“智能科學與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)的探索與實踐

彭　巖　王萬森

摘要：專業(yè)建設(shè)是人才培養(yǎng)工作的基石，是高等院校最重要的基本建設(shè)。本文介紹了首都師范大學“智能科學與技術(shù)”專業(yè)六年的建設(shè)與實踐工作。根據(jù)培養(yǎng)高素質(zhì)工程型人才的要求，從明確專業(yè)培養(yǎng)目標、加強實踐教學、保障教學質(zhì)量及就業(yè)面向等方面闡述了我校該專業(yè)的建設(shè)舉措、取得的成績及面臨的問題。關(guān)鍵詞：智能科學；專業(yè)建設(shè)；專業(yè)評估

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

作為中國人工智能學會教育工作委員會的掛靠單位，從2001年開始，首都師范大學信息工程學院牽頭啟動了“我國智能科學與技術(shù)教育(含中學教育、本科教育和研究生教育)”的調(diào)查研究工作，得到全國各地同行的熱烈響應和積極支持。2003年3月，我院在招生計劃中設(shè)立了智能信息工程專業(yè)方向，并同時成立了智能信息工程系；同年9月，該專業(yè)方向的40名本科學生入校。2004年，為和國內(nèi)智能科學技術(shù)本科教育一致，我院將“智能信息工程”專業(yè)方向更名為“智能科學與技術(shù)”專業(yè)方向，并報北京市教育委員會高教處備案。2005年9月，我院“智能科學與技術(shù)”專業(yè)方向又有30名本科學生入校。同年，我院申報“智能科學與技術(shù)”本科專業(yè)，2006年3月獲教育部批準。到2008年，我院“智能科學與技術(shù)”專業(yè)計劃招生五屆，已經(jīng)有兩屆畢業(yè)生。

近幾年來，為建設(shè)和發(fā)展“智能科學與技術(shù)”本科專業(yè)，廣大教師做了大量的教學、科研及相關(guān)研討工作。本文將就我們這幾年的工作與同行專家交流探討。

1準確把握本專業(yè)的培養(yǎng)目標及就業(yè)面向

首都師范大學是以北京本地生源為主的一所大學，大多數(shù)考生的目標是畢業(yè)后能夠順利就業(yè)，找到滿意的工作。根據(jù)這一特點，我們將專業(yè)培養(yǎng)目標定位為以培養(yǎng)應用能力強的工程型人才為主，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具有堅實的數(shù)學、物理、計算機和智能信息處理等基礎(chǔ)知識以及腦科學、認知科學等多學科交叉知識，系統(tǒng)地掌握智能科學技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與方法，能夠從事智能信息領(lǐng)域科學研究、教學工作及各種智能信息系統(tǒng)、智能機器人、智能產(chǎn)品等的研究、設(shè)計、開發(fā)及應用的高層次、創(chuàng)造性科技人才。

我們始終堅持面向社會發(fā)展需求，按照工程化模式培養(yǎng)的專業(yè)建設(shè)理念，高度重視實驗教學和實驗室建設(shè)，主要在“智能機器人”、“智能網(wǎng)絡(luò)”和“智能游戲”這三大平臺上開展教學和人才培養(yǎng)工作。在校學習期間，除課程學習外，學生還可以根據(jù)自己的興趣和能力參加多種多樣的科研活動和各類競賽活動，如“機器人足球競賽”、“機器人表演賽”、“智能游戲開發(fā)”、“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”、“數(shù)字化校園”等。通過各類教學與科研活動，培養(yǎng)學生良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的能力，使學生具有更強的分析問題和解決問題的能力，具有知識自我更新和不斷創(chuàng)新的能力。

2構(gòu)建與專業(yè)培養(yǎng)目標相適應的課程體系

“智能科學與技術(shù)”專業(yè)學生的專業(yè)能力培養(yǎng)，最終要落實到項目實踐上來。而這些必須經(jīng)過“學習+實踐+總結(jié)”的協(xié)同漸進和不斷深化的過程，才能達到系統(tǒng)掌握和融會貫通，并由“基礎(chǔ)訓練”提高到“專業(yè)素養(yǎng)”，最終上升為綜合能力。在理論基礎(chǔ)和實踐訓練的協(xié)同學習過程中，案例學習與項目帶動的一體化方式可以激發(fā)學生的學習熱情和科研興趣，使學生自覺感知理論基礎(chǔ)知識的重要性。根據(jù)“智能科學與技術(shù)”專業(yè)自身的特點，我們建立起了基于理論實踐一體化的課程體系，智能管理、智能網(wǎng)絡(luò)、智能游戲和智能教學系統(tǒng)等專業(yè)核心課程體現(xiàn)了智能科學與技術(shù)專業(yè)的特色，所設(shè)課程與相應的實驗課相結(jié)合，加強了實踐能力訓練，有利于學生整體綜合素質(zhì)的提高。

