分布遵循循序漸進、由易到難的學習過程，通過最后的畢業設計反映學生對整個專業的理解和把握。在畢業設計階段，從學生的未來發展著手，分為深造和就業兩部分，每一個課程組都按照這兩個類別設立了相應的課程。學生根據自身發展的定位，選擇適當的課程。

3.3實踐教學

實踐教學作為理論教學的補充，根據學生專業知識學習的深度，分為3個階段展開：

1) 實訓、通識實踐(編程實訓、仿真實訓)安排在第一學年的小學期。

2) 專業實訓(軟件技術基礎實訓、硬件技術基礎實訓)安排在第二學年的小學期。

3) 綜合實踐(專業綜合設計)安排在第三學年的小學期。

“小學期”的實施，可以把過去那些集中實踐的內容放到“小學期”中進行。然而“小學期”有其自身的特點和形式，過去的集中實踐內容和教學方式等可能都需要做出相應的調整優化，下面將在教學改革部分闡述我們所進行的有益嘗試和探索。

4教學改革

1) 多姿多彩的“小學期”。

“小學期”絕不應該是過去集中實踐的改頭換面，只是簡單地將集中實踐換個時間而已，應該走教學內容豐富多樣、形式活潑輕松的路子。

(1) 邀請在學生群體中有影響力和號召力的知名人士來校講座和交流，在學生中刮起頭腦風暴，集思廣益。

(2) 安排學生走進生產第一線，深入社會底層，真切體會大學生應該具有的技能和素質，結合所學專業，積極思考人生定位。

(3) 當然，集中實踐的內容也不可少，如何讓學生享受了假期又增長了知識是接下來將進行的第二個改革的目標。

2) 活潑有趣的集中實踐。

現行的集中實踐環節是老師布置若干題目，學生選擇其中幾個完成，學生普遍覺得這種教學內容和方式枯燥無味?？梢酝ㄟ^以下3個途徑，使得集中實踐環節變得活潑有趣，提高學生的積極性。

(1) 實驗平臺。配置可自由裝配的設備，或者說基本的零器件，而非成型的儀器，便于學生動手動腦，自由設計。實驗室實行開放式運行管理。

(2) 實驗內容。開設具有專業特色的實驗課程。請一些有豐富經驗的教師面向全校學生開設門檻低、趣味性濃厚的公共實驗課。對于一些有優勢的學科競賽，定期開設面向所有學生的培訓，吸收有潛力的學生組隊參賽。

(3) 教學方式。改革實驗課程的教學方式，減少教師設計實驗內容，增加學生自主設計實驗的比重，使學生有相對充分的時間思考并在教師指導下，從實驗原理、系統設計、儀器選用、實驗數據采集與分析等環節入手，自主開設實驗。

5預期目標與效益

通過在2011年入學的新生中實施該計劃，我們期待達到以下目標和效果。

1) 培養出具有良好的智能科學人文素養與數理能力，系統掌握信息與智能科學的理論與方法，熟練掌握程序與軟件設計方法、數字系統設計能力、多媒體信息與生物信息處理技術、機器感知與智能控制技能的科學研究、工程技術與技術管理專業人員。

2) 充分結合專業實驗室的建設，通過教學內容和方式的改革，充分發揮“小學期”的作用，使得“小學期”制度能夠真正使學生受益。

3) 體現出我院智能科學與技術專業的自身特色，人才培養能夠發揮出我院在生物信息處理、智能控制、圖形圖像處理、計算智能等領域上的優勢。

6結語

在三年智能科學與技術專業建設實踐中，我們根據學生培養實際情況，總結了當前培養方案存在的不足，專業特色缺乏、選修范圍受限、學科交叉性忽視，并重新修訂了該專業培養方案。在學校新實施的“小學期”制度下，通過汲取其他高校的經驗教訓，抓住“小學期”的特點，在課程內容和教學方式上提出了改革思路。通過以上的探索，我院在專業建設、人才培養等方面更上一個臺階。

參考文獻：

[1] 王萬森,鐘義信,韓力群,等. 我國智能科學技術教育的現狀與思考[J]. 計算機教育,2009(11):10-14.

[2] 趙歡,廖波,朱雯. 湖南大學“智能科學與技術”本科專業建設探討[J]. 計算機教育,2009(11):49-52.

[3] 李智勇,肖正,駱嘉偉,等. 湖南大學智能科學與技術本科專業實驗室建設[J].計算機教育,2010(15):91-94.

[4] 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(9):18-19.

[5] 胡軍,李偉生,王國胤,等. 重慶郵電大學“智能科學與技術”專業建設中若干問題的探討[J]. 計算機教育，2009(11)：57-60.

Investigation on Teaching of the Specialty of Intelligence Science and

Technology under Summer School System

LI Zhiyong, XIAO Zheng, ZHAO Huan, LI Renfa

(School of Information Science & Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China)

篇4

關鍵詞:智能科學與技術專業;學科建設;實驗室建設

中國錯過了“體力勞動機械化”的歷史時機,而在當前“腦力勞動機械化”的浪潮中,能否走在世界前端是中國面臨的一個新挑戰。早在6年前,許多專家學者就意識到這個問題,適時地推動并促成了“智能科學與技術”本科專業的建立。通過以鐘義信、王萬森、劉宏等為代表的一批學者們6年的不懈努力,該專業的建設取得了較大進展[1]。在核心課程體系、特色專業課程、實驗實踐教學、專業師資水平方面取得豐碩成果,促使“智能科學與技術”這門新興的學科正逐步走向成熟。

教育部于2006年6月首次成立全國高校實驗室建設指導委員會,表明國家把高校實驗室建設擺到非常重要的位置,各高校也紛紛加大了實驗室建設的力度。作為新設置的學科,“智能科學與技術”專業實驗室建設和專業教材建設的發展相對滯后,是近期需要大力度發展的事情[1]。湖南大學“智能科學與技術”本科專業于2007年通過了教育部審批,2008年迎來了第一批本科生,當前他們處在全面進入高年級專業學習階段,因此實踐教學和實驗室建設顯得尤為重要和緊迫。

北京大學、北京郵電大學、南開大學、西安電子科技大學等早期成立該專業的學校在專業實驗室建設方面積累了豐富的經驗。湖南大學“智能科學與技術”本科專業實驗室的建設正是借鑒了這些院校的建設思路[2-4],同時充分結合我校本科教育和人才培養的理念及學校優勢學科,形成了具有湖南大學特色的實驗室建設指導思想及實驗體系。

1實驗室建設思路

從建立之初,我校“智能科學與技術”專業就將人才培養模式定位在“設計與創新型”。首先,本科4年的培養要使一個合格的本科生具備工程設計的基本知識、基本理論和基本技能,在此基礎上將開發學生的創新意識貫穿其中?！霸O計與創新型”的培養模式為滿足當前高端應用型人才和科研人才的社會需求提供了保障,而實驗室是這些人才的重要孵化基地。針對這一目標,我們提出了符合我院實際的實驗室建設指導思想,并構建了相應的實驗體系[5]。

1.1實驗室建設指導思想

實驗室建設的指導思想是:

