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    完善智能科学技术课程体系的基本思路   

    来源:UC论文网2017-01-06 10:26

    摘要:

    完善智能科学技术课程体系的基本思路 1引言 智能科学技术及其应用被认为是IT创新的一个重要生长点,正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个新兴领域。智能交通系统(

      完善智能科学技术课程体系的基本思路
      
      1引言
      
      智能科学技术及其应用被认为是IT创新的一个重要生长点,正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个新兴领域。智能交通系统(ITS)、智能武器与智能指挥系统、智能搜索引擎和智能机器人等,正在成为各国国计民生应用和高新技术战略发展的必争之地。目前,上述研究工作分散在计算机、自动化、电子信息?#35748;?#20851;学科领域,取得了不少很有价值的成果,但也不同程度地受到原有学科思维方式和知识背景的局限,?#25381;行?#25104;系统的理论基础和独立的研究方向。因此,智能科技工作者需要共同的学科背景和系统的专业教育。
      
      ?#26412;?#22823;学信息科学技术学院于2002年创办国内大学第一个智能科学系。由北大信息科学中心为基础组建的北大智能科学系,是我国第一个成立的专门培养智能科学技术人才的单位,旨在培养智能科学与技术专业的本科生、硕士生和博士生等多层次人才。2003年,我们申报“智能科学与技术”本科专业并获得教育部批准,2004年开始招收本科生。目前,北大智能科学系已经成为拥有智能科学技术专业完整本科、硕士点和博士点培养体系的学科单位。
      
      2建设理念
      
      总体目标:依托?#26412;?#22823;综合学科优势,以课程体系建设为中心,完善智能科学技术课程体系,构建一流的教学、实验?#25945;ǎ?#22362;持以“学生为本”的理念,把握智能科学技术的新兴前沿领域,面向国家建设重大需求,确立具有创新精神和?#23548;?#33021;力的多层次复合人才的培养格局。基本思路如下:
      
      1)创新课程体系,优化课程内容,建立和完善智能科学技术学科体系。
      
      2)学科建设与科研方向有机融合,以科研主攻方向带动学科建设,创造面向国家重大需求的人才培养体系。
      
      3)打破院系界限,充分发挥北大多学科综合优势,聘请相关院系知名教授讲授基础课程。
      
      4)多方筹措经费,积极建设教学科研网络共享基地,提高教学科?#20852;?#24179;,推动智能科学技术学科建设的发展。
      
      5)为学生培养创造良好的学术氛围和条件,积极开展访问学者、客座教授、学术讨论、学术会议、学术通讯等交流与合作活动,与国内外著名企业或科研院所建立联合实验室,给学生创造优越的交流和?#23548;教ā?/div>
      
      3课程体系
      
      在设置本科课程?#20445;?#25105;们考虑要体现本专业的智能特点和学科需要(多学科交叉),适当兼顾教师的开设能力和实验条件,充分利用?#26412;?#22823;学的学科综合优势,特别是与信息学?#33322;?#23398;基础的融合(利用与配合)。该专业的基础包括公共部分(数理、线数和概率)
      
      和专业部分(计算机相关基础、信号与系统、人工智能及脑认知等,增加智能导论进行“普教”专业与核心课程以感知与认知为线索,体现在机器感知和智能信息处理上;增加脑与认知的心理和生理学习。
      
      经过近几年的教学?#23548;?#24182;不断吸收、借鉴和创新国内外著名高校的同类课程体系,我校智能科学与技术课程体系最终得以确立,它包括智能科学技术导论、人工智能概论、脑与认知科学、信息论基础、离散数学、模式识别导论、机器学习概论、智能信息处理、自动控制理论、语音信号处理、生物信息处理、数字图像处理、数?#20013;?#21495;处理、数据仓库与数据挖掘、机器感知实验和机器智能实验等课程。该课程体系较好协调了数学基础、心理认知基础、计算机基础、信息技术基础和智能基础之间的关系,并体现了多学科交叉的主要特色。
      
      4教学团队
      
      ?#26412;?#22823;学“智能科学与技术”专业有一支治学严谨,学术造诣深,职称、年龄、学历结构合理,教学水平高的师资队伍。现有任课教师32人,其中教授11人(中国工程院院士1人、教育部长江学者奖励计划特聘教授1人),副教授11人,讲师10人;具有博士学位的教师30人,其中55岁以下教师全部具有博士学位;年龄56岁以上2人,46岁至55岁2人,36岁至45岁13人,35岁以下15人。他们分别毕业于国外知名大学和国内重点大学,如日本九州大学、比利时鲁汶大学、?#26412;?#22823;学、清华大学等。
      
      在师?#24335;?#35774;方面,我们长期坚持开放引进和培养扶持相结?#31995;?#36335;线,为年轻人成长创造条件,使教学科研队伍在数量和质量上都有了很大的改善。一方面,我们通过优惠政策引进国内外优秀教师,包括教授(研究员)6人、讲师5人,使师?#24335;?#26500;更加合理;另一方面,我们鼓励中青年教师出国进行学术交流。目前,共有7人在美国、英国和德国等国家和地区的大学和研究机构做访问学者,?#30001;?#20102;与国际学术机构之间的交流和沟通,进一?#25945;?#21319;了教学和科?#20852;?#24179;。
      
