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    探討講授智能科學技術課程的重要現實意義

    來源:UC論文網2017-01-06 10:02

    摘要:

    探討講授智能科學技術課程的重要現實意義 智能科學與技術是形成于生命科學、控制科學、信息科學、計算機技術以及通信技術等學科與技術交叉基礎上的新興專業與研究方向,旨在培

      探討講授智能科學技術課程的重要現實意義
      
      智能科學與技術是形成于生命科學、控制科學、信息科學、計算機技術以及通信技術等學科與技術交叉基礎上的新興專業與研究方向,旨在培養具有腦與認知科學、智能科學、信息科學、現代科學方法學的基本理論知識,掌握計算機、智能系統、信息網絡、信息處理的基本技能,綜合運用所學知識與技能去分析和解決實際問題,具有較強的自學能力和創新能力的高級復合型人才。智能科學與技術本科專業從2004年設立至今,全國只有17所大學開辦該本科專業,目前一級學科和二級學科還沒有完全建立,培養方案的理論體系和實驗體系還有待進一步探索和完善。在該專業的課程體系中,智能科學技術導論作為一門專業的基礎課程,針對的是學生實際需要,科學、系統地解答了學生各種專業問題,可以幫助學生對本專業有一個整體認識,對智能科學領域有初步的了解,以發揮其對專業及專業基礎課學習的良好導向作用。研究和探討如何講授該門課程具有重要的現實意義。
      
      1智能科學技術導論教學現狀
      
      1.1具體表現
      
      對專業認識較少是不少新生入學時找不到學習方向和目標的一個重要原因。在進入高等學校學習之前,絕大部分學生并不知道“智能科學與技術”指的是什么,涉及哪些知識,應用在哪些領域,影響有多大,他們只是憑專業名稱、簡單的介紹對該專業有個初步、直觀的了解,而在進校后一般都是學習基礎課程(如英語、線性代數、電路理論等),到大二甚至大三才開始進行專業課的學習。學生在此之前由于不了解專業方向的學習和研究內容,很難想象他們在專業基礎課學習上會有濃厚的興趣,更不談學習主動性的提升。智能科學技術導論在低年級開設,目的是讓學生逐步認識、了解該專業的概況,達到激發學生學習專業課程、參與科學研究的興趣,幫助他們對大學學習和生活進行規劃和定位。然而,這一門課程并沒有起到其應有的作用,具體表現如下。
      
      1)導論學習與專業學習存在斷層。智能科學與技術的專業課程一般安排在大三、大四,而導論一般安排在大一學期,此時,由于知識結構和認知能力的缺失,新生難以將過深的學科形態、專業教學抽象成整體概念,對導論所涉及知識的掌握程度有限,在開始接觸大量專業課時,他們已基本忘記了這一門入學時開設的從整體上介紹本專業的課程。
      
      2)學生專業學習的積極性不高。筆者在對高年級學生講授專業課的過程中發現,很多學生對本應在大一就具備的專業思想、所涉及的智能科學技術領域的宏觀知識、正確的學習方法等缺乏足夠的認識,甚至是處于完全陌生的狀態,因此對相關專業課的學習毫無興趣,一味地認為進入該專業學習是自己的不幸,轉而要求換專業甚至退學。
      
      3)繼續從事本專業領域的研究或工作的興趣低。根據調查發現,很多本專業的學生對畢業去向不持樂觀態度,部分打算繼續深造的學生考慮的是其他專業,而要進入社會的畢業生則表示找到專業對口的工作很難,他們大部分認為這是從一開始就沒有對大學學習和生活做好規劃和定位所導致。
      
      1.2相關因素
      
      通過與其他教師的交流以及與學生的座談,筆者發現智能科學技術導論這門課程沒有起到其應有作用的原因主要在于以下幾個方面。
      
      1)教學內容缺乏針對性。智能科學與技術匯集多種邊緣學科與技術,諸如信號與信息處理、信息論與信息通信、模式識別、圖像處理、柔性決策與系統科學等內容,因此,課程所涉及的研究領域及內容十分豐富、教學知識結構較為龐大,涵蓋范圍廣,課堂內容龐雜,熱點分支多,知識點相對獨立,聯系不夠緊密。正因為如此,在短短的課時教學中,教師的課堂講述往往寬泛化,缺乏針對性。
      
      2)授課對象缺乏相關知識。在實際教學活動中,由于智能科學技術導論課程一般開設在入學之初,學生不僅缺乏相關基礎知識,而且處于高中到大學的過渡期,他們的學習認知行為、學習方法、學習要求和學習內容的組織形式難以適應教師所授內容。如果課程內容涉及的專業知識過多,學生學習起來就費勁;如果偏重理論,教學會顯得過于枯燥;如果過于注重工藝的講解,又會給學生造成輕視專業基礎知識的傾向[5]。如此種種,導致教師在講課過程中處于兩難境地,而學生則難以建立系統、完整的知識體系,在有限的時間里所能掌握、吸收并內化的智能科學基礎知識很少,從而不利于今后專業課的深入學習。
      
      3)教學方式落后。目前,講授智能科學技術導論這一課程采取的教學方式更多是傳統的教學方式—課堂教學,而其課程特點是知識面廣而不深。因此,傳統教學方式的缺陷更為凸顯出來,學生知識結構的延伸無法完成,對后續專業課教學產生不利影響。
      