1)1個目標:培養具有創新與設計基本能力的高素質人才,創建科學創新與技術創新的基本環境。

2)2類體系:面向基本教學的技術與專業的基礎性實驗體系;面向創新與設計能力培養的研究型實驗體系。

3)3個層次:驗證型;技能型;創新與設計型。

1.2實驗體系

從“設計與創新型”人才培養目標出發,以課程學習為體,實驗實踐為用,我院提出了“課程實驗――實驗課程――工程設計訓練――畢業設計”的新型特色實驗體系。對學科和專業核心課程,通過課程實驗使學生鞏固加深對理論知識的理解;對專業的主流工業應用,增加相應的實驗課程,使學生掌握主流應用中的關鍵技術;對已有較為系統的專業知識的高年級本科生,通過完成一個綜合設計任務,訓練和增強學生綜合運用專業知識的能力;在工程設計訓練的基礎上,在最后的畢業設計中增加創新性要求,激發學生的創造能力。圖1給出了本科實驗教學的運行圖。

2實驗室建設方案

本專業實驗室建設突破傳統理念,拋棄以往過分注重實驗儀器種類和數目的“大而全”式建設思路,采用以目標驅動、物盡其用的科學經濟的建設理念,使實驗設備得到充分合理的利用。其次,作為新專業實驗室,走分期建設的路子,從基礎實驗體系入手,結合我院智能感知、智能控制等優勢方向,逐步打造以設計和創新為主的研究型實驗體系。

2.1以教學實踐為基礎的建設

本專業培養計劃確立了人工智能基礎、控制理論基礎、腦與認知科學、計算機圖形圖像處理四門課程作為本科的專業核心課。此外,依據我院大批教師及研究生長期從事的智能科學技術相關研究,我們凝練了幾個基礎較厚實、成果較豐碩的子方向,并由此制訂了本科選修課程及群組。為了使實驗室建設重點明確、特色突出,我們將“智能科學與技術”專業實驗室劃分為5個子方向實驗室,相對獨立建設,其中智能網絡實驗室利用我院通信專業實驗室,避免重復建設,如圖2所示。

在全國智能科學技術教育學術研討會多次研討的基礎上,我們確立了“智能機器人”、“智能網絡”和“智能游戲”為“智能科學與技術”本科專業教學實驗活動的3個重要平臺。結合我院的優勢學科――嵌入式系統、傳感器網絡,我們選擇綜合性強的智能機器人設計作為第一批實驗課程,在實驗室后期建設中將增開2～3門實驗課程,比如智能電梯控制等。這些實驗課程以實物為對象,講授工業應用中常見技術,增強學生的設計能力。此外,選擇Robocode坦克機器人戰斗仿真作為智能游戲實驗平臺開設課程設計,達到寓教于樂的目的,提高學生對本專業的積極性。

2.2以創新性培養為導向的建設

創新型人才是當今社會急需但又相對缺乏的人才,這也指明了創新性培養對實驗室建設的導向作用。在廣泛調研的基礎上,我們通過兩條路提高學生的創新能力。其一,在實驗室規模有限、師資相對短缺的條件下,讓學生參加學科競賽,以培養少數精英為目的;其二,將工程設計訓練與畢業設計掛鉤,鼓勵學生在具有一定工程設計能力的基礎上充分發揮創意,在畢業設計中完成新穎的工程設計,或者從事具有一定科研意義的研究工作。

就學科競賽而言,我院去年組織青年教師和研究生參加了首屆中國“智能車未來挑戰”比賽,并榮獲第1名。我院在智能車方面積累了豐富的制作設計經驗,具有較為突出的優勢;另外,嵌入式設計開發一直是我院的強勢專業,我校學生在“挑戰杯”上多次取得佳績。綜合這些因素,我院將“飛思卡爾”杯全國大學生智能車競賽作為學科競賽項目之一。隨著實驗室建設的進一步完善,我們將通過參加難度更高的“機器人足球賽”凸顯實驗室的專業特色。

2.3教師隊伍建設及實驗教學方式

教師隊伍是實驗室建設成敗的關鍵。傳統觀念往往把實驗教學作為理論教學的補充和對課堂理論知識的驗證,實驗教學內容多為驗證性實驗,導致實驗技術人員業務素質和整體水平偏低。因此,在培養學生創新能力之前,首先要建立起優良的實驗教師團隊。我校的做法如下:

吸收一批來自科研一線的青年教師,充分發揮他們對專業前沿的把握和理解優勢,適時引進新的內容,擴充實驗教學的知識面。

吸收來自企業的一線工程人員,將當前主流的專業技術納入到實驗范疇。

評選優秀教師,以攻讀研究生或者訪問學者的方式增強教師的業務能力。

同經驗豐富的老師一起組成有活力但又不乏專業素養的梯隊,改革實驗教師工作量的計算方法,激勵其開設有特色、有新意的實驗課程等措施,可以防止實驗教師知識老化,培養一支業務素質過硬、把握專業前沿的優秀教師隊伍。

在改革實驗課程的教學方式方面,一方面,我們借鑒國外大學在實踐教學方面的經驗,改變目前實驗學時偏少、實驗數量偏多的現象;另一方面,我們減少教師設計實驗內容,增加學生自主設計實驗的比重,將重能力培養落實到實處。

篇5

關鍵詞：本科生導師制；智能科學與技術；復合型人才；角色定位；質量監控

文章編號：1672-5913（2013）07-0038-04

中圖分類號：G642

本科生導師制為本科生配備學業導師，從而進行因人施教、教與育結合的人才培養，是一項創新型的本科生培養模式。作為一種高效的、個性化的人才培養制度，其執行效果不如想象中的那么好，特別是在我國實現高等教育大眾化的進程中，大學生在校人數逐年增多，而大學教師相對較少，使得眾多的本科生得不到教師的直接指導和幫助，從而使本科生導師制的積極意義不能被完全發揮。因此，我們有必要研究一種切實可行的本科生導師制模式，以適應新形勢下高等教育對培養優秀人才的需要。

1 本科生導師制與復合型人才培養的內涵

1.1本科生導師制及其發展現狀

本科生導師制（Tutorial System）是在師生雙向選擇的前提下，由愛崗敬業、品德高尚、知識淵博的教師擔任本科生的指導教師，對學生的學習、生活、心理等方面進行個別指導的教學制度。

本科生導師制最早在15世紀由牛津大學發明并實行。美國的普林斯頓大學于1902年引進了導師制。1998年，美國研究型大學本科教育委員會在“重建本科生教育：美國研究型大學發展藍圖”報告中建議每個本科學生都要有一名導師，這種形式應該在所有研究型大學中推廣開來。

就我國目前的大學教學現狀來看，導師制在傳統上只用于碩士和博士研究生層次。而在本科生層次上，只有少數院校的培優班采用了導師制。例如，北京大學的元培計劃實驗班、北京郵電大學的葉培大學院等，在低年級實行基礎課程教育，構建合理的學科知識結構；在高年級由學業導師因人施教，進行個性化的專業教育及素質教育。由于傳統教學管理方式及師生資源分配模式的影響，導師制未能充分發揮其積極意義，實施效果不是十分理想。

事實上，從中學進入大學是一個跨越。在這個跨越中，中學的學習方法、生活環境等都與大學中的不同。同時，4年的大學正是大學生思維方法、學習能力、身心素質等方面趨于成熟及穩定的階段。由此可見，在大學生本科層次施行導師制，對于豐富學生的素質教育、促使教書與育人有機結合、做到因材施教，顯得十分重要。

1.2智能科學與技術專業特色及復合型人才培養

智能科學與技術是一門涉及數學、生命科學、認知科學、信息科學、控制科學、計算機科學、哲學等學科的交叉和邊緣學科，是信息科學技術的核心、前沿和制高點。我國新型經濟的發展需要大量的高層次智能科技人才，而智能科學與技術學科為復合型人才的培養提供了天然的良好環境。具體說來，智能科學與技術專業復合型人才的內涵包含以下幾點。

