時(shí)間：2022-04-19 23:50:20
導(dǎo)語(yǔ)：在智能科學(xué)與技術(shù)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);實(shí)踐環(huán)節(jié);改革與建設(shè)
我校智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)于2007年申請(qǐng)?jiān)O(shè)立,2008年開始招生。經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)踐和探索,我們認(rèn)為當(dāng)初的培養(yǎng)方案還有不完善的地方,特別是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。本文主要結(jié)合我校在專業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)實(shí)踐與建設(shè)過(guò)程中的一些實(shí)際問(wèn)題談一些改進(jìn)和設(shè)想。
1實(shí)踐環(huán)節(jié)改進(jìn)與加強(qiáng)的必要
國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要提出要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力?？偫碓谑粚萌稳舜笳ぷ鲌?bào)告中指出“教育學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)技能,學(xué)會(huì)動(dòng)手動(dòng)腦,勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問(wèn)題的實(shí)踐能力”。實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性可見一斑。
實(shí)踐環(huán)節(jié)包含各類課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和各類實(shí)習(xí)(含畢業(yè)設(shè)計(jì))等。課程實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ),它不僅涵蓋了理論課的內(nèi)容,而且比理論課更為復(fù)雜。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)既能活躍思維,又能加深對(duì)課堂上學(xué)到的理論知識(shí)的理解、鞏固和提高,并最終具備對(duì)客觀世界的觀察能力、分析能力和解決問(wèn)題的能力。課程設(shè)計(jì)和各類
實(shí)習(xí)一般是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,綜合運(yùn)用一門或多門知識(shí)進(jìn)行動(dòng)手學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)新并接觸社會(huì)實(shí)際的過(guò)程。就學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的提高而言,課程設(shè)計(jì)和各類實(shí)習(xí)比單純的課程實(shí)驗(yàn)還要重要。
智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)從2004年設(shè)立至今,全國(guó)只有17所大學(xué)開辦該本科專業(yè),目前一級(jí)學(xué)科和二級(jí)學(xué)科還沒(méi)有完全建立,培養(yǎng)方案的理論體系和實(shí)驗(yàn)體系還有待進(jìn)一步探索和完善[1-2]。因此,作為處于起步和探索階段的本科專業(yè),學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的加強(qiáng),對(duì)其就業(yè)率提高很重要,而就業(yè)率的高低關(guān)系到專業(yè)的生存與發(fā)展。多年來(lái),我校參加過(guò)電子設(shè)計(jì)大賽訓(xùn)練和獲獎(jiǎng)學(xué)生的就業(yè)率一般都為100%。即使在去年全國(guó)就業(yè)形勢(shì)比較嚴(yán)峻的情況下,我校一次就業(yè)率仍達(dá)到92.57%,連續(xù)多年就業(yè)率穩(wěn)居90%以上,獲省級(jí)“畢業(yè)生就業(yè)工作先進(jìn)集體”。實(shí)踐證明,對(duì)一般工科院校的本科生而言,只要我們抓好各類實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié),積極改革,并扎實(shí)讓學(xué)生參與各類基地的實(shí)踐與創(chuàng)新活動(dòng),使其實(shí)際動(dòng)手能力與應(yīng)用能力加強(qiáng)或提高,學(xué)生的一次就業(yè)率就完全還會(huì)有進(jìn)一步上升的空間。
基金項(xiàng)目:廣西實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心專項(xiàng)教改項(xiàng)目(JGS201005)。
作者簡(jiǎn)介:陳以(1963-),男,副教授,碩士,主要研究方向?yàn)橹悄芸刂?、?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);王改云(1964-),女,教授,碩士,研究方向?yàn)橹悄芸刂啤⒎蔷€性控制;楊青(1976-),女,講師,碩士,主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄?、自?dòng)控制。
2專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置及存在的問(wèn)題
根據(jù)近來(lái)中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)制定的智能科學(xué)與技術(shù)作為一級(jí)學(xué)科,智能理論與方法、知識(shí)處理技術(shù)、智能系統(tǒng)與應(yīng)用為一級(jí)學(xué)科下設(shè)的3個(gè)二級(jí)學(xué)科的思路,我們已初步進(jìn)行了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)[3]。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)主要含實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)和實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)建設(shè)兩大塊,目標(biāo)和思路是將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等相結(jié)合,理論課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與智能科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,增加學(xué)生創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)及實(shí)踐與創(chuàng)新的基本技能。實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)含層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建立和實(shí)驗(yàn)教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際、科研相結(jié)合的實(shí)踐體系。實(shí)驗(yàn)層次安排主
要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單一到綜合、由學(xué)習(xí)到創(chuàng)新的科學(xué)過(guò)程,形成由“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐”的實(shí)驗(yàn)層次設(shè)置方法與形式。實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)建設(shè)主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)老師與學(xué)生建立一個(gè)集網(wǎng)絡(luò)化、開放式于一體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理體系。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)以及在平臺(tái)的設(shè)備和環(huán)境下,可以自主預(yù)約想做的實(shí)驗(yàn),自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與實(shí)驗(yàn)教師互動(dòng)交流,既可完成某門課程的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),也可基本完成多門課的交叉性實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)。
我們參考各兄弟院校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)計(jì)劃設(shè)置后,前階段修訂的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃總學(xué)時(shí)、學(xué)分及實(shí)踐環(huán)節(jié)總學(xué)時(shí)、學(xué)分等情況統(tǒng)計(jì)如表1和表2所示。
表1專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃學(xué)時(shí)、學(xué)分情況統(tǒng)計(jì)表
課程類別 課內(nèi)教育 課外
教育 總學(xué)分?jǐn)?shù)
學(xué)時(shí)數(shù) 學(xué)分?jǐn)?shù) 學(xué)分比例 8學(xué)分 198
理論教學(xué) 2204 137.75 72.5%
實(shí)踐環(huán)節(jié) 836 52.25 27.5%
合計(jì) 3040 190 100%
表2專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)踐環(huán)節(jié)總學(xué)時(shí)、學(xué)分情況統(tǒng)計(jì)表
課程類別 課內(nèi)實(shí)踐 課外實(shí)踐 總學(xué)
分?jǐn)?shù)
學(xué)時(shí)數(shù) 學(xué)分?jǐn)?shù) 學(xué)分比例 8學(xué)分
(興趣學(xué)分) 60.25
公共課程 72 4.5 9%
專業(yè)基礎(chǔ)課程 308 19.25 37%
專業(yè)課程 152 9.5 18%
綜合 304 19 36%
合計(jì) 836 52.25 100%
從表1可以看出,專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)分占整個(gè)專業(yè)的學(xué)分比例是基本合理的。但從表2看,專業(yè)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分只占整個(gè)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的18%或只占整個(gè)專業(yè)學(xué)分的5%,是相對(duì)較低的。此外,據(jù)我們初步統(tǒng)計(jì),專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)(含課程設(shè)計(jì)),其驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)過(guò)多,設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例相對(duì)較少,不足1/2;專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)(含課程設(shè)計(jì)),其設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例也只占一半。如我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干課程――人工智能課程,現(xiàn)總學(xué)時(shí)為64課時(shí),其中實(shí)踐(驗(yàn))課程時(shí)數(shù)為8課時(shí)。目前其實(shí)踐(驗(yàn))考核要求主要是使學(xué)生了解和掌握LISP語(yǔ)言的基本知識(shí)與應(yīng)用開發(fā)能力,以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的專家系統(tǒng)和知識(shí)獲取功能,驗(yàn)證性內(nèi)容占半數(shù),設(shè)計(jì)性或綜合性內(nèi)容實(shí)驗(yàn)略少。類似梵塔問(wèn)題、模糊假言推理器等實(shí)驗(yàn)沒(méi)有開設(shè),這些實(shí)驗(yàn)的理論比較抽象、空洞,學(xué)生難以理解,效果并不理想。
設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例的偏低,是影響學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力提高的主要因素之一。因?yàn)閷W(xué)生從中學(xué)到大學(xué),多數(shù)只是完成一個(gè)學(xué)習(xí)階段形式的轉(zhuǎn)變,并未真正做到理論聯(lián)系實(shí)際,大一到大三開始的專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)和專業(yè)課程實(shí)驗(yàn),是他們真正做到理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)現(xiàn)自我實(shí)踐和創(chuàng)新的基礎(chǔ),有了這個(gè)基礎(chǔ),大四的實(shí)踐綜合訓(xùn)練等就是他們創(chuàng)新提升的保證。
就我們的調(diào)查而言,一般的工科院校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)踐內(nèi)容情況跟我校情況類似,一些偏理科方面的兄弟院校,其設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)比例還會(huì)更少。
3改革設(shè)想
針對(duì)以上的問(wèn)題分析,我們擬提出以下的改進(jìn)與建設(shè)思路。
一是以“質(zhì)量工程”標(biāo)志性成果為龍頭,深化教育改革和創(chuàng)新。從建校近50年發(fā)展至今,我校一直
重視“質(zhì)量工程”的建設(shè)和學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)及動(dòng)手能力的培養(yǎng)。目前,我校已獲得2個(gè)國(guó)家級(jí)和6個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)示范中心或建設(shè)單位,3個(gè)國(guó)家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),2個(gè)國(guó)家級(jí)和7個(gè)省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì),1個(gè)國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)施單位等。因此,我們要充分發(fā)揮國(guó)家和省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)示范中心及國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)施單位的示范和龍頭作用,并以此為契機(jī),實(shí)施實(shí)踐教學(xué)理念的更新和提升。
二是依托我?，F(xiàn)有的各類等級(jí)中心基地構(gòu)成的實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái),不斷地改進(jìn)和完善專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力和積累,我校近期已完成構(gòu)建自己的大學(xué)生公共創(chuàng)新平臺(tái)體系,如圖1所示。該平臺(tái)呈現(xiàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)由低到高的金字塔結(jié)構(gòu),能為各階段、各類或各等級(jí)的學(xué)生提供一個(gè)自我不斷實(shí)踐與創(chuàng)新的發(fā)展空間,也滿足和保證了不同階段的學(xué)生,隨著低年級(jí)到高年級(jí)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐進(jìn)程的發(fā)展,提供需求的環(huán)境和施展的平臺(tái)。為此,我校為加強(qiáng)學(xué)生課外實(shí)踐,提高學(xué)生動(dòng)手能力,同時(shí)也為滿足學(xué)生實(shí)踐的需要,特意增加了8個(gè)課外實(shí)踐學(xué)分。這8個(gè)學(xué)分的增加,目前我校還在試行階段。
圖1大學(xué)生公共實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)體系金字塔圖
三是緊密結(jié)合我校電子信息類學(xué)科優(yōu)勢(shì)突出、創(chuàng)新實(shí)踐教育特色鮮明的特點(diǎn),進(jìn)行新一輪實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、性質(zhì)等的改革和完善。眾所周知,一個(gè)專業(yè)要辦出有生命力,在既符合專業(yè)發(fā)展方向,又滿足社會(huì)需求的同時(shí),還必須有自身的特色。我校作為以工為主,電子信息類學(xué)科優(yōu)勢(shì)突出,創(chuàng)新實(shí)踐教育特色鮮明的多科性大學(xué),其特色在廣西和華南地區(qū)具備較高的影響力,甚至在全國(guó)也有一定知名度。經(jīng)過(guò)近50年的積累和沉淀,我校目前還有和全國(guó)青年聯(lián)合頒發(fā)的“青年科技創(chuàng)新教育基地”,以及創(chuàng)新型的機(jī)器人中心、飛思卡爾智能車中心、電子設(shè)計(jì)訓(xùn)練基地等多個(gè)企業(yè)級(jí)或校級(jí)中心或基地。機(jī)器人中心、飛思卡爾智能車中心及電子設(shè)計(jì)訓(xùn)練基地等集中體現(xiàn)了“智能”方面的設(shè)計(jì)與技術(shù),是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)內(nèi)涵最好的演繹。
