“智能科學與技術”本科專業教學改革及課程建設

劉麗珍　王旭仁　劉　杰

摘要：課程建設是提高高等學校本科教學水平和教學質量的一項具有戰略意義的奠基性工作。本文根據經濟社會發展對人才的需求，結合北京市教育教學改革項目的部分成果及北京市精品課程建設體會，通過分析智能科學與技術本科專業的實踐教學、培養模式、教學質量等方面的問題，探討專業建設中的教學改革和課程建設思路。

關鍵詞：課程建設；教學改革；教學質量

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

1引言

“智能科學與技術”專業是涉及認知科學、腦科學、人工智能，與國民經濟等密切相關的各類智能技術的前沿性本科專業。該專業覆蓋面廣泛，其理論吸取了思維科學(Noetic Science)、系統學、信息與網絡技術(Information and Network Technology)等相關精華思想；其技術側重于人機結合的智能系統設計及相關研究；其在智能機器人、虛擬制造，智能設計，仿真和規劃、智能游戲及智能化管理等方面的應用，滲透到了人類生活的各個層面，并產生了巨大的影響。

智能科學作為生命科學、信息科學、計算機科學、控制學、自動化等學科的交叉學科，是生命科學的精髓，是信息科學的核心。因此，其關鍵技術的突破性研究成果，將對科學技術、經濟和社會發展產生重大和深遠的影響。近年來，智能技術發展迅速，新思想、新理論、新技術不斷涌現，如模糊神經網絡、遺傳算法、進化程序設計、混沌理論、人工生命、計算智能等。以Agent概念為基礎的分布式人工智能更是異軍突起，從萬維網到智能網格的研究也如火如荼，進一步促進智能，科學技術及其應用在IT創新、經濟及國防建設中發揮積極的作用。

2智能科學專業建設與發展

高等學校的專業建設應該堅持以培養學生為根本；以傳授知識、培養能力、提高素質、協調發展為己任；以我國經濟結構戰略性調整的要求和產業發展對人才的迫切需求為工作重心；以緊貼學科的最新發展，培養良好的專業素質和創新能力為專業的建設目標，實現我國人才培養的跨越式發展。

2.1規范建設內容

“智能科學與技術”作為一個新型發展起來的專業，應當根據教育部、教學指導委員會的有關要求，認真研究專業定位，規范專業建設的基本內容，加強基礎，注重應用，優化結構，增強優勢，協調發展，突出特色。具體思路如下：

(1)規范課程設置、構建經濟社會發展需要的課程體系，并根據相關產業和領域的發展，適時改革教材內容，加強課程教學內容的建設。

(2)在整個教學課程體系中要突出專業特色和加強重點課程建設，并隨著新技術的發展不斷完善和調整。例如智能主體、知識發現與數據挖掘、自然語言理解、智能游戲、智能計算及語義網格等。

(3)重視對相關產業和領域發展趨勢和人才需求的研究，制定與生產實踐、社會發展需要相結合的專業培養方案，同時開辟多種渠道，建立與一線企業的緊密合作。

(4)基于“智能科學與技術”專業的前沿特性，不斷通過相關學術交流，讓教師了解最新的研究熱點和成果，同時為教師提供了解社會需求的平臺，提高師資水平。

2.2提高教學質量

“智能科學與技術”專業的建設是為了更好地培養高級創新應用型人才，因此專業建設的重點應當體現實踐教學環節及創新能力的培養。尤其是專業素養及分析解決問題的能力，首先從加強專業基礎知識訓練入手，培養學生在學科專業技術方面的專業素養，使其能夠協調各種相互沖突的項目目標，尋求優化解決方案。進一步針對專業特點，使學生通過項目實踐提高其運用所學知識解決實際問題的能力。

專業建設中的政策傾斜、條件改善、嚴格管理是提高人才培養質量的保障。進一步加大在專業實驗室、實習基地、圖書資料、基礎設施、師資優化等教學條件的建設力度，使其具有更加良好的辦學條件和更加先進的教學手段。在課程建設、教學改革與管理等方面，應當明確專業建設目標，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，實行專業責任制，落實相關人員責任，落實專業建設經費，確保達到專業建設的預期目標。