      5教学改革
      
      ?#28304;?#26234;能科学系建系以来,通过学习其他综合专业学科的办学经验,结合自身优势定位,我们重点从课程建设、?#23548;?#25945;学和学习效果评价等3方面开展教学改革,探索培养适应时代需要的精品人才育人之道。我们重点建设了以下两类课程:
      
      1)双语教学课程。
      
      自2006年开始,专业必修课人工智能概论就开?#38469;敵兴?#35821;教学。我们以该课程为基础,深入摸索和?#24179;?#21452;语课程的教学建设。
      
      2)实验课程。
      
      “智能科学与技术”专业包含两门综合实验课程:机器感知实验和机器智能实验。我们将进一步?#24179;?#36825;两门实验课程的建设,为培养学生运用理论切?#21040;?#20915;?#23548;?#38382;题的能力提供更加优异的?#23548;教ā?/div>
      
      在?#23548;?#25945;学方面,我们重点建设了智能信息系统、智能感知与交互两门综合性实验课,内容涵盖机器感知机理,信号与信息处理,计算机视、听感知机理,也涵盖了知识发现、数据挖掘、神经计算、模式识别、机器学习等智能计算技术,培养学生面向应用发?#27835;?#39064;和解决问题的创新能力。
      
      在学习效果评价方面,第一是任课教师对学生的考核与?#38469;裕?#31532;二是老教授督导组意见与学生自己的评估;第三,鼓励学生参与学校、学院和系所组织的各种基金/研究项目,检验学习效果;第?#27169;?#37325;点检查学年论文与毕业论文质量。
      
      6人才培养
      
      ?#26412;?#22823;学“智能科学与技术”专业培养的学生应该具有坚实的数学、物理、计算机、电子和信息处理基础知识以及心理生理、认知科学、生命科学等多学科交叉的基础知识,系统地掌握智能科学技术的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具备智能信息处理、智能行为交互和智能系统集成方面的研究和开发基本能力。
      
      到目前为止,已有6届学生通过专业分流进入本专业学习,选择本专业的学生在逐年递增。?#23548;?#19978;,每年申请?#25237;?#30340;学生人数都大大超出?#23548;?#24405;取人数,这?#20174;?#20986;该专业很受学生的?#38431;?#26356;为?#19978;?#30340;是,2009级的50名学生中,还有一位来自国外的留学生。
      
      在学校、学院和系领导的关心及老师的精心辅导下,近3年的毕业生整体上表现很优秀。以第1届毕业生为例,在学?#33322;?#34892;的综合评测中,有31位学生达到优良标准(优良率高达91%)。从毕业趋向?#27835;觶?#22312;全班34名学生中,有8名联系到国外高校继续深造,22名获得保送本校研究生资格,其余4名将去国?#19968;?#20851;或著名IT公司工作。这些都预示着智能科学与技术专业是一个?#26085;?#26032;又充满广阔前景的新专业,不仅吸引着众多优秀学生,而且必将推动专业的健康发展,培养国家急需的优秀人才,在经济建设中发挥应有的作用。
      
      7初步成果
      
      经过6年的探索和?#23548;本?#22823;学“智能科学与技术”本科专业的建设取得了一些成绩。2004年,“智能科学技术专业基础课人工智能的课程建设与全课时英语教学?#23548;?rdquo;获得?#26412;?#22823;学年度教学成果一等奖。2008年,“智能科学与技术学科体系建设与人才培养模式探索”获得?#26412;?#22823;学年度教学成果奖一等奖。2008年,?#26412;?#22823;学“智能科学与技术”专业分别成为2008年国家级特色专业建设点和2008年?#26412;?#24066;级特色专业建设点。同年,?#26412;?#22823;学“智能科学与技术教学团队”分别荣获2008年教育部国家级教学团队和2008年?#26412;?#24066;优秀教学团队称号。此外,以智能科学与技术课程的教学计划为核心内容之一的《?#26412;?#22823;学信息科学技术学科课程体系》[5]已于2008年5月由清华大学出版社出版。
      
      8总结与展望
      
      在相关部门和学校的大力支持下,?#26412;?#22823;学“智能科学与技术”本科专业的建设取得了?#19978;?#25104;绩,起到表?#39318;?#29992;。当然,智能科学是一个新兴的、不断发展的新学科,还?#34892;?#22810;需要改进和提高的地方。今后,我们要在以下几方面作出更大的努力:1)创新课程体系,优化课程内容,努力建成科学的、系列化的、模块化的、面向不同目标可灵活定制的课程体系;2)推动教材建设;3)学科建设与科研方向的有机融合;4)积极建设教学科研网络共享基地;5)积极创造条件,为学生培养创造良好的学术氛围。
      
      作者:邓志鸿,谢昆青,谭少华,曾钢(?#26412;?#22823;学信息科学技术学院智能科学系,?#26412;?00871)

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