在電子設(shè)計(jì)比賽等方面,我校每次都在廣西區(qū)和全國(guó)有出色的表現(xiàn),2001年還獲得最高獎(jiǎng)“索尼杯”等。我們要在繼續(xù)發(fā)揚(yáng)這一特色傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及繼續(xù)做好各類基地建設(shè)的同時(shí),審思當(dāng)前實(shí)踐環(huán)節(jié)(含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容等)存在的問(wèn)題,探討如何根據(jù)實(shí)踐教學(xué)的根本目的,加大設(shè)計(jì)性、綜合性等實(shí)踐
環(huán)節(jié)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例和要求,力求在專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)和專業(yè)的“智能科學(xué)”與“技術(shù)”方面有自己的特色。
四是做好實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)和管理。這是實(shí)踐環(huán)節(jié)發(fā)展、提高與創(chuàng)新的持續(xù)保證。這方面的內(nèi)容就是要穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍,不斷地提高教師的實(shí)踐知識(shí)與技能;加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)過(guò)程的管理與監(jiān)督,增強(qiáng)實(shí)踐教師的責(zé)任感;及時(shí)更新和合理利用各類儀器設(shè)備,做大做強(qiáng)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的各類示范中心、實(shí)踐創(chuàng)新基地,堅(jiān)持特色建設(shè)與創(chuàng)新。
4結(jié)語(yǔ)
一個(gè)新專業(yè)建設(shè)的好壞,除了接受領(lǐng)導(dǎo)專家部門的指導(dǎo)外,還應(yīng)結(jié)合社會(huì)的需求與自身院校的背景和實(shí)際,依靠院校的特點(diǎn)、特色進(jìn)行建設(shè),這樣的專業(yè)才能具有持續(xù)的生命力,培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生才能得到社會(huì)和公眾的認(rèn)可。
本文只是結(jié)合我校自身的實(shí)際情況,就智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的改進(jìn)進(jìn)行了初步探討,還有待在實(shí)踐中不斷完善、繼續(xù)提高,同時(shí)也期待與兄弟院校共同分享。
參考文獻(xiàn):
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Reform and Development Advices for the Practical Content of Intelligence Science and Technology
CHEN Yi, WANG Gai-yun, YANG Qing
(Electronic Engineering and Automation School, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China)
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);創(chuàng)新實(shí)踐體系;人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(簡(jiǎn)稱智能專業(yè))是教育部于2004年新增的目錄外試點(diǎn)專業(yè)。2006年我校依托自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì)與教學(xué)資源,獲教育部批準(zhǔn)開辦工學(xué)門類中電子信息類的智能專業(yè),并于2007年正式招生。
創(chuàng)新人才應(yīng)該具有比較完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)和開拓創(chuàng)新的意識(shí)和能力。創(chuàng)新能力培養(yǎng)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵,這也是高等學(xué)校教育的核心內(nèi)容。工科學(xué)生的創(chuàng)新能力主要來(lái)源于實(shí)踐能力[1]。實(shí)踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ),沒(méi)有實(shí)踐就不可能創(chuàng)新[2-3]。工科學(xué)生的創(chuàng)新能力主要表現(xiàn)在面對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題,能用創(chuàng)新思維去分析和解決問(wèn)題。
如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,已經(jīng)成為高等學(xué)校必須深入研究和亟待解決的課題。我校智能專業(yè)的建設(shè)是圍繞創(chuàng)新人才的培養(yǎng)這個(gè)中心來(lái)展開的,為保障培養(yǎng)的人才具有比較完善的知識(shí)結(jié)構(gòu),我們構(gòu)建了相應(yīng)的課程體系;為保障培養(yǎng)的人才具有開拓創(chuàng)新的意識(shí)和能力,我們進(jìn)行了課內(nèi)―課外相協(xié)調(diào)、基礎(chǔ)―綜合―創(chuàng)新分層次的實(shí)踐體系構(gòu)建。
1創(chuàng)新實(shí)踐體系平臺(tái)構(gòu)建
實(shí)驗(yàn)室是教師開展實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究、理論教學(xué)與實(shí)
踐相結(jié)合的重要場(chǎng)所,是培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才必不可少的場(chǎng)所,是師生創(chuàng)新實(shí)踐的搖籃。為服務(wù)于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)、適應(yīng)專業(yè)發(fā)展,我校智能科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)特別強(qiáng)調(diào)了綜合性、研究性和開放性的基本原則。實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新實(shí)踐基地的建設(shè)構(gòu)建了具有先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)管理體制的實(shí)踐平臺(tái),這為構(gòu)建課內(nèi)―課外相協(xié)調(diào)、基礎(chǔ)―綜合―創(chuàng)新分層次的實(shí)踐體系打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),有利于提高學(xué)生的科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1.1實(shí)驗(yàn)室的硬件條件
我校智能科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室下設(shè)6個(gè)實(shí)驗(yàn)分室,如圖1所示。智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和智能檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室和復(fù)雜智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室為智能系統(tǒng)與工程專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)室,智能信息處理實(shí)驗(yàn)室和智能體模擬實(shí)驗(yàn)室為智能信息處理專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)室。這些實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置和建設(shè)與專業(yè)教學(xué)計(jì)劃及其課程體系完全配套,并加強(qiáng)了開放實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)服務(wù)于大學(xué)生課外科技競(jìng)賽活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室的硬件條件有利于讓學(xué)生及早參加科研和創(chuàng)新活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力[4-5]。
基金項(xiàng)目:北京市屬高等學(xué)校人才強(qiáng)教計(jì)劃資助項(xiàng)目(PHR201008434),北京信息科技大學(xué)教改項(xiàng)目(2009JG13)。
作者簡(jiǎn)介:陳雯柏(1975-),男,講師,博士研究生(在職),北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)系系主任,研究方向?yàn)槿斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能機(jī)器人;李擎(1964-),女,教授,博士,研究方向?yàn)橹悄芸刂?、機(jī)器學(xué)習(xí);李鄧化(1956-),女,教授,博士,北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院院長(zhǎng),研究方向?yàn)橹悄軝z測(cè);蘇中,男,教授,工學(xué)博士,北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院副院長(zhǎng),研究方向?yàn)橹悄軝C(jī)器人(包括空間機(jī)器人)導(dǎo)航與控制。
圖1智能科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室
1.2實(shí)驗(yàn)室開放管理
開放性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才行之有效的教學(xué)手段,是對(duì)課堂教學(xué)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的延續(xù)、擴(kuò)展和加深。開放性實(shí)驗(yàn)的開展需要實(shí)驗(yàn)室的開放管理,實(shí)驗(yàn)室的開放管理也是構(gòu)建課內(nèi)―課外相協(xié)調(diào)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)與制度保證。我校智能專業(yè)實(shí)驗(yàn)室面向全校學(xué)生全方位開放,具體包括資源開放、內(nèi)容開放和時(shí)間開放。為此實(shí)驗(yàn)室制定了一系列行之有效的實(shí)驗(yàn)室開放、網(wǎng)上預(yù)約等管理辦法。同學(xué)們課外利用開放實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行相關(guān)課程的課外開放實(shí)驗(yàn),參加學(xué)科競(jìng)賽,參與教師科研項(xiàng)目以及實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的目前已成一定體系的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目。
1.3儀器設(shè)備共享系統(tǒng)
智能專業(yè)與自動(dòng)化、電子信息、通信等信息類相關(guān)專業(yè)建設(shè)與教學(xué)科研對(duì)設(shè)備需求存在一定的交叉。隨著新大學(xué)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn),特別是電子信息與控制等國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)以及各專業(yè)精品課程的建設(shè),目前我校自動(dòng)化學(xué)院各專業(yè)也分別形成了一定數(shù)量科學(xué)儀器設(shè)備資源與優(yōu)質(zhì)教育資源。在學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目需要可能使用到多種儀器設(shè)備。為此學(xué)生可在不同實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn),學(xué)生也可以通過(guò)自動(dòng)化學(xué)院建立的信息管理平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備在學(xué)院與實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心內(nèi)部合理流動(dòng)。儀器設(shè)備和優(yōu)質(zhì)資源共享系統(tǒng)的建設(shè)整合了優(yōu)質(zhì)儀器資源和教育資源,打破條塊分割,有效避免重復(fù)浪費(fèi),提高了利用效率,更好地為教學(xué)科研服務(wù),提高了使用效益。
2課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)體系
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)和鍛煉高校學(xué)生動(dòng)手能力和科技創(chuàng)新能力的主要途徑,我校歷來(lái)重視實(shí)踐教學(xué),目前已探索建立了以實(shí)驗(yàn)室全面開放為形式,以課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ),以課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)為核心,以校外實(shí)習(xí)為補(bǔ)充的課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)體系和以實(shí)驗(yàn)室課外開放項(xiàng)目培訓(xùn)為基本內(nèi)容,以學(xué)科競(jìng)賽為動(dòng)力支撐與效果檢驗(yàn),以參與教師科研與學(xué)生自主科技創(chuàng)新為補(bǔ)充的課外實(shí)踐教學(xué)體系。我們強(qiáng)調(diào)課外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的重要地位和作用,人才培養(yǎng)有了質(zhì)的飛躍和升華,但這種飛躍與升華是以課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)的。為此,我們對(duì)課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化組合,建立了較為完善的課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)體系。
如圖2所示,我們把實(shí)踐教學(xué)分為基礎(chǔ)類、專業(yè)實(shí)訓(xùn)類和綜合創(chuàng)新類,大部分必修的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課均安排了上機(jī)、實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié),實(shí)踐教學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)程中做到了不斷線。此外,獨(dú)立安排了40周的各類專業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)[4-5]。為加強(qiáng)新生進(jìn)校后對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí),能夠及早進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),我們特別在第一學(xué)期安排了獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)“專業(yè)認(rèn)識(shí)與實(shí)踐”。
3課外科技創(chuàng)新實(shí)踐體系
作為課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)體系的延伸和拓展,課外科技創(chuàng)新實(shí)踐體系的構(gòu)建對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)具有特別的重要作用。我校作為北京市的市屬市管高校,培養(yǎng)目標(biāo)定位為主要為北京市培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新技術(shù)人才。基于培養(yǎng)目標(biāo)的本質(zhì)要求,在實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建中,我們特別強(qiáng)調(diào)課外的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。課外科技創(chuàng)新實(shí)踐這個(gè)子系統(tǒng),其具體構(gòu)成如圖3所示。
圖3課外實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)圖
目前高等學(xué)校專業(yè)相關(guān)課程課內(nèi)學(xué)時(shí)普遍緊張,由于智能專業(yè)與其他信息類專業(yè)不同,前沿性課程較多,課程理論性較強(qiáng),這不可避免地使計(jì)算機(jī)軟硬件、控制系統(tǒng)基礎(chǔ)等課程的學(xué)時(shí)又有一定的壓縮。從這個(gè)角度考慮,我們也必須從課外科技創(chuàng)新實(shí)踐體系來(lái)強(qiáng)化同學(xué)的“軟硬件能力”,以加強(qiáng)智能專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。
3.1實(shí)驗(yàn)室課外開放項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案