1）基礎扎實，知識運用能力強。學生能通過深入學習，掌握智能科學與技術專業的基礎理論與技術，同時具備領域相關的多學科知識，包括計算機、自動化、信息、通信等，學會交叉融合，貫通多學科綜合知識，從而使本專業的畢業生有能力在未來知識激增的信息社會中適應知識更新和淘汰的多種挑戰。

2）學習能力及創新能力強。學生通過參與專題討論、課程或學術報告、參加學科競賽等活動來調整、優化知識結構，提高采用智能科學技術與理論解決問題的能力，增強自我學習的意識和創新能力，能夠面對新的快速發展的智能科學與技術領域，能夠適應層出不窮的新環境、新問題，不斷更新知識體系。

3）綜合素質高。學生應當具備很強的社會及集體責任感，崇尚“真、善、美”，敢于堅持真理，具有理想與抱負，具備自信、樂觀、積極向上的心理狀態以及良好的面對困難與挫折的心理素質。

基于此，我們將智能科學與技術專業復合型人才的培養目標設定為：培養具有科學創新精神和實踐能力、通曉世界知識、具有踏實的工作作風和良好的語言文化交流能力的高質量人才。學生僅掌握簡單的課本知識，遠遠無法達到智能科學與技術人才的要求，因此亟需探索一種能夠增強師生在培養過程中的深度互動與溝通的模式。本科生導師制為學生提供包括學業、思想、生活等在內的全面指導，順應了這種變化和要求。

北京郵電大學智能科學與技術專業于2006年開始正式招生，至今已完成了近6年的教學實踐，積累了很多寶貴的經驗和教訓。如何將自身經驗與學科發展的趨勢和方向相結合，深入地研究復合型人才培養模式，有助于高層次人才的建設，對人才培養活動具有調控、規范和導向作用。

2 智能科學與技術專業本科生導師制模式探索

我們以北京郵電大學智能科學與技術專業為試點，探索一種高效、可行的本科生導師制實施方案，為培養高素質、復合型人才提供真實可信的參考依據，從而有助于在未來形成適用范圍更廣、更具指導意義的本科生導師制可操作規范和導向。

2.1實施對象

該模式實施對象為智能科學與技術專業2年級到4年級的全部學生，共約90人。這與此前國內高校注重本科學生精英的選擇與培養模式不同，而是全面覆蓋所有學生，挖掘所有學生可能的興趣和潛力，其培養過程更加大眾化、更具有公平性。本科生導師目前限定為負責本專業教學的智能科學與技術中心（以下簡稱中心）的教師，包括在職13人（其中教授2人、副教授6人、講師5人）及兼職教授6人。除專業導師外，為便于觀察和搜集導師制實施過程中的問題，還應配備1名觀察員，隨時了解觀察實施情況并給予建議。

2.2實施辦法

本模式采用學生和教師雙向選擇的原則，結合成導師與學生組合。導師每人每年級指導2～4名學生。根據教師的具體情況，也可以實行以一位教師為主、多位教師為輔的指導模式。學生可以隨時根據自己的情況，在不影響初始組合的情況下，自愿申請得到多位教師的指導。導師組定期通過講座、專題報告、談心交流等形式與學生交流，豐富學生的第二課堂?？紤]到本科生相對于研究生知識視野和思維模式尚不是十分成熟，還不能一次性成功選擇到自己最滿意的導師或方向，本次試點研究首次提出導師輪換機制以及多教師輔助的模式，充分利用了各位導師的多樣性，采取每年輪換的方法，讓每位本科學生在校期間至少可以得到3位不同導師的指導，從而能夠幫助學生拓寬視野，更好地找到自己的興趣和創新意愿。

2.3本科導師角色定位

本科導師的角色應該與學院和班級輔導員相輔相成，完全可以涵蓋某些專業課教師對部分學生所起到的課程和學業引導作用，而且較之更加全面和完善。導師不僅是學生學習上的導師，還是學生的伙伴和引路人。導師通過觀察、交流，了解學生在學習及生活中的表現，主要在以下方面發揮積極的幫助與激勵作用。

1）課程教育：重點指導學生的課程學習，在低年級側重實行通識教育和大學基礎教育，幫助學生制訂學習計劃，了解專業方向及其應用領域；在高年級針對個體在興趣、特長等方面的不同，實施個性化的專業素質教育，幫助學生構建合理的知識結構。

2）學術能力培養：重點在于激發學生興趣，幫助學生挖掘他們的學術潛力和獨立從事研究工作的能力；指導學生參加學科競賽、從事合適的科研活動、撰寫學術論文和畢業論文等；注重學生的個性發展，增強創新意識、提高創新能力和創新素質。

3）發展規劃指導：針對學生個體給予具體指導，幫助學生認清自我、完善自我，協助學生初步制訂個人中長期發展規劃并督促落實，盡可能為學生提供就業及考研信息。

同時，還要通過導師的言傳身教，幫助學生樹立崇高的人生理想，提升學生正確處理社會關系的能力，使其在學業和為人方面變得更加成熟。

上述內容充分體現了本次導師制試點研究工作與實施過程的精細與全面，進一步發展了已有的類似培養計劃的主要特點，同時將各方面的工作重點刻畫得更加清晰，對本科生導師的工作具有更具體的指導作用。

2.4學生與導師的溝通機制

本科生導師制的實施范圍包括課程學習和學術指導，以及將學生的思想、素質與知識整合，幫助學生全面健康發展，使之更好地適應社會工作和生活的需要。實施方式包括導師和學生個別溝通，以及電話、電子郵件、走訪等多種形式。

導師必須了解學生的學業進程、心理動態，并對每位學生至少每學期做一次書面評價。根據課程性質、不同學習階段、學生的獨立性等情況，決定見面討論的頻率，但不少于每月一次。

導師以嚴謹認真的方式對待學生呈交的研究成果，并為其進步與繼續發展給予建議與幫助，提供富有啟發性的反饋意見，使學生知道他們在做什么。更為重要的是可以使學生根據其理想與現狀，明確需要在哪些方面加以改進。

此外，本次試點研究工作首次引入了“主題班會”形式的學生與導師集體溝通的機制，這也是本文工作的創新點之一。針對學生共同關心的一些主題，導師與學生一起展開廣泛的討論，聽取各種不同的觀點和聲音，有效地激發學生學習、創新、生活等多方面的熱情，這從會后學生的反饋意見中得到充分的印證。同時，導師們也很認同這樣的形式，普遍認為有助于解決個人指導學生過程中所遇到的一些難題。

2.5導師制的監督和評估機制

在人才培養過程中，智能科學與技術中心定期通過教師例會和觀察員對本科導師的工作情況進行經常性的檢查，特別是關于培養計劃的落實情況、教師日常的指導情況、學生的學習狀況（包括學習興趣、學習能力、學習負擔等）及生活狀況，發現問題及時解決。

我們通過組織學生座談會，了解學生對于導師制的意見和建議，改進導師制的實施辦法；同時，也了解班主任或輔導員、學院學生黨委等對于導師制的意見。在我們收集的意見中，班主任或輔導員、學院學生黨委等都對我們的工作給予了高度的贊揚和充分的肯定；而學生們可能對各種細節提出自己的觀點或問題，但有一點是高度統一的，就是所有學生都很支持本科生導師制的實施，認為與同屆的其他專業學生相比，自己能接受這樣的培養方式是極其自豪的。

