摘要：我校建立智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)已經(jīng)有4年的歷史。本文論述了我們本著培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力為主導(dǎo)的方針，從專業(yè)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱入手，輔以實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教學(xué)模式改革等手段，進(jìn)行專業(yè)建設(shè)的情況。結(jié)合首屆智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)去向，總結(jié)了專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行了反思。
　　關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；畢業(yè)生情況；北京科技大學(xué)
　　
　　從2004年國內(nèi)開始招生至今，全國已有不少高校設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。我校是較早設(shè)置該專業(yè)的院校，于2007年在信息工程學(xué)院設(shè)置其為第7個本科專業(yè)，并開始招生。2009年9月，學(xué)生進(jìn)入相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，第一屆學(xué)生于2011年7月畢業(yè)。日前，該專業(yè)學(xué)生已經(jīng)完成本科階段的學(xué)習(xí)。
　　在專業(yè)開設(shè)過程中，我們完成的主要工作如下。
　　1) 調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)院校智能科學(xué)與相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案。
　　2) 形成智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的知識體系和能力要求。
　　3) 制定2010版智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)大綱。
　　同時，在辦學(xué)過程中，我們選擇了腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)概論，人工智能基礎(chǔ)，微機(jī)原理及應(yīng)用、課程設(shè)計(jì)(微機(jī)原理)，可視化程序設(shè)計(jì)、智能計(jì)算與應(yīng)用四個課程組進(jìn)行教學(xué)模式改革。
　　1首屆畢業(yè)生知識結(jié)構(gòu)
　　因?yàn)槭鞘讓脤W(xué)生，我校大多數(shù)課程安排參考了國內(nèi)兄弟院校的課程設(shè)置，也參考了我校自動化專業(yè)的部分課程設(shè)置。學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)主要由5個方面組成[1]，如圖1所示。
　　1) 數(shù)理基礎(chǔ)課程群：工科數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、大學(xué)物理、物理實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用力學(xué)基礎(chǔ)、離散數(shù)學(xué)等。
　　2) 電工電子技術(shù)課程群：電路分析基礎(chǔ)、電路實(shí)驗(yàn)技術(shù)、模擬電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)等。
　　3) 機(jī)電技術(shù)基礎(chǔ)課程群：工程制圖基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、信號處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、微機(jī)原理及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、現(xiàn)代檢測技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、DSP處理器及應(yīng)用、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等。
　　4) 專業(yè)主干課程群：信息論與編碼、控制工程基礎(chǔ)、腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)概論、人工智能基礎(chǔ)、機(jī)器人組成原理、計(jì)算智能基礎(chǔ)、模式識別基礎(chǔ)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、智能控制及其應(yīng)用。
　　5) 實(shí)踐創(chuàng)新課程群[2]：計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐、電子技術(shù)實(shí)習(xí)、MATLAB編程與工程應(yīng)用、Linux系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)、自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、專業(yè)(生產(chǎn))實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等。
　　除了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生還參與了很多課外科技活動和競賽，并取得了良好成績，內(nèi)容如下。
　　1)“基于Matlab的智能五子棋人機(jī)博弈系統(tǒng)”在北京科技大學(xué)第十一屆“搖籃杯”課外學(xué)術(shù)作品競賽中獲三等獎。
　　2) 第八屆校機(jī)器人隊(duì)隊(duì)員在第八屆亞太機(jī)器人大賽國內(nèi)選拔賽中獲十六強(qiáng)。
　　3) 在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中獲成功參賽獎。
　　4) 在智能車校內(nèi)賽中獲二等獎。
　　5) 在北京市機(jī)械創(chuàng)新大賽中獲三等獎。
　　6) 在北京市大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中獲二等獎。
　　7) 在“飛思卡爾”智能車競賽的校級賽中獲三等獎。
　　8) 在校級機(jī)器人競賽中獲季軍。
　　9) 在全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽科技類中獲三等獎。
　　10) 在北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)博弈錦標(biāo)賽中獲最佳程序設(shè)計(jì)獎。
　　11) 在北京科技大學(xué)“閃我風(fēng)采”Flash大賽中獲最佳細(xì)節(jié)獎。
　　在參加課外競賽及各種活動之余，首屆智能班還自組織了以小組為單位的指紋識別考勤計(jì)時系統(tǒng)編程比賽，歷時一個月，比賽結(jié)束后評出了最優(yōu)編程獎。然后返回給每個小組，再討論再修改，最終確定了最優(yōu)版，申請了國家軟件著作權(quán)，于2010年5月份獲得審批。此次比賽成果是全班學(xué)生辛苦勞動的果實(shí)，凝聚了24位學(xué)生的智慧和努力。圖2展示了該系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書。
　　2首屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)情況
　　2010年底，首屆學(xué)生進(jìn)入本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在大家的共同努力下，全部學(xué)生通過了本科畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目如表1所示。
　　3首屆畢業(yè)生去向
　　智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)首屆24名學(xué)生是2009年9月進(jìn)入大三學(xué)習(xí)專業(yè)課的。目前，我們統(tǒng)計(jì)的畢業(yè)生去向，專業(yè)第1名放棄了保研指標(biāo)，選擇出國留學(xué)，另外有4人保送本校讀研究生。選擇考研的學(xué)生還有12人，另外有3人選擇出國留學(xué)，還有2人選擇就業(yè)，如表2所示。