按學科性質(zhì)與特點，實驗教學任務(wù)共分三大模塊：

(1)與基礎(chǔ)課程相關(guān)的實踐教學課程，包括“計算機組成原理”、“數(shù)字邏輯設(shè)計”、“c程序設(shè)計”、“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言”等。

(2)“計算機網(wǎng)絡(luò)”、“計算機網(wǎng)絡(luò)工程”系列相關(guān)課程的實驗課。

(3)與專業(yè)課程相關(guān)的實踐教學課程，包括“人工智能原理實驗”、“自然語言處理”、“智能游戲?qū)嶒灐?、“智能機器人實驗”、“智能教學系統(tǒng)開發(fā)”、“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”相關(guān)課程和課題的實踐教學研發(fā)和實驗。

實踐教學體系主要由以下六部分組成：

(1)程序設(shè)計實踐教學

程序設(shè)計是計算機科學與技術(shù)專業(yè)最基礎(chǔ)的學科，在制定教學計劃時，從大一到大二分別開設(shè)了“計算機基礎(chǔ)”、“c程序設(shè)計”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”等必修課，安排相應的上機實驗及大作業(yè)，培養(yǎng)學生的動手能力，為后續(xù)計算機相關(guān)課程的學習以及計算機應用開發(fā)實習打下良好的基礎(chǔ)。

(2)計算機硬件實踐教學

對計算機結(jié)構(gòu)的了解是學好計算機所有專業(yè)課程的前提和基礎(chǔ)，為此開設(shè)了“數(shù)字邏輯”、“計算機組成原理”和“自動控制”等計算機結(jié)構(gòu)認知課程。除了課堂講授計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理外，還安排了相應課程的實驗，包括簡單計算機系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

通過這些課程的實驗，學生可以熟悉計算機相關(guān)部件的工作原理，理解計算機系統(tǒng)設(shè)計的原則與方法，掌握典型系統(tǒng)的設(shè)計原理及方法。

(3)計算機軟件技術(shù)實踐教學

為了讓學生更好地掌握“操作系統(tǒng)”、“數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”、“軟件工程”等專業(yè)主課及其他專業(yè)選修課，在完成理論課程學習后，馬上安排學生開展相應的課程實驗。這樣可以使學生鞏固所學的計算機程序設(shè)計、構(gòu)造、設(shè)計、原理類課程的理論知識，加深對這些知識的理解，進而更好地服務(wù)于更深層次的理論學習。通過這些課程的綜合性、設(shè)計性實驗，學生可以熟悉計算機系統(tǒng)軟件組成，理解系統(tǒng)軟件的設(shè)計原則與方法，掌握典型系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。

(4)智能技術(shù)實踐教學

在“人工智能原理”、“自然語言處理”、“智能游戲”、“智能管理”、“智能機器人”教學過程中，注重將設(shè)計理論與設(shè)計實踐以及科研項目緊密結(jié)合，為培養(yǎng)高素質(zhì)復合型人才打下堅實的基礎(chǔ)。

(5)計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學

為了讓學生更好地理解和掌握“網(wǎng)絡(luò)原理”專業(yè)課的基本概念和相關(guān)理論，教學還安排了“網(wǎng)絡(luò)工程”、“Java企業(yè)級開發(fā)”等與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的以實驗為主的選修課，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)應用等方面進行訓練。

(6)畢業(yè)設(shè)計(論文)實踐教學

畢業(yè)設(shè)計(論文)既是大學四年所學知識的一次綜合應用，也是鍛煉學生實踐能力和動手能力的一個重要教學環(huán)節(jié)。

本專業(yè)所開設(shè)的實驗課均有完善的實驗大綱、實驗指導書，設(shè)計和綜合性實驗、課程設(shè)計有相應的實驗報告和設(shè)計報告。

3教學質(zhì)量保證體系

為保證“智能科學與技術(shù)”專業(yè)的教學質(zhì)量，學校和專業(yè)相繼制定了一系列管理文件，如：《智能科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學大綱》、《實習規(guī)范》、《首都師范大學專業(yè)實

習鑒定書》、《專業(yè)實踐綜合成績單》、《專業(yè)實習任務(wù)書》、《專業(yè)實習實施細則》、《實習跟蹤流程》等，還制定了一系列的監(jiān)管措施，如：指導教師跟蹤實踐實習情況、教學督導中期檢查等。在原有制度的基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復論證和探討，“智能科學與技術(shù)”專業(yè)進一步形成了以下兩個方面的改革方案：

