引論：我們?yōu)槟砹?3篇智能科學(xué)技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
2創(chuàng)新型智能技術(shù)人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與計算機(jī)技術(shù)幾乎同時起步，但其進(jìn)展比計算機(jī)技術(shù)要慢許多，根本問題在于高級智能的載體——“人腦”是世界上最復(fù)雜的系統(tǒng)，人類對它的認(rèn)識和了解仍然處于初級階段。近年來通過智能技術(shù)解決實際應(yīng)用問題有了長足進(jìn)步，國內(nèi)已相繼有20多所高校面向市場變化和未來需求，自2004年以來陸續(xù)開辦了智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。盡管大多數(shù)智能技術(shù)的理論基礎(chǔ)還不完備，但實際應(yīng)用的強(qiáng)勁需求與問題解決能力超越了薄弱理論基礎(chǔ)的約束。本專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容與課程實踐都適合教師與學(xué)生以研究者的身份參與到“教”與“學(xué)”的活動之中。1）研究型教學(xué)。蓬勃發(fā)展中的智能技術(shù)需要教師啟發(fā)式、創(chuàng)造式、批判式地“教”，學(xué)生也要創(chuàng)造式、批判式地“學(xué)”。教與學(xué)要能夠從研究思維、問題探索、模型改進(jìn)、算法優(yōu)化、腦認(rèn)知和自然智能指導(dǎo)的角度推進(jìn)教學(xué)活動，進(jìn)行創(chuàng)新性教學(xué)和研究型學(xué)習(xí)。教學(xué)實踐活動中應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生半監(jiān)督式學(xué)習(xí)與自監(jiān)督學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，鼓勵引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)，經(jīng)典案例、前沿講座、討論探索貫穿課堂教學(xué)，課程考核注重創(chuàng)新科技實踐、問題探索、課程內(nèi)容探索、課程研究性專題報告、以課程為基礎(chǔ)的作品開發(fā)等創(chuàng)新效果和教學(xué)效果。2）“研究型分組”培養(yǎng)。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開辦時間不長，成熟教材不多，課程體系需要不斷適應(yīng)學(xué)生和社會的需求做出調(diào)整，又加上智能科學(xué)專業(yè)課程本身的發(fā)展探索與實際應(yīng)用現(xiàn)在處于同步發(fā)展階段，決定了專業(yè)老師大力推進(jìn)“研究型班級教學(xué)”，在教學(xué)過程中實施“大班基礎(chǔ)講授”+“小班研究型討論”+“小組探索型課題實施與報告”的教學(xué)體系，同時來自相關(guān)研究方向的研究生也作為助教協(xié)助專業(yè)老師對小班（組）課題討論進(jìn)行引導(dǎo)。3）科研訓(xùn)練提高學(xué)習(xí)積極性。大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練引導(dǎo)學(xué)習(xí)，大一、大二年級主要學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課程和大類專業(yè)基礎(chǔ)課程，其中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課，如線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計、離散數(shù)學(xué)等，由于缺乏實際應(yīng)用案例支撐，很多學(xué)生會懷疑這些知識在將來本專業(yè)學(xué)習(xí)中的用處，課堂課后處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，個別學(xué)生還會由于認(rèn)識滯后，產(chǎn)生厭學(xué)情緒甚至放棄基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，以致于專業(yè)分流后表現(xiàn)為學(xué)習(xí)能力嚴(yán)重不足。通過吸收本科生參加科學(xué)創(chuàng)新實踐和科技活動，使他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識能夠用來解決實際問題，有利于提高本科生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的積極性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。同時，教師也能從中發(fā)現(xiàn)部分優(yōu)秀本科生的創(chuàng)新潛力和研究能力，激發(fā)他們科學(xué)研究的興趣，引導(dǎo)他們把智能科學(xué)技術(shù)作為研究方向并致力于攻讀相關(guān)方向碩士研究生、博士研究生，進(jìn)一步強(qiáng)化其科學(xué)創(chuàng)新能力，勢必會使其獲得高水平創(chuàng)新性成果。大類培養(yǎng)模式下強(qiáng)化專業(yè)教育與實踐，專業(yè)老師要積極主動引導(dǎo)學(xué)生，變被動地等待學(xué)生選專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)槲齼?yōu)質(zhì)學(xué)生，以大二上學(xué)期為主要時間點(diǎn)，引導(dǎo)大類專業(yè)學(xué)生對特色專業(yè)的興趣，通過科學(xué)研究和學(xué)生科技活動吸引選拔學(xué)生進(jìn)科研團(tuán)隊，同時實施科研成果進(jìn)課堂、進(jìn)教材、進(jìn)學(xué)生活動。專業(yè)教師、班導(dǎo)師可宣講專業(yè)特色和就業(yè)前景，指導(dǎo)本科生申請大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃、參加科技競賽、開發(fā)智能技術(shù)特色作品。大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練計劃，需要本科生積極主動地理解大類下各子專業(yè)的特點(diǎn)和特色，結(jié)合自己的興趣愛好和實際情況，在大類培養(yǎng)結(jié)束時分流到各特色專業(yè)。因此，本科生參加科研實踐和專業(yè)科技活動的時間點(diǎn)很重要，從大一結(jié)束后的暑假開始，一直延續(xù)到本科畢業(yè)，同時實施“泛畢業(yè)設(shè)計”（即大二選方向并實施課題基礎(chǔ)儲備，大三實施課題，大四結(jié)合專業(yè)實習(xí)完善畢業(yè)設(shè)計）[3]，這樣既充分利用了本科生大二大三充裕的課后時間，也緩解了大四本科生面臨就業(yè)、考研、出國等問題的突出矛盾。
3智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)
智能技術(shù)已成為當(dāng)前技術(shù)革命創(chuàng)新的源泉，智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域，比如2014年11月2日開始處女航的皇家加勒比郵輪公司“海洋量子號”郵輪也因為大規(guī)模運(yùn)用了高科技智能系統(tǒng)而號稱“世界上第一艘智能郵輪”。智能系統(tǒng)是建立在“智能技術(shù)+計算技術(shù)”基礎(chǔ)上，結(jié)合了控制技術(shù)、信息技術(shù)的軟硬件系統(tǒng)。智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)目標(biāo)是社會急需的智能系統(tǒng)開發(fā)工程師，其從事的工作主要包括智能系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、維護(hù)、運(yùn)營、服務(wù)及相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)。為了適應(yīng)智能系統(tǒng)開發(fā)人才的培養(yǎng)，應(yīng)該建設(shè)智能終端實驗平臺、計算智能實驗平臺、腦認(rèn)知實驗平臺、高性能計算平臺等人才培養(yǎng)基地與實訓(xùn)基地，推進(jìn)實施智能終端軟件開發(fā)技術(shù)、智能系統(tǒng)應(yīng)用課程設(shè)計、智能系統(tǒng)與工程課程設(shè)計、智能游戲開發(fā)與設(shè)計、人機(jī)交互系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計等教學(xué)實踐活動。
4復(fù)合型智能技術(shù)人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)是一門綜合學(xué)科，智能技術(shù)也廣泛應(yīng)用到智能交通、智慧城市建設(shè)、電子信息、信息安全、電子政務(wù)、電子商務(wù)、工業(yè)制造、教育、醫(yī)療、管理、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化等眾多領(lǐng)域，需要大量復(fù)合型智能技術(shù)人才。筆者認(rèn)為，以下4條措施是智能科學(xué)與技術(shù)新興專業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型人才切實可行的培養(yǎng)方案：①充分發(fā)揮大類培養(yǎng)特色明顯的人才培養(yǎng)優(yōu)勢，開放“全校特色專業(yè)選修課”，跨專業(yè)、跨學(xué)院科教團(tuán)隊，與大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃融合，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合性、復(fù)合性、應(yīng)用性；②引導(dǎo)并嚴(yán)格要求B學(xué)分課程學(xué)習(xí)，特別是設(shè)計規(guī)劃實施好“科技創(chuàng)新”、“文體活動”、“技能認(rèn)證”、“企業(yè)實習(xí)”、“暑期社會實踐”等綜合能力提高計劃；③交叉融合辦好本科生二專業(yè)，鼓勵學(xué)有余力的本科生對知識的渴求，允許學(xué)生在本專業(yè)的基礎(chǔ)上再輔修另一個專業(yè)，并提供配套措施，保證二專業(yè)學(xué)生能獲得優(yōu)質(zhì)教育，發(fā)揮學(xué)科交叉融合優(yōu)勢，使本科生形成寬廣深厚的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)有特色的智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)復(fù)合人才；④通過與企業(yè)橫向合作，建立校企實訓(xùn)基地，緊跟企業(yè)和市場需求，與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用人才。
篇2
“智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊”的教學(xué)隊伍是一支由國家級教學(xué)名師領(lǐng)銜[5],知識結(jié)構(gòu)、梯隊結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)比較合理,具有明顯的學(xué)科優(yōu)勢、課程優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和教學(xué)科研優(yōu)勢的頗具特色與影響力的教學(xué)團(tuán)隊。該團(tuán)隊以中南大學(xué)智能科學(xué)研究中心為核心,主要承擔(dān)人工智能基礎(chǔ)、智能控制導(dǎo)論、機(jī)器人學(xué)、專家系統(tǒng)等本科基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程,碩士學(xué)位課程人工智能、智能控制和機(jī)器人控制技術(shù)以及留學(xué)生碩士學(xué)位課程Artificial Intelligence和博士生學(xué)位課程智能系統(tǒng)原理與應(yīng)用的教學(xué)。
教學(xué)團(tuán)隊在建設(shè)過程中,注重教學(xué)改革,加大課程建設(shè)和教材建設(shè)力度,不斷改進(jìn)教學(xué)方法,在課程改革、教材建設(shè)、教學(xué)手段、隊伍建設(shè)以及交流合作等方面取得一些進(jìn)展。本文擬就教學(xué)團(tuán)隊的改革與建設(shè)的相關(guān)理念與實踐問題加以總結(jié),談?wù)勎覀兊囊娊狻?/p>
1創(chuàng)新教學(xué)方法
教學(xué)是教師的本職和核心工作。本教學(xué)團(tuán)隊一直致力于教學(xué)方法與教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新,虛心學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗和方法,積極探索教學(xué)新路,形成了“以趣導(dǎo)課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學(xué)模式和教學(xué)方法[6-7]。充分激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,發(fā)揮獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。我們在教學(xué)過程中應(yīng)用了課堂演示、課堂互動、課堂辯論、課后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)實驗等一系列現(xiàn)代化全方位的教學(xué)新模式。此外,為提高學(xué)生的動手能力和理論水平,讓學(xué)生直接參與部分教師課題,理論聯(lián)系實際,為畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。具體措施如下:
1) 舉行課堂討論會,營造自由探索氛圍。
為調(diào)動學(xué)生的積極性,我們在授課過程中多次開展課堂討論會和辯論會等活動,讓學(xué)生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點(diǎn),使學(xué)生全方位地接觸所學(xué)課程,培養(yǎng)學(xué)生的研究能力,真正實現(xiàn)師生互動,并鼓勵學(xué)生用英語討論。學(xué)生對有些問題展開了激烈的爭論,激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能,明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。課程中還經(jīng)常請來在科研工作中擔(dān)任主要任務(wù)的教授和博士生來給學(xué)生介紹最前沿的科學(xué)動態(tài),激發(fā)學(xué)生們對所學(xué)知識和科學(xué)研究的興趣。在研究生教學(xué)方面,我們更進(jìn)一步通過舉辦課程課堂學(xué)術(shù)研討會,讓學(xué)生在一年級就開始接觸學(xué)科前沿,自己查閱資料和動手寫科技論文,并在研討會上宣讀討論,培養(yǎng)獨(dú)立工作能力和從事學(xué)科前沿研究的能力,為將來的高層次研究打下基礎(chǔ)。
2) 倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。
注意采用面向問題的啟發(fā)式方法進(jìn)行教學(xué),啟發(fā)學(xué)生求解問題能力,強(qiáng)化學(xué)生的參與意識,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)中還注意采用了多種交互式策略,如課堂教師提問、鼓勵或指定學(xué)生用英語提問、學(xué)生就某個知識點(diǎn)進(jìn)行主題發(fā)言后老師點(diǎn)評等。此外,師生通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交互,方式包括Email、BBS和QQ談和交換文件等。
根據(jù)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新潛力,對有專業(yè)特長的本科生,在自愿情況下,挑選2～3名參與國家級項目研究工作,進(jìn)行中長期培養(yǎng)試點(diǎn),實現(xiàn)本科培養(yǎng)過程與碩士、博士研究生培養(yǎng)過程的銜接。
3) 增強(qiáng)課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié),籌建智能專業(yè)實驗室。
智能科學(xué)基礎(chǔ)課程的概念性較強(qiáng),初學(xué)者感到比較抽象,而實驗教學(xué)又是薄弱環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合學(xué)生實際情況,我們對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)十分重視,設(shè)計了一些新的實驗項目,探索新穎的實驗方法。新開實驗項目包括人工智能實驗、智能控制實驗、專家系統(tǒng)實驗、機(jī)器人學(xué)實驗、人工智能課程設(shè)計等。對相關(guān)課程的原有實驗,我們也進(jìn)行了一些改革,增設(shè)了個性化的實驗,使得學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報告自己研究的過程和結(jié)果留有空間。這些做法能夠鼓勵學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。通過實驗教學(xué),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際,驗證所學(xué)理論知識和概念,加深理解,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造能力。
除課堂實驗外,我們還充分發(fā)揮虛擬實驗的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗,讓學(xué)生在課外上網(wǎng)練習(xí)。通過虛擬實驗,學(xué)生可以了解算法的具體運(yùn)行過程,調(diào)整參數(shù)和過程,并進(jìn)行驗證以加深對知識的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,從而達(dá)到教學(xué)目的。
結(jié)合科研,購進(jìn)和自制部分新設(shè)備、新系統(tǒng),計劃建設(shè)智能專業(yè)實驗室,為教學(xué)提供更多的優(yōu)良實驗設(shè)備。例如,已研制“中南移動一號”和“中南移動二號”自主移動機(jī)器人共7臺,已購進(jìn)RCB-1型教學(xué)機(jī)器人20套等。
教學(xué)團(tuán)隊教師還指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽活動、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃及創(chuàng)新教育計劃項目等,取得優(yōu)秀成果。
2推進(jìn)課程改革
教學(xué)改革是課程建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的生命線。我們把國家級精品課程和全國雙語教學(xué)示范課程放在優(yōu)先建設(shè)的位置,并以它們帶動其他課程建設(shè),完善系列課程建設(shè),同時新辦了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。
2.1搞好精品課程建設(shè),改進(jìn)雙語示范課程教學(xué),穩(wěn)步推進(jìn)系列課程建設(shè)
本團(tuán)隊著力搞好已有的2門國家級精品課程、1門全國雙語教學(xué)示范課程,更新精品課程網(wǎng)站,豐富課程內(nèi)容。為了及時反映上述課程中相關(guān)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展,我們調(diào)整了教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,修訂了教學(xué)大綱,并對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化和更新,極大充實了各課程教學(xué)內(nèi)容。同時,通過校際教學(xué)活動和網(wǎng)上資源共享對精品課程、雙語教學(xué)示范課程進(jìn)行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。
為加強(qiáng)精品課程建設(shè),完善和拓展課程體系,在總結(jié)現(xiàn)有精品課程的建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,又建成省級精品課程1門,校級精品課程1門。
為提高學(xué)生的專業(yè)英語水平和學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠開拓眼界,追蹤國際前沿科學(xué)研究,本團(tuán)隊長期對雙語教學(xué)進(jìn)行研究和實踐。除改進(jìn)人工智能雙語教學(xué)示范課程外,團(tuán)隊承擔(dān)的其他課程,如智能控制、機(jī)器人學(xué)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等也實行了雙語教學(xué),并為該課程引進(jìn)英文輔助教材。例如,對人工智能課程,我們先后采用Nilsson和Russell等編著的國外影響較大的英文原版教材作為主要教學(xué)參考書[10-11],供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。在雙語教學(xué)中,一般以漢語講授為主,英語為輔,并對一些關(guān)鍵詞同時用漢語和英語表示。對部分章節(jié)或某個專題,采用純英語教學(xué)或以英語為主漢語為輔的教學(xué)。對PPT課件的編寫分為純漢語、純英語和英漢混合幾種方式。英語教學(xué)比例要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生英語水平而定,其檢驗標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生的接受程度與學(xué)習(xí)效果,根據(jù)這一點(diǎn)來適時調(diào)整雙語教學(xué)中英語對漢語的比例。
通過教改實踐,我們承擔(dān)的智能科學(xué)基礎(chǔ)課程逐步形成為具有明顯特色的課程體系。我們講授的課程從智能科學(xué)的基礎(chǔ)課程到專業(yè)基礎(chǔ)課程,再到專業(yè)實踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進(jìn)、優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科從基礎(chǔ)到應(yīng)用的系列課程體系。
