人工智能学科导论篇（1）

1背景

智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域，智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度，这正是当代科学技术发展的大趋势，对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识，具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养，具有从事科学研究、工程设计、教学工作或独立担负本专业技术工作能力，深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向，能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。

高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育，夯实本科教育基础并积极创造条件，大力开展创新教学，努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力，使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能，良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。

2教学计划与教学管理分析

智能科学与技术属于计算机类专业，其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识，尤其是大类专业招生教学的院校，通识课程主要是数学、物理文化基础，强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程，专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等；专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。

2.1学分

本科培养计划的学分中，国内外大学学分总数趋势是逐步减少，追求少而精。国内院校一般在130～190学分之间，如北京大学为150学分，清华大学为1 70学分，东南大学与浙江大学均为160学分，还有16学时为1学分的，也有18学时为1学分的。

中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分，其中必修课程须达76学分（共同必修58学分+资工组核心须达分+（资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分）），专业选修本系课程须达12学分，其他选修课程须达12学分，通识课程须达28学分（含外语课程必修8学分）。台湾“中央大学”为136学分，台湾“清华大学”为136学分，其中必修和必选学分126，其他与导师商量决定。

美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制，其中加州大学伯克利分校为120学分，麻省理工大学为90学分，加州大学洛杉矶分校为186学分，斯坦福大学为180学分。

2.2教学管理

在教学管理上，斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外，本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业，并且选择专业后允许更改，只要毕业时满足专业培养方案即可。

国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一，分为大类培养、专业培养和特殊培养3类，前两年不分专业，按学科分类集中培养。

台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程，再分小专业完成各学程，包括基础课、核心课和进阶课。

教学分组是现在的主流课程架构，也是体现专业方向的主要形式，分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学；台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式，台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。

2.3实验与实践教学

计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学，而目前课程该如何进行教学？这不仅是实验问题，如何以工程教育专业论证为目标，怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式，尤其是美国的大学，大作业体现的是实验与理论教学的结合，是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识，还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如，斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点，每1～2周有一次大作业，针对不同的任务，要求学生用不同的语言实现，使学生加深理解各类编程语言的应用场合；麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程，再修3门或4门核心课程，最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。

3智能科学与技术课程体系分析

智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上，需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究，主要包括感知技术和信息融合技术；自然语言处理与理解技术；知识处理（认识）技术，包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等；机器学习技术，特别是统计与规则相结合的学习技术；决策技术，即知识演绎技术特别是不确定推理技术等；策略执行技术，即控制与调节技术；智能机器人技术，特别是面向专门领域的智能机器人技术；智能机器人之间的合作技术；基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术；智能信息网络技术。

国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学，西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中，专业必修课程（2分）包括：①专业数学/理论基础（15学分）：算法分析与设计、集合论与图论、概率统计A、代数结构与组合数学、数理逻辑；②硬件与系统基础（分）：数字逻辑设计、微机原理和信号与系统；③智能基础（5学分）：脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程（15学分）包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程（29～32学分）：学生按照自己的兴趣，参考智能的2个专业方向推荐专业课组合，自行选择，至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他：①公共核心课程（分）：智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理；②专业方向课程（11～15学分）：机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。

西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、图像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。

建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求，设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”，湖南大学偏重“智能系统”，但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类，更需要大EECS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大EECS；其次是专业，计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主，湖南大学的智能科学与技术专业强调系统，因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课，然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等；研究学位课程包括模式识别、人工智能等，主要体现为智能科学与技术基础（人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别）、核心（智能控制导论、智能数据挖掘）和应用（机器人学）。

4结语

（1）在课程计划实施过程中，教师需要遵循课程的时序图，即描述课程的进阶关系，从本科直到研究生，同时还可以实行一定的修课限制，如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论，若数据结构不及格不能修算法设计课程等。

（2）程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件，如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”，湖南大学则以CCF―CSP软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。

（3）鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动，如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRT（student research training）计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。

人工智能学科导论篇（2）

关键词：

智能科学技术；创新教育；工程实践；创新型智能科技人才

0引言

自2004年起，我国智能科学技术教育已走过12个年头。全国众多高校在教育部的批准下，建立了智能科学技术学科，逐步形成了包含本科生、硕士生、博士生在内的三层智能科学技术教育体系[1]。中南大学的蔡自兴教授在《智能科学技术课程教学纵横谈》中提到智能科学技术学科是以人工智能和认知科学为基础建立和发展起来的学科，具有高度交叉和多学科融合的特点，该学科包含的基础课程、专业基础课程和专业课程都属于智能科学技术课程[2]。智能科学技术是一门前沿学科，在社会智能化进程中起着引领和推动的作用。探索出适应人才培养的创新教育模式以及培养出适应社会需求的创新型智能科技人才是时代赋予智能科学技术课程教育的使命。

1智能科学技术创新教育的重点和难点

智能科学技术在一定程度上代表了信息技术的前沿方向，因此智能科学技术学科教育对现行的教育理念和教育模式提出了更高的要求[3]。在现有的教育体系中，“学做分家”或“重学轻做”的现象仍然普遍存在，这里的“学”是指课堂上师生面对面的理论学习，“做”是指以教师为指导的课程实践或理论和实际相结合的工程实践。当然，造成这种现象的原因是多方面的，包括有限的教学资源及实验资源、教师队伍的建设不足以及过于陈旧的教学理念等。针对这种情况，合理地发展创新教育刻不容缓。如何在有限的教学条件下，加强教师队伍的建设与管理，改变教学理念，探索出真正符合时展的教育模式，是智能科学技术创新教育的重点和难点。目前，许多高校的智能科学技术教育仍然停留在理论教学或只是融入了少量简单的实例演示，学生动手实践的机会很少甚至没有。这无疑给创新教育的推进带来更大的难度。如何引导学生在掌握理论知识的基础上提高实践能力是亟待解决的问题。针对目前智能科学技术课程教育形式的现状，我们需要对智能科学技术的基础课程、专业基础课程、专业课程等进行整合，对课程的教学理念与内容、教师队伍的培养、教学方法等进行全方位的研究与实践。

2智能科学技术创新教育模式：理论教学与工程实践相结合

理论教学按照学科、专业和研究方向的层次设置相关的理论课程[4]18，通俗地讲就是学生根据自身需求主动或被动地从课程教材中获取知识的过程，这其中既包括学科的基础理论，也包括专业技术理论。单纯的理论教学大多数是以文字、图表等一系列的抽象形式存在，在为学生补充丰富的理论养分的同时却忽视了学生的主观能动性，即便实践案例偶尔会穿插在理论教学之中，对培养新型人才也是远远不够的。同时，理论教学具有分散性、复杂性及不系统性等特点，如果不将理论付诸应用实践，知识就不能被很好地简化、集中化及系统化，往往会产生徒劳无功的效果。工程实践能力是大学生培养质量的指标之一[4]20，是运用专业知识解决复杂工程问题的重要表现。不可否认，理论教学为工程实践提供扎实的理论基础，但强化学生的工程实践能力同等重要。目前，各大高校都在致力于学科建设，在提高自身科研水平的基础上，尽力将科研成果进行转化。这期间，加大学生工程实践能力的培养，无论是对学校还是学生，都意义非凡。因此，探索出合理的理论学习与工程实践相结合的创新教育模式尤为重要。为了更好地实现理论学习与工程实践相结合的教育模式，我们建立了一套完整的智能科学技术创新平台。整合智能科学技术课程，加入交叉学科的元素，建立面向智能科学技术的专业实验室，一方面，发展实验室与相关企业合作，学生可以提早进入“工作实践”模式，增大毕业学生的就业几率；另一方面，学生进入实验室可以扩大自主学习空间，完成理论知识到工程实践的转化，提高自身竞争力，为将来顺利走入社会增加保障。为了提高学生运用专业知识解决复杂工程问题的能力，任课教师可为每门课程设置专属的课程设计，学生根据自己的选题在教师的指导下完成相关的课程设计，消除学生对课程理论“学而无用”的烦恼，某种程度上还可以改变部分学生的学习态度。除此之外，还可以要求学生参与教师的课题研究或项目，学生可以根据自己的研究方向或自身的兴趣自主选择，制订课题或项目计划书，由指导教师定期抽检。这样既可以让学生在实践中提高专业能力，也可以让学生学会更好地自我管理[5]。同时，为了培养出具备理论知识和工程实践能力的扎实型人才，应该进行案例分析教学与工程实践指导相结合的实战演练，教学和实践指导的第一主体设定为学生，这样就打破了教师在教学中永远占有主体地位的传统教育模式。学生根据理论教学中获得的专业知识，收集相关的项目案例进行集体的分析教学，自行设计方案，加入相应的验证实践，教师做最终的概括总结。整个过程可以很好地激发学生的研究兴趣，开拓其视野，通过交互学习，提高其发现问题、分析问题及解决问题的综合能力。智能科学技术理论教学和工程实践相结合的教育模式并非首次提出。但是由于智能科学技术是一门高度交叉、多学科融合的前沿学科，很多课程教学仍然处在探索阶段，因此建立完备的智能科学技术创新平台，学生参与教师课题项目以及进行案例分析教学与工程实践指导并重的实战演练，同样面临严峻的挑战。这就需要高校各层人员的集中努力和积极配合，为创新教育模式的发展提供更有利的条件。

3智能科学技术创新教育目标：培养创新型智能科技人才

大学教育的目标之一就是培养社会所需的各界人才。智能科学技术作为前沿学科，其创新教育的实施是培养创新型智能科技人才的需要。同时，实施智能科学技术创新教育的目标之一是培育出高素质的创新型科技人才。自2004年起，各大高校纷纷建立智能科学技术学科，目的就在于培养具有专业基础知识扎实、工程实践能力强、综合素质高，且具有创新能力的复合型人才，以满足智能科学界的人才需求。智能科学技术的创新能力是指智能科学技术专业人才从无意识的创新变成有意识的创新，能够创新性地分析问题、解决问题，懂研究会开发[6]。智能科学技术专业毕业的学生要求具备扎实的智能科学技术课程知识、强大的综合应用以及创新能力、良好的职业素质。理论教学使学生获得全面的课程知识，工程实践使学生获得强大的应用实践能力，通过两者的结合，学生增强创新意识，获取良好的职业素质。

4结语

当今社会科技高速发展，创新领域不断涌现，对智能科学技术等前沿学科人才的需求较大，培养出具有创新能力的智能科技人才相当迫切且尤为重要。大学生教育是我国当前教育的较高层次阶段，为国家建设输送高层次、高质量并有工程实践能力的合格人才。理论教学与工程实践相结合是培养合格人才的重要环节，任何偏重理论教学或偏重工程实践的教育模式都是片面的。高校学生的教学模式没有定律，需要根据社会对人才类型的需求不断地探索研究。针对当前的实际情况，应围绕理论教学与工程实践的结合及其之间的相互影响，不断创新、不断完善教学方法及手段、提高教学质量，为培养出具有创新意识和创造能力的高级复合型人才打下坚实的基础。智能科学技术学科实施理论教学与工程实践相结合的教育模式不仅能培养人才，还能更好更快地把科研成果转化成具备实际应用价值的科学技术产品。

作者：石跃祥 任晓雪 朱东辉 单位：湘潭大学信息工程学院

参考文献：

[1]王万森.探索智能教育创新模式,培养创新型智能科技人才——写在我国智能科学技术教育开创八年之际[J].计算机教育,2012(18):5.

