地方院校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

劉昌輝 張彥鐸 王海暉 趙彤洲 蔡敦波

（武漢工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢 430074）

為適應(yīng)新形勢下的智能科學(xué)發(fā)展的需要，從2003年至今，智能科學(xué)專業(yè)委員會每年舉行一次年會，探索智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式（以后簡稱智能專業(yè)），推進(jìn)智能專業(yè)的革命。智能專業(yè)的快速發(fā)展，智能人才是關(guān)鍵。高校開設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)，旨在培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)，知識面寬廣，實(shí)踐能力強(qiáng)，綜合素質(zhì)高，具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才，以滿足中國智能科學(xué)界的人才需求。智能科學(xué)的創(chuàng)新能力是指：智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才應(yīng)該從無意識的創(chuàng)新變成有意識的創(chuàng)新，能夠創(chuàng)新性的分析問題、解決問題，懂研究會開發(fā)。

1 智能專業(yè)人才教育的特點(diǎn)與存在的問題

智能科學(xué)與技術(shù)是一門研究應(yīng)用多學(xué)科工程技術(shù)化理論、方法，模擬人的大腦、延伸和擴(kuò)展機(jī)器的智能水平的一門新學(xué)科。研究如何把機(jī)器、計(jì)算機(jī)變的更聰明，研究如何設(shè)計(jì)和建造具有高智能水平的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)；研究如何設(shè)計(jì)和制造高智能水平、更聰明的智能計(jì)算機(jī)、智能機(jī)器人等。

該學(xué)科以信息處理、模式識別與控制理論為核心，以數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)為主要工具，對各種媒體信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分類、理解并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造具有某些智能特性的系統(tǒng)或裝置，以提高系統(tǒng)的智能水平。

學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)獲得以下幾個方面的知識、能力和素質(zhì)：1.知識：學(xué)習(xí)并掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)、智能信息科學(xué)、控制科學(xué)的基本理論、基本知識；具有使用智能科學(xué)與技術(shù)進(jìn)行信息處理和解決工程技術(shù)問題的基本能力；了解人工智能的前沿理論、應(yīng)用前景和發(fā)展動態(tài)，具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力。2.能力：具有綜合應(yīng)用的能力和創(chuàng)新精神，具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力和競爭意識，具有知識獲取、處理和創(chuàng)新的能力，具有一定的社會實(shí)踐能力。3.素質(zhì)：樹立科學(xué)的世界觀、人生觀，具有刻苦學(xué)習(xí)、善于鉆研、鍥而不舍的精神，良好思想品德、道德修養(yǎng)和敬業(yè)愛崗、艱苦奮斗、熱愛勞動、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。具有良好的身心素質(zhì)。

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涉及人工智能、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)平臺、開發(fā)工具等方面。它的教育培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生了解和掌握智能系統(tǒng)開發(fā)中的方法和工程學(xué)知識，并應(yīng)用于開發(fā)實(shí)踐中。

從智能專業(yè)培養(yǎng)的方向來看，智能科學(xué)專業(yè)關(guān)注與培養(yǎng)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制理論和信息處理的基礎(chǔ)知識，系統(tǒng)地掌握智能和信息科學(xué)所必需的專業(yè)基礎(chǔ)理論、專門知識和基本技能，具有在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力，能從事該領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)等工作的高級專門人才。一方面他們要全面了解、掌握智能科學(xué)最前沿的知識；另一方面他們要具有廣博的知識面，更為扎實(shí)的基礎(chǔ)，更加系統(tǒng)的學(xué)識，更為全面的綜合素質(zhì)和不斷適應(yīng)變化的能力，還需要具備綜合運(yùn)用知識的能力。所以說，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才需要更加寬廣的知識面，更加扎實(shí)的基礎(chǔ)，更加系統(tǒng)的學(xué)識，更為全面的綜合素質(zhì)和不斷適應(yīng)變化的能力。從專業(yè)研究領(lǐng)域來看不僅關(guān)注于科學(xué)理論的研究，更應(yīng)該關(guān)注于智能系統(tǒng)的開發(fā)過程中的工程方法、關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)工具；培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜的工程問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。從專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域來看，不僅關(guān)注于控制學(xué)科、計(jì)算機(jī)學(xué)科、通信學(xué)科，還需要關(guān)注于生物、仿生物學(xué)等其他學(xué)科，滿足中國智能人才發(fā)展需要。

當(dāng)前智能專業(yè)課程設(shè)置上存在一些問題，教學(xué)內(nèi)容的新穎性、前沿性、國際性和實(shí)踐性不夠，未能很好考慮引入系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)。根據(jù)《2011年中國IT人才狀況調(diào)查報告》可以看到我國智能人才現(xiàn)狀總體上是：人才需求不能滿足，結(jié)構(gòu)不盡合理，創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識不足［1］等。