      2教學策略的提出
      
      2.1課程的全程化
      
      作為一門基礎專業課,智能科學技術導論應以學生在專業領域的發展為主線,貫穿本科四年的學習中,根據不同年級學生的特點,有針對性地開課或開設學習指導性講座,如大一階段應以初步認識、了解專業本身,建立對本專業的信心,激發對專業的興趣為目的而設置課程內容;大二階段則為提高對專業的認識、鞏固專業信心、學習專業方法、制定專業目標的階段;大三階段則是深入掌握專業學習方法、系統學習專業知識的階段;大四階段則是走向職場、實踐運用專業知識的階段。通過這4個階段的遞進關系,最終促進學生螺旋化地構建專業知識。
      
      2.2教學方式的革新
      
      把科學研究引入教學過程,使教學活動具有科研性,這是大學教學過程突出的特點[6],因此,授課內容不應完全局限于教材,而應融入教師的科研、工程項目、實踐經驗以及學科知識。開設智能科學技術導論課程的目的是讓學生初步從整體上接觸專業基本知識,通過列舉專業知識在實際生產中的應用以及專業基礎知識在今后學習、科研工作中的重要性,為專業學習提供一個良好的導向。為此,除了傳統的課堂教學外,還可考慮采取講座方式提供相關信息、講授相關知識。如選擇智能科學與技術專業不同研究方向的老師,就其所研究領域的知識、學科發展最新概況、智能科學前沿技術及最新科技成果、專業學習方法、實驗室在研項目等進行系列專題講座,這樣的講座一方面更加具有針對性,另一方面能夠充分發揮不同研究方向老師的優勢。在此基礎上進行講解和討論,學生可以從不同來源、不同角度了解該專業的內容、研究方法、前沿技術及發展方向,從而引導他們在智能科學與技術專業這條道路上穩步前行。
      
      2.3調整與優化教學內容
      
      作為一門“入門”課程,智能科學技術導論的講授切忌涉及太多的理論,這會使學生失去學習的信心;同時,也不允許對課程內容進行重復性的講授,這會使學生失去學習興趣。鑒于此,在教學內容的組織上要做到內容難度適中,選擇適合學生接受能力且對后續專業課學習有幫助的內容來授課。此外,智能科學是一個不斷發展的學科,其技術成果、研究動向更新快,教師應及時介紹智能科學技術領域的最新科技成果,引導學生關注本專業的知識應用,拉近學生與智能科學技術之間的距離,使他們及時掌握本學科領域發展的最新動態,擴大知識面,為今后專業課的學習以及就業做鋪墊。
      
      2.4運用靈活的考核方式
      
      一般專業課的學習效果比較顯著,只要努力,課程結束后,學生一般也就掌握并內化了相關的專業知識。和這些一般的專業課程不同,智能科學技術導論課程的學習效果只能在后續專業學習中逐步體現,也正是由于該課程的教學內容、教學目的和教學要求等方面所具有的特殊性,其學習效果僅僅通過傳統的測試很難檢驗出來,同時也容易束縛學生的思維,不利于其應有作用的發揮,因此,可考慮多樣化的考核方式,如提交通過思考和查閱資料等手段完成的小論文、根據實驗報告中的實驗步驟寫實驗體會、要求學生推薦他認為本專業最新科技成果或參考書等。
      
      2.5積極開展實驗課
      
      智能科學技術導論是一門從宏觀上介紹智能科學領域相關內容的專業基礎課,其重要任務是介紹專業教學安排和專業學習方法,并沒有深入具體地介紹某一知識點。由于導論課程的特殊性,實驗的開設可以參觀性、演示性、模擬性為主,如組織新生參觀學校組織的電子設計競賽的作品,在參觀過程中,從專業的角度為新生講解各參賽作品的設計意義和原理。此外,智能科學與技術覆蓋面很廣,工程性與實踐性很強,現有市場上已存在涉及很大一部分相關知識的技術成果,因此,可進行反求工程式的實驗課。如本院實驗室擁有的機器人涉及到機械、計算機軟硬件、人工智能、智能系統集成等眾多先進技術,學生從中可逐漸認識、理解、學習掌握智能科學知識,這種反求工程式的實驗課不僅可以提高學生對學習本專業知識的興趣,也為后續專業學習奠定了基礎。
      
      2.6培養高素質的師資隊伍
      
      智能科學技術導論作為智能科學與技術專業學生的入門課程,對授課教師提出了很高的素質、能力要求。授課教師應具有深厚的基礎理論知識、寬廣的專業知識、豐富的科研與工程實踐經歷、高水平的教學能力以及大學生思想教育的經驗[7]。
      
      3結語
      
      智能科學技術導論這一課程對穩定學生初期迷茫的專業思想動態、激發學生濃厚的參與意識和興趣、提高學生學習后續專業課程的熱情和解決實際問題的能力等有重大影響。在沒有現成經驗可借鑒的情況下,只有不斷地實踐總結,才能發揮其作為智能科學與技術專業“敲門磚”的作用。
      
      作者:劉振丙,黨選舉(桂林電子科技大學電子工程與自動化學院,廣西桂林541004)

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