“智能科學與技術”專業建設的探索與實踐

彭　巖　王萬森

摘要：專業建設是人才培養工作的基石，是高等院校最重要的基本建設。本文介紹了首都師范大學“智能科學與技術”專業六年的建設與實踐工作。根據培養高素質工程型人才的要求，從明確專業培養目標、加強實踐教學、保障教學質量及就業面向等方面闡述了我校該專業的建設舉措、取得的成績及面臨的問題。關鍵詞：智能科學；專業建設；專業評估

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

作為中國人工智能學會教育工作委員會的掛靠單位，從2001年開始，首都師范大學信息工程學院牽頭啟動了“我國智能科學與技術教育(含中學教育、本科教育和研究生教育)”的調查研究工作，得到全國各地同行的熱烈響應和積極支持。2003年3月，我院在招生計劃中設立了智能信息工程專業方向，并同時成立了智能信息工程系；同年9月，該專業方向的40名本科學生入校。2004年，為和國內智能科學技術本科教育一致，我院將“智能信息工程”專業方向更名為“智能科學與技術”專業方向，并報北京市教育委員會高教處備案。2005年9月，我院“智能科學與技術”專業方向又有30名本科學生入校。同年，我院申報“智能科學與技術”本科專業，2006年3月獲教育部批準。到2008年，我院“智能科學與技術”專業計劃招生五屆，已經有兩屆畢業生。

近幾年來，為建設和發展“智能科學與技術”本科專業，廣大教師做了大量的教學、科研及相關研討工作。本文將就我們這幾年的工作與同行專家交流探討。

1準確把握本專業的培養目標及就業面向

首都師范大學是以北京本地生源為主的一所大學，大多數考生的目標是畢業后能夠順利就業，找到滿意的工作。根據這一特點，我們將專業培養目標定位為以培養應用能力強的工程型人才為主，培養德、智、體全面發展，具有堅實的數學、物理、計算機和智能信息處理等基礎知識以及腦科學、認知科學等多學科交叉知識，系統地掌握智能科學技術的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，能夠從事智能信息領域科學研究、教學工作及各種智能信息系統、智能機器人、智能產品等的研究、設計、開發及應用的高層次、創造性科技人才。

我們始終堅持面向社會發展需求，按照工程化模式培養的專業建設理念，高度重視實驗教學和實驗室建設，主要在“智能機器人”、“智能網絡”和“智能游戲”這三大平臺上開展教學和人才培養工作。在校學習期間，除課程學習外，學生還可以根據自己的興趣和能力參加多種多樣的科研活動和各類競賽活動，如“機器人足球競賽”、“機器人表演賽”、“智能游戲開發”、“虛擬現實技術”、“數字化校園”等。通過各類教學與科研活動，培養學生良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的能力，使學生具有更強的分析問題和解決問題的能力，具有知識自我更新和不斷創新的能力。

2構建與專業培養目標相適應的課程體系

“智能科學與技術”專業學生的專業能力培養，最終要落實到項目實踐上來。而這些必須經過“學習+實踐+總結”的協同漸進和不斷深化的過程，才能達到系統掌握和融會貫通，并由“基礎訓練”提高到“專業素養”，最終上升為綜合能力。在理論基礎和實踐訓練的協同學習過程中，案例學習與項目帶動的一體化方式可以激發學生的學習熱情和科研興趣，使學生自覺感知理論基礎知識的重要性。根據“智能科學與技術”專業自身的特點，我們建立起了基于理論實踐一體化的課程體系，智能管理、智能網絡、智能游戲和智能教學系統等專業核心課程體現了智能科學與技術專業的特色，所設課程與相應的實驗課相結合，加強了實踐能力訓練，有利于學生整體綜合素質的提高。

按學科性質與特點，實驗教學任務共分三大模塊：

(1)與基礎課程相關的實踐教學課程，包括“計算機組成原理”、“數字邏輯設計”、“c程序設計”、“面向對象程序設計語言”等。

(2)“計算機網絡”、“計算機網絡工程”系列相關課程的實驗課。

(3)與專業課程相關的實踐教學課程，包括“人工智能原理實驗”、“自然語言處理”、“智能游戲實驗”、“智能機器人實驗”、“智能教學系統開發”、“虛擬現實技術”相關課程和課題的實踐教學研發和實驗。

實踐教學體系主要由以下六部分組成：

(1)程序設計實踐教學

程序設計是計算機科學與技術專業最基礎的學科，在制定教學計劃時，從大一到大二分別開設了“計算機基礎”、“c程序設計”、“數據結構”、“面向對象程序設計”等必修課，安排相應的上機實驗及大作業，培養學生的動手能力，為后續計算機相關課程的學習以及計算機應用開發實習打下良好的基礎。