[2]蔡自兴.智能科学技术课程教学纵横谈[J].计算机教育,2010(19):2-6.

[3]王祝萍,陈启军.对智能科学技术教学的几点认识[J].计算机教育,2010(19):115-117.

人工智能学科导论篇（3）

摘要：以智能科学与技术导论（专业认识与实践）独立实践教学课程建设为切入点，在分析专业人才培养特点的基础上，阐述针对大学一年级第一学期专业教育的实施方案，提出按照“项目任务驱动目标学习”的方法培养学生的专业创新能力、实践动手能力及团队合作精神的教学思路。

关键词 ：智能科学与技术；项目驱动；实践教学；课程建设

基金项目：北京信息科技大学2015年人才培养质量提高经费项目( 5111523309)；北京市教委科研计划项目( KM201411232006)。

第一作者简介：许晓飞，女，实验师，研究方向为智能机器人、创新教育，xuxiaofe12001@bistu．edu．cn。

0 引言

智能科学与技术专业及其专业导论（简称智能专业）课程建设的目标是依托检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、导航与制导等学科优势及其教学资源，尽快让新入学的本科生了解工科门类中智能科学与技术专业的学科专业分支内涵知识。教师可通过设计分解项目驱动，采取课堂讲解和实验指导的教学方式完成专业导论建设，实现专业的培养目标；培养学生面向现代前沿交叉技术的创新思维方式，从脑与认知科学等智能信息技术宏观上引领学生认识到掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理基本技能的必要性。

1 智能科学与技术导论教学现状分析

根据对以往教学效果的调研，我们发现智能科学技术导论这门实践教学课程教学效果不好的原因主要有以下几方面：①教学内容缺乏针对性。智能科学与技术汇集多种边缘学科与技术，如信号与信息处理、模式识别、图像处理、机器人学等课程，所涉及的研究领域及内容十分丰富，教学知识结构比较庞大，涵盖范围广，教学内容庞杂，热点分支多，知识点相对独立，联系不紧密。因此，在有限的教学时数中，教师需要在宽泛化及针对性之间寻求一种平衡。②学生缺乏相关知识。在实际教学活动中，由于智能科学技术导论课程一般开设在入学之初，学生处于高中到大学的过渡阶段，缺乏相关基础知识，因此他们的学习认知行为、学习方法、学习要求和学习内容的组织形式难以适应大学专业基础课的要求。如果课程内容过于偏重理论，那么教学过程会很枯燥；如果过于注重工艺的讲解，那么又会给学生增加理论学习难度。因此，教师在教学过程中如何摆脱两难境地，让学生尽快对整个专业系统和完整的知识体系有一个宏观认识，在有限的时间里能掌握、吸收并内化更多的智能科学基础知识，为后续专业课学习奠定基础。③教学方式落后。目前，智能科学技术导论课程采取的教学方式主要是传统以课堂教学为主的教学方式，如果知识面广而不深，学生知识结构的延伸就无法完成，同时对后续专业课教学也会有不利影响。

2 项目驱动的专业导论课程建设

作为一门专业基础课，智能科学技术导论首先应以学生在专业领域的发展为主线，在教学内容的组织上增加4个专题实践环节，选择适合学生接受能力且对后续专业课学习有帮助的难度适中的授课内容；另外，智能科学是一个不断发展的学科，其技术成果、研究动向更新快，教师在教学中应融人智能科学技术领域的最新科技成果，引导学生关注本专业的知识应用，及时掌握本学科领域发展的最新动态，扩大知识面，为今后专业课的学习以及就业作铺垫。

2.1 课程建设教育理论依据

在智能科学与技术本科专业的课程体系中，智能科学技术导论作为基础实践类课程，针对学生实际需要，科学、系统地解答相关专业问题。创新是一个实践过程，教师要重视在创新实践的过程中激发学生的兴趣，帮助学生完成由被动学习到主动学习、由正向思维到逆向思维的转变，使学生获得初步的科研能力。以往的教学关注理论知识的内容更多，繁重的理论学习任务使得学生没有足够的时间和精力参与课外创新实践活动。教师只追求“短、平、快”，对过程培养重视不够，是需要改进的一个重要问题。

作为“入门”课程，智能科学技术导论的讲授如果过度偏重理论，容易使学生失去学习的信心；而且强调理论如果造成教学内容重复知识点过多，也会使学生失去学习兴趣。因此，教师对教学内容的安排要做到难度适中，选择与学生接受能力相适应且对后续专业课学习有帮助的内容；遵循以“在实践中学、在学中实践”工程化教育为主、以学术发展为辅引入CDIO教育模式的理念，重视培养学生的工程能力，包括学科知识、学生的终身学习能力、团队交流能力和在企业和社会环境下的构思一设计一实施一运行能力，按照“项目任务驱动目标学习”的思路，重点培养学生的创新能力、实践动手能力及团队合作精神。

2.2 课程建设研究内容

1)项目内容建设。

依据智能专业培养计划，智能科学与技术导论是一门独立实践课程。表1为智能科学技术导论实践类课程项目内容及课时安排。

智能科学与技术导论课程设置于本科一年级秋季学期，采用分散教学方式，共计32学时。教学改革内容包括在演示型实验项目的基础上，增加4个专题实践环节，揭示“层次化”“模块化”和“开放式”的课程特点；项目内容建设根据智能创新平台研究与开发的内在技术规律，立足于“基础性、综合性、实用性和创新性”原则，将本专业教师团队的最新学科项目和专业课程建设最新成果应用于教学，将最新、最适用的智能科学与技术学科内容融入教学；根据智能科学与技术专业的培养目标和方案并结合专业领域人才需求分布特点，及时调整授课内容和方法，更新课程教学讲义、实验大纲等教学文件，编写新的实验教学教材。

2)项目教学方法和手段的改革。

教师应建设智能科学与技术导论课程资源共享平台，使教学资源得到充分利用，促进师生在课下的交流，实时解答学生的疑问，以达到更好的教学效果；建设项目资料和视频库，针对课程具体项目特点，将实物、内部结构、工作原理、应用背景和工作过程以影音文件的形式体现，增强学生的感性认识、对抽象知识的理解以及对工程实际的认识和了解；建立阶梯式的实验教学平台，包括演示型和验证型实验及自选实验项目的多级实践项目，既注重基础实验，又强调系统综合能力的训练，使课堂教学在时间、空间及内容上得到有效延伸；建立学生课外实践活动平台，以弥补课内学时的不足，利用现有实验室条件，建设“智能科学与技术导论”学生业余创新制作工作室，增加学生实践机会；建立学生课外实践项目库，鼓励学生完成开放实验、进行自拟项目的开发调试，在教师的辅导下，锻炼学生学以致用的实践能力，激发和培养创新意识和创造力；通过不断地教学改革实践，总结课程建设经验，修正课程项目教学大纲、学期授课计划，监测课堂建设及预期效果，调整考试考核改革方案。

为了提高教学效果，使教学过程更生动形象，充分调动学生的学习兴趣，教师可在教学过程中加强以下教学方法与手段的运用。

(1)教师结合视频文件、成果实物等进行智能系统仿真演示和虚拟实验演示，将枯燥的理论知识实物化、感观化。

(2)采用“案例教学法”和“项目教学法”。教师讲解符合专业发展方向且贴近社会需求和工程实际的案例，以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣；将案例讲授与课程验证实验相结合，构建以真实项目为载体的基于工作流程的教学模式，调动学生的学习主动性。

(3)建设课外学习交流平台。鼓励学生加入课外实践创新基地，进入以智能科学与技术专业本科生为主体的智能机器人俱乐部梯队，进行团队成员间学习的交流；通过教学网站，鼓励专业教师上传“微课或慕课”，教学辅导信息，促进学生更深层次、更广范围、更深入地学习；建立网站答疑系统，使学生与教师的沟通更加快捷方便，使课程资源得到充分利用。

(4)针对课程特点进行应用设计项目考核，2～3人／组，让学生通过从方案比较到软硬件设计、制作与调试的实践，熟悉学科领域的工程项目实施模式。

(5)建设课外实践教学平台。建立学生课外实践项目库和创新工作室，通过开放实验和自选实验项目，满足学生不同层次的学习需求，为学生提供提高实践技能的实验平台，培养实践和创新能力。

3)评价与考核方式的改革。

为了更好地调动学生学习的积极性、主动性，全面客观地考查学生的综合素养，课程采用任务评价与课程评价相结合的方式，即根据学生在每个实验项目中的实践表现、学习成果质量等进行任务评价。项目开始时，教师专题案例资料，要求学生预习相关知识，课上引导学生分组讨论，组内各成员提出解决方案思路，再进行实际成果程序的演示讲评，最后教师根据课堂表现给出项目成绩。综合成绩是将演示项目成绩、参观项目成绩、验证项目成绩以及最后的结课专题书面报告成绩进行一定比例的加权平均得出，加权平均权重由专业教师团队集体讨论决定。考评体系改革的目标是实现对参与改革的智能科学与技术专业学生的包括创新能力在内的综合素质给予更科学的评判，以利于下一步正确引导学生的专业职业生涯科学规划。

3 项目驱动实践教学创新意识和团队协作

创新意识在一个充满团结协作精神的环境里更容易被激发，学生始终是创新能力培养的主体，是中心。在围绕智能导论项目驱动的课程建设研究和开发中，指导教师要设计6个环节衔接课堂教学新体系，即“精讲、举例、提问、点拨、研讨、评析”。

前4个环节教师是主体。精讲，就是简要介绍相关的理论知识和实际应用背景，明确提出培养目标。对基础实验突出4个“一”：围绕一个基本原理、掌握一组实验仪器、学会一种研究方法、解决一类实际问题。举例，通过演示，剖析实验的基本思路及技术要点。提问，在实验教学过程中，贯彻“发现问题、解决问题”的基本思想，引导学生接近问题、发现问题和解决问题，把对问题的认识逐渐引向深入。点拨，结合实验中的提问和暴露的具体问题，给予必要的指点。