畢業生就業后，我們分別對他們和用人單位進行調查，收集各種反饋意見，并做出相應的評估、調整或改進。目前實施時間較短，上述計劃尚未得到實踐的經驗。

3 智能科學與技術專業本科生導師制的實施與思考

自2011年9月啟動智能科學與技術專業本科生導師制以來，導師與學生之間保持至少每月一次的溝通頻率。除此之外，導師組還針對學生反映的普遍問題，例如課程與課外活動的時間平衡、學業與未來規劃、學風與考風等，召開集體班會，進行更廣泛和深入的交流。在堅持導師與學生日常溝通的同時，我們也十分注意加強導師與導師之間的日常交流，充分利用每周一次的教師例會時間，每次都辟出一段時間溝通討論近期導師指導學生的心得或問題，尤其是觀察員充分發揮了“旁觀者清”的作用，經常對各種細節提出直率而寶貴的意見和建議，對于各位導師統一思想認識和提高工作方法起到了積極有效的作用。

通過導師對學生的全程指導，我們發現有很好的效果。首先，導師能動態地掌握學生的學習、興趣、心理等方面的變動情況，并及時對學生加以引導，從而更有效地促進學生成長和發展；其次，學生在學習或生活中遇到困惑時，能直接得到導師的引導或幫助，使個性培養與專業教育的內容和形式更加豐富，有利于提高學生的積極性，增進學生的自我認識。

但是，在導師制的實施過程中我們也看到了一些問題，還需要進行深入研究并解決。

1）導師的職責難以明確。

本科生階段的導師制側重由導師引導學生自主學習、自我發現與成長，使學生樹立正確的“三觀”與高尚的道德情操，并培養學生獨立思考和解決問題的能力。而導師在指導學生時，容易出現2個片面的方式：一是傳統的以課本為基礎的“傳授式”，指導本科生的課程學習；二是以科研項目為中心的“任務式”，管理本科生的科研工作。前者忽略了培養學生的學習興趣和自覺性，后者則忽略了本科生與碩士生、博士生在知識結構、獨立科研能力、培養目的等方面的差異。在這個過程中如果缺少合理的引導和幫助，學生很容易產生消極的挫敗感。

2）教與育的尺度難以調節。

導師制所遵循的教育理念應是培養智慧與理性全面發展的人才，提高學生探究知識和獨立思考的能力。同時，本科生導師制也強調人文關懷，不僅傳授知識和技能，在面對學生的各種問題時，包括考風問題、個人感情問題、與人處事問題等，導師還要以自己良好的師德和品格影響學生，做到既教書又育人。

篇6

關鍵詞：智能科學與技術；大數據；人才培養；課程群

0引言

近年來，數據的快速增長成了許多行業共同面對的嚴峻挑戰和寶貴機遇，信息社會正在進入大數據時代。大數據的應用越來越廣泛，大數據行業已逐步發展成為一個具有誘人前景的新型產業。智能科學技術作為大數據處理技術的核心基礎技術之一，與大數據處理技術的發展相輔相成。一方面，大數據相關技術的發展拓展了智能科學與技術專業的學科范疇，給智能科學與技術學科增加了新的內涵；另一方面，智能科學與技術學科的飛速發展也促進了大數據處理技術的進步，推進了大數據技術應用領域的不斷延伸。因此，開展智能科學與技術專業應用型大數據人才的培養具有非常重要的現實意義。

1當前智能科學與技術專業在大數據應用型人才培養方面存在的問題

雖然我國智能科學與技術專業作為一個獨立學科專業存在的時間還較短，但依然取得了長足的進步，目前已有30多所高校開設了該專業。近年來，隨著大數據技術的發展和“互聯網+”技術的廣泛應用，許多行業包括移動互聯網企業迫切需要大數據方面的專門技術人才，但由于人才培養規律及特點的限制，目前我國大數據人才極為缺乏，遠遠不能滿足社會需求。究其原因，除了人才培養需要一定周期外，還因為培養的人才的知識結構與社會需求存在著較大的差距。通過分析，可以發現導致差距存在的主要問題體現在以下3個方面。

1.1應用型大數據人才的知識結構和能力與大數據行業需求不相適應

無論是智能科學與技術專業，還是計算機科學與技術或軟件工程專業，在應用型大數據人才的培養上還存在著與大數據行業需求不相適應的矛盾。究其原因：一是人才培養方案滯后于技術的發展。一般情況下本科應用型人才的培養周期是4年。因此，當年的培養方案一般是在4年前制定的，然而由于大數據技術的發展日新月異，要在4年前能夠準確把握今天大數據技術的發展方向的確有很大難度；二是對市場上需要什么樣的大數據人才還不夠了解，培養方案還不能涵蓋市場對人才培養的要求。

1.2大數據相關課程體系結構不完善

由于大數據技術近幾年得到超常規的發展，大數據行業對人才的需求急劇增加，導致目前大數據應用型人才的奇缺，但又存在著相關專業學生找不到工作的尷尬局面。究其原因，主要是人才培養單位對大數據行業相關工作崗位缺乏了解，大數據相關課程體系還不夠完善，制定的人才培養方案還不能覆蓋社會的需求。

1.3人才工程應用能力偏弱

由于大數據應用型人才培養的時間不長，在課程體系尚不完善情況下，提高學生的工程應用能力會比較困難，所以目前應用型大數據人才的工程應用能力相對偏弱。主要表現在兩個方面：一是所學知識結構不能涵蓋工作需求；二是對大數據應用中的相關平臺和軟件不夠了解，進入工作周期長；三是對大數據行業工作崗位及其銜接知識了解不夠，缺乏崗位轉換能力。

2應用型大數據人才的崗位需求分析及知識結構

2.1應用型大數據人才的崗位需求分析

根據對有關大數據公司及企業的調研分析，應用型大數據人才就業的主要行業包括零售/保險/電子商務/物流、政府數據中心、醫藥和銀行、研究性大學、金融機構、互聯網企業等。參照文獻[4]的分類方法，可將這些行業對大數據人才的需求分為兩類：一類是大數據應用崗位，主要包括大數據分析專員、大數據分析師、大數據挖掘工程師（表1）；另一類是大數據系統管理崗位，主要包括大數據系統管理員、大數據系統工程師、大數據系統架構師（表2）。

從表1可以看出，大數據應用人才主要是面向各應用行業工作崗位的，主要從事相關行業的大數據分析和處理工作。

從表2可以看出，大數據系統管理人才主要是面向大數據行業或移動互聯應用行業的，主要從事大數據系統管理、大數據系統構建和大數據深度處理等工作。

2.2應用型大數據人才工作崗位對應的知識結構分析

應用型大數據人才除了應當具備智能科學與技術專業的學科基礎知識外，還必須具備適應相應工作崗位的專門知識。本節主要討論大數據各類人才應當具備的專門知識，應當具備的學科基礎知識不再討論?；谏鲜鰬眯痛髷祿瞬蓬愋图捌涔ぷ鲘徫坏膶P系，通過分析可得知各類人才應具備的專門知識（表3）。

3基于崗位目標的大數據課程群建設研究

通過對應用型大數據人才的需求市場進行分析，可以發現社會對應用型大數據人才的需求呈現多樣化，不同的用人單位對人才的需求不盡相同，因此要在本科4年有限的教學時間內完成全才的大數據人才培養是無法實現的。為了確保培養的人才能夠勝任未來的工作崗位，提升大數據技術人才的工程應用能力，必須采用“共基礎、分方向”的培養模式，就是在前3年打牢共同專業課程的基礎上，在第七學期采用分方向的方法，加強學生對大數據工程應用能力課程的學習，培養具有較強工程應用能力的大數據人才。