在我校自動(dòng)化學(xué)院長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)室課外開放的基礎(chǔ)上,我院積累了具有一定綜合性、科學(xué)性和趣味性的一大批開放項(xiàng)目。在以往的實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽中,同學(xué)們普遍對(duì)涉及到“機(jī)器人”的部分表現(xiàn)出強(qiáng)烈的興趣。機(jī)器人是一門跨專業(yè)的新興學(xué)科,涵蓋機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感器、通信、人工智能等學(xué)科的最新成就,它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的跨專業(yè)綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)精神等方面具有重要意義[6]。因此,我們基于機(jī)器人這個(gè)理想的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),提出了一個(gè)基于機(jī)器人制作,自成體系的課外科技創(chuàng)新實(shí)踐方案,如表1所示。
表1機(jī)器人制作課外科技創(chuàng)新實(shí)踐開展方案
層 次 項(xiàng)目開展時(shí)間 創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目 能力培養(yǎng) 相關(guān)課程支撐群 相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽支撐群
高級(jí)訓(xùn)練項(xiàng)目 第三學(xué)年
第四學(xué)年
具一定人工智能水平的高級(jí)機(jī)器人,如足球機(jī)器人、迎賓機(jī)器人等。 綜合應(yīng)用能力
智能信息處理與智能系統(tǒng)集成能力 模糊控制
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
智能傳感與檢測(cè)技術(shù)
模式識(shí)別
人工智能
機(jī)器人學(xué)
智能機(jī)器人 機(jī)器人大賽
嵌入式系統(tǒng)專題賽
飛思卡爾智能車競(jìng)賽
電子設(shè)計(jì)大賽
智能系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建方案
設(shè)計(jì)比賽
中級(jí)訓(xùn)練項(xiàng)目 第二學(xué)年
第三學(xué)年 基于MCU、DSP的智能機(jī)器人,如舞蹈機(jī)器人、滅火機(jī)器人、仿生六甲機(jī)器人等。 檢測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電子電路設(shè)計(jì) 模擬、數(shù)字電路
微控制器技術(shù)
EDA技術(shù)
DSP原理及其應(yīng)用
控制理論
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
基礎(chǔ)訓(xùn)練項(xiàng)目 第一學(xué)年 簡(jiǎn)易非處理器控制機(jī)器人,如寶貝車等。 簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)與加工
基本程序設(shè)計(jì)能力
基本電子電路設(shè)計(jì) 電路分析
C程序設(shè)計(jì)
該方案在課程支撐的前提下,針對(duì)不同年級(jí)學(xué)生的實(shí)際,開發(fā)了不同層次的機(jī)器人制作實(shí)踐項(xiàng)目。在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放與學(xué)生課外科技創(chuàng)新基金的支持下,其中部分項(xiàng)目的開展已在自動(dòng)化專業(yè)幾屆學(xué)生的實(shí)踐下取得了不錯(cuò)的效果。同學(xué)們普遍表現(xiàn)了強(qiáng)烈的興趣,而不再沉溺于以前所鐘愛的網(wǎng)絡(luò)游戲。
3.2學(xué)科競(jìng)賽
學(xué)科競(jìng)賽的意義不僅在于營(yíng)造和豐富校園科技文化氛圍,拓展大學(xué)生的綜合知識(shí)和加強(qiáng)第二課堂活動(dòng)。學(xué)科競(jìng)賽更是大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái),有利于培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。為此我們把學(xué)科競(jìng)賽納入課外科技創(chuàng)新實(shí)踐體系,學(xué)科競(jìng)賽既是學(xué)生課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的動(dòng)力支撐,也是實(shí)踐活動(dòng)效果的一個(gè)檢驗(yàn)手段。我校歷來(lái)重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),舉辦了“大學(xué)生電子競(jìng)賽”、“智能汽車競(jìng)賽”、“機(jī)器人大賽”等一系列校級(jí)學(xué)科競(jìng)賽。校級(jí)競(jìng)賽覆蓋面較大,一大批學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上,積極進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科學(xué)研究與創(chuàng)新活動(dòng)。
學(xué)科競(jìng)賽作為創(chuàng)新實(shí)踐體系的一個(gè)重要組成部分,其培訓(xùn)工作不能是簡(jiǎn)單的強(qiáng)化培訓(xùn),培訓(xùn)工作要成為日常工作的一部分,培訓(xùn)面要有一定的普遍性。為此,我們把學(xué)科競(jìng)賽的培訓(xùn)工作與實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,使之成為由淺入深、成系統(tǒng)多層次的系列活動(dòng)。表1不僅顯示了創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目與學(xué)科競(jìng)賽的關(guān)系,也表達(dá)了學(xué)科競(jìng)賽的層次系列性。
智能系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建方案設(shè)計(jì)比賽是我院為了進(jìn)一步完善這種學(xué)科競(jìng)賽的層次性,有效引導(dǎo)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐,于2009年11月提出針對(duì)大一新生開展的智能系系級(jí)學(xué)科競(jìng)賽。智能系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建方案設(shè)計(jì)比賽作為校級(jí)相關(guān)競(jìng)賽的引導(dǎo)與補(bǔ)充,取得了不錯(cuò)的效果。實(shí)踐表明,智能系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建方案設(shè)計(jì)比賽引起同學(xué)們極大的關(guān)注。同學(xué)們大膽想象,廣泛查閱資料,既強(qiáng)化了對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí),又極大地激發(fā)了創(chuàng)新實(shí)踐的興趣。
3.3參與教師科研
我校一直重視探索理論研究與應(yīng)用研究互動(dòng)的有效機(jī)制,不等待解決理論問(wèn)題之后才開始啟動(dòng)應(yīng)用研究。同時(shí),重視科研與教學(xué)間的積極互動(dòng)作用,重視學(xué)科建設(shè)與專業(yè)發(fā)展的關(guān)系,在不斷完善科研教學(xué)設(shè)施、優(yōu)化科研教學(xué)環(huán)境的基礎(chǔ)上,形成了良好的科教互促開拓的局面。我校已有多項(xiàng)與智能專業(yè)有關(guān)的研究成果進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。先后獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、國(guó)家發(fā)明專利和著作權(quán)多項(xiàng)。在慣性器件、組合導(dǎo)航系統(tǒng)、壓電復(fù)合換能器、飛行控制系統(tǒng)、大規(guī)模仿真場(chǎng)景關(guān)鍵技術(shù)與算法研究等國(guó)家優(yōu)先支持發(fā)展的領(lǐng)域,多項(xiàng)研究成果已實(shí)用化。
學(xué)校鼓勵(lì)教師開展科研工作,并吸收學(xué)生參加教師科研,從而實(shí)現(xiàn)在科研過(guò)程中育人,并有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和素質(zhì),同時(shí)將相關(guān)科研成果即
時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)改進(jìn),體現(xiàn)在教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)內(nèi)容中。
3.4學(xué)生自主科技創(chuàng)新
在學(xué)生自主科技創(chuàng)新項(xiàng)目資助方面,學(xué)校制訂了《北京信息科技大學(xué)學(xué)生(本科)課外科技活動(dòng)基金管理辦法》。本科生科技基金面向全體在校全日制本科生,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,重點(diǎn)資助在校本科生結(jié)合所學(xué)專業(yè)開展課外科技活動(dòng)。
4導(dǎo)師制引導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐
專業(yè)教師擔(dān)任學(xué)生班主任工作,是我校自動(dòng)化學(xué)院的成功經(jīng)驗(yàn)。班主任不僅指導(dǎo)學(xué)生的思想、學(xué)習(xí)與生活,更在學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃、成才教育、學(xué)生選課指導(dǎo)等方面扮演了重要角色,學(xué)生普遍反映良好。在此基礎(chǔ)上,智能系踐行科學(xué)發(fā)展觀,于2009年實(shí)行了“專業(yè)導(dǎo)師制”,以更好地適應(yīng)素質(zhì)教育的要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變,促進(jìn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作。
專業(yè)導(dǎo)師制的一項(xiàng)重要任務(wù)是推動(dòng)學(xué)生課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。專業(yè)教師針對(duì)學(xué)生的個(gè)性差異,因材施教,和學(xué)生之間建立一種“導(dǎo)學(xué)”關(guān)系。針對(duì)2007級(jí)首屆智能專業(yè)學(xué)生人數(shù)不多的特點(diǎn),通過(guò)雙向選擇,智能系教師每人擔(dān)任3～5名學(xué)生的專業(yè)導(dǎo)師,并以此為契機(jī)形成高年級(jí)―低年級(jí)“梯隊(duì)”。同學(xué)們組建“興趣小組”,以實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),有的參與“教師科研項(xiàng)目”,有的自主申請(qǐng)“學(xué)生課外科技基金項(xiàng)目”,當(dāng)然學(xué)生參加更多的課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)是“實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目”。為此,智能系教師從興趣引導(dǎo)出發(fā),在學(xué)校課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)費(fèi)保障的前提下,開發(fā)了一系列“實(shí)驗(yàn)室課外開放項(xiàng)目”,表1給出的是其中一個(gè)“機(jī)器人制作課外科技創(chuàng)新實(shí)踐開展方案”。
5結(jié)語(yǔ)
在實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)基礎(chǔ)上,我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)體系和課外實(shí)踐教學(xué)體系緊密結(jié)合,有效地將第一課堂與第二課堂、理論與實(shí)踐、知與行緊密聯(lián)系在一起,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新實(shí)踐能力,有利于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。
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Construction of the Innovation Practice System in the Intelligent Science and Technology Specialty
CHEN Wen-bai, LI Qing, PENG Shu-hua, LI Deng-hua, SU Zhong
(Automation School, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China)
關(guān)鍵詞:算法設(shè)計(jì)與分析;智能科學(xué)與技術(shù);教學(xué)
算法不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,也是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心,可以說(shuō),它與絕大多數(shù)科學(xué)、商業(yè)和技術(shù)都是相關(guān)的[1]。目前,在國(guó)內(nèi)外大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)、自動(dòng)控制、信息工程等相關(guān)專業(yè)中,這門課程除了作為本科生的必修或選修課程外,還作為研究生的學(xué)位課程。
計(jì)算機(jī)科學(xué)是一種創(chuàng)造性思維活動(dòng),其教育必須面向設(shè)計(jì)。無(wú)論是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件和解決計(jì)算機(jī)的各種應(yīng)用課題都可歸結(jié)為算法的設(shè)計(jì)。如何上好計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)與分析課,對(duì)廣大教師來(lái)說(shuō)是一種挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。學(xué)生普遍反映該課程“難”。的確,這是一門比較難的課程。首先,它需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。其次,它不同于有些課程靠記憶,而是靠理解,并且能靈活應(yīng)用。此外,這門課程要求學(xué)生具有對(duì)問(wèn)題的理解能力以及獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。也就是說(shuō),這是一門知識(shí)和實(shí)踐技能并重的課程。
我校在2001年首次開設(shè)本科生的算法設(shè)計(jì)與分析課程,作為教師,不僅要傳授各種經(jīng)典的算法,也要注意培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)算法的能力,幫助他們克服“難”關(guān)。因此,在該課程的教學(xué)過(guò)程中,筆者進(jìn)行了一些嘗試,得到了一些經(jīng)驗(yàn)。
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是近年來(lái)新設(shè)置的本科專業(yè)。我校近年也新增了該專業(yè),在該專業(yè)的課程體系中,算法設(shè)計(jì)與分析仍然作為該專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程開設(shè)。另外,由于受到學(xué)時(shí)、學(xué)分限制,該課程性質(zhì)由必修改為選修。因此從新專業(yè)與學(xué)時(shí)壓縮的角度考慮,研究和探討如何講授該課,以達(dá)到新專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo),具有現(xiàn)實(shí)意義。
本文針對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)特點(diǎn),研究與探討新形式下算法設(shè)計(jì)與分析課程的教學(xué)問(wèn)題。研究?jī)?nèi)容主要包括教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì);考核方式與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的改革;其他教學(xué)因素的一些思考,比如教學(xué)方式的改革、教材選擇、雙語(yǔ)教學(xué)、學(xué)生差異性等。
1教學(xué)內(nèi)容
給本科生講授這門課,切忌講授太多深?yuàn)W的理論,這會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的信心;同時(shí),也切忌對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容的重復(fù)講授,使學(xué)生失去興趣。因此,在教學(xué)內(nèi)容的組織上要做到內(nèi)容難度適中,選擇適合學(xué)生的內(nèi)容來(lái)授課。結(jié)合實(shí)際問(wèn)題和相關(guān)專業(yè)知識(shí)來(lái)講解算法設(shè)計(jì)技巧及算法分析方法,使學(xué)生既能理解,又能拓展創(chuàng)新。
如前所述,算法設(shè)計(jì)與分析課程是一門知識(shí)和技能并重的課程,40個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因此,教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,充分利用他們的課外時(shí)間來(lái)實(shí)踐。結(jié)合我以前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我
如前所述,算法設(shè)計(jì)與分析課程是一門知識(shí)和技能并重的課程,40個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因此,教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,充分利用他們的課外時(shí)間來(lái)實(shí)踐。結(jié)合我以前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為采用32學(xué)時(shí)左右的“課堂授課”,6學(xué)時(shí)左右的“討論課”,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性比較高,學(xué)習(xí)效果比較好。