2.2新辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)
智能科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)代科技發(fā)展的前沿學(xué)科和重要組成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培養(yǎng)能力[12]。我校的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科方向經(jīng)過近20年的發(fā)展,已形成了具有自身優(yōu)勢和特點(diǎn)的學(xué)科,在國內(nèi)具有一定的知名度和優(yōu)勢。為了促進(jìn)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展,經(jīng)過多年積極準(zhǔn)備,我們于2009年申報了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)并獲得教育部批準(zhǔn)。通過向兄弟學(xué)校學(xué)習(xí)調(diào)研,了解該專業(yè)人才需求、專業(yè)建設(shè)規(guī)劃,設(shè)定適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)計劃與課程設(shè)置方案。雖然我們開辦“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)較晚,但我們從2002年開始,就一直關(guān)注和積極參與國內(nèi)智能科學(xué)的學(xué)科的討論與新專業(yè)籌備工作[13]。
我校于2009年申報獲準(zhǔn),在自動化專業(yè)增設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向,目前已招收2屆學(xué)生共84人。我們?yōu)檫x讀智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)方向的每個學(xué)生選定指導(dǎo)老師。每個學(xué)生都可以參加指導(dǎo)老師的課題,指導(dǎo)老師也可以利用自己的學(xué)識、經(jīng)驗和責(zé)任心來更好地管理呵護(hù)學(xué)生。這一做法取得明顯效果,不僅受到同學(xué)們的普遍歡迎,也得到了學(xué)校的肯定。我們還多次召開師生見面會并通過指導(dǎo)老師走訪宿舍,了解每個人的情況。為了消除代溝,努力融入同學(xué)當(dāng)中,學(xué)習(xí)熟悉他們的語境和思維想法。我們的目標(biāo)就是不讓一個學(xué)生掉隊。
創(chuàng)建與建設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)新專業(yè),將為智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)建設(shè)提供一個更加寬廣的平臺,并對計算機(jī)、自動化和電子信息等學(xué)科的專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)提供一個新的增長點(diǎn)。我們將以智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)為契機(jī),虛心學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的專業(yè)建設(shè)的做法和經(jīng)驗,進(jìn)一步規(guī)范智能科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)課程教學(xué),讓智能科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)建設(shè)登上一個新的臺階。
3加強(qiáng)教材建設(shè)
教材是教學(xué)的重要工具和資源,其水平直接影響教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中,我們與時俱進(jìn),對教學(xué)內(nèi)容不斷優(yōu)化與更新,精益求精地編寫反映學(xué)科發(fā)展的教材[14]。
我們對原有編寫出版的教材進(jìn)行修訂,反映新世紀(jì)學(xué)科發(fā)展水平和發(fā)展趨向,以適應(yīng)教改需要。把這些最新內(nèi)容用于教學(xué),使學(xué)生了解到國際前沿動態(tài)和本學(xué)科的最新成果。
以相關(guān)系列課程為平臺,注重教材配套,服務(wù)因材施教,著眼長遠(yuǎn)教材建設(shè)。僅2007年以來我們已出版的相關(guān)教材及專著如下:
《智能控制原理與應(yīng)用》,國家級精品課程配套教材,2007;《智能控制導(dǎo)論》,國家級精品課程配套教材,2007;《未知環(huán)境中移動機(jī)器人導(dǎo)航控制理論與方法》,2008;《機(jī)器人學(xué)》,第二版,國家級教學(xué)團(tuán)隊配套教材,2009;《機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)》,國家級教學(xué)團(tuán)隊配套教材,2009;《人工智能及其應(yīng)用》,第四版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《人工智能基礎(chǔ)》,第二版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《移動機(jī)器人協(xié)同理論與技術(shù)》,2010。
4優(yōu)化隊伍結(jié)構(gòu)
師資隊伍建設(shè)是團(tuán)隊建設(shè)的源頭,沒有一流的教師隊伍就沒有一流的教學(xué)團(tuán)隊。在師資隊伍建設(shè)上,我們一直采取引進(jìn)優(yōu)秀人才和在職培養(yǎng)相結(jié)合的做法。對于人才的引進(jìn)主要通過辦專業(yè)和辦學(xué)科點(diǎn)等方式吸引人才,還通過創(chuàng)造教學(xué)和科研條件,穩(wěn)定教師隊伍,解決個人的發(fā)展問題。
采取有效措施,提高主講教師的學(xué)術(shù)積累和教學(xué)水平。一是教研組教師,特別是中青年教師積極參加重要科研項目,提高學(xué)術(shù)水平。二是派中青年教師赴國外研修訪問,了解和學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家同類課程的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗、相關(guān)課程設(shè)置情況與發(fā)展趨勢,將國外教學(xué)思想引入課程教學(xué)。
教學(xué)始終是教師的第一要務(wù),為了提高青年教師的教學(xué)素質(zhì),我們實施并完善了一系列管理措施和制度。
1) 設(shè)立名師工作室,實現(xiàn)名師資源共享形成多元化的帶教制度,安排高年資的教師對年輕教師進(jìn)行傳、幫、帶,可以有業(yè)務(wù)方面的指導(dǎo),也可以有認(rèn)識方面的交流。通過老教師對年輕教師全方位的指導(dǎo),使老教師的教學(xué)理念和經(jīng)驗得以繼承,加快了年輕教師的成長。
2) 有計劃地安排年輕教師虛心旁聽有經(jīng)驗教師的講課。通過聽課,不僅使年輕教師進(jìn)一步掌握課程的內(nèi)容,更重要的是使年輕教師學(xué)到了老教師的教學(xué)方法和經(jīng)驗,對其今后從事教學(xué)工作起到了積極的指導(dǎo)作用。
3) 對于第一次上課和第一次上某門新課程的年輕教師,團(tuán)隊都要在課前組織他們試講。試講前,安排老教師進(jìn)行指導(dǎo),傳授教學(xué)經(jīng)驗。試講時,由團(tuán)隊的教師參加聽課并對其進(jìn)行講評,肯定其優(yōu)點(diǎn),指出其不足,幫助青年教師盡快掌握課程的重點(diǎn),找到更合適的講授方法。此外,我們還備課,統(tǒng)一基本教案,幫助年輕教師成長。
近兩年來本教學(xué)團(tuán)隊獲得的主要教學(xué)獎勵就有徐特立教育獎、茅以升教學(xué)專項獎等。
5擴(kuò)大交流合作
我們在做好自身團(tuán)隊建設(shè)的同時,增進(jìn)與全國相關(guān)高校和教學(xué)團(tuán)隊的交流,學(xué)習(xí)兄弟團(tuán)隊的建設(shè)經(jīng)驗,在課程示范、教材推廣、網(wǎng)絡(luò)資源輻射等方面發(fā)揮積極作用。我們還開展校內(nèi)合作,聯(lián)合不同院系進(jìn)行教學(xué)和精品課程的申報與建設(shè),在校內(nèi)推廣改革成果;發(fā)表了一系列教改論文;發(fā)起籌備《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》;邀請企業(yè)界科技精英做本科生就業(yè)指導(dǎo)相關(guān)報告。
1) 增進(jìn)校際交流,發(fā)揮輻射作用。
我們經(jīng)常以講座報告形式在許多兄弟院校進(jìn)行教學(xué)與教改交流。例如,最近一年來就應(yīng)邀先后到上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東華大學(xué)、東南大學(xué)、國防科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、清華大學(xué)等校就智能科學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)、教改和建設(shè)問題作專題報告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數(shù)以百計的高等院校采用我們編著的教材和網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行教學(xué),國內(nèi)已有眾多的從事人工智能課程和智能控制課程教學(xué)的教師,來信來函索取我們開發(fā)的課程教案、課程演示和網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)資料等,我們一直盡力地搞好推廣和服務(wù)工作。
2) 撰寫課程改革論文,進(jìn)行國內(nèi)外交流。
本團(tuán)隊成員僅近一年多來,就在中國教育開放資源網(wǎng)、中國人工智能學(xué)會13屆年會、計算機(jī)教育、高等理科教育、計算機(jī)與現(xiàn)代化等會議及刊物上發(fā)表10篇教改論文,在國內(nèi)外進(jìn)行交流,起到介紹情況,交流信息和經(jīng)驗的積極作用。
3) 籌備全國相關(guān)課程教學(xué)研討會。
為了更好地交流經(jīng)驗,擴(kuò)大影響和輻射作用,我們發(fā)起并聯(lián)合中國人工智能學(xué)會教育工作委員會、中國計算機(jī)學(xué)會人工智能與模式識別專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會智能機(jī)器人專業(yè)委員會、中國自動化學(xué)會智能自動化專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會人工智能基礎(chǔ)專業(yè)委員會,籌備召開了首屆《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》[15]。圍繞各個學(xué)校在智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的課程改革與建設(shè)、課程和專業(yè)教學(xué)計劃制定和未來發(fā)展設(shè)想等方面進(jìn)行交流研討。通過交流研討,認(rèn)真學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的經(jīng)驗,并盡可能匯報我們的經(jīng)驗。我們相信,在與會全體代表的共同努力下,本次課程教學(xué)研討會一定能夠取得積極的成果。
注:本研究獲得教育部國家級精品課程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能(2007年)、國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(2008年)等項目支持。
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Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU
CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue
篇3
《北京市教育委員會關(guān)于印發(fā)北京高等學(xué)校高水平人才交叉培養(yǎng)計劃的通知》（京教高[2015]1號）提出共建高校雙方要根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展急需人才所應(yīng)具有的知識、能力與素質(zhì)，聯(lián)合相關(guān)行業(yè)企業(yè)，共同制訂專業(yè)和方向的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建與之相匹配的專業(yè)培養(yǎng)計劃，包括專業(yè)核心課程體系、實踐能力培養(yǎng)體系和素質(zhì)提升體系，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、專業(yè)過硬、能力突出的高素質(zhì)人才。
北京科技大學(xué)、北京信息科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)“機(jī)器人大腦方向”雙培項目于2015年開始正式實施。目前主要采用“3+1”培養(yǎng)模式，即前3年在北京科技大學(xué)自動化學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)，第4年在北京信息科技大學(xué)自動化學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)并完成畢業(yè)論文。
2“機(jī)器人大腦方向”雙培方案的構(gòu)建
北京科技大學(xué)是教育部直屬的985、211大學(xué)，其智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在京為一本招生，而北京信息科技大學(xué)為北京市屬學(xué)校，其智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在京為二本招生。兩校要交叉聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生，需要充分考慮兩校的生源情況，在充分論證的基礎(chǔ)上制訂出相應(yīng)的培養(yǎng)方案。
2015年4―5月，北京信息科技大學(xué)與北京科技大學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人先后進(jìn)行兩次會談，就兩校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)情況、雙培計劃的基本情況，“機(jī)器人大腦方向”教學(xué)計劃和培養(yǎng)方案交換了意見，形成了雙培計劃培養(yǎng)方案制訂的初步設(shè)想。兩校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有相似的歷史淵源和專業(yè)方向，因此，在充分討論的基礎(chǔ)上，決定以兩校現(xiàn)有的教學(xué)計劃為基礎(chǔ)，按市教委雙培的要求修訂“機(jī)器人大腦方向”教學(xué)計劃和培養(yǎng)方案。兩校分工實施課程教學(xué)、實踐教學(xué)、學(xué)生指導(dǎo)、質(zhì)量評價、組織學(xué)生科技創(chuàng)新、學(xué)科競賽等工作。
2.1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
具有堅實的數(shù)理基礎(chǔ)、信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識以及腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)知識，系統(tǒng)地掌握智能科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與方法，受到初步科學(xué)研究和工程實現(xiàn)的訓(xùn)練，具備智能系統(tǒng)集成、智能技術(shù)應(yīng)用方面研究和開發(fā)的基本能力。同時具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的新環(huán)境適應(yīng)能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，并具有良好的語言和計算機(jī)運(yùn)用能力。本科畢業(yè)后能夠在研發(fā)部門、學(xué)科交叉研究機(jī)構(gòu)以及高校從事與智能科技相關(guān)領(lǐng)域的科研、開發(fā)、管理或教學(xué)工作，并可繼續(xù)攻讀智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以及相關(guān)學(xué)科和交叉學(xué)科的碩士和博士學(xué)位。
2.2專業(yè)課程體系
智能科學(xué)技術(shù)是一門研究智能現(xiàn)象的本質(zhì)與機(jī)理、智能模擬的方法與技術(shù)以及智能機(jī)器與智能系統(tǒng)應(yīng)用的新興學(xué)科，由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能、信息科學(xué)技術(shù)等學(xué)科綜合交叉而成。圖1給出的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識體系，確定了課程設(shè)計的基本原則：智能應(yīng)用的過程中需要有信息學(xué)科中的計算機(jī)、通信、控制和檢測等方面技術(shù)的支撐；建立以計算機(jī)、通信、控制和檢測技術(shù)為工具，以智能機(jī)器人為載體，結(jié)合信息科學(xué)和智能科學(xué)理論基礎(chǔ)的課程體系。
為體現(xiàn)“機(jī)器人大腦”的專業(yè)方向與特色，課程體系中加強(qiáng)了腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)、腦機(jī)接口、軟件開發(fā)與應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等內(nèi)容。表1給出了智能科學(xué)與技術(shù)“機(jī)器人大腦方向”的專業(yè)課程體系，其課程體系模塊設(shè)計為計算機(jī)基礎(chǔ)、電路基礎(chǔ)、信息與控制基礎(chǔ)、機(jī)器智能、智能系統(tǒng)五大模塊。
“機(jī)器人大腦方向”專業(yè)核心課程確定為：電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信息論與編碼、信號處理、控制工程基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)、微機(jī)原理與應(yīng)用、腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)、人工智能基礎(chǔ)、機(jī)器人組成原理、計算智能基礎(chǔ)、智能機(jī)器人、機(jī)器學(xué)習(xí)等。
2.3專業(yè)實踐體系
按照工程認(rèn)證相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，建立了包括金工實習(xí)、電子工藝實習(xí)、各類課程設(shè)計與綜合實驗、工程認(rèn)識實習(xí)、專業(yè)實習(xí)（實踐）在內(nèi)的、完備的、面向工程需要的實踐教學(xué)體系，如圖2所示。
3“機(jī)器人大腦方向”雙培方案的實施
“機(jī)器人大腦方向”雙培計劃是北京地區(qū)高等教育綜合改革的試點(diǎn)，其目的在于推進(jìn)北京地區(qū)高校之間的合作和優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，提升北京高校辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。為此，兩校通力合作進(jìn)行了有益的探索與實踐。
3.1學(xué)風(fēng)建設(shè)
北京信息科技大學(xué)為雙培學(xué)生配備了輔導(dǎo)員和班導(dǎo)師，班導(dǎo)師由學(xué)院主管教學(xué)的副院長承擔(dān)。在新生入學(xué)的第一個學(xué)期，班導(dǎo)師就從中學(xué)生到大學(xué)生的過渡、適應(yīng)大學(xué)高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)方式方法、班委改選、期中考試后的總結(jié)等方面對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)院組織學(xué)生集中晚自習(xí)，由班導(dǎo)師、輔導(dǎo)員檢查。同時班導(dǎo)師、輔導(dǎo)員經(jīng)常走訪宿舍，與同學(xué)談心，使他們明確目標(biāo)并養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
同時，學(xué)校通過微信，不定期與共建高校的教師、學(xué)生溝通，隨時掌握雙培學(xué)生的學(xué)習(xí)生活狀況，如自動化學(xué)院開通的心動傳媒公眾號，成為雙培學(xué)生母校情節(jié)的有效紐帶。
3.2學(xué)生活動情況
北京信息科技大學(xué)和北京科技大學(xué)充分利用本校的資源，要求雙培學(xué)生積極參加兩校的各類活動，以達(dá)到市屬學(xué)校和央屬學(xué)校聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生的目的。例如，北京信息科技大學(xué)2015年4月邀請雙培學(xué)生開展了師生黨建活動“奔跑的人工智能”研討會，組織專業(yè)引領(lǐng)型學(xué)科競賽――新生R Auto杯智能小車競速比賽。
篇4
“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是國家教委在2006年設(shè)置的新專業(yè)，代碼；080627S，屬于工學(xué)電氣信息類。現(xiàn)已有南開大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等12所高校獲準(zhǔn)招生。
智能科學(xué)技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)的核心和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿和制高點(diǎn)，涉及自然科學(xué)的深層奧秘，觸及哲學(xué)的基本命題。智能科學(xué)技術(shù)的研究將對國民經(jīng)濟(jì)、社會進(jìn)步、國家安全生產(chǎn)產(chǎn)生深刻而巨大的影響，并將為智力革命、知識革命和信息革命建立理論基礎(chǔ)，為智能系統(tǒng)的研制提供新概念、新思想、新途徑。智能科學(xué)的興起和發(fā)展標(biāo)志著對人類為中心的認(rèn)知和智能活動的研究已進(jìn)入新的階段。目前，國際上對智能科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的研究高度重視。我國對該領(lǐng)域的發(fā)展特別關(guān)注。