　　4經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)
　　我們對2007級智能科學(xué)與技術(shù)首屆畢業(yè)生的總體情況還是比較滿意，通過一系列教學(xué)改革，取得一定的成效，內(nèi)容如下。
　　1) 人工智能基礎(chǔ)。此課程為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的理論基礎(chǔ)性課程，具有涉及的面比較廣、內(nèi)容較多、變化較快的特點(diǎn)。我們結(jié)合人工智能學(xué)科的發(fā)展，在保證課程完整性的同時，盡可能增加學(xué)科發(fā)展的前沿內(nèi)容。
　　2) 微機(jī)原理及應(yīng)用、課程設(shè)計(jì)(微機(jī)原理)。微機(jī)原理及其應(yīng)用是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)軟硬件結(jié)合非常緊密，需要經(jīng)過大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)。在充分分析本門課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們對該課程作了如下教學(xué)改革：自行研制開發(fā)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，開發(fā)了配套的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，編寫了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)講義。圖3是我們使用的微機(jī)原理與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置。
　　在教學(xué)方法上，教師讓學(xué)生在學(xué)習(xí)已有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，做一些由簡單到復(fù)雜的新改動，直至最后設(shè)計(jì)出新的應(yīng)用電路，并用相關(guān)器件實(shí)現(xiàn)。為了鼓勵學(xué)生親自動手制作電路板，教學(xué)團(tuán)隊(duì)花費(fèi)近3 000元，購買了各種電子元器件和電路制作工具，包括單片機(jī)芯片、集成穩(wěn)壓電路芯片、各種傳感器、小鍵盤、電阻電容、印刷電路板、萬用表、電烙鐵等，保證每位學(xué)生都能設(shè)計(jì)并制作完成一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。在課堂管理方面，我們實(shí)行小班授課，每班不超過30人。學(xué)生都很遵守課堂紀(jì)律，幾乎沒有遲到早退現(xiàn)象，為該門課程的學(xué)習(xí)營造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。
　　3) 可視化程序設(shè)計(jì)。小班在實(shí)驗(yàn)機(jī)房上課，課程將講解部分與上機(jī)練習(xí)結(jié)合起來，教師對每一個知識點(diǎn)進(jìn)行講解后，讓學(xué)生立刻練習(xí)，提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力。通過教師的課堂講解和學(xué)生的課堂練習(xí)，使學(xué)生達(dá)到融會貫通的程度。
　　4) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析。針對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)對計(jì)算機(jī)軟件能力要求高的特點(diǎn)，我們壓縮了計(jì)算機(jī)專業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分析兩門課程的學(xué)時，保證學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，并編寫了相應(yīng)教材。
　　5) 根據(jù)國內(nèi)外高等教育的最新發(fā)展，我們對研究思路、內(nèi)容、方法進(jìn)行必要調(diào)整。英國、美國、馬來西亞等國近幾年開設(shè)了AI相關(guān)專業(yè)，并且多數(shù)與機(jī)器人結(jié)合。在2010版教學(xué)計(jì)劃中，我們也將機(jī)器人作為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實(shí)驗(yàn)平臺和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對象，為此探討設(shè)立機(jī)器人組成原理課程[3]，并在準(zhǔn)備教材。我們還與南開大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)合作開發(fā)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的系列教材[4]。
　　另一方面，我們在辦學(xué)過程中也感覺到一些問題，和南開大學(xué)[5]的問題較為類似。
　　1) 專業(yè)宣傳方面的問題。
　　2) 沒有形成統(tǒng)一的教學(xué)指導(dǎo)委員會，各學(xué)校還處于單兵作戰(zhàn)階段。
　　3) 學(xué)校的重視程度不夠，經(jīng)費(fèi)投入有待加強(qiáng)。
　　4) 師資結(jié)構(gòu)對其他學(xué)科的依賴程度較大，還未形成完整的師資隊(duì)伍，多數(shù)教師來自其他專業(yè)。
　　5結(jié)語
　　通過兩年的專業(yè)課學(xué)習(xí)，首屆智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的全體學(xué)生在各方面都取得了不錯成績。多門基于專業(yè)課程開設(shè)的課程設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了學(xué)生的動手實(shí)
　　
　　踐能力，還加深了學(xué)生對專業(yè)知識的理解及掌握程度，很好地將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來。特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生的論文題目都很有新意，充分體現(xiàn)出智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的“智能”特點(diǎn)，而且學(xué)生在論文答辯環(huán)節(jié)全部順利通過。首屆畢業(yè)生中，出國和保研率達(dá)到54.17%，就業(yè)率達(dá)到45.83%，有很好的發(fā)展前景。通過研究首屆畢業(yè)生情況，我們認(rèn)為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個很有發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)，能夠?qū)⑷斯ぶ悄芸茖W(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制等專業(yè)性較強(qiáng)的學(xué)術(shù)領(lǐng)域綜合起來，培養(yǎng)出具有綜合能力的優(yōu)秀畢業(yè)生。
　　
　　總結(jié)首屆畢業(yè)生情況，我們將在隨后的教學(xué)過程中進(jìn)行如下改進(jìn)：結(jié)合人工智能學(xué)科的發(fā)展，盡可能增加學(xué)科發(fā)展前沿的內(nèi)容；針對學(xué)有余力的學(xué)生，布置學(xué)科前沿的自學(xué)內(nèi)容；在教學(xué)中嘗試以作業(yè)的形式安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[6]。同時，我們繼續(xù)保持小班授課方式，營造出良好的學(xué)習(xí)氛圍。在考核方面，結(jié)合平時、考試和答辯3種形式，來客觀、公正地評定學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。通過總結(jié)已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，發(fā)展優(yōu)勢，我們相信智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一定會一步一步成為更加完備的、更有優(yōu)勢的、更具時代特征的新型專業(yè)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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