們認(rèn)為采用32學(xué)時(shí)左右的“課堂授課”,6學(xué)時(shí)左右的“討論課”,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性比較高,學(xué)習(xí)效果比較好。
首先,讓我們從以下幾點(diǎn)談?wù)劇罢n堂授課”。
1) 保留經(jīng)典算法部分,如涉及分治法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、貪心法、回溯法等有關(guān)策略的典型算法。
2) 將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域熱門話題或前沿知識(shí)擴(kuò)展到教學(xué)中,比如增加介紹算法設(shè)計(jì)與分析領(lǐng)域的新成果,如隨機(jī)算法、近似算法等。這部分內(nèi)容重在簡(jiǎn)單介紹,引領(lǐng)學(xué)生了解一些前沿領(lǐng)域。同時(shí),結(jié)合ACM比賽或是一些企業(yè)組織的比賽介紹一些有關(guān)的題目,引導(dǎo)能力比較好的強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)一步思考問(wèn)題以及培養(yǎng)他們解決問(wèn)題的能力。
3) 注重體現(xiàn)該課程與其他課程的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這門課程屬于計(jì)算機(jī)專業(yè)的綜合性課程,它還可以深化其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與理解[2]。例如,講解有限期作業(yè)調(diào)度問(wèn)題時(shí),提示學(xué)生該算法和操作系”統(tǒng)課程中的資源分配算法、進(jìn)程調(diào)度等關(guān)系密切;講解搜索算法時(shí),可以給學(xué)生先簡(jiǎn)單講解棋類游戲問(wèn)題,為后續(xù)人工智能等專業(yè)課程作鋪墊。
4) 結(jié)合智能科學(xué)與技術(shù)的前沿問(wèn)題[3-5],引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)常見的機(jī)器智能算法,比如遺傳算法。充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息資源,將更多新知識(shí)信息融入教學(xué)之中,比如電子商務(wù)中的智能推薦。
有教師認(rèn)為,在32左右學(xué)時(shí)內(nèi)完成上述課堂授課內(nèi)容有困難。的確,在學(xué)時(shí)縮減的情況下,我們必須改變觀點(diǎn),一定要充分利用啟發(fā)式教學(xué)方法。我的觀點(diǎn)是,針對(duì)每種經(jīng)典算法設(shè)計(jì)思想,選取經(jīng)典例子講解,重點(diǎn)講清楚問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考如何去解決問(wèn)題,如何類比,讓學(xué)生看到如何用我們算法課里介紹的方法去解決這個(gè)問(wèn)題。這種思路的引導(dǎo)比直接告訴他們求解算法更重要。筆者一般是用1～2個(gè)學(xué)時(shí)講一個(gè)典型范例,師生共同得出解決方法;然后,教師告訴學(xué)生課后如何去思考,如何去完善。這樣,我們教師也達(dá)到了“搶占”學(xué)生課后時(shí)間的目的。需要注意的是上述課堂授課內(nèi)容在安排上并不是單純的串行關(guān)系,如何做好融合需要進(jìn)一步的探討。
“討論課”實(shí)際上是“大作業(yè)”的延續(xù),它包括以下幾點(diǎn)。
1) 給學(xué)生的習(xí)題集,凝聚著教師對(duì)整個(gè)專業(yè)學(xué)科的理解,教師可以在此結(jié)合其他課程給出一些訓(xùn)練習(xí)題。比如,針對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè),我們可以給出一些典型的但比較基礎(chǔ)的,像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生物智能、群體智能、網(wǎng)絡(luò)智能等方面的算法。另外,這里的習(xí)題也可以理解為項(xiàng)目,都是一些需要學(xué)生通過(guò)合作、需要花較多編程時(shí)間來(lái)完成的。也就是俗稱的“大作業(yè)”。
2) 學(xué)生分組課后完成“大作業(yè)”。以學(xué)生興趣為導(dǎo)向,3～5位同學(xué)一組,分工協(xié)作,共同完成。程序設(shè)計(jì)期間,請(qǐng)研究生助教輔助指導(dǎo)。最后每組同學(xué)提交詳細(xì)的論文報(bào)告。
3) 上討論課。實(shí)際上,討論課上的主角是學(xué)生,教師主要起到一個(gè)主持人的作用。一般我會(huì)給每個(gè)組15～-20分鐘(根據(jù)組的多少調(diào)整)的報(bào)告時(shí)間,包括程序演示和5分鐘的提問(wèn)時(shí)間。教師需要注意控制課堂秩序,糾正學(xué)生錯(cuò)誤的觀點(diǎn)或說(shuō)法。
“大作業(yè)”要記入最終考核成績(jī),所以,學(xué)生比較積極。另外,由于有演示環(huán)節(jié),對(duì)相當(dāng)一部分同學(xué)來(lái)說(shuō),這是一個(gè)難得的展示機(jī)會(huì),通常他們會(huì)很認(rèn)真完成程序部分。討論課上有的學(xué)生做的“大作業(yè)”非常漂亮。,這是因?yàn)檎故窘o了他們學(xué)生壓力,也給了他們互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
“大作業(yè)”可以鍛煉學(xué)生實(shí)際編程能力,加強(qiáng)學(xué)生的分工合作能力,增強(qiáng)學(xué)生查找資料的能力,訓(xùn)練學(xué)生的口才與應(yīng)對(duì)能力,鍛煉學(xué)生的寫作能力。
2考核方式
目前,算法設(shè)計(jì)與分析這門課程的成績(jī)大多按兩部分計(jì)算:一部分是平時(shí)作業(yè)情況,占總成績(jī)的30%～-40%;另一部分是閉卷考試,占總成績(jī)的60%～-70%。這樣,大部分學(xué)生只重視閉卷考試部分,不重視平時(shí)學(xué)習(xí),更不會(huì)挖掘潛力進(jìn)行創(chuàng)新研究。教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見中指出教師為教學(xué)質(zhì)量的提高發(fā)揮著重要作用[6]。因此,我們教師非常有必要進(jìn)行考試形式和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的改革,尤其這對(duì)于本科生以及本科學(xué)歷以上的高級(jí)人才的培養(yǎng)更為重要。
就算法這門課程,筆者曾對(duì)算法課程進(jìn)行了一些過(guò)改革嘗試。,通過(guò)幾屆學(xué)生學(xué)習(xí)情況的對(duì)比,我們發(fā)現(xiàn),采用上所述“大作業(yè)”的考核方式后,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到提高,最終成績(jī)也比較好。我們采用的具體方式是實(shí)驗(yàn)課成績(jī)占17%;“大作業(yè)”40%;測(cè)驗(yàn)35%;出勤平時(shí)成績(jī)等8%。
其中,“大作業(yè)”(40分)又分為提交完整的論文報(bào)告(20分)、提交程序(10分)和課堂報(bào)告(10分)。論文報(bào)告包括問(wèn)題描述(提出問(wèn)題)、解題思路(算法設(shè)計(jì))、算法描述、算法分析(對(duì)比)、試驗(yàn)和結(jié)論等各個(gè)環(huán)節(jié)。程序與課堂報(bào)告展示部分的成績(jī)由教師和學(xué)生共同給出,學(xué)生以組為單位參與互相評(píng)分。采用此種方式,在一定程度上提高了學(xué)生參與的積極性。
實(shí)驗(yàn)課成績(jī)反映的是學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)的能力。因?yàn)槭欠纸M完成的大作業(yè),所以,在測(cè)驗(yàn)部分,我們希望能評(píng)測(cè)出學(xué)生的個(gè)人能力,出題時(shí)基礎(chǔ)內(nèi)容比較少,題目難度相對(duì)較大。具體操作時(shí),我們將考試時(shí)間縮短。
3相關(guān)因素
3.1以學(xué)生為中心的教學(xué)方式
目前,在大學(xué)課堂教學(xué)中,常見的模式是大部分時(shí)間或所有時(shí)間教師唱主角,而學(xué)生很少發(fā)表自己的獨(dú)立見解,不愛提問(wèn),而算法設(shè)計(jì)與分析這門課程的目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的能力,應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。教師授課的重點(diǎn)在于幫助學(xué)生理解算法設(shè)計(jì)的基本策略與分析的基本思路,通過(guò)具體實(shí)例解析一些經(jīng)典算法。在課堂上開展討論時(shí),教師應(yīng)起主持人的作用,引導(dǎo)學(xué)生提問(wèn)或回答問(wèn)題,讓學(xué)生對(duì)各種方法加以評(píng)價(jià),激發(fā)學(xué)生探求新的解決思路。文獻(xiàn)[7]就是本科生同學(xué)針對(duì)筆者課堂授課提出的問(wèn)題進(jìn)行思考后提出的一個(gè)改進(jìn)算法。
3.2教材的選擇與雙語(yǔ)教學(xué)
近年來(lái),算法設(shè)計(jì)與分析的教材在國(guó)內(nèi)逐漸豐富[8]。鑒于計(jì)算機(jī)學(xué)科的特點(diǎn),許多學(xué)者主張用英文原版作為教材?？紤]到該課程有一定難度,我們認(rèn)為讓一般院校學(xué)生直接使用英文教材不適宜。因此,我們?nèi)匀贿x用中文教材,對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生,我們采用局部案例使用英文教案的方式進(jìn)行教學(xué)。就結(jié)果看,這種方法不會(huì)造成學(xué)生理解上的困難。
就個(gè)人而言,我贊同采用國(guó)外優(yōu)秀原版教材進(jìn)行教學(xué),這可以使學(xué)生更準(zhǔn)確地理解課程內(nèi)容,更及時(shí)地把握學(xué)科發(fā)展脈絡(luò)。尤其是針對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)的學(xué)生來(lái)說(shuō),可以讓他們較多地接觸到英文的專業(yè)術(shù)語(yǔ)。這樣做是基于如下兩點(diǎn)的考慮:一是算法是基于英語(yǔ)描述的,程序的開發(fā)環(huán)境一般都是英文環(huán)境,熟悉這些有助于學(xué)生提高表達(dá)能力以及編寫調(diào)試程序的能力,提高學(xué)生素質(zhì)。二是智能科學(xué)與技術(shù)本身的前沿性要求。像典型的遺傳算法、蟻群算法等等有關(guān)的大量文獻(xiàn)是英文的,較早接觸到英文文獻(xiàn),有助于提高學(xué)生專業(yè)興趣、培養(yǎng)能力。就個(gè)人而言,我贊同采用國(guó)外優(yōu)秀原版教材進(jìn)行教學(xué),這可以使學(xué)生更準(zhǔn)確地理解課程內(nèi)容,更及時(shí)地把握學(xué)科發(fā)展脈絡(luò)。尤其是針對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)的學(xué)生來(lái)說(shuō),可以讓他們較多地接觸到英文的專業(yè)術(shù)語(yǔ)。這樣做是基于如下兩點(diǎn)考慮:一是算法是基于英文描述的,程序的開發(fā)環(huán)境一般都是英文環(huán)境,熟悉這些有助于學(xué)生提高表達(dá)能力以及編寫調(diào)試程序的能力,提高學(xué)生素質(zhì)。二是智能科學(xué)與技術(shù)本身的前沿性要求。像典型的遺傳算法、蟻群算法等有關(guān)文獻(xiàn)都是英文的,較早接觸到英文文獻(xiàn),有助于提高學(xué)生專業(yè)興趣、培養(yǎng)能力。
3.3學(xué)生的差異性的考慮
在校大學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地,學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)熟悉的程度有較大差別。這給教學(xué)帶來(lái)一些困難。目前,我們的教學(xué)通常是照顧水平居中的大多數(shù)同學(xué)生,而如何更好地針對(duì)兩端的學(xué)生展開教學(xué),仍然是一個(gè)難題。
筆者認(rèn)為,教師可以在課堂上有針對(duì)性地設(shè)置一些問(wèn)題,講解一些方法,引導(dǎo)學(xué)習(xí)好的同學(xué)課后更多地思考和展開實(shí)踐工作。同時(shí),利用學(xué)生喜歡的QQ流方式,教師可以有針對(duì)性地上傳一些學(xué)習(xí)資料、學(xué)習(xí)方法等。對(duì)于差生,除了鼓勵(lì)還是鼓勵(lì),另外,可以采用分組的方式,幫助其學(xué)習(xí)。
此外,教師應(yīng)該注意保護(hù)學(xué)生的自尊心。比如,在“大作業(yè)”中,每個(gè)題目的難度不同。所以,分組時(shí),我采取學(xué)生自由組織,選題上則采用抓鬮的老方式。課下,與學(xué)生交流時(shí),教師應(yīng)注意引導(dǎo)難度小的題目組以“多”來(lái)出成績(jī),對(duì)難度大的題目組,教師則要引導(dǎo)學(xué)生查資料,找到解決辦法。
4結(jié)語(yǔ)
本文探討了面向智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的算法設(shè)計(jì)與分析課程教學(xué)改革,從該課程新專業(yè)要求所面臨的問(wèn)題入手,結(jié)合以前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等的變革進(jìn)行了討論。同時(shí),針對(duì)影響教學(xué)的其他因素,比如教材選擇和雙語(yǔ)教學(xué)等進(jìn)行了探討。
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Study onAlgorithms Design and Analysis Course Teaching for the Specialty of
Intelligence Science and Technology
YU Hong
(College of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China)
關(guān)鍵詞：機(jī)器人大腦；雙培計(jì)劃；聯(lián)合培養(yǎng)
1高水平人才交叉培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施背景
《北京市教育委員會(huì)關(guān)于印發(fā)北京高等學(xué)校高水平人才交叉培養(yǎng)計(jì)劃的通知》（京教高[2015]1號(hào)）提出共建高校雙方要根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展急需人才所應(yīng)具有的知識(shí)、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(jì)劃，包括專業(yè)核心課程體系、實(shí)踐能力培養(yǎng)體系和素質(zhì)提升體系，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)過(guò)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(xiàng)目于2015年開始正式實(shí)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(dòng)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(dòng)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(huì)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(jì)劃的基本情況，“機(jī)器人大腦方向”教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案交換了意見，形成了雙培計(jì)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?，F(xiàn)有的教學(xué)計(jì)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(jì)劃和培養(yǎng)方案。兩校分工實(shí)施課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生指導(dǎo)、質(zhì)量評(píng)價(jià)、組織學(xué)生科技創(chuàng)新、學(xué)科競(jìng)賽等工作。
2.1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)、信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)以及腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，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(shí)和基本技能與方法，受到初步科學(xué)研究和工程實(shí)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(shí)具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識(shí)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(shí)，并具有良好的語(yǔ)言和計(jì)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(shí)體系，確定了課程設(shè)計(jì)的基本原則：智能應(yīng)用的過(guò)程中需要有信息學(xué)科中的計(jì)算機(jī)、通信、控制和檢測(cè)等方面技術(shù)的支撐；建立以計(jì)算機(jī)、通信、控制和檢測(cè)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(shí)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(jì)為計(jì)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(hào)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(jì)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(shí)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(shí)習(xí)、電子工藝實(shí)習(xí)、各類課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)、工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)（實(shí)踐）在內(nèi)的、完備的、面向工程需要的實(shí)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(shí)施