3.1基于崗位目標的應用型大數據課程群設計

基于上述考慮，我們提出了一種基于崗位目標的大數據課程群的人才培養機制，其核心就是根據人才未來的工作崗位，建立相應的課程群，學生根據自己未來的工作規劃，選擇相應的課程組完成專門知識的學習?；趰徫荒繕说拇髷祿n程群與人才類型密切相關，共分為6組，具體見表4。

從表4可以看出，每一組課程群都是針對一個崗位目標提出的，這些課程基本涵蓋了其工作崗位所必備的基本專門知識，而且所涉及的課程不僅包括理論知識，也包括了實際應用知識。學生可以根據自己的愛好和工作志向選取相應課程群進行學習和實踐，學習具有較強的針對性。

3.2應用型大數據課程群對應的實驗教學研究

實驗教學是確保課程教學質量的重要環節。大數據課程群實驗教學分為課內實驗教學和獨立實驗教學，課內實驗教學是為了讓學生更加深刻掌握課程所學知識而開設的，一般隨課進行。課內實驗教學通常包括驗證性實驗、設計型實驗和綜合性實驗項目。獨立實驗教學是獨立于課程教學特設的實驗教學項目，一般采用專周實習方式進行，通常放在學期末集中1～2周獨立進行。獨立實驗教學在開課前要編制實驗方案，進行實驗方案評審，確保實驗的效果。表5為大數據課程群中的Excel數據分析課程對應的實驗項目。

大數據課程群中其他課程的實驗教學設計與Excel類似，在此不再贅述。

4基于崗位目標的大數據課程群建設的意義

基于崗位目標的大數據課程群建設與一般的課程群建設不同，它立足于未來工作崗位，課程設置與崗位應用密切相關，具有較強的針對性。同時，基于崗位目標的大數據課程群針對學生未來就業設置專門課程，實現了專業基礎知識與適應工作崗位的專門知識的有機統一。設置應用型大數據課程群可以保證在有限的教學時間內，既能夠學習到扎實的專業基礎知識，也能以較少的時間學習崗位應用知識，提高應用型大數據人才培養的質量。從這個意義上講，基于崗位目標的大數據課程群建設具有以下意義。

4.1豐富了應用型智能科學與技術專業大數據人才培養方案

從學科生命力角度講，拓展學科內涵及豐富學科內容是保持學科生命力的源泉。針對大數據技術的發展，智能大數據處理技術的作用越來越重要，正逐步發展成為智能科學與技術學科的重要研究內容，應用型大數據人才的培養也必將成為智能科學與技術專業人才培養的重要組成部分。因此，開展應用型大數據人才專業課程體系的研究，尤其是基于崗位目標的大數據課程群建設研究，是探索多樣化智能科學與技術人才培養方案的有益嘗試。

4.2完善了應用型大數據人才培養的專業課程體系

基于崗位目標的大數據課程群的設立改變了應用型大數據人才培養中千人一面的現象。一方面，不同的企業對人才的需求不一樣；另一方面，不同的學生對未來就業的規劃也不一樣。如何實現用人單位需求與人才自身發展方向的有機融合一直是人才培養體系及人才培養機制研究所關注的重點?；趰徫荒繕说拇髷祿n程群的建設搭建了二者之間的橋梁，完善了應用型大數據人才培養的課程體系。

4.3促進了大數據人才工程應用能力的提升

通過建立基于崗位目標的大數據課程群，學生在學習時有了多種選擇，使得學習的針對性得到了增強。同時，通過設立課程群的方法，對專業課程體系結構進行了優化，學生有了更多的時間通過實驗、實訓等方式提高自身的工程實踐能力，從而能夠更好地勝任工作崗位，提高用人單位的滿意度。

篇7

[關鍵詞] 小學數學；創新機制；可能性

在多年的小學數學教學中，筆者感觸最深的往往是學生能夠在課堂上表現出一些創新之處. 因為這樣的創新往往能出乎教師的意料，或者出乎同學的意料，能夠讓波瀾不驚的課堂風起云涌，能夠激蕩學生的思維，能夠將課堂推向. 從一般意義上來說，這樣的創新在課堂上確實會出現，但其出現往往似乎又帶有一種偶然性，即教師往往無法準確地判斷哪些地方有可能出現精彩. 于是，相對于預設的另一個概念――“生成”就出現了. 那么，在小學數學課堂上是不是只能坐待這些精彩的生成呢？這種精彩背后的創新機制在哪里？如果掌握了小學生的數學創新機制，那就能讓我們對數學課堂有更為精準的把握. 帶著對這些問題的思考，筆者結合理論學習與實踐探究，通過梳理與分析，自覺還是可以讓直接的教學經驗變成更高一個層級的理論智慧.

■ 小學生數學創新機制的探究

首先必須弄清楚的是，創新總是相對于傳統思維而言的. 在平常的課堂上，更多的往往是學生的思路都在教師的意料與掌握之中，尤其是對于有經驗的小學數學教師而言，一個知識點呈現出來后，學生有哪些反應往往都在意料之中. 這樣的現象說明了什么？是不是說明教師的教學功底深厚呢？其實這樣的判定是不全面的，因為這有可能也說明了另外一種現象，那就是教師總是在依著常規的思維方式教學生思維，而學生一旦適應了、順從了這種教學方式之后，他們的思維就很難再跳出現有的框框，因而課堂上就難以出現精彩. 不過，還有另外一個方面的原因，那就是小學生在小學六年的階段中，思維發展速度非常快，且他們的思維方式不僅會受到在校學習的影響，也會受到除學校之外其他事物的影響，因此，小學生的思維不可能完全被課堂教學思維所影響，這就使得他們的思維總有創新之處，這可能是課堂上出現精彩的一個重要原因.

之所以做以上闡述，其實是想提醒作為數學教師的自己，在教學中不能完全以聚斂性的思維去教會學生數學知識，還應以發散性的思維去培養學生的創新能力，從而讓數學創新真正成為課堂上的一種常態. 在應試氛圍下做出這樣的選擇，應當說還是需要一定的勇氣的，因為當用一種方式就可以獲得同樣的分數時，往往很少有人愿意去尋找第二種方式以培養學生的思維能力.

根據研究，小學生數學創新的關鍵在于思維的發散性，即發散思維. 這種思維相對于聚斂性思維而言，變通是其顯性特征，而熟練是其隱性前提. 所謂熟練，即是對基本的數學知識及數學關系要相當熟練，因為只有做到熟練，才能讓學生在最短的時間內獲得不同數學關系的聯系，并從不同數學關系之間的那個聯結點上獲得解題的新靈感. 而變通則體現在利用聯結點得到的關系往往異于一般思維，往往能夠超越傳統理解將別人難以發現的關系尋找出來，從而為數學問題的解決提供一種新的思路. 從理論上來說，小學數學創新的關鍵正是在讓學生熟稔數學知識的基礎上，通過天馬行空般的想象，去發現隱蔽的數學關系.

例如，在小學階段求圓的面積公式時，最常用的方法就是拼接法，即將圓剪開后拼成熟悉的圖形，以通過已知的面積公式去獲得圓的面積公式. 在這一知識的教學中，教學思路有兩個選擇：一是常規選擇，即將學生的思維帶向將圓形剪接成長方形，這種思維下的結果是學生獲得一種方法；另一種選擇不是明確指明將圓形剪接成某個具體圖形，而是提醒學生將圓形剪接成自己熟悉的（即已經會求面積的）圖形. 這一教學選擇的困難之處在于：一，由于沒有具體的目的，因而學生需要一個思考與選擇的時間――這個時間是否值得花，往往對教師教學選擇有著相當大的影響；二是學生在將圓形剪接成不同圖形的過程中，會遇到不同的困難，這就會給課堂調控帶來很大的挑戰――這個挑戰教師是否愿意面對，這也是一個很大的問題. 事實上，正是教師的顧慮太多，因此太多的教師都選擇了第一種教學思路，但其面對的結果，就是學生失去了一個培養發散思維的機會.

