欢迎访问发表云网!为您提供杂志订阅、期刊咨询服务!

智能科学与技术大全11篇

时间:2023-03-13 11:07:30

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇智能科学与技术范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

智能科学与技术

篇(1)

摘要:智能科学技术概论课程是智能科学与技术专业重要的必修基础课,对整个专业课程体系有概括性的引导作用,对学生深入学习后续课程有很大帮助。文章从智能科学与技术概论课程的教学实际出发,提出该课程的整体课程规划,并根据学生的学习情况验证其适用性。

关键词 :智能科学;专业基础必修课;课程规划

基金项目:2012年辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点项目(G2201249)。

第一作者简介:林宝尉,男,讲师,研究方向为计算机视觉、模式识别,linbaowei@neusoft.edu.cn。

0 引言

智能科学与技术概论课程是智能科学与技术专业的必修基础课。学生通过学习基础课,能够了解整个专业的知识构成、体系结构以及发展方向,便于将来学习必修专业课,包括模式识别、人工智能、智能机器人等课程。在这个过程中,如何让学生顺利地过渡到更高层次的专业课学习中,如何提高其学习兴趣,如何帮助学生深入了解各门专业课之间的层次关系,都是该专业设置过程中需要考虑的问题。智能科学与技术概论的规划起到了承上启下的作用。虽然专业导引课也从全局对该专业的情况进行了介绍,但其内容以学生职业引导、兴趣培养为主,对专业课程的设置并无过多展开。因此,智能科学与技术概论课程的设置十分必要。

1 课程规划设置

1.1 能力指标

课程将学生的能力体系分为5个部分:技术知识与推理能力、开发式思维与创新、个人职业能力、态度与习惯、时间构思设计实现和社会贡献,与其对应的二级、三级及详细指标见表1。每个能力指标平均对应4个学时,共32个学时。

1.2 讲授方式

(1)精讲多练。通过讲解智能科学的相关内容并结合相关实验,让学生掌握智能科学的基础知识,提高其学习兴趣,为后续课程的学习打下良好基础。

(2)以项目为导向组织教学,通过案例教学,将构思、设计、实施和运行引入教学过程中。

(3)鼓励学生自主学习,加强基本职业能力的训练。教学过程中注意互动和引导,运用讲授教学、练习教学、实验教学、案例教学等多种教学方法完成教学任务。

(4)教学实施过程中,提供丰富的教学资源,如多媒体课件、案例、网络资源、优秀学生作品和外文技术资料等。

(5)对学生进行多方面考核与评价。结合课程实施过程,从知识掌握、能力水平、态度表现等方面,对学生进行全方位的考核。

1.3 讲授内容

该课程讲授内容分为3个单元,具体内容如下。

单元一:智能科学导论,主要涉及智能科学与技术的目标界定、学科分类、涉及范围、学科定位、人类认知以及学科简史等知识点。该单元将在2个学时中完成,并要求学生课外学习2个学时。

单元二:学科基础理论知识,主要涉及机器系统、视觉感知、高级语言编程等知识点。该单元主要介绍支撑学科的相关课程,并在实践课中使用高级语言编写简单系统。该单元共10个课时,其中包括4个实践课时。

单元三:专业课介绍,主要涉及数字图像处理介绍、模式识别介绍、计算机视觉介绍、智能机器人介绍等相关必修专业课的入门介绍,并在每次课程结束后配合实践编程、工具使用、机器人搭建等实践环节提高学生的学习兴趣,使其全面认识后续专业学习。该单元共20个学时,其中包括12个实践课时。

1.4 实验设置

实验课程共16个学时,包括4次实验,详细内容如下。

实验一:数字图像处理实验。使用课程中讲授的Matlab语言,实现数字图像的傅里叶变换、边缘检测功能。该实验共4个课时,配合单元一以及单元二的部分知识点,使学生基本掌握Matlab编程语言,并理解数字图像处理的基本知识。

实验二:模式识别机器学习实验。该实验利用高级程序语言,实现数据的SVM算法以及KMeans算法,让学生理解模式识别以及机器学习等知识。该实验共4个学时。

实验三:计算机视觉实验。使用图像拼接、3D场景重建等相关专业工具,实现二维图片的3D重现。该实验共4个学时。

实验四:机器人实验。学生在机器人实验室,实际动手组装博创模块化机器人,并编程实现机器人运动调试。该实验共4个学时,实验地点为模块化机器人实验室。

1.5 结课考试

在教学的各个环节,教师从出勤情况、日常表现、作业、实验、结课项目及结课报告的完成情况对学生进行全方位的考核,其中结课项目、调查报告及实验作业占最终成绩的90%。结课项目为小组项目,4个学生为一个小组完成系统的设计、编写、调试等步骤,并组织5名教师对每个小组进行答辩考核。

2 问题及改进

学校于2012年申请创办智能科学与技术专业。该专业培养学生掌握计算机基础、电子电路、控制方法、智能信息处理与识别等基本知识,使其具备信息处理、自动控制、人工智能系统开发等基本能力。智能科学与技术概论课程在大二下学期开设,共32学时,其中理论教学16学时,实践教学16学时。通过理论教学和实践教学,学生了解了智能科学的基础理论知识,掌握该专业核心专业课的关系,认识相关后续课程,并能够使用简单的算法和工具,为日后深入学习专业课打下良好基础。

2.1 教材选择

由于本专业办学时间较短,没有足够的针对智能科学与技术概论的教材可供选择。现阶段使用较多的教材为《智能科学与技术导论》以及《智能科学》。《智能科学与技术导论》是钟义信主编、北京邮电大学出版社出版的、适合智能专业大一新生使用的专业教材,对整个专业有详细的介绍,适合作为新生的专业导引课程,安排16个学时较为合适,并不适于我校智能科学与技术概论课程的要求。《智能科学》是史忠植主编、清华大学出版社出版的专业教材,该教材对整个智能专业的重要内容都有涉及,系统地介绍了智能科学的概念和方法,吸收了脑科学、认知科学、人工智能、数理逻辑、社会思维学、系统理论、科学方法论和哲学等方面的研究成果,适合高年级学生使用,安排64个学时较为合适,也不适于我校情况。

鉴于上述原因,我们设计该课程时,前半部分理论知识介绍使用了《智能科学与技术导论》,后半部分专业课程介绍使用自制课件。经过2轮的教学实践以后,我们将根据教材使用情况编写自用的讲义教材。

2.2 内容设计

该课程内容会介绍智能专业的重要专业课,但要在32学时内完成所有专业课程的介绍,并保证该课程内容不与专业导引课以及智能信息处理导引课冲突,难度很大,因此选择最合适的讲授内容,对于该课程的授课效果非常重要。

在授课过程中我们发现,学生对简单的数字图像处理、计算机视觉的流行应用以及动手要求强的机器人课程兴趣较大,但对数学推导要求较高的模式识别、机器学习等课程接受程度较低。该课程的教学目的是让学生了解相关课程的意义、历史、发展等知识,所以,建议加大实验动手课程的课时比例,让学生多使用相关知识、算法和应用,尽量避开复杂的数学推导。

2.3 资源配置

学校的智能科学与技术专业创建于电子工程系,依托电子系的软硬件实验室,培养学生的软硬件知识储备,提高学生的实际动手能力。其中,软件算法将配合嵌入式设备进行硬件集成,并指导学生设计具有智能算法应用的硬件设备。教学过程中将使用校实验室中的模式识别嵌入式开发板、博创模块化机器人平台以及Turtlebot智能机器人平台。该课程在实际讲授时,理论课以及算法相关实验在大班进行,硬件实践课程在小班进行,能取得较好的授课效果。

3 实施效果

在该课程设计内容的指导下,智能科学与技术概论已经完成了2轮的课程教学,并在课程结束后组织学生填写调查问卷。题目分两类,第一类包括课程目标是否清晰、该课程能否提起学生对该专业课的学习兴趣、该课程的实验设计能否有效提高学生的动手能力,以及该课程的内容相关设计是否优秀。统计结果如图1所示。除极个别学生外,大多数学生都选择了符合以及完全符合,说明该课程设计可以满足教学要求。第二类问题总结学生在课程中获取的知识能力,包括编程调试、理论知识应用、信息获取、技术文档写作、自主学习、分析问题、解决问题等,为多选题。从图2可以看出,学生对各项能力的认可率均超过50%,其中信息获取、分析问题等能力的认可率接近80%,说明该课程设计基本满足教学目标。

4 结语

智能科学与技术概论对智能专业学生的深入学习起到了重要的引导作用。我们根据自身的实际情况出发,设计出适合该专业学生的课程设计安排。经过两轮的实施效果证明,该课程的设计方式比较适合学生。随着课程的持续,我们将不断解决存在的问题,并编写适合我校学生使用的教材。

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.

篇(2)

0 引言

经过十几年的发展,目前我国已有几十所高校相继设立了智能科学与技术专业。作为国家民委直属的民族高校,为顺应学科交叉和未来技术发展的趋势,中南民族大学计算机科学学院近年来申请并设立了智能科学与技术本科专业。在对智能专业新生培养的过程中,教学团队借鉴其他高校先进经验并结合计算机科学学院现状,针对智能科学与技术专业学生的特点,探索和尝试一种多元化专业启蒙教育模式,其目标是通过对大一学生进行专业启蒙教育调动学生学习专业的主观能动性,激发学生研究专业知识的兴趣,帮助学生认清自己的优势与不足,制订出适合自己的专业学习规划和职业规划。

我国的传统教育一向重视启蒙教育,宋代朱熹就曾著有《易学启蒙》一书。启蒙是教育永恒的使命,针对个人的启蒙通常是教育活动的主要形式。专业启蒙教育是大学专业教育的起步,对学生的专业学习及职业发展具有基础性意义。

1 专业启蒙教育的现状’

当前一种较普遍的观点认为专业启蒙教育就是对新生进行“专业百科知识”的启蒙,通过专业导论课程教学实现。传统专业导论课程的教学一般可以分为专业概况介绍、专业培养体系与学习目标讲解、学习方法与兴趣培养、该专业的社会需求和就业前景等4个部分。与其他许多理工科专业一样,智能科学与技术专业的教学计划中也会有在第一学期开设智能科学与技术导论课程,但由于智能专业具有交叉性、综合性并且受到传统教学体系等诸多因素的影响,智能专业导论课在实际课堂讲授过程中遇到一些困难。例如,由于受教学计划制订规则的限制,包括平均的周学时数、学分数以及专业课程前后衔接等,教师在学生大学4年的第1学期甚至第1学年很难安排其他专业课教学。