“機(jī)器人大腦方向”雙培計(jì)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(shí)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(zhǎng)承擔(dān)。在新生入學(xué)的第一個(gè)學(xué)期，班導(dǎo)師就從中學(xué)生到大學(xué)生的過(guò)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(duì)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(shí)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(shí)，學(xué)校通過(guò)微信，不定期與共建高校的教師、學(xué)生溝通，隨時(shí)掌握雙培學(xué)生的學(xué)習(xí)生活狀況，如自動(dòng)化學(xué)院開通的心動(dòng)傳媒公眾號(hào)，成為雙培學(xué)生母校情節(jié)的有效紐帶。
3.2學(xué)生活動(dòng)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(dòng)，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(qǐng)雙培學(xué)生開展了師生黨建活動(dòng)“奔跑的人工智能”研討會(huì)，組織專業(yè)引領(lǐng)型學(xué)科競(jìng)賽――新生R Auto杯智能小車競(jìng)速比賽。
由于北京信息科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在北京市為二本招生，而北京科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為一本招生，導(dǎo)致參加雙培計(jì)劃的同學(xué)與北京科技大學(xué)的同學(xué)在錄取分?jǐn)?shù)匕就存在差異，如北京生源的平均分?jǐn)?shù)相差88分，部分同學(xué)不適應(yīng)高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)在北京科技大學(xué)半年的學(xué)習(xí)，雖然雙培計(jì)劃的學(xué)生入校時(shí)基礎(chǔ)較弱，但只要管理嚴(yán)格，也能跟上大部分一本學(xué)生的腳步。
關(guān)鍵詞:專業(yè)建設(shè);人才培養(yǎng);教學(xué)改革;課程體系;教學(xué)模式
21世紀(jì)是智能科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)期,智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)應(yīng)當(dāng)抓住這個(gè)契機(jī),大力推進(jìn)智能科學(xué)與技術(shù)的本科教育和專業(yè)建設(shè),培養(yǎng)適合社會(huì)發(fā)展和市場(chǎng)需求的智能科學(xué)技術(shù)人才[1]。堅(jiān)持以學(xué)生為根本,以傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)和協(xié)調(diào)發(fā)展為己任,以我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的要求和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的迫切需求為重心,針對(duì)師資隊(duì)伍、人才培養(yǎng)模式、教學(xué)內(nèi)容與課程體系、教學(xué)方法與手段、教學(xué)管理及培養(yǎng)質(zhì)量等方面進(jìn)行深入改革,形成具有先進(jìn)的辦學(xué)理念、完善的管理體制、領(lǐng)先的改革思路、優(yōu)秀的師資隊(duì)伍的龍頭專業(yè)。智能科學(xué)與技術(shù)作為具有廣闊發(fā)展前景和巨大應(yīng)用需求的綜合交叉學(xué)科,高校應(yīng)進(jìn)一步拓展相關(guān)研究領(lǐng)域,結(jié)合辦學(xué)條件、管理制度及政策傾斜,突出人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)的特色。
1深化實(shí)踐教學(xué)改革,探討多元復(fù)合型人才培養(yǎng)模式
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)要協(xié)調(diào)發(fā)展,首先必須明確專業(yè)特色,形成自己特有的學(xué)科體系、人才培養(yǎng)模式和課程特色。在智能科學(xué)技術(shù)相關(guān)研究已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域的形勢(shì)下,對(duì)人才的培養(yǎng)要從多元化角度來(lái)考慮[2]。一方面,當(dāng)前國(guó)內(nèi)外智能科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究如火如荼,原創(chuàng)性理論與核心技術(shù)的研究步伐在進(jìn)一步加快,國(guó)際上對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究型人才求
賢若渴。另一方面,智能科學(xué)領(lǐng)域的一系列學(xué)術(shù)研究成果,迫切需要轉(zhuǎn)化成能夠產(chǎn)生社會(huì)效益、支持社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活需要的產(chǎn)品,大型企業(yè)、著名公司對(duì)具有智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用型和工程型人才的需求勢(shì)頭正旺,因此,目前探討智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式正當(dāng)其時(shí)。
1) 多元化人才培養(yǎng)模式。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個(gè)集智能技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等多學(xué)科交叉、跨應(yīng)用領(lǐng)域的本科專業(yè)。根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、市場(chǎng)對(duì)人才的需求以及專業(yè)自身的發(fā)展特點(diǎn),智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)兼顧研究型、應(yīng)用型和工程型等多元復(fù)合型人才需求,因此,智能科學(xué)專業(yè)在充分整合優(yōu)質(zhì)教育資源的基礎(chǔ)上,需要不斷改革教育模式。一方面,通過(guò)各種教學(xué)活動(dòng),豐富各層次、各類型的課程教學(xué)資源,如:積極開設(shè)雙語(yǔ)教學(xué)、探究式教學(xué)、“本、研合一”的高水平課程、校外名師課程等,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)和科研學(xué)術(shù)能力的培養(yǎng),推進(jìn)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)計(jì)劃;另一方面,針對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn),積極開展學(xué)生科研活動(dòng)和實(shí)踐訓(xùn)練,使學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉自己的實(shí)際研發(fā)能力,提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。此外,充分利用我校多學(xué)科、綜合化的人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì),通過(guò)以跨學(xué)科、跨專業(yè)的交叉融合,打通各方的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,給學(xué)生提供更加廣泛的學(xué)習(xí)空間,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)高效的復(fù)合型人才培養(yǎng)。
2) 專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)。完善由智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)方向課程三部分組成的定位明確、特色突出、規(guī)范合理的專業(yè)教育課程體系,加強(qiáng)學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練和智能科學(xué)專業(yè)技能的素養(yǎng)培養(yǎng),強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)的相關(guān)性,突出專業(yè)核心的穩(wěn)定性,擴(kuò)大專業(yè)方向的多樣性。
3) 科研素養(yǎng)和適應(yīng)發(fā)展能力培養(yǎng)。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)面對(duì)多元化人才需求,不僅要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立從事科學(xué)研究的能力,自主不斷學(xué)習(xí)新理論、新方法和新技術(shù)的能力,以勝任學(xué)科的前沿研究和技術(shù)發(fā)展;同時(shí)還要重視學(xué)生在研發(fā)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同工作能力,以適應(yīng)學(xué)科在實(shí)際中的各種應(yīng)用需求,在不斷開發(fā)高質(zhì)量智能軟件系統(tǒng)及項(xiàng)目研發(fā)的實(shí)際鍛煉中,培養(yǎng)學(xué)生的高效工作能力和良好的溝通能力。
基于以上觀點(diǎn),我校在教學(xué)模式的改革中,積極提倡“夯實(shí)基礎(chǔ)、綜合提高、加強(qiáng)實(shí)踐”的三結(jié)合人才培養(yǎng)改革思想,針對(duì)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技能等多個(gè)方面細(xì)化培養(yǎng)方案,不僅注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,還要兼顧培養(yǎng)學(xué)生的研究型思維、科學(xué)研究的能力及創(chuàng)新精神,從整體上提升智能科學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)的素質(zhì)。
我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)堅(jiān)持“教學(xué)、科研、團(tuán)隊(duì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,學(xué)科、專業(yè)、課程的整體建設(shè)”,依托北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、北京市高等學(xué)校工程研究中心,北京市重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科“計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”、校級(jí)重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科“軟件理論與技術(shù)”以及與其他專業(yè)和兄弟院校的聯(lián)合,開展了以教師隊(duì)伍建設(shè)為基礎(chǔ)、以人才培養(yǎng)改革為核心,以促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)的專業(yè)建設(shè)工作,并形成了層次型人才培養(yǎng)方案,如圖1所示。
圖1層次型人才培養(yǎng)方案
1.1層次型人才培養(yǎng)方案及教學(xué)模式
結(jié)合智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的特點(diǎn),針對(duì)多元化人才培養(yǎng)需求,我們構(gòu)建了“教―學(xué)―用”的層次型培養(yǎng)模式,形成了“2+1+1”的教學(xué)模式。前兩個(gè)學(xué)年主要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和智能科學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí),以學(xué)習(xí)、理解和掌握知識(shí)為主,同時(shí)采用啟發(fā)引導(dǎo)及探究討論的教學(xué)策略,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和主動(dòng)探究的興趣,進(jìn)一步結(jié)合相關(guān)問(wèn)題、設(shè)計(jì)方法、分析討論和問(wèn)題求解培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)[3]。第三學(xué)年側(cè)重學(xué)習(xí)智能專業(yè)核心課程,如:智能機(jī)器人、智能游戲與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、模式識(shí)別、智能信息獲取與決策管理、自然語(yǔ)言處理等體現(xiàn)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特色的課程,使學(xué)生在理論方法的學(xué)習(xí)中提高專業(yè)技能,同時(shí)所設(shè)課程與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合,加強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)的消化和實(shí)踐能力的訓(xùn)練。第四學(xué)年,以綜合實(shí)踐訓(xùn)練為主,學(xué)生根據(jù)各自的情況和興趣,參加學(xué)生科研立項(xiàng)、各類科研競(jìng)賽活動(dòng)、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及教師的科研項(xiàng)目等,進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié),有利于學(xué)生整體綜合素質(zhì)的提高。同時(shí),以問(wèn)題為綱,培養(yǎng)學(xué)生在解決問(wèn)題的同時(shí)自主發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題和新知識(shí),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思維和創(chuàng)新提高的科學(xué)研究素養(yǎng)[4]。
1.2 “本、研合一”的教學(xué)體系
本科生與研究生的培養(yǎng)互動(dòng)是推動(dòng)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效措施。我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的探索和實(shí)踐,形成了“本、研合一”的教學(xué)體系?！氨?、研合一”教學(xué)體系的設(shè)計(jì)思路是將學(xué)生在各個(gè)學(xué)習(xí)階段的知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)際應(yīng)用能力和科學(xué)研究能力進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),使學(xué)生在有限的時(shí)間里掌握盡可能多的知識(shí),得到盡可能充分的實(shí)踐與鍛煉,并在一體化的教學(xué)體系設(shè)計(jì)中逐步培養(yǎng)學(xué)生的研究型思維、應(yīng)用型和工程型能力,以及創(chuàng)新型精神,提升智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才素質(zhì)。
我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)借助已獲批北京市和校級(jí)精品課程、探究式課程、雙語(yǔ)課程及網(wǎng)絡(luò)多媒體課程,包括智能信息獲取技術(shù)、人工智能原理、模式識(shí)別、智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論、智能機(jī)器人和自然語(yǔ)言處理等,在三年級(jí)開設(shè)提高性的研究型課程,這種提高性教學(xué)采取本科生與研究生合班上課的形式,使一部分本科學(xué)生在本科階段先行選修部分研究生課程,并接受高水平教師的培養(yǎng)。這一階段要求教師面向研究和學(xué)習(xí)對(duì)象,將每一階段的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì),同時(shí)要求理論課和專業(yè)技術(shù)課都要針對(duì)研究和學(xué)習(xí)對(duì)象設(shè)計(jì)問(wèn)題,留出解決問(wèn)題的空間。在完成整個(gè)學(xué)習(xí)階段后,組織學(xué)有余力的本科生與研究生聯(lián)合申請(qǐng)科研立項(xiàng)(由學(xué)校條裝處資助)、實(shí)驗(yàn)室開放基金(由學(xué)校學(xué)生處資助);有計(jì)劃地將本科生按照他們的興趣愛好,逐步吸納到由研究生導(dǎo)師、研究型教師、研究生、本科生組成的科研課題組或特色研究小組,以科研項(xiàng)目組為單位,對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的綜合提高訓(xùn)練。
1.3積極開展“研、教互動(dòng)”,培養(yǎng)具有前沿性、時(shí)代性和實(shí)用性的復(fù)合型人才