■ 小學生數學創新的實現途徑

在從理論上得到小學生數學創新具有一定的機制之后，就可以遵循發散思維這一核心機制，去尋找其實現途徑. 筆者在實際教學中幾經探究與梳理，覺得以下一些途徑或許可以嘗試.

1. 注重固基工作. 發散思維是以基本知識為基礎的，如果基礎不牢，則再發散也沒有用. 但這里的固基必須具有一定的目的性，即在日常的四基教學中，教師要有意識地注重知識間的聯系，講到新的數學知識時，可以或明或暗地告訴學生本知識與原來的哪個數學知識之間存在什么樣的聯系，這種教學一方面可以復習舊知，另一方面可以鞏固新知，而且這種聯系一旦建立，實際上就是將舊知和新知形成了一個大的知識組塊，本身也有利于學生記憶.

2. 培養學生的求異意識. 學生在課堂上能否創新，首先取決于學生有沒有創新、求異的意識. 其實，小學生本來非常喜歡不同的思維，但這種思維常常在課堂上遭到壓制，因此與其說是培養，有時倒不如說是恢復. 但無論是培養也好，還是恢復也罷，現下小學數學教師的一個重要任務，就是讓學生的這種求異意識能夠強烈起來. 這就要保證學生在數學學習的過程中，對自己的思維有一種不滿足感，而這卻在于教師提供的學習情境以及點撥方式. 首先，學習情境要有挑戰性，要能吸引學生將注意力集中到問題的解決上. 其次，要能通過語言提醒學生不斷地尋找新的解決方法. 比如這樣一個問題：在“乘法”知識的學習中，教材（蘇教版）提供了一個好的情境――學生圍繞跑道跑2圈，問一共跑了多少米？400×2=？這么一個最為簡單的問題，卻有著多種解法. 在這里，我們不能讓學生直接閱讀教材，而應設計成開放式、探究式的問題――你們有多少種解法？大家動腦筋想想，看誰的方法更好！這些提問與激勵，往往能有效地激發小學生的求異思維，從而培養他們的創新能力. 更為重要的是，長期采用類似的提問方式，就可以讓學生自發地生成一種求異意識.

3. 要有效地發現隱蔽的發散思維. 在數學課堂上，總有一些孩子會有奇妙的想法，但這種想法如果被教師忽略，那一個很好的種子可能就發不了芽. 但要發現學生的這些思維也不容易，其關鍵在于教師，在于教師自己是不是有這樣的一種發現意識與能力. 記得筆者有一次在教授“行程問題”時，向學生提供了這樣一個問題：小明參加拉力賽，計劃5天走完160千米，結果4天就走完了. 問平均每天比計劃多走多少千米？這個問題在課堂上呈現之后，學生的第一反應都是分別求出計劃的和實際的每天走多少，然后相減. 可在準備進入下一題時，筆者發現一個學生的頭伸了一下，似乎要舉手卻又沒舉手. 這個孩子數學基礎一般，如果不注意可能也就過去了，但這次我下意識地提醒其他學生再思考以尋找其他解法，然后假裝順便走到他的身邊，看看他草稿紙上的解法. 果然，他的做法與眾不同，他是先求出每天實際走的路程，然后乘以計劃所走的天數，這就多出了一天的路程，用這個路程除以實際的天數，就得到了每天多走的路程. 這一思路看似有著重復的地方，卻反應出了另一種思維，我認為是有價值的.

當然，培養學生發散思維以為數學創新奠定基礎的方式遠不止這三種，這里只擇其三，更多的是一種拋磚引玉的作用.

■ 小學生數學創新的教學反思

就學生的發展而言，小學數學創新顯然是數學教學的一個重頭戲，學生數學素養的提高，學生綜合能力的發展，往往就孕育其中. 但在努力的過程中感覺最大的挑戰還是現實評價. 或者說得更坦率一點，這一努力過程并不總是一帆風順.

一方面，由于教學評價的限制，由于教學時間的限制，培養學生的創新能力與發散思維，總要占去相當一部分學習時間，這就造成了同一個知識點、同一個數學問題，只講一種方法的考試結果比發散思維往往要好.

篇8

[關鍵詞]智能化建筑；計算機；科學與技術 文章編號：2095―4085（2017）04―0039―02

隨著計算機科學技術的應用范圍不斷擴大，計算機科學與技術的廣泛應用都讓智能化建筑中各項系統功能得到了更好的發展。智能化建筑中的多功能系統的連接包括安全監控系統，用于服務的自動化控制系統以及防火、防盜系統等。計算機科學技術大大促進了這些功能系統之間的連接與相互配合，還衍生出更多的智能化設備的使用，有助于我國智能化建筑的發展。

1智能化建筑

根據我國GB/T50314-2015《智能建筑設計標準》對于智能建筑的定義，是以建筑物為平臺，綜合各類智能化的信息，將系統、應用以及管理組成一個整體，使建筑物具備記憶、推理、感知等綜合的智慧能力，打造出人c建筑，與環境相互協調的整合體，為人們提供高效、便捷及可持續發展的建筑功能環境?？傮w來說，就是應用計算機科學與技術實現建筑物的各項功能。

智能化建筑最初起源于二十世紀末的美國，它的出現成為建筑史中的一個重要里程碑。在1984年，美國建立起了世界第一棟智能建筑，包括了語音通信、信息處理、資料搜索等功能，實現了自動化管理。大樓內的空調、電梯、防盜防火及供電系統等都由計算機科學技術進行有效的管理。智能化建筑隨著科學技術的進步以及人們對于功能多樣化需求的增加，自身也在不斷的更新和拓展。通常設計中把它歸為三個大系統，即安全系統、通信控制系統和多媒體系統。其中又常見分為：監控系統；停車場管理系統；綜合布線系統；音頻視頻系統；機房控制系統；消防警報；防盜系統等。

對于智能化建筑來講，它自身的組成內容較多，不但要合理的將設備安裝在自動化的控制系統當中，還需要結合計算機科學與技術的應用，從而達到自動化的控制效果。智能建筑中的設備基礎是指在整體建筑中監控系統的組合，包括建筑物體中的照明、供暖、冷氣、防盜系統等，把這些系統的作用進行一個統一，就是該建筑的基礎管理。對于不同住戶的不同生活方式，計算機科學與技術還可以針對性的采取管理模式，保證智能建筑各項功能的發揮。目前，計算機科學技術越來越多的應用在現代建筑的通信連接和管理等方面，科學合理的布置監控控制系統、防火防盜系統等在智能化建筑中的有效利用，促使各個系統之間有效的互通和協調。建筑中設備和系統功能之間形成的任意組合和構成，形成建筑整體智能化，體現出智能化建筑的核心內容。在一個監控控制平臺中可以對整個建筑物體進行掌控，及時獲取到建筑物內的信息，進行分類和整合，再根據結果進行系統的自動化調整，也能夠展現出現代建筑應用智能技術的優點。

2自動化系統的應用

一個完整的智能化建筑包含的設備數量、設備自動化程度以及智能管理系統組成了自動化系統。這些設備是指用于監控及控制的中央監控系統；建筑內的給排水系統；門禁系統；影像監控記錄系統；電梯以及家電智能控制系統等，根據不同的客戶需求以及設計要求，進行差異的調整和管理。而整個系統及其子系統，具備以下幾項功能。