智能科學(xué)與技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿，其理論研究與應(yīng)用開發(fā)對我國現(xiàn)行的教育與教學(xué)理念提出了挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有的教育體系中增加智能理論和智能技術(shù)教學(xué)，對全面地培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新的思維方式及激發(fā)學(xué)生們對信息技術(shù)未來的追求具有積極的意義。因此，為適應(yīng)智能科學(xué)與技術(shù)的深入研究和社會對從事智能化產(chǎn)品研發(fā)人員的迫切需求，在本科階段設(shè)立相應(yīng)的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是十分必要和及時的。因此，我校設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是適應(yīng)了社會發(fā)展要求的，必將為河北乃至全國的社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出巨大的貢獻(xiàn)。
近5年來，我校自動化系先后從事的包括11項國家級項目在內(nèi)的70余項科研課題，發(fā)表的近200篇學(xué)術(shù)論文，均不同程度地與“智能科學(xué)與技術(shù)”領(lǐng)域相關(guān)，積累了深厚的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)。由于良好的辦學(xué)隊伍和實驗條件，由我校申報的“智能控制技術(shù)與裝置教育部工程研究中心”已經(jīng)通過省級審查上報，因此，學(xué)科已經(jīng)具備了承辦“智能科學(xué)與技術(shù)”新專業(yè)的條件。
2 辦學(xué)條件
2.1 師資狀況
從我校辦學(xué)發(fā)展來看，“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的設(shè)立主要來自于近年來“自動化”專業(yè)在“智能化”和“信息化”方向的逐漸發(fā)展，以及“自動化”專業(yè)與“信息工程”、“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”等專業(yè)的交叉。受專業(yè)發(fā)展特色和學(xué)時等因素的限制，僅靠在原有“自動化”專業(yè)課程中增設(shè)新課已經(jīng)難以滿足相關(guān)領(lǐng)域人才培養(yǎng)的需要，因此可以說“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是由量變積累超出“自動化”專業(yè)領(lǐng)域而質(zhì)變派生出的一個新專業(yè)。基于此原因，“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)主要由自動化系中抽調(diào)人員組織專業(yè)課程階段的教學(xué)任務(wù)，專業(yè)基礎(chǔ)課程階段的教學(xué)任務(wù)則由電工電子教學(xué)中心等單位系協(xié)助完成。
由于我校“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是由“自動化”專業(yè)發(fā)展派生出的新專業(yè)，兩個專業(yè)多門課程的教學(xué)內(nèi)容是相同的，因此“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)可以得到“自動化”專業(yè)的協(xié)助，從而避免多數(shù)新專業(yè)先期出現(xiàn)的師資力量欠缺問題。
2.2 相關(guān)支撐專業(yè)
“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的主要相關(guān)支撐專業(yè)有“自動化”、“信息工程”、“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”等，其中與同屬電氣信息類的“自動化”專業(yè)關(guān)系最近。考慮到我校的具體情況，在新專業(yè)的辦學(xué)初期，“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)和“自動化”專業(yè)在科研、辦學(xué)經(jīng)費(fèi)、研究生培養(yǎng)等方面的統(tǒng)籌安排上統(tǒng)一劃歸省重點(diǎn)學(xué)科“控制理論與控制工程”管理。兩個本科專業(yè)的教學(xué)與學(xué)科的總體發(fā)展相互協(xié)調(diào)和支持，共同進(jìn)步。
2.3 實驗條件
由于“智能科學(xué)與技術(shù)”和“自動化”兩個專業(yè)多門專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容是相同的，因此“自動化”專業(yè)的多個本科生實驗室可以與“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)共用，包括：微機(jī)原理與微機(jī)控制技術(shù)實驗室、控制理論實驗室等，可完成“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“微機(jī)原理”、“微機(jī)控制技術(shù)”和“單片機(jī)原理與應(yīng)用”等多門專業(yè)基礎(chǔ)課程的實驗。
2.4 生源及就業(yè)形勢
智能科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)成為信息技術(shù)創(chuàng)新的重要增長點(diǎn)，其廣泛的應(yīng)用前景日趨明顯，如智能化電器、智能化樓宇、智能機(jī)器人、智能化機(jī)器、智能化物流等，所培養(yǎng)的學(xué)生正是目前高新技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的人才，同時這類人才也會對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的提升起到積極的作用，就業(yè)前景廣闊。在招生生源和畢業(yè)生就業(yè)方面均具備比較好的條件。
3 近期辦學(xué)規(guī)劃
3.1 師資隊伍建設(shè)
在師資建設(shè)方面，需要采取積極的人才戰(zhàn)略，走引進(jìn)和培養(yǎng)并重的道路，注重引進(jìn)和培養(yǎng)具有智能信息處理或智能控制研究背景的人才。同時，聘請人工智能領(lǐng)域經(jīng)驗豐富的專家、教授對本專業(yè)的實驗及教學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)，積極鼓勵教師們的學(xué)術(shù)交流活動。
3.2 實驗室建設(shè)
(1)利用自動化專業(yè)的微機(jī)原理與微機(jī)控制技術(shù)實驗室、控制理論實驗室等，完成“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)本科教學(xué)環(huán)節(jié)中“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“微機(jī)原理”、“微機(jī)控制技術(shù)”、“單片機(jī)原理與應(yīng)用”5門課程的實驗。
(2)建設(shè)“智能信息處理實驗室”，以通用實驗平臺的模式用于“數(shù)字信號與數(shù)字圖像處理”、“軟件工程”、“數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘”等課程的實驗和上機(jī)。
(3)利用教師在承擔(dān)智能科學(xué)與技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域科研課題中購置的相關(guān)實驗設(shè)備和儀器，滿足學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計階段和參加科技創(chuàng)新活動中對實驗設(shè)備的需求。3，3新專業(yè)課程體系建設(shè)
(1)積極向已經(jīng)設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的南開大學(xué)、北京科技大學(xué)等高校學(xué)習(xí)，通過廣泛的調(diào)研，使新專業(yè)的教學(xué)體系和課程內(nèi)容逐步合理化。
(2)緊跟科技發(fā)展新趨勢，突出“智能科學(xué)與技術(shù)”新專業(yè)的特色，注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，在智能化電器、智能化樓宇、智能機(jī)器人、智能化機(jī)器、智能化物流等方面培養(yǎng)社會急需的特色人才。
(3)在控制科學(xué)與工程一級學(xué)科碩士點(diǎn)下設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”的相關(guān)研究方向，加強(qiáng)該專業(yè)的學(xué)術(shù)梯隊建設(shè)和人才培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)院整體教學(xué)科研的和諧發(fā)展。
4 培養(yǎng)方案
4.1 培養(yǎng)目標(biāo)
我們努力使學(xué)生德、智、體、美全面發(fā)展，具有堅實的數(shù)學(xué)、電子、計算機(jī)、自動控制和信息處理的基礎(chǔ)知識，系統(tǒng)地掌握智能科學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與方法，受到良好的科學(xué)思維、科學(xué)實驗和初步科學(xué)研究的訓(xùn)練，具有分析問題和解決問題的能力，以及知識自我更新和不斷創(chuàng)新的能力。學(xué)生能適應(yīng)智能科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展。在個人素質(zhì)方面，具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的適應(yīng)新環(huán)境、新群體的能力，并具有良好的語言和計算機(jī)運(yùn)用能力。
4.2 基本要求
使學(xué)生系統(tǒng)地掌握“智能科學(xué)與技術(shù)”的基礎(chǔ)理論知識，以適應(yīng)自動化、智能信息處理與技術(shù)等方面的工作需求；掌握電路與系統(tǒng)的基本理論和實驗技術(shù)，具備分析和設(shè)計電子設(shè)備的能力；掌握信息獲取、處理的基本理論和方法，具有系統(tǒng)設(shè)計、集成、應(yīng)用的基本能力；了解智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)科前沿、最新進(jìn)展和發(fā)展動態(tài)；了解自動化和信息系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和理論前沿，具有研究開發(fā)新系統(tǒng)、新技術(shù)和各種智能化工程裝備的初步能力。
4.3 主要課程
我校“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的主要規(guī)劃課程包括電路、電子技術(shù)、微機(jī)原理、自動控制理論、現(xiàn)代控制理論、嵌入式系統(tǒng)、軟件工程、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字信號與數(shù)字圖像處理、智能控制、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘、人工智能概論、信息管理系統(tǒng)等。
篇5
中圖分類號：G642
本科生導(dǎo)師制為本科生配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師，從而進(jìn)行因人施教、教與育結(jié)合的人才培養(yǎng)，是一項創(chuàng)新型的本科生培養(yǎng)模式。作為一種高效的、個性化的人才培養(yǎng)制度，其執(zhí)行效果不如想象中的那么好，特別是在我國實現(xiàn)高等教育大眾化的進(jìn)程中，大學(xué)生在校人數(shù)逐年增多，而大學(xué)教師相對較少，使得眾多的本科生得不到教師的直接指導(dǎo)和幫助，從而使本科生導(dǎo)師制的積極意義不能被完全發(fā)揮。因此，我們有必要研究一種切實可行的本科生導(dǎo)師制模式，以適應(yīng)新形勢下高等教育對培養(yǎng)優(yōu)秀人才的需要。
1 本科生導(dǎo)師制與復(fù)合型人才培養(yǎng)的內(nèi)涵
1.1本科生導(dǎo)師制及其發(fā)展現(xiàn)狀
本科生導(dǎo)師制（Tutorial System）是在師生雙向選擇的前提下，由愛崗敬業(yè)、品德高尚、知識淵博的教師擔(dān)任本科生的指導(dǎo)教師，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、心理等方面進(jìn)行個別指導(dǎo)的教學(xué)制度。
本科生導(dǎo)師制最早在15世紀(jì)由牛津大學(xué)發(fā)明并實行。美國的普林斯頓大學(xué)于1902年引進(jìn)了導(dǎo)師制。1998年，美國研究型大學(xué)本科教育委員會在“重建本科生教育：美國研究型大學(xué)發(fā)展藍(lán)圖”報告中建議每個本科學(xué)生都要有一名導(dǎo)師，這種形式應(yīng)該在所有研究型大學(xué)中推廣開來。
就我國目前的大學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來看，導(dǎo)師制在傳統(tǒng)上只用于碩士和博士研究生層次。而在本科生層次上，只有少數(shù)院校的培優(yōu)班采用了導(dǎo)師制。例如，北京大學(xué)的元培計劃實驗班、北京郵電大學(xué)的葉培大學(xué)院等，在低年級實行基礎(chǔ)課程教育，構(gòu)建合理的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)；在高年級由學(xué)業(yè)導(dǎo)師因人施教，進(jìn)行個性化的專業(yè)教育及素質(zhì)教育。由于傳統(tǒng)教學(xué)管理方式及師生資源分配模式的影響，導(dǎo)師制未能充分發(fā)揮其積極意義，實施效果不是十分理想。
事實上，從中學(xué)進(jìn)入大學(xué)是一個跨越。在這個跨越中，中學(xué)的學(xué)習(xí)方法、生活環(huán)境等都與大學(xué)中的不同。同時，4年的大學(xué)正是大學(xué)生思維方法、學(xué)習(xí)能力、身心素質(zhì)等方面趨于成熟及穩(wěn)定的階段。由此可見，在大學(xué)生本科層次施行導(dǎo)師制，對于豐富學(xué)生的素質(zhì)教育、促使教書與育人有機(jī)結(jié)合、做到因材施教，顯得十分重要。
1.2智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特色及復(fù)合型人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)是一門涉及數(shù)學(xué)、生命科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息科學(xué)、控制科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科，是信息科學(xué)技術(shù)的核心、前沿和制高點(diǎn)。我國新型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量的高層次智能科技人才，而智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科為復(fù)合型人才的培養(yǎng)提供了天然的良好環(huán)境。具體說來，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的內(nèi)涵包含以下幾點(diǎn)。
1）基礎(chǔ)扎實，知識運(yùn)用能力強(qiáng)。學(xué)生能通過深入學(xué)習(xí)，掌握智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)，同時具備領(lǐng)域相關(guān)的多學(xué)科知識，包括計算機(jī)、自動化、信息、通信等，學(xué)會交叉融合，貫通多學(xué)科綜合知識，從而使本專業(yè)的畢業(yè)生有能力在未來知識激增的信息社會中適應(yīng)知識更新和淘汰的多種挑戰(zhàn)。
2）學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力強(qiáng)。學(xué)生通過參與專題討論、課程或?qū)W術(shù)報告、參加學(xué)科競賽等活動來調(diào)整、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，提高采用智能科學(xué)技術(shù)與理論解決問題的能力，增強(qiáng)自我學(xué)習(xí)的意識和創(chuàng)新能力，能夠面對新的快速發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，能夠適應(yīng)層出不窮的新環(huán)境、新問題，不斷更新知識體系。
3）綜合素質(zhì)高。學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備很強(qiáng)的社會及集體責(zé)任感，崇尚“真、善、美”，敢于堅持真理，具有理想與抱負(fù)，具備自信、樂觀、積極向上的心理狀態(tài)以及良好的面對困難與挫折的心理素質(zhì)。
基于此，我們將智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定為：培養(yǎng)具有科學(xué)創(chuàng)新精神和實踐能力、通曉世界知識、具有踏實的工作作風(fēng)和良好的語言文化交流能力的高質(zhì)量人才。學(xué)生僅掌握簡單的課本知識，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到智能科學(xué)與技術(shù)人才的要求，因此亟需探索一種能夠增強(qiáng)師生在培養(yǎng)過程中的深度互動與溝通的模式。本科生導(dǎo)師制為學(xué)生提供包括學(xué)業(yè)、思想、生活等在內(nèi)的全面指導(dǎo)，順應(yīng)了這種變化和要求。
北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2006年開始正式招生，至今已完成了近6年的教學(xué)實踐，積累了很多寶貴的經(jīng)驗和教訓(xùn)。如何將自身經(jīng)驗與學(xué)科發(fā)展的趨勢和方向相結(jié)合，深入地研究復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，有助于高層次人才的建設(shè)，對人才培養(yǎng)活動具有調(diào)控、規(guī)范和導(dǎo)向作用。
2 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制模式探索
我們以北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為試點(diǎn)，探索一種高效、可行的本科生導(dǎo)師制實施方案，為培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才提供真實可信的參考依據(jù)，從而有助于在未來形成適用范圍更廣、更具指導(dǎo)意義的本科生導(dǎo)師制可操作規(guī)范和導(dǎo)向。
2.1實施對象
該模式實施對象為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2年級到4年級的全部學(xué)生，共約90人。這與此前國內(nèi)高校注重本科學(xué)生精英的選擇與培養(yǎng)模式不同，而是全面覆蓋所有學(xué)生，挖掘所有學(xué)生可能的興趣和潛力，其培養(yǎng)過程更加大眾化、更具有公平性。本科生導(dǎo)師目前限定為負(fù)責(zé)本專業(yè)教學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)中心（以下簡稱中心）的教師，包括在職13人（其中教授2人、副教授6人、講師5人）及兼職教授6人。除專業(yè)導(dǎo)師外，為便于觀察和搜集導(dǎo)師制實施過程中的問題，還應(yīng)配備1名觀察員，隨時了解觀察實施情況并給予建議。
2.2實施辦法
本模式采用學(xué)生和教師雙向選擇的原則，結(jié)合成導(dǎo)師與學(xué)生組合。導(dǎo)師每人每年級指導(dǎo)2～4名學(xué)生。根據(jù)教師的具體情況，也可以實行以一位教師為主、多位教師為輔的指導(dǎo)模式。學(xué)生可以隨時根據(jù)自己的情況，在不影響初始組合的情況下，自愿申請得到多位教師的指導(dǎo)。導(dǎo)師組定期通過講座、專題報告、談心交流等形式與學(xué)生交流，豐富學(xué)生的第二課堂。考慮到本科生相對于研究生知識視野和思維模式尚不是十分成熟，還不能一次性成功選擇到自己最滿意的導(dǎo)師或方向，本次試點(diǎn)研究首次提出導(dǎo)師輪換機(jī)制以及多教師輔助的模式，充分利用了各位導(dǎo)師的多樣性，采取每年輪換的方法，讓每位本科學(xué)生在校期間至少可以得到3位不同導(dǎo)師的指導(dǎo)，從而能夠幫助學(xué)生拓寬視野，更好地找到自己的興趣和創(chuàng)新意愿。
2.3本科導(dǎo)師角色定位
本科導(dǎo)師的角色應(yīng)該與學(xué)院和班級輔導(dǎo)員相輔相成，完全可以涵蓋某些專業(yè)課教師對部分學(xué)生所起到的課程和學(xué)業(yè)引導(dǎo)作用，而且較之更加全面和完善。導(dǎo)師不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)上的導(dǎo)師，還是學(xué)生的伙伴和引路人。導(dǎo)師通過觀察、交流，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)及生活中的表現(xiàn)，主要在以下方面發(fā)揮積極的幫助與激勵作用。
1）課程教育：重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)，在低年級側(cè)重實行通識教育和大學(xué)基礎(chǔ)教育，幫助學(xué)生制訂學(xué)習(xí)計劃，了解專業(yè)方向及其應(yīng)用領(lǐng)域；在高年級針對個體在興趣、特長等方面的不同，實施個性化的專業(yè)素質(zhì)教育，幫助學(xué)生構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)。