(1)實行專業(yè)責任制

明確專業(yè)建設(shè)目標，理清專業(yè)建設(shè)思路，切實制定和完善專業(yè)建設(shè)實施規(guī)劃，加強師資隊伍建設(shè)。在人才培養(yǎng)、課程改革與建設(shè)、教材建設(shè)、實踐教學基地建設(shè)、教學改革與管理等方面落實相關(guān)人員責任，落實專業(yè)建設(shè)經(jīng)費，保證專業(yè)建設(shè)的預期目標。

(2)加強專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)服務(wù)與跟蹤調(diào)查

以科學發(fā)展觀為指導，以學生的全面和諧發(fā)展為中心，在統(tǒng)籌兼顧的前提下，重點加強特色專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)服務(wù)與指導工作，努力提高就業(yè)率。積極開展跟蹤調(diào)查，多渠道了解信息，建立更加完善的畢業(yè)生社會評價反饋系統(tǒng)，加強特色專業(yè)畢業(yè)生的后續(xù)管理，進一步提高特色專業(yè)的影響力和社會聲譽。

4畢業(yè)生就業(yè)情況

就我院現(xiàn)狀看，本科生的主體還是面向社會需求的。這就要求專業(yè)教育必須把加強學生能力培養(yǎng)放到首位，努力提高學生的就業(yè)競爭力。具體到智能科學與技術(shù)專業(yè)，應著重培養(yǎng)學生的理解能力、設(shè)計能力、操作能力、應用能力和創(chuàng)新能力，在專業(yè)實習基地建設(shè)的基礎(chǔ)上不斷為畢業(yè)生拓寬就業(yè)渠道。我校在地理和就業(yè)方面具有較大優(yōu)勢。我們積極開拓產(chǎn)學研結(jié)合渠道，為課程建設(shè)提供校內(nèi)外實踐平臺，不僅僅局限于建立校外實踐基地，還與企業(yè)共建科研開發(fā)中心合作：其功能也不僅僅局限于畢業(yè)實習、課程實踐等，還為學生提供科技創(chuàng)造的平臺，學生為社會提供各種技術(shù)服務(wù)。

不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，是我們不懈的努力目標。我們配備具有高學歷、高職稱且責任心強的教師擔任班主任，并實行本科生導師制，加強對學生學習和思想的指導。同時，我們高度重視學生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)，鼓勵學生發(fā)揮專長，有所建樹，對公開發(fā)表學術(shù)論文的學生給予獎勵。通過全方位、多渠道、立體化的思想道德、文化、心理素質(zhì)教育，學生們表現(xiàn)出良好的綜合素質(zhì)。他們在各級各類競賽中取得可喜成績，兩屆畢業(yè)生就業(yè)率均達100％。圖1為我院首屆智能科學與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向統(tǒng)計。

5專業(yè)評估及體會

2008年6月4日～6日，我?！爸悄芸茖W與技術(shù)”專業(yè)接受了校外專家的評估檢查。專家組以科學嚴謹?shù)膽B(tài)度和求真務(wù)實的精神，對本專業(yè)進行了本科教學工作水平現(xiàn)場考察和評估。專家們在聽取匯報、考察教學設(shè)施、召開座談會、調(diào)閱畢業(yè)論文(設(shè)計)和試卷、聽課、測試等工作的基礎(chǔ)上，形成了《首都師范大學智能科學與技術(shù)專業(yè)評估意見》，并在學校領(lǐng)導、院領(lǐng)導和專業(yè)教師代表會上作了反饋。根據(jù)專家組的反饋意見，該專業(yè)專門研究部署整改工作，制定整改方案，全專業(yè)師生以高昂的熱情投入到整改工作中，專業(yè)評估工作促進了本專業(yè)教育教學質(zhì)量的提高。

本科教學工作水平評估指標體系包括以下幾個方面：

(1)專業(yè)基本情況

辦學背景

本專業(yè)在國內(nèi)的情況和本專業(yè)在全國的排名情況。(有專人調(diào)研、查閱，并撰寫數(shù)據(jù)翔實的報告)

人員情況

學生：生源，學生的入學素質(zhì)、招生人數(shù)、畢業(yè)分配。

教師：來源，教師人數(shù)、職稱構(gòu)成、年齡結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、專業(yè)技術(shù)構(gòu)成、背景特點、交流及進修情況。