后2个环节学生是主体。研讨，主动收集共性问题，组织集体讨论，积极思考并高质量参与，总结和强化知识点。评析，结合实验报告对实验项目进行分析和评价，得到有意义的结论。教师指导学生组建中、低年级到高年级之间的纵向梯级团队，定期进行各种学科竞赛和内部讨论学习，将大学生科技创新等活动内容作为实验教学的延伸。专题讨论，前沿讲座是提高创新教学质量和创新能力的有效途径，内容不拘一格，形式灵活多样，可以谈具体的实验感受，也可结合专业实验和设计谈实验方案，通过研讨扩大学生的知识面，培养团队精神。

教师可打造创新人才培养平台，合理使用各种现代化教学手段，采用参观、演示、实际项目电路搭建和程序仿真、实物调试等多种方式结合的方法，引导学生学习综合物联网技术、机器人技术以及智能信息处理技术的专业导论课程项目的任务与要求。在六大项目的学习讨论中，将在不同学科领域有特长的学生组成不同的项目小组，各团队成员通过定期或不定期的交流，充分发挥团队优势和提高分工协作能力。教师还需引导学生加入智能机器人俱乐部，参与全国几大有影响力的机器人赛事活动，通过方案设计、动作编排、程序优化、现场测试等环节的实践（如通过asuro小车平台，熟悉C语言程序控制小车，熟悉简单避障循迹功能），引导低年级学生通过解决实际问题达到学以致用的目的，结合教师演示讲解的大型工程硬软件调试仿真等系统，使学生能够将理论知识和实践经验相结合，达到最好的学习和实践效果。

4 结语

总体而言，项目驱动的智能科学与技术导论课程教学改革以培养专业素养认识及提高专业综合素质为目标，让学生通过深入浅出的实际项目运作完成课程学习，鼓励学生打造良好的专业素养，争当“智能工程师”，基本具备三大看家本领——智能思想、硬件设计能力和程序设计能力；在此基础上，吸收从新生中脱颖而出的创新能力强的学生参加学科创新项目，推广在实践类课程教学改革中（如智能创新实践平台等）具有一定借鉴价值的系列项目集。

综合素质的提高和创新能力的培养是社会进步和科技发展对高校人才培养提出的新的要求。高等学校的实验教学只有通过改革传统的实验教学内容、教学方法和教学手段，建立新型的实验教学体系，引入现代化的实验技术，才能更好地为创新人才培养服务，为深化教育教学改革注入活力。教师最感快乐的事是看见学生在实验室忙碌时专注的神情，在取得成果时灿烂的笑容。实验室教学创新任重而道远，需要在不断的实践中加强交流与反馈，积极进取，稳步提高。

参考文献：

[1]钟义信，智能科学技术导论[M]．北京：北京邮电大学出版社，2007: 1-3.

[2]王文涛，刘科，汪红，等，智能科学与技术专业的启蒙教育[J]．计算机教育，2013(19): 46-49.

[3]张宏勋，张秋香，管理革新与高校实验室创新文化的塑造[J]实验技术与管理，2008，25(12): 174．

[4]付延玲，对高校实施创新性实验的认识和思考[J]．实验室研究与探索，2008，27(4): 12-15.

[5]向晓东，张榜生，刘晓云，构建大学生科技创新活动的长效机制[J]实验技术与管理，2012，29(5): 19-24．

人工智能学科导论篇（4）

0引言

人工智能（Artificial Intelligence，AI），又称为机器智能或计算机智能，是计算机科学或智能科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。人工智能近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，而远期目标是用自动机模仿人类的思维活动和智力功能。

1来之不易的大好机遇

比起国际上人工智能的发展情况，我国的人工智能研究起步较晚，发展道路曲折坎坷，经过质疑、批判甚至压制的艰难发展历程。直到20世纪80年代初期，中国的人工智能研究才开始活跃起来，但由于当时社会上把“人工智能”与“特异功能”混为一谈，对两者一起批判，并一并斥之为“伪科学”，使中国人工智能经历过一段弯路。

中国人工智能学会于1981年在长沙成立后，长期得不到中国科学技术协会和国内科技界的认同，只能挂靠到中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以挂靠到中国科学技术协会。这足以表明中国人工智能学会成立后经历的20多年岁月是多么艰辛。因此，在这个时期内，有比较多的中国人工智能学者研究人工智能哲学问题是有历史原因的。

直到改革开放之后，我国的人工智能才逐渐走上发展之路。近两年来，国家领导人对人工智能高度评价，并对我国人工智能的发展提出重要指示，有关部门了《中国制造2025》《机器人产业发展规划（2016―2020年）》《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》。这些文件体现了我国已把人工智能技术提升到国家发展战略的高度，为中国人工智能的发展创造了前所未有的优良环境，也赋予人工智能艰巨而光荣的历史使命。

2016年4月，中国人工智能学会联合20余家国家一级学会，在北京举行“2016全球人工智能技术大会暨人工智能60周年纪念活动启动仪式”。这次活动恰逢国际人工智能诞辰60周年，谷歌Alpha Go与世界围棋冠军李世石上演“世纪人机大战”，将人工智能的关注度推到了前所未有的高度。启动仪式共同庆祝国际人工智能诞辰60周年，传承和弘扬人工智能的科学精神，开启智能化时代的新征程。

2大力发展智能科学与技术教育

包括人工智能教育在内的智能科学技术教育是智能科技和智能产业赖以发展的强化剂和推动力，也是高素质智能科技人才培养及智能科技与产业可持续发展的根本保证。我国的智能科技教育已初步形成学科教育与课程教学体系，并在大学计算机、智能科学与技术、电子信息、自动化等专业开设不同层次的人工智能类课程。中国智能科技的进一步发展和人工智能的基础建设问题，都与智能科技人才培养密不可分。只有培养足够多的高素质智能科技人才，才能保证我国智能科技的顺利发展，进而攀登国际智能科技的高峰。

智能科技教育和人才培养是智能科技学科发展的重要基础。我国自20世纪80年代中期开始在少数高校开设各种人工智能类课程以来，经过推广与提高，30年前的人工智能星星之火如今已形成燎原之势，数以百计的高校开设了各种层次的人工智能类课程，有些课程已成为我国高校教育园地上的名花。例如，中南大学的人工智能课程已成为首批部级精品课程、教育部新世纪优秀网络课程、部级全国双语示范课程、首批部级精品视频公开课和部级资源共享课程。全国已有20门智能类课程入选部级质量工程。尽管为数不多，但这些智能类课程在改革中不断发展壮大，已为国家培养了成千上万的智能科技专门人才。虽然这些课程只占数以千计的部级质量工程课程的冰山一角，但也表明智能科技课程仍然占有一席之地，并具有不可替代的作用，产生了非常大的影响。

全国智能科学与技术教育暨教学学术研讨会是我国人工智能教育与教学领域具有特色的最权威的学术盛会，自2002年起已成功举办了13次，对于智能科技及其相关学科的教育教学、学科建设和人才培养发挥了十分重要的作用。

2004年在北京大学开设的智能科学与技术专业，已发展到全国近30所大学，仅这些大学的“智能”专业每年就培养大约2 000名人工智能专业人才。据估计，近30年来，全国高校已培养人工智能及其相关学科的硕士和博士数以千计，本科毕业生数以万计。这些高层次的人工智能专门人才是我国发展人工智能的最为宝贵的财富。这些年轻的智能人有幸遇上千载难逢的人工智能大好发展机遇，必将成为我国智能科技跨越式发展的中坚力量。

3客观评价我国人工智能科技水平

无论是智能科技学科建设或是智能科技类课程建设，都离不开对我国人工智能水平与国际先进水平差距的深刻认识。

有些学者或企业家认为，我国的人工智能科技水平已经与美国不相上下。我们需要科学客观地评估已有成绩，既不要妄自菲薄，又不能夜郎自大，既要充分肯定成绩，又要深刻认识差距。过高地估计我国现有人工智能成果既不实事求是，又不利于人工智能学科与产业的健康发展。

美国是世界上人工智能科技整体水平最高的国家。分析中美两国在人工智能方面的差距，有助于我们保持清醒的认识。许多人工智能界内专家指出：我们在人工智能方面一直跟踪美国的理论，然后应用并在一些地方有所创新，应用上的追赶很快，但是，在基础理论研究方面和美国还是差距很大的。国内做人工智能基础理论研究的人很少，这是学术环境问题造成的。例如，美国把脑科学和类脑科学排在研究的最前面，而我国在这方面的自主研发能力却比较薄弱，在突破和创新上也有所差距。又如，国内在深度学习方面发表了不少论文，但真正有理论创新或具备重要应用价值的研究并不多。

美国人已经在构思下一个人工智能是什么，而我们这里还没有动静，这是我们面临的最大挑战。这个难题牵涉面很广，不是一两个团队投入进去就能解决的。这种差距在很大程度上源于我们学术评价体系以及以实际应用为导向有关。我们可能要通过10～20年的努力才能在人工智能方面全面赶上美国。

许多有识之士认为，我国当前的人工智能基础研究和应用开发与国际先进水平存在很大差距，国际影响力有待提高。然而，国内有一部分人工智能研究与开发人员却过高地估计成绩，认为我国的人工智能已经在很多方面甚至全面超过国际先进水平。评价一门学科是否达到或超过国际先进水平，不但要有客观标准和国际同行普遍认可，而且要有一批令人信服的标志性成果。这里笔者不准备具体讨论或争论这个问题，而是试图从以国际人工智能之父图灵命名的国际计算机学科科技最高奖图灵奖的获奖情况来说明我国人工智能的发展水平。

自1969年以来，美国计算机学会先后举行过48届图灵奖评审与颁奖，图灵奖得主共计64位。其中，美籍华裔计算机科学家姚期智2000年获得图灵奖，他是图灵奖设立48年以来获得该奖项的唯一华裔学者。在64位图灵奖得主中，有12位杰出人工智能专家获此殊荣，但当中没有一个是中国人。