2）學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)：重點(diǎn)在于激發(fā)學(xué)生興趣，幫助學(xué)生挖掘他們的學(xué)術(shù)潛力和獨(dú)立從事研究工作的能力；指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽、從事合適的科研活動、撰寫學(xué)術(shù)論文和畢業(yè)論文等；注重學(xué)生的個性發(fā)展，增強(qiáng)創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)。
3）發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)：針對學(xué)生個體給予具體指導(dǎo)，幫助學(xué)生認(rèn)清自我、完善自我，協(xié)助學(xué)生初步制訂個人中長期發(fā)展規(guī)劃并督促落實，盡可能為學(xué)生提供就業(yè)及考研信息。
同時，還要通過導(dǎo)師的言傳身教，幫助學(xué)生樹立崇高的人生理想，提升學(xué)生正確處理社會關(guān)系的能力，使其在學(xué)業(yè)和為人方面變得更加成熟。
上述內(nèi)容充分體現(xiàn)了本次導(dǎo)師制試點(diǎn)研究工作與實施過程的精細(xì)與全面，進(jìn)一步發(fā)展了已有的類似培養(yǎng)計劃的主要特點(diǎn)，同時將各方面的工作重點(diǎn)刻畫得更加清晰，對本科生導(dǎo)師的工作具有更具體的指導(dǎo)作用。
2.4學(xué)生與導(dǎo)師的溝通機(jī)制
本科生導(dǎo)師制的實施范圍包括課程學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)指導(dǎo)，以及將學(xué)生的思想、素質(zhì)與知識整合，幫助學(xué)生全面健康發(fā)展，使之更好地適應(yīng)社會工作和生活的需要。實施方式包括導(dǎo)師和學(xué)生個別溝通，以及電話、電子郵件、走訪等多種形式。
導(dǎo)師必須了解學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)程、心理動態(tài)，并對每位學(xué)生至少每學(xué)期做一次書面評價。根據(jù)課程性質(zhì)、不同學(xué)習(xí)階段、學(xué)生的獨(dú)立性等情況，決定見面討論的頻率，但不少于每月一次。
導(dǎo)師以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的方式對待學(xué)生呈交的研究成果，并為其進(jìn)步與繼續(xù)發(fā)展給予建議與幫助，提供富有啟發(fā)性的反饋意見，使學(xué)生知道他們在做什么。更為重要的是可以使學(xué)生根據(jù)其理想與現(xiàn)狀，明確需要在哪些方面加以改進(jìn)。
此外，本次試點(diǎn)研究工作首次引入了“主題班會”形式的學(xué)生與導(dǎo)師集體溝通的機(jī)制，這也是本文工作的創(chuàng)新點(diǎn)之一。針對學(xué)生共同關(guān)心的一些主題，導(dǎo)師與學(xué)生一起展開廣泛的討論，聽取各種不同的觀點(diǎn)和聲音，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、生活等多方面的熱情，這從會后學(xué)生的反饋意見中得到充分的印證。同時，導(dǎo)師們也很認(rèn)同這樣的形式，普遍認(rèn)為有助于解決個人指導(dǎo)學(xué)生過程中所遇到的一些難題。
2.5導(dǎo)師制的監(jiān)督和評估機(jī)制
在人才培養(yǎng)過程中，智能科學(xué)與技術(shù)中心定期通過教師例會和觀察員對本科導(dǎo)師的工作情況進(jìn)行經(jīng)常性的檢查，特別是關(guān)于培養(yǎng)計劃的落實情況、教師日常的指導(dǎo)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況（包括學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)等）及生活狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
我們通過組織學(xué)生座談會，了解學(xué)生對于導(dǎo)師制的意見和建議，改進(jìn)導(dǎo)師制的實施辦法；同時，也了解班主任或輔導(dǎo)員、學(xué)院學(xué)生黨委等對于導(dǎo)師制的意見。在我們收集的意見中，班主任或輔導(dǎo)員、學(xué)院學(xué)生黨委等都對我們的工作給予了高度的贊揚(yáng)和充分的肯定；而學(xué)生們可能對各種細(xì)節(jié)提出自己的觀點(diǎn)或問題，但有一點(diǎn)是高度統(tǒng)一的，就是所有學(xué)生都很支持本科生導(dǎo)師制的實施，認(rèn)為與同屆的其他專業(yè)學(xué)生相比，自己能接受這樣的培養(yǎng)方式是極其自豪的。
畢業(yè)生就業(yè)后，我們分別對他們和用人單位進(jìn)行調(diào)查，收集各種反饋意見，并做出相應(yīng)的評估、調(diào)整或改進(jìn)。目前實施時間較短，上述計劃尚未得到實踐的經(jīng)驗。
3 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制的實施與思考
自2011年9月啟動智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制以來，導(dǎo)師與學(xué)生之間保持至少每月一次的溝通頻率。除此之外，導(dǎo)師組還針對學(xué)生反映的普遍問題，例如課程與課外活動的時間平衡、學(xué)業(yè)與未來規(guī)劃、學(xué)風(fēng)與考風(fēng)等，召開集體班會，進(jìn)行更廣泛和深入的交流。在堅持導(dǎo)師與學(xué)生日常溝通的同時，我們也十分注意加強(qiáng)導(dǎo)師與導(dǎo)師之間的日常交流，充分利用每周一次的教師例會時間，每次都辟出一段時間溝通討論近期導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生的心得或問題，尤其是觀察員充分發(fā)揮了“旁觀者清”的作用，經(jīng)常對各種細(xì)節(jié)提出直率而寶貴的意見和建議，對于各位導(dǎo)師統(tǒng)一思想認(rèn)識和提高工作方法起到了積極有效的作用。
通過導(dǎo)師對學(xué)生的全程指導(dǎo)，我們發(fā)現(xiàn)有很好的效果。首先，導(dǎo)師能動態(tài)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)、興趣、心理等方面的變動情況，并及時對學(xué)生加以引導(dǎo)，從而更有效地促進(jìn)學(xué)生成長和發(fā)展；其次，學(xué)生在學(xué)習(xí)或生活中遇到困惑時，能直接得到導(dǎo)師的引導(dǎo)或幫助，使個性培養(yǎng)與專業(yè)教育的內(nèi)容和形式更加豐富，有利于提高學(xué)生的積極性，增進(jìn)學(xué)生的自我認(rèn)識。
但是，在導(dǎo)師制的實施過程中我們也看到了一些問題，還需要進(jìn)行深入研究并解決。
1）導(dǎo)師的職責(zé)難以明確。
本科生階段的導(dǎo)師制側(cè)重由導(dǎo)師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我發(fā)現(xiàn)與成長，使學(xué)生樹立正確的“三觀”與高尚的道德情操，并培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力。而導(dǎo)師在指導(dǎo)學(xué)生時，容易出現(xiàn)2個片面的方式：一是傳統(tǒng)的以課本為基礎(chǔ)的“傳授式”，指導(dǎo)本科生的課程學(xué)習(xí)；二是以科研項目為中心的“任務(wù)式”，管理本科生的科研工作。前者忽略了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自覺性，后者則忽略了本科生與碩士生、博士生在知識結(jié)構(gòu)、獨(dú)立科研能力、培養(yǎng)目的等方面的差異。在這個過程中如果缺少合理的引導(dǎo)和幫助，學(xué)生很容易產(chǎn)生消極的挫敗感。
2）教與育的尺度難以調(diào)節(jié)。
篇6
隨著人工智能和智能技術(shù)的發(fā)展,IDSS在廣泛的工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)科學(xué)等諸多領(lǐng)域,得到廣泛應(yīng)用。了解、掌握智能決策的基本知識和技術(shù)是計算機(jī)科學(xué)、智能科學(xué)類專業(yè)大學(xué)生的基本要求,因此,智能決策類課程應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸發(fā)展成為計算機(jī)、自動化、管理科學(xué)與工程和智能科學(xué)技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)課之一[1-4]。
在我校,智能決策系統(tǒng)課程作為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程和其他電子信息類專業(yè)的專業(yè)限選或選修課程。目前,該課程的教學(xué)內(nèi)容存在如下問題:一是教學(xué)內(nèi)容繁,二是技術(shù)更新快,三是涉及的專業(yè)知識深,對學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識(特別是數(shù)學(xué)知識、計算機(jī)技術(shù))要求極高,教學(xué)難度大。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不得要領(lǐng),抓不住課程的核心,只見樹木、不見森林,從而影響學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果。本文就是在這樣背景下,提出并開展教學(xué)研究的。
1教學(xué)內(nèi)容改革
智能決策系統(tǒng)是一門計算機(jī)科學(xué)、管理科學(xué)、人工智能和應(yīng)用數(shù)學(xué)交叉的新興專業(yè)課程,其學(xué)分通常為2～2.5學(xué)分,即32～40學(xué)時,其中包括0.5學(xué)分的實驗課程(8學(xué)時)。因此,如何在有限學(xué)時中容納下本課程教學(xué)內(nèi)容,完成本課程的教學(xué)目標(biāo),就成為首要問題。
通過實踐和教學(xué)改革,我校本課程的理論教學(xué)內(nèi)容主要包括下列6個知識單元。
1) 決策理論概述。主要內(nèi)容有決策的概念、類型、基礎(chǔ)、流程和目標(biāo)。理論課時數(shù)4學(xué)時。
2) 決策系統(tǒng)。主要內(nèi)容有決策支持系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、功能、主要部件與設(shè)計要點(diǎn)。理論課時數(shù)控制在6學(xué)時。
3) 決策模型。主要內(nèi)容有數(shù)據(jù)倉庫、知識管理、數(shù)據(jù)挖掘、智能算法和數(shù)據(jù)處理。理論課時數(shù)控制在6學(xué)時。
4) 智能決策系統(tǒng)。主要內(nèi)容有計算智能基礎(chǔ)、專家系統(tǒng)的概念和結(jié)構(gòu)、智能決策系統(tǒng)的概念和結(jié)構(gòu)、智能決策系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)。理論課時數(shù)控制在8學(xué)時。
5) 群體決策系統(tǒng)。主要內(nèi)容有協(xié)同計算概述,群體決策系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、功能、群體決策過程與建模和實現(xiàn)方法。理論課時數(shù)控制在6學(xué)時。
6)智能決策系統(tǒng)的發(fā)展。主要包括基于網(wǎng)絡(luò)的決策系統(tǒng)技術(shù)和應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與基于Agent的決策系統(tǒng),智慧地球與智能化企業(yè)。理論課時數(shù)控制在2學(xué)時。
實踐教學(xué)內(nèi)容包括4個實驗,學(xué)時總數(shù)為8學(xué)時,其教學(xué)內(nèi)容設(shè)置見本文§3。
2教學(xué)方法改革
教學(xué)方法是為完成一定的教學(xué)目的、教學(xué)任務(wù)所采取的教學(xué)途徑或教學(xué)程序,是以解決教學(xué)任務(wù)為目的、師生共同進(jìn)行認(rèn)識和實踐的方法體系。其方法體系主要包含多個基本要素,比如教、學(xué)、信息傳輸載體(包含文字、圖形、圖像、肢體語言、表情、感知等)和教學(xué)輔助設(shè)備等。教學(xué)過程就是要充分利用具有信息優(yōu)勢、知識優(yōu)勢的教師,將信息、知識、技能、技巧,系統(tǒng)集成地傳輸給暫時處于低信息狀態(tài)的學(xué)生。決定這個傳輸過程順利進(jìn)行的至關(guān)重要因素有:教師的積極性與責(zé)任心和學(xué)生的求知欲與基礎(chǔ)知識及其結(jié)構(gòu)。從教育學(xué)和心理學(xué)角度看,課程教學(xué)方法改革就是圍繞這兩個因素展開[5],限于篇幅,本文的討論僅從如何調(diào)動學(xué)生的求知欲著手。
2.1探索式教學(xué)方法
經(jīng)過多年教學(xué)實踐,本文實踐了“探索式教學(xué)法”,此法強(qiáng)調(diào)因材施教,在教學(xué)全過程創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。所謂探索式教學(xué)方法是指在教學(xué)過程中,在教師的啟發(fā)、誘導(dǎo)下,學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作討論,以學(xué)習(xí)課程知識和科學(xué)問題為探索目標(biāo),以學(xué)生熟悉和能接觸到生活原型為研究對象,為學(xué)生提供自由表達(dá)、質(zhì)疑、探索、討論問題的環(huán)境,學(xué)生通過個體、小組、團(tuán)隊等多種形式完成解難、釋疑、嘗試學(xué)習(xí)活動,將學(xué)生自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題的一種教學(xué)程序。探索式教學(xué)方法重視發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)自學(xué)能力,力圖通過自我探索引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和初步掌握科學(xué)研究方法[6],培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)獲取與加工能力、信息分析與加工利用能力、團(tuán)隊協(xié)作與溝通能力、語言表達(dá)與寫作能力,和創(chuàng)新精神。為其終身學(xué)習(xí)和工作奠定良好基礎(chǔ)。
盡管探索式教學(xué)法能夠給教師的教學(xué)提供思想、理念指導(dǎo),但是,針對不同教學(xué)對象和不同課程內(nèi)容,其實際應(yīng)用方法也會存在差異,這就是所謂的教無定法之說。本文以智能決策系統(tǒng)課程第1知識單元課外作業(yè)為例,嘗試說明該法的具體應(yīng)用方法,為保證該方法的實施效果,本文擬定了如下的教師操作流程:
1) 制定論文目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生綜合利用參考文獻(xiàn)和學(xué)會表達(dá)的能力。首先,要求學(xué)生學(xué)會獲取、理解、過濾和分析信息;其次,要求學(xué)生掌握撰寫科技論文的基本技巧;最后,要求學(xué)生在觀眾面前表達(dá)自己觀點(diǎn),學(xué)習(xí)說服聽眾、推銷自己觀點(diǎn)的技巧。
2) 論文基本要求:①圍繞“關(guān)于信息技術(shù)對決策影響”的主題,學(xué)生自擬題目;②2周時間內(nèi),學(xué)生完成1 000字左右(2頁A4幅面)的論文,其中內(nèi)容需要包括摘要,關(guān)鍵詞,問題或觀點(diǎn)概述,目前發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)論或結(jié)語;③制作演示幻燈片。
3) 提供信息查閱途徑:通過網(wǎng)絡(luò)教師自己已經(jīng)掌握的文獻(xiàn)資源和網(wǎng)絡(luò)地址資源,指出查詢方法和基本技巧。
4) 抽查式演講:①使用幻燈片;②介紹主要內(nèi)容;③結(jié)論;④點(diǎn)評、提問與回答。
5) 評價標(biāo)準(zhǔn):①文檔編制能力;②問題發(fā)現(xiàn)與分析能力;③表達(dá)與陳述能力。
在實施中,要防止出現(xiàn)如下情況:①題目太難或太容易,以免挫傷學(xué)生積極性;②提前告示和監(jiān)督,防止學(xué)生偷懶或拷貝;③靈活掌握考評手段,鼓勵創(chuàng)新,保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
2.2案例教學(xué)方法
案例教學(xué)法是在教師指導(dǎo)下,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求,創(chuàng)設(shè)學(xué)生身臨案例場境的教學(xué)氛圍,使用案例來組織學(xué)生的學(xué)習(xí)、研究、實踐等活動的教學(xué)方法。本課程利用該方法,加強(qiáng)了理論與實際的結(jié)合,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供模仿案例,提高了學(xué)生對理論知識的理解和實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。案例教學(xué)法需要掌握好2個重要環(huán)節(jié):
1) 案例選編。必須選擇學(xué)生容易理解、常見的例子,案例選編必須圍繞課程某個具體的教學(xué)目標(biāo),要適當(dāng)加工,剔除與課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)性小的內(nèi)容和技術(shù),降低難度,方便學(xué)生理解。同時,案例必須來自于實際,并且問題明確。
2) 案例講解與分析。案例本身只是對實例的某些情況描述,表面上平鋪直敘,但是,其中必須隱藏著多個問題,要引導(dǎo)學(xué)生積極思考、深入分析,以發(fā)現(xiàn)其中隱藏的問題,并找出問題產(chǎn)生的原因,提出解決方案。在思考和分析過程中,既要培養(yǎng)和開發(fā)學(xué)生智力,又要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識的能力。案例分析不能苛求解決問題的結(jié)果如何,而應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)分析過程是否正確、方法是否恰當(dāng),案例講解和分析的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和邏輯思維等能力,通常解決問題的能力正是課程后續(xù)需要實施的教學(xué)目標(biāo)。
本文在第4知識單元中,以6子棋計算機(jī)博弈系統(tǒng)為例,通過對6子棋計算機(jī)博弈平臺的仿真實驗,選擇不同的博弈策略,比如不同的估值函數(shù)、不同的搜索策略等,獲得不同的實驗結(jié)果,實現(xiàn)人-機(jī)對戰(zhàn)、機(jī)-機(jī)對戰(zhàn),讓學(xué)生切實體會到機(jī)器智能的魔力及其智能系統(tǒng)的構(gòu)造方法,有力地促進(jìn)了學(xué)生對理論知識的理解,并激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3實驗教學(xué)內(nèi)容
3.1實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
實驗課是智能決策系統(tǒng)課程的重要環(huán)節(jié),由于總課時有限,實驗課時也就不多。但是,本校在專業(yè)課程中,仍然堅持設(shè)置了0.5學(xué)分的實驗,以使學(xué)生能將理論知識與實踐聯(lián)系起來,使抽象的理論不再是深奧,提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力。本課程實驗學(xué)時為8學(xué)時,主要設(shè)置了表1中的3個實驗。
3.2實驗課的操作
為提高學(xué)生對課程理論知識的理解和應(yīng)用設(shè)計能力,針對課程實驗教學(xué)課時少和實驗復(fù)雜特點(diǎn),需要注意以下幾點(diǎn)。
1) 簡化平臺、降低實驗難度。實驗教學(xué)過程重在是一個訓(xùn)練學(xué)生動手、動眼和動腦的過程,旨在培養(yǎng)學(xué)生好奇心和操作技能,以及觀察問題、分析問題和解決問題能力。因此,在實驗中,要盡量將實驗平臺簡化,以將學(xué)生注意力集中于實驗內(nèi)容,保證實驗效果。比如實驗2,提供給學(xué)生智能交通燈控仿真平臺,它實際上是一個軟件模擬平臺,能實現(xiàn)固定交管模式的全部功能,學(xué)生能通過標(biāo)準(zhǔn)接口建立自己設(shè)計的智能交通管理模式;又如實驗3,以FIRA機(jī)器人足球5vs5比賽項目的仿真平臺為實驗平臺,利用平臺已設(shè)置的運(yùn)球、傳球、前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)動等命令,學(xué)生能通過這些命令建立足球機(jī)器人的路徑規(guī)劃和避障策略。
2) 科學(xué)分組、培養(yǎng)協(xié)作能力。由于實驗3工作量比較大,需要多人協(xié)作完成,發(fā)揮集體智慧作用,因此,在實驗3中,按照3～5人/組,實行組長負(fù)責(zé)制。組長監(jiān)督、管理、協(xié)調(diào)本組實驗過程,每個組員都有明確的任務(wù),并對組長負(fù)責(zé),組長對教師負(fù)責(zé)。實驗3的課內(nèi)實驗設(shè)置4學(xué)時/2次,學(xué)時主要在課外完成實驗3,歷時1個月。
3) 設(shè)計算法、培養(yǎng)智能意識。引導(dǎo)學(xué)生,模仿人類智能,設(shè)計智能算法,實現(xiàn)簡單的智能決策。由于課時有限,必須注意控制算法的簡潔、實效,以使學(xué)生能在短時間內(nèi)模擬實現(xiàn)簡單的智能行為,著重引導(dǎo)學(xué)生分析業(yè)務(wù)行為,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)流程,構(gòu)造智能算法,以此培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)信息系統(tǒng)的智能意識。
4結(jié)語
智能決策系統(tǒng)是人工智能、計算機(jī)科學(xué)、自動控制科學(xué)交叉結(jié)合的一門新興專業(yè)課程,對推動信息化向智能化方向發(fā)展具有重要意義。該課程作為在校主要面對電子信息、計算機(jī)專業(yè)學(xué)生,通過該課程學(xué)習(xí),學(xué)生反映加深了對智能的理解,提高了對計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識深度,培養(yǎng)了學(xué)生的智能化設(shè)計意識,激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。本文的研究成果是源于智能決策系統(tǒng)課程,但是,對其他信息技術(shù)課程,也具有積極的借鑒意義。