職工：人數(shù)，素質(zhì)及參與的工作。

情報資料及設(shè)施條件

圖書資料：圖書、期刊、音像等教學資料的數(shù)量、相關(guān)設(shè)施規(guī)模及發(fā)展狀況。

實驗室：實驗室的門類、規(guī)模及發(fā)展狀況。

(2)教學計劃

專業(yè)教學計劃

包括開設(shè)的必修和選修課程、學分以及任課教師和執(zhí)行情況。實驗課、實踐教學所占比例，實際開設(shè)課程的比例等。

教材、課程建設(shè)情況

本專業(yè)主干課程及有特色的課程建設(shè)情況。包括師資配備、經(jīng)費來源、教材建設(shè)、教學資料積累，并提供有關(guān)教學效果的充分證據(jù)。

教學管理水平

有關(guān)教學管理的情況。如各類教學文件的歸檔制度、學籍管理制度、保證教學計劃實施的措施及執(zhí)行情況的說明。

報告中所涉及的教學文件、文獻資料、規(guī)章制度均做到有案可查。

(3)科研及學術(shù)交流(近五年內(nèi))

科研及學術(shù)活動

記述教師、學生在提高教學質(zhì)量和形成辦學特色等方面所做的學術(shù)科研活動，并提供實際成果。

實踐活動

記述教師、學生在促進學校與社會聯(lián)系方面所做的生產(chǎn)實踐工作，并提供實際成果。

學術(shù)交流

記述院系參加國際、國內(nèi)有關(guān)本專業(yè)的學術(shù)交流活動及其成果。

(4)專業(yè)評估的過程與方式

這次評估由學校聘請的專家組獨立進行，采用聽取專業(yè)負責人對本科專業(yè)建設(shè)的總結(jié)報告、質(zhì)詢、查閱考卷、成績、畢業(yè)論文等有關(guān)文件資料，召開教師和學生座談會，聽課，現(xiàn)場考察等方式，從專業(yè)定位、特色與規(guī)劃、教學一線師資隊伍情況、課程體系建設(shè)、教學內(nèi)容和效果、教材選用與建設(shè)、教學條件以及使用效率、與國內(nèi)外同類專的對比分析、學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的舉措和效果、學生對學習情況的評價、畢業(yè)本科生的畢業(yè)去向等方面，對專業(yè)進行了系統(tǒng)、全面的評估。

(5)專家組提出的意見和建議

主要成績

專家組充分肯定了“智能科學與技術(shù)”專業(yè)本科教學工作取得的成績和形成的特色，認為本專業(yè)重視本科教學工作和評建工作：辦學指導思想明確，定位準確：師資隊伍結(jié)構(gòu)合理，素質(zhì)高、能力強。教學基礎(chǔ)設(shè)施能夠滿足學生需要；重視實踐教學工作，成效顯著：專業(yè)管理隊伍穩(wěn)定，重視制度建設(shè)，教學管理規(guī)范；學生具有扎實的基礎(chǔ)知識，動手能力強，綜合素質(zhì)高，具有較強的創(chuàng)新意識。在辦學實踐中，形成了明顯的特色。

意見和建議

專家組對本專業(yè)提出了非常寶貴的指導意見：一是進一步加強專業(yè)的規(guī)范化和內(nèi)涵建設(shè)；二是在專業(yè)教學中適當增加生命科學的內(nèi)容，促進信息科學與生命科學的交叉與融合；三是有步驟、有計劃地將智能科學與技術(shù)本科專業(yè)和研究生專業(yè)統(tǒng)籌考慮，努力開展智能科學與技術(shù)研究生層次的人才培養(yǎng)。

專家們希望我們能夠進一步深化教學改革，加大這一新專業(yè)的建設(shè)力度，培育優(yōu)勢學科。6問題與挑戰(zhàn)

由于是新建專業(yè)，智能科學與技術(shù)專業(yè)在廣大考生中的認知度較低，近年來面臨著招生與就業(yè)兩大問題。從2004年的招生30人，到2005年的29人，再到2006年的24人……，招生人數(shù)逐漸減少，而且第一志愿考生也呈逐年減少的趨勢，成為困擾專業(yè)發(fā)展的一大難題。另外，由于受到國際大環(huán)境的影響，畢業(yè)生就業(yè)形式也不容樂觀。

總之，在國家發(fā)展的大環(huán)境下，“智能科學與技術(shù)”專業(yè)的發(fā)展既存在機遇，也面臨不少挑戰(zhàn)。我們會在促進專業(yè)建設(shè)的突破、保證教學質(zhì)量的穩(wěn)步提升等工作中持之以恒，開拓創(chuàng)新，為辦好智能科學與技術(shù)專業(yè)而繼續(xù)努力!