4坚持人工智能研究及教育的正确方向

国际人工智能在过去60年历程里，取得举世瞩目的进展和公认成果，但其发展也是极其曲折与坎坷的。之所以艰难前行，除了由于科学发展的必然性外，社会上对人工智能的误解与偏见及人工智能内部的偏激争论，特别是在人工智能哲学与方法论方面的争论都是不争的事实。人工智能三大不同学派之间势不两立的争论持续了约30年，直到本世纪初才平静下来。人工智能学界已形成共识，即面对现代社会科技、经济和人民生活的重大问题，任何一种人工智能方法，无论是符号主义、连接主义或行为主义，均不可能单枪匹马打天下，而需要各个学派之间携手合作，走综合集成、优势互补、共同发展的康庄大道。尤其是今天的中国，人工智能面对大数据、机器人、“互联网+”等国家重大战略所带来的机遇与挑战，探索大规模深度学习、类脑神经计算、智能机器人、智能互联网、智能物联网、智能移动终端、产业智能化升级等重大理论和技术问题，推进社会智能化进程，提升社会文明程度，才是人工智能研究与发展的主流，至于学派和方法之争已不是人工智能研究的关键。

在人工智能与哲学的关系方面，应该说人工智能有哲学和方法论问题需要研究，但人工智能不属于哲学。有一些人从信息哲学或人工智能哲学角度进行人工智能研究，既是需要的，也是值得支持的，但不应该过分夸大哲学和方法论问题对人工智能的作用，必须强调智能实现理论、方法、技术在人工智能研究中的核心地位，必须注重人工智能是一门具有较强理论基础的新兴技术学科的这一基本属性。

人工智能作为一门新兴技术学科，特别需要就其发展和应用中的一系列重大理论和技术问题进行踏踏实实的研究。吴文俊先生曾经语重心长地告诫我们：“我们真正的意图绝不在于口舌之争，在字面上夸夸其谈。真正应该做的事是实干巧干，借计算机时代来临的大好契机，率先在全世界推行脑力劳动机械化，以具体成就和我们的成功来向世人表明我们的主张。”

前面提到，人工智能诞生60年走过了极其曲折与坎坷的历程，但我们不愿意更多地回忆与评论国内外人工智能发展过程中的种种艰难往事，只是希望大家能记住历史教训。过激的、势不两立的学派争论和过于浓厚的哲学色彩都不利于人工智能学科全面与健康的发展。今天，在进行人工智能/智能科技研究与教育时，一定要把握人工智能作为一门自然科学新兴学科的方向，从获得国际人工智能学界认同和经受应用检验两个角度，创造中国人工智能的新成果和新品牌。

智能科学与技术专业抓住教材建设和师资队伍建设作为专业建设的突破口，这是非常正确的，尤其是教材，作为课程教学环节的重要资源，不仅是专业建设和教学活动的重要载体，而且对学生的课程认知和能力培养都具有十分重要的导向和启迪作用，因此需要用十分严谨和科学的态度去对待。实际上，入选普通高等教育“十二五”部级规划教材的4本人工智能教材中，有3本书的作者为现有智能科学与技术专业的教授，这至少从一个侧面说明，智能科学与技术专业还是有着较好的人工智能教材基础的。

当然，由于智能科学与技术本科专业在开设人工智能课程之前，一般会有智能科学技术导论和脑与认知基础这两门前导课程，因此作为智能科学与技术专业的人工智能教材，应在结构和内容上有别于其他信息类专业的同类教材。但作为人工智能的主流理论、方法和技术，仍然应该是该教材应该坚持的基本架构和内容主线，而不应该偏离。

人工智能学科导论篇（5）

1　引言

在这里，我们将向您展示一个新生的学科专业――智能科学与技术，并与您一起走进我国智能科学技术教育领域，共同探讨什么是“智能科学与技术”学科，其学科结构及内涵、外延是什么，什么是“智能科学与技术”本科专业，它是什么时候产生的，其主要教学内容有哪些，培养目标是什么，国内有哪些学校开设了这一专业，目前的状况如何，将来的发展前景怎样等智能科学技术教育中的一系列重大问题。

通过这些研究和讨论，笔者希望能对我国智能科学技术研究生教育和本科教育起到积极的推动作用，为我国智能科学技术领域的高层次优秀人才培养做出有益的贡献。本文仅从宏观角度对这些问题进行总体介绍，目的是使读者能够对我国智能科学技术教育有一个概括性的了解，更具体的研究由本期专刊中的相关论文论述。

2　我国智能科学与技术教育事业的诞生与发展

2.1　“智能科学与技术”本科专业的诞生

我国“智能科学与技术”本科专业的历史可追溯到2001年12月在北京西苑召开的中国人工智能学会第九次全国学术会议(即CAAI-9)。CAAI-9在我国智能科学技术教育史上留下了两个历史性的贡献：一是大会接受了部分学者(例如，时任中国人工智能学会副秘书长的韩力群教授)提出的在我国智能科学技术领域逐步建立本科专业的建议，并由钟义信理事长提议将该新专业的名称确定为“智能科学与技术”：二是大会成立了中国人工智能学会教育工作委员会(由王万森教授任主任)，并把筹建智能科学与技术本科专业的任务交给了中国人工智能学会教育工作委员会。

CAAI-9结束后，在中国人工智能学会的领导下，中国人工智能学会教育工作委员会立即展开了对“智能科学与技术”本科专业的积极筹建工作。2002年12月13日，由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学和北京航空航天大学承办的第一届全国智能科学与技术教育学术研讨会在北京航空航天大学召开。会议得到了北京大学的积极支持。在研讨会上，北京大学智能科学系刘宏教授介绍了我国第一个智能科学系――北京大学智能科学系的有关情况，并提出了北京大学在国内率先开展智能科学技术本科教育的想法。北京大学智能科学技术系成立于2002年9月9日，这是在何新贵院士倡导下，国内高校中建立的第一个智能科学技术系。

在认真研究和充分讨论的基础上，这次大会向全国高校发表了“加快智能科学与技术学科发展”的建议，该建议也被称为“智能科学与技术北京宣言”，在国内部分高校引起了强烈反响。作为我国智能科学技术教育先驱的北京大学智能科学技术系，其“智能科学与技术”本科专业设置申请，分别于2003年10月26日、11月26日和12月5日通过了专家论证组、学部和学校评审，并于12月15日前报到国家教育部备案，同年年底在教育部备案通过。

在此期间，2003年11月20日，在广州召开的CAAI―lO期间，中国人工智能学会教育工作委员会针对智能科学技术教育中的关键和热点问题举办了一个教育论坛。论坛的核心课题是：如何在高等学校设置“智能科学与技术”本科专业，培养大批智能科学技术领域人才。参加论坛的代表从各个不同角度发表了自己的意见，论坛达成的普遍共识是：智能化是信息化最精彩的篇章，信息技术的发展已经为智能科学技术登上科学技术的中心舞台创造了条件，因此，在高等学校设置“智能科学与技术”专业已经势在必行。论坛还希望中国人工智能学会教育工作委员会能在本次研讨基础上，再进行必要的调查论证，结合北京大学等学校的实践经验，形成系统的意见和方案，向国家教育部和国务院学位委员会进行正式汇报，以推动智能科学技术专业的建设与发展。

2004年初，教育部公布了“2003年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单”，北京大学“智能科学与技术”专业榜上有名，专业号为080627S。北京大学“智能科学与技术”专业的建立，标志着我国“智能科学与技术”本科专业的诞生和我国智能科学技术教育的开端。

2.2　“智能科学与技术”本科教育事业的发展

继北京大学率先在国内建立“智能科学与技术”本科专业之后，2005年，北京邮电大学、南开大学和西安电子科技大学：2006年，首都师范大学、北京信息科技大学、武汉工程大学和西安邮电学院；2007年，北京科技大学、厦门大学和湖南大学；2008年，河北工业大学和桂林电子科技大学；2009年，重庆邮电大学和大连海事大学先后经教育部批准设立了“智能科学与技术”本科专业。至此，经教育部正式批准，全国高校中设立“智能科学与技术”本科专业的学校已达15个。

几年来，中国人工智能学会教育工作委员会为推动我国智能科学技术教育事业的快速发展，先后组织召开了多次全国性的研讨会、座谈会、论坛和展览等，做了大量的促进工作。

2004年8月15日，由中国人工智能学教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育高层研讨会”在北京召开，中国人工智能学会指导委员会主席涂序彦教授和中国人工智能学会理事长钟义信教授等到会并作重要指示。作为这次研讨会的主题，韩力群教授做了题为“智能科学与技术专业规范”的报告，刘宏教授做了题为“智能科学与技术学科建设”的报告，彭岩教授做了“国内外智能科学与技术相关学科专业情况”的报告。会后，中国人工智能学会教育工作委员会在这三个报告的基础上，形成了一份《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》，包括以下三个建议，一是《在若干高校设置“智能科学与技术本科专业”的建议》，二是《关于“智能科学与技术本科专业”专业规范的建议》，三是《关于“智能科学与技术”学科专业教育体系的建议》。这些材料后来成为上报教育部有关材料的最初蓝本。

2004年11月6日～7日，由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育学术研讨会”又一次在北京召开，会议对上述材料进行了认真讨论，形成了《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》的修改稿。会后，该修改稿又经钟义信理事长修改和审阅，于同年12月初以中国人工智能学会教育工作委员会的名义上报到了国家教育部有关职能部门，对当年以及后来教育部对“智能科学与技术”本 资队伍建设方面，北京大学“智能科学与技术”专业走出了一条国外引进与自身提高相结合道路；西安电子科技大学依托优秀创新团队，采取了国内外引进和国内外合作交流相结合的建设方法，其他高校也都采取了相应的有效建设措施。就全国高校“智能科学与技术”专业师资队伍而言，最大的一个优势是具有博士学位的教师比例较高。这一优势为建设高水平师资队伍奠定了很好的基础。

在师资队伍建设成效方面，北京大学“智能科学与技术”专业教学团队先后被评为北京市和部级优秀教学团队；西安电子科技大学“智能科学与技术”专业也被批准为“长江学者计划”一教育部智能信息处理创新团队和国家“111”智能科学与技术创新引智基地。

4　对我国智能科学技术教育的共识

在五年多的发展历程中，我国智能科学技术教育事业经过全国相关高校的不断研讨，目前已达成如下基本共识：

第一，智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点，我国和国民经济的发展需要大量的高层次智能科技人才，在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的基本条件已充分成熟，建议尽快在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科。

第二，智能科学与技术本科专业经过5年的建设实践，已经具备了在全国范围内快速发展的基本条件，建议取消“试办”，即取消专业代码后面的“s”，在全国范围内加快发展。

第三，经全国智能科学技术教育学术研讨会多次讨论，确立了“智能科学技术导论”、“脑与认知”和“机器智能”为“智能科学与技术”本科专业的第一批核心课程。

第四，在全国智能科学技术教育学术研讨会多次研讨的基础上，确立了“智能机器人”、“智能网络”和“智能游戏”为“智能科学与技术”本科专业教学实验活动的3个重要平台。

5　我国智能科学技术教育急需解决的几个问题

我国智能科学技术教育事业顺应时代潮流，在全国广大智能科学技术教育工作者的努力下，得到了较快的发展，其前景十分光明。但也同任何新生事物的发展规律一样，还有许多重要问题亟待解决。

