“智能科学与技术”本科专业教学改革及课程建设

刘丽珍　王旭仁　刘　杰

摘要：课程建设是提高高等学校本科教学水平和教学质量的一项具有战略意义的奠基性工作。本文根据经济社会发展对人才的需求，结合北京市教育教学改革项目的部分成果及北京市精品课程建设体会，通过分析智能科学与技术本科专业的实践教学、培养模式、教学质量等方面的问题，探讨专业建设中的教学改革和课程建设思路。

关键词：课程建设；教学改革；教学质量

中图分类号：G642文献标识码：A

1引言

“智能科学与技术”专业是涉及认知科学、脑科学、人工智能，与国民经济等密切相关的各类智能技术的前沿性本科专业。该专业覆盖面广泛，其理论吸取了思维科学(Noetic Science)、系统学、信息与网络技术(Information and Network Technology)等相关精华思想；其技术侧重于人机结合的智能系统设计及相关研究；其在智能机器人、虚拟制造，智能设计，仿真和规划、智能游戏及智能化管理等方面的应用，渗透到了人类生活的各个层面，并产生了巨大的影响。

智能科学作为生命科学、信息科学、计算机科学、控制学、自动化等学科的交叉学科，是生命科学的精髓，是信息科学的核心。因此，其关键技术的突破性研究成果，将对科学技术、经济和社会发展产生重大和深远的影响。近年来，智能技术发展迅速，新思想、新理论、新技术不断涌现，如模糊神经网络、遗传算法、进化程序设计、混沌理论、人工生命、计算智能等。以Agent概念为基础的分布式人工智能更是异军突起，从万维网到智能网格的研究也如火如荼，进一步促进智能，科学技术及其应用在IT创新、经济及国防建设中发挥积极的作用。

2智能科学专业建设与发展

高等学校的专业建设应该坚持以培养学生为根本；以传授知识、培养能力、提高素质、协调发展为己任；以我国经济结构战略性调整的要求和产业发展对人才的迫切需求为工作重心；以紧贴学科的最新发展，培养良好的专业素质和创新能力为专业的建设目标，实现我国人才培养的跨越式发展。

2.1规范建设内容

“智能科学与技术”作为一个新型发展起来的专业，应当根据教育部、教学指导委员会的有关要求，认真研究专业定位，规范专业建设的基本内容，加强基础，注重应用，优化结构，增强优势，协调发展，突出特色。具体思路如下：

(1)规范课程设置、构建经济社会发展需要的课程体系，并根据相关产业和领域的发展，适时改革教材内容，加强课程教学内容的建设。

(2)在整个教学课程体系中要突出专业特色和加强重点课程建设，并随着新技术的发展不断完善和调整。例如智能主体、知识发现与数据挖掘、自然语言理解、智能游戏、智能计算及语义网格等。

(3)重视对相关产业和领域发展趋势和人才需求的研究，制定与生产实践、社会发展需要相结合的专业培养方案，同时开辟多种渠道，建立与一线企业的紧密合作。

(4)基于“智能科学与技术”专业的前沿特性，不断通过相关学术交流，让教师了解最新的研究热点和成果，同时为教师提供了解社会需求的平台，提高师资水平。

2.2提高教学质量

“智能科学与技术”专业的建设是为了更好地培养高级创新应用型人才，因此专业建设的重点应当体现实践教学环节及创新能力的培养。尤其是专业素养及分析解决问题的能力，首先从加强专业基础知识训练入手，培养学生在学科专业技术方面的专业素养，使其能够协调各种相互冲突的项目目标，寻求优化解决方案。进一步针对专业特点，使学生通过项目实践提高其运用所学知识解决实际问题的能力。

专业建设中的政策倾斜、条件改善、严格管理是提高人才培养质量的保障。进一步加大在专业实验室、实习基地、图书资料、基础设施、师资优化等教学条件的建设力度，使其具有更加良好的办学条件和更加先进的教学手段。在课程建设、教学改革与管理等方面，应当明确专业建设目标，理清专业建设思路，切实制定和完善专业建设实施规划，加强师资队伍建设，实行专业责任制，落实相关人员责任，落实专业建设经费，确保达到专业建设的预期目标。