根据笔者对一些开设智能科学与技术专业院校的教学计划和大纲的调研情况看,许多学校和中南民族大学计算机科学学院目前的情况相似,在第一学期安排的专业课是C语言程序设计,在第二学期安排数字逻辑和(或)C++程序设计等专业基础课。这就导致在智能专业第一学年中,智能科学与技术导论课“独挑”专业启蒙教育重担的结果,可能出现的问题主要体现在以下几个方面。

1.1 专业的“点、线、面”难以顾全

1)有限的课时数与丰富的内容难以匹配。

智能科学与技术专业集计算机软硬件、自动控制、网络等现代科技于一身,是一门多学科交叉的综合性学科,因此其内容之丰富、难度之深、应用面之广可想而知,而导论课能安排的学时很有限。这使得教师在上导论课时很难兼顾知识面与知识深度,要想完整并系统地在新生面前展现该专业的前沿性内容非常困难;许多学生听完导论课后难以从宏观角度理解和认识智能专业,常常会产生“雾里看花”、不知所云的感觉。

2)专业导论课与专业理论课衔接不紧密。

万事开头难。大一新生由于知识结构不完整并缺乏认知能力,难以从整体上把握学科形态,对导论所涉及知识的理解和掌握程度有限,然而等到高年级再接触大量专业课时,学生已基本忘记了入学时学习的导论课基本内容。由于缺乏对该专业的宏观把握,学生在后来的专业课学习中常常是孤立地学习某一门专业知识,很少会主动并且有意识地将相关课程联系起来学习。这就妨碍了学生综合运用所学知识能力的提高,不利于学生发散性和创造性思维的养成。

1.2 学生普遍缺乏对未来的规划

1)对专业产生片面性认识。

按照现行的教学计划安排,智能专业的新生多半从计算机类课程开始进行专业课学习。专业启蒙教育中也特别强调计算机技术的重要性,再加上新生易受“先入为主”效应的影响,一些学生在和笔者座谈时就流露出只要学好计算机课程,掌握几门编程语言,今后就能够胜任智能系统开发设计工作的想法,这种想法在以技术至上为学习理念的学生中很具有代表性。

2)对专业的学习兴趣难以维持。

教师在上导论课时都会精心准备一些课件和素材,以便新生一开始就能产生对该专业知识的好奇,但随着时间的推移并且较长时间没有深入到专业学习与研究中,很多学生对该专业的学习兴趣下降,有的甚至将兴趣转向其他专业。笔者在跟踪抽样走访中发现有一些学生已流露出厌学情绪和转专业的想法,对自己的未来也缺乏规划。

1.3 专业认知度与相互沟通能力有待提高

通过对计算机科学学院2012级智能专业新生进行走访和座谈,笔者了解到很多学生特别是来自于民族地区的学生在上大学前很少或者根本没听说过这个专业,许多学生的专业志向是家长或教师帮忙填的,还有相当一部分是专业调剂。这就造成整个年级中,第一志愿报考智能科学与技术专业的学生比例低于50%,也就是说有一半以上的新生是“被智能”。

就民族院校自身而言,少数民族学生的比例超过汉族学生,有较多的学生来自土家、壮、苗、回、畲、朝鲜等民族,即使是汉族学生,他们也多半来自于各地的自治县或自治乡,因此这些学生除了具有一般大学新生的特质,如由于在初高中阶段一心准备高考,而缺乏对社会的了解,对所报考的专业知之甚少外,还受到基础弱、底子薄、知识面窄、见识不多、思维不够活跃、羞于表达、汉语表达能力较弱等因素的困扰。这就势必导致一些学生对智能专业的认知度低,对即将开始的专业知识学习也没有准备,兴趣不高,得过且过,与教师间的相互交流也存在一定障碍。

2 多元化专业启蒙教育模式与实施步骤

在对计算机科学学院当前专业素质教育存在的问题进行探讨后,笔者认为从大一开始就应采用多元化的策略开展智能专业启蒙教育,着手培养学生对学科的认知感,在学习方法和创新思维上给予启蒙和引导,帮助学生形成自己的专业视角和学科分析架构,为今后专业学习打下良好基础。

2.1 制订教改计划。促进专业启蒙教育

刚入学的新生对于学校的学习和生活环境比较陌生,加上不同民族学生在生活习惯、风俗、待人接物观念上有差异,新生之间渴望相互交流对新学校和新专业的看法,但苦于交流渠道的欠缺。根据以往的观察发现,能否有效地融入班级和团队,是影响学生未来专业学习的一个非常重要的因素,因此笔者在新生专业启蒙教育中将如何解决学生与人沟通的问题放在第一位考虑。只有先解决了学生思想和交流方面的问题,才能为他们解开心锁,为专业学习营造一个良好的氛围。

从2012级智能科学专业的学生进校开始,我们就在新生中开展放飞梦想的“云帆计划”。选派优秀专业课教师担任智能科学各小班的班主任。各班主任从新生踏入大学校门的那天起,就从各民族学生自身的特点人手,通过定期个别谈话、班委会、各民族学生宣介会、专业学习规划讨论会等形式有计划、有目的地帮助他们增进彼此了解,加深其对智能专业的认识,引导和强化班级学风建设。这种目的明确、有计划性的活动形式极大地提升了班级凝聚力,使得班上新生之间的关系更加融洽,同时为后续科研兴趣小组和学科研讨小组活动的顺利推进奠定基础。

2.2 建立专业教师辅导访谈制

为了进一步提高学生对智能专业的认知和学习兴趣,智能专业教学团队作为辅导教师组织了多次师生访谈。在访谈过程中学生提出很多他们关心的问题,如大学课程学习和高中课程学习有什么不同?与同班同学和同寝室同学间的关系该如何处理?C语言学习的重要性体现在哪些方面?除了专业书籍之外,还有哪些书籍是学生在大学阶段需要了解的?考研和找工作的关系该如何处理?机器人与智能专业有何关系?智能专业毕业生的就业趋势怎样?少数民族学生如何学好智能科学与技术专业课?

针对这些问题,辅导教师不是只进行简单的说教,而是本着“授人以鱼不如授人以渔”的教育宗旨,尽量从客观、专业的角度阐述自己的观点和看法,通过介绍案例、科技信息动态及教师自我学习的亲身体会,引导学生就自身关心的问题进行思考和探索。此外,教师还特别提出学生要学会根据自身的情况对前人的成功经验有所取舍,批判地继承前人的观点,力求探索出一条适合各民族学生的求学成长道路。

2.3 改进教学模式

在师生间关系更为融洽的基础上,笔者采用“纵、横”结合的方式进行新生专业启蒙教育。“纵向”方面主要是从课程配套与衔接上进行改革尝试,以智能专业导论课为专业启蒙先导,以各专业骨干课程的宣介为后继,让新生既了解将要学习的内容,又在第一时间找到和认识相关教师,为其早日进入专业学习作好铺垫。

“横向”则是将课堂教学与对学生的平时管理相结合,营造出思想与专业教育相互结合和相互促进的教育氛围,在学生的感性世界和理性世界之间搭好桥梁。具体做法有:为了激发学生的学习兴趣,该教学团队抓住智能科学与技术导论课开设的时机,摒弃一贯的说教方式,在导论课教学中引人技术宣讲会、专题报告会、教学实践环节,请不同研究方向的教师就各自研究领域的研究动态和应用前景介绍前沿技术和最新动态,让学生既感到智能的有趣,又了解智能专业的一些重点和难点。

另外,我们还在课余时间通过组织新生参观开放实验室和教师研究室、与课题组中的研究生座谈、鼓励新生与高年级优秀学生组成同民族和同乡学习互助组等活动,让学生在脑海中初步建立起知识、技术、专业和学科间的联系。同时,从大一开始就安排新生参加大学生电子设计比赛、大学生创新比赛、机器人设计比赛等一系列学科竞赛,激发学生的好奇心和求知欲,帮助他们逐步了解智能专业学习和研究的基本方法。

2.4 组建兴趣小组,实现自我引导

在发挥学生自主积极学习的诸多因素中,兴趣爱好尤为关键。为了使得兴趣成为促进学生进一步学习的直接推动力,从新生入学之初,笔者就有意识地引导和协助新生自发组成兴趣小组,以小组为单位参与各类学科竞赛和班级活动。最初的分组情况表明新生在早期更倾向于以寝室为单位参与各类活动,如在专业规划演讲比赛、电工实习、竞赛科目选择等班级活动中,学生更多地以寝室为单位进行分组,原因在于同一个寝室学生的作息时间比较一致,方便大家统一行动。

然而,随着学习的深入,寝室的界限渐渐模糊,将学生联合在一起的更多的是共同兴趣和爱好。这种方式建立起来的关系更加牢固,并且在这样的兴趣小组中每个学生的分工更加明确,团队中的每个成员都希望能为小组作出贡献,因而更能激发出学生的创作灵感,提高学习积极性。这一点在后续开展的机器人创新比赛中得到了很好的证明,如2012级智能专业的学生通过联合、分工、协作,利用课余时间完成了选题、分析、搭建构型、软件编程、报告撰写、视频拍摄上传等流程,最终顺利地完成了预定任务,向组委会提交自己的设计作品。通过兴趣小组的成功运作,各个兴趣小组已开始成为优秀学生专业启蒙教育的宣传站,成为吸引新生钻研科学知识的“吸铁石”。

2.5 设立多层次考评模式

传统的考评体系主要偏重于学生的卷面考试成绩,这种考评模式过于片面,不利于创新型学生的发展。为了适应当今社会对复合型、创新型人才的需求,结合智能科学与技术的多学科交叉性、融合性、综合性很高的学科特点,我们在专业启蒙教育别注重综合考评体系的建立。

我们将专业导论课的考评分为多个层次:(1)卷面考试。期末考试仍然采用书面形式,注重对学生掌握基本概念和基础内容情况的考查。(2)讨论报告。针对导论课教学内容,组织学生进行专业知识认知的专题讨论会,学生以小组为单位进行选题、资料查阅、PPT制作和小论文撰写,最后进行答辩讨论,从而训练和培养新生分析问题、逻辑推理、书面及口头表达的能力。(3)实践环节。教学实践环节会让新生实际动手制作小型简易的微控制装置,增强感性认识,锻炼动手能力。