第一，亟待增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科，尽快完善我国智能科学技术教育体系。这些内容在钟义信理事长的论文中已论述得非常详细，这既是我国智能科学技术教育中的头等大事，也是中国人工智能学会教育工作委员会的一项最重要的工作。

第二，进一步优化专业核心课程体系、突出专业整体特色、凝练特色专业方向。就全国“智能科学与技术”专业建设而言，虽然我们已经确立了的第一批核心课程，但这仅是开始，还需要进一步优化，以使“智能科学与技术”专业能够在我国的专业体系结构中具有更强的整体特色。就各个高校而言，则需要在专业核心课程体系下，更加突出建设自己的特色专业课程，以凝练自身的特色专业方向。

第三，加快制定专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲。对专业核心课程教学问题，我们虽然确立了第一批的三门专业核心课程，但还没有制定相应的教学大纲。对专业实验教学，我们虽然给出了三个教学实验平台，但也没制定相应的实验教学大纲。因此，需要尽快提出专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲，以同时带动专业实验室建设和专业教材建设的发展。

第四，重视优秀教学团队建设，汇聚高水平师资队伍。师资队伍是所有教学资源中最为重要的一种资源，要培养高素质、有创新思维和创新能力的学生，首先必须有一支高素质、高创新能力的教师队伍。在这方面，北京大学和西安电子科技大学做出了表率。我们需要抓住国家、地方及各学校建立优秀教学团队的机遇，汇聚高水平的专业师资队伍，争取有更多的专业进入各级优秀教学团队。

人工智能学科导论篇（6）

我国智能科学与技术本科专业（简称智能专业）已经历了10年的发展历程，而且越来越多的高校经教育部批准，加入智能领域的人才培养行列中，对智能专业的教育教学已有一定的实践经验与成果。如今，社会已经步入信息智能化时代，如何更好地适应智能化社会的人才需求，应在已有基础上对智能专业及相关学科的发展作进一步探讨。

1 智能专业的发展基础

人类社会从农业社会、.工业社会到信息社会，发展到今天，在越来越多的领域，人工智能工具都能够根据不断出现的新情况来调整自身的规则系统，需要人工的产业也越来越少，但却苦于信息与机器无智能的问题，因此有了以信息智能化和机器智能化为目标的智能科学与技术研究领域的出现。我国也非常重视其发展，在国家863项目指南中，智能化人机交互与中文处理平台已被列为计算机软硬件主题的重点项目，并将智能机器人纳入863计划长期支持的重要领域；国家中长期科技发展规划纲要（2006—2020年）强调发展认知科学、智能交通管理系统、智能信息处理技术、智能感知技术、智能服务机器人等智能科学技术。智能科学与技术将在未来国家科技发展规划和重大科研课题中扮演重要角色，也将成为智慧地球、智慧城市和智慧生活的引导者。我国智能科学技术教育已走出了一条星光大道，争取在我国学位体系结构中增设智能科学与技术博士和硕士学位授权一级学科，同时把我国智能科学与技术本科专业建设和人才培养推向一个更高的阶段。

近年来，信息领域学科的热门专业也开始面临不同程度的就业压力，作为信息领域的一支新生力量，智能专业便成为高等学校进行专业结构调整的着眼点。继2003年北京大学首个提出并成立智能专业后，众多高校把握先机，申请并建设了智能专业。

智能科学与技术本科专业是一门融合了电气、计算机、传感、通讯、控制等众多学科领域，多学科相互合作、相互研究的跨学科专业。它涉及机器人技术、微机电系统、以新一代网络计算为基础的智能系统，以及与国民经济、工业生产及日常生活密切相关的各类智能技术与系统等。

经调研，大部分高校的智能专业是基于自动化、通信与电子系统、计算机科学与技术、电气工程、人工智能、机器视觉、数据挖掘、信息检索及知识工程等领域发展而来，并且具有雄厚的师资力量，为智能科学与技术未来的发展做好了充足的准备。部分高校智能科学与技术专业的师资队伍所属学科的比例如图1所示。

2 智能科学与技术专业学生的继续深造方向

智能科学与技术专业涉及非常多的专业领域，就其中的一个领域而言，就可以进行更深一步的研究，成为其继续深造学科，例如智能专业本科后可以从事控制工程与科学、计算机科学与技术、智能科学与技术等学科，本文只列举其中几个例子。

2.1 控制科学与工程

控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。

经调研，以湖南科技大学为例，该学科特色研究工作主要体现在群机器人协作控制技术、故障智能诊断方法研究与应用、非线性系统分析与综合、煤矿安全监控系统应用技术等方面：其中群机器人协作控制技术借鉴昆虫的群智能行为，利用人工智能等技术使多个个体机器人完成一系列合作任务，面对未知环境搜索定位等复杂任务；故障智能诊断方法研究与应用运用智能检测、智能故障诊断、传感器融合等技术研制大型机电设备与其复杂的运动控制及诊断系统，该研究成果已成功应用于“机车走行部在线故障诊断系统”。群智能、智能检测、故障诊断等技术的运用证明了智能科学与技术在此学科中起到重要的作用。

以北京信息科技大学为例，智能科学与技术系的4位教授分别在控制科学与工程学科的控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、导航制导与控制二级学科指导研究生，从事的相关研究为专家系统、智能检测系统、服务机器人、智能系统与智能导航。以其导航制导与控制二级学科为例，现设方向1——自主导航与控制，方向2——惯性仪表与惯性基组合系统，方向3——微/纳机械传感器，方向4——多自由度电动伺服定位技术。方向1在研究机器学习在导航与控制中的应用、智能伺服技术、新概念飞行器等方面，方向2在信息融合与估计理论、多模组合导航技术、新型机器人的自然感知和运动机理、自主式初始对准等方面，方向3在研究性能稳定可靠、敏感灵敏度高和准数字输出的声表面波惯性传感器方面，方向4在研究基于模型和基于数据驱动的无模型自适应控制方法方面，都离不开智能理论与方法，并促进智能理论与方法的发展。

2.2 计算机科学与技术

计算机科学与技术学科主要是围绕计算机的设计与制造，以及信息获取、标识、存储、处理、传输和利用等领域方向，下设计算机应用和计算机软件与理论两个二级学科，其中包括智能信息处理、人工智能与嵌入式系统等方向。信息时代的信息处理要求更高，当前信息处理技术逐渐向智能化方向转变，以图像、视频、音频等多媒体信息为研究对象，从信息的载体到信息处理的各个环节，都模拟人的智能来处理这些信息。人工智能学科与认知科学的结合，会进一步促进人类的自我了解和控制能力的发挥。目前，我国自主开发的“特定图像内容监控系统”已通过上海移动公司的实地测试。通过研究具有认知机制的智能信息处理理论与方法，探索认知的机制，建立可实现的计算模型并发展应用，可以带来未来信息处理技术突破性的发展。

2.3 智能科学与技术

经调研，以厦门大学为例，智能科学与技术作为硕士点一级学科包括认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像这5个研究方向。其重点科研平台之一的“智能信息技术福建省高等学校重点实验室”的主要研究方向有中文信息处理、中医信息处理、数字化中国人器官建模仿真及其临床应用。在中医信息处理中，主要围绕着如何构建信息化中医诊断的智能方法体系展开研究，涉及中医诊断认知逻辑、中医智能专家系统的构成技术、中医海量知识的数据挖掘技术、中医四诊信息的获取与分析技术、实用中医信息系统的开发等。此方向的研究可赋予计算机以人的智能，从而实现对病人的症状诊断与治疗。除此之外，智能机器人也是学习智能科学与技术的一个良好平台，为了更好地学习智能，研究机器拟人化，FIRA世界杯于1995年被提出，其远景目标之一是使机器人足球队战胜人类足球队。此平台大大拓宽了人工智能技术的应用领域。

3 智能科学与技术专业培养方案与专业发展前景分析

从智能专业的发展基础分析可知，智能科学与技术专业是一个紧跟时代潮流的专业，涉及的知识面和学科领域非常广。但是，智能专业作为一个全国普通高等学校本科专业，有其不同于其他专业的知识内核。中国人工智能学会教育工作委员会提出智能专业培养方案的核心课程应有：智能科学与技术导论、智能数学基础、脑与认知科学基础和机器智能，这是各高校智能专业培养方案的共性部分，是基础模块。其他基础模块、专业特色模块，目前阶段应在各高校智能专业建立和发展的专业学科基础上设置，例如，侧重控制系统的、侧重计算机软件的、侧重知识工程的等。智能专业再发展一段时期后，各高校的智能专业的共性部分应越来越多，个性部分也越来越独立于源头专业，例如，独立于计算机科学与技术专业、自动化专业、电子工程专业等。这样，在智能专业上层自然就形成智能学科，从而独立于计算机科学与技术学科。这是专业发展的必然结果。

人工智能学科导论篇（7）

1.引言

人工智能，作为时展所必须具备的一项核心技术，发展日新月异，惊人地改变了社会面貌，促进了社会的发展。探讨人工智能的发展对人类社会的进步有着重要意义。

人工智能（artificial intelligence）简称AI，它是一门涉及数学、计算机科学、控制论、逻辑学、信息学、脑科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等学科的交叉和综合学科，是当前科学技术发展中的一门应用性很强的前沿学科。人工智能学科是研究、开发用于模拟、延伸和扩展的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术，从而实现机器智能［1］，使得机器更好地为人类服务。

随着人工智能的迅速发展，它在我们的生活中也扮演着越来越重要的角色。当前，几乎所有的科学与技术的分支都在共享着人工智能领域所提供的理论和技术。目前广泛应用于机器人技术、专家系统、语义Web、自然语言理解、智能控制、数据挖掘、模式识别、智能计算等方面，已经成为计算机技术发展及许多高新技术产品中的核心技术。

为了适应人工智能技术日益广泛的需要，国内外高校普遍开设了“人工智能”方面的课程。特别是作为本科阶段计算机专业的课程之一，其为培养创新型专业人才奠定了坚实的基础。因此，展开人工智能课程教学探讨具有重要的意义。

为了适应形势的发展，培养应用型人才，我校开设了“人工智能与机器人课程”，并成立了“智能机器人实验室”，为培训学生的动手实践能力奠定了坚实的基础。

2.人工智能教学目标

人工智能是计算机科学的重要分支，是计算机科学与技术专业本科阶段的重要专业课之一。本课程介绍如何用计算机来模拟人类智能，即如何用计算机实现诸如问题求解、规划推理、模式识别、知识工程、自然语言处理、机器学习等只有人类才具备的“智能”，使得计算机更好地为人类服务。