2 創(chuàng)新教育是有效實(shí)施智能專業(yè)人才的培養(yǎng)的需要

創(chuàng)新教育的實(shí)質(zhì)是根據(jù)人的發(fā)展和社會發(fā)展實(shí)際需要，以全面提高全體學(xué)生的基本素質(zhì)為根本目的。以尊重學(xué)生主體和主動工程實(shí)踐精神為根本特征；以注重開發(fā)智能專家系統(tǒng)人才的潛能為根本特征；以培養(yǎng)開發(fā)創(chuàng)新意識，注重形成智能人才健全的個性為根本特征。

本身的創(chuàng)新教育能使全體學(xué)生全面地發(fā)展，即注重智力的教育，又注重情感的教育；以人為本是科學(xué)發(fā)展觀的核心，創(chuàng)新是以人為本的教育，教育的主體是人。尊重學(xué)生在教學(xué)過程中主體性的地位，一切教育或教學(xué)活動都是以學(xué)生為前提的，創(chuàng)新教育是注重學(xué)生發(fā)展的，創(chuàng)新教育是開放的。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為中心的，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，處于被動的位置，學(xué)生成了知識的灌輸對象。按上述創(chuàng)新教育的內(nèi)涵，這種教學(xué)模式是不符合創(chuàng)新教育要求的，它扼殺了學(xué)生的個性。教學(xué)目標(biāo)上強(qiáng)調(diào)個性與創(chuàng)造性的發(fā)展。課程內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)，方法上主張以學(xué)生為中心放手讓學(xué)生自我選擇自我發(fā)展［2］。

3 關(guān)于智能創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的幾點(diǎn)思考建議

3.1 培養(yǎng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才關(guān)鍵在教學(xué)內(nèi)容和課程體系

智能專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革和創(chuàng)新是推行智能教育模式創(chuàng)新、培養(yǎng)智能人才的關(guān)鍵和核心。

智能專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革和創(chuàng)新是推行教育模式創(chuàng)新、培養(yǎng)高素質(zhì)人才的關(guān)鍵和核心。學(xué)校應(yīng)采取一系列的改革措施，進(jìn)一步加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、系統(tǒng)性和啟發(fā)性教育。進(jìn)一步擴(kuò)大選修課的比例，著力培養(yǎng)學(xué)生個性。培養(yǎng)學(xué)生鮮明的個性是培養(yǎng)學(xué)生智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造力的基礎(chǔ)，更是培養(yǎng)多智能體系統(tǒng)創(chuàng)新人才的前提。而選修課程則是培養(yǎng)學(xué)生個性的有效途徑和載體，應(yīng)予以重視。目前我院為適應(yīng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，采用A，B兩組專業(yè)任選課.A組專業(yè)課在8門課程中任選10個學(xué)分，B組課程為全院其他專業(yè)任選課也可以任選8個學(xué)分，以豐富學(xué)生個性的發(fā)展，即豐富自我個性。

同時，要逐步根據(jù)市場需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢，努力調(diào)整學(xué)科結(jié)構(gòu)，開設(shè)新的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。對原有的課程建立淘汰機(jī)制，與時俱進(jìn)，推陳出新，確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性，進(jìn)一步壓縮理論課時，建立小型課程和微型課程，為學(xué)生上機(jī)實(shí)踐和創(chuàng)新實(shí)踐及項(xiàng)目開發(fā)留出足夠的時間。重點(diǎn)放在培養(yǎng)具有扎實(shí)的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，合理的知識結(jié)構(gòu)，完備工程創(chuàng)新實(shí)踐能力。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，加快課程的模塊化建設(shè)，為學(xué)生提供更多的選擇模式，從而為學(xué)生提供足夠的選擇空間，促使學(xué)生個性的形成與發(fā)展。

3.2 促進(jìn)課程的國際化，增強(qiáng)大學(xué)教育的國際性

智能專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)體現(xiàn)國際化、多元化、本地化和工程技術(shù)化的特點(diǎn)，智能專業(yè)全體教師需要更新教育觀念適應(yīng)智能專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)；新的教育理念在學(xué)校要得到日益完善，不斷促進(jìn)能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力智能專業(yè)人才的教學(xué)全面改革，努力改進(jìn)教學(xué)方法：以啟發(fā)性教學(xué)為根本指導(dǎo)思想，由傳授型教學(xué)方法向探索研究型教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，由傳授知識為主要內(nèi)容的傳統(tǒng)型教學(xué)，向傳授知識、培養(yǎng)綜合能力和人文素質(zhì)相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為主要特征的探索研究型教學(xué)方式轉(zhuǎn)變［3］。在智能專業(yè)開展雙語教學(xué)試點(diǎn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)大力推進(jìn)英語或雙語教學(xué)，應(yīng)使智能專業(yè)專業(yè)學(xué)生熟練掌握和應(yīng)用外語；加大課程中的國際標(biāo)準(zhǔn)、國際理解的比重，甚至直接采用國外先進(jìn)的教材、教學(xué)方式、實(shí)踐考核方法；促進(jìn)學(xué)校與國外名校之間的智能專業(yè)課程以及課程大綱設(shè)置的交流、資源共享等工作；采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，逐步做到能把自身校園里的講授與全球性的傳授緊密聯(lián)系起來。