篇(3)

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 引言

智能科学与技术学科以计算机科学为基础,结合了认知科学、信息学、控制科学、生命科学、语言学等学科的相关理论和研究方法,是一门新兴的交叉学科,将成为21世纪信息科学研究的制高点和信息产业价值的主要提升点。

在国外,许多著名高校都设立了“人工智能”专业并授予智能科学专业学位:世界多数知名的理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室,进行智能科学专业的研究生培养及科研工作。在国内,智能科学与技术专业起步则较晚:2003年12月5日,教育部正式批准北京大学信息科学技术学院设立“智能科学与技术”本科专业,这标志着我国“智能科学与技术”专业的诞生。

厦门大学在智能科学与技术领域已经有多年的研究积累和师资储备。2006年12月,教育部正式批准厦门大学设立“智能科学与技术”本科专业,2007年6月6日,厦门大学智能科学与技术系经学校批准成立,并于2007年9月迎来了第一届本科生。本文将简要介绍近几年来厦门大学“智能科学与技术”专业的建设情况。

2 厦门大学智能科学与技术相关领域的科学研究进展

厦门大学在智能科学与技术领域的研究已开展了多年。早在1988年,学校就成立了校级科研机构――“厦门大学人工智能与计算机研究所”,目前,经厦门大学批准,正式更名为“厦门大学人工智能研究所”。它是一个以实用智能技术研究为主、集基础研究与应用开发于一体的研究机构,是厦门大学组建智能科学与技术系的主要基础。

厦门大学智能科学与技术系面向国际学科发展趋势和国家发展的重大需求,利用人工智能研究的方法和手段,不断开辟新的研究领域,逐渐确立了语言信息处理、认知计算、智能信息检索、中医信息处理、视频图像处理、智能机器人等主要研究方向。在语言信息处理方面,现设手写汉字识别、自然语言理解、机器翻译、语料库技术等研究领域;在认知计算方面,现设觉知计算、脑机接口、机器感觉、隐喻逻辑等研究领域;在智能信息检索方面,现设文本信息过滤、信息检索、信息提取、智能数据挖掘、Web挖掘等研究领域;在中医信息处理方面,现主要研究开发多媒体中草药智能查询系统、基于舌象中医智能体检系统;在视频图像处理方面,现设图像数据库、生物特征识别、遥感图像、地理信息系统等研究领域。2008年,系里引进了被称为“人工大脑之父”的著名学者Hugo de Garis教授,并以他为首组建了人工大脑研究室,该研究室的目标是,经过三年左右的时间,建设中国首个人工大脑。

经过十几年的不懈努力,我们在上述研究领域均取得了一批有影响的重要研究成果,在我国学术界具有一定的学术地位,获得数十项国家和省部级项目经费的支持。目前在研的项目有国家自然科学基金项目3项、国家863项目2项、国家863子项目2项、福建省自然科学基金项目1项、福建省科技计划重点项目2项。在汉字识别、词语切分标注、语法分析、词义消歧、指代消解、语言神经基础、汉语理解策略、网上信息的选择翻译、统计机器翻译、语音识别与合成、计算机音乐、计琴学等诸多方面进行了有特色的研究,形成了具体的算法,并且还提出了一种系统性的协动计算理论,出版专著5部,数百篇,其中近三年被EI、SCI等检索的论文达200余篇。

在基础理论研究的基础上,智能科学与技术系还十分注重产学研结合,先后与北京德威特电力系统自动化有限公司和深圳名人电脑等公司进行合作研发,广泛开展应用系统的研制开发,主要包括:手写汉字机器识别系统、汉语分词和词性标注系统、机器翻译系统以及网上汉语文本分类和信息过滤系统。其中,手写汉字机器识别系统获浙江省教育厅科学技术进步三等奖:机器辅助汉英互翻系统获福建省科技厅科技进步三等奖;汉语分词和词性标注系统获得2003年863中文信息处理评测第二名:机器翻译系统(包括XMMT汉英机器翻译系统、Matrix英汉机器翻译系统、Light英汉机器翻译系统和Neon英汉双向机器翻译系统)在863智能接口评测中多次名列前茅,形成多项产品,技术授权国内多家单位使用。

在科研平台建设方面,智能科学与技术系发挥厦门大学多学科交叉的优势,联合人文学院、外文学院和海外教育学院华文系的学术力量,于2003年成立了“厦门大学语言技术中心”,其中,汉外多语言机器翻译为主攻方向之一。2006年获批了“智能信息技术福建省高校重点实验室”;目前,以人工大脑相关内容为研究核心的“福建省仿脑智能系统重点实验室”也已获批。

3 厦门大学“智能科学与技术”专业建设情况

厦门大学智能科学与技术系现有一个本科专业(智能科学与技术),三个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术),一个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向),一个博士学位授予专业(人工智能基础)。现有在校本科生近90人,硕士研究生80多人,博士研究生25人,博士后2人。本系教职工近30人,其中:教授5人,副教授5人,80%具有博士学位或者博士在读,40岁以下的年轻教师占2/3。

3.1 本科生专业建设

在本科生培养方面,厦门大学智能科学与技术系的目标是要求学生能够有效和系统地掌握本学科的理论基础,比较深入地理解智能科学与技术理论;培养具有一定的分析、综合和创新能力,能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的,德、智、体全面发展的科学技术工作者:毕业生适宜到科研机构、学校、技术或行政管理部门、公司、厂矿等企事业单位从事科技研究、应用开发、信息管理和教学工作,也可以进一步攻读该专业及相关专业的硕士学位。

为了实现上述目标,我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则,制定了较合理的教学计划,在本科一、二年级安排公共基本课程、校通识教育课程、院系通修课程;从二年级下学期开始结束院系通修课程,转而推出部分学科通修课程,向专业化过渡,三年级开始加入方向性选修课程。其中,公共基本课程621学时、33学分;校通识教育课程262学、15学分;学科通修课程1544学时、90学分;方向性课程120学时、分;学科跨方向性课程108学时、6学分。这样的安排能真正使学生在获得扎实而宽厚的理论基础、合理的知识结构的同时,培养较强的获取新知识的能力和创新精神。

为了能切实提高学生的动手实践能力,我们在办学过程中十分重视和强调实践环节的训练并倡导理论与实际 相结合,已经规划建设一个特色实验室――“仿脑认知与智能机器人”实验室,可支撑仿脑认知与智能机器人两个方向相关课程的教学实验,总经费预算100万元。依托该实验室,结合相关课程,高年级本科生可以进行“心理物理测试实验”、“眼动测试实验”、“面部表情与脑电对照实验”、“行为学与智能关系测试实验”、“机器人避障行走路径规划”、“机器人目标识别与跟踪”、“机器人声控实验”、“机器人智能语言翻译”、“机器人足球比赛”等众多特色实验。

3.2 研究生专业建设

厦门大学智能科学与技术系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心,以加强基础课、专业课,实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点,包含硕士研究生和博士研究生两个培养层次。其中,硕士研究生层次又分为学术型研究生和工程硕士两种类型,分别进行培养。

在学术型硕士研究生培养方面,我们的目标是培养适应智能科学与计算机科学的发展,适应国家社会发展与进步事业需要的,德、智、体、美全面发展,系统地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的,具有创新能力、理论联系实际的高级专门人才和能适应未来从事基础研究、应用基础研究、技术开发研究和工程应用研究之人才。毕业生适宜到科研部门、学校从事科学研究和教学工作;适宜到计算机产业相关的企事业单位从事智能科学与计算机科学技术的开发研究、应用与管理等工作;可以继续攻读智能科学与计算机科学及其相关学科的博士学位。目前包含“人工智能基础”、“模式识别与智能系统”和“计算机应用技术”三个专业。其中,“人工智能基础”专业包含如下培养方向:认知科学理论、认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像等;“模式识别与智能系统”专业包含如下培养方向:计算机视觉、机器翻译系统、智能中医诊断系统、机器音乐、模式识别、音频信息处理等:“计算机应用技术”专业包含如下培养方向:人工智能应用技术、自然语言处理技术、智能信息检索技术、多媒体综合应用技术、图像与视频处理技术、虚拟现实技术等。

在工程硕士培养方面,目前智能系招收“计算机技术”工程硕士――B方向(智能工程及网络安全)的工程硕士研究生,目标是培养具有扎实的计算机学科专业知识和工程技术能力,掌握现代智能与网络科学前沿知识,在智能工程与网络安全方向具有一定研究深度和项目研发能力的高层次应用型人才。培养方向包括:嵌入式智能家居、视频图像处理、网络视觉监控、模式识别与智能系统、智能机器人、网络内容监管、黑客与网络攻防技术、网络信息安全、信息检索与信息过滤、自然语言处理、机器翻译、语音识别与合成、智能中医信息处理、人工大脑、虚拟现实技术等。

在博士研究生培养方面,设有“人工智能基础”博士学位授予专业,目标是培养基础扎实,具有创新意识,对某一领域有全面深入了解或对某一应用领域有独立解决实际问题的能力,能够解决前人未能解决的科学问题或社会发展中亟待解决的技术问题的高级专业人才:其研究工作对科学技术或社会经济的发展具有明显贡献,为人工智能技术发展和应用提供新的基础或新技术、新方法。培养方向包括:人工智能以及应用技术、艺术认知与计算、数据挖掘技术、认知神经科学、软计算方法及其应用、智能多媒体信息处理、脑功能成像技术等。

篇(4)