(2)計算機硬件實踐教學

對計算機結構的了解是學好計算機所有專業課程的前提和基礎，為此開設了“數字邏輯”、“計算機組成原理”和“自動控制”等計算機結構認知課程。除了課堂講授計算機的基本結構和工作原理外，還安排了相應課程的實驗，包括簡單計算機系統的設計與實現。

通過這些課程的實驗，學生可以熟悉計算機相關部件的工作原理，理解計算機系統設計的原則與方法，掌握典型系統的設計原理及方法。

(3)計算機軟件技術實踐教學

為了讓學生更好地掌握“操作系統”、“數據庫管理系統”、“軟件工程”等專業主課及其他專業選修課，在完成理論課程學習后，馬上安排學生開展相應的課程實驗。這樣可以使學生鞏固所學的計算機程序設計、構造、設計、原理類課程的理論知識，加深對這些知識的理解，進而更好地服務于更深層次的理論學習。通過這些課程的綜合性、設計性實驗，學生可以熟悉計算機系統軟件組成，理解系統軟件的設計原則與方法，掌握典型系統軟件的設計與實現。

(4)智能技術實踐教學

在“人工智能原理”、“自然語言處理”、“智能游戲”、“智能管理”、“智能機器人”教學過程中，注重將設計理論與設計實踐以及科研項目緊密結合，為培養高素質復合型人才打下堅實的基礎。

(5)計算機網絡實踐教學

為了讓學生更好地理解和掌握“網絡原理”專業課的基本概念和相關理論，教學還安排了“網絡工程”、“Java企業級開發”等與網絡相關的以實驗為主的選修課，在網絡協議、網絡編程、網絡應用等方面進行訓練。

(6)畢業設計(論文)實踐教學

畢業設計(論文)既是大學四年所學知識的一次綜合應用，也是鍛煉學生實踐能力和動手能力的一個重要教學環節。

本專業所開設的實驗課均有完善的實驗大綱、實驗指導書，設計和綜合性實驗、課程設計有相應的實驗報告和設計報告。

3教學質量保證體系

為保證“智能科學與技術”專業的教學質量，學校和專業相繼制定了一系列管理文件，如：《智能科學與技術專業實踐教學大綱》、《實習規范》、《首都師范大學專業實

習鑒定書》、《專業實踐綜合成績單》、《專業實習任務書》、《專業實習實施細則》、《實習跟蹤流程》等，還制定了一系列的監管措施，如：指導教師跟蹤實踐實習情況、教學督導中期檢查等。在原有制度的基礎上，經過反復論證和探討，“智能科學與技術”專業進一步形成了以下兩個方面的改革方案：

(1)實行專業責任制

明確專業建設目標，理清專業建設思路，切實制定和完善專業建設實施規劃，加強師資隊伍建設。在人才培養、課程改革與建設、教材建設、實踐教學基地建設、教學改革與管理等方面落實相關人員責任，落實專業建設經費，保證專業建設的預期目標。

(2)加強專業的畢業生就業服務與跟蹤調查

以科學發展觀為指導，以學生的全面和諧發展為中心，在統籌兼顧的前提下，重點加強特色專業的畢業生就業服務與指導工作，努力提高就業率。積極開展跟蹤調查，多渠道了解信息，建立更加完善的畢業生社會評價反饋系統，加強特色專業畢業生的后續管理，進一步提高特色專業的影響力和社會聲譽。

4畢業生就業情況

就我院現狀看，本科生的主體還是面向社會需求的。這就要求專業教育必須把加強學生能力培養放到首位，努力提高學生的就業競爭力。具體到智能科學與技術專業，應著重培養學生的理解能力、設計能力、操作能力、應用能力和創新能力，在專業實習基地建設的基礎上不斷為畢業生拓寬就業渠道。我校在地理和就業方面具有較大優勢。我們積極開拓產學研結合渠道，為課程建設提供校內外實踐平臺，不僅僅局限于建立校外實踐基地，還與企業共建科研開發中心合作：其功能也不僅僅局限于畢業實習、課程實踐等，還為學生提供科技創造的平臺，學生為社會提供各種技術服務。

不斷提高人才培養質量，是我們不懈的努力目標。我們配備具有高學歷、高職稱且責任心強的教師擔任班主任，并實行本科生導師制，加強對學生學習和思想的指導。同時，我們高度重視學生創新精神與實踐能力的培養，鼓勵學生發揮專長，有所建樹，對公開發表學術論文的學生給予獎勵。通過全方位、多渠道、立體化的思想道德、文化、心理素質教育，學生們表現出良好的綜合素質。他們在各級各類競賽中取得可喜成績，兩屆畢業生就業率均達100％。圖1為我院首屆智能科學與技術專業畢業生就業去向統計。

