研教融合的智能专业应用创新人才培养体系建设

摘要：智能科学与技术专业具有跨学科特征，在专业人才培养上需要精心设计，以更好地体现专业特色，进而满足社会需求。文章立足于培养应用创新人才这一核心目标，基于对现有学科优势的充分分析，通过将科研创新融合到教学活动中，在专业课程中加强创新思维引导，提出了“以研促教、以教促学”的创新人才培养模式。这种教研相长、协同创新的教学模式，在应用创新人才培养方面取得了良好的效果。

关键词：研教融合；以研促教；人才培养体系建设

1 专业简介及学科基础

桂林电子科技大学是广西壮族自治区重点建设高校，由工业和信息化部与广西壮族自治区共建。学校以工为主，电子信息特色鲜明、优势突出，多学科交叉渗透、协调发展，培养具有特色的优秀应用创新型人才是各专业的主要目标之一。

基于学校已有优势和社会需求，桂林电子科技大学开设了智能科学与技术专业，并于2008年9月首次招生，目前在校生共231人。该专业现有14名专职教师和2名实验师，其中，教授（研究员）7人、副教授（副研究员）4人、讲师3人、高级实验师2人；7人拥有博士学位，还有博导2人，硕导11人；人选广西“新世纪十百千人才工程”1人，广西百名中青年学科带头人1人，广西高校优秀人才1人，在专业建设上具备了雄厚的师资力量。

智能科学与技术专业归属自动化系，成立初期，本着“资源共享、交叉协调发展”的原则，在师资力量和教学平台等方面，得到了控制理论与控制工程、计算机应用、信息与通信工程、仪器科学与技术、应用数学、生物医学工程等广西区重点学科的支持。但是，在建设过程中，我们也发现智能科学与技术专业并不是自动化、计算机等现有专业的简单组合，而是面向前沿高新技术，具有自己独特定位和完备教学计划的新兴交叉专业，在建设上需要探索求新，呈现自身特色，为社会提供优秀人才。经过近5年的探索和实践，我们在智能专业已形成面向地方产业的3个特色人才培养方向：智能控制与智能系统、智能信息处理与智能计算、智能传感与检测。在科学研究方面，智能专业也获得了丰硕成果，已获广西科技进步二等奖2项，国家发明专利授权10余项，承担了多项国家自然科学基金、广西自然科学基金等纵向课题和为地方经济发展服务的大量横向科研项目。

2 人才培养体系建设思路与目标

智能专业具有雄厚的师资力量，已在科研方面取得了良好的成绩，同时在人才培养上存在应用创新人才的诉求，这启发了我们形成科研创新与教学内容相融合的人才培养模式。为了在本科教学上实现教学内容和科研实践的有效衔接，一方面我们要求从事科研的教师将前沿知识、新思想引入课堂，开阔学生的视野，提升学生的创新思维能力；另一方面，充分利用学科建设平台，建设高水平、高性能的智能专业研究室和实验室。两者结合，将教师科研活动和学生实践活动进行有机融合，互相服务，争取利益最大化。

智能科学与技术专业人才培养体系建设的思路为：依托学科优势，以科研团队为龙头，以培养应用创新人才为核心，将课程教学和教师承担的科研项目紧密结合，进行以研促教、以教促学的专业人才培养体系建设。建设目标为：夯实学生专业理论基础，融合专业相关知识，激发专业学习兴趣，明确专业方向。提升学生的创新和应用能力，培养具有高素质的、有特色的智能科学与技术专业人才。

3 以科研创新为导向的人才培养体系建设

为了体现科研在人才培养中的导向作用，首先，我们根据社会需求和本专业的科研特长凝练出3个研究方向，并充分利用3个研究方向指导智能专业的人才培养体系建设。培养体系保证学生具有明确的学习目标和方向，有效锻炼学生的创新思维和应用能力，进而提升学生的培养质量。

3.1 研教融合的专业课程设置

根据该专业现有的教学基础、科研项目以及中长期的教学和研究目标，我们在专业课程设置上主要分为3个培养方向。

（1）智能控制与智能系统专业人才培养。针对该领域的培养需求，我们开设了最优控制、智能控制、嵌入式系统技术、工业通信与控制网络、智能机器人等相关课程。

（2）智能信息处理与智能计算专业人才培养。在该领域，我们开设了人工智能、模式识别、机器学习、智能信息处理、生物信息处理、数据仓库与数据挖掘等相关课程。

（3）智能传感与检测专业人才培养。基于社会在该领域的人才需求现状，开设了图像处理、机器视觉、智能传感器与检测等相关课程。

上述课程设置是从智能专业教学和科研团队目前承担的项目中凝练出来的。智能专业的教师队伍有着丰富的科研经验，所开展的科研项目紧跟广西区域经济建设需求，和广西知名企事业单位有着大量的合作，同时研究问题面向学科的前沿高新技术。这些课程能有效支持学生在复杂系统建模与智能控制、嵌入式系统的软硬件协同设计技术、精密制造系统中微/纳米级智能控制、汽车行驶状态智能监控和实时故障诊断、智能轮胎系统和车身平衡/稳定系统、汽车网络通信协议及实现、汽车运动控制与队列协同、人体脉络建模与分析及疾病诊断、传感器网络及其微协议、玻璃和橡胶等化工流程的智能控制、药物检测、原油评价及环境智能监测等方面进行初级研究和实践。研教融合的课程设置使学生的学习目标更加明确，而且能感受到理论知识的具体应用场景，激发了学生的学习兴趣和探索精神，收到了良好效果。