3教學改革是專業建設的核心

3.1實踐教學改革

實踐教學是理論教學的補充和延續，是溝通理論與實踐的橋梁，是培養本科學生創新能力的主要手段，是檢驗學生對理論知識的掌握程度與運用能力的唯一可靠標準。智能科學與技術專業是建立在實踐基礎上的應用學科，因此應該重視實踐教學體系的建設和管理，并視實踐教學為整個教學體系中的重要環節之一，鼓勵高水平教師以“研教結合”，積極承擔實踐教學任務，將實踐教學作為培養創新型人才、促進學生全面發展的關鍵所在。

構筑實踐教學體系，突出創新精神和實踐能力培養是智能科學與技術專業實踐教學改革的思路。通過課程實踐、暑期開展大型課程設計、學生課外科研創新立項、專業實習、畢業設計及各種電子設計大賽，全方位提升專業的實踐教學改革質量。并開展多渠道的合作交流模式，廣泛整合和利用業界優勢資源，緊貼產業需求進行形式多樣的實踐合作，逐步完善專業教育體系，培養學生的工程實踐能力。進一步開展課堂實驗教學與科研項目體系相結合、專業實踐與畢業實習相結合、開放實踐環境與學生科技創新活動相結合”的實踐教學體系。除此之外，還可以通過跨校、跨學科的開放式實踐教學基地，形成“基礎一專業一社會”實踐活動模式。

另外，實踐教學的考核改革思路要注重對學生整個實踐過程的考核。因為“智能科學與技術”專業的實踐教學基于非良構的環境，所以不僅要考核學生的最終成績，關鍵要考核學生在實踐活動中是否鍛煉了解決問題的能力，是否提高了認知水平等。所以應當采用多種考核相結合的方式檢驗學生的學習效果，突出對解決問題過程的考核。另外，專業還需要在實踐環節建立分級管理及網絡化+智能化的管理體系，形成一整套完善的實踐教學質量保障體系。

3.2培養模式改革

“智能科學與技術”專業應該堅持學科、專業和課程的一體化建設，開展以人才培養方案建設為核心，以促進學生知識、能力和素質協調發展為目標的創新型人才培養模式改革。既要培養本科學生扎實的理論基礎和專業知識，同時又要注重交叉學科知識的融會貫通，并通過聯合開發項目，培養學生的實際動手能力。

“智能與科學技術”當前的發展可謂日新月異，因此要積極開展與國內外企業及高級研究機構的交流與協作，培養學生掌握最新的相關技術，成為適應市場經濟和信息產業發展需要的實用復合型人才，力爭在競爭中保持優勢。具體改革思路如下：

(1)以學生為中心，以提高教師素質為前提，以聯合外圍實踐環境為平臺，融素質教育、知識傳授及能力培養為一體，加強對學生實踐能力、探索精神、科學思維、創新應用的培養。

(2)智能專業的知識具有很強的研究性，有計劃地將本科生按照他們的興趣愛好，逐漸吸納到由導師、研究生和本科生組成的科研梯隊中，對學生進行系統的科研實踐訓練，這種本科生與研究生的互動教學方法可以有效地推動本科生創新能力的培養。

(3)“智能科學與技術”的學科特點決定了專業在人才培養方面的交叉融合性，明顯體現了與其他領域的技術相互滲透的必要性，這種跨學科的交叉應用更能激發專業的活力，充分發揮專業的科研潛力。因此，拓寬領域合作是學科在教學改革中值得關注的問題。

4課程建設是專業發展的基礎

本科專業教學規劃的主要任務是有計劃地為引導學生獲得預期的學習效果，并制定、建設和完善各門具體的課程學習。其中，專業發展進一步強調課程建設要以服從整體人才培養目標需求為基礎，以符合社會需求的專業發展為宗旨，以全面深化教學改革為前提。同時，由于高等學校的本科教育主要是培養適應科研、生產、管理、服務等一線需要的實用型人才，因此，課程建設應當以此為總體目標，在深入開展教育教學研究的基礎上，全面開展教學內容、教學方法與手段、實踐教學及考核方式的改革。