教師的科研和教改項(xiàng)目為學(xué)生提供了課外學(xué)習(xí)的平臺(tái)和廣闊的發(fā)展空間。部分學(xué)生將課程組教師的研究成果,實(shí)現(xiàn)了直觀驗(yàn)證和探索歸納兩種實(shí)驗(yàn)分析模式。另外,我們還組織部分有能力、有興趣的學(xué)生成立課外科研興趣小組,參加各種科研活動(dòng),4年來(lái)課程組教師指導(dǎo)的36個(gè)校級(jí)科研項(xiàng)目中有22個(gè)獲得學(xué)校獎(jiǎng)勵(lì)。科研活動(dòng)與教學(xué)的互動(dòng)不僅提高和增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,更激發(fā)了他們鉆研與探索的精神。在本科第三年,一方面聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名教授,為本科生開設(shè)前沿性的科研講座;另一方面要求學(xué)生去聯(lián)合實(shí)踐基地、對(duì)口企業(yè)進(jìn)行為期三個(gè)月的專業(yè)實(shí)習(xí)和相關(guān)實(shí)踐活動(dòng),由雙方共派導(dǎo)師形成導(dǎo)師組聯(lián)合指導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生。這些項(xiàng)目不僅給學(xué)生從事基礎(chǔ)研究創(chuàng)造了機(jī)會(huì),也加強(qiáng)了專業(yè)科研對(duì)外合作,有利于專業(yè)人才培養(yǎng)水平的提高。
2以多渠道交流、合作及開放的方式,加強(qiáng)“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合的多元化培養(yǎng)模式
我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)廣泛利用國(guó)內(nèi)外優(yōu)勢(shì)教育資源開展主題鮮明、形式多樣的教學(xué)科研合作,積極開拓產(chǎn)學(xué)研結(jié)合渠道,與企業(yè)共建科研開發(fā)中心合作,一方面提供學(xué)生進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、綜合訓(xùn)練等,另一方面,還為學(xué)生提供科技創(chuàng)造的實(shí)踐環(huán)境和為社會(huì)提供各種技術(shù)服務(wù)的平臺(tái)。智能專業(yè)除了與本校的兄弟學(xué)院建立教學(xué)科研合作之外,還與澳洲悉尼科技大學(xué)、美國(guó)密西根州立大學(xué)、中科院高能所、中科院自動(dòng)化所、IBM公司、北京上善中加信息技術(shù)有限公司、北京智能谷科技有限公司等幾十家中外著名大學(xué)、軟件公司、企業(yè)及高級(jí)研究機(jī)構(gòu)建立了開發(fā)、科研與人才培養(yǎng)合作的機(jī)制,通過(guò)多種多樣的方式在學(xué)校和校外各方進(jìn)行聯(lián)合,積極開拓產(chǎn)學(xué)研結(jié)合渠道,引進(jìn)最先進(jìn)的智能研發(fā)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生掌握最新的研究成果和開發(fā)技術(shù),成為適應(yīng)國(guó)家科學(xué)研究、社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的研究型、應(yīng)用型、工程型的復(fù)合型人才,力爭(zhēng)在人才競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。
3加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
師資隊(duì)伍建設(shè)一直以來(lái)都是專業(yè)建設(shè)的基本保證,我校智能專業(yè)注重建立教師深造培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流和工作分配的有效機(jī)制,進(jìn)一步為教師提供豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、了解人才需求的平臺(tái),以人盡其才的用人方式激發(fā)教師的工作積極性。近年來(lái),我們已先后從中國(guó)科學(xué)院、北京理工大學(xué)、西安工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)知名高校和科研機(jī)構(gòu)引進(jìn)了多名具有博士學(xué)位的教師,并結(jié)合智能專業(yè)的特點(diǎn),建立了一支多學(xué)科、多專業(yè)的基礎(chǔ)理論課教師、專業(yè)核心課教師、科研及工程技術(shù)人員組成的專兼結(jié)合的教師團(tuán)隊(duì)。這支以中青年為主的教師隊(duì)伍長(zhǎng)期工作在教學(xué)、科研第一線,積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),教學(xué)效果顯著,其中教授3人,副教授2人,研究生導(dǎo)師6人,具有博士學(xué)位的教師6人。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè),專業(yè)已形成了一支知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)比較合理的師資隊(duì)伍,教師具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),深厚的教學(xué)功底,開闊的學(xué)術(shù)視野和較強(qiáng)的科研能力,其中,2人獲北京市優(yōu)秀青年骨干教師稱號(hào),3人多次獲得學(xué)校優(yōu)秀主講教師、優(yōu)秀導(dǎo)師和優(yōu)秀畢設(shè)指導(dǎo)教師等稱號(hào)。
在專兼結(jié)合的教師團(tuán)隊(duì)中,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教師側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí),同時(shí)注重院校內(nèi)部交叉學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通,聯(lián)合院內(nèi)信息工程專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)、軟件工程專業(yè)以及教育科學(xué)學(xué)院從事相關(guān)研究的學(xué)者,通過(guò)講座與項(xiàng)目聯(lián)合的方式,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)跨學(xué)科交叉領(lǐng)域知識(shí)的掌握與應(yīng)用。同時(shí),積極開展與國(guó)內(nèi)外著名軟件公司、企業(yè)及高級(jí)研究機(jī)構(gòu)的交流與協(xié)作,建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域一線工程技術(shù)人員到學(xué)校兼職授課的制度和機(jī)制,進(jìn)一步擴(kuò)充師資隊(duì)伍的力量。另外,在教師隊(duì)伍的建設(shè)建設(shè)中,采用以老帶新和以新促長(zhǎng)的方式,注重分工協(xié)作和交流發(fā)展,采用課程主講教師負(fù)責(zé)制,全面負(fù)責(zé)課程的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)踐;而實(shí)驗(yàn)教師負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)踐教學(xué),從而保證了隊(duì)伍的連續(xù)性和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)性。此外,教授、副教授每學(xué)年必須為本科生開設(shè)核心課程,并要承擔(dān)一定的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、指導(dǎo)本科學(xué)生科研立項(xiàng)、畢業(yè)論文指導(dǎo)等工作,切實(shí)保障了課程理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、研究環(huán)節(jié)的緊密跟蹤與指導(dǎo)。
4優(yōu)化課程體系
課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容,課程教學(xué)的質(zhì)量直接關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)目前有北京市、校級(jí)精品課程、優(yōu)秀課程、探究式課程、雙語(yǔ)課程及多媒體網(wǎng)絡(luò)課程7門,智能信息獲取技術(shù)、人工智能原理、模式識(shí)別、智能決策支持系統(tǒng)、智能機(jī)器人、自然語(yǔ)言處理,另外還有多門課程的建設(shè)工作驗(yàn)收合格。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在課程體系的設(shè)置和改革方面,參考了國(guó)內(nèi)外著名高等學(xué)校,包括麻省理工大學(xué)、斯坦福大學(xué)、東京大學(xué)、悉尼大學(xué)以及北京大學(xué)、南開大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)的智能科學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置,充分考慮了我院在信息處理技術(shù)方面的特色,以及智能科學(xué)專業(yè)多年來(lái)在機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言理解以及智能信息處理等方向的科研成果及研究生培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)積累,以智能機(jī)器人、智能游戲及智能信息處理等為特色課程,以建設(shè)“理論―研究―實(shí)踐”為指導(dǎo)思想,設(shè)置了協(xié)同遞進(jìn)的特色課程體系,如圖2所示。通過(guò)“學(xué)習(xí)+提高+實(shí)踐”的協(xié)同遞進(jìn)和不斷深化的過(guò)程,達(dá)到系統(tǒng)掌握和融會(huì)貫通,并由“基礎(chǔ)訓(xùn)練”提高到“專業(yè)素養(yǎng)”,最終上升為綜合能力。在理論基礎(chǔ)和實(shí)踐訓(xùn)練的協(xié)同學(xué)習(xí)過(guò)程中,案例學(xué)習(xí)與項(xiàng)目帶動(dòng)的一體化方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和科研興趣,同時(shí)使學(xué)生感知理論基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。
圖2協(xié)同遞進(jìn)的課程體系
5拓寬多學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)科研合作,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自身特點(diǎn)決定了在人才培養(yǎng)方面的學(xué)科綜合交叉性[5],體現(xiàn)了與其他領(lǐng)域的技術(shù)相互滲透的必要性,這種跨學(xué)科的交叉應(yīng)用研究更能激發(fā)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的活力,更能充分發(fā)揮智能專業(yè)的科研潛力。拓寬領(lǐng)域合作是各個(gè)學(xué)科在教學(xué)改革中值得思考的問(wèn)題,我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)結(jié)合本校的辦學(xué)特色,與教育科學(xué)學(xué)院教師聯(lián)合開展了在教育信息智能化方面的相關(guān)合作,將專業(yè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于教育信息的智能處理中,從學(xué)業(yè)表情、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)管與安全分析入手,基于情感計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、Multi-agent、分布式智能檢測(cè)、教育信息等技術(shù),在情緒信息認(rèn)知計(jì)算模型和信息安全監(jiān)控模型方面進(jìn)行廣泛深入的合作研究。這種交叉領(lǐng)域的教研合作,有利于促進(jìn)專業(yè)相關(guān)課程及其實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、科研、畢業(yè)論文、學(xué)生科研活動(dòng)取得良好的應(yīng)用效果[6]。
6人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)的架構(gòu)
本校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)結(jié)合近年來(lái)在人才培養(yǎng)和教學(xué)改革中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),縝密剖析了當(dāng)前智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在我國(guó)的學(xué)科地位、自身特點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展,建立起了“專業(yè)基礎(chǔ)+項(xiàng)目實(shí)踐+社會(huì)服務(wù)”的人才培養(yǎng)與專業(yè)建設(shè)架構(gòu),如圖3所示。
圖3人才培養(yǎng)與專業(yè)建設(shè)架構(gòu)
7結(jié)語(yǔ)
智能科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)與學(xué)科領(lǐng)域前沿及最新發(fā)展緊密結(jié)合的多學(xué)科交叉專業(yè),因此要結(jié)合心理學(xué)、哲學(xué)、生命科學(xué)等多學(xué)科不斷優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),根據(jù)教育部、教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和國(guó)家及北京市科技發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要,突出重點(diǎn)領(lǐng)域和前沿技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的有關(guān)要求,認(rèn)真研究專業(yè)定位,規(guī)范智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)的基本內(nèi)容,加強(qiáng)基礎(chǔ),提高素質(zhì),優(yōu)化結(jié)構(gòu),增強(qiáng)優(yōu)勢(shì),協(xié)調(diào)發(fā)展,突出特色;順應(yīng)社會(huì)的
發(fā)展需求,面向市場(chǎng)的用人需求, 構(gòu)建經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的課程體系,規(guī)范課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置,加強(qiáng)精品課程建設(shè),開設(shè)高水平課程。同時(shí),政策傾斜、條件改善和嚴(yán)格管理是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的保障,高校應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大投入,支持智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地、圖書資料、基礎(chǔ)設(shè)施、師資優(yōu)化等教學(xué)條件的建設(shè)和改善,使其具有更好的辦學(xué)條件和更加先進(jìn)的教學(xué)手段,滿足多元復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要。此外,專業(yè)建設(shè)實(shí)行專業(yè)責(zé)任制,明確專業(yè)建設(shè)目標(biāo),理清專業(yè)建設(shè)思路,切實(shí)制定和完善專業(yè)建設(shè)實(shí)施規(guī)劃,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),在課程改革與建設(shè)、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)、教學(xué)改革與管理等方面落實(shí)相關(guān)人員責(zé)任,落實(shí)專業(yè)建設(shè)經(jīng)費(fèi),確保達(dá)到專業(yè)建設(shè)的預(yù)期目標(biāo)。最后,加強(qiáng)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)服務(wù)與跟蹤調(diào)查:以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以學(xué)生的全面和諧發(fā)展為中心,在統(tǒng)籌兼顧的前提下,重點(diǎn)加強(qiáng)專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)服務(wù)與指導(dǎo)工作,努力提高就業(yè)率,積極開展就業(yè)跟蹤調(diào)查,多渠道了解信息,建立更加完善的畢業(yè)生社會(huì)評(píng)價(jià)反饋體系,加強(qiáng)專業(yè)畢業(yè)生的后續(xù)管理,進(jìn)一步提高專業(yè)的影響力和社會(huì)聲譽(yù)。
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The Discussion on the Undergraduate Training and Professional Building of the Specialty of
Intelligence Science and Technology
LIU Li-zhen, SHI Chang-di, LI Zhi-ping, ZHANG Cong-xia
(College of Information Engineering, Capital Normal University, Beijing 100048, China)
關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；計(jì)算方法；教學(xué)；改革
1 教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