就业前景分析方面,谷歌首席经济学家哈尔•瓦里安预计,未来即将出现一类新型的专业人才和职业岗位——数据科学家,当然数据智能分析师也会应运而生。现下时代是数据时代,甚至称之为大数据时代,企事业单位面临大量数据如互联网数据、医疗数据、能源数据、交通数据等,实际应用中普遍遇到分析能力弱、噪声数据多、缺少分析方法、分析软件能力差、模型可信度低等问题,其主要原因在于传统数据分析方法不能满足需要,而数据挖掘技术、机器学习技术、模式识别技术、知识发现等智能技术可以为数据智能分析方法与工具提供技术支撑。2014年4月24日,百度高级副总裁王劲在第4届“技术开放日”上正式宣布推出“大数据引擎”,数据智能概念由此产生。数据智能分析是指通过数据挖掘技术、机器学习、深度学习、模式识别与分析、知识发现等技术,对数据进行处理、分析和挖掘,提取隐藏在数据中有价值的信息和知识,从而寻求有效解决方案及决策支持预测。目前社会急需懂得智能技术的各层次数据智能分析人才,可以预计,熟练掌握智能技术的数据科学家、数据分析师、数据挖掘人员将有广阔的用武之地。培养手段探索方面:①以“点—线—面”结合的方式横向纵向设置课程群,面向数据智能分析,以案例为导向贯穿“线”上的各关节点课程,比如以数学基础课(线性代数、概率统计、数学分析)大类专业课(程序设计、数据结构、数据库技术)数据智能分析专业课(数据挖掘、机器学习、多维数据分析)为主线,理论与实践齐头并进;②立足培养“计算技术+智能信息+知识技术”的高级数据分析师,理论学习—随课实验—集中实践—科技活动—企业实习—毕业设计等教学环节协调配合,“资格认证—竞赛获奖—奖学资助”激励培养;③以大数据智能分析为契机,积极培养本科生的大数据计算思维和认知能力,使其掌握大数据智能分析方法、机器学习数据挖掘工具和开发环境。政策导向分析方面:建议中国计算机学会与中国商业联合会数据分析专业委员会等机构紧密协调合作,设立适应新时代社会与经济发展的“数据智能分析师”认证[6],当然将大数据智能分析纳入计算机水平考试的可选项也是当前的一种解决方案,提高智能科学与技术专业社会认可度,增强本专业学生的归属感,更好地培养各层次的数据智能分析人才。

2创新型智能技术人才培养

智能科学与技术的发展与计算机技术几乎同时起步,但其进展比计算机技术要慢许多,根本问题在于高级智能的载体——“人脑”是世界上最复杂的系统,人类对它的认识和了解仍然处于初级阶段。近年来通过智能技术解决实际应用问题有了长足进步,国内已相继有20多所高校面向市场变化和未来需求,自2004年以来陆续开办了智能科学与技术本科专业。尽管大多数智能技术的理论基础还不完备,但实际应用的强劲需求与问题解决能力超越了薄弱理论基础的约束。本专业课程的教学内容与课程实践都适合教师与学生以研究者的身份参与到“教”与“学”的活动之中。1)研究型教学。蓬勃发展中的智能技术需要教师启发式、创造式、批判式地“教”,学生也要创造式、批判式地“学”。教与学要能够从研究思维、问题探索、模型改进、算法优化、脑认知和自然智能指导的角度推进教学活动,进行创新性教学和研究型学习。教学实践活动中应强调学生半监督式学习与自监督学习为主导,鼓励引导深度学习,经典案例、前沿讲座、讨论探索贯穿课堂教学,课程考核注重创新科技实践、问题探索、课程内容探索、课程研究性专题报告、以课程为基础的作品开发等创新效果和教学效果。2)“研究型分组”培养。智能科学与技术专业开办时间不长,成熟教材不多,课程体系需要不断适应学生和社会的需求做出调整,又加上智能科学专业课程本身的发展探索与实际应用现在处于同步发展阶段,决定了专业老师大力推进“研究型班级教学”,在教学过程中实施“大班基础讲授”+“小班研究型讨论”+“小组探索型课题实施与报告”的教学体系,同时来自相关研究方向的研究生也作为助教协助专业老师对小班(组)课题讨论进行引导。3)科研训练提高学习积极性。大类培养模式下实施科研训练引导学习,大一、大二年级主要学习公共基础课程和大类专业基础课程,其中的数学基础课,如线性代数、高等数学、概率统计、离散数学等,由于缺乏实际应用案例支撑,很多学生会怀疑这些知识在将来本专业学习中的用处,课堂课后处于被动学习状态,个别学生还会由于认识滞后,产生厌学情绪甚至放弃基础知识学习,以致于专业分流后表现为学习能力严重不足。通过吸收本科生参加科学创新实践和科技活动,使他们发现数学知识能够用来解决实际问题,有利于提高本科生学习基础知识的积极性,变被动学习为主动学习。同时,教师也能从中发现部分优秀本科生的创新潜力和研究能力,激发他们科学研究的兴趣,引导他们把智能科学技术作为研究方向并致力于攻读相关方向硕士研究生、博士研究生,进一步强化其科学创新能力,势必会使其获得高水平创新性成果。大类培养模式下强化专业教育与实践,专业老师要积极主动引导学生,变被动地等待学生选专业转变为吸引优质学生,以大二上学期为主要时间点,引导大类专业学生对特色专业的兴趣,通过科学研究和学生科技活动吸引选拔学生进科研团队,同时实施科研成果进课堂、进教材、进学生活动。专业教师、班导师可宣讲专业特色和就业前景,指导本科生申请大学生科研训练计划、参加科技竞赛、开发智能技术特色作品。大类培养模式下实施科研训练计划,需要本科生积极主动地理解大类下各子专业的特点和特色,结合自己的兴趣爱好和实际情况,在大类培养结束时分流到各特色专业。因此,本科生参加科研实践和专业科技活动的时间点很重要,从大一结束后的暑假开始,一直延续到本科毕业,同时实施“泛毕业设计”(即大二选方向并实施课题基础储备,大三实施课题,大四结合专业实习完善毕业设计)[3],这样既充分利用了本科生大二大三充裕的课后时间,也缓解了大四本科生面临就业、考研、出国等问题的突出矛盾。

3智能系统开发人才培养

智能技术已成为当前技术革命创新的源泉,智能系统广泛应用于工业、农业、服务业等各领域,比如2014年11月2日开始处女航的皇家加勒比邮轮公司“海洋量子号”邮轮也因为大规模运用了高科技智能系统而号称“世界上第一艘智能邮轮”。智能系统是建立在“智能技术+计算技术”基础上,结合了控制技术、信息技术的软硬件系统。智能系统开发人才培养目标是社会急需的智能系统开发工程师,其从事的工作主要包括智能系统的设计、开发、维护、运营、服务及相关的技术指导。为了适应智能系统开发人才的培养,应该建设智能终端实验平台、计算智能实验平台、脑认知实验平台、高性能计算平台等人才培养基地与实训基地,推进实施智能终端软件开发技术、智能系统应用课程设计、智能系统与工程课程设计、智能游戏开发与设计、人机交互系统开发与设计等教学实践活动。

4复合型智能技术人才培养

智能科学与技术是一门综合学科,智能技术也广泛应用到智能交通、智慧城市建设、电子信息、信息安全、电子政务、电子商务、工业制造、教育、医疗、管理、农业现代化、国防现代化等众多领域,需要大量复合型智能技术人才。笔者认为,以下4条措施是智能科学与技术新兴专业培养复合型人才切实可行的培养方案:①充分发挥大类培养特色明显的人才培养优势,开放“全校特色专业选修课”,跨专业、跨学院科教团队,与大学生科技创新计划融合,重点培养学生的综合性、复合性、应用性;②引导并严格要求B学分课程学习,特别是设计规划实施好“科技创新”、“文体活动”、“技能认证”、“企业实习”、“暑期社会实践”等综合能力提高计划;③交叉融合办好本科生二专业,鼓励学有余力的本科生对知识的渴求,允许学生在本专业的基础上再辅修另一个专业,并提供配套措施,保证二专业学生能获得优质教育,发挥学科交叉融合优势,使本科生形成宽广深厚的知识结构,培养有特色的智能科学技术专业复合人才;④通过与企业横向合作,建立校企实训基地,紧跟企业和市场需求,与企业联合培养复合应用人才。

篇(5)

    1现状分析

    我国的智能科学与技术(Intelligence Science and Technology,IST)专业创办至今已有8年历史了。它从无到有,逐步壮大,现在全国已有近20所大学试办这个新专业[1-2]。应该说,智能科学与技术专业的8年征途并不平坦,开拓者们也为之付出了艰辛和心血。现在,我们至少可以说,智能科学与技术专业已再不是“婴儿”,而是“小学生”了。然而,我们需要继续努力,上好中学、大学以及研究生课程,迈上专业建设的新征途,攀登学科建设的新高峰。

    在IST专业建设上,北京大学信息科学技术学院等起了重要的带头作用,中国人工智能学会及其教育工作委员会等工作委员会和专业委员会发挥了很好的组织作用[3-4]。他们齐心协力,默默奉献,做了大量有目共睹的开创性工作,值得充分肯定。现已有北京大学、首都师范大学、北京邮电大学、南开大学、西安电子科技大学等高校培养出IST专业的毕业生。也就是说,我们有了IST专业的第一代“产品”了。然而,我们的IST专业还是有些不尽人意之处,特别是发展速度比预料的要慢,发展规模不如预期的大,发展目标还有待进一步明确。笔者试图概括我国IST专业发展的喜与忧,探讨发展战略,为IST的专业建设和学科发展出谋献策,供同行讨论与参考。

    2喜忧参半

    如上所说,我国IST专业的发展既取得可喜成果,又存在某些忧虑,即喜忧参半。下面拟就IST专业的办学成绩和存在问题进行探讨。1主要成绩

    归纳起来,8年来,我国IST专业建设取得的主要成绩包括下列各点。

    1) 申报并获准试办IST专业,促进信息科学和智能科学的发展,为国内外信息科学学科建设开辟了一个新的增长点。

    2) 在调查研究和科学分析的基础上,制定了IST专业教学大纲和教学计划,为专业建设建立了基本框架[5-6]。

    3) 结合IST的专业特点和教育发展要求,初步规范了IST专业课程设置,开展专业建设和课程教学等方面的改革,取得一大批成果[7-8]。

    4) 编写了一批具有明显特色的相关教材,为新专业教学和学科建设提供必要的资源,起到较好的示范和辐射作用[7,9]。许多学校在实验教学上进行了一些探讨,并积累了不少经验,值得推广与借鉴[10-12]。

