摘要:文章從智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程特點(diǎn)及對(duì)專業(yè)本科生的教學(xué)目的出發(fā),在分析該課程起不到其應(yīng)有作用的具體表現(xiàn)和相關(guān)因素的基礎(chǔ)上,從課程安排、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式、實(shí)驗(yàn)課開設(shè)和師資隊(duì)伍等方面進(jìn)行策略探討,以促進(jìn)其發(fā)揮應(yīng)有的導(dǎo)向作用。
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論;導(dǎo)向作用;教學(xué)策略
智能科學(xué)與技術(shù)是形成于生命科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)等學(xué)科與技術(shù)交叉基礎(chǔ)上的新興專業(yè)與研究方向[1],旨在培養(yǎng)具有腦與認(rèn)知科學(xué)、智能科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)的基本理論知識(shí),掌握計(jì)算機(jī)、智能系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理的基本技能,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能去分析和解決實(shí)際問題,具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的高級(jí)復(fù)合型人才[2]。智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)從2004年設(shè)立至今,全國只有17所大學(xué)開辦該本科專業(yè),目前一級(jí)學(xué)科和二級(jí)學(xué)科還沒有完全建立,培養(yǎng)方案的理論體系和實(shí)驗(yàn)體系還有待進(jìn)一步探索和完善[3-4]。在該專業(yè)的課程體系中,智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論作為一門專業(yè)的基礎(chǔ)課程,針對(duì)的是學(xué)生實(shí)際需要,科學(xué)、系統(tǒng)地解答了學(xué)生各種專業(yè)問題[2],可以幫助學(xué)生對(duì)本專業(yè)有一個(gè)整體認(rèn)識(shí),對(duì)智能科學(xué)領(lǐng)域有初步的了解,以發(fā)揮其對(duì)專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的良好導(dǎo)向作用。研究和探討如何講授該門課程具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論教學(xué)現(xiàn)狀
1.1具體表現(xiàn)
對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)較少是不少新生入學(xué)時(shí)找不到學(xué)習(xí)方向和目標(biāo)的一個(gè)重要原因。在進(jìn)入高等學(xué)校學(xué)習(xí)之前,絕大部分學(xué)生并不知道“智能科學(xué)與技術(shù)”指的是什么,涉及哪些知識(shí),應(yīng)用在哪些領(lǐng)域,影響有多大,他們只是憑專業(yè)名稱、簡單的介紹對(duì)該專業(yè)有個(gè)初步、直觀的了解,而在進(jìn)校后一般都是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程(如英語、線性代數(shù)、電路理論等),到大二甚至大三才開始進(jìn)行專業(yè)課的學(xué)習(xí)。學(xué)生在此之前由于不了解專業(yè)方向的學(xué)習(xí)和研究內(nèi)容,很難想象他們在專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)上會(huì)有濃厚的興趣,更不談學(xué)習(xí)主動(dòng)性的提升。智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論在低年級(jí)開設(shè),目的是讓學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)、了解該專業(yè)的概況,達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程、參與科學(xué)研究的興趣,幫助他們對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活進(jìn)行規(guī)劃和定位。然而,這一門課程并沒有起到其應(yīng)有的作用,具體表現(xiàn)如下。
1) 導(dǎo)論學(xué)習(xí)與專業(yè)學(xué)習(xí)存在斷層。智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)課程一般安排在大三、大四,而導(dǎo)論一般安排在大一學(xué)期,此時(shí),由于知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力的缺失,新生難以將過深的學(xué)科形態(tài)、專業(yè)教學(xué)抽象成整體概念,對(duì)導(dǎo)論所涉及知識(shí)的掌握程度有限,在開始接觸大量專業(yè)課時(shí),他們已基本忘記了這一門入學(xué)時(shí)開設(shè)的從整體上介紹本專業(yè)的課程。
2) 學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性不高。筆者在對(duì)高年級(jí)學(xué)生講授專業(yè)課的過程中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生對(duì)本應(yīng)在大一就具備的專業(yè)思想、所涉及的智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的宏觀知識(shí)、正確的學(xué)習(xí)方法等缺乏足夠的認(rèn)識(shí),甚至是處于完全陌生的狀態(tài),因此對(duì)相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)毫無興趣,一味地認(rèn)為進(jìn)入該專業(yè)學(xué)習(xí)是自己的不幸,轉(zhuǎn)而要求換專業(yè)甚至退學(xué)。
3) 繼續(xù)從事本專業(yè)領(lǐng)域的研究或工作的興趣低。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),很多本專業(yè)的學(xué)生對(duì)畢業(yè)去向不持樂觀態(tài)度,部分打算繼續(xù)深造的學(xué)生考慮的是其他專業(yè),而要進(jìn)入社會(huì)的畢業(yè)生則表示找到專業(yè)對(duì)口的工作很難,他們大部分認(rèn)為這是從一開始就沒有對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活做好規(guī)劃和定位所導(dǎo)致。