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Research on Teaching Reform of Intelligent Decision System Courses
ZHANG Xiao-chuan, CHEN Feng
篇7
關(guān)鍵詞 ：雙語教學(xué)；智能科學(xué)技術(shù)；浸入式；C語言
基金項目：2014年遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項目“浸入式的C語言程序設(shè)計課程雙語教學(xué)模式探索與實踐”( UPRP20140592)。
第一作者簡介：申華，男，教授，研究方向為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，shenhua@neusoft．edu．cn。
0 引 言
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是面向前沿高新技術(shù)的基礎(chǔ)性本科專業(yè)，是國際上公認(rèn)的最具發(fā)展前景的專業(yè)之一，在激烈競爭的國際環(huán)境下，先掌握智能科學(xué)技術(shù)，就有可能掌握制勝的主導(dǎo)權(quán)。進(jìn)入21世紀(jì)以后，智能科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用層出不窮，與國際先進(jìn)的智能科學(xué)技術(shù)發(fā)展接軌，對于推進(jìn)我國智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)的發(fā)展以及培養(yǎng)高層次智能科學(xué)技術(shù)人才尤為重要。
在教育國際化、科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展全球化的趨勢下，我國對精通專業(yè)知識和外語的復(fù)合型人才需求不斷增加。教育部2001年頒布的《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》指出——按照“教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”的要求，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科技革命的挑戰(zhàn)，本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)——這就明確提出了高等院校雙語教學(xué)的要求。《2010-2020國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》再次提出要擴(kuò)大教育開放，提高國際交流合作水平，擴(kuò)大政府間學(xué)歷學(xué)位互認(rèn)，支持中外大學(xué)間的教師互派、學(xué)生互換、學(xué)分互認(rèn)和學(xué)位互授。雙語教學(xué)已成為我國教育改革與國際接軌以及現(xiàn)代化高等教育未來發(fā)展的重要組成部分。
開展雙語教學(xué)，是培養(yǎng)具有國際合作意識、國際交流與競爭能力的高素質(zhì)外向型專業(yè)人才的重要手段。一般雙語教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)包括：閱讀最新的外文技術(shù)資料和資訊，對外文文獻(xiàn)的理解以及面對面與外國同行直接進(jìn)行信息交流等。概而言之，就是培養(yǎng)學(xué)生的外語應(yīng)用能力，保持與國外先進(jìn)知識與技術(shù)的同步。
1 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的雙語課程體系規(guī)劃
智能信息產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)和知識更新快、新產(chǎn)品層出不窮的特點(diǎn)，學(xué)生畢業(yè)后從事產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和科研都不可避免地要接觸國外先進(jìn)技術(shù)，查閱外文技術(shù)資料等，若讀研深造，更要經(jīng)常查閱大量英文資料和科技論文，參加國際學(xué)術(shù)會議進(jìn)行技術(shù)交流等，而目前工科學(xué)生普遍欠缺應(yīng)用英語進(jìn)行專業(yè)知識交流的能力。為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用英語學(xué)習(xí)和迅速了解國外先進(jìn)智能技術(shù)、進(jìn)行技術(shù)交流的能力，造就國際化智能工程技術(shù)人才，在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實施雙語課程教學(xué)是十分必要的。
目前國內(nèi)高校的專業(yè)英語教學(xué)可歸納為以下兩種情況：
(1)理工類專業(yè)中，專業(yè)英語是歷史悠久、開設(shè)較為廣泛的一門課程，一般由英語教師教授。該類課程的主要問題是英語教師不具備相關(guān)理工專業(yè)的知識，所選用的科技類通俗內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相距甚遠(yuǎn)，普遍處于教師不愿教、學(xué)生無意學(xué)的尷尬局面。
(2)近年來，各高校普遍嘗試開設(shè)針對部分學(xué)生（如“快班”學(xué)生）的專業(yè)課程雙語教學(xué)，由理工科專業(yè)教師講授。這些雙語課程絕大多數(shù)是將某門專業(yè)課改為雙語教學(xué)，很少有高校從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)人手，系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)建雙語課程體系。
正如語言的學(xué)習(xí)需要一個緩慢、長期、漸進(jìn)的過程一樣，外語應(yīng)用能力的培養(yǎng)也需要通過一系列雙語課程的學(xué)習(xí)逐步開展和提升。從智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，構(gòu)建大學(xué)期間雙語課程不斷線、面向全體學(xué)生的雙語教學(xué)體系，通過有針對性的雙語課程立體化培養(yǎng)，使學(xué)生既達(dá)成專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，又符合國際化復(fù)合型人才的需求。
基于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系，考慮英文在課程中的應(yīng)用比例，兼顧雙語課程實施的難度，可設(shè)計軟件開發(fā)和硬件開發(fā)兩條專業(yè)課程主線（如圖1所示），實現(xiàn)學(xué)生雙語能力的系統(tǒng)化培養(yǎng)。
根據(jù)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，雙語課程的軟件主線主要選擇程序設(shè)計類課程，這是因為程序本身必須符合英文語法規(guī)則，再加上程序編譯器、編譯信息提示和幫助文檔皆為英文，非常適合以英文為工作環(huán)境；硬件主線選擇以電路圖、芯片手冊等作為主要技術(shù)資料的核心課程，這些知識內(nèi)容以直觀的圖表作為載體，雙語教學(xué)中語言障礙帶來的影響可以被降至最低。
2 雙語教學(xué)師資隊伍的建設(shè)與培養(yǎng)
教師是雙語教學(xué)最直接的實施者，教師的語言水平和教學(xué)能力直接關(guān)系到雙語教學(xué)的成敗。從實際教學(xué)活動上看，雙語課程的授課教師要有豐富的教學(xué)經(jīng)驗、扎實的學(xué)科知識以及深厚的學(xué)術(shù)造詣和研究能力，能充分理解運(yùn)用原版教材，把握學(xué)科前沿；同時還要求具備較高的外語水平，能在課堂上熟練地在雙語之間進(jìn)行切換，準(zhǔn)確地表達(dá)專業(yè)知識。也就是說，承擔(dān)雙語授課的教師不僅專業(yè)精深、英語好，還要能用英語表述專業(yè)知識、解析專業(yè)詞匯，并具備良好的教育教學(xué)管理能力。
目前，我國高校還沒有學(xué)科專業(yè)或機(jī)構(gòu)專門針對雙語師資進(jìn)行培養(yǎng)，而雙語教師的匱乏已成為制約雙語教學(xué)發(fā)展的瓶頸。為更好鼓勵雙語教學(xué)，培養(yǎng)雙語師資隊伍，大連東軟信息學(xué)院2012年就制定頒布了《雙語教學(xué)管理辦法》，從教師的口語培訓(xùn)、雙語課程級別的認(rèn)定、雙語課程的建設(shè)、雙語課程的獎勵和雙語課程的效果評估等多個方面，對雙語課程的教學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃和管理。
師資培訓(xùn)采取脫崗培訓(xùn)、在崗培養(yǎng)等方式，選拔英語基礎(chǔ)較好、教學(xué)經(jīng)驗豐富、教學(xué)效果好的教師有計劃地開展外語培訓(xùn)，提高教師的英文水平并學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的教學(xué)理念。同時，引進(jìn)高水平的雙語教學(xué)人才，優(yōu)化師資隊伍的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)和知識結(jié)構(gòu)，形成雙語教師梯隊。還應(yīng)鼓勵教師間互相聽課，定期開展研討，在課程負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)下采用導(dǎo)師制幫助新教師進(jìn)步與成長。
雙語課程實施根據(jù)難易程度，劃分為A、B、C三個級別，均采用外文原版教材及外文課件。A級課程課堂教學(xué)中全部使用外語，課程考核全部使用外文并要求學(xué)生用外文作答；B級課程課堂教學(xué)中使用外語授課達(dá)到50%以上，至少50%的課程考核使用外文并要求學(xué)生用外文作答；C級課程課堂教學(xué)中使用外語授課達(dá)到30%以上，至少30%的課程考核使用外文并要求學(xué)生用外文作答。根據(jù)教師雙語授課能力、課程難易程度以及授課對象的接受程度，各個專業(yè)選擇申請開設(shè)相應(yīng)級別的雙語教學(xué)課程，學(xué)校設(shè)有專門的雙語課程評估委員會對申請進(jìn)行評估，并安排試講。
3 雙語課程的教學(xué)設(shè)計
雙語教學(xué)的實施存在兩個難點(diǎn)，一個是課程知識目標(biāo)的達(dá)成，另一個是引入雙語教學(xué)后對學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)帶來的影響，克服語言障礙實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成是實施雙語教學(xué)的最大挑戰(zhàn)。針對不同類型的雙語課程，須精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容的講授既符合專業(yè)知識的特點(diǎn)，又能有效減輕語言障礙帶來的困擾。
程序設(shè)計類課程因其自身特點(diǎn)使得雙語教學(xué)這種新的教學(xué)形式實施起來更加有效。很多程序設(shè)計語言（如C語言、C++語言、Java語言等），其語言表述、語法結(jié)構(gòu)和算法邏輯與英語思維較接近，而且程序的開發(fā)環(huán)境也是以英文版本居多，即使是漢化的中文版界面，程序在設(shè)計調(diào)試過程中的編譯信息和錯誤提示信息也都是用英文表達(dá)。在學(xué)習(xí)這些語言時，不需要進(jìn)行漢語的翻譯，只需對其英文本意進(jìn)行直譯，這是該類課程適合雙語教學(xué)的最主要原因和最大優(yōu)勢。另外，程序類課程中采用雙語教學(xué)，學(xué)生在對專業(yè)知識的相關(guān)術(shù)語和英文表述有了一定的了解和掌握后，當(dāng)程序設(shè)計和調(diào)試過程中遇到問題時，可以較好地理解提示信息，大大提高程序調(diào)試效率。因此，雙語教學(xué)對程序設(shè)計類課程的學(xué)習(xí)有明顯的幫助和促進(jìn)作用。
以第一門雙語課程C語言程序設(shè)計為例，根據(jù)該課程培養(yǎng)目標(biāo)的定位，學(xué)生需要掌握基本的C語言語法，并應(yīng)用C語言進(jìn)行編程實踐，解決實際問題。基于該目標(biāo)，須對課程理論知識和實踐內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，綜合C語言程序設(shè)計的知識點(diǎn)，將C程序作為C語法的載體，以編程實踐貫穿整個教學(xué)過程；同時，基于課程內(nèi)容的不同模塊，可安排與實際應(yīng)用聯(lián)系緊密、由簡入繁的程序設(shè)計項目，設(shè)計出符合學(xué)生理解能力和認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容；此外，兼顧知識銜接和教學(xué)學(xué)時等方面的要素，合理安排章節(jié)內(nèi)容，將理論授課和編程實踐有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生理解、掌握基本理論知識并進(jìn)行編程實踐。
4 雙語課程教學(xué)方法與手段
雙語教學(xué)對于學(xué)生來說最大難度在于外語環(huán)境的適應(yīng)，包括聽、說、讀、寫等多個方面。經(jīng)過幾年的探索，筆者在雙語課程中采用浸入式( Immersion)教學(xué)模式，取得了較好的效果。浸入式教學(xué)模式最早起源于加拿大的一種外語教學(xué)模式，教師在課堂上不但用第二語言教授第二語言，而且用第二語言講授部分學(xué)科課程。也就是說，第二語言不僅是學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而且是學(xué)習(xí)的工具。浸入式教學(xué)使傳統(tǒng)的、孤立的外語教學(xué)向外語與學(xué)科知識教學(xué)相結(jié)合的方向轉(zhuǎn)變。
專業(yè)課程的雙語教學(xué)就是要使用外語作為工具來開展專業(yè)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，因此，采用浸入式的教學(xué)模式極為適合。當(dāng)然，鑒于學(xué)生的外語接受能力以及教師用外語描述專業(yè)知識的難度，初步可以采用中英文混合式教學(xué)。首先，教師使用常用英語組織課堂、管理課堂；其次，課程中涉及到的各種教學(xué)儀器、圖表、
關(guān)鍵詞 匯等用英語來表達(dá)；再次，課程所涉及的專業(yè)術(shù)語用英語介紹給學(xué)生。而其他的重點(diǎn)知識內(nèi)容，可以中文表述為主，英文表述為輔。隨著雙語教學(xué)進(jìn)程的推進(jìn)，學(xué)生慢慢適應(yīng)雙語教學(xué)課堂氛圍后，教師可以逐漸加大使用英語講解學(xué)科知識內(nèi)容的比例，最終達(dá)到完全使用英語進(jìn)行專業(yè)知識教學(xué)。
以C語言程序設(shè)計課程為例，遵循浸入式雙語教學(xué)的基本思路，課程內(nèi)容回顧、課程內(nèi)容小結(jié)、一些圖文并茂的應(yīng)用性內(nèi)容的講解、課堂提問等環(huán)節(jié)均采用全英文授課方式，但一些理論性較強(qiáng)、較難理解的內(nèi)容，則應(yīng)視學(xué)生的掌握情況減少英語講解的比例。同時，作業(yè)、習(xí)題、實驗、試題和開發(fā)環(huán)境( Turbo C)也全部采用英文。這樣，學(xué)生在課內(nèi)和課外的所有學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中主動或被動地浸入到純英文的學(xué)習(xí)環(huán)境中，從不適應(yīng)到適應(yīng)，從不習(xí)慣到習(xí)慣，學(xué)生也逐漸適應(yīng)雙語學(xué)習(xí)的形式，甚至覺得英文對專業(yè)知識的表述更加簡單、直接，易于理解。
從具體的教學(xué)手段上，理論知識可以借助多媒體和計算機(jī)技術(shù)開展教學(xué)，比如使用多媒體和動畫等手段使知識內(nèi)容形象化展現(xiàn)，提高課堂教學(xué)效率。同時采用Turbo C編譯器對程序進(jìn)行在線編譯、調(diào)試，將程序運(yùn)行過程實時展示給學(xué)生，既有助于學(xué)生理解程序語法的功能，又能直觀動態(tài)地反映程序的執(zhí)行過程。在實驗和實踐環(huán)節(jié)，運(yùn)用案例教學(xué)和程序設(shè)計項目教學(xué)，以提高程序設(shè)計能力為重點(diǎn)，精講多練，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用C語言編程解決實際問題。
5 雙語課程教學(xué)資源開發(fā)
雙語教學(xué)的基本原則是盡量使用原版外文教材和參考資料。原版外文教材的內(nèi)容體現(xiàn)了理論的前瞻性，有利于學(xué)生了解專業(yè)前沿理論知識和最新發(fā)展動態(tài)。另外，選擇原版外文教材給學(xué)生營造了一個全面接觸專業(yè)外語的環(huán)境，包括準(zhǔn)確使用專業(yè)詞匯、準(zhǔn)確表達(dá)專業(yè)內(nèi)容。只有使用原版外文教材，才能真正使雙語教學(xué)從形式和內(nèi)容上與世界主流技術(shù)和專業(yè)思想保持一致。
當(dāng)然，由于國外教材是根據(jù)西方的文化習(xí)慣和思維方式編寫的，直接閱讀可能會對大部分學(xué)生造成很大學(xué)習(xí)壓力，甚至?xí)蛊涿允в诿ＣＳ⒄Z海洋中，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)專業(yè)課程的積極性。為此，在使用英文原版教材的基礎(chǔ)上，最好由授課教師開發(fā)基于原版外文教材的純英文電子課件，作為原版教材的簡化版本學(xué)習(xí)資料，這樣學(xué)生以電子課件為綱，再閱讀原版教材就會很容易把握知識的難重點(diǎn)。此外，還可根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計純英文的實驗項目和習(xí)題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不得不“浸入”到英文環(huán)境中去，隨著學(xué)習(xí)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，語言障礙就會越來越小，部分學(xué)生甚至在學(xué)習(xí)過程中會逐漸形成英語思維習(xí)慣。
以大連東軟信息學(xué)院電子工程系開設(shè)的C語言程序設(shè)計雙語課程為例，課程選擇Michael Vine的《C Programming for the Absolute Beginner》作為教材，該教材以程序講述語法，同時精選大量程序范例，在保持知識系統(tǒng)性的同時增加趣味性，尤其適合初次學(xué)習(xí)C語言的讀者使用。課程組基于該教材開發(fā)了全套英文課件，編寫了涵蓋各個章節(jié)的全英文實驗指導(dǎo)書，開發(fā)了基于萬維考試系統(tǒng)的C語言全英文試題庫，還基于網(wǎng)絡(luò)給學(xué)生提供大量豐富的外文參考資料以及與課程有關(guān)的電子文檔和視頻資料，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
6 雙語課程的教學(xué)效果評估與反饋
雙語課程作為一種新的教學(xué)類型，在實施過程中須采取全流程的監(jiān)控措施對教學(xué)效果進(jìn)行評估，以保證雙語課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提高與改善。教學(xué)質(zhì)量管理與保障部專門成立雙語教學(xué)督導(dǎo)教師隊伍，針對雙語課程，系統(tǒng)地收集和分析資料，進(jìn)行課程效果評估，分析判斷雙語課程教學(xué)質(zhì)量的高低、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法的有效程度，并給出相應(yīng)的反饋用于指導(dǎo)今后的教學(xué)活動。具體可從以下兩個方面全程監(jiān)控雙語教學(xué)質(zhì)量：
1)雙語教學(xué)過程監(jiān)控。
通過每學(xué)期3次網(wǎng)上調(diào)查問卷，了解學(xué)生對雙語教學(xué)的滿意程度，收集大量關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋信息。督導(dǎo)教師進(jìn)課堂聽課，通過文字記錄、課堂錄音等形式，對課堂情況（包括外語發(fā)音、表達(dá)、語速、課堂感染力、學(xué)生專注程度等）進(jìn)行記錄和評估．并通過教學(xué)質(zhì)量管理平臺將相關(guān)信息及時反饋給授課教師和開課系部，以便掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，及時調(diào)整和優(yōu)化雙語教學(xué)活動。
2)雙語教學(xué)效果評估。
跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，了解雙語授課對學(xué)生專業(yè)能力的提高程度。從短期目標(biāo)來看，要關(guān)注學(xué)生經(jīng)過雙語課程學(xué)習(xí)后掌握的技能及其掌握程度，可通過課程考核來分析；從長期目標(biāo)來看，應(yīng)關(guān)注畢業(yè)生在工作中的外語應(yīng)用能力、國際化工作環(huán)境的適應(yīng)能力以及運(yùn)用外語解決問題的能力等是否得到提升。
7 結(jié)語
雙語教學(xué)要遵循“循序漸進(jìn)、因材施教”的原則，根據(jù)學(xué)生的外語認(rèn)知水平，選擇適合的教學(xué)方法和手段，逐步開展和提升；要注重實效，不能以犧牲學(xué)生專業(yè)能力為代價，單純追求雙語課程的開設(shè)率；還須深入研究雙語課程的特點(diǎn)，從師資隊伍建設(shè)、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法與手段、教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)效果評價與反饋等多個維度探索適宜的雙語教學(xué)模式，順利推進(jìn)雙語教學(xué)，保證學(xué)生既獲得先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和前瞻性的專業(yè)知識，又系統(tǒng)培養(yǎng)專業(yè)外語應(yīng)用能力和獲取新知識、新資源的能力，以培養(yǎng)全面發(fā)展的復(fù)合型、國際化人才，為全球化經(jīng)濟(jì)改革建設(shè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
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[2]黃崇嶺，雙語教學(xué)核心概念的解析[J]外語學(xué)刊，2008(1): 137-139.