    5) 聚集了一群有志于智能科学技术教育的教师,形成了一支热爱教育、乐于奉献、熟悉业务的师资队伍,为IST专业的人才培养和学科发展打下重要基础。

    6) 经常组织本专业的教育与教学研讨会和座谈会,进行全国性或校际间的交流,总结心得体会,共同提高,使IST专业沿着正确的方向发展。

    7) 培养出一批基本掌握智能科学技术基础理论和专门知识,具有从事本专业工作能力的本科毕业生,为国家输送有特色的急需的建设人才。

    8) 为争取我国智能科学与技术一级学科博士学位授予权做了大量工作,并取得重要进展,为IST学科的进一步发展创造重要条件[13]。2瓶颈问题

    概括地说,IST专业建设和发展面临的问题主要涉及如下几点。

    1) 专业规模和发展速度没有达到预期结果,仍停留在“试办”状态。

    到目前为止,全国试办IST专业的学校已近20所,已初具规模,“闪亮登场”。然而,本专业的规模和发展速度不尽人意,离“大发展”的预期结果尚有较大差距。

    2) 办学主体存在一定的局限性,缺乏跨学科大联合的氛围。

    如前所述,北京大学和中国人工智能学会等对IST专业建设发挥了重要的带头和组织作用。由于IST专业具有高度跨学科等重要特点,单纯依靠某一两个现有专业来“派生”和由一两个学会来“催生”IST新专业,是难以快速发展和如愿以偿的。现有专业或学会都有一定的局限性,与其他学会间的交流合作也需要有改进之处。

    3) 教学大纲与《国家中长期教育改革和发展纲要》要求存在差距,有待更新。

    《国家中长期教育改革和发展纲要》[14](以下简称《纲要》)是我国“优先发展教育,建设人力资源强国”的重要战略部署。《纲要》中许多新思路是我们以前没有想过的。IST的教学大纲需要按《纲要》的要求进行大刀阔斧的修订,力求符合《纲要》精神。

    4) 实验教学和网络教学亟待加强。

    在新专业建设初期,实验室建设投入经费有限,这对开展实验教学有些不利影响。一些学校的实验未能满足IST专业各课程教学的基本要求。

    5)IST专业的产学研结合模式急需探讨与建立。

    产学研结合是高等教育的一项经验。《纲要》也强调“创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制”对本科生教育的重要性。虽然有许多企事业行业适合IST专业就业,但该专业不像机电、化工、通信、冶金等专业那样有比较对口的实习和就业企业。因此,探讨与建立IST专业的产学研结合模式,也是一项比较艰难的急需解决的问题。

    3发展策略

    针对上述存在问题,以下特就智能科学与技术专业的发展战略提出若干思考。

    1) 树立“大智能科学技术”思想,突破单个学会的局限性,通过大联合、大合作,实现大团结、大发展。

    一个专业要在全国产生较大影响,发挥该专业的特有作用,没有足够大的规模是不行的。例如,自动化、计算机、通信、电子信息等专业,全国有数以千计的大学开设。我们是否可以设定IST专业发展规模的第一个目标,即争取在5~10年内,有50~100所大学开设该专业?如果能够实现这个目标,IST专业就走上了“可持续发展”的大道。到那时或者更早一些时日,“试办”也就必然被“正办”所取代。

    值得指出的是,目前大多数大学强调“办学资源有限”,不大愿意支持申报新的专业,这对IST专业的发展也产生一定的负面影响。我校的IST专业就是经过3年努力,才向国家教育部呈交《高等学校增设专业申请表》的。

    我们需要把圈子搞大些,进行跨学科的大联合,集思广益,合作共赢,谋求IST专业的发展大计。基于中国人工智能学会(CAAI)的学科特色,由CAAI牵头组织申报IST专业及其一级学科博士学位授予权,是顺理成章的。同时,单个学会也有局限性,虽不能说是“势单力薄”,但力量不如合作的强大。提倡和实现多学会联合举办智能科学技术教育教学研讨会,以及多学科联合申报与建设IST专业,将克服原有局限性,并以大联合促进大发展,应视为一种可行策略。在今后的IST办学过程中,我们需要主动加强与相关学会(含一级学会和二级学会)和高等学校(含重点学校和一般学校)的联系与合作,力争办好已有的IST专业,创造经验,扩大辐射作用和积极影响,争取有更多的高校申报与加入IST专业行列。

    2) 再接再厉申报一级学科博士学位授予权,力争获得批准。

    在全国同行及多个学会有代表性的专家建议和支持下,中国人工智能学会及其教育工作委员会积极组织一批有识之士,从事“智能科学与技术”博士学位一级学科授予权的论证和申报工作,并取得重大进展。由于一些原因,申报工作在最后阶段未获通过与批准,需要大家继续努力。“智能科学与技术”博士学位一级学科授予权的获得,必将为IST专业提供更为宽阔的发展空间,使IST专业攀登新的高峰。

    3) 申报成立“高等学校智能科学与技术教学指导委员会”,并争取改“试办”为“正办”。

篇(6)

河北工业大学自2008年3月开始设立“智能科学与技术”专业,并于当年9月开始招生,每年的招生规模为1个班,拟定30人。今年4月,我们对在校大一、大二学生进行问卷调查,包括基本信息、专业信息、学习状况、智能科技活动、毕业去向等方面。通过此次问卷调查,我们对本专业的学生情况有了基本了解,为专业培养方向确定、课程大纲制定等教学环节提供有效的信息。

 

1基本信息调查

 

涉及学生基本信息的2个问题如表1所示:

 

表1基本信息调查表

 

问题一:你的性别

 

1 男 2 女

 

问题二:你的年级

 

1 大一 2 大二

 

本次参与调查的学生共52人,其中男生44人,女生8人,大一学生27人,大二学生25人。由数据可以看到,我校“智能科学与技术”专业的男生数目远高于女生,特别是二年级仅有2位女生。

 

2专业信息调查

 

涉及专业信息调查的7个问题如表2所示[1]:

 

表2专业信息调查表

 

问题一:你对所学专业的满意度:

 

1 很满意 2 比较满意 3 一般 4 比较不满意 5 很不满意 6 *空白

 

问题二:你报考前对所学的专业有多少了解?

 

1 很了解 2 比较了解 3 一般 4 比较不了解 5 很不了解 6 空白

 

问题三:你报考前对该专业的了解途径是通过:

 

1 电视等媒体 2 父母 3 老师 4 朋友或他人 5 网络 6 其他

 

7 空白

 

问题四:你报考前对自己兴趣的把握程度:

 

1 很了解 2 比较了解 3 一般 4 比较不了解 5 很不了解 6 空白

 

续表

 

问题五:你选择专业时考虑的首要因素是:

 

1 兴趣爱好 2 父母或他人的建议 3 就业率高 4 热门专业 5 好录取

 

6 好奇 7 其他 8 空白

 

问题六:你填报志愿时对决策影响最大的是:

 

1 父母 2 自己 3 老师 4 朋友 5 其他 6 空白

 

问题七:你现在对所学专业的了解程度:

 

1 很了解 2 比较了解 3 一般 4 比较不了解 5 空白

 

* 这里需要说明的是,原问卷中该问题仅包含前5个选项,第6个虚拟答案是为了后续统计方面增上的,主要是为了处理该问题无回答的情况(下同)。

 

通过分析问题一的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对专业的满意度总体情况较好,主要集中于“比较满意”和“一般”。

 

2) 相较于一年级,二年级的专业满意度显著增加,不存在“比较不满意”的情况,这从另一个侧面说明,通过一年的培养,学生对专业的满意度提升。

 

3) 与男生相比,女生对于专业满意度的感觉更加集中,无“很满意”和“比较不满意”的情况。

 

通过分析问题二的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对所学专业的了解程度不是很高,主要集中在“一般”和“比较不了解”上。

 

2) 与一年级相比,二年级学生对所学专业了解程度略有增加,“比较不了解”的情况有所减少,这从另一个侧面说明,通过一年的学习,学生对专业的了解程度有所增加。

 

3) 与男生相比,女生在专业了解程度上略低。

 

通过分析问题三的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对专业的了解途径比较集中,主要集中于“网络”。

 

2) 一年级和二年级学生在了解途径上没有显著差别。

 

3) 男生主要通过网络了解专业,而女生主要通过“网络”和“老师”这两种途径。

 

通过分析问题四的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对自己兴趣的把握总体情况较好,主要集中于“比较了解”和“一般”。

 

2) 与一年级相比,二年级对于兴趣的把握略好。

 

3) 与男生相比,女生对兴趣把握更明确些。

 

通过分析问题五的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生在选专业时考虑的首要因素比较集中,主要集中于“兴趣爱好”。

 

2) 一年级与二年级无明显差异。

 

3) 男生与女生在此问题上也无明显差异。

 

通过分析问题六的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生填报志愿时主要集中于“自己”这个选项。

 

2) 一年级与二年级无明显差异。

 

3) 男生与女生在此问题上也无明显差异。

 

通过分析问题七的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对专业的满意度一般,主要集中于“一般”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生对专业的了解程度有所增加,这从另一个侧面说明,通过一年的培养,学生对专业的了解程度略有提升。

 

3) 男生与女生对于专业了解程度无明显差异。

 

3学习状况调查

 

涉及学习状况调查的9个问题如表3所示[2]:

 

表3学习状况调查表

 

问题一:第一次接触该专业时,你对该专业的兴趣如何?

 

1 兴趣浓厚 2 兴趣不浓,只感到好奇 3 不感兴趣 4 讨厌 5 空白

 

问题二:如果可以重新选择,你会选择:

 

1 现在所学的专业 2 其他专业 3 空白

 

问题三:在学习中遇到困难时,

 

1 通过网络等资源自己解决 2 求助于老师 3 请教同学 4 置之不理 5 空白

 

问题四:你每天课外会花时间学习吗?

 

1没有 2 很少,除了完成作业 3 一般 4 经常 5 空白

 

问题五:在大学阶段的学习中,你更愿意把时间花在:

 

1 专业学习 2 基础课学习 3 学习自己感兴趣的专业

 

4 学习培养其他方面的能力,如社会工作、人际交往等 5 玩耍享乐 6 空白

 

续表

 

问题六:你如何对待考试?

 

1 平时积累 2 临阵磨枪 3 平时积累加期末复习 4 临场发挥 5 随便 6 空白

 

问题七:你在学习过程中是否觉得吃力?

 

1 很吃力 2 吃力 3 很轻松 4 空白

 

问题八:你觉得所学的专业是否适合自己能力的发挥和潜能的发展?

