“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)課程體系建設(shè)的思考

谷學(xué)靜　王志良　黃曉紅

摘要：本文闡述了“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科建設(shè)的重要性。通過分析傳統(tǒng)學(xué)科課程體系建設(shè)的情況，結(jié)合“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的特點，針對該專業(yè)的課程體系建設(shè)問題，提出了幾點探索性的建設(shè)思路和構(gòu)建方案。

關(guān)鍵詞：“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)；課程體系；教學(xué)改革

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1引言

智能科學(xué)技術(shù)是當(dāng)代兩個帶頭學(xué)科——信息科學(xué)技術(shù)和生命科學(xué)技術(shù)——的交叉領(lǐng)域，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的核心、前沿和制高點，其應(yīng)用已經(jīng)成為IT創(chuàng)新的重要增長點，因此應(yīng)當(dāng)不失時機(jī)地在我國建立和完善“智能科學(xué)與技術(shù)”教育體系。智能科學(xué)與技術(shù)(IntelligenceScience and Technology，IST)專業(yè)是一個多學(xué)科交叉的跨應(yīng)用領(lǐng)域的新興綜合前沿性專業(yè)，具有強(qiáng)大的生命力。2004年3月，教育部批準(zhǔn)公布北京大學(xué)設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，標(biāo)志著我國智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)的誕生和我國智能科學(xué)技術(shù)教育的開端。之后，教育部先后批準(zhǔn)北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、首都師范大學(xué)、武漢工程大學(xué)、北京信息工程學(xué)院、北京科技大學(xué)等13個大學(xué)設(shè)立該專業(yè)。目前，中南大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等高校正在積極申請或籌辦中，可見IST專業(yè)建設(shè)在多所高等學(xué)校已經(jīng)形成了自發(fā)的、強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。在新專業(yè)的建設(shè)中，課程體系的建設(shè)自然是重中之重。然而，由于智能科學(xué)的迅速發(fā)展、不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ST專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)需求的不同以及不同層次的學(xué)校對IST專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同，加上人們對新興學(xué)科認(rèn)識和理解的偏差，所以IST專業(yè)的課程體系和教學(xué)計劃建設(shè)需要該專業(yè)的教育工作者長期關(guān)注和探討。

本文通過分析“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的特點，結(jié)合近些年電氣信息類課程體系建設(shè)經(jīng)驗，提出了針對該專業(yè)的課程體系建設(shè)思路和探索性方案。

2IST學(xué)科課程體系建設(shè)思路

課程體系是人類通過實踐所積累的知識，經(jīng)過選擇和組織而形成的供傳授用的由課程組成的體系，是諸多課程相互聯(lián)系而構(gòu)成的整體，是教學(xué)中頭等重要的問題。之所以重要，是因為它直接關(guān)系到培養(yǎng)什么樣的人，怎樣組成學(xué)生合理的知識結(jié)構(gòu)?？墒?，這個問題甚至在許多相當(dāng)成熟的專業(yè)卻被長期忽視了，制定課程體系的教師往往只是從自己的專業(yè)出發(fā)，缺少從整體上看問題的全局觀點。因此，在新專業(yè)建設(shè)之初，我們要特別重視課程體系的設(shè)置，使新興專業(yè)能夠與國際接軌，為我國乃至全球培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。

2.1“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的特點

智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的專業(yè)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

在國務(wù)院學(xué)位委員會沒有正式設(shè)置智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科之前，各高校在現(xiàn)有一級學(xué)科下以統(tǒng)一名稱“智能科學(xué)與技術(shù)”設(shè)立二級學(xué)科。該專業(yè)下有三個專業(yè)方向：智能理論與方法、知識處理、智能系統(tǒng)與應(yīng)用。三個方向之間既相對獨立，又緊密相關(guān)，保持著協(xié)同發(fā)展的關(guān)系。目前，該專業(yè)正在努力申辦智能科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科。

IST專業(yè)具有如下特色：

(1)多學(xué)科交叉和融合

從學(xué)科范疇來看，新學(xué)科所涉及的知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)更為寬廣，包括生命科學(xué)、腦科學(xué)、信息科學(xué)、工程科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了多學(xué)科的交叉與融合特色。

(2)與現(xiàn)有信息領(lǐng)域?qū)I(yè)的互補(bǔ)性

新專業(yè)的建設(shè)填補(bǔ)了信息——知識——智能策略這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不但與現(xiàn)有電子學(xué)、自動化、計算機(jī)專業(yè)沒有沖突，而且在專業(yè)領(lǐng)域上形成了很強(qiáng)的互補(bǔ)性。在課程實驗室建設(shè)等方面也有很強(qiáng)的共性，既可以充分利用現(xiàn)有的人才培養(yǎng)條件，又可以推動信息類專業(yè)教學(xué)環(huán)境的整體改善，形成資源共享的多贏局面。