3.2 以研促教、以教促学的专业教学实施方案

为了将教师丰富的科研经验转换到智能专业的本科教学中，培养基础理论扎实、实践创新能力强的智能专业人才，我们同时在教师的队伍建设、授课内容优化方面进行了改革，制定订了以研促教、以教促学、切实可行的专业教学实施方案，主要体现在以下几个方面。

（1）教师队伍建设。按照制订的3个研究方向，将教师队伍划分为3个团队。团队成员根据自己的特长，在本方向的科研工作和教学工作上各有侧重，即科研队伍与教学队伍有机融合在一个团队中。为避免教学和科研有所脱节的现象，要求以教学为主的教师，必须参与科研的讨论和设计环节，这样既保证其工作重心在教学任务上，又保证其视野的开阔性，能够及时地将前沿知识、创新思维训练等带入课堂。

（2）授课内容优化。在夯实理论基础的同时，专业授课内容紧跟科研、技术、应用前沿，注重知识的交叉融合。通过凝练科研中的前沿问题和应用问题，选出学生可理解甚至可解决的内容，将这些内容引入到教学过程中，激发学生的学习兴趣。同时，教学队伍融入科研队伍保证了授课内容的前沿性和启发性，在以教学为中心的前提下，在基础知识的讲授和前沿知识的引导方面起到了很好的平衡作用。在专业课程内容上，每门课程从科研项目中有针对性地选取5-10个案例，从而在现实应用场景下为理论教学提供现实案例。在授课过程中，教师也注意观察对研究真正感兴趣的学生，让他们进入课题组，进一步提升他们的动手实践能力。

以研促教、以教促学的教学实施过程让学生感受到理论学习和现实应用的紧急结合，找到知识与问题的对应，让专业相关知识得到综合应用，加强了学生对本专业的内涵认识，提升了学生的成就感、自信心和使命感。

3.3 教研相长、协同创新的专业实践教学体系

2010年，学院投资200余万元建成了智能科学与技术本科专业实验室，与原有的自动化区级实验示范中心的多个实验室一起，共同满足智能专业相关课程的教学实验需要。然而，随着智能专业的深入建设，我们在实验教学方面，还要紧密结合科学研究成果，利用学科、专业积累的科研实践反哺实验教学，建设教研相长、协同创新的专业实践教学体系。

（1）依托科研平台建设，提高本科实验教学条件层次。近年来，学校对重点学科的科研条件建设增加了大量投入，然而，本科实验教学条件与科研条件建设是相辅相成的，科研平台上购置的大型仪器设备，在设备论证、申购和采购、使用管理上既要满足科研实际需求，又要兼顾教学需要，以此提高设备使用效率和综合利用率，同时提升了本科实验条件层次。例如，2013年利用中地共建资金，我们进一步完善了先进控制与智能控制实验室、新能源汽车电子与智能控制实验室，新建了基于视觉的机器人控制实验室，这些实验室的建设充分考虑了对本科生开放，进行大学生创新实验项目研究的需求。

（2）走校企合作共建之路，拓宽实践环节的渠道。人才培养要符合社会需求，企业对人才的要求是具体的，我们利用教师手上大量的横向课题，结合当地产业结构，通过与企业合作共建实验室、研究中心和培训基地的形式，为学生的课程设计、课程实习提供场所，拓宽实践渠道，推动实践教学与社会经济发展的需求并轨。通过有效地校企合作，学生不仅具备了一定的工程实践经验和应用能力，在创新能力上也得到较大提升。

（3）成熟的科研项目向实践环节转化。为了使学生的实践能力和创新能力得到充分训练，智能专业鼓励教师开发基于科研项目的实践类教学项目。科研项目既具有时效性又具有现实意义，教师从横向和纵向科研项目中选取合适的题材，进行设计，转换成实践类课程，让学生选择、参与或独立解决。来源于实践科研课题的实验教学项目凝聚了教师多年的科研经验和心得，这些取材于学科前沿的实验项目在实验教学中收到良好效果，例如学生在全国大学生电子设计大赛、中国机器人大赛暨RoboCup公开赛机器人武术擂台赛、飞思卡尔智能车大赛、部级创新实验项目中都取得了优异的成绩。

4 结语

桂林电子科技大学智能科学与技术专业近5年来的建设实践中，我们坚持科研创新在人才培养中的导向作用，进行研教结合的人才培养方案制订，以科研方向引导课程设置，以科研内容丰富课程内容、以科研平台提高实践环节建设层次，为达到以研促教、以教促学、教研相长、协同创新的建设目标，努力探索出一条具有特色的智能科学与技术本科专业应用创新人才培养之路。截止2013年6月，桂林电子科技大学智能科学与技术专业共有两届毕业生毕业，首届毕业生就业率为90%，第2届毕业生除逢全国大学生就业形式最为严峻的2013年，但是第1次就业率就比去年增长了18%。

在2013年，智能科学与技术专业毕业生临走之前，我们召开了部分优秀毕业生与非毕业生及专业教师的座谈会。本届毕业生，有的考取了华南理工大学、西安电子科技大学、北京交通大学、中国矿业大学等重点高校研究生，有的进入了深圳华为、海尔电器、广西玉柴、广西柳工等国内知名企业。根据学生的反馈，在面试时，由于具备扎实的理论基础和较强的动手能力，招聘企业都比较认可桂林电子科技大学的学生。其中，企事业单位也非常赞同让学生及早参与科研项目，或到校企联合基地实习或实训，有这部分经验的学生更容易受到招聘企业的青睐。

多年的专业建设和创新人才培养模式的探索，我们遵循将学科优势转化为办学优势，进而将办学优势转化为人才优势的办学思路，逐步实现了“以研促教、以教促学”的创新人才培养模式，为国家和地区建设培养了优秀的专业人才，我们的人才培养模式正逐渐得到学生、学校和用人单位的一致认可。