篇8
武健：從概念、定義來看，信息科學(xué)與計算機(jī)科學(xué)并不完全一樣。因為信息科學(xué)是以信息運(yùn)動規(guī)律為研究內(nèi)容的，研究內(nèi)容既不專指計算，也不是專指計算機(jī)。從這個角度思考，信息科技課程與計算機(jī)課程的內(nèi)容將有很大的區(qū)別。這對于一線信息技術(shù)教師來說，了解信息科學(xué)就更加重要了。您能否給我們講一講信息科學(xué)的核心內(nèi)容是什么？它對于整個社會能發(fā)揮什么作用？
鐘義信：信息科學(xué)的概念（定義）也可以通過它的基本模型來表現(xiàn)（見下頁圖1）。
這個模型也可以簡化為以下更直觀一些的模型（見下頁圖2）。
考察信息科學(xué)的定義和它的基本模型（以及簡化模型）可以知道：
信息科學(xué)最大的特點(diǎn)是研究“信息”（而不是物質(zhì)和能量）。
它的核心內(nèi)容就是研究“信息運(yùn)動規(guī)律，即信息-知識-智能轉(zhuǎn)換的規(guī)律”。
世間一切物質(zhì)的運(yùn)動都會產(chǎn)生信息。人類正是通過研究信息，才能認(rèn)識世界（包括自然和社會）。因此，信息科學(xué)的研究目標(biāo)，就是“擴(kuò)展人類的智力能力，也就是擴(kuò)展人類認(rèn)識世界和改造世界的能力”。這就是信息科學(xué)對于整個社會的作用所在。
武健：我記得您曾經(jīng)講過信息分成主客體關(guān)系，那么我們理解基本模型與簡化模型也是一步步地發(fā)展出來的。從簡到繁是否可以這樣理解？（如下頁圖3）
從信息定義的基本模型中，還可以看到信息科學(xué)在特別關(guān)注著策略，尤其是人的策略。從這個角度來看，信息科技課程中會有著一批以前沒有的教學(xué)內(nèi)容。技術(shù)課中的學(xué)習(xí)計算機(jī)操作的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)會操作。而信息科技框架下的課程則需要以應(yīng)用技術(shù)，挖掘其中的問題解決策略，了解信息科學(xué)概念與原理為主要目標(biāo)了。
每個學(xué)科都會有一批本學(xué)科的科學(xué)家，像牛頓對于物理，哈勃對于天文，歐姆對于電學(xué)……信息科學(xué)是一門新興的橫斷科學(xué)，那么您認(rèn)為這門學(xué)科中有代表性的信息科學(xué)家有哪些人？
鐘義信：橫斷科學(xué)，是在概括和綜合多門學(xué)科的基礎(chǔ)上形成的一類學(xué)科。它不是以客觀世界的某種物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動形式為研究對象，而是從許多物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動形式中抽出某一特定的共同方面作為研究對象，其研究對象橫貫多個領(lǐng)域甚至一切領(lǐng)域。所以，信息科學(xué)家、信息技術(shù)專家會有自己的領(lǐng)域，但會在共同的信息方向有突出貢獻(xiàn)。
如香農(nóng)（Shannon）在1948年發(fā)表了論文“通信的數(shù)學(xué)理論”，奠定了“通信信息論”;維納（Wiener）在1948年出版了著作《控制論》，奠定了隨機(jī)控制理論，貝塔朗菲（Bertalanffy）在20世紀(jì)60年代出版了《一般系統(tǒng)論》，建立了系統(tǒng)論。西蒙（Simon）對功能模擬的人工智能理論做出了奠基性的貢獻(xiàn)，費(fèi)根鮑姆（Feigenbaum）是人工智能專家系統(tǒng)的開拓者，閔斯基（Minsky）對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知理論有突出的貢獻(xiàn)，查德（Zadeh）創(chuàng)建了支持信息科學(xué)研究的模糊集合和模糊邏輯， 柯爾莫戈洛夫（Kolmogorov）對信息理論和控制理論都有杰出貢獻(xiàn)，等等。這些人都在信息科學(xué)領(lǐng)域有過不同方面的重要建樹，都可以稱之為信息科學(xué)家。
由于我國只有各種信息技術(shù)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)而沒有專門的信息科學(xué)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，很少純粹信息科學(xué)方面的交流機(jī)會，因此很難確定誰是信息科學(xué)家。不過，由于我國信息化建設(shè)的迅猛發(fā)展，確實出現(xiàn)了不少在信息科學(xué)技術(shù)方面做出重要貢獻(xiàn)的人員。
武健：信息科學(xué)是一門新興的學(xué)科。既然是“新興”，那么它一定在發(fā)展，甚至是快速發(fā)展。您認(rèn)為信息科學(xué)主要研究的方向與進(jìn)展如何？現(xiàn)階段出現(xiàn)了什么樣的困難？
鐘義信：相對而言，信息科學(xué)是一門非常年輕的學(xué)科。因此，它的主要研究方向應(yīng)當(dāng)是信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論，研究信息的基本運(yùn)動規(guī)律。其中包括信息理論、知識理論、智能理論，特別是信息、知識、智能之間的轉(zhuǎn)換理論（一體化理論）。
經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究和探索，我們在這些基礎(chǔ)研究方面取得了可喜的進(jìn)展，具體表現(xiàn)在：建立了超越與拓展傳統(tǒng)信息論的“全信息理論”，發(fā)現(xiàn)了“知識的生態(tài)學(xué)規(guī)律”，創(chuàng)建了“機(jī)制模擬的人工智能理論”，實現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)主義、功能主義、行為主義人工智能理論”的統(tǒng)一，還創(chuàng)建了“基礎(chǔ)意識―情感―理智三位一體的高等人工智能”，特別值得提到的是，發(fā)現(xiàn)了意義重大的“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生定律”。
在取得這些進(jìn)展的過程中，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)科學(xué)（代表性科學(xué)是物理科學(xué)）的科學(xué)觀（還原論）和方法論（分而治之）不適用于信息科學(xué)（和智能科學(xué)）研究，總結(jié)并提出了適用于信息科學(xué)研究的新的科學(xué)觀和方法論。
面臨的主要困難是：由于信息科學(xué)和智能理論的研究對象多數(shù)是非常復(fù)雜的問題，因此現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具不敷應(yīng)用，特別是其中的邏輯理論還相當(dāng)單薄，不足以支持這些復(fù)雜問題的創(chuàng)新研究。這是當(dāng)前信息科學(xué)發(fā)展中的“瓶頸”。
武健：信息科學(xué)關(guān)系到的方法論可以分成信息科學(xué)研究的方法論和信息技術(shù)應(yīng)用的方法論。根據(jù)這樣的觀點(diǎn)，在信息科技課程中，需要以完整的信息綜合活動展開教學(xué)，而不適合片面地學(xué)習(xí)信息獲取、信息處理某一個片段。因為信息科學(xué)方法論更強(qiáng)調(diào)從整體到局部，不建議從信息運(yùn)動中的某一細(xì)節(jié)去理解典型的信息過程。
信息科技的方法論分成理論研究層級和技術(shù)應(yīng)用層級。您認(rèn)為在信息科學(xué)研究中，常用的方法與手段有哪些？
鐘義信：與物理科學(xué)研究方法最大的不同，是不再采用“分而治之，各個擊破”這種流行了數(shù)百年之久而且一直行之有效的傳統(tǒng)科學(xué)研究方法論，而是改為運(yùn)用全新的“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生”方法論。
原因是：“分而治之”方法論在把系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)的時候，必定會丟失各個子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系相互作用的信息，而這些信息正是復(fù)雜信息系統(tǒng)的生命線。就像研究人腦思維奧秘的時候，如果采用“分而治之”的方法把人腦分解為若干部分進(jìn)行研究，即使把每個部分都研究好了，也無法揭示人腦思維的奧秘，因為分解之后的這些人腦部分根本無法復(fù)原為活的人腦。
“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生”方法認(rèn)為，信息系統(tǒng)是一個生態(tài)系統(tǒng)：由信息生成知識進(jìn)而生成智能（策略），從而按照策略解決問題。它強(qiáng)調(diào)信息、知識、智能（策略）之間的相互聯(lián)系和相互作用，強(qiáng)調(diào)信息、知識、智能（策略）之間的生態(tài)聯(lián)系，根據(jù)外部世界客體的信息和認(rèn)識主體的目的，可以通過學(xué)習(xí)創(chuàng)生解決問題的智能策略。
至于具體的研究工具，基本也是硬件試驗和軟件仿真（包括虛擬現(xiàn)實）。
武健：在信息科學(xué)體系中，您認(rèn)為這個領(lǐng)域中最基本的概念和原理是什么？
鐘義信：信息科學(xué)最基本的概念包括信息、知識、智能。人們往往把信息科學(xué)技術(shù)僅僅局限在“信息”范疇，這其實是對信息科學(xué)技術(shù)嚴(yán)重的。經(jīng)過這樣的信息科學(xué)技術(shù)的作用，就大大被削弱了。
信息科學(xué)最基本的原理則是：信息―知識―智能轉(zhuǎn)換原理。正確運(yùn)用這個基本原理，人們就可以在具體的環(huán)境中求出解決問題、而且保證實現(xiàn)“主客雙贏”的智能策略，從而滿意地解決問題。
武健：一般人都知道，現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)有著不可分割的密切關(guān)系。一方面，很多人還不知道什么是信息科學(xué)，另一方面，還不能想象信息科學(xué)與信息技術(shù)之間有什么關(guān)系。您認(rèn)為兩者有什么樣的區(qū)別與聯(lián)系？
鐘義信：信息科學(xué)與信息技術(shù)是一對孿生的概念，信息科學(xué)是信息技術(shù)的理論基礎(chǔ)，信息技術(shù)是信息科學(xué)理論的具體實現(xiàn)。兩者相互聯(lián)系，相互促進(jìn)。
武健：很多人認(rèn)為信息技術(shù)就是計算機(jī)技術(shù)加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息技術(shù)就是能夠用計算機(jī)上網(wǎng)。這部分人覺得，信息技術(shù)就是信息技術(shù)，不是什么“關(guān)于信息的技術(shù)”。關(guān)于這些觀點(diǎn)您是怎么看的？從信息科學(xué)的角度來看信息技術(shù)應(yīng)當(dāng)包含什么內(nèi)容？
鐘義信：只要對照信息科學(xué)的簡化模型，就可以很明確地回答：信息技術(shù)不等于計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因為這個說法很不全面，忽略了傳感技術(shù)，忽略了控制技術(shù)，特別是忽略了人工智能技術(shù)。
實際上，在以往，關(guān)于“信息技術(shù)”的概念，確實曾經(jīng)流行過很多各不相同的說法。其中比較出名的包括：
1C說――認(rèn)為“信息技術(shù)就是Communication技術(shù)”，理由是：信息論就是通信論;也有一些人認(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer技術(shù)”，理由是：計算機(jī)就是用來處理信息的技術(shù)。
2C說――認(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer+ Communication技術(shù)”。
3C說――認(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer+ Communication + Control技術(shù)”。
但是，對照信息科學(xué)的簡化模型就可以明白，這些說法都屬于“以偏概全”的認(rèn)識，都是不全面的認(rèn)識。
從信息科學(xué)的簡化模型可以非常清晰地了解到具體的信息技術(shù)內(nèi)容，包括實現(xiàn)信息獲取功能的“傳感技術(shù)”，實現(xiàn)信息傳遞和策略傳遞功能的“通信技術(shù)”，實現(xiàn)信息預(yù)處理功能的“計算機(jī)技術(shù)和存儲技術(shù)”，實現(xiàn)信息認(rèn)知功能和智能決策功能的“人工智能技術(shù)”，實現(xiàn)策略執(zhí)行功能的“控制技術(shù)”，以及實現(xiàn)反饋學(xué)習(xí)和策略優(yōu)化的“信息系統(tǒng)自組織技術(shù)”等。
武健：您認(rèn)為未來20～30年，信息科技最有意思的發(fā)展可能是什么？
鐘義信：根據(jù)“科學(xué)技術(shù)擬人律”，未來20～30年，信息科學(xué)技術(shù)最有意義的發(fā)展將是人工智能技術(shù)。
對照信息科學(xué)簡化模型就知道，擴(kuò)展感覺器官功能的傳感技術(shù)、擴(kuò)展傳導(dǎo)神經(jīng)系統(tǒng)的通信技術(shù)、擴(kuò)展思維器官預(yù)處理功能的計算機(jī)技術(shù)以及擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制技術(shù)都是相對而言的技術(shù)，擴(kuò)展思維器官認(rèn)知功能和決策功能的人工智能技術(shù)才是核心技術(shù)。目前信息技術(shù)已經(jīng)得到長足的發(fā)展（未來當(dāng)然還會繼續(xù)發(fā)展），這就為核心信息技術(shù)的發(fā)展打好了基礎(chǔ)，也產(chǎn)生了需求。因此，未來20～30年間，人工智能科學(xué)技術(shù)必然成為發(fā)展的主導(dǎo)潮流。
武健：您認(rèn)為學(xué)習(xí)信息科技的知識對于中小學(xué)生來說有何意義？有沒有哪一部分內(nèi)容需要在現(xiàn)階段特別強(qiáng)調(diào)的？
鐘義信：中小學(xué)生絕對應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)基本的信息科學(xué)知識，掌握信息技術(shù)的基本能力。當(dāng)今的時代是信息時代，不學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù)，就會成為落伍的一代，被淘汰的一代。這是非常危險的。
當(dāng)然，中小學(xué)生學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循“循序漸進(jìn)”的認(rèn)知規(guī)律和“興趣引導(dǎo)”的教學(xué)方法。事實上，信息科學(xué)技術(shù)本身的發(fā)展就是循序漸進(jìn)的，如圖4所示。
武健：您對中小學(xué)的信息科學(xué)與技術(shù)課程（不等同于計算機(jī)課程）有何期望與要求？
鐘義信：根據(jù)“信息科學(xué)技術(shù)”的定義，“計算機(jī)科學(xué)技術(shù)”只是“信息科學(xué)技術(shù)”的一個組成部分。部分不等于全體，部分不能代替全體。所以，不能用“計算機(jī)”課程代替“信息科學(xué)技術(shù)”課程。
中小學(xué)的信息科學(xué)技術(shù)教育是一個極其重要的問題，又是一個十分復(fù)雜的問題。我們不能就事論事孤立地討論中小學(xué)的信息科學(xué)技術(shù)課程，而應(yīng)當(dāng)把它作為“國家信息科學(xué)技術(shù)教育系統(tǒng)工程”來統(tǒng)籌考慮：小學(xué)階段學(xué)什么？中學(xué)階段學(xué)什么？大學(xué)階段學(xué)什么？碩士研究生階段學(xué)什么？博士研究生階段學(xué)什么？等等。
按照“信息科學(xué)技術(shù)教育系統(tǒng)工程”的思路，中小學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過“學(xué)習(xí)最為基礎(chǔ)的信息科學(xué)概念”和“掌握最為基本的信息技術(shù)能力”形成“最淺層（然而又是準(zhǔn)確的）的信息科學(xué)技術(shù)觀念和濃厚的興趣”。其中，“觀念和興趣”是最重要的，而“概念和能力”則是支撐這種“觀念和興趣”的支柱。
武健：鐘老師，感謝您的指導(dǎo)。您認(rèn)為2010年后，學(xué)科基本研究才逐步成熟起來。一門學(xué)科從成熟到走進(jìn)基礎(chǔ)教育往往需要十多年的工作，而信息科技課程的發(fā)展將是長期的。希望您以后能夠經(jīng)常關(guān)注基礎(chǔ)教育中的信息科技課程發(fā)展，給我們更多指導(dǎo)。
篇9
1智能系統(tǒng)控制課程探究式教學(xué)設(shè)計
智能系統(tǒng)控制課程與智能信息處理課程分別是我院的必修課程和選修課程,其探究式教學(xué)平臺主要包括網(wǎng)絡(luò)課程、講義下載、學(xué)生論文/程序演示等模塊。智能系統(tǒng)控制課程的探究式教學(xué)是指教師利用課堂的知識傳授和網(wǎng)絡(luò)的開放資源,安排學(xué)生分課題組,邊進(jìn)行科研合作邊學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。因此,探究式教學(xué)具有學(xué)生積極性高、師生/學(xué)生之間交互強(qiáng)、學(xué)生體驗印象深和師生互相學(xué)習(xí)等特點(diǎn)。本課程的探究式教學(xué)模式設(shè)計的步驟有探究式教學(xué)模式設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站設(shè)計和實踐展示平臺的設(shè)計。
1.1探究式教學(xué)模式設(shè)計
傳統(tǒng)教學(xué)模式往往沒有提供可供學(xué)生自主選擇的學(xué)習(xí)方法,但并不是所有的學(xué)生都適合此種教學(xué)方式[2]。因此,有必要研究可供學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度的探究式教學(xué)模式,以實現(xiàn)因材施教。
本課程的探究式教學(xué)模式具體來說,是指根據(jù)每個學(xué)生的專業(yè)、基礎(chǔ)、潛力和特點(diǎn)劃分幾個合適的課題組,幫助每個學(xué)生選定自己的小課題;接著,在老師指導(dǎo)和組長帶領(lǐng)下分組調(diào)研、討論、設(shè)計、編程和交流,同時可以利用教學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的各種教學(xué)資源;最后,將成果總結(jié)為PPT和程序,在課堂上交流,再在網(wǎng)絡(luò)上演示。例如,先根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)控制課程的不同目的和學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),將眾多學(xué)生分為自動化組和通信組。然后,由各大組的組長和組員根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)和興趣探討課題題目和研究子方向,保證每個學(xué)生都有具體研究小課題。進(jìn)而,學(xué)生調(diào)研、探討、研究、合作、交流,進(jìn)行PPT陳述。再如,有的學(xué)生想學(xué)智能控制的理論知識,有些學(xué)生則想重點(diǎn)學(xué)習(xí)智能控制的應(yīng)用技術(shù),因此將智能系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)課程分為理論教學(xué)和應(yīng)用教學(xué)。
1.2網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站設(shè)計
智能系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)課程的主要功能是在教學(xué)網(wǎng)頁上向?qū)W生展示智能系統(tǒng)控制的各種課程知識,要求以邏輯性強(qiáng)、易于理解的方式向?qū)W生傳授知識,這是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。知識點(diǎn)頁面的設(shè)計要求排版清楚美觀,色調(diào)適合統(tǒng)一,圖文并茂,以多媒體的形式展示知識。為了讓學(xué)生及時了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度并能實現(xiàn)知識點(diǎn)頁面的隨意轉(zhuǎn)換,設(shè)計了動態(tài)跟隨目錄,以便于學(xué)生隨時選擇課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。對智能系統(tǒng)控制課程設(shè)計了進(jìn)度參考值,以便于學(xué)生知道其學(xué)習(xí)快慢,從整體上把握學(xué)時規(guī)劃。
1.3實踐展示平臺的設(shè)計
在智能系統(tǒng)控制課程的實踐展示平臺中,習(xí)題的存儲和管理都在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行,章節(jié)自測題的功能模塊如圖1所示[3-4]。學(xué)生每學(xué)完一章就可通過練習(xí)來鞏固該章的知識,了解其對本章節(jié)知識的掌握情況。
在課后習(xí)題的設(shè)計中,特別增加了顯示失分題并列出正確答案的功能以及留言功能。學(xué)生利用前一功能了解自己錯誤理解的那些知識點(diǎn)并改正錯誤,學(xué)生通過后一功能提交對答案的任何質(zhì)疑或更好的建議方案,并由專業(yè)老師予以點(diǎn)評,如圖2所示。這些功能能提高學(xué)生的積極性,增加老師與學(xué)生之間的互動性,為學(xué)生學(xué)習(xí)本課程提供了很好的智能助手[5-6]。
智能系統(tǒng)控制課程實踐展示平臺的另一重要功能是利用Java技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)工具展示智能技術(shù)的演示程序,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)交互性和實踐效果。對于人工智能和智能控制課程中每種能演示程序的知識點(diǎn),都可以用Java等技術(shù)編程實現(xiàn)交互演示實例,也可以推薦學(xué)生設(shè)計相關(guān)的演示程序,開設(shè)學(xué)生作品的演示區(qū)。
2結(jié)語
智能系統(tǒng)控制課程的探究式教學(xué)方法可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)智能控制教學(xué)過程中的一些不足,讓任何學(xué)生都可以在任何時間、任何地點(diǎn)選擇一種自己想學(xué)的教學(xué)模式,以自己喜歡的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)自身的條件選擇一種教學(xué)模式,然后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。每章最后會設(shè)置章節(jié)自測題,查看學(xué)生對本章節(jié)的掌握情況,更主要的目的是鞏固學(xué)生本章所學(xué)知識。隨著智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,智能技術(shù)的教學(xué)將會更加人性化和個性化[7-8]。
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Research on Exploring Teaching of Intelligent System Control Course
GONG Tao1, ZHOU Jia-jia2
篇10
1.前言
隨著中國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國人口也出現(xiàn)了老齡化傾向。按照世界衛(wèi)生組織和衛(wèi)生部規(guī)定，我國60歲以上的為老年人，45到59歲為初老期，60到79歲為老年期。人口老齡化給中國的社會、經(jīng)濟(jì)、政治、文化等方面的發(fā)展帶來了深刻的影響，日益龐大的老年群體的養(yǎng)老、醫(yī)療、社會服務(wù)等方面需求壓力也越來越大。
平衡能力是人體的一項重要生理機(jī)能，不僅在日常行為中起著極為重要的作用，而且是在體育項目完成過程中不可缺少的能力之一。平衡功能也是一樣，隨著年齡的增長平衡能力也出現(xiàn)了一系列的退行性變化。平衡能力與年齡密切相關(guān)，視覺、前庭、本體等平衡感覺功能在20―50歲之間最為穩(wěn)定，隨后逐漸降低，到60歲以后降低明顯，老年人的平衡能力較中青年有著明顯的降低。
伴隨著年齡的增長老年人的身體機(jī)能不可避免的出現(xiàn)了衰退和健康程度的每況愈下，各系統(tǒng)器官的機(jī)能有逐年下降的趨勢。中國很早就有“樹老先老根，人老先老腿”的說法，由于下肢肌肉萎縮、骨質(zhì)疏松、柔韌性的降低平衡能力的嚴(yán)重下降所導(dǎo)致的老年人易跌倒，以及由于失去平衡跌倒而導(dǎo)致股骨、頸骨骨折是老年人常見的意外事故，更是威脅老年人生命安全、身體健康的重要敵人。由于老年人自身的特點(diǎn)，就需要選擇充分適合老年人生理和心理特點(diǎn)的體育運(yùn)動形式來提高老年人的平衡機(jī)能。
2.研究對象與方法
2.1研究對象
本文研究對象選取石家莊市區(qū)長期從事太極拳運(yùn)動鍛煉的老年人30人，年齡最小60歲最大70歲（年齡均值：64.57±3.08），身體健康，長期堅持從事太極拳鍛煉3年及以上，每周從事太極拳練習(xí)3次以上，每次鍛煉時間為1小時，并自愿完成所有實驗，對其進(jìn)行研究。另外選取石家莊市退休職工沒有從事過或很少系統(tǒng)性從事體育鍛煉的老年人30人，年齡最小60歲最大70歲（年齡均值：64.12±3.52），作為對照組進(jìn)行研究。對練習(xí)太極拳鍛煉組和健身秧歌鍛煉組參加測試的人群進(jìn)行為期3個月的監(jiān)測，以確保其練習(xí)的時間、頻率和強(qiáng)度。
2.2 研究方法
本文采用的主要研究方法有文獻(xiàn)資料法、數(shù)理統(tǒng)計法、觀察法、實驗法、邏輯分析法。
2.2.1文獻(xiàn)資料法
筆者通過對中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)和中國博碩士學(xué)位以及國家核心期刊和各類相關(guān)期刊資料的查詢并從中經(jīng)分析匯總出相關(guān)內(nèi)容資料，這些文獻(xiàn)資料為本人撰寫論文提供了大量的參考數(shù)據(jù)和理論依據(jù)，對本論文實驗研究的設(shè)計和實驗結(jié)果的分析起了重要的作用。
2.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法
對所得的實驗數(shù)據(jù)用EXCEL軟件包和SPSS12.0軟件包進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計處理。
2.2.3實驗法
使用由中國科學(xué)院合肥智能科學(xué)研究所生產(chǎn)的平衡測力臺對被測者進(jìn)行靜力性平衡能力的綜合測定，測試在室內(nèi)進(jìn)行。
3.研究結(jié)果與分析
3.1平衡測力臺是反映綜合靜態(tài)平衡能力指標(biāo)
由于平衡測力臺實驗主要反映了人體的靜力性綜合平衡能力，實驗數(shù)據(jù)表明長期堅持練習(xí)太極拳運(yùn)動對人體的靜力性綜合平衡能力有較為明顯的提高（從圖1、2可以分別觀察）。
3.2 強(qiáng)化Romberg征是評價人體靜態(tài)平衡指標(biāo)
強(qiáng)化Romberg征的測試主要是與老年肌力下降有關(guān)的平衡能力測試，主要與伸髖以及髖外展扭力呈正相關(guān)。從實驗結(jié)果來看，太極拳鍛煉組的強(qiáng)化Romberg征的實驗數(shù)據(jù)與無鍛煉組相比具有明顯的差別，經(jīng)t檢驗P
3.3閉目單足站立是人體靜態(tài)、立位平衡能力的評價指標(biāo)
從太極拳鍛煉組的閉目單足站立實驗數(shù)據(jù)與無鍛煉組數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)t檢驗P
4.結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