1.2相關(guān)因素
通過與其他教師的交流以及與學(xué)生的座談,筆者發(fā)現(xiàn)智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論這門課程沒有起到其應(yīng)有作用的原因主要在于以下幾個(gè)方面。
1) 教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性。智能科學(xué)與技術(shù)匯集多種邊緣學(xué)科與技術(shù),諸如信號(hào)與信息處理、信息論與信息通信、模式識(shí)別、圖像處理、柔性決策與系統(tǒng)科學(xué)等內(nèi)容,因此,課程所涉及的研究領(lǐng)域及內(nèi)容十分豐富、教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)較為龐大,涵蓋范圍廣,課堂內(nèi)容龐雜,熱點(diǎn)分支多,知識(shí)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立,聯(lián)系不夠緊密。正因?yàn)槿绱?,在短短的課時(shí)教學(xué)中,教師的課堂講述往往寬泛化,缺乏針對(duì)性。
2) 授課對(duì)象缺乏相關(guān)知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中,由于智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程一般開設(shè)在入學(xué)之初,學(xué)生不僅缺乏相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),而且處于高中到大學(xué)的過渡期,他們的學(xué)習(xí)認(rèn)知行為、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)要求和學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織形式難以適應(yīng)教師所授內(nèi)容。如果課程內(nèi)容涉及的專業(yè)知識(shí)過多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來就費(fèi)勁;如果偏重理論,教學(xué)會(huì)顯得過于枯燥;如果過于注重工藝的講解,又會(huì)給學(xué)生造成輕視專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的傾向[5]。如此種種,導(dǎo)致教師在講課過程中處于兩難境地,而學(xué)生則難以建立系統(tǒng)、完整的知識(shí)體系,在有限的時(shí)間里所能掌握、吸收并內(nèi)化的智能科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)很少,從而不利于今后專業(yè)課的深入學(xué)習(xí)。
3) 教學(xué)方式落后。目前,講授智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論這一課程采取的教學(xué)方式更多是傳統(tǒng)的教學(xué)方式——課堂教學(xué),而其課程特點(diǎn)是知識(shí)面廣而不深。因此,傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺陷更為凸顯出來,學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的延伸無法完成,對(duì)后續(xù)專業(yè)課教學(xué)產(chǎn)生不利影響。
2教學(xué)策略的提出
2.1課程的全程化
作為一門基礎(chǔ)專業(yè)課,智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論應(yīng)以學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展為主線,貫穿本科四年的學(xué)習(xí)中,根據(jù)不同年級(jí)學(xué)生的特點(diǎn),有針對(duì)性地開課或開設(shè)學(xué)習(xí)指導(dǎo)性講座,如大一階段應(yīng)以初步認(rèn)識(shí)、了解專業(yè)本身,建立對(duì)本專業(yè)的信心,激發(fā)對(duì)專業(yè)的興趣為目的而設(shè)置課程內(nèi)容;大二階段則為提高對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)、鞏固專業(yè)信心、學(xué)習(xí)專業(yè)方法、制定專業(yè)目標(biāo)的階段;大三階段則是深入掌握專業(yè)學(xué)習(xí)方法、系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的階段;大四階段則是走向職場、實(shí)踐運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的階段。通過這4個(gè)階段的遞進(jìn)關(guān)系,最終促進(jìn)學(xué)生螺旋化地構(gòu)建專業(yè)知識(shí)。
2.2教學(xué)方式的革新
把科學(xué)研究引入教學(xué)過程,使教學(xué)活動(dòng)具有科研性,這是大學(xué)教學(xué)過程突出的特點(diǎn)[6],因此,授課內(nèi)容不應(yīng)完全局限于教材,而應(yīng)融入教師的科研、工程項(xiàng)目、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)科知識(shí)。開設(shè)智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程的目的是讓學(xué)生初步從整體上接觸專業(yè)基本知識(shí),通過列舉專業(yè)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用以及專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)在今后學(xué)習(xí)、科研工作中的重要性,為專業(yè)學(xué)習(xí)提供一個(gè)良好的導(dǎo)向。為此,除了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)外,還可考慮采取講座方式提供相關(guān)信息、講授相關(guān)知識(shí)。如選擇智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)不同研究方向的老師,就其所研究領(lǐng)域的知識(shí)、學(xué)科發(fā)展最新概況、智能科學(xué)前沿技術(shù)及最新科技成果、專業(yè)學(xué)習(xí)方法、實(shí)驗(yàn)室在研項(xiàng)目等進(jìn)行系列專題講座,這樣的講座一方面更加具有針對(duì)性,另一方面能夠充分發(fā)揮不同研究方向老師的優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行講解和討論,學(xué)生可以從不同來源、不同角度了解該專業(yè)的內(nèi)容、研究方法、前沿技術(shù)及發(fā)展方向,從而引導(dǎo)他們在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)這條道路上穩(wěn)步前行。