3教学改革是专业建设的核心

3.1实践教学改革

实践教学是理论教学的补充和延续，是沟通理论与实践的桥梁，是培养本科学生创新能力的主要手段，是检验学生对理论知识的掌握程度与运用能力的唯一可靠标准。智能科学与技术专业是建立在实践基础上的应用学科，因此应该重视实践教学体系的建设和管理，并视实践教学为整个教学体系中的重要环节之一，鼓励高水平教师以“研教结合”，积极承担实践教学任务，将实践教学作为培养创新型人才、促进学生全面发展的关键所在。

构筑实践教学体系，突出创新精神和实践能力培养是智能科学与技术专业实践教学改革的思路。通过课程实践、暑期开展大型课程设计、学生课外科研创新立项、专业实习、毕业设计及各种电子设计大赛，全方位提升专业的实践教学改革质量。并开展多渠道的合作交流模式，广泛整合和利用业界优势资源，紧贴产业需求进行形式多样的实践合作，逐步完善专业教育体系，培养学生的工程实践能力。进一步开展课堂实验教学与科研项目体系相结合、专业实践与毕业实习相结合、开放实践环境与学生科技创新活动相结合”的实践教学体系。除此之外，还可以通过跨校、跨学科的开放式实践教学基地，形成“基础一专业一社会”实践活动模式。

另外，实践教学的考核改革思路要注重对学生整个实践过程的考核。因为“智能科学与技术”专业的实践教学基于非良构的环境，所以不仅要考核学生的最终成绩，关键要考核学生在实践活动中是否锻炼了解决问题的能力，是否提高了认知水平等。所以应当采用多种考核相结合的方式检验学生的学习效果，突出对解决问题过程的考核。另外，专业还需要在实践环节建立分级管理及网络化+智能化的管理体系，形成一整套完善的实践教学质量保障体系。

3.2培养模式改革

“智能科学与技术”专业应该坚持学科、专业和课程的一体化建设，开展以人才培养方案建设为核心，以促进学生知识、能力和素质协调发展为目标的创新型人才培养模式改革。既要培养本科学生扎实的理论基础和专业知识，同时又要注重交叉学科知识的融会贯通，并通过联合开发项目，培养学生的实际动手能力。

“智能与科学技术”当前的发展可谓日新月异，因此要积极开展与国内外企业及高级研究机构的交流与协作，培养学生掌握最新的相关技术，成为适应市场经济和信息产业发展需要的实用复合型人才，力争在竞争中保持优势。具体改革思路如下：

(1)以学生为中心，以提高教师素质为前提，以联合外围实践环境为平台，融素质教育、知识传授及能力培养为一体，加强对学生实践能力、探索精神、科学思维、创新应用的培养。

(2)智能专业的知识具有很强的研究性，有计划地将本科生按照他们的兴趣爱好，逐渐吸纳到由导师、研究生和本科生组成的科研梯队中，对学生进行系统的科研实践训练，这种本科生与研究生的互动教学方法可以有效地推动本科生创新能力的培养。

(3)“智能科学与技术”的学科特点决定了专业在人才培养方面的交叉融合性，明显体现了与其他领域的技术相互渗透的必要性，这种跨学科的交叉应用更能激发专业的活力，充分发挥专业的科研潜力。因此，拓宽领域合作是学科在教学改革中值得关注的问题。

4课程建设是专业发展的基础

本科专业教学规划的主要任务是有计划地为引导学生获得预期的学习效果，并制定、建设和完善各门具体的课程学习。其中，专业发展进一步强调课程建设要以服从整体人才培养目标需求为基础，以符合社会需求的专业发展为宗旨，以全面深化教学改革为前提。同时，由于高等学校的本科教育主要是培养适应科研、生产、管理、服务等一线需要的实用型人才，因此，课程建设应当以此为总体目标，在深入开展教育教学研究的基础上，全面开展教学内容、教学方法与手段、实践教学及考核方式的改革。