通過對太極拳、健身秧歌、無鍛煉組分組研究后結(jié)果顯示：在平衡測力臺、強(qiáng)化Romberg征、閉目單足站立實驗中太極拳鍛煉組實驗結(jié)果明顯優(yōu)于其他組別。通過實驗數(shù)據(jù)分析后得出太極拳在對老年人靜態(tài)平衡綜合能力上具有十分顯著的效果，在動態(tài)平衡綜合能力上與健身秧歌組相比較無明顯差異。
4.2 建議
4.2.1建議有關(guān)部門、協(xié)會以及太極拳教授站點(diǎn)對太極拳的技術(shù)風(fēng)格和特點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)代的科學(xué)量化指標(biāo)以及實驗對練習(xí)者進(jìn)行科學(xué)的宣傳、引導(dǎo)。
4.2.2 加快把太極拳運(yùn)動作為改善提高老年人平衡能力的康復(fù)手段。加大政府對太極拳理論科學(xué)體系的研究，使太極拳所蘊(yùn)涵的理論知識體系得到更好的推廣和發(fā)揚(yáng)，更好的為世人所知。
篇11
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是桂林電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)的核心專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，也是電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)的專業(yè)限選課或任選課之一，通過該課程的教學(xué)使學(xué)生懂得網(wǎng)絡(luò)的總體框架結(jié)構(gòu)，能建立網(wǎng)絡(luò)的概念，重點(diǎn)是使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)基本原理和核心協(xié)議，并熟悉最常用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)工具，了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展。
教學(xué)目標(biāo)的正確定位是教學(xué)改革行之有效的前提和保障，即明確教學(xué)是為培養(yǎng)什么類型人才而服務(wù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)目標(biāo)大致可分為三個層次：[1]網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究。其中，網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用目標(biāo)要求掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，在生活、學(xué)習(xí)和工作中可熟練利用各種網(wǎng)絡(luò)資源，如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等，適合于電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等非計算機(jī)專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師目標(biāo)要求掌握網(wǎng)絡(luò)集成、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)、架設(shè)各種服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作，適合于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究要求具備深厚的網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作，適合網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)模式不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對新形勢下的培養(yǎng)目標(biāo)有一定的制約作用，主要問題表現(xiàn)在幾個方面。[2]
1.教材知識結(jié)構(gòu)理論性偏強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容偏離實際應(yīng)用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材都是以osi/rm為索引，分層次展開，全方位介紹各個網(wǎng)絡(luò)層次的工作原理、相關(guān)協(xié)議、運(yùn)行機(jī)制等，知識點(diǎn)較多且內(nèi)容抽象，學(xué)生理解起來比較困難，難以提高學(xué)習(xí)興趣。osi體系結(jié)構(gòu)是一個較為全面的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，但是在實際中并沒有得到廣泛應(yīng)用，實際中的網(wǎng)絡(luò)案例又不完全符合osi體系結(jié)構(gòu)，這往往會使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)感到困惑。
2.教學(xué)模式落后
最初的教學(xué)模式是以教師為中心，通過黑板板書和語言描述向?qū)W生傳授網(wǎng)絡(luò)知識。這種方式有利于教師組織和監(jiān)控整個教學(xué)過程，便于系統(tǒng)地傳授知識，但不利于學(xué)生認(rèn)知主體作用的發(fā)揮，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議這類較為抽象的理論知識，單純的板書和描述難以幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深入理解。
3.實踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)相對薄弱，實驗設(shè)備落后，與實際應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有較大差距，且數(shù)量不足，無法保證每名學(xué)生具有較好的實驗環(huán)境。另一方面，實驗課程的內(nèi)容過于流程化和簡單化，沒有突出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.忽視工程應(yīng)用
課程的綜合性、設(shè)計性實驗缺乏與工程應(yīng)用相結(jié)合的內(nèi)容，與之相適應(yīng)的軟件建設(shè)滯后，難以將工程應(yīng)用融入到課堂。
三、“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的改革與實踐
針對以上不足，我們主要在五個方面進(jìn)行了改革和實踐。
1.教材選用與內(nèi)容優(yōu)化
不同的專業(yè)有不同的教學(xué)目標(biāo)，必須選擇相對應(yīng)的教材。對桂林電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)而言，“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，除了要掌握一定的基本網(wǎng)絡(luò)理論和核心協(xié)議，還要求掌握更高一等的技術(shù)和技能。經(jīng)過課題組成員比較，選擇謝希仁教授主編的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》；在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)而言，“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)限選課或任選課之一，側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)基本理論與應(yīng)用。經(jīng)過課題組成員比較，擬選擇喬正洪的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》。
針對教材內(nèi)容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題，在講授的時候略去了部分內(nèi)容，比如安全方面的內(nèi)容（另外一門課講授），增加了一些實踐相關(guān)的內(nèi)容，如winsock編程、路由器基本操作等。在教學(xué)內(nèi)容上力求推陳出新，引進(jìn)和精選當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新發(fā)展及新應(yīng)用作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的指向，在不斷更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和發(fā)展意愿。
2.堅持“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，因材施教”的教學(xué)模式
（1）貫徹基礎(chǔ)課的教學(xué)必須和科學(xué)技術(shù)同步發(fā)展的教學(xué)觀念，[3]建立終身教育的觀念。科學(xué)發(fā)展與基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革相結(jié)合，以學(xué)科建設(shè)推動基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革。基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革又支撐新型專業(yè)建設(shè)與學(xué)科的發(fā)展，推進(jìn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。
更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代通信技術(shù)緊密結(jié)合，將專業(yè)基礎(chǔ)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育融為一體，實施知識結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)能力強(qiáng)、有創(chuàng)新精神和實踐能力為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。
（2）教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，因材施教。改進(jìn)課堂的教學(xué)方法，以人為本，因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生的潛力，提高教師的授課質(zhì)量。教師努力研究課程的基本知識點(diǎn)以及這些知識點(diǎn)之間的相互關(guān)系，處理好信號、數(shù)據(jù)、信息之間的關(guān)系和傳輸特點(diǎn)；研究重點(diǎn)理論和實踐知識點(diǎn)的教學(xué)方法，使教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)生，引導(dǎo)和幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本技能。
教師采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學(xué)方法，通過精心設(shè)計教學(xué)過程，采用“提出問題+要求解決方法”、“引導(dǎo)思考+適當(dāng)提示”、“找出學(xué)生思路正確部分引申”、“擴(kuò)充認(rèn)識解決問題的條件”等方式，把握課程的進(jìn)度，活躍課堂氣氛，開發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生在獲得知識的同時能從應(yīng)用的角度思考網(wǎng)絡(luò)通信中的問題和解決問題的思路，使學(xué)生建立科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新意識。
3.采用先進(jìn)的教學(xué)手段
（1）把多媒體技術(shù)引入課堂教學(xué)中，使理論和協(xié)議架構(gòu)分析變得生動、形象、具體，同時解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂畫圖既費(fèi)時效率又低的問題。再輔以現(xiàn)場概要線圖等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識時心中有網(wǎng)絡(luò)體系大框架，便于知識定位。
（2）建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。目前桂林電子科技大學(xué)已有四個相關(guān)網(wǎng)上資源供學(xué)生使用：“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程網(wǎng)站，使師生在任何時候都可以利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)；網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺（blackboard）：向?qū)W生提供資源下載口、作業(yè)提交口、討論區(qū)等；思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)網(wǎng)站（http：//cisco.netacad.net）作為思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)基地之一，目前為部分優(yōu)秀學(xué)生開放思科培訓(xùn)網(wǎng)站，讓學(xué)生參與全球交流，直接接觸最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；教師ftp：作為系統(tǒng)冗余，從教師ftp中學(xué)生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視實踐能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是理論和實踐結(jié)合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材一般都偏重于理論的講授，而忽視了動手實踐方面的引導(dǎo)，為此應(yīng)實驗單獨(dú)設(shè)課，獨(dú)立考試。實驗課學(xué)時占總學(xué)時的25%，并要求課外1∶1配套。實驗內(nèi)容根據(jù)學(xué)生的層次、學(xué)生的興趣分為基礎(chǔ)層、提高層、綜合應(yīng)用層三個層次。同時，補(bǔ)充了教材上沒有的相關(guān)內(nèi)容，如利用套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信編程，培養(yǎng)實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學(xué)變成了以學(xué)生為中心，積極開展開放性實驗，延長實驗室開放時間，增加大量的設(shè)計性或綜合性實驗，為學(xué)生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
5.在課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)中大力開發(fā)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程教與學(xué)的互動平臺，理論與工程應(yīng)用并重
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實驗實踐相結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教師在講授的過程中貫徹教學(xué)理念，引用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史背景故事和實際應(yīng)用具體案例來幫助學(xué)生理解理論知識，引導(dǎo)學(xué)生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合專業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)采用理論結(jié)合實踐教學(xué)法，通過實驗課程開設(shè)、實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀和課程設(shè)計三個渠道將相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用充分融合到課程教學(xué)之中，使同學(xué)們接觸到真實的網(wǎng)絡(luò)世界，提高實踐運(yùn)用能力，理論與工程應(yīng)用并重。
實驗課程通過綜合設(shè)計性實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力，是使學(xué)生獲得對網(wǎng)絡(luò)的工作原理與操作方法的感性認(rèn)識，加深理解、驗證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。
實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀是在課程講授過程中安排并帶領(lǐng)學(xué)生參觀校園網(wǎng)、學(xué)院局域網(wǎng)和企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有感性認(rèn)識。
課程設(shè)計要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題，提出改進(jìn)方案，為企業(yè)設(shè)計滿足實際需求的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生理論聯(lián)系實際，加深對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識的能力。
四、結(jié)束語
本課程已建立課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和工程應(yīng)用交叉融合的教學(xué)結(jié)構(gòu)，各教學(xué)環(huán)節(jié)相輔相成、互相交融，實現(xiàn)“加強(qiáng)基礎(chǔ)，注重實踐，因材施教，促進(jìn)創(chuàng)新”的目標(biāo)，形成了立體化的教學(xué)模式。通過這樣的互動平臺，使教與學(xué)進(jìn)入互動溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實現(xiàn)了教懂、教準(zhǔn)、教活，學(xué)生達(dá)到了樂學(xué)、善學(xué)、活學(xué)，而且增強(qiáng)了學(xué)生日常使用網(wǎng)絡(luò)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
參考文獻(xiàn)：
篇12
一、兼顧課程內(nèi)容的統(tǒng)一性和差異性??
人工智能課程的核心內(nèi)容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應(yīng)用的認(rèn)識和理解上，盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系，但是它們之間又存在著許多內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點(diǎn)來看，人工智能課程與其他很多計算機(jī)課程是不同的，這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。?
知識表示、知識推理、知識應(yīng)用是人工智能課程的三大內(nèi)容，解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟，即知識表示和問題求解。由此，人工智能課程從總體結(jié)構(gòu)上就有了一個比較清晰的脈絡(luò)，即首先必然要學(xué)習(xí)各種知識表示方法，然后是利用這些知識進(jìn)行推理，進(jìn)而實現(xiàn)知識應(yīng)用，最終達(dá)到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。?
同時，人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如，各種不同的知識表示方法不管是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有許多不同的學(xué)派［2］，本課程往往同時會介紹不同學(xué)派的算法，這些學(xué)派在人工智能的基礎(chǔ)理論和方法、技術(shù)路線等方面是完全不同的，甚至是對立的。?
這些都要求我們在教學(xué)過程中不僅要強(qiáng)調(diào)人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性，又要兼顧各學(xué)派的特點(diǎn)，尊重甚至調(diào)動學(xué)生們對不同人工智能學(xué)派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點(diǎn)，我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應(yīng)用》系列教材［1,2］，該教材以邏輯主義學(xué)派為主線，兼顧引進(jìn)其他學(xué)派的精華內(nèi)容，具有較強(qiáng)的科學(xué)性。
??二、實施分層次教學(xué)??
各高校一般同時為計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生開設(shè)了人工智能課程，甚至有的非計算機(jī)類專業(yè)也開設(shè)有人工智能課程。不同層次的學(xué)生對人工智能課程要求掌握的程度不同，我們首先明確本科生和研究生以及非計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容，做到分層次設(shè)計人工智能課程教學(xué)?過程。?
本科階段的人工智能課程課時量較少，本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認(rèn)識，少部分達(dá)到理解層次。本科生一般都是在高年級（三年級下期或者四年級上期）開設(shè)人工智能課程，這時已有不少學(xué)生準(zhǔn)備繼續(xù)讀研或者已經(jīng)被保研，因此在兼顧全體學(xué)生教學(xué)層次的同時，要注意給這部分學(xué)生足夠的相關(guān)參考書目，讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關(guān)算法，老師在課后還應(yīng)和他們進(jìn)行充分討論，培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。?
非計算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生往往需要學(xué)習(xí)如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問題，因此在教學(xué)中要盡量有專業(yè)針對性地進(jìn)行教學(xué)。例如針對農(nóng)科類專業(yè)，在教學(xué)專家系統(tǒng)過程中，我們要求學(xué)生參考北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心開發(fā)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺（paid5?0）理解并開發(fā)與本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的簡易農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。?
給研究生開設(shè)人工智能課程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應(yīng)用實例，并且能靈活運(yùn)用所學(xué)知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學(xué)中要致力于培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結(jié)合，用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題，并撰寫相關(guān)的課程論文，以小型研討會的形式進(jìn)行報告交流。實踐證明，我們的研究生的人工智能教學(xué)效果明顯提升，成效突出。
??三、案例驅(qū)動，寓教于樂??
采用案例教學(xué)是為了充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性［3］。通過案例教學(xué)能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化，可以使學(xué)生更加感性地理解課堂教學(xué)內(nèi)容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應(yīng)用環(huán)境為背景進(jìn)行闡述的，讓學(xué)生能在實際環(huán)境中理解概念和知識，學(xué)會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學(xué)過程中要選擇學(xué)生容易接受的案例，體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的特色，激發(fā)學(xué)生的興趣。?
例如，在講授“計算智能”內(nèi)容時，我們結(jié)合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調(diào)度系統(tǒng)［4］進(jìn)行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運(yùn)用的基本原則、歷年調(diào)度方案、專家的經(jīng)驗、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調(diào)水調(diào)沙數(shù)學(xué)模型，分別利用模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及綜合集成方法來實現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調(diào)度。?
又例如為了讓學(xué)生走近機(jī)器人，我們進(jìn)行了一場機(jī)器人展示課，將研究所現(xiàn)有的MOROCS?1（中南一號智能移動機(jī)器人）、ASR（廣茂達(dá)）、AmigoBot（自主移動機(jī)器人）、CanDroid（罐頭機(jī)器人）、MD?375 Rover（人控漫游車）、Fokker D7（人控飛機(jī)，1:72）、Rockit OWI?769K（聲按、壓控火牛機(jī)器人）、Hexapod Monster（六足爬行機(jī)器人）、Hubo（多機(jī)能歌舞機(jī)器人）等各類機(jī)器人全部拿出來給學(xué)生做了功能演示［5］。親眼看到這么多機(jī)器人，同學(xué)們都非常興奮，對人工智能課程的興趣高漲。?
在進(jìn)行案例教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題和求知欲望深入理論的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水庫調(diào)度時，引導(dǎo)學(xué)生分析如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端數(shù)據(jù)，什么是泛化能力以及如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。?
為了鞏固所學(xué)內(nèi)容，可以讓學(xué)生組成討論小組對教師提出的論題進(jìn)行討論，分小組闡述自己的觀點(diǎn)，這樣有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，還有助于培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力和提高理論教學(xué)的效果。案例教學(xué)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實案例中的問題，以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生理論運(yùn)用和深入理解理論知識的目的。?