(3)學(xué)科的前沿性

隨著人類社會的飛速發(fā)展，如何人性化地提供各種科技服務(wù)，提升人類對各種科技服務(wù)的體驗質(zhì)量，將是科技工作者和諸多商業(yè)群體所關(guān)心的焦點。而IST專業(yè)正是立足于以人為本的方式，解決信息社會中眾多科學(xué)技術(shù)問題的專業(yè)，是一個真正面向未來的前沿專業(yè)，正在推動著信息科技實現(xiàn)智能化的跨越式發(fā)展。

2.2IST學(xué)科體系建設(shè)探索

新專業(yè)要生存和發(fā)展，必須盡快形成自己的特有課程體系和特色課程。因此，在現(xiàn)有傳統(tǒng)宏觀課程體系的基礎(chǔ)上，建設(shè)學(xué)科體系應(yīng)該綜合考慮智能專業(yè)的特點，吸取以哈佛大學(xué)為代表的，以“核心課程”為重點的通識教育課程體系的特長，本著IST專業(yè)課程體系建設(shè)突出的專業(yè)特色，堅實的專業(yè)基礎(chǔ)，研究型與職業(yè)型兼顧，超前性、國際化需求、人才供求關(guān)系的原則，建立新型的有特色的專業(yè)課程體系。

以“核心課程”為重點的課程體系，就是鼓勵學(xué)生用批判的態(tài)度接受知識，了解在一定的重要領(lǐng)域里存在著什么樣的知識，這些知識是如何被創(chuàng)造出來的，如何被應(yīng)用的，對他們自身有什么意義。國外通識教育比國內(nèi)傳統(tǒng)的公共基礎(chǔ)平臺有著更寬泛的內(nèi)容和更完整的知識結(jié)構(gòu)，更有利于培養(yǎng)知識較全面的綜合型人才。

當(dāng)然，這種課程體系也存在一些問題，比如沒有完全解決知識整合的問題等。另外，鑒于國內(nèi)宏觀課程體系總體框架的限制(如總學(xué)時、各模塊所占比例等)，我們不可能全面照搬國外核心課程型的通識教育平臺?？紤]到IST專業(yè)的特點，在IST專業(yè)的課程體系中，我認(rèn)為我們可以在公共基礎(chǔ)平臺中整合現(xiàn)有的一些相近課程，節(jié)省出一些課時，加入藝術(shù)學(xué)、生命科學(xué)的一些必修課，如產(chǎn)品設(shè)計、生物醫(yī)學(xué)、心理學(xué)等，為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)：加入智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論，既起到必要的工具箱作用，又建立起學(xué)科之間的聯(lián)系，對學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃也將起到引導(dǎo)作用。

在學(xué)科專業(yè)課程部分，特色課程是區(qū)別于相關(guān)學(xué)科的重要標(biāo)志。人工智能、自然智能、腦與認(rèn)知、計算智能、智能模擬、智能機(jī)器人、人工生命、人工情感、機(jī)器感知、智能規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)智能、人機(jī)互動、智能論和智能化社會等正在成為新專業(yè)的核心特色課程，為新學(xué)科以更加獨立和完整的姿態(tài)走進(jìn)信息領(lǐng)域?qū)W科群打下了良好的基礎(chǔ)。由于專業(yè)目標(biāo)不同，不同高校IST專業(yè)的課程體系也不盡相同，當(dāng)然特色課程的設(shè)置也會有所區(qū)別。比如率先開設(shè)該專業(yè)的北大，2004級畢業(yè)出國深造學(xué)生的比例占24％、考研占65％，這類大學(xué)是以培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)型人才為主的，在專業(yè)特色課程的設(shè)置上也側(cè)重理論，在難度廣度上也體現(xiàn)了研究型為主的特點。而一般院校學(xué)生的畢業(yè)去向以工作為主，所以這些學(xué)校應(yīng)該考慮培養(yǎng)工程技術(shù)型人才為主的特色課程設(shè)置。

2.3IST專業(yè)的課程建設(shè)

人才的培養(yǎng)要落實到課程上，課程的實施要落實到教學(xué)上。加強(qiáng)課程間的聯(lián)系與對接，形成一個完整的課程體系，才能發(fā)揮課程體系運作的最佳效果，所以課程體系的建設(shè)還應(yīng)包括課程體系中的課程教學(xué)建設(shè)。分析許多國內(nèi)本科院校的專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀，我們認(rèn)為課程體系建設(shè)的重點在如下幾方面：