計(jì)算方法又稱數(shù)值分析或科學(xué)計(jì)算，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，主要研究利用計(jì)算機(jī)解決數(shù)值計(jì)算的理論和最先進(jìn)有效的算法。計(jì)算方法是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、智能科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。其先修課程是高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（一般是C語(yǔ)言）。課程內(nèi)容包括算法與誤差分析、插值問(wèn)題、線性方程組的直接解法和迭代法、數(shù)值積分和常微分方程的解法。課程內(nèi)容決定了計(jì)算方法的教學(xué)不僅介紹各種數(shù)值算法的數(shù)學(xué)原理，而且強(qiáng)調(diào)借助程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)算法。計(jì)算方法課程意在培養(yǎng)學(xué)生用計(jì)算機(jī)解決各種數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。
1.1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題
第一，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情。計(jì)算方法主要介紹各種數(shù)值算法的數(shù)學(xué)原理，不可避免地要進(jìn)行理論探討。實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生們普遍對(duì)理論教學(xué)缺乏學(xué)習(xí)熱情。加之理論探討過(guò)多，與應(yīng)用存在距離，缺少對(duì)學(xué)生工程能力的訓(xùn)練，學(xué)生普遍認(rèn)為不會(huì)從事工程計(jì)算類工作，因此不知道這門課程能干什么，更增加了冷漠情緒。
第二，數(shù)學(xué)內(nèi)容多。學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等課程中，由于對(duì)數(shù)學(xué)類課程難度有了認(rèn)識(shí)，產(chǎn)生了一定逆反心理，認(rèn)為與數(shù)學(xué)有關(guān)的都難、煩，不喜歡學(xué)數(shù)學(xué)、不喜歡學(xué)計(jì)算方法。
第三，計(jì)算方法課程依循傳統(tǒng)教學(xué)法進(jìn)行講授。教師講，學(xué)生聽。這種教學(xué)模式很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的興趣。現(xiàn)在理論授課多以PowerPoint演示授課，只有少量?jī)?nèi)容進(jìn)行板書。學(xué)生幾乎不記筆記，上課帶個(gè)耳朵聽，課后把課件拷貝走。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程能記住乃至掌握多少課程內(nèi)容，很難預(yù)料。
1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題
首先，理論與實(shí)踐結(jié)合不緊密。由于學(xué)生幾乎不復(fù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課上機(jī)時(shí)，部分學(xué)生幾乎已經(jīng)將理論課內(nèi)容和上機(jī)練習(xí)內(nèi)容忘記殆盡，只是隨同學(xué)復(fù)制代碼，運(yùn)行程序，并沒(méi)有真正去思考和動(dòng)手解決問(wèn)題，這根本無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)工程實(shí)踐能力的目的，使實(shí)驗(yàn)上機(jī)成了走過(guò)場(chǎng)。
其次，我們選擇以c++語(yǔ)言為工具進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。學(xué)生學(xué)過(guò)C，但沒(méi)有學(xué)過(guò)C++語(yǔ)言，無(wú)法準(zhǔn)確分辨C和C++語(yǔ)言的異同和優(yōu)劣，更無(wú)法應(yīng)用自如。學(xué)生普遍將C++語(yǔ)言當(dāng)成C語(yǔ)言使用，這使學(xué)生產(chǎn)生疑惑，為什么要用C++，甚至有這樣的疑問(wèn)：C++和c有什么不一樣？另一方面，因?yàn)椴焕斫饷嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法，當(dāng)在c++程序中遇到面向?qū)ο蟮某绦驎r(shí)，就會(huì)更加不解。C++語(yǔ)言沒(méi)有給學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算方法帶來(lái)促進(jìn)作用，反而在一定程度上擾亂了學(xué)生的思路。
如何在已有課時(shí)內(nèi)，調(diào)整教學(xué)思路、更新教學(xué)大綱、改進(jìn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、探究興趣，促使學(xué)生掌握計(jì)算方法的基本思想，學(xué)會(huì)利用數(shù)值算法解決問(wèn)題，能進(jìn)行誤差分析，能上機(jī)編程計(jì)算，提高學(xué)生工程應(yīng)用能力，是我們必須正視并著力解決的問(wèn)題。
2 教學(xué)改革措施
針對(duì)上述問(wèn)題，采取以下改革措施完成課程教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。
2.1 理論教學(xué)改革措施
要求學(xué)生樹立正確觀念，客觀認(rèn)識(shí)計(jì)算方法課程，做好迎難而上的心理準(zhǔn)備。具體而言，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)以下幾點(diǎn)：
（1）構(gòu)造算法和對(duì)每個(gè)算法進(jìn)行理論分析是計(jì)算方法課程的基本任務(wù)，要主動(dòng)適應(yīng)“公式多”“講理論”的特點(diǎn)。
（2）理解每個(gè)算法建立的數(shù)學(xué)背景、數(shù)學(xué)原理和基本線索。
（3）從各種算法的理論分析中學(xué)習(xí)推理證明方法，提高推理證明能力。
（4）對(duì)于每一個(gè)算法，要將數(shù)學(xué)模型、算法公式、計(jì)算步驟及算法流程圖作為一個(gè)整體來(lái)理解，這是計(jì)算方法課程的學(xué)習(xí)模式。
2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施
（1）認(rèn)真進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的訓(xùn)練，尤其是編程計(jì)算的訓(xùn)練，將流程圖看作連接算法與程序的不可缺少的重要環(huán)節(jié)，養(yǎng)成按流程圖或算法偽碼編程的良好習(xí)慣。
（2）將程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言更改為MATLAB。培養(yǎng)學(xué)生使用專業(yè)工具進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。
2.3 教學(xué)方法改革措施
加強(qiáng)教學(xué)法研究和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的交流，重視教學(xué)改革，積極采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量；提倡教師站在本課程全局的高度，用“系統(tǒng)論的方法”來(lái)研究本課程各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。爭(zhēng)取用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言、清晰的思路、最少的學(xué)時(shí)向?qū)W生傳授最多的知識(shí)和技能；注重學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成課外作業(yè)。
教師在開學(xué)前精心備課，組織試講，交流講課內(nèi)容、風(fēng)格，并進(jìn)行改進(jìn)提高。課堂上，以學(xué)生為中心，以問(wèn)題為起點(diǎn)，以知識(shí)點(diǎn)為主線，以案例和啟發(fā)式教學(xué)為主，貫穿教學(xué)模式于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。
3 教學(xué)大綱
3.1 理論教學(xué)
根據(jù)教學(xué)改革思路和教學(xué)改革措施，制訂新的教學(xué)大綱。新的教學(xué)大綱體現(xiàn)了目前微型計(jì)算機(jī)應(yīng)甩日益普遍，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言向多極發(fā)展的特色，將重點(diǎn)放在算法的構(gòu)造和原理上，每一算法又圍繞數(shù)學(xué)模型、算法原理、計(jì)算步驟和算法流程圖展開。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解和掌握各種算法的數(shù)學(xué)模型、計(jì)算公式和計(jì)算步驟，能畫出各種算法的流程圖，‘并能根據(jù)各種算法的流程圖編程上機(jī)求解相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題，掌握差商、差分的性質(zhì)并能推導(dǎo)和證明，掌握插值和數(shù)值積分、微分各種算法的基本理論和誤差分析及3種三角分解公式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)。
新教學(xué)大綱中，課程內(nèi)容是以知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)的體系架構(gòu)，包括概念、知識(shí)點(diǎn)、原理、方法、應(yīng)用、案例。教學(xué)要求由深入到一般共分為3個(gè)層次：掌握、理解、了解。以插值方法理論教學(xué)要求為例，如表1所示。
每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都有符合教學(xué)要求難易適中的例題作為課后作業(yè)留給學(xué)生，促使學(xué)生復(fù)習(xí)，鞏固記憶，加強(qiáng)課堂教學(xué)效果。
實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)出勤、態(tài)度、程序設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)。要求學(xué)生以以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)做足準(zhǔn)備。
（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。預(yù)先編寫相應(yīng)程序，能正確回答指導(dǎo)教師提出的相關(guān)問(wèn)題。
（2）實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)操作方法正確，算法設(shè)計(jì)正確，能獨(dú)立解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一般問(wèn)題，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確。
（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告。內(nèi)容全面，字跡清晰工整，數(shù)據(jù)記錄、處理正確，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題分析正確。
3.3 考核方式
課程考核采用開卷考試，成績(jī)由理論考試成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)組成。
3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)著眼于提高學(xué)生工程實(shí)踐能力，掌握解決問(wèn)題的技能。為學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和未來(lái)職業(yè)發(fā)展儲(chǔ)備能量。以插值方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求為例，如表2所示。
（1）理論成績(jī)，占總成績(jī)的80%，主要考查學(xué)生數(shù)值算法基礎(chǔ)、算法原理、數(shù)學(xué)模型、算法流程圖及誤差分析等的掌握程度。
（2）實(shí)驗(yàn)成績(jī)，占總成績(jī)的20%，主要考查學(xué)生編程能力，要求完成從數(shù)學(xué)模型、公式、計(jì)算步驟、算法流程圖、編寫代碼、調(diào)試到撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整個(gè)過(guò)程。
關(guān)鍵詞：電視技術(shù)；職業(yè)技能
《電視技術(shù)》課程是模擬電路、數(shù)字電路、高頻電子線路等專業(yè)課程的綜合應(yīng)用，是一門涉及元器件、信號(hào)波形圖和電路圖等專業(yè)較強(qiáng)的課程。教師要從職業(yè)技能培養(yǎng)出發(fā)，以電路元器件的識(shí)別與檢測(cè)能力訓(xùn)練、電路的讀圖能力訓(xùn)練、電路故障檢測(cè)能力訓(xùn)練來(lái)提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
一、電路元器件識(shí)別與檢測(cè)能力的訓(xùn)練
要求學(xué)生能對(duì)電視機(jī)元器件進(jìn)行識(shí)別與檢測(cè)，有利于提高學(xué)生對(duì)本專業(yè)技能知識(shí)的應(yīng)用能力。
1.聲表面濾波器（SAWF）的檢測(cè)
彩色電視機(jī)中頻電路普遍采用了聲表面濾波器，它能夠一次形成彩色電視機(jī)所需要的中頻特性，而且選擇性優(yōu)良。對(duì)于聲表面濾波器檢測(cè)，我們可以單獨(dú)測(cè)量SAWF各引腳間的電阻值，對(duì)于性能良好的SAWF，其中兩個(gè)輸入端①和②，兩個(gè)輸出端③和④以及兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出之間的電阻值均為∞。
2.陶瓷濾波器和陶瓷陷波器的檢測(cè)
為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)選頻，在電視機(jī)電路選擇了濾波器，也采用了陷波器。在實(shí)際電路中，這兩種器件雖然標(biāo)識(shí)不同，但形狀基本一樣，容易混淆。電視機(jī)中6.5MHz陶瓷濾波器多為三端器件，一般位于預(yù)視放電路之后，是音中放的主要選頻元件。而陶瓷陷波器具有良好的吸收性能，所以6.5MHz陷波器一般都設(shè)置在預(yù)視放電路中，用來(lái)抑制伴音對(duì)圖像的干擾。通過(guò)單獨(dú)檢測(cè)引腳間的電阻值或者在線檢測(cè)，可判斷其是否損壞。
二、讀圖能力訓(xùn)練
通過(guò)電路原理圖掌握維修電視機(jī)的依據(jù)，看懂電路圖是每個(gè)電子專業(yè)技術(shù)人員必備的專業(yè)素質(zhì)。
1.方框圖讀圖訓(xùn)練
在分析一個(gè)具體電路工作原理之前，先分析該電路的方框圖，有助于讀懂具體電路的工作原理和特性。方框圖粗略表達(dá)了某電路的組成情況，給出了這一電路主要單元電路的位置、名稱及各部分之間的相互連接關(guān)系，在讀圖時(shí)要注意各單元電路之間信號(hào)傳輸方向，即電路中箭頭所指的方向，箭頭方向表示了信號(hào)傳輸?shù)姆较颉?/p>
2.單元電路圖讀圖訓(xùn)練
單元電路圖是學(xué)習(xí)整機(jī)電原理圖的基礎(chǔ)。單元電路圖就是將整體電路劃分成若干個(gè)單元電路，然后再根據(jù)單元電路的特點(diǎn)來(lái)分析其在整體電路中的作用。通過(guò)單元圖的讀圖訓(xùn)練，學(xué)生既掌握了基本的讀圖方法，也鞏固了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，加強(qiáng)了知識(shí)的連貫性。
3.整機(jī)電路圖讀圖訓(xùn)練
整機(jī)電路圖是由單元電路組成的。只有把單元電路分析透徹了，整機(jī)電路才容易掌握。在讀整機(jī)電路時(shí)，先從直觀入手，例如開關(guān)電源部分，首先找到220V輸入端，然后查找整流、濾波、啟動(dòng)電路、振蕩器/開關(guān)元件、穩(wěn)壓電路（脈沖調(diào)制電路）、保護(hù)電路和直流穩(wěn)壓輸出電路等。其次就是找易讀電路，如伴音電路、高頻接收電路、行場(chǎng)掃描電路等。最后再讀較難的電路，如彩色解碼等。在讀整機(jī)電路時(shí)，也可以從關(guān)鍵電路、關(guān)鍵元器件著手，逐步提高讀圖能力。
4.集成電路的讀圖訓(xùn)練
電視機(jī)采用的集成電路種類繁多，如CPU微處理集成電路、小信號(hào)處理及彩色解碼集成電路、場(chǎng)輸出集成電路、音頻功放集成電路、伴音系統(tǒng)集成電路。掌握集成電路各引腳的作用是讀集成電路的關(guān)鍵，可以通過(guò)查閱有關(guān)資料或根據(jù)集成電路的內(nèi)部方框圖分析。
三、電路故障檢測(cè)能力訓(xùn)練
1.電路不帶電檢測(cè)訓(xùn)練
不帶電檢測(cè)可以通過(guò)直觀檢查法、電阻測(cè)量法和溫度測(cè)試法對(duì)電路進(jìn)行判斷，以求對(duì)電路有初步的了解，如元器件是否損壞、變質(zhì)，是否存在開路、短路等情況。
2.電路帶電靜態(tài)檢測(cè)訓(xùn)練
電路的靜態(tài)檢測(cè)是指電視不接收信號(hào)條件下對(duì)電路電壓的檢測(cè)，以判斷電路是否滿足正常工作條件，元器件是否工作正常，如檢測(cè)放大電路時(shí)，通過(guò)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量可以判斷電路是否工作在放大狀態(tài)。
3.帶電動(dòng)態(tài)檢測(cè)訓(xùn)練
電路的動(dòng)態(tài)檢測(cè)是指電視在接收信號(hào)情況下對(duì)電路電壓、電流進(jìn)行檢測(cè)。電視電路中有許多端點(diǎn)的工作電壓會(huì)隨外來(lái)信號(hào)的進(jìn)入而明顯變化，變化后的工作電壓便是動(dòng)態(tài)電壓了。
4.示波器檢測(cè)訓(xùn)練
在電視故障維修中，我們最關(guān)注的是信號(hào),它是以波形的形式來(lái)體現(xiàn)的。在用示波器測(cè)波形時(shí)，除測(cè)量其幅度外，還要測(cè)量波形的周期。必要時(shí)，可以參考維修手冊(cè)上的正確波形加以對(duì)照，以便準(zhǔn)確地判斷出故障的范圍。