5專業評估及體會

2008年6月4日～6日，我校“智能科學與技術”專業接受了校外專家的評估檢查。專家組以科學嚴謹的態度和求真務實的精神，對本專業進行了本科教學工作水平現場考察和評估。專家們在聽取匯報、考察教學設施、召開座談會、調閱畢業論文(設計)和試卷、聽課、測試等工作的基礎上，形成了《首都師范大學智能科學與技術專業評估意見》，并在學校領導、院領導和專業教師代表會上作了反饋。根據專家組的反饋意見，該專業專門研究部署整改工作，制定整改方案，全專業師生以高昂的熱情投入到整改工作中，專業評估工作促進了本專業教育教學質量的提高。

本科教學工作水平評估指標體系包括以下幾個方面：

(1)專業基本情況

辦學背景

本專業在國內的情況和本專業在全國的排名情況。(有專人調研、查閱，并撰寫數據翔實的報告)

人員情況

學生：生源，學生的入學素質、招生人數、畢業分配。

教師：來源，教師人數、職稱構成、年齡結構、學歷結構、專業技術構成、背景特點、交流及進修情況。

職工：人數，素質及參與的工作。

情報資料及設施條件

圖書資料：圖書、期刊、音像等教學資料的數量、相關設施規模及發展狀況。

實驗室：實驗室的門類、規模及發展狀況。

(2)教學計劃

專業教學計劃

包括開設的必修和選修課程、學分以及任課教師和執行情況。實驗課、實踐教學所占比例，實際開設課程的比例等。

教材、課程建設情況

本專業主干課程及有特色的課程建設情況。包括師資配備、經費來源、教材建設、教學資料積累，并提供有關教學效果的充分證據。

教學管理水平

有關教學管理的情況。如各類教學文件的歸檔制度、學籍管理制度、保證教學計劃實施的措施及執行情況的說明。

報告中所涉及的教學文件、文獻資料、規章制度均做到有案可查。

(3)科研及學術交流(近五年內)

科研及學術活動

記述教師、學生在提高教學質量和形成辦學特色等方面所做的學術科研活動，并提供實際成果。

實踐活動

記述教師、學生在促進學校與社會聯系方面所做的生產實踐工作，并提供實際成果。

學術交流

記述院系參加國際、國內有關本專業的學術交流活動及其成果。

(4)專業評估的過程與方式

這次評估由學校聘請的專家組獨立進行，采用聽取專業負責人對本科專業建設的總結報告、質詢、查閱考卷、成績、畢業論文等有關文件資料，召開教師和學生座談會，聽課，現場考察等方式，從專業定位、特色與規劃、教學一線師資隊伍情況、課程體系建設、教學內容和效果、教材選用與建設、教學條件以及使用效率、與國內外同類專的對比分析、學生創新能力培養的舉措和效果、學生對學習情況的評價、畢業本科生的畢業去向等方面，對專業進行了系統、全面的評估。

(5)專家組提出的意見和建議

主要成績

專家組充分肯定了“智能科學與技術”專業本科教學工作取得的成績和形成的特色，認為本專業重視本科教學工作和評建工作：辦學指導思想明確，定位準確：師資隊伍結構合理，素質高、能力強。教學基礎設施能夠滿足學生需要；重視實踐教學工作，成效顯著：專業管理隊伍穩定，重視制度建設，教學管理規范；學生具有扎實的基礎知識，動手能力強，綜合素質高，具有較強的創新意識。在辦學實踐中，形成了明顯的特色。

意見和建議

專家組對本專業提出了非常寶貴的指導意見：一是進一步加強專業的規范化和內涵建設；二是在專業教學中適當增加生命科學的內容，促進信息科學與生命科學的交叉與融合；三是有步驟、有計劃地將智能科學與技術本科專業和研究生專業統籌考慮，努力開展智能科學與技術研究生層次的人才培養。

專家們希望我們能夠進一步深化教學改革，加大這一新專業的建設力度，培育優勢學科。6問題與挑戰

由于是新建專業，智能科學與技術專業在廣大考生中的認知度較低，近年來面臨著招生與就業兩大問題。從2004年的招生30人，到2005年的29人，再到2006年的24人……，招生人數逐漸減少，而且第一志愿考生也呈逐年減少的趨勢，成為困擾專業發展的一大難題。另外，由于受到國際大環境的影響，畢業生就業形式也不容樂觀。

總之，在國家發展的大環境下，“智能科學與技術”專業的發展既存在機遇，也面臨不少挑戰。我們會在促進專業建設的突破、保證教學質量的穩步提升等工作中持之以恒，開拓創新，為辦好智能科學與技術專業而繼續努力!