（1）將科學技術應用于安全監控功能當中。計算機科學技術在建筑安全監控方面可以與其他建筑本身的安全設備連接互動使用。如門禁系統在發現有人通過非正常的方式進入建筑內部的時候，就會自動發出警報，安保人員在接收到警報后會及時趕到現場進行處理。一些重要地方的監控預警，直接與110報警系統掛鉤。

（2）建筑物的公共設施設備關乎到整個建筑的安全問題，如配電房的變壓裝置、配電箱、照明裝置等設施都有設置監控設備的必要。智能化建筑之前也存在著組織原理上的差異，發展初期的技術已經不再符合現代化建設的標準，被社會淘汰。應用計算機科學技術能夠把智能化建筑的特征表現的更加明顯，突出建筑的特性，實現信息系統的管理協調。計算機技術的應用將智能化建筑中的各方面信息進行整合和有效利用。

3計算機技術和通訊監控系統的應用

（1）地域性的監控中心系統，它就好比一個中轉站，是進入智能化的出發點。該系統通過接口接收到控制系統傳出的信息，并且根據標準進行數據的甄別和設置，然后對數據項目進行保存、統計及分析，最后把分析出的結果反饋給集中監控系統。

（2）現場監控系統，具體作用是傳遞自身收到的信息，達到現場環境智能化調節的目的。

（3）集中監控系統，它是通過訪問來獲取下屬單元系統的監控區域反饋回來的數據信息，以文字、聲音、視頻、圖像等形式表現，進行人機交互，把監控的實時信息狀態或者緊急數據真實有效的統計出來，并且通過自身的分析后對相關數據進行存檔留底。另外一個接口將分析出的數據結果傳達到單元監控系統，并下達控制指令，實現對下屬所有子單元監控系統和設備進行有效的控制。集中監控系統能夠促進整個監控系統的控制和管理，達到智能化建筑的控制中能夠自動化操作和控制，改善設備的安全性，提高智能化建筑集成的水平和質量。

（4）計算機技術監控終端在智能建筑通信中起到監視應用程序的作用，監控終端設備包括智能開關，電源和溫度測量儀器，濕度計在內的環境檢測設備和通風設備等監控終端。

4系統集成化技術

系統集成技術的原理是解決網絡出現的匹配問題，任意的將新的系統兼并集成到原有的系統當中，解決軟件開發和硬件生產廠商之間的沖突，即操作系統和設備控制之間產生的矛盾。OPC（OLE for Process Control）是用于過程控制的工業標準，可以完成系統的兼并集成，而且能夠進行數據的讀取和錄入，使各個設備之間互相聯通，提高了系統的可互操作性。利用DCOM（Distributed COM）和OPC標準，可以創建一個解決沖突的控制系統軟件。智能化建筑中的關鍵技術包括數據信息、通信技術、圖像的處理及顯示、計算機網絡以及自動化控制技術，解決這些技術和系統之間的矛盾是集成化技術的功能體現。

智能化建筑中含有較多的技術信息和設備數量，必須要具備系統功能集成處理的技術，能及時解決各個功能模塊之間出現的不兼容現象，保證系統的任意性，也便于建筑物以后的發展和功能選擇多樣化。其次，很多智能建筑系統與設備不相匹配，導致在使用過程出計算機網絡不兼容的現象時有發生，影響系統整體的運行。采用系統集成技術可以有效避免這類問題的發生，保證每個設備都能夠與系統任意連接互通，達到數據實時共享的效果。

篇9

 

答：在真空、氣體或固體中，利用和控制電子運動規律而制成的器件稱作電子器件。電子科學與技術專業正是一門以電子器件及其系統應用為研究對象的學科。電子科技是現代科技的重要基礎之一，因此該專業在通信、控制、計算機、集成電路和集成系統等領域都有廣泛應用。包括現在智能科技手機上很流行的重力感應器、Wi-Fi等都是這個專業的成果。

 

問：本科核心課程有哪些?在學習過程中，同學們可能會遇到什么困難呢?

 

答：在電子科學與技術中，信息的載體是數據，數據的載體是信號，而信號的載體是場與波，我們的本科核心課程便是圍繞這條主線構建而成，包括：信息電子學物理基礎、電磁場與電磁波、信號與系統(甲)、信息控制與計算、數字系統設計、電子電路基礎，以及半導體物理與器件、射頻電路與系統、數字信號處理、通信原理、數據分析與算法設計、計算機組成與設計等專業選修課程。

 

我們有一些專業課程理論性較強，并且物理概念較為抽象，比如“電磁場與電磁波”我們看不見也摸不著，就比較難懂，需要同學們發揮一定的想象力。有些課程的信息量比較大，也需要同學們課后及時消化。

 

小編插話：在高校里有一種傳言，說這個專業的課程很難，還流傳著“四大神課”的名聲，這其實是一種夸張。有些課程是極為重要的理論基礎，沒有它們的支撐，相關學習只能浮于皮毛，無法深入研究，但只要認真學，就不會覺得難。

 

問：該專業的學生需要具備什么特質?

 

答：電子科學與技術專業的一大特點是軟硬件結合，不僅需要掌握電路系統的分析設計，也需要具備軟硬件編程的能力，因此要求學生有較強的數理基礎和邏輯思維。由于一些物理概念較為抽象，也要求學生要有一定的形象思維。另外，由于我們的課程體系給予了學生很大的選擇空間，自主性、進取心較強的學生能夠在這里獲得非常大的發展空間。

 

問：大家是否存有對電子科學與技術專業的理解誤區?

 

答：提起電子科學與技術，人們往往會聯想到手機、電腦、家用電器等電子設備，進而形成這個專業主要是研究“電子器件”的印象，這可“低估”了它。不僅僅是電子器件，該專業對電子系統的研究也一點不少?，F如今，電子器件與其系統已經密不可分了。一顆小小的芯片已經不再是一個單純的器件，而是一個復雜的大系統，能夠完成過去一堆儀器設備所不能完成的任務。

 

小編插話：平時就愛研究各類數碼產品，注重體驗背后的科學技術，具有極客精神的同學們，這個專業是不是很吸引你呢?值得注意的是，不要以為本專業僅限于此哦!

 

問：社會生活中有哪些問題，需要通過該專業的知識和方法來解決?

 

答：電子科學與技術在現代生活中的應用可以說無處不在。除了大家已經非常熟悉的手機、計算機、電視、音響、太陽能電池、LED照明等，還包括一些平時看不見摸不著的領域，比如電磁防護，利用技術手段對電磁波進行控制，在高考考場上起到了阻止通信的作用等。

 

在未來，更多精彩的應用將會登上舞臺。例如熱門的“隱身衣”研究，未來將有可能成為現實;量子計算機，將有望打破目前電子計算機的速度極限;量子通信，即使攻擊者具有無限的計算資源和任意的物理學允許的信道竊聽手段，原理上仍可實現保密通信，將使“竊聽”成為不可能的任務……

 

小編插話：這個專業的未來科技感簡直爆棚，不過“千里之行，始于足下”，光想著要做出很牛的東西是不現實的，還需打下扎實的基礎，從枯燥的理論知識入手。

 

問：電子科學與技術專業的畢業生，主要的出路有哪些?

 

答：我們專業的本科生，能很快地適應國外的研究生課程，并在電子科技領域找到廣闊的發展空間。這幾年的畢業生中，有一半就業于通信、電子信息、集成電路等行業，其中又有超過三分之一的進入華為、阿里巴巴、中國移動等世界500強企業;另一半選擇了繼續深造，其中不乏進入麻省理工學院、斯坦福大學、哥倫比亞大學等世界100強高校。

 

問：電子科學與技術最吸引你的是什么?