參考文獻(xiàn)：
一、背景概述
近年來(lái)，中等職業(yè)教育中以“工作過(guò)程導(dǎo)向”為代表的教育理念得到普遍認(rèn)可，導(dǎo)致文化基礎(chǔ)課被壓縮或刪減，這種重專業(yè)輕文化，重就業(yè)輕發(fā)展的教育模式使教育功能“狹窄化”，而實(shí)際上各大企業(yè)更加關(guān)注中職畢業(yè)生的綜合素質(zhì)，包括思想品德、人文素養(yǎng)和身心素質(zhì)以及由此表現(xiàn)出的學(xué)習(xí)能力、溝通能力、適應(yīng)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力等。
數(shù)學(xué)作為一門中職教育普遍開設(shè)的基礎(chǔ)課，它的重要性不言而喻，但是目前面臨的很大一個(gè)挑戰(zhàn)是學(xué)生。因?yàn)檫M(jìn)入中職學(xué)校的大部分學(xué)生基礎(chǔ)文化課薄弱，特別是數(shù)學(xué)，基礎(chǔ)較差，缺乏信心，積極性不高。在此背景下，如何在有限的學(xué)制內(nèi)處理好能力與素質(zhì)、專業(yè)與文化的關(guān)系，使數(shù)學(xué)課既滿足學(xué)生夠用的基本知識(shí)，又提高能力為專業(yè)與技能服務(wù)，成為當(dāng)前中職數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵。
二、能力本位的中職數(shù)學(xué)課程的內(nèi)涵
能力本位教育（Competency Based Education，簡(jiǎn)稱CBE）產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)四十年代后的美國(guó)、加拿大，其核心是從職業(yè)崗位的需要出發(fā)，確定能力目標(biāo)，然后根據(jù)這些能力目標(biāo)設(shè)置課程、組織教學(xué)內(nèi)容，最后考核是否達(dá)到這些能力要求。
筆者將中職數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)書，將學(xué)生置于一個(gè)開放的、動(dòng)態(tài)的、和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境中，讓學(xué)生通過(guò)探究、發(fā)現(xiàn)、合作、交流、認(rèn)識(shí)、體驗(yàn)、操作等多種學(xué)習(xí)和活動(dòng)方式來(lái)開發(fā)自身的潛能，養(yǎng)成良好的個(gè)性品質(zhì)，提高素質(zhì)起點(diǎn)，最后進(jìn)行“多維度、多層面”的考核，最終培養(yǎng)學(xué)生能夠從數(shù)學(xué)的角度來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力，更重要的是注重在情感、態(tài)度、自信與意志、價(jià)值觀等方面的發(fā)展，提高綜合素質(zhì)，為今后的職業(yè)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
三、能力本位的中職數(shù)學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐
（一）學(xué)習(xí)任務(wù)書的設(shè)計(jì)
以往數(shù)學(xué)課的內(nèi)容在很大程度上更注重知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性，忽略了能力知識(shí)的協(xié)調(diào)發(fā)展。筆者學(xué)習(xí)任務(wù)書的設(shè)計(jì)以2009年中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)大綱為基本依據(jù)，將課程內(nèi)容分割成一課一書，每課包含若干個(gè)任務(wù)，任務(wù)的銜接符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，符合以下幾個(gè)原則：
1.素材的選取，盡量貼近學(xué)生實(shí)際生活。
2.從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，開發(fā)學(xué)生的悟性，啟發(fā)學(xué)生思考、探究。
3.合理使用現(xiàn)代信息技術(shù)，使內(nèi)容呈現(xiàn)形式多樣化，并淡化某些數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)過(guò)程。
4.要以滿足專業(yè)課程的學(xué)習(xí)為目的，篩選出與專業(yè)實(shí)際應(yīng)用結(jié)合緊密的知識(shí)。
5.要有開放性和彈性，給不同專業(yè)不同層次學(xué)生留有選擇的空間，以滿足他們學(xué)習(xí)和發(fā)展的需要。
（二）課堂的組織
課堂的組織要重視學(xué)生的自主參與性和靈活性，教師要給學(xué)生提供充分的機(jī)會(huì)，讓其用書面和口頭的數(shù)學(xué)語(yǔ)言彼此交流。在不同的時(shí)間、不同的情況下，教師要扮演不同的角色――模特（演示過(guò)程并引導(dǎo)學(xué)生分析和解決問(wèn)題）、顧問(wèn)（幫助解決問(wèn)題）、對(duì)話者（鼓勵(lì)學(xué)生自己去探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)真諦）、仲裁人（指出討論中矛盾各方的優(yōu)點(diǎn)和不足）、朋友（耐心傾聽學(xué)生對(duì)問(wèn)題的看法）。課堂的組織要滿足以下幾個(gè)原則：
1.以小組的形式交流討論書中的任務(wù)
小組的分配要考慮學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)做到好中差搭配，使各個(gè)小組保持平衡，控制在4～6人左右，小組成員互相交流溝通，還要同其他小組成員分享學(xué)習(xí)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。
2.在完成基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)在于提高學(xué)生的各種能力
（1）學(xué)會(huì)思考的能力，重視方法和思維能力的提升。
（2）學(xué)會(huì)同學(xué)之間主動(dòng)交流、探討問(wèn)題，體會(huì)團(tuán)隊(duì)的力量，共同分享成功和喜悅，進(jìn)而提高積極性，養(yǎng)成樂(lè)觀、向上、進(jìn)取的人生態(tài)度。
（3）對(duì)別人的結(jié)論勇于做出評(píng)價(jià)，學(xué)會(huì)欣賞別人的優(yōu)點(diǎn)，也學(xué)會(huì)質(zhì)疑、反駁，敢于發(fā)言提出不同的看法，表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)，學(xué)會(huì)用辯證的觀點(diǎn)看問(wèn)題。
3.機(jī)會(huì)均等和限制
要求人人參與，對(duì)發(fā)言多的進(jìn)行次數(shù)限制，以便他人也有表達(dá)的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)全員參與。根據(jù)任務(wù)難度的不同選擇相應(yīng)層次的學(xué)生來(lái)完成，并及時(shí)給予鼓勵(lì)和積極評(píng)價(jià)，使他們感到學(xué)有所獲并能保持足夠?qū)W習(xí)的動(dòng)力和熱情。
（三）考核評(píng)價(jià)
考核的目的不僅是為了考察教學(xué)結(jié)果的完成情況，更是考察提高學(xué)生的素質(zhì)能力，因此采取多元評(píng)價(jià)主體參與、多角度的考核方式，將學(xué)習(xí)過(guò)程和終結(jié)性考試成績(jī)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合性評(píng)估。在教學(xué)中，筆者把學(xué)期末的總評(píng)成績(jī)以百分制來(lái)計(jì)算，由三個(gè)部分組成，平時(shí)成績(jī)占50%，期中考試成績(jī)占20%，期末考試成績(jī)占30%，其中每項(xiàng)成績(jī)滿分為100分。平時(shí)成績(jī)包括學(xué)生的聽課、作業(yè)、任務(wù)參與、課堂紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度，期中期末考試為限時(shí)筆試考試?？己嗽u(píng)價(jià)要符合以下原則：
1.根據(jù)學(xué)生的個(gè)性差異來(lái)評(píng)價(jià)，學(xué)生之間的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)接受能力良莠不齊，應(yīng)更加側(cè)重于對(duì)學(xué)生的形成性評(píng)價(jià)，主要看他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中的進(jìn)步程度和持續(xù)性。
2.考核時(shí)要重視非智力因素的發(fā)展，突出考核和測(cè)量學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中各種能力和素質(zhì)的提高，重視他們學(xué)習(xí)過(guò)程的體驗(yàn)和積極參與性。
四、成效與反思
在具體的教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生能夠逐步養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，積極參與課堂任務(wù)的完成，曾經(jīng)基礎(chǔ)差的學(xué)生不再恐懼?jǐn)?shù)學(xué)，愿意親近，感到有自信，學(xué)生的思維能力和綜合素質(zhì)都有了很大的提高。但是在具體的實(shí)`中，筆者也反思到以下幾個(gè)方面要注意：
1.課堂組織要注意抓好常規(guī)，不能流于形式，要樹立榜樣，充分利用良好的示范效應(yīng)。
2.健全小組獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)小組積極表現(xiàn)的同時(shí)，也要給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)。
3.課堂上要注意仔細(xì)傾聽學(xué)生的講解思路，觀察提問(wèn)學(xué)生的動(dòng)機(jī)，做好記錄，及時(shí)點(diǎn)評(píng)，否則不能及時(shí)反饋學(xué)生展示思路的優(yōu)點(diǎn)與不足。
4.在學(xué)生錯(cuò)講、漏講、講解不透、概念出現(xiàn)模糊的地方，要及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行討論，使課堂討論成為學(xué)習(xí)的常規(guī)。
5.提倡學(xué)生之間、小組之間相互評(píng)價(jià)。
關(guān)鍵詞：圖書推介；能力培養(yǎng)；職校；新聞報(bào)道；人文素質(zhì)
中圖分類號(hào)：G712；G718 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2016）13-0054-01
出版物識(shí)別與推介課程是針對(duì)出版發(fā)行專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的，除了介紹基本的圖書推介的方法之外，更多的內(nèi)容側(cè)重于傳授人文社會(huì)科學(xué)學(xué)科的綜合知識(shí)和各學(xué)科的典型學(xué)說(shuō)，旨在幫助學(xué)生開闊科學(xué)文化視野，逐步建立合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)生提升自身的人文素質(zhì)有著重要作用。在日常教授這門課程時(shí)，要結(jié)合大綱要求和學(xué)生的實(shí)際情況，有針對(duì)性地變革教學(xué)方法，提高學(xué)生的實(shí)際能力。
一、引入社會(huì)新聞報(bào)道，不拘泥于原有教參
在這門課程的講授過(guò)程中，校本教材和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)讀本是課程教學(xué)的基礎(chǔ)。教材里面是大段大段抽象的概念敘述、相對(duì)枯燥的定義，而且知識(shí)領(lǐng)域涉及很廣，更像一本簡(jiǎn)化版的百科全書，對(duì)于教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”要求較高。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以側(cè)重解釋社會(huì)中光怪陸離的現(xiàn)象背后的原理，而非讓學(xué)生對(duì)單項(xiàng)概念定義進(jìn)行填鴨式背誦抄寫。教師要更多地關(guān)注各種社會(huì)新聞報(bào)道，因?yàn)楹芏嘈侣劜粌H鮮活，而且綜合了兩三個(gè)知識(shí)點(diǎn)。利用新聞把教材中的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)講，會(huì)更加活潑有趣，而且能讓學(xué)生明白知識(shí)是鮮活的，不是印成紙張的文字，知識(shí)也不是孤立的，需要綜合地動(dòng)態(tài)地去理解和思考。比如Apple Pay進(jìn)入中國(guó)，當(dāng)時(shí)各種新聞報(bào)道鋪天蓋地。它是一種基于NFC的手機(jī)支付功能，通過(guò)加密Token完成支付過(guò)程，不參與自有資金的管理清算，有著更安全更快速的特點(diǎn)。用戶綁定銀行卡之后，手機(jī)只需靠近POS機(jī)+按指紋兩步就可完成，原則上不需要網(wǎng)絡(luò)或其他信號(hào)支持。課堂上可以引入這個(gè)新聞，結(jié)合支付寶紅包、微信紅包，從互聯(lián)網(wǎng)支付技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)支付的安全性等方面，引發(fā)學(xué)生的討論。設(shè)計(jì)的討論問(wèn)題如下：（1）大家有沒(méi)有在手機(jī)上買過(guò)東西或發(fā)過(guò)接過(guò)紅包？哪幾個(gè)APP用得較多？（2）你相信互聯(lián)網(wǎng)支付手段的安全性嗎？自己或者朋友有沒(méi)有被欺騙的經(jīng)歷？（3）蘋果選擇中國(guó)作為美國(guó)、加拿大、英國(guó)和澳大利亞之后亞洲第一個(gè)、全球第五個(gè)推出 Apple Pay 的國(guó)家，你覺得這一點(diǎn)說(shuō)明什么？（4）無(wú)論是支付寶還是微信，都需要打開各自的APP進(jìn)行掃碼操作，操作過(guò)程至少需要三步或四步，而Apple Pay支付更快捷。你是看中它的快捷還是它的安全？（5）與支付寶或者微信不同，Apple Pay更像是一個(gè)把銀聯(lián)發(fā)行的各種卡裝在一起的電子錢包，你覺得Apple Pay這種策略聰明嗎？你認(rèn)同嗎？當(dāng)代學(xué)生是隨著電子產(chǎn)品長(zhǎng)大的，對(duì)手機(jī)的態(tài)度相比長(zhǎng)輩更加親切。這節(jié)課討論得非常熱烈，幾乎每個(gè)學(xué)生都能提出自己的看法和觀點(diǎn)。這樣結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的新聞報(bào)道進(jìn)行理論知識(shí)講述的課堂教學(xué)形式，受到學(xué)生的歡迎。課后布置學(xué)生搜集在線支付的最新新聞，并對(duì)該技術(shù)或者行業(yè)提出自己的看法，寫500字左右的調(diào)查作業(yè)。學(xué)生們基本上可以結(jié)合自己的興趣和支付特點(diǎn)，就互聯(lián)網(wǎng)支付提出自己的看法，較出色地完成了本次的授課目標(biāo)，提高了學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、學(xué)生能力培養(yǎng)為先，不局限于教師講授
無(wú)論書本教材還是網(wǎng)絡(luò)上的資料，社會(huì)科學(xué)類的內(nèi)容可謂繁雜、涉及面很多，要求授課教師上知天文下知地理，對(duì)教師來(lái)說(shuō)是很大的挑戰(zhàn)。中職學(xué)生的世界觀、人生觀已經(jīng)初步形成，對(duì)一些社會(huì)現(xiàn)象有著自己的初步判斷，但是欠缺全面而理性的分析。教師在課堂上臨時(shí)提問(wèn)時(shí)，他們有時(shí)一緊張，往往只會(huì)講“是、不是、喜歡、不喜歡”等基本判斷，而對(duì)于現(xiàn)象背后的原因來(lái)不及思考或達(dá)不到理性高度。針對(duì)這種情況，教師在授課之前，可以提前告知下一個(gè)講課重點(diǎn)，請(qǐng)同學(xué)們提前預(yù)習(xí)或者準(zhǔn)備相關(guān)的新聞報(bào)道資料。比如，在講授教育學(xué)這節(jié)課時(shí)，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合自己的專業(yè)特點(diǎn)（出版發(fā)行專業(yè)“中高職貫通班”）和個(gè)人自身情況，就選擇職校就學(xué)還是先讀普通高中再上大學(xué)，展開全班討論。自發(fā)組成正方和反方，各抒己見。正方說(shuō)：“當(dāng)下社會(huì)不重學(xué)歷重能力，本科生多注重理論知識(shí)的積累，而技校生學(xué)的卻是實(shí)實(shí)在在的謀生技能，有上手快、擅長(zhǎng)實(shí)際操作的優(yōu)勢(shì)?！狈捶秸f(shuō)：“能力固然重要，但企業(yè)對(duì)素質(zhì)更為看重。社會(huì)需要技術(shù)人才，而這類人才要以技術(shù)理論為基礎(chǔ)，否則再好的技術(shù)也會(huì)過(guò)時(shí)，而技校對(duì)此培養(yǎng)相對(duì)欠缺。”通過(guò)討論，大家明白了自己專業(yè)的特色，明確了自己的努力方向，堅(jiān)定了好好學(xué)習(xí)專業(yè)技能，不浪費(fèi)青春寶貴時(shí)光的信念。通過(guò)精心備課，課堂討論，增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提高了學(xué)生的實(shí)際能力。
三、結(jié)束語(yǔ)
圖書推介不同于圖書著錄和目錄組織，它是針對(duì)部分藏書，以形象描述或抽象評(píng)論的方式進(jìn)行的，通過(guò)圖書推介工作可以更有針對(duì)性地、迅速及時(shí)地把優(yōu)秀圖書推薦給讀者。在圖書推介課程教學(xué)過(guò)程中，要更新教學(xué)理念，探索多元化的教學(xué)思路，把這門課程教活、學(xué)活，增強(qiáng)學(xué)生的人文素質(zhì)，培養(yǎng)具備較強(qiáng)的出版物發(fā)行營(yíng)銷實(shí)際操作能力的應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]云南省思茅市社會(huì)科學(xué)界聯(lián)合會(huì).社會(huì)科學(xué)知識(shí)普及讀本[M].昆明：云南大學(xué)出版社，2006.