4.1课程建设是教学平台建设的重中之重

课程建设为专业发展搭建了良好的课程教学平台，改善了课程教学条件，提升了课程教学质量和水平，在培养创新人才方面起到了良好的促进作用。这一工作既是高等学校教育教学改革和专业建设发展的需要，也是面向适应市场型教学关系的需要，力求通过课程建设推动专业的教学改革和现代化教育技术手段的运用。

除此之外，课程建设规范了专业相关课程的教学大纲、实践教学模式、相关学习资料、教学内容体系、电子教案及习题辅导等教学资源，为学生自主学习提供了丰富的教学环境和良好的规范化教学服务平台。同时，对网络教学及远程教育事业也起到了推动和促进作用，有利于学生跨越时空的个性化自主学习。另外，对教师的课程教学效果、实践教学及教学条件的改善和提高也起到了重要的支撑作用。因此，课程建设有利于专业建设和教学改革工作的全面开展，有利于人才培养目标的顺利实现。

4.2深化专业教学改革是课程建设的前提

基于“智能科学与技术”专业特点，课程建设中教学内容的改革要根据专业规范要求，正确处理教学内容不断更新与教学过程相对稳定的关系，精选核心内容，压缩或删除陈旧或重复内容，与相关学科的最新发展成果相结合，对课程体系和教学内容作整体优化，注重教学与科研结合的成效，培养学生理论结合实践的能力。

教学方法的改革要以课堂教学为中心，以学生为主体，开展实验教学、课外学习、科研实践和探究式教学等多维度的立体化教学活动，增强学生的学习兴趣和动力，培养学生发现问题和解决问题的能力。同时，课程建设要积极开展学生自主学习活动，充分调动学生自觉学习的主动性和积极性，激发学生的学习热情和兴趣，拓展学生的知识面，培养学生的自学能力，有利于学生的知识、能力、素质的协调发展。在此基础上，采用探究讨论的教学方法，培养学生的创新能力和创新意识。教学手段是实现人才培养模式的途径和工具。在课程教学过程中，教师通过适当的教学手段与学生进行沟通，实现知识的传授，并对学生的学习进行指导和帮助，将教学过程从课堂教学延伸到网络教学，从课时内教学延伸到课时外教学，从讲述教学延伸到启发教学，拓宽教师和学生的联系渠道，提高学生学习知识的积极性。同时，为学生提供课外学习的平台和环境，让学生到更加广阔的学习空间中去摄取知识、进行交流。这种方式不仅能够巩固学生所学知识、更能拓宽学生的知识面，提高学生的自主学习能力，使学生在更加客观的环境中探索学习。因此，在教学方法及手段的改革是保证课程建设的重要基础，也是提高教学质量的关键举措。

“智能科学与技术”专业的课程建设应该树立大课程的全局意识，同时，从纵向的角度来分析本科课程的教学体系和特色，包括不同层次的建设内容，如课程定位、教学内容、教学方法和手段的应用等几个方面。因而使课程建设呈现出分层次、多样化的分布特点。在此基础上，进一步规范课程建设标准，使其更能适应智能科学与技术专业本科教育教学的需要。

5结束语

总之，“智能科学与技术”专业的教学改革及课程建设是专业建设与发展中的系统工程，除了本文所探讨的相关内容外，还涉及到专业之间的相互通融与支撑、实践教学环节的组织与开展、精品课程的建设、课程考核方式的科学化和多样化、学生创新能力和创新意识的培养、因材施教的具体措施等多方面的研究。教育教学改革是课程建设的前提、基础和动力，因此我们将在改革中求发展，发展中求质量，探索一条适合高校智能科学与技术本科教育教学的课程改革与建设之路，为创新复合型人才的培养打造良好的课程教学平台，努力提升本科教学质量。