本科阶段开设人工智能课程的目的是使学生了解人工智能的基本概念和基本原理，了解国内人工智能研究的基本情况，了解国际人工智能的主要流派和路线，熟悉人工智能的研究领域，重点掌握人工智能的基础知识和基本技能，以及人工智能的一般应用。通过初步学习和掌握人工智能的基本技术和前沿内容，拓宽知识面，启发思路，提高学生的应用能力和水平。为培养应用型人才奠定坚实的基础。通过对学生适时适度地进行科研引导，激发学生的学习及研究兴趣，树立目标意识，找准研究方向，为科研事业培养后备力量。

3.人工智能教学现状

人工智能作为计算机专业的前沿课程之一，具有知识点多、涉及面广、多学科相互交叉和渗透、内容抽象且更新快的特点［2］，需要学习者具有较好的数学基础和较强的逻辑思维能力，使得教学有一定的难度。因此，在实际教学中存在很多不足之处［3］：教师教学手段、教学方法单一，由于其知识的抽象性，又加之其应用实例较少，学生的积极性不容易调动；实践教学模式单调、内容单薄，需要不断充实；人工智能教学资源短缺。现有适用性教材较少，学校硬软件设备有限等问题，直接影响到高校人工智能课程的有效开展。

4.人工智能教学方法探索

4.1理论联系实际。

通过理论与实践研究，改革人工智能课堂教学，探索本科阶段人工智能课堂教学的本质规律，处理好继承与创新的关系。从教学理念到教学方式进行全新的变革，使人工智能教学焕发生命的活力，真正促进学生的发展。

在人工智能的教学过程中，学生比较困惑的是理论不能或不容易和实践很好地结合，不知道学习人工智能能做什么。所以在课程讲授的过程中，除了要很好地讲解理论内容以外，更重要的是要结合实际生活中关于人工智能的一些应用实例，如：智能机器人、车牌识别、防火喷头根据烟雾浓度自动灭火、无人驾驶汽车等［4］。在生活中有很多可以结合的实例，人工智能的应用范围还是非常广的，让同学们开动脑筋，积极地理论联系实际。如果能组织学生参加一些国内国际举行的智能机器人、智能小车等智能学科的比赛，发挥同学们动手、动脑和团队合作的精神就更难能可贵了。

我校智能机器人实验室成立于2009年9月，总占地面积400多平方米。实验室拥有价值超过百万元的机器人设备、仪器和工具，可以满足机器人教学、科研和竞赛的要求。目前，我校除了人工智能理论教学之外，还开设了机器人创新实验课，使理论和实验能够更好地结合起来。图1为学生在上机器人（机器鱼）实验课。

图1 机器人创新实验课

4.2更新教学观念。

更新教学观念是一项长期且艰巨的工作，但只要我们从小处入手，从一点一滴抓起，必将很好地促进教学观念的更新。先进的教学观念对教学方法的改革发挥着重要的导向作用。针对目前人工智能教学的现状，人工智能教学应该确立以下四个基本教学观念。

第一，让学生“学会求知”比教学生掌握知识本身更重要。

第二，在教育教学过程中应着重发挥学生的自主性、独立性和创造性。教师的教要为学生的学服务，积极地引导学生从模仿再现到探究发现，重视动手操作和亲历探究的过程，让学生不但知其然更知其所以然。

第三，培养学生提出并解决人工智能问题的能力，人工智能教学要注重学生思维能力的培养，充分发挥学生的创造力和想象力。

第四，人工智能教学应着力培养学生的计算思维能力，进而培养学生的专业素质和创新能力，提高学生将人工智能应用到实际生活中的意识和解决问题的能力。

我校智能机器人实验室以重视学生综合素质和创新实践能力的培养为己任，坚持“以学生为主体，以教师为主导”的培养理念，采用“因材施教、分类培养”的人才培养模式，着重发挥学生的自主性、独立性和创造性，对学生进行全面、持续、有效的教育和培训，取得了良好的效果。

4.3促进教学进程的有序发展。

任何事物的发展和演变都遵循其内在的发展规律，在一定的时间和空间，按一定的顺序展开。人工智能教学内容无论有何不同，所选用的教学方法都要保证课堂教学进程紧凑有序，这是为了保证学生学习过程的完整性。一个完整的学习过程包括明确学习目标、提取材料信息、探索（猜测）方案、尝试实践、理解强化、实际运用等。在一节课里有时也可能是几个学习过程的循环提升。因此，一定要将实验所涉及的理论都讲解完才能进行实验课，才能更好地做到理论联系实践，把课堂上学到的理论知识真正运用到实践中去，做到教学进程的有序发展。

4.4注重激发学生的学习兴趣。

科学家爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师。”如何在教学工作中激发和培养学生的学习兴趣，提高他们学习的主动性和积极性是当前教学改革中迫切需要解决的重要问题。

在实际的课堂教学中发现，刚开始听课由于有兴趣学生整体学习的积极性很高，但是一段时间过后发现部分学生由于教学内容抽象，难点比较多，不便于理解，兴趣逐渐减弱。针对此种情况，可以采用任务驱动式教学或案例教学。例如：我校通过积极参加国际水中机器人公开赛、中国机器人大赛暨RoboCup公开赛等多项比赛，让学生观摩、参与比赛，既激发了学生的学习兴趣又提高了实践能力。

我校智能机器人实验室对教学方法进行了改革与创新，将大学生创新实践能力的培养作为教学与实践体系改革的重要组成部分。根据产、学、研合作模式，以项目带动学习，建立了以学生科技竞赛促进学生自主学习能力、理论学习与动手能力协调发展的实验实践训练体系，即由机器人社团作为基础培训的全方位开放式的四级创新实践训练体系，具体包括低年级学生兴趣的培养、初级动手训练、高年级学生系统动手训练和综合创新设计。使大部分学生达到了“加强理论基础，扩大知识范围、突出专业特色，提高创新实践能力”的培养目标。图2为水中机器人比赛现场。

图2 水中机器人比赛现场

4.5加强合作教学，促进个性发展。

合作教学，不仅能快速有效地提高教学质量，同时对提升学生的整体能力和综合素质也有很好的促进作用。小组学习活动是合作教学的最基本的形式。在教学中，充分利用学生之间的互动交流，在合作中共同达到教学目标，培养合作能力［5］。小组合作学习的步骤安排：

①合作探索，独立思考。

每次实验课之前都分好小组，明确实验目的，明确每个人的分工安排，做到统筹协作。

②组内交流，统一思考成果。

实验当中会遇到各种各样的实际问题，这就需要同学们相互之间交流协作，共同找到解决问题的办法。最后，统一思考实验的成果，并作出书面实验报告。

③小组代表实行轮流制（有利于每个个体的锻炼），进行全班交流，相互补充，相互启迪，互通有无。

④开展讨论和辨析，加深理解。

⑤总结回顾，构建认知结构，每个活动环节中教师都应积极地做学生的合作者，当学生遇到困难时给他们以点拨和引导。

5.结语

人工智能课程教学探讨，目的是更新教学观念，提高认识，解决教学观念滞后的问题，努力探索出一条扎实、有效、利于学生发展的人工智能教学新路。人工智能是处在不断发展中的学科，因此，教学和实践方法还需根据实际情况具体展开。另外，精心选编适合时展和教学需求的教材也是我们要努力的目标。

参考文献：

［1］蔡自兴，肖晓明，蒙祖强，等.树立精品意识搞好人工智能课程建设［J］.中国大学教学，2004，1：28-29.

［2］徐新黎，王万良，杨旭华.“人工智能导论”课程的教学与实践改革探索计算机教育，2009，1：129-132.

人工智能学科导论篇（8）

必须永远高擎马克思主义的精神旗帜

马克思主义是中国共产党的指导思想，也是我国哲学社会科学的精神旗帜。所以，加强和改善党对哲学社会科学工作的领导，必须旗帜鲜明地坚持以马克思主义为指导，永远高擎马克思主义的精神旗帜。明确指出：“坚持以马克思主义为指导，是当代中国哲学社会科学区别于其他哲学社会科学的根本标志，必须旗帜鲜明加以坚持。”这就是说，加强和改善党的领导，哲学社会科学必须旗帜鲜明地坚持马克思主义的指导地位。在我国，如果不坚持以马克思主义为指导，哲学社会科学就会失去灵魂、迷失方向，最终也不能发挥应有作用。

加强和改善党对哲学社会科学工作的领导，必须理直气壮地批驳和抵制否定马克思主义科学性和指导地位的错误言论。在对待坚持以马克思主义为指导的问题上，指出，绝大部分同志认识是清醒的，态度是坚定的，但也有一些同志对马克思主义在认识和运用上存在问题。他明确指出：“有一些同志对马克思主义理解不深、理解不透，在运用马克思主义立场、观点、方法上功力不足、高水平成果不多，在建设以马克思主义为指导的学科体系、学术体系、话语体系上功力不足、高水平成果不多。社会上也存在一些模糊甚至错误的认识。有的认为马克思主义已经过时，中国现在搞的不是马克思主义；有的说马克思主义只是一种意识形态说教，没有学术上的学理性和系统性。”而在实际工作中，在有的领域中存在马克思主义被“三化”（边缘化、空泛化、标签化）和“三失”（在一些学科中“失语”，教材中“失踪”、论坛上“失声”）现象，这种状况必须引起我们高度重视。对于这种状况，如果不及时采取有效措施加以制止，就会使更多的人走上邪路，其后果非常严重。面对这种状况，哲学社会科学工作者绝不能袖手旁观、视而不见，而应该挺身而出、敢于亮剑，自觉地同错误思潮作坚决斗争。

加强和改善党对哲学社会科学工作的领导，必须旗帜鲜明地坚持以马克思主义为指导。不仅深刻阐明为什么要坚持以马克思主义为指导，而且系统阐述了怎样才能坚持以马克思主义为指导。关于为什么要坚持以马克思主义为指导，说：“马克思主义尽管诞生在一个半多世纪之前，但历史和现实都证明它是科学的理论，迄今依然有着强大生命力。”“我国哲学社会科学坚持以马克思主义为指导，是近代以来我国发展历程赋予的规定性和必然性。”关于怎样才能坚持以马克思主义为指导，指出，坚持以马克思主义为指导贵在自觉，要“自觉把中国特色社会主义理论体系贯穿研究和教学全过程，转化为清醒的理论自觉、坚定的政治信念、科学的思维方法”。首先，要解决真懂真信的问题。只有真懂真信，真正树立马克思主义世界观，掌握马克思主义方法论，才能不断提高用马克思主义指导工作的能力，学会运用马克思主义指导科学研究。其次，核心要解决好为什么人的问题。为什么人的问题是哲学社会科学研究的根本性、方向性、原则性问题。我国哲学社会科学要有新作为，就必须坚持以人民为中心的研究导向。第三，最终要落实到怎么用上来。新形势下，坚持马克思主义，最重要的是猿致砜怂贾饕宓幕本原理和贯穿其中的立场、观点、方法，这是马克思主义的精髓和活的灵魂。

