“智能科學與技術”專業建設的實踐

李　擎　陳雯柏　李鄧化　蘇　中

摘要：本文介紹了我校新專業“智能科學與技術”專業的發展歷程，探討了智能科學與技術的內涵、專業培養計劃、實驗室建設規劃、畢業生去向引導，重點闡述了我校以“課程體系為基礎，實驗室建設為重點，科學研究為龍頭，師資條件為保證”的可健康發展的有特色的“智能科學與技術”專業建設的規劃與實踐。關鍵詞：智能科學與技術；專業建設；機器智能；信息智能

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

1引言

信息時代正在向智能時代前進，這是科學技術發展和人類需求的必然。在這種背景下，國內各高校都在大力調整現有信息類專業，建設新專業。“智能科學與技術”專業(簡稱智能專業)是教育部于2004年新增的目錄外試點專業。2005年10月，我校原信息與通信工程系自動化專業依托我校的學科優勢與教學資源，把握先機，申請開辦工學門類中電子信息類的智能專業，獲教育部批準，于2007年正式招生。2007年招生數為32人(1個班)，2008年招生數為66人(2個班)，自2009年始，計劃招生數擴大到3個班。

2智能科學與技術專業內涵與專業培養目標

智能科學的任務是要探索人類思維與行為的機制，智能技術將這種機制盡其可能地移植給人造機器系統，將人類從很多復雜的思維活動中解脫出來，讓機器系統為人類工作。簡言之，智能科學與技術是尋求機器智能和信息智能的構建方法和實現技術。培養什么類型的人才，是高校必須明確的專業定位問題。專業定位首先必須和學校自身的指導思想、發展戰略和目標定位相適應。作為北京市的市屬市管高校，我校培養目標的定位是主要為北京市培養應用型創新技術人才。

具體而言，我校智能科學與技術專業的培養目標是：培養面向現代前沿技術，德、智、體、美全面發展，具有控制論、系統論和信息論的基本思想和創新的思維方式，具有堅實的數學、物理、電子、計算機和信息處理的基礎知識，系統地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識與方法，掌握智能系統與工程、智能信息處理和電子技術等領域的專業知識和工程技術，本科畢業后能在智能科學技術領域從事智能信息處理、智能行為交互和智能系統集成的應用、教學、開發和管理工作，并可繼續攻讀智能科學與技術以及相關學科的碩士學位，適應21世紀社會主義現代化建設需要，素質、能力、知識協調統一的應用型高級技術人才。

3專業建設

大學本科專業建設的主要目的，不僅僅要進行科學與技術的研究，更要培養合格的專業人才。對于目前國內普遍認可的由中國人工智能學會教育工作委員會建議的“智能理論與方法”、“知識處理”和“智能系統與應用”這三大智能專業的支柱方向，我校選擇“知識處理”和“智能系統與應用”這兩個方向作為智能專業的專業方向。

“智能系統與應用”方向著重學習與“機器智能”有關的基本理論、方法與技術，培養在智能控制方法與技術領域具有系統的專業知識和較強的實踐能力，從事智能化系統集成的研究、設計、開發與應用的高級技術人才。

“知識處理”方向著重學習與“信息智能”有關的基本理論、方法與技術，培養從事具有學習能力的智能系統、智能信息處理、機器學習等方面的研究與應用的高級技術人才。

3.1課程與實踐體系的構建是專業建設的基礎

圍繞專業培養目標設置哪些課程和實踐環節，是需要智能科學專業學者與師生思索的問題。我們認為：一方面要與智能專業發展前景相適應，另一方面要符合學校的發展戰略和培養工程應用型人才的目標定位，要有所為而有所不為。

(1)課程體系的構建

我校的智能專業結合自動化、信息網絡、航空航天和機器人開展，在課程設置上，對前幾屆學生不追求進行腦科學與神經生理學、認知科學的教育，而是強化在計算機硬件和軟件系統的應用平臺上有關智能系統的基本理論和基本知識的教學，注重對學生實踐和創新能力的培養。具體來講，是圍繞“智能機器”(智能機器人)的傳感系統(視覺、聽覺、觸覺等)、運動規劃和運動控制，以新一代微控制器為核心，以智能控制、多智能體協同策略、多傳感器網絡系統、人機互動、神經網絡和遺傳算法等智能計算和信息處理方法為重點進行教學。

新專業要具有競爭力，必須盡快形成自己的特有體系和特色課程，特色課程將成為區別相關專業的重要標志。培養計劃以“人工智能”、“智能機器人”、“機器學習”、“專家系統”、“機器視覺”、“智能決策支持系統”、“智能產品技術”為核心特色課程。目前，我校智能專業的基本課程體系如圖1所示。