 

1 是 2 否 3 中间状态 4 空白

 

问题九:想学好自己所选的专业,你觉得你该做到哪种程度:

 

1 老师讲什么就学什么 2 不仅学老师讲的,还通过其他资料巩固自己的专业知识 3 花更多的时间扩展与专业有关的知识 4 空白

 

通过分析问题一的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生初次接触该专业,对专业感兴趣情况一般,主要集中于“兴趣浓厚”和“兴趣不浓,只感到好奇”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生对该专业的兴趣有所上升,不存在“不感兴趣”的同学。

 

3) 与男生相比,女生对于专业感兴趣情况整体较低。

 

通过分析问题二的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对专业的重新选择问题,主要集中在“现在所学的专业”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生在专业选择上绝大多数集中在“现在所学的专业”,说明通过一年的专业学习,同学们对专业的满意度有所上升。

 

3) 男生和女生在此问题上基本无差异。

 

通过分析问题三的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对待学习中遇到的困难,主要集中于“通过网络等资源自己解决”和“请教同学”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生对待学习困难“请教同学”比例有所增加。

 

3) 与男生相比,女生更倾向于“请教同学”,无“置之不理”的情况。

 

通过分析问题四的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生每天课外时间学习情况总体较好,“没有”所占比例较低。

 

2) 与一年级相比,二年级学生选择“经常”的比例有所提高,这说明通过一年的培养,学生的学习主动性有所提升。

 

3) 与男生相比,女生在课外时间学习上主要集中在“一般”,无“没有”情况。

 

通过分析问题五的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 在大学学习期间的时间分配上,学生在“基础课学习”上的选择比例较低。

 

2) 一年级和二年级基本无差异。

 

3) 与男生相比,女生在专业学习上的时间较少,无“基础课学习”和“学习自己感兴趣的专业”。

 

通过分析问题六的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对考试的看待比较重视,主要集中于“平时积累加期末复习”。

 

2) 一年级与二年级在此问题上无明显差异。

 

3) 男生于女生对于此问题也无明显差异。

 

通过分析问题七的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对于该问题,学生的情况有所差异,主要集中于“吃力”和“很轻松”。

 

2) 一年级与二年级在此问题上无明显差别。

 

3) 男生与女生在此问题上无明显差别。

 

通过分析问题八的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对该问题的选择比较集中,主要集中于“中间状态”。

 

2) 与一年级相比,二年级的学生在“中间状态”选项的比例上略高。

 

3) 男生与女生在此问题上无明显差异。

 

通过分析问题九的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对于此问题,学生的选择比较集中,主要集中于“不仅学老师讲的,还通过其他资料巩固自己的专业知识”和“花更多的时间扩展与专业有关的知识”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生对“花更多的时间扩展与专业有关的知识”的选择略有增加,这从另一个侧面说明,通过一年的学习,学生对专业知识扩展的要求有所提高。

 

3) 男生与女生在此问题上无明显差异。

 

4科技活动调查

 

涉及科技活动调查的9个问题如表4所示[3]:

 

表4科技活动调查表

 

问题一:你听说过大学生科技竞赛或课外科技活动吗?

 

1 完全不知道 2 对某些活动略有耳闻 3 基本听说过 4 全部知道 5 空白

 

问题二:你是否参加过科技创新课题或科技比赛?

 

1 省级或省级以上 2 校级或市级 3 院级 4 从来没有 5 空白

 

问题三:你不参加的原因是什么?

 

1 对相关信息关注度不够 2 没有兴趣 3 浪费时间 4 门槛太高 5 空白

 

问题四:你是否会在同学的影响下参加科技创新活动?

 

1 会 2 不会 3 不知道 4 空白

 

问题五:受周围同学影响参加科技创新活动的原因:

 

1 别人参加,我也想试试 2 找到很好的合作者 3 有很好的课题可做 4 空白

 

问题六:受周围同学影响不参加科技创新活动的原因:

 

1 参加比赛是别人的事 2 太费时间,影响学业 3 自身条件不够 4 空白

 

问题七:关于科技创新活动相关信息的了解:

 

1 不注意,跟自己没关系 2 有所了解 3 非常关注 4 空白

 

问题八:你是否参加过学校科技创新开展的学术讲座?

 

1 经常 2 有时 3 从来没有 4 空白

 

问题九:你对在大学期间参加科技创新活动的看法如何:

 

1 很有意义 2 价值不大 3 毫无意义 4 其他 5 空白

 

通过分析问题一的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对学生的调查结果主要集中于“对某些活动略有耳闻”和“基本听说过”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生的认识程度比较平均。

 

3) 男生与女生在此问题上无明显差异。

 

通过分析问题二的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对学生参加科技创新或比赛的调查结果主要集中于“从来没有”。

 

2) 一年级与二年级学生在此问题上无明显差异。

 

3) 男生与女生在此问题上也无明显差异。

 

通过分析问题三的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对于不参加科技活动和竞赛原因的选择比较分散。

 

2) 与一年级相比,二年级学生的关注程度比一年级要略高一些,其他无明显差异。

 

3) 男生与女生对于不参加活动和竞赛的原因无明显差异。

 

通过分析问题四的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对于是否会在同学影响下参加科技活动的问题上,主要集中于“会”。

 

2) 相较于一年级,二年级学生无明显差异。

 

3) 男生与女生在此问题上也无明显差异。

 

通过分析问题五的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对影响原因的选择比较集中,即“我可以找到很好的合作伙伴”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生对于“我可以找到很好的合作伙伴”的选择略高,这从另一个侧面说明,通过一年的学习,学生对同学之间的合作有了更多的理解。

 

3) 男生与女生在这个问题上无明显差异。

 

通过分析问题六的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对影响原因的选择比较集中,主要集中于“自身的条件不够,没有别人想法好”。

 

2) 一年级与二年级在这个问题上无明显差异。

 

3) 男生与女生在此问题上也无明显差异。

 

通过分析问题七的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生在这个问题上的选择比较集中,主要集中于“有所了解,但不会去参加”。

 

2) 与一年级相比,二年级学生在“有所了解,但不会去参加”选项的比例上低于一年级,说明通过一年的学习,同学对参加科技创新活动的热情有所提升。

 

3) 男生与女生在此问题上无明显差异。

 

通过分析问题八的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对于该问题,学生的选择比较集中,主要集中于“有时”和“从来没有”。

 

2) 一年级与二年级无明显差异。

 

3) 与男生相比,女生在“从来没有”选项的比例上略高。

 

通过分析问题九的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对学生对科技创新活动看法的调查,主要集中于“很有意义,能锻炼自己”。

 

2) 一年级与二年级无明显差异。

 

3) 男生与女生在此问题上也无明显差异。

 

5毕业去向调查

 

涉及毕业去向调查的9个问题如表5所示[4]:

 

表5毕业去向调查表

 

问题一:你毕业以后打算在哪里发展你的职业?

 

1 家乡所在地 2 大学所在地 3 其他 4 空白

 

问题二:你现在是否经常关注各类媒体就业信息?

 

1 经常 2 偶尔 3 从不 4 空白

 

问题三:请问你毕业后考虑:

 

1 在本校深造 2 到外校深造 3 马上工作 4 创业 5 出国深造或工作

 

6 其他 7 空白

 

问题四:你对自己毕业去向的前景是否乐观?

 

1 是 2 否 3 空白

 

问题五:你认为找工作要专业对口吗? 1 要 2 不要 3 在考虑 4 空白

 

问题六:现在除了上学是否有兼职?

 

1 有 2 没有 3 在考虑 4 空白

 

问题七:你会选择什么样的方式就业?

 

1 熟人介绍 2 现场招聘 3 学校推荐 4 网上招聘 5 空白

 

问题八:你会选择去什么企业?

 

1 国有企业 2 私营企业 3 中外合资或外企 4 不计较 5 空白

 

问题九:当你选择工作单位的时候会注重哪些方面?

 

1 福利 2 发展空间 3 薪金 4 交通 5 其他 6 空白

 

通过分析问题一的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对于毕业去向,主要集中于“其他”。

 

2) 一年级与二年级的差别不明显。

 

3) 男生与女生差别也不明显。

 

通过分析问题二的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对媒体就业信息不太关注,主要集中于“偶尔”。

 

2) 一年级与二年级的差别不明显。

 

3) 男生与女生没有明显差异。

 

通过分析问题三的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对该问题的选择比较分散。

 

2) 与一年级相比,二年级对于“其他”的选择略低,说明学生通过一年的学习,对自己将来的发展有了初步的计划。

 

3) 与男生相比,女生没有明显差别。

 

通过分析问题四的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对毕业取向的前景比较乐观,“是”略多于“否”。

 

2) 一年级与二年级的差别不明显。

 

3) 相较于男生,女生没有明显差异。

 

通过分析问题五的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对该问题的选择集中,主要集中于“要”和“在考虑”。

 

2) 与一年级相比,二年级对“在考虑”的选项有所降低,从一个侧面说明学生对自己专业的认识更进一步。

 

3) 与男生相比,女生对“在考虑”的选项比率较高。

 

通过分析问题六的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 对学生是否有兼职比较集中,主要集中于“没有”和“在考虑”。

 

2) 一年级与二年级的差别不明显。

 

3) 男生与女生差别也不明显。

 

通过分析问题七的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生在就业选择方式上比较集中,主要集中于“现场招聘”和“网上招聘”。

 

2) 一年级与二年级没有明显的差异。

 

3) 男生与女生也无明显差异。

 

通过分析问题八的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对企业的选择比较集中,主要集中于“中外合资或外资”。

 

2) 一年级与二年级无明显差异。

 

3) 相较于男生、女生对于国企的选择多于男生,男生对合资或外资企业的选择多于女生。

 

通过分析问题九的调查结果,可以得到如下结论:

 

1) 学生对选择工作单位更注重的方面选择比较集中,主要集中于“个人发展空间”。

 

2) 相较于一年级,二年级对个人空间发展略少于一年级。

 

3) 男生与女生无明显差异。

 

6结语

 

通过此次调查,我们对河北工业大学“智能科学与技术”专业在校本科生的基本情况有所了解,特别是专业信息、学习状况、科技活动、毕业去向等方面的

 

篇(7)

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。

篇(8)

0引言

机器人是一个典型的机电一体化系统,它综合了机械设计、电工电子、传感器、计算机、微控制器编程控制系统和人工智能等学科的内容,是智能科学与技术本科专业很多课程教学和实验的理想的平台。同时学生经常参加各种机器人相关的比赛,旨在通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神,同时也深化和应用智能科学与技术专业所学的知识。

与研究生相比,本科生对动手设计的兴趣要远远高于对理论知识的学习。针对本科生的这一特点,为本科二、三年级的学生设计一些创新性的机器人项目,引导学生自己组队,搭建相应的硬件电路,为他们在高年级深入理解和学习智能科学与技术的专业课程提供一个硬件平台,打下一定的专业基础,并通过这些项目的实施提高学生的综合应用和创新能力。