(1)課程銜接

目前，每門專業(yè)課程的講解基本局限于本門課程，

不能充分體現(xiàn)課程之間的銜接性。

科學(xué)是跨學(xué)科的，智能科學(xué)也是如此，課程體系中的諸多課程都是相輔相成，相互聯(lián)系的。如何讓學(xué)生在每門課程的學(xué)習(xí)中都能體會到課程間的聯(lián)系，從而融會貫通，是亟待解決的重要問題。IST專業(yè)是一個學(xué)科交叉性非常強(qiáng)的專業(yè)，這個問題就更顯重要。因此智能科學(xué)涉及到的相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的教師、同仁應(yīng)該走到一起，用共同語言跨越學(xué)科界限，進(jìn)行相互之間甚至是與學(xué)生之間的討論、交流，在探討共同認(rèn)可的本專業(yè)重要的基本概念的基礎(chǔ)上，研究不同專業(yè)知識之間的交叉融合問題。

(2)課程分級

傳統(tǒng)的專業(yè)課程基本沒有分級的概念，近年來，分級的概念只在部分高校公共基礎(chǔ)平臺的個別課程中有所體現(xiàn)?？紤]到高校學(xué)生培養(yǎng)層次的區(qū)別，各高校會調(diào)整適應(yīng)本校特色的課程體系。在這樣的框架下，也應(yīng)該兼顧小部分畢業(yè)生的選擇，如在以培養(yǎng)地方應(yīng)用型人才為主的高校中，并非所有的畢業(yè)生都會選擇畢業(yè)后直接就業(yè)，也有部分畢業(yè)生會選擇繼續(xù)深造或其他渠道。所以在專業(yè)課程上應(yīng)考慮引入分級概念。

同一門課程，分A、B或A、B、c不同級設(shè)置，不同級別課程的側(cè)重點、深度、廣度均有區(qū)別，學(xué)生可以根據(jù)自己的職業(yè)生涯計劃自由選擇適合的級別。為公平起見，對不同級別的課程，給予的學(xué)分也有所不同。通過課程的分級設(shè)置，可以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。

(3)教材建設(shè)及教學(xué)方法

高等教育的目的是為國家培養(yǎng)出具有良好的思想道德素質(zhì)、扎實的基礎(chǔ)理論知識、寬廣的科學(xué)技術(shù)知識面、良好的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。因此，有特色課程教材的建設(shè)、與教育目的相吻合的教學(xué)理念和方法的貫穿是完成整個本科教育階段教育目標(biāo)必不可少的內(nèi)容。課程要具備綜合性、選擇性、基礎(chǔ)性、靈活性等特點。教材不僅要有基本概念，還要起到開闊視野、介紹知識的核心作用。

在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)建的過程中，建議各校在引進(jìn)國際AI排名前十名學(xué)校較成熟的優(yōu)秀經(jīng)典教材同時，積極編纂國內(nèi)IST教材。建議教師們改變一門課或一本教材的傳統(tǒng)教學(xué)模式，對同一門課程，可推薦多個版本的教材，供學(xué)生自主選用，優(yōu)勢互補(bǔ)。在合理的課程體系和教材的基礎(chǔ)上，教師在教學(xué)上應(yīng)特別注意提高學(xué)生的批判性技能，如精細(xì)閱讀、邏輯性辯論、闡述性寫作、口頭陳述、適當(dāng)?shù)牧炕评砟芰Φ取?/p>

近些年，在教學(xué)手段和教學(xué)方法上，許多高校教師做了不同程度的改革，但是課堂教學(xué)中的師生間互動仍然是非常薄弱的環(huán)節(jié)，也是導(dǎo)致許多高校本科畢業(yè)生口頭表達(dá)能力、邏輯性辯論能力普遍較低的原因之一。所以，在新專業(yè)建設(shè)中，應(yīng)將師生間不同渠道的交流互動貫穿課程教學(xué)始終，考慮通過小班授課、教學(xué)環(huán)境的人性化設(shè)計等手段加強(qiáng)師生交互。改變以灌輸知識為核心的教學(xué)理念，重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和自主解決問題的能力，加強(qiáng)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，增加設(shè)計類型的實驗，提高學(xué)生的實驗分析等能力。

3結(jié)束語

課程體系的構(gòu)建和實施會對學(xué)生的知識體系建立與學(xué)習(xí)方法的形成產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。隨著IST專業(yè)在國內(nèi)各高校的不斷普及，IST課程體系建設(shè)還在不斷進(jìn)行。除了適當(dāng)調(diào)整課程設(shè)置，還要更新與整合教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)手段，培養(yǎng)專業(yè)特色，完善與創(chuàng)新教學(xué)管理。在IST課程體系建設(shè)過程中，今后還有大量的工作要做，還有很多問題需要思考、解答、探索。