二、加强和改善党对哲学社会科学工作的领导，

必须找准繁荣发展哲学社会科学的着力点

加强和改善党对哲学社会科学工作的领导，关键是以解决问题为牵引，着力解决当前哲学社会科学工作存在的一些突出问题。在哲学社会科学工作座谈会上的重要讲话有一个鲜明特点，就是整篇讲话在字里行间中体现着强烈的问题意识、鲜明的问题导向，深刻指出了当前我国哲学社会科学工作亟待解决的一些突出问题。当前，我们要坚持问题导向，一方面要着力破解“有专家缺大师”、“有队伍缺骨干”等突出问题；另一方面，要找准着力点，坚持“两手抓”，一手抓繁荣发展，一手抓引导管理，围绕新型智库建设、人才队伍建设和学风建设，在树立精品意识、强化服务功能和突出重点环节上下功夫。

着力抓好新型智库建设。加强中国特色新型智库建设是推进哲学社会科学创新体系建设的重要任务。在讲话中重申建设一批国家急需、特色鲜明、制度创新、引领发展的高端智库，重点围绕国家重大战略需求开展前瞻性、针对性、储备性政策研究的要求。针对我国智库研究和建设存在的一些值得注意和亟须解决的突出问题，如有的重数量、轻质量，有的重形式传播、轻内容创新，还有的流于搭台子、请名人、办论坛等形式主义的做法，突出强调：“智库建设要把重点放在提高研究质量、推动内容创新上。要加强决策部门同智库的信息共享和互动交流，把党政部门政策研究同智库对策研究紧密结合起来，引导和推动智库建设健康发展、更好发挥作用。”这为中国特色新型智库建设健康发展指明了正确方向。新形势下，加快推进中国特色新型智库建设，我国哲学社会科学地位更加重要、任务更加繁重。新实践遇到前所未有的新情况、新问题和新挑战，迫切需要理论创新去破解，迫切需要更好发挥哲学社会科学的优势和重要作用。实现党和政府决策科学化，离不开智库的构建和全程化参与。新型智库是直接服务于党和政府决策的研究咨询机构。加快推进中国特色新型智库建设，一要塑造其思想灵魂，高度清醒而自觉地坚持马克思主义指导，不断提高运用马克思主义立场、观点、方法的能力和水平，使其成为我国新型智库建设的看家本领；二要确立智库的功能定位和价值目标，进一步强化服务功能，充分发挥新型智库在咨政建言、理论创新、舆论引导、社会服务等领域的作用，以优秀的研究成果服务于党和政府的科学决策，努力提供决策咨询、智力支持和精神动力；三要从各地实际出发，构建新型智库的基本路径，明确智库建设的着力点，全面提升新型智库的能力和水平，形成新型智库自身的特色和优势。只有这样，才能充分发挥新型智库在治国理政中的重要作用。

人工智能学科导论篇（9）

论文摘要：针对智能专业中工程创新人才培养存在的工程实践、专业设置等问题，在分析智能科学与技术专业现状的基础上，本文提出差异性培养目标、课题组制度和以点带面制度等观点，结合河北工业大学智能系三个年级的具体实施情况，在课外实践方面取得令人满意的效果和成绩。

诺贝尔奖金获得者西蒙把自然科学定义为探索自然界的奥秘，阐明自然现象，发现自然现象之间的规律及定律。具体到智能科学，就是研究人的智慧，建立人机结合系统理论，并用其模拟人的智慧。但是，值得注意的是，技术科学从本质上是有别于自然科学的，技术科学是利用自然科学的一般规律与理论，研究人造物的构成方法及原理的科学[1]。如智能技术是在智能科学的框架内创建人机结合智能系统所需要的方法、工具和技术。然而，除了智能科学和智能技术，智能科学技术的研究任务还涵盖一个重要的组成部分——智能工程，即利用智能科学的理念和思想，充分运用智能技术工具创建各种应用系统[2]。由于智能科学、智能技术和智能工程三个领域所强调的研究任务不同，因此智能科学与技术专业人才培养目标可以分为科学技术型(或称为研究型)和工程技术型(或称为应用型)。前者是研究型培养模式，以培养具有学术研究或应用研究能力的人才为主，尤其要体现人才培养的综合性、复合性和创新性；后者是工程型培养模式，以培养在工程领域中具有应用复合能力的人才为主，尤其要体现人才培养的综合性、复合性和应用性[3]。更值得注意的是，进入21世纪之后，随着科学技术的迅猛发展，工程问题的综合性与复杂性也不断增强。在这种情况下，智能科学与技术专业如何解决复杂系统提出的一系列工程问题，培养出具有时代特色的优秀工程人才，是新时代赋予新专业的一种使命。

1智能科学与技术专业现状问题分析

由于智能科学与技术专业成立仅有短短7年时间，还处于不断发展之中，所以不可避免地存在一些问题。一般来说，智能科学与技术专业学生的培养存在两种模式：科学型人才和工程型人才。因此，如何根据各个学校的传统优势和培养目标来选择学生的培养模式，非常重要。然而，受传统教育模式的影响，即使在智能科学与技术专业中，对人才的培养仍然偏重科学型，这就导致了目前该专业学生工程能力存在这样或那样的问题[4]。

1.1缺乏实际的工程训练和实践

智能科学与技术专业虽然重视基础科学与技术课程学习和学生分析能力的培养，但是对工程实践训练和对学生相关综合素质的培养相对较弱，重理论知识灌输和轻实践能力培养的老问题仍然存在，教学、科研与实际生产的结合不紧密，因此学生的综合能力无法应对如今复杂系统的工程问题，难以满足用人单位的需求[5]。

1.2专业设置缺乏特色

随着对智能科学与技术专业的深入理解，人们逐渐认识到这个专业的重要性和光明前景。近几年，设置这个专业的高校正在迅速增加。然而，深入分析这一新专业的高校分布和地域分布，设置该专业的高校有“985”高校、教育部“211”工程重点建设高校、地方重点建设高校；而地域分布更为广泛，在北京、天津、湖南、杭州等多个区域[6]。智能专业的这种不同水平的高校分布和地域分布决定了每个学校的专业设置应该具有自己的特色，应该适应我国产业、经济结构多样性和地区发展不平衡性的需要。因此，院校不问自身条件如何，不看当地经济发展和产业结构如何，使得智能专业的办学模式和专业设置大规模趋同的现象应该得到充分的重视。

1.3缺乏对学生创新意识的培养

虽然近几年本科教育模式正在大力革新，如2010年国家层面开始实施的“卓越工程师”教育计划，但是本科教育的填鸭式教学模式仍然广泛存在，使学生被动地学习，以应付考试。这种模式的后果只会导致学生死记硬背，创新意识薄弱，造成了学校培养和实际需要的严重脱节。

2优秀工程创新人才培养的途径探索

根据目前智能专业中工程实践和课程设置存在的问题，我们提出了下面的解决方法。首先，根据学校的现实情况设置工程实践的培养目标；其次，根据课程设置的不足提出课题组制度和以点带面制度，作为课程设置的有效补充；最后，结合智能专业较新的专业知识实施创新型选题。通过有效实施这三个方法，培养优秀的工程创新人才。

2.1差异性培养目标

培养目标是实现优秀工程创新人才的关键。差异性培养目标是培养学生成才的本质属性，孔子早就说过“因材施教”的理念。所以，对智能科学与技术这个新专业来说，由于它仍处于快速发展和完善之中，尤其是不同类型高校又有实际情况，因此应该制定具有差异性和多样化的培养目标。比如说，研究型大学要致力于培养工程研究型、工程创新型的高端人才，以培养学术研究型的科学家、研发人员和设计工程师为主；而教学型大学工程人才的培养目标定位要突出应用型，以服务地方经济建设为主，培养从事工程施工和管理的工程人才。

差异性培养目标不但体现在不同地域和不同类型的高校之间，即使在同一所高校，也应根据学生的兴趣和实际情况确定不同的培养目标。具体来说，即使是一个班级的学生，他们的兴趣和目标也不尽相同，如有的学生立志学好英语，有的学生准备全力以赴考研不顾其他，有的学生准备把自己的兴趣当做追求目标。因此，充分考虑和尊重学生目标的差异性，是培养创新人才的一个前提。

2.2改革培养方式与途径

目标确定以后，接下来就涉及到优秀工程创新人才培养如何实施的问题，其核心是让学生得到充分的工程训练，调动学生的积极性、主动性。实际操作过程中，教师可以把学生真正放到竞赛的赛场上，如参加教育部“质量工程”建设的物联网创新创业大赛、“挑战杯”设计大赛、“盛群杯”单片机创新设计竞赛、“飞思卡尔”智能车竞赛等。这些竞赛都是以创新为主要诉求，课题的名称自拟。因此，通过这些比赛，学生们可以从选题、制作、参赛、完善作品等多个环节体会工程创新的全过程，大大提高工程实践能力，为成为工程创新人才打下坚实的基础。如何根据智能专业的特点，并结合各种创新竞赛，来实施这样的工程训练呢？通过下面两种制度可以有效实现。 转贴于

第一，实施课题组制度。即把智能系的学生分成多个课题组。如我校的第一届学生分成了7个课题组，每组4～5人，在课题组的基础上实行导师制，每位导师可带1～2组。课题组的培养目标是培养学生独立提出问题的能力、独立解决工程实际问题的能力、科学研究能力和科技开发及组织管理能力。但是，有一个前提，课题组制度要保证让学生广泛参与，这样才能最大可能和最大范围地培养优秀工程创新人才。因此，实施下面的以点带面制度，对保证学生的参与广度和培养质量非常必要。