1微控制器技术在人工智能领域的应用现状

微控制器技术应用超大规模集成电路技术把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口、中断系统、定时器等功能(部分包括脉宽调制电路、模拟多路转换器、显示驱动电路以及A/D转换器等)集成到一个芯片上,组成一个体积小但功能强大的计算机系统。该芯片可外接多种传感器,实现对多种信息的采集处理,结合信息融合技术,可以实现机器各种预期的智能行为(如导航装备、汽车的各种智能控制系统、智能家电等)。

高效地融合微控制器技术与人工智能技术,将智能算法嵌入到机器人微控制器中,系统则会呈现出各种智能行为。可实现智能算法的机器人平台主要集中在以下几个方面:智能家庭清扫类机器人、多传感器融合的智能小车、视觉类机器人等。智能家庭清扫类机器人为机器人避障、路径规划等理论提供相应的平台,方便学生理解、学习根据某个或某些优化准则,在机器人工作空间中寻找一条从初始状态到目标状态避开障碍物的最优路径等相关知识;视觉类机器人为图像处理、模式识别等相关的理论提供相应的平台,方便学生理解、学习图像的获取和处理的智能算法;多传感器信息融合类机器人可以为多传感器融合技术提供一个硬件平台,方便学生理解、学习、综合应用控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计等相关知识。

2可实现智能算法的机器人平台设计

各类机器人平台的总体架构大致相同,都需要包含系统输入(传感器)子系统、决策子系统、通讯子系统以及运动控制子系统。各个子系统的功能需要硬件设计和软件设计共同实现。文中结合微控制器技术重点阐述硬件设计部分,包括机器人的层次架构、硬件选型、电路设计等。结合本科教学的特点,硬件设计从学生的理解能力、可操作性、可实现性、后期智能算法的可应用性等多个方面综合考虑,应用微控制器技术,实现以下3种机器人平台。

2.1智能家庭清扫类机器人

家庭清扫类机器人的硬件平台相对比较成熟,市场上的国内外的产品也较多。此类机器人任务较为单一,传感器种类较少,硬件平台搭建较为容易,对学生而言是一个较为理想的智能机器人平台。

该平台的硬件设计采用单CPU架构,以轮式机器人为主。车体由车架、电池组、直流电机、车轮、微控制器、传感器等组成。外部传感器把环境信息输入到单片机开发板,单片机开发板对信息进行处理,处理后的决策信号通过扩展转接板传给电机,控制电动转动,从而实现机器人的运动,系统的硬件结构图如图l所示。

为保证机器人运动灵活且易于控制,我们采用圆形车体十三轮式移动机构。两主动轮差速驱动,第三个万向轮起辅助支撑的作用。传感器的布置有多种方案供选择,学生选择不同的位置安装传感器会影响到该机器人后期避障、路径规划等智能算法的设计及研究。微控制器采用TI公司的MSP430F149单片机,通过超声/红外传感器感知环境信息,使用L298电机驱动模块驱动左右两个直流电机,使用PWM技术对电机的速度进行调节和控制,通过MAX7219驱动6位LED数码管显示器显示系统运行过程中的各种信息。

2.2视觉类机器人

传统的移动机器人视觉系统通常采用通用计算机进行视觉信息处理。随着微控制器技术的不断发展,高端的微控制器也具备了强大的数据处理能力。

由于视觉信息处理计算量很大,为了使设计的视觉类机器人平台能够应用已定的图像处理算法,视觉类机器人的层次架构采用二级CPU架构,主从式控制实现,如图2所示。一级CPU采用ARM微控制器,嵌入裁剪的Linux系统,负责图像信息的获取、处理、系统管理等操作;二级CPU采用单片机微控制器实现对机器人运动的控制。

整个系统的硬件选型为搭载900MHz Quad-core ARM Cortex-A7处理器的树莓派开发板、MSP430F149开发板、摄像头、稳压电源模块、直流电机、L298N电机驱动板、机器人机体、电源(12V蓄电池)和转接板。

控制机器人移动的底盘控制方案除了前面清扫类机器人用到的双轮差动驱动以外,还有一种全向驱动方式。全向驱动方式灵活性更强,其中三轮驱动的方式具有较强的稳定性。结合视觉类机器人需求,该平台采用全向驱动方式实现机器人的移动。

2.3多传感器信息融合类机器人

多传感器信息融合技术是近年来十分热门的研究课题,它结合了控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计的发展,为机器人在各种复杂的、动态的、不确定或未知的环境中工作提供了一种技术解决途径。信息融合的研究内容极其丰富,涉及的基础理论较多,如有参数模板法、聚类分析、支持向量机、K均值聚类等分类方法;自适应共振理论(ART)、自适应共振理论映射和模糊自适应共振理论网络等自适应的方法进行传感器融合;专家系统、神经网络和模糊逻辑等人工智能方法对融合大量的传感器信息,用于非线性和不确定的场合。

单级、二级CPU架构只能满足简单的多传感器技术的需求(如清扫类、视觉类机器人等),复杂的多传感器融合类机器人的层次结构采用“多CPU架构+分布式控制”方式实现。在主控机上实现多传感器信息融合算法,下位机则可根据需求设计多个CPU,每个CPU选用单片机控制机器人的不同部位,承担固定任务,使得机器人系统高速、稳定运行。同时每个微控制器负责获取不同类型的传感器信息,通过无线通信模块将数据传给上位机。上位机通过智能分析算法得到决策,决策数据通过无线模块传到微控制器去执行,如图3所示。

整个系统的硬件选型为高性能PC机(上位机)、MSP430F149(下位机微控制器)、WIFI模块、各种传感器及执行机构(传感器和执行机构由学生根据机器人项目的环境信息、具体的功能等确定)。

3机器人平台在教学过程中的实践及效果

在智能科学与技术专业的本科实践环节中,组织大二、大三具备C语言基础、单片机基础的学生,3~5人自由组队,根据教师给出的项目任务书进行项目设计、项目实施以及项目答辩等各个环节。图4展示的是部分小组制作的机器人实物。其中图4(a)所示的是一个基于超声传感器的轮式机器人。显示屏可显示机身距离障碍物的距离,该机器人只包含一个微控制器MSP430开发板。基于超声传感器检测的数据实现对机器人的控制。图4(b)所示的是一个视觉机器人,该机器人包含两个微控制器,一个为树莓派开发板,另一个为MSP430开发板。树莓派开发板主要用于处理图像信息,MSP430开发板主要用于控制机器人的运动。图4(c)所示的是一个多传感器融合的机器人系统。压力传感器、MPU6050传感器等检测机器人自身状态的传感器数据通过MSP430开发板外接的WIFI模块传给上位机,上位机的决策也可通过WIFI模块传给单片机控制器。

篇(9)

“智能科学与技术”是面向前沿高新技术的基础型本科专业。它融合了机械、电子、传感器、计算机软硬件、人工智能、智能系统集成等众多先进技术,是现代检测技术、电子技术、计算机技术、自动化技术、光学工程和机械工程等学科相互交叉和融合的综合学科[1]。北京信息科技大学智能科学与技术专业于2005年开始申请,2006年获教育部批准设立,2007年开始正式招收本科生,至2009年,规模已扩大到每届3个班[2]。

智能科学与技术是集哲学、生命科学、电子、信息处理和计算机以及数学、物理等多学科为一体的交叉综合性学科。同时,智能科学又是一个不断发展的学科,它的技术成果和研究动向更新得很快[3]――这就给智能科学与技术的专业教育提出了很大的挑战。

因此,智能科学与技术专业应更加注重学生实践应用能力和研究思考能力的培养,培养本科生发现问题、分析问题、解决问题的能力,注重本科生整体素质的提高。实验教学不仅可以使学生把实践同课本知识联系起来,而且能够培养他们的实际动手能力、独立思考能力和科学研究能力,对专业教学能起到很好的作用。本文主要介绍本专业在本科生实验教学模式方面的思考。

1实验教学理念与思路

我校的智能科学与技术专业结合自动化、信息网络、航空航天和机器人开展。本着培养工程领域的应用型、复合型、创新型人才,实验教学理念归纳如下。

1) 坚持以能力培养为核心,以学生为本,学习、实践、创新相互促进,知识、能力、素质协调发展的实验教学思想。

2) 培养厚基础、宽口径的“大电类”人才,培养具有创新意识、综合素质高的应用型人才[4]。

为了能够适应时代要求,更好地实施《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》,在实验教学理念与思想的指导下,我们对智能科学与技术专业的实验教学进行了深化改革,展开创新模式的探讨[5]。

2完善实验教学体系,坚实实验教学基础

我校智能科学与技术专业分四个实验层次,由浅入深地培养学生的自学能力、动手能力和创新能力。

它们分别为基础实验、专业实验、工程应用实践、科学研究实验。

基础实验包括基本元器件的认知、基本实验仪器的使用、基本操作技能的训练、重要原理的验证、实验数据的处理分析等,夯实学生的基础理论,为后续的专业实验和创新能力培养打下坚实的基础。我们以电路理论、模拟电路、数字电路为基础,以电子工艺实习为平台,设计制作小型实物型作品,如简易数字表、机器猫、小收音机等。这些基础实验利于学生将基本理论与实际结合起来,提高学生对实验的兴趣,使学生有亲手制作简单电路的成就感。

专业实验分为课堂实验和课外实验。课堂实验包括教学内容和一些扩展内容。比如对检测传感器的性能、电机的驱动方式等进行实验,让学生把抽象理论落实到实际应用环境中,促进学生对学习内容的掌握。同时,扩展实验内容,利用开放实验室环境,学生小组在教师的指导下,在一学期内完成一项设计作品。经过选择元器件、购买元器件、选择电路、搭建电路、实验结果比较整个过程,学生对工程应用有较系统的了解,提高发现问题、解决问题的能力。

对于工程应用实践,虽然专业实验也已经涉及到一些具体内容,但这与真正走出校园不同。我们鼓励学生在暑假期间实习,并专门组织大三和大四学生去公司实习,体验社会工作气氛,培养他们的团队合作精神、社会责任感和严谨的工作作风。

科学研究实验是学生在工程应用实践基础上参与教师科研课题、申请科研项目等,提高学习积极性和主动性,并进一步提高工程实践能力和创新思维能力。

3开放式网络化实验教学提高自主学习能力

智能科学与技术专业的实验教学分为课堂和课外两部分。课堂实验主要在课上完成,课外实验采用开放式网络化管理,学生根据兴趣爱好选择一些开放式实验,提高实践能力。实验室为学生创造了一个仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境,并提供了丰富的实验教学资源,满足学生的各种需求。网络平台为实验室的开放式教学提供了良好保障,开放式实验教学从以下几个方面进行。