3.3 努力增加教學(xué)實(shí)踐中的科研含量

要想方設(shè)法進(jìn)行新的智能系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)和開發(fā)，鼓勵任課老師及時結(jié)合自己的科研成果和設(shè)計(jì)開發(fā)智能系統(tǒng)產(chǎn)品并將其過程滲透到教學(xué)中，開設(shè)體現(xiàn)最新智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的課程。努力將教學(xué)和科研融合在一起，強(qiáng)調(diào)科研在教學(xué)中的滲透和以科研為背景的教學(xué)，即科研促教學(xué)。要求教師在完成教學(xué)任務(wù)的同時積極開展科學(xué)研究和智能產(chǎn)品的開發(fā)，將自己的創(chuàng)新成果、開發(fā)經(jīng)歷和科學(xué)的設(shè)計(jì)思維方法傳授給學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。在基礎(chǔ)課程試行教授主講，讓高水平并有豐富經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任主講教師。提倡名師給本科生上基礎(chǔ)課，推出系列名師講座、博士論壇。向全校學(xué)生介紹智能學(xué)科的前沿進(jìn)展和新理論、新技術(shù)；實(shí)踐課上設(shè)置科研綜合訓(xùn)練，實(shí)行博士、教授、專家?guī)W(xué)生參與科研、參與課題。

在專業(yè)實(shí)踐課程中大膽采用動手能力強(qiáng)、富有激情的青年教師。同時處理課堂講授與教材的關(guān)系，對于提高智能系統(tǒng)開發(fā)和科研結(jié)合具有重要意義。智能專業(yè)課程的課堂講授應(yīng)該在大綱的指導(dǎo)下，同教材形成一種既統(tǒng)一又區(qū)別的關(guān)系，教師的教授要求不要簡單重復(fù)教材，而應(yīng)把重點(diǎn)放在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何使用智能系統(tǒng)開發(fā)的工具書、參考書、去主動實(shí)踐。

課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)智能科學(xué)技術(shù)人才至關(guān)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。目前我們已把課程設(shè)計(jì)改為幾門課程綜合設(shè)計(jì)和科研能力綜合訓(xùn)練。課題的選擇要立足于較高的起點(diǎn)，具有解決實(shí)踐與社會問題的真實(shí)背景，具有一定的智能學(xué)科與技術(shù)的前沿性、創(chuàng)造性。實(shí)踐性環(huán)節(jié)按照四年整體設(shè)計(jì)與規(guī)劃，減少驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)型、命題型、綜合型實(shí)驗(yàn)，充分利用校內(nèi)已建成的科研所、機(jī)器人省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地，通過思想與觀念創(chuàng)新、運(yùn)行模式與形式、管理體制與機(jī)制的創(chuàng)新使上述實(shí)驗(yàn)室等，既為智能專業(yè)教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的教學(xué)要求服務(wù)，也要向?qū)W生全天候的開放，為學(xué)生自選實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行智能專業(yè)實(shí)踐和為大學(xué)生課余創(chuàng)新實(shí)踐活動服務(wù)，同時鼓勵學(xué)生到企業(yè)實(shí)踐完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。

4 結(jié) 語

通過以上課程與實(shí)踐教學(xué)的一系列創(chuàng)新性教育的改革。在2007級（28人、2008級47人、2009級61人）實(shí)行后成果顯著。每屆獲得校長基金5－8項(xiàng)，本科生發(fā)表論文十多篇。也激勵學(xué)生獲得創(chuàng)新學(xué)分，由于學(xué)生參加科研，每年大學(xué)生科研成果評選時都有2－3項(xiàng)入選獲獎。從2006年專業(yè)興辦至今，已獲得機(jī)器人比賽國際大獎十多項(xiàng)。

1 中國皓辰網(wǎng)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展有限公司.中國IT應(yīng)用技術(shù)藍(lán)皮書［R］.2010－2011.

2 張彥鐸，王海暉，劉昌輝.地方工科院校“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)的若干思考［J］.計(jì)算機(jī)教育，2009（11）：38－42

3 張彥鐸，李迅，魯統(tǒng)偉.研究性教學(xué)在人工智能課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐［J］.計(jì)算機(jī)教育，2009（11）：102－104