第二，实施以点带面制度。随着智能专业的快速发展，学生越来越多，课题组越来越多，但教师的精力毕竟是有限的，难以指导太多课题组的学生。我们采用以点带面制度来解决这个问题。从横向方面看，我们采用组长负责制和核心组员制，每个课题组的组长和核心组员由能力相对较强的学生担任，作为导师和课题组组员之间的联系纽带，导师仅仅将相关的课题任务传达给他们即可。这样既能够大大降低指导教师的工作量，也能够充分调动学生的积极主动性和自主性，锻炼他们独立解决问题的能力和团结协作、组织管理的能力。从纵向方面看，在课题组还涉及到不同年级的情况下，以点带面制度就是核心组员指导低年级学生。这样就实现了同一年级之间、不同年级之间的良性循环，保证无论那个年级的课题组，总有一个核心组员在指导，而指导教师一般仅仅亲自指导核心组员，最终实现使用指导教师的有限时间，而使学生的收益最大化。以点带面制度保证了教学指导质量和学生深入、广泛、全过程参与工程训练活动，从而锻炼他们的工程创新能力。

2.3重视对学生创新实践能力的培养

创新是教育部实施的“质量工程”的核心。对智能专业的学生来说，创新的核心是创新意识和选题。该专业学生一般会接触到最新的智能传感技术、智能控制技术、智能执行技术、智能信息处理技术。这些新的技术自然带来一批新的元器件和新的信息处理方式。因此，使用这些新的元器件和新的信息处理方式，结合我们的生活需求，就比较容易实现具有创新性的选题。选题确定后，就可以采用课题组的方式和以点带面的模式，通过“实践学习”方式，将专业理论的学习与科研实践紧密结合，在项目实践中增强学生的自主学习能力、创新思维能力和实践动手能力，促进学生的综合素质发展，最终培养一批兼具创新力和领导力的精英之才。

通过以上三个方面的实施，智能系的几个课题组在“挑战杯”、“盛群杯”单片机创新设计竞赛等创新类比赛中制作出很有创意的作品，应用了智能专业的许多知识，取得了优异成绩。这极大锻炼了学生的工程创新能力，初步达到了工程创新人才培养的目标。

3结语

在国内各个专业普遍重视工程创新人才培养的大环境下，笔者为培养优秀的工程创新人才提供了一种思路和方案。笔者提出差异性培养目标、课题组制度和以点带面制度，并把这些方法应用到智能系学生的工程能力培养上，确立了学生的自我管理方式。学生做出了优秀的创新作品，通过在创新竞赛中的全过程“实践学习”，增强了实践动手、团结协作和组织协调等工程能力，最终成为能够提出创新问题并有效解决问题的具有工程创新能力的人才。该方法具有较强的实践价值和良好的效果，初步达到了将智能系专业学生培养成为工程创新人才的培养目标。

参考文献

[1] 蒋新松. 智能科学与智能技术[J]. 信息与控制，1994，23(1):38-39.

[2] 杨鹏，张建勋，刘冀伟，等. 智能科学与技术专业课程体系和教材建设的思考[J]. 计算机教育，2010(19):11-14.

[3] 魏秋月. 关于智能科学与技术专业人才培养和学科建设的思考[J]. 教育理论与实践，2009，29(9):18-19.

人工智能学科导论篇（10）

智能科学精品课程教学团队长期坚持“严肃对待教育工作、严格要求学生、严密组织教学过程”的先进教育理念，履行“严谨教学改革是教育发展的动力”的指导思想[1]。本教学团队围绕“人工智能”和“智能控制”国家精品课程、“人工智能”部级双语教学示范课程、“人工智能PK人类智能”部级精品视频公开课、“智能控制”部级精品资源共享课程、“智能科学基础系列课程教学团队”（部级）、“人工智能网络课程”教育部国家新世纪网络课程建设工程以及“智能控制”、“人工智能”、“机器人学基础”和“智能系统原理与应用”等省级和校级智能科学系列课程群建设，潜心教学改革，建立了以师生互动、多维交叉、强化实践为特点的创新型人才培养模式，取得一些获得同行首肯的教学改革成果[2-7]。

本文着重介绍教学团队在智能科学精品课程群建设方面的基本情况。

一、智能科学精品课程群的建立

该团队逐步推进智能科学精品课程群建设，不断积累教学改革成果。首先，利用颇具特色的优秀教材群，建立起国内首个立体交叉的智能科学教材体系。其次，把多元智能理论和本体论的知识组织方法用于课程群建设，并建立了智能科学课程群之间的内在联系，建成部级智能科学精品课程群。再次，增强实验教学，整合多元资源，创建开放式软硬件训练环境，促进智能科学精品课程群的进一步建设与发展。

（1）率先建设立体交叉的智能科学教材体系

智能科学具有高度交叉、多学科融合的特点，结合这些特点研究了不同课程、不同学历层次、不同学科门类之间的交叉链接关系。建设以信息学科类本科生教育为主，兼顾硕士和博士研究生的教材体系，并辐射到管理类、机械类等专业。教学团队与时俱进，对教材不断更新，自1987年以来共出版人工智能、机器人学、智能控制等教材共20个版本[8-13]。例如，《人工智能及其应用》、《机器人原理及其应用》和《智能控制》均为我国相关课程的第一部具有自主知识产权的著作，被誉为“智能三部曲”，为国内高等院校广泛使用。

（2）建立多层次智能科学精品课程群

团队把多元智能理论和本体论的知识组织方法运用于课程群建设，并依据个性化元素特征和个体差异构建模块化课程体系及系列化课程设置，并据此设计课程群及课程相关的实践环节。

设计出各课程间的横向关系和专业间的纵向关系，即建立智能科学课程群之间在知识、技能、素质三个维度上的横向联系，以及在本科生、硕士研究生、博士研究生三个学历层次与专业基础课、专业课专业层次上的纵向关系。

经过长期建设，10年来共获准12项各级质量工程等立项，建立与形成了部级智能科学精品课程群。其中包括部级精品课程、全国双语教学示范课程、部级教学团队、全国优秀网络课程、部级规划教材、部级精品视频公开课和部级精品资源共享课程以及省级和校级精品课程等。

（3）整合资源，加强实验，创建开放式训练软硬件教学环境

教学改革没有最好，只有更好。教学团队不断增加与逐步完善智能科学精品课程群的实验和实践环节，开设智能科学相关培训课程和专题讲座。注重整合各种资源，增强智能学科与其他学科的交叉，创建开放式训练环境和训练中心，建设智能科学与技术创新实验室、大学生程序设计竞赛训练中心、大学生智能移动机器人科技创新平台等。此外，还积极参与智能类学科竞赛，如“飞思卡尔”大学生智能车竞赛、全国大学生智能设计大赛、ACM/ICPC程序设计大赛，以及多种智能机器人和智能小车大赛等。

经过多年精品课程建设与积累，目前，教学大纲、教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录和课程全程教学录像等教学必需资源均进行了持续建设与更新补充。其中一些特色资源得到建设与共享。首先，共享部级教学名师积累的丰富教学资源。通过建立名师工作室、名师示范项目实验室和名师图书室，形成多元化的带教制度，使老教师的教学理念和经验得以传承。这样就能够加快年轻教师的培养与成长。其次，共享网络课程资源。各门网络课程均采用智能技术中的知识推理和智能算法来实现编程、答疑和虚拟实验，具有智能化、个性化、情境化和形象化等特色，以及导航系统多样化、向导学习个性化和情景化学习等功能。促进了各课程教学改革，提高学生培养质量，深受学生欢迎。再次，共享实验资源。教学实验从无到有，从弱到强，逐步建立教学实验室和科研实验室，全面向学生开放，使广大学生共享实验资源。通过实验，学生发挥了主动性，提出并积极验证和探索自己的思路，从而更好地掌握知识，培养学生的理论联系实际能力和创新能力。

二、改革课程教学，建设精品课程群

着力课程教学改革，建立以精品课程群为核心、以课堂教学为基础、以实践训练深化教学效果的课堂教学与实践教学创新体系。为了实现教学目标，保证课程群的教学和教改的顺利进行，加强了教师队伍建设和教学管理，建立教学质量评价系统，保证课程群的教学质量。

（1）建立以精品课程群为核心，以课堂教学为基础，以实训深化教学效果的课堂教学与实践教学创新体系。

提出“以趣导课、以疑启思、以法解惑、以律求知”的“四以”教学方法。建立“课堂讲授+启发互动+创新实践”三位一体的教学模式，探索出“项目驱动教学”（Project-orientedlearning）和“做中学、趣导思”的主动教学方法和学生培养途径。开发双语教学平台，改进与强化双语教学模式，完善双语教学的方法和手段，提高教学质量。

（2）加强教师队伍建设，改进管理，改革考试，促进课程群的教学和教改的顺利进行。

总结并推行“严肃对待教学工作，严格要求学生，严密组织教学过程，严谨施行教学改革”的“四严”教育思想，指导教师队伍思想建设[1]。注重对青年教师的业务培养，提高他们的授课水平。改革考试制度和方法，培养学生思维、分析能力和创造创新能力。

（3）建立教学质量评价系统，监控课程教学全过程，保证课程群的教学质量。

将控制论（Cybernetics）中的闭环控制信息反馈和故障诊断理念引入教学质量评估过程，建立教学质量的诊断、分析与校正评价系统DIACES （Diagnosis，Analysis and Correction Evaluation System）。

（4）利用教师试讲、督导听课、网上评教、同行评议、讲课竞赛、质量评优、师生座谈、公开示范课等一系列措施，反映教学中的存在问题和成功范例。然后通过集体讨论分析，提出对存在问题的纠正措施或对成功范例的推广意见，实现评估监控过程的自动化、智能化与常态化，保证教师授课技能、教学效果和人才培养质量的提高。

三、经验与结论

在智能科学精品课程群建设过程中，取得了丰硕成果，探索与积累了丰富经验。主要体会如下：

（1）在该精品课程群建设中，始终贯彻“以人为本”的育人理念，把多元教学理论和本体论的知识组织方法用于课程群建设，创建因材施教和探索性的学习环境。以“教书育人”为根本任务，坚持“严肃对待教学工作，严格要求学生，严密组织教学过程题，严谨施行教学改革”（“四严”）教育指导思想，奠定创新型人才培养的理论基础。

（2）注重“课程核心”教育定位，总结出“以趣导学、以疑启思、以法解惑、以律求知”（“四以”）的教学方法和“做中学、趣导思”的综合素质培养方法。做到师生互动，理论联系实际，深化教学，摸索出创新型人才培养的有效途径。

（3）建立覆盖多层次、多专业、多语种、立体配套的智能科学精品课程群系列教材体系，实现课程群系列教材的“精品化”。建立网络化、个性化、智能化的多维教育网络课程体系。建立一种教学质量评估系统，即质量诊断、分析与校正闭环评价系统。这些措施为课程教学和创新型人才培养提供了有力保障。