1) 实验室实行开放式管理,学生可以网上预约,教师会处理学生的申请,为学生分配实验室。教师在网络平台上提出实验要求,并布置实验作业,学生将实验结果与报告提交到网络平台,由教师验收,从而达到“教”与“学”的互动。

2) 为了便于学生学习,教师已经把实验项目中的关键步骤和重点难题录制成视频文件,放在网络平台上,学生可以根据需要下载。学生进入实验室前,可以从网络平台上了解实验的整个过程,利于实验的进行和自身素质的提高。

3) 进入预约的实验室后,学生根据课前的预习进行实验。每个实验室都有专人现场指导,帮助学生解决实验中的问题,使学生更好地完成实验。

4组建科研小组,培养学生创新能力

组建专业科研小组,有针对性地对本科生的专业学习加以引导和帮助,可以调动学生的兴趣和积极性,使学生学到更多的学科前沿知识,为将来的发展打下良好的基础。科研小组既有助于学生在“开放、自由、轻松”的环境中学有所得,学有所长,又可以帮助教师结合学生的实际情况深化教学改革,营造更好的学习环境,培养学生的自主学习能力和创新思维能力。

科研小组的成立在学生中引起了热烈反响。学生踊跃报名,通过查阅资料、实践调研等方式确定科研课题,结合实验室提供的设备进行实验或验证,最终印证自己的想法。最终学生以小组为单位,向教师和全体学生作专题报告,评比后给予一定奖励。这种小组研究的教学方式能充分调动学生的积极性,提高学生独立分析与思考的能力。

5举办机器人比赛,提高学生实际操作能力

机器人大赛是我校智能科学与技术专业重点举办的一项比赛。实验室中有参与比赛所必需的机器人,如舞蹈机器人、智能小车、足球机器人等。教师指导学生解决实际操作中的问题,学生也组成帮带小组,甚至对新生进行培训。通过学校的选拔赛后,学生还有机会参加全国大学生机器人大赛,提高专业兴趣和实践能力。举办机器人大赛的优点如下。

1) 帮助学生了解本专业的基本知识框架和专业方向,在培养学生运用基础知识能力方面有很重要作用。

篇(10)

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 专业建设基本思路和目标

根据“教育要面向世界、面向未来、面向现代化”的总体要求,我校本专业定位为培养“设计与创新型”人才。按照“全面培养、强化基础、因材施教、增强活力”的方针,我们力争使学生通过四年的大学学习,系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具有分析问题、解决问题以及知识自我更新和不断创新的能力,以适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面,我们努力使学生具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力,并具有良好的语言和计算机运用能力。

2 专业人才培养模式

“智能科学与技术”作为新型专业,其本身具有发展非常迅速、技术并没有完全定型且各有特色的特点。

我校“智能科学与技术”专业从2008年开始招生,专业的人才培养模式定位在“设计与创新型”。

“设计与创新型”人才模式的特色在于“创新”。“创新”可分为科学创新和技术创新。科学创新是一类认识未知的创新,强调的是“创”,创造的原始性、首创性;技术创新是一类设计型的创新,强调的是“新”,是在市场经济条件下,提高生产力、发展经济的创新。

“设计与创新型”人才模式的立足点在“设计”。通过4年的培养,要使一个合格的本科生具备工程设计的基本知识、基本理论和基本技能。对于信息学科,就是要掌握软件、硬件及系统,能从事工程设计的基本知识、基本理论和基本技能,具备开发软件、硬件及系统的产品,有初步商品概念的基本素质和能力。 毕业生可在高新技术产业部门、国防尖端科技部门、大型科学工程、交叉学科研究部门、大公司的研发机构以及高等学校从事智能科学技术领域的科研、开发、管理或教学工作,成为掌握智能信息技术发展趋势和前沿的专门科学技术人才,并可继续攻读“智能科学与技术”以及相关技术学科、交叉学科的硕士和博士学位,成为“智能工程师”和“智能科学家”。

3 专业培养方案和教学计划

(1)实行学分制

总原则:两阶段模式。

第一年:完全刚性(大理、大文统一)。

第二年:通识+专业教育共存(学科通识平台B1、B2组课程+部分专业核心课程)。

第三、四年:专业教育(专业核心课及专业限选、任选课1。

(2)专业核心课设置

除在学科通识阶段已开设的数值计算与最优化、离散数学、数字电路与逻辑设计、计算机组成与结构、数据结构、数据库原理等课程,在专业教育阶段设置如下专业核心课程:

高等程序设计(3,5学分)

操作系统原理(4学分)

人工智能基础(4学分)

算法设计与分析(3学分)

计算机图形图像基础(3学分)

(3)专业课程组设置

专业限选课和专业任选课我们实行课程组,学生完全根据个人兴趣进行选择:

①专业限选课(分三个课程组,学生任选1组修读,每组6学分)

课程组l:随机过程,智能优化与控制原理;

课程组2:脑与认知科学,智能信息处理;

课程组3:模糊数学原理及应用,模式识别基础。

②专业任选课(6学分(按课程组选)+6学分(任选))

在以下课程组里任选1组

课程组1:机器学习导论,机器人学;

课程组2:计算机网络原理,Web程序设计;

课程组3:计算机视觉基础,

OpenGL程序设计。

在以下课程中任选2门

Linux/UNIX操作系统、Java程序设计、软件设计模式、计算机动画技术、程序设计、自动控制原理。

(4)课外培养

①文化素质教育:采用多种形式进行人文教育,让学生学会做人、学会学习、学会生活,学会工作,如:邀请知名学者工程院院士杨叔子、孙家广等来我院进行素质教育讲座,组织学生积极开展“帮困助学”、“三下乡”、“青年志愿者”献爱心等活动。

②鼓励学生积极参与各学科竞赛、SIT项目和创新综合实验。

③让学生参与方向实验室的科研工作,拓广知识面,提高科研能力。

4 教学改革和教学建设状况

4.1 教学改革

强调计算机硬件、软件及应用技术三方面的融合,突出“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标,组织专业教师认真总结多年来的办学经验,深入开展教学研究,提出一系列合理的教改方案。

(1)全面调整专业培养计划

按照“争创优秀,体现特色”的指导思想,我院将本专业培养计划与国内高水平院校看齐,并与国际接轨。参照ACM/1EEE-CS的《计算机教学计划199I》和中国计算机学会教育委员会、全国高等学校计算机教育研究会联合制订的《计算机学科教学计划1993~,从计算机科学与技术一级学科的知识组织结构出发,结合我院的实际情况,我们制定了有利于学科基本理论、基本知识和基本技能与方法系统性、完整性的掌握与训练,有利于设计与创新型人才培养的教学计划。

(2)实行课程责任制

课程责任制是学院教学改革的一项重要措施,2000年底开始实施,其核心是将全院的教学任务分解为以课程为基本单元。

严格规范主要学位课程。对主讲教师、助教、教材、教学内容、教学过程、考核方式等各个环节严格把关。每门课程设主讲、助教、教学助理三种职位,明确职责,各负其责。将全院教学任务按课程特色分解组合,主讲教师的教学任务与自身科研方向结合。为教师工作提供尽可能好的环境,这样既有助于教学(如答疑、辅导、指导实验),又有助于学术交流及科研的开展。

经过长时间的探索,我院形成了现在的《课程责任制实施方案》,并与学校“岗位津贴制度”有机结合,实现了责、权、利的统一。

(3)全面实行课程信息化(教案网页化)

本院的信息化工作从99年初启动,由院自筹资金自主开发《电子化教学支持系统――网上学苑》(获2001年度校新世纪教育立项、2002年度校教学成果奖),目前已投入使用多年,效果良好。学院出资鼓励教师制作电子教案(已有50多门次受到学院资助),要求所有课程的基本材料上网,实现网上查阅电子教案、网上答疑辅导、网上批阅作业,目前课堂教学多媒体化率已达到100%。

(4)构建新的实验体系

我院提出了“课程实验――实验课程――工程设计训练――毕业设计”的新型特色实验体系。

明确“课程实验”和“实验课程”的内涵与目标,要求所有核心课程必有此环节。

“课程实验”由理论课教师负责,主要利用计算机仿真平台和工具验证课堂所学,旨在加深对理论知识的理解。

“实验课程”则是利用物理实验设备进行综合实验,是单独的实验课程,由实验室教师负责,往往是几门理论课程的综合训练。

“工程设计训练”集中执行3周,在本院的工程中心进行,安排在第7学期。学生被分成若干小组,每个小组要求完成一个综合设计任务,此部分也是毕业设计的预研。 “毕业设计”安排在第8学期,是对学生本科阶段学习的综合检验,也是走上工作岗位前的实战训练。

这样可不断强化学生的动手能力,形成以技能训练、创新设计为主要目标的新型链条式实践环节培养模式。

4.2教学建设

(1)师资队伍建设

我院不断提高教师队伍素质,积极引进高素质人才,采取各种措施培养提高现有教师教学水平和学术能力,如:鼓励中青年教师攻读博士、硕士学位,参加外语培训等。

信息与智能技术系目前有26名专职教师,全部有硕士及以上学历,其中教授6名,副教授10名,博士学位获得者15人,其余全部为在读博士。目前已初步建立起了一支老中青相结合,知识结构、学历结构、职称结构相对合理的教师队伍。

(2)实验室建设

实验室建设的指导思想是:

①一个目标:培养具有创新与设计基本能力的高素质人才,创建科学创新与技术创新的基本环境。

②二类体系:面向基本教学的技术与专业的基础性实验体系;面向创新与设计能力培养的研究型实验体系。

③三个层次:验证型;技能型;创新与设计型。

近年来,学校及学院对本专业实验室的建设加大了资金投入力度,共投入经费800余万元,相继建立与改造了DIY实验室及软件、硬件实验室,建立了可信系统与网络、网络计算与工程、分布式与虚拟技术、图形与图像处理等多个方向实验室与大学生创新基地,添置了相应的实验与测试仪器,充分满足了本专业师生学习、实验及开展科研活动的需求。针对智能科学与技术专业,我们将以机器人为平台构建智能系统实验室。

(3)实验室全面实行开放式管理

篇(11)

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。