2.3調(diào)整與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
作為一門“入門”課程,智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論的講授切忌涉及太多的理論,這會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的信心;同時(shí),也不允許對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)性的講授,這會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。鑒于此,在教學(xué)內(nèi)容的組織上要做到內(nèi)容難度適中,選擇適合學(xué)生接受能力且對(duì)后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)有幫助的內(nèi)容來授課。此外,智能科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的學(xué)科,其技術(shù)成果、研究動(dòng)向更新快,教師應(yīng)及時(shí)介紹智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最新科技成果,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注本專業(yè)的知識(shí)應(yīng)用,拉近學(xué)生與智能科學(xué)技術(shù)之間的距離,使他們及時(shí)掌握本學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),擴(kuò)大知識(shí)面,為今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及就業(yè)做鋪墊。
2.4運(yùn)用靈活的考核方式
一般專業(yè)課的學(xué)習(xí)效果比較顯著,只要努力,課程結(jié)束后,學(xué)生一般也就掌握并內(nèi)化了相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。和這些一般的專業(yè)課程不同,智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程的學(xué)習(xí)效果只能在后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)中逐步體現(xiàn),也正是由于該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的和教學(xué)要求等方面所具有的特殊性,其學(xué)習(xí)效果僅僅通過傳統(tǒng)的測試很難檢驗(yàn)出來,同時(shí)也容易束縛學(xué)生的思維,不利于其應(yīng)有作用的發(fā)揮,因此,可考慮多樣化的考核方式,如提交通過思考和查閱資料等手段完成的小論文、根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)步驟寫實(shí)驗(yàn)體會(huì)、要求學(xué)生推薦他認(rèn)為本專業(yè)最新科技成果或參考書等。
2.5積極開展實(shí)驗(yàn)課
智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論是一門從宏觀上介紹智能科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容的專業(yè)基礎(chǔ)課,其重要任務(wù)是介紹專業(yè)教學(xué)安排和專業(yè)學(xué)習(xí)方法,并沒有深入具體地介紹某一知識(shí)點(diǎn)。由于導(dǎo)論課程的特殊性,實(shí)驗(yàn)的開設(shè)可以參觀性、演示性、模擬性為主,如組織新生參觀學(xué)校組織的電子設(shè)計(jì)競賽的作品,在參觀過程中,從專業(yè)的角度為新生講解各參賽作品的設(shè)計(jì)意義和原理。
此外,智能科學(xué)與技術(shù)覆蓋面很廣,工程性與實(shí)踐性很強(qiáng),現(xiàn)有市場上已存在涉及很大一部分相關(guān)知識(shí)的技術(shù)成果,因此,可進(jìn)行反求工程式的實(shí)驗(yàn)課。如本院實(shí)驗(yàn)室擁有的機(jī)器人涉及到機(jī)械、計(jì)算機(jī)軟硬件、人工智能、智能系統(tǒng)集成等眾多先進(jìn)技術(shù),學(xué)生從中可逐漸認(rèn)識(shí)、理解、學(xué)習(xí)掌握智能科學(xué)知識(shí),這種反求工程式的實(shí)驗(yàn)課不僅可以提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí)的興趣,也為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
2.6培養(yǎng)高素質(zhì)的師資隊(duì)伍
智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的入門課程,對(duì)授課教師提出了很高的素質(zhì)、能力要求。授課教師應(yīng)具有深厚的基礎(chǔ)理論知識(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)、豐富的科研與工程實(shí)踐經(jīng)歷、高水平的教學(xué)能力以及大學(xué)生思想教育的經(jīng)驗(yàn)[7]。
3結(jié)語
智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論這一課程對(duì)穩(wěn)定學(xué)生初期迷茫的專業(yè)思想動(dòng)態(tài)、激發(fā)學(xué)生濃厚的參與意識(shí)和興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的熱情和解決實(shí)際問題的能力等有重大影響。在沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下,只有不斷地實(shí)踐總結(jié),才能發(fā)揮其作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)“敲門磚”的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]