4.1課程建設是教學平臺建設的重中之重

課程建設為專業發展搭建了良好的課程教學平臺，改善了課程教學條件，提升了課程教學質量和水平，在培養創新人才方面起到了良好的促進作用。這一工作既是高等學校教育教學改革和專業建設發展的需要，也是面向適應市場型教學關系的需要，力求通過課程建設推動專業的教學改革和現代化教育技術手段的運用。

除此之外，課程建設規范了專業相關課程的教學大綱、實踐教學模式、相關學習資料、教學內容體系、電子教案及習題輔導等教學資源，為學生自主學習提供了豐富的教學環境和良好的規范化教學服務平臺。同時，對網絡教學及遠程教育事業也起到了推動和促進作用，有利于學生跨越時空的個性化自主學習。另外，對教師的課程教學效果、實踐教學及教學條件的改善和提高也起到了重要的支撐作用。因此，課程建設有利于專業建設和教學改革工作的全面開展，有利于人才培養目標的順利實現。

4.2深化專業教學改革是課程建設的前提

基于“智能科學與技術”專業特點，課程建設中教學內容的改革要根據專業規范要求，正確處理教學內容不斷更新與教學過程相對穩定的關系，精選核心內容，壓縮或刪除陳舊或重復內容，與相關學科的最新發展成果相結合，對課程體系和教學內容作整體優化，注重教學與科研結合的成效，培養學生理論結合實踐的能力。

教學方法的改革要以課堂教學為中心，以學生為主體，開展實驗教學、課外學習、科研實踐和探究式教學等多維度的立體化教學活動，增強學生的學習興趣和動力，培養學生發現問題和解決問題的能力。同時，課程建設要積極開展學生自主學習活動，充分調動學生自覺學習的主動性和積極性，激發學生的學習熱情和興趣，拓展學生的知識面，培養學生的自學能力，有利于學生的知識、能力、素質的協調發展。在此基礎上，采用探究討論的教學方法，培養學生的創新能力和創新意識。教學手段是實現人才培養模式的途徑和工具。在課程教學過程中，教師通過適當的教學手段與學生進行溝通，實現知識的傳授，并對學生的學習進行指導和幫助，將教學過程從課堂教學延伸到網絡教學，從課時內教學延伸到課時外教學，從講述教學延伸到啟發教學，拓寬教師和學生的聯系渠道，提高學生學習知識的積極性。同時，為學生提供課外學習的平臺和環境，讓學生到更加廣闊的學習空間中去攝取知識、進行交流。這種方式不僅能夠鞏固學生所學知識、更能拓寬學生的知識面，提高學生的自主學習能力，使學生在更加客觀的環境中探索學習。因此，在教學方法及手段的改革是保證課程建設的重要基礎，也是提高教學質量的關鍵舉措。

“智能科學與技術”專業的課程建設應該樹立大課程的全局意識，同時，從縱向的角度來分析本科課程的教學體系和特色，包括不同層次的建設內容，如課程定位、教學內容、教學方法和手段的應用等幾個方面。因而使課程建設呈現出分層次、多樣化的分布特點。在此基礎上，進一步規范課程建設標準，使其更能適應智能科學與技術專業本科教育教學的需要。

5結束語

總之，“智能科學與技術”專業的教學改革及課程建設是專業建設與發展中的系統工程，除了本文所探討的相關內容外，還涉及到專業之間的相互通融與支撐、實踐教學環節的組織與開展、精品課程的建設、課程考核方式的科學化和多樣化、學生創新能力和創新意識的培養、因材施教的具體措施等多方面的研究。教育教學改革是課程建設的前提、基礎和動力，因此我們將在改革中求發展，發展中求質量，探索一條適合高校智能科學與技術本科教育教學的課程改革與建設之路，為創新復合型人才的培養打造良好的課程教學平臺，努力提升本科教學質量。