 

答：(大四學生高峰)我比較喜愛數碼產品，平時也經常購買一些感興趣的東西把玩。學了電子科學與技術專業后，我有了比較全面的軟硬件知識，能夠設計自己想要的電子產品，如手機游戲、智能手表等。以后我主要想做傳感器，因為我覺得傳感器是最本質的信息來源，電子裝置要想對環境作出反應，首先得認識周圍的環境。同時傳感器還可以擴展人的感知范圍，感知一些人體不能感知的信號。比如未來的“電子鼻”，可以根據呼出的氣體來判斷我們的健康狀況。

篇10

關鍵詞 職業教育；技能學習；數據可視化

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）17-0073-03

1 引言

隨著信息技術在職業教育信息化中的發展，各種職業院校信息管理系統、在線學習系統的普及應用，在職業院校對學生學習情況的管理中越來越迫切地需要解決“學生學習數據爆炸而無法有效利用”的關鍵性問題，進而增強學習者的學習效果。數據可視化是把學習的數據轉化為圖形、圖像、動畫等可視化形式表現的過程。傳統的數據展現方式基本沒有融入可視化，阻礙了用戶對結果的理解以及對知識的吸收。為了方便教師與學生理解這些教育數據，提高教學效率，改善教學方法，本文提供了一種新的職業教育技能學習數據可視化呈現方式。

2 研究背景

我國目前處于高速發展時期，職業教育的地位越來越凸顯。2012年，教育部出臺《關于加快推進職業教育信息化發展的意見》，指出加快推進職業教育信息化的意義：

“要以計算機設備與互聯網為依托；面向職業教育，提高信息技術的應用能力，推進職業教育教學和改革的發展?！?/p>

數據可視化在教育信息化中有良好的應用。數據可視化是在計算機圖形學的基礎上，將高緯、異時空、多結構的數據映射為簡潔、明了，易于理解、記憶，通用程度高，可幫助公眾迅速理解復雜、多元的數據信息。而“立足數據源，根據目的設定，突出重點信息，搭配次要信息，然后美學呈現”，是數據可視化的重要標準。同時，對于“圖像語言明確性不足”的劣勢，可以通過圖文并茂的呈現形式加以解決。

職業教育一直“以就業為導向”，就是要培養技能型人才。職業教育信息化有助于增強其在教學過程中的效果，科學培養優質技能型人才。當然，技能型人才的培養離不開對于技能的熟練掌握，將技能學習的結果通過可視化的圖表直觀地呈現給學習者以及教學工作者，可以快速了解學習的進度以及學習情況，為優化教學成果提供幫助。

當前主流數據可視化呈現工具主要有D3（Data-Driven Documents）、Gephi、Many Eyes、Processing、Visual.ly Create、Infogr.Am、Fliffy、WeiboEvents、地圖匯、展屏系統等。這些數據可視化呈現工具雖然能繪制出互動圖表，但是其本身并不是針對教育數據設計的。面向職業教育的數據可視化工具需要符合技能學習的特點，利用圖標、動畫或配以文字的方式同時將多維的信息全面展現出來。

3 技能學習統計圖介紹

技能學習統計圖主要呈現的是學習者在學習技能時總體的學習情況，其中評價方式主要采用的是“技能表現型的評價”。該評價方式是20世紀90年代美國職業教育專家所倡導的對于職業教育技能學習的評價方式，其評價結果主要呈現的是一種等級的評價。

技能學習統計圖包含的信息有技能本身的信息（比如名字、介紹）、該技能需要的學習時間以及學成以后的掌握程度、學習者學習的狀態等五類主要信息，以及技能在課程體系中的分類、學進度、相應數字化資源等三類次要信息。對技能學習統計圖的介紹主要通過分層描述的方式來展現整個繪制的過程。

1）底部基礎層。底部基礎層主要樣式如圖1所示，根據每一個職業教育專業的特點，按課程劃分，每一個課程都包含若干技能，在圖中展示的是分成6個課程的情況。圖中每一個部分都是由同樣大小的正方形組成的，每一個正方形表示的是一個單位時間。某一個部分在圖中占用的面積越大，則表示該部分技能課程學習的時間越長。

2）技能劃分層。技能劃分層主要是根據每一部分內具體的時間分配來劃分一個技能在圖中需要占據的大小。圖2中，技能1、技能2、技能3同屬第一部分，而技能4則屬于第二部分；同時，在第一部分中，技能1與技能2學習花費的時間為兩個單位時間，而技能3則需要4個單位時間；技能3與技能4雖然學習的時間一樣，但是屬于不同的課程。

技能劃分層主要功是直觀地展示每一個技能所屬的課程及其學習的時間。同時，學習者可以直觀地了解到每一個技能的學習時間占整個課程的百分比，對整個課程體系有所了解。

3）學習者信息層。學習者信息層是一個數據的展示層，主要是展現兩種角度的數據。

第一種數據代表的是學習者個人的技能學習情況。首先根據“技能表現型的評價”，將其劃分為5個檔次：優秀、良好、一般、合格、不合格。如圖3所示，技能1對應的圖標表示不合格；技能2表示合格；技能3表示一般；技能4表示良好；技能5表示優秀。對于已經學過的技能，不外乎這5種情況，而對于未學過的技能，則與技能6一樣用空白的方式表示。

第二種數據代表的是學習者的平均水平。如圖4、圖5所示，若將個人技能學習情況與班級技能學習情況做對比，即可直觀看出學習者在技能2、技能3、技能4的學習上還有所欠缺，說明該學習者在這些技能上仍需要一定的練習。

4）文字輔助信息及鏈接層。輔助的文字主要出現在當學習者需要了解具體技能信息的時候，主要表現的是技能的名字、介紹、成績，學習時間以及相關的數字化資源鏈接。當學習者發現某個技能還需要學習時，可以點擊相關的優質資源，提高學習效率，加大數字化資源的利用率。

5）“記錄繪制過程”層。由于技能學習統計圖是根據學習者的學習進度逐步繪制，因此能記錄學習的每一個步驟，在學習過程中的任意一個階段都能讓其觀看技能學習統計圖形成的整個過程，以方便其了解學習過程，增加學習成就感。

4 總結

隨著教育信息化的發展，產生的學習數據越來越多，學習數據也越來越被教師等教育相關工作者所重視。本文闡述的這種新的職業教育技能學習數據的可視化呈現方式主要有以下意義：

1）將復雜的多維數據直觀地呈現在平面圖上，便于教師與學習者了解學習情況；

2）動態的方式便于學校了解學習者變化趨勢，對教學工作做出調整；

3）提高學習效率，加大數字化資源的利用率；

4）為改善教學方法提供建議。

參考文獻

[1]孫楊，唐九陽，湯大權.改進的多變元數據可視化方法[J].軟件學報，2010（6）：1462-1472.

[2]陳琳.中國職業教育信息化創新特色研究[J].現代教育技術，2014（3）.

[3]王振洪.關于浙江省現在職業教育體系建設的實踐與思考[J].教育研究，2015（1）：148-153.

[4]范如涌，項曉樂.職業教育信息化的概念、內涵及其發展模式分析[J].職業技術教育：教科版，2003，24（10）：57-60.

[5]郭曉利，曲朝陽，李曉棟.基于SOM聚類的電網可視化數據挖掘模型[J].情報科學，2012，30（2）：206-207.

[6]王國燕，韓飛飛.編碼解碼視角下數據可視化的傳播效果研究[J].情報雜志，2014，33（11）：169-174.