(2)實踐教學體系的構建

實踐教學是培養和鍛煉高校學生動手能力和科技創新能力的主要途徑。我校歷來重視實踐教學，目前已探索建立了以課程實驗教學為基礎，以課程設計與畢業設計為核心，以學生科技創新和學生科技競賽為外延，以實驗室全面開放為形式的實踐教學體系。大部分必修的專業基礎課和專業課均安排了上機、實驗等環節。此外，獨立安排了40周的各類教學實習、生產實習、課程設計、專業綜合實踐和畢業設計。實踐教學和計算機應用在整個教學計劃進程中不斷線。目前，我校智能專業的實踐教學體系如圖2所示。

3.2實驗室建設和創新實踐基地建設是專業建設的重點

創新人才的培養是需要基礎的，包括實驗室硬件、教師軟件、實驗項目積累等。實驗室是教師開展實驗技術研究、理論教學與實踐相結合的重要場所，是培養應用型人才必不可少的場所，是師生創新實踐的搖籃。實驗室建設原則是分層次加快建設、服務于培養目標、適應專業發展。

我校自動化學院控制工程與智能技術實驗教學中心智能科學與技術實驗室下設6個實驗分室，如圖3所示。智能網絡實驗室和智能檢測技術實驗室為專業技術基礎實驗室：智能機器人實驗室和復雜智能系統實驗室為智能系統與工程專業方向實驗室；智能信息處理實驗室和智能體仿真實驗室為知識處理專業方向實驗室。這些實驗室的設置和建設與專業教學計劃及其課程體系完全配套，并加強了開放實驗、實驗設計、綜合實驗、創新實驗和大學生競賽活動(如中國機器人大賽)，這有利于讓學生及早參加科研和創新活動，培養學生的創新精神和創新能力。

3.3科學研究是專業建設的龍頭

科研是創新的孵化器，只有科研才能造就創新型的教師和學生。我校一直重視探索理論研究與應用研究互動的有效機制，不等待解決理論問題之后才開始啟動應用研究。同時，重視科研與教學間的積極互動作用，重視學科建設與專業發展的關系，在不斷完善科研教學設施、優化科研教學環境的基礎上，形成了良好的科教互促開拓的局面。我校鼓勵教師開展科研工作，注重科研和教學內容結合。積極吸收學生參加教師科研，實現在科研過程中育人，并有效培養學生的創新精神和素質，同時將相關科研成果即時轉化到教學中去，體現在教學、實驗和課程設計內

容中。

我校多項與智能專業有關的研究成果達到國際先進水平。先后獲國家技術發明獎二等獎1項、國家科技進步獎二等獎1項，部級科技進步獎、國家發明專利和著作權多項。在慣性器件、組合導航系統、壓電復合換能器、飛行控制系統、大規模仿真場景關鍵技術與算法研究等國家優先支持發展的領域，多項研究成果已實用化，其中數字加速度計已由有關單位大批量生產，形成了新型加速度計產業，為國防和國家經濟建設做出了重要貢獻。因此，我校智能專業具有雄厚實力和健康發展的基礎。

3.4師資條件建設是專業建設的保證

師資條件建設包括隊伍建設、師德和教風建設等。我校的智能專業隊伍建設中，具有博士學位的教師占70％，具有研究生學歷的教師占100％。全體教師具有良好的科學素養和開拓進取的精神，具有計算機、物理電子學、傳感技術、機器人和自動控制專業背景的跨學科學習經歷。

我校智能科學與技術系的師資隊伍建設準備走引進和培養并重的道路，注重引進和培養人工智能方面的人才和智能體模擬方面的人才。我校積極鼓勵教師們開展學術交流活動，聘請智能領域經驗豐富的專家、教授，對本專業的實驗及教學進行指導。

在日常教學、科研工作的同時，我們結合專業教育、教學檢查、學生座談、文體活動、黨建工作、班主任工作、大學生競賽活動等環節，開展師德和教風建設，把“育人”工作滲透進教學工作中。使學生不僅“成才”，更要“成人”，不僅更加了解自己所學的專業，也從老師們的言傳身教中學到做人做事的道理，體會成功的含義。

4畢業生的就業和創業前景

黨的“十七大”強調，“增強自主創新能力，建設創新型國家”是國家發展戰略的核心。教育部為未來十年起草的“信息科學技術發展規劃”中提出，當前人類社會已進入了以計算機和網絡技術為基礎，以數字化、智能化為標志的現代信息社會，網絡環境下的智能信息處理、人工智能與認知科學、先進機器人技術等已成為重點的發展領域，這些都對培養智能科技高層次人才提出了迫切需求。智能專業的畢業生在傳統產業和高科技產品設計制造這兩大領域將如魚得水，大有作為，也可從事智能科學與技術的普及教育工作，或進一步深造。

5結束語

“智能科學與技術”專業建設在多所高等學校已經形成了強勁的發展勢頭，每一所高校都希望在信息技術高速發展的今天能夠把握先機、與時俱進。我們希望建設好這個新專業，為我校建設新大學、為北京市的經濟建設、為我國智能科學技術的騰飛和為國家培養創新型人才做出貢獻。