结合互联时代人才需求的智能专业创新教学研究

许晓飞 陈雯柏 吴细宝

摘要：结合智能互联时代人才需要的大环境，探索智能科学与技术专业的实践创新教学，论述一系列创新教学改革方案的有效实施，包括智能专业的总体实践教学系统设计，如何构建智能机器人俱乐部创新实践平台并制定参赛代表队成员的考核流程等，以期实现本科生实践能力阶梯式培养。

关键词：互联网时代；智能科学与技术；创新；实践教学；智能机器人俱乐部

1、时代人才需求与应对

智能科学与技术已成为时代创新的重要基础点，智能交通、智能物流、智能电网、智能医疗、智能工业、智能农业、环境监控与灾害预警、智能机器人、智能电器、智能社区等应用已进入国家“十二五”重大产业重点领域建设。智慧地球时代是多强势学科的交叉融合与后硬件时代的到来，其人才需要实现以知识平台为中心的知识创新与创新知识应用，这也是多学科复合型人才需求以及后硬件时代普遍的软件人才需求。智能科学与技术是基于生命科学、控制科学、信息科学、计算机技术以及通信技术等学科与技术交叉基础上的新兴专业，旨在培养具有脑与认知科学、智能科学、信息科学、现代科学方法学的基本理论知识，掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理的基本技能，综合运用所学知识与技能去分析和解决实际问题，具有较强自学能力和创新能力的高级复合型人才。

2、总体实践教学系统创新设计

为适应时代各领域知识创新与创新知识应用的全球化分工格局，我们在智能专业实践教学体系中设立了阶梯课程并开展行业应用创新。例如，针对机器人硬件与软件课程实施连续4年阶梯设计不断线；针对大学一年级学生的实际需要，智能科学与技术导论实践类课程讲授没有涉及太多理论，教师采用项目驱动教学方式；考核学生的创新体现在引导学生结合所学知识进行调研，搜索资料，完成部分创新任务，将学生创新部分加权计人总评成绩，重点培养学生的创新能力、实践动手能力及团队合作精神，驱动学生真正成为学习的主体。

为实现实践教学系统的创新性设计，学校鼓励教师充分思考挖掘智能互联时代的人才需求，探索实践教学的新目标，进行小范围可行性方案的试点与推广；鼓励教师进行项目驱动教与学的创新，坚持专业引导与教育4年不断线，坚持创业与就业的4年循序渐进指导。表1列出北京信息科技大学智能科学与技术专业针对不同年级学生的人才培养实践探索情况。

学校在针对不同年级进行实践创新设计时，还引入就业与创业指导（见表1），让学生根据时代的人才需求和自身特长，最优化地找到自己的知识平台分上及岗位。

学校在人才培养上强调以计算机和网络技术为基础，重点讲授网络环境下的智能信息处理、人工智能认知科学、先进机器人技术等知识，以满足社会对智能科技高层次人才的需求。学校自2011年起已有4届智能科学与技术专业的毕业生，绝大多数学生在各方面初步达到了预期的培养目标。

3、构建智能机器人俱乐部，驱动专业实践教学创新

3.1智能机器人俱乐部运作制度化

学生工程创新能力培养需要基于稳定平台开展。智能机器人俱乐部结合专业建设，在智能科学与技术系优秀中青年骨干教师指导下，形成了一个人员稳定、基础扎实、梯队结构合理的团队。智能机器人俱乐部为学生提供了培养创新能力的舞台和竞争性学习的机会，极大地提高了学生的创造性和运用知识的能力 图1为智能机器人俱乐部对每年参赛代表队考核的基本流程。

智能机器人俱乐部结合智能科学与技术专业建设，制订了“兴趣激发潜能，以点带面稳发展”的方针，以大学生科技创新、开放实验室项目、实物毕业设计为基础，着力于团队梯队建设，按计划定期开展以机器人竞赛项目为内容的假期机器人制作培训活动。利用学院承担“北京市科普教育基地”这一优势，我们引导学生广泛参与机器人技术展示活动，旨在促进机器人科技创新，普及机器人科技知识，为参与者搭建展示创新能力和交流创新技术的综合平台。表2列出近3年智能科学与技术专业教师指导学生完成的科技创新项目部分内容。

3.2驱动专业实践教学创新

智能科学与技术专业实践要求学生在掌握并利用物联网技术、机器人技术以及智能信息处理技术的基础上，结合实践项目的任务与要求，通过解决实际问题达到学以致用，从而使学生具备智能互联技术时代智能工程师的素养。为了满足智能时代对应用型人才综合素质的需求，我们在智能机器人俱乐部实践创新实训中融人大型工程硬软件调试仿真平台等，形成了“生命、职业、理想教育”“专业教育深刻有趣”“以人为本新型师生联系”与“学术沙龙形式多样”4个重点建设项目。项目团队成员通过定期与不定期见面交流，将具有不同领域优势的学生组成不同项目小组，充分发挥团队优势，提高学生的分工协作能力。

智能机器人俱乐部每年精选队员参加多个有影响力的机器人赛事，包括全国机器人锦标赛、国际仿人机器人奥林匹克大赛、RoboCup公开赛、华北五省机器人竞赛等一卜几种比赛项目的角逐。团队师生克服了各种困难，认真研究竞赛官网发布的项目规则，充分利用课余和假期时间在实验室进行机器人编程，通过方案设计、动作编排、程序优化、现场测试等多个环节，进行了充分的赛前准备，确保了每次参赛的顺利完成。自2007年起，参赛团队分获冠亚季军、一二三等奖等近百项奖项。同时，白2010年起，每年有3～5名本专业学生成功参加我校与中瑞典大学“3+1”联合培养教育合作项目，大部分学生受到联合培养学校的嘉奖。

4、结语

智能科学与技术专业的人才培养内涵是突出“智能”。为全面提升学生适应时代需求的实践能力与创新素质，教师不断引导学生由易到难阶梯式地完成智能平台系统的搭建与调试，使学生增强了对科技前沿的了解，培养了学生对科学问题或工程问题的自主创新精神。学生在全面参与机器人竞赛项目和课外系列科技项目的过程中锻炼了创新能力，提高了自身的综合素质，从而能够“智能地”选择胜任物联网时代岗位的实际需求，实现智能工程师的“智能”人生。今后我们将进一步做好智能专业本科生的自主规划学习路径，更加科学地设定就业行业的细化岗位日标，让专业毕业生在传统产业和高科技产品设计制造等领域更好地展示其专业素养，促进其核心技术竞争力的形成。