此外，我們挑選了機(jī)器人足球、拖拉機(jī)撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲，讓學(xué)生親手設(shè)計小型智能游戲軟件，在設(shè)計的過程中掌握高深的人工智能理論知識，讓學(xué)生學(xué)得會、用得上、記得牢。
??四、結(jié)語??
以上談到的一些教學(xué)方法是我們在教學(xué)過程中總結(jié)體會比較深刻的方面，以供探討。事實上，要進(jìn)一步提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量，還有很多方面需要改革和加強(qiáng)。如不斷強(qiáng)調(diào)人工智能教師的專業(yè)素質(zhì)，要求他們在講授好人工智能課程的同時，努力提升出自身的專業(yè)素質(zhì)，給學(xué)生一個良好的專業(yè)素質(zhì)導(dǎo)向。其次，在人工智能課程教學(xué)過程中還需要有培養(yǎng)實用型人才的教學(xué)理念，特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實用型人才。注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，只有通過質(zhì)疑和提出問題，學(xué)生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強(qiáng)化，創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。?
人工智能學(xué)科是一門非常年輕、又非常前沿的學(xué)科，有其自身的突出特點(diǎn)，人工智能課程教學(xué)必然與其他計算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)不同，需要更多的從事人工智能教學(xué)的教師在自身的教學(xué)實踐中不斷積累經(jīng)驗，進(jìn)行廣泛的教學(xué)交流。
參考文獻(xiàn)?
［1］
蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應(yīng)用(第三版)(研究生用書)［M］. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2004（8）: 1-4.?
［2］蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應(yīng)用(第三版)(本科生用書)［M］. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2003（8）:288-290.?
篇13
文獻(xiàn)［7］從矛盾分類與研究對象的差異、理論基礎(chǔ)的差異、方法體系的差異對TRIZ和可拓學(xué)進(jìn)行了比較，并從解決矛盾問題的哲學(xué)思想、物質(zhì)－場理論與基元理論、創(chuàng)新原理與可拓推理等方面分析了TRIZ與可拓學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系，認(rèn)為可拓論關(guān)于矛盾的分類是抽象的，更具一般性，研究對象是一般意義上的主客觀矛盾問題與主觀矛盾問題，研究目標(biāo)是描述事物拓展與創(chuàng)新規(guī)律，抽象人類解決矛盾問題的過程和方法，提高計算機(jī)人工智能水平;從研究對象和研究目標(biāo)來看，可拓創(chuàng)新方法具有較TRIZ更為寬廣和系統(tǒng)化的理論基礎(chǔ);從解決矛盾問題的方法上看，可拓創(chuàng)新方法更具一般性、概括性。
綜上對比研究可見，可拓創(chuàng)新方法與TRIZ方法是在不同的國度，都經(jīng)過長期的努力分別發(fā)展起來，它們具有互補(bǔ)性。可拓創(chuàng)新方法比TRIZ創(chuàng)新方法更具一般性，不但包括可拓變換方法，還有拓展分析、共軛分析、可拓集合等方法，應(yīng)用領(lǐng)域更廣，適合于解決各領(lǐng)域創(chuàng)新中的矛盾問題。可拓創(chuàng)新方法比TRIZ方法有更廣泛的應(yīng)用范圍、更多的使用方法和更堅實的理論基礎(chǔ)。本文將介紹可拓創(chuàng)新方法的方法體系及其基本特征，并綜述其應(yīng)用研究進(jìn)展。
1可拓創(chuàng)新方法體系及其基本特征
可拓創(chuàng)新方法特別適合于解決各種類型的創(chuàng)新(如產(chǎn)品創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等)中遇到的矛盾問題。近年來，可拓學(xué)研究者們探索建立了可拓創(chuàng)新方法體系［3］，分析了其基本特征。
1．1可拓創(chuàng)新方法體系
可拓創(chuàng)新方法體系如圖1所示。
1．1．1拓展分析方法
在創(chuàng)新過程中，會遇到各種各樣的矛盾問題，只有把問題所涉及的事物看成可以拓展的，才能找到解決矛盾問題的多種途徑。為使解決矛盾問題的過程形式化、模型化，在此用基元作為描述物、事和關(guān)系的形式化工具，建立了表達(dá)事物拓展規(guī)律的拓展分析方法。該方法可以使人們擺脫習(xí)慣領(lǐng)域的束縛，更是利用計算機(jī)解決矛盾問題、提高機(jī)器智能的重要方法。1)發(fā)散分析方法。一個對象有多個特征，一個特征又可以為多個對象所具有，一個量值也可以為同一對象的多個特征所具有或多個對象的同一特征所具有。其要點(diǎn)是從一個基元拓廣到一個基元集合。該方法把人的創(chuàng)造性思維的發(fā)散過程形式化，為發(fā)散思維的形式化研究提供了合適的工具。
2)相關(guān)分析方法。任何研究對象都不是孤立的，都會與其他對象有著千絲萬縷的聯(lián)系。相關(guān)分析方法是一種把系統(tǒng)中的基元及其相關(guān)關(guān)系作為整體進(jìn)行分析的方法。相關(guān)性是基元間產(chǎn)生傳導(dǎo)作用的原因，只有進(jìn)行充分的相關(guān)分析，才不至于在解決矛盾問題的同時，引發(fā)新的更嚴(yán)重的矛盾。
3)蘊(yùn)含分析方法。蘊(yùn)含分析方法是利用對象間的蘊(yùn)含性，研究對象間的傳遞關(guān)系的有效方法。當(dāng)某些對象間具有相關(guān)關(guān)系時，其變換間具有蘊(yùn)含關(guān)系。如果對象間形成相關(guān)樹，則其變換間必形成蘊(yùn)含樹。這是對對象間關(guān)系的復(fù)雜性和相關(guān)性的一種形式化、定量化分析。
4)可擴(kuò)分析方法。研究對象可分解、可擴(kuò)縮，兩個以上對象可組合的性質(zhì)稱為可擴(kuò)性。可擴(kuò)分析方法用于研究某對象組合、分解或擴(kuò)縮的各種可能性。從創(chuàng)造學(xué)的角度，組合、分解、擴(kuò)縮都是創(chuàng)造。在解決矛盾問題的過程中，巧妙地運(yùn)用這些方法，可以為解決矛盾問題提供更多的思路。
1．1．2共軛分析方法
無論是產(chǎn)品創(chuàng)新，還是技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新等，都離不開對事物的分析。從不同角度分析事物，會得到不同的創(chuàng)新方案。在可拓學(xué)中，建立了從物質(zhì)性、系統(tǒng)性、動態(tài)性和對立性(統(tǒng)稱為共軛性)4個方面分析物的方法，稱為共軛分析方法。該方法利用物元和關(guān)系元作為形式化工具，可以對物的“虛部、實部與虛實中介部”、“軟部、硬部與軟硬中介部”、“潛部、顯部與潛顯中介部”、“負(fù)部、正部與負(fù)正中介部”進(jìn)行形式化分析，通過對物的各共軛部及其相互關(guān)系和相互轉(zhuǎn)化的分析，可以得到解決矛盾問題的多種策略。共軛分析方法為人們?nèi)娣治鑫锏慕Y(jié)構(gòu)提供了新的視角，也是某些解決矛盾問題的奇謀妙計的源泉。共軛分析方法立足于整體論與還原論相結(jié)合的思想。
1．1．3可拓變換方法
可拓變換是創(chuàng)新的工具和手段。在對變換的研究中，既要討論其變換的形式，也要討論變換的主體，變換的方法、工具、時間和地點(diǎn)，即需要從定性和定量兩個角度去研究變換的形式和內(nèi)涵;既要研究直接的變換，也要研究間接的傳導(dǎo)變換;既要研究數(shù)量的變換，也要研究特征的變換和對象本身的變換;基于研究對象間的相關(guān)性，還必須研究傳導(dǎo)變換的形式、內(nèi)涵和傳導(dǎo)效應(yīng)。從變換的方式考慮，可拓變換方法包括基本可拓變換方法、變換的運(yùn)算方法、變換的復(fù)合方法和傳導(dǎo)變換方法。從變換的對象考慮，可拓變換方法包括論域的變換方法、關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則的變換方法和論域中的元素的變換方法。如果變換的對象是物，根據(jù)物的共軛分析，可拓變換方法還包括共軛部的變換和共軛部的傳導(dǎo)變換，稱為共軛變換方法。對可拓變換方法的研究，結(jié)合關(guān)聯(lián)函數(shù)的建立方法，為把解決矛盾問題的過程形式化、定量化提供了可操作的工具。
1．1．4可拓集合方法
可拓集合方法是從動態(tài)的、轉(zhuǎn)化的角度對研究對象進(jìn)行分類、識別和聚類的方法。可拓集合是以可拓變換和關(guān)聯(lián)函數(shù)為基礎(chǔ)的集合。針對不同的可拓變換，可拓集合有不同的可拓域和穩(wěn)定域，就有不同的分類、識別和聚類形式，它形式化、定量化地揭示了矛盾問題的轉(zhuǎn)化過程和轉(zhuǎn)化結(jié)果，使分類、識別、聚類具有動態(tài)性和可轉(zhuǎn)化性，更符合人類的思維模式和實際情況。
1．1．5優(yōu)度評價方法
優(yōu)度評價方法是綜合多種衡量條件對某一對象、方案、策略等的優(yōu)劣程度進(jìn)行綜合評價的實用方法。優(yōu)度評價方法用關(guān)聯(lián)函數(shù)來計算各衡量條件符合要求的程度，由于關(guān)聯(lián)函數(shù)的值可正可負(fù)，因此這樣建立的優(yōu)度可以反映一個對象利弊的程度，使得評價更符合實際。優(yōu)度評價方法包括一級優(yōu)度評價和多級優(yōu)度評價。一級優(yōu)度評價方法中，衡量指標(biāo)不分級;多級優(yōu)度評價方法應(yīng)用于衡量指標(biāo)很多的情形，首先要對衡量指標(biāo)進(jìn)行分級，再對各級衡量指標(biāo)賦予權(quán)重，從而對評價對象進(jìn)行的綜合評價。
1．1．6可拓創(chuàng)意生成方法
創(chuàng)意的產(chǎn)生是一個創(chuàng)造性的思維過程，它遵循“菱形思維模式”，即“先發(fā)散，后收斂”的模式。對于其發(fā)散的過程，一般人認(rèn)為是比較難以把握的，似乎沒有規(guī)律可循。實際上，在進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)膯栴}界定之后，利用拓展分析、共軛分析和可拓變換，可以用形式化的方法，甚至借助計算機(jī)形成多種創(chuàng)意思路。這是發(fā)散過程的一種非常可行的形式化方法，對創(chuàng)意的產(chǎn)生有極大的幫助［8］。
對創(chuàng)意生成的研究，目前重點(diǎn)研究了解決不相容問題的創(chuàng)意生成方法和解決對立問題的創(chuàng)意生成方法，提出了創(chuàng)意生成的“三部曲”，即“拓展－變換－評價”，可以告訴人們創(chuàng)意從何而來、如何獲得以及如何確定滿意可行的創(chuàng)意［9］。可拓創(chuàng)意生成方法首先用可拓學(xué)中的基元形式化體系把問題用規(guī)范的形式表達(dá)，然后按照一定的程序進(jìn)行拓展、變換和評價，可以借助計算機(jī)輔助完成，可操作性強(qiáng)。
1．2可拓創(chuàng)新方法體系的基本特征
可拓創(chuàng)新方法體系是在可拓學(xué)的思想和理論指導(dǎo)下產(chǎn)生和形成的，其基本特征如下。
1)形式化、模型化特征。為了使人們能夠按照一定的程序進(jìn)行創(chuàng)新，為了讓計算機(jī)幫助人們生成創(chuàng)新方案，可拓創(chuàng)新方法采用形式化語言表達(dá)事、物、關(guān)系和問題，建立問題的可拓模型，表達(dá)解決問題的過程，表達(dá)量變和質(zhì)變的過程以及臨界狀態(tài)，表達(dá)生成策略的過程和奇謀妙計。它是用符號方式反映研究對象內(nèi)在關(guān)系的模型，因而是一種抽象模型。
2)可拓展、可收斂特征。在一定條件下，任何對象都是可拓展的，拓展出來的對象又是可收斂的，這是可拓創(chuàng)新方法體系的重要特征，它符合人類解決矛盾問題的“發(fā)散收斂”的思維模式，稱為菱形思維模式。多級菱形思維模式表達(dá)了“發(fā)散收斂再發(fā)散再收斂”的過程。由于人們的創(chuàng)造性思維過程包括發(fā)散性思維和集中性思維，所以它將可以作為研究思維過程，特別是創(chuàng)造性思維過程的形式化工具。
3)可轉(zhuǎn)換、可傳導(dǎo)特征。可拓創(chuàng)新方法可用于研究事物的質(zhì)與量的可變性、“是”與“非”的可轉(zhuǎn)化性，不僅研究直接變換和變換的形式化，而且研究變換的傳導(dǎo)作用。用形式化、定量化的工具研究化不相容問題為相容問題的創(chuàng)意生成、化對立問題為共存問題的創(chuàng)意生成，以及傳導(dǎo)矛盾問題求解，是可拓創(chuàng)新方法體系的重要特征。
4)整體性、綜合性特征。可拓創(chuàng)新方法體系中的共軛分析方法，既體現(xiàn)了中國古代的系統(tǒng)觀和整體論的思想，也結(jié)合了還原論的分析方法;基元概念體現(xiàn)了質(zhì)與量的有機(jī)結(jié)合，利用全征基元又可從整體的角度分析事物;在可拓集合中，用關(guān)聯(lián)函數(shù)值的變化表達(dá)了量變與質(zhì)變的過程，而對論域的變換又體現(xiàn)了從整體的角度處理矛盾問題的思想。因此，該體系具有整體性、綜合性特征。
2可拓創(chuàng)新方法應(yīng)用研究情況
經(jīng)過多年的研究，可拓創(chuàng)新方法已逐步成熟，目前已在工程技術(shù)領(lǐng)域、信息科學(xué)與智能科學(xué)領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)與管理領(lǐng)域等得到廣泛的應(yīng)用，已在機(jī)械、建筑、日用品等的產(chǎn)品創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、組織創(chuàng)新等方面發(fā)揮重要作用，承接了相關(guān)的863項目、國家自然科學(xué)基金項目、各省市基金項目及科技計劃項目等多項，發(fā)表了多篇論文論著，取得多項著作權(quán)和專利。
2．1論著情況
據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)有375家期刊發(fā)表了關(guān)于可拓學(xué)的論文，作者單位包括中國科學(xué)院、清華大學(xué)、北京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)等200多家;僅2008年和2009年，有關(guān)可拓學(xué)的國內(nèi)期刊論文共發(fā)表679篇;有關(guān)可拓學(xué)的博士、碩士學(xué)位論文共257篇。這些論文中，約90%是可拓創(chuàng)新方法在各領(lǐng)域應(yīng)用研究的成果，包括在機(jī)械產(chǎn)品智能化設(shè)計、建筑設(shè)計、產(chǎn)品創(chuàng)新概念設(shè)計、智能控制、智能檢測、管理等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用［10-20］。詳見可拓學(xué)網(wǎng)站http:∥web．gdut．edu．cn/～extenics/的“學(xué)科成果”欄目。研究者已將可拓創(chuàng)新方法應(yīng)用于多個領(lǐng)域的矛盾問題處理與創(chuàng)新研究，據(jù)不完全統(tǒng)計，已在科學(xué)出版社等出版了30多部相關(guān)專著，如文獻(xiàn)［3］、［8］、［21-32］等。
2．2承接項目情況
據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2011年，國家自然科學(xué)基金資助的有關(guān)可拓學(xué)的研究項目50項，涉及信息科學(xué)部、工程與材料科學(xué)部、管理科學(xué)部、醫(yī)學(xué)科學(xué)部、地球科學(xué)部、生命科學(xué)部等，研究者們將可拓創(chuàng)新方法與自己的研究領(lǐng)域相結(jié)合，取得多項創(chuàng)新性成果，同時也發(fā)展了可拓創(chuàng)新方法。如清華大學(xué)李健的“產(chǎn)品和工藝設(shè)計協(xié)同問題求解研究與實現(xiàn)(1996)”，廣東工業(yè)大學(xué)蔡文的“可拓營銷方法(1999)”，浙江工程學(xué)院李仁旺的“基于可拓學(xué)的CPC產(chǎn)品開發(fā)過程族建模理論與方法研究(2002)”，浙江大學(xué)徐保根的“基于可拓工程的土地可持續(xù)利用策略集生成方法研究(2002)”，中國科學(xué)院楊國為的“基于物元動態(tài)系統(tǒng)分析的智能化模型化概念設(shè)計研究(2003)”，浙江工業(yè)大學(xué)趙燕偉的“基于可拓邏輯的產(chǎn)品族適應(yīng)性設(shè)計理論與方法(2005)”，哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄒廣天的“可拓建筑策劃與設(shè)計的基本理論及其應(yīng)用方法研究(2006)”，廣東工業(yè)大學(xué)楊春燕的“獲取變化知識的可拓數(shù)據(jù)挖掘理論、方法及其實證研究(2006)”，東北大學(xué)于亞新的“面向案例的跨媒體信息檢索技術(shù)的研究(2007)”，武漢大學(xué)胡寶清的“可持續(xù)水資源管理的可拓模糊量化方法研究(2007)”，中國科學(xué)院研究生院李興森的“數(shù)據(jù)挖掘獲取的知識的智能化管理研究(2008)”，南昌大學(xué)鄧群釗的“循環(huán)農(nóng)業(yè)模式可拓生成理論與應(yīng)用研究(2008)”，大連理工大學(xué)徐凌的“基于SD-EBC及可拓分析的戰(zhàn)略環(huán)境評價方法研究(2008)”，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)盧榮德的“霍山石斛光聲智能檢測及其光合過程最適化控制(2009)”，中國科學(xué)院研究生院張玲玲的“領(lǐng)域知識驅(qū)動的深層知識發(fā)現(xiàn)研究(2010)”，南京航空航天大學(xué)王體春的“面向大型復(fù)雜產(chǎn)品概念設(shè)計的知識可拓重用關(guān)鍵技術(shù)的研究(2010)”，華南理工大學(xué)靳學(xué)舟的“基于可拓Petri網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜動態(tài)城市公交調(diào)度建模及仿真(2011)”等。從這些項目可以看出，可拓創(chuàng)新方法已得到廣泛應(yīng)用。另外，研究者還承接了相關(guān)的863項目(如青島大學(xué)楊國為教授承接的“鞋類產(chǎn)品和諧智能計算機(jī)輔助概念設(shè)計(CACD)系統(tǒng)研究”)、多項各省市基金項目和科技計劃項目等。
2．3取得的軟件著作權(quán)和專利情況
