智能科学与技术专业实践环节改革与建设

摘要:作为一个新兴的专业,智能科学与技术专业正处于壮大发展中。针对桂林电子科技大学智能科学与技术专业在实践环节中存在的问题,依据学校的特点特色,就其专业实践环节的改革和完善提出设想与思路。

关键词:智能科学与技术;实践环节;改革与建设

我校智能科学与技术本科专业于2007年申请设立,2008年开始招生。经过两年的实践和探索,我们认为当初的培养方案还有不完善的地方,特别是实验环节有待进一步改进和完善。本文主要结合我校在专业实验环节实践与建设过程中的一些实际问题谈一些改进和设想。

1实践环节改进与加强的必要

国家中长期教育改革和发展规划纲要提出要提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。总理在十一届三次人大政府工作报告中指出“教育学生学会知识技能,学会动手动脑,勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”。实践环节的重要性可见一斑。

实践环节包含各类课程实验、课程设计和各类实习(含毕业设计)等。课程实验是基础,它不仅涵盖了理论课的内容,而且比理论课更为复杂。学生通过实验既能活跃思维,又能加深对课堂上学到的理论知识的理解、巩固和提高,并最终具备对客观世界的观察能力、分析能力和解决问题的能力。课程设计和各类

实习一般是学生在老师的指导下,综合运用一门或多门知识进行动手学习、实践和创新并接触社会实际的过程。就学生实践动手能力和创新能力的提高而言,课程设计和各类实习比单纯的课程实验还要重要。

智能科学与技术本科专业从2004年设立至今,全国只有17所大学开办该本科专业,目前一级学科和二级学科还没有完全建立,培养方案的理论体系和实验体系还有待进一步探索和完善[1-2]。因此,作为处于起步和探索阶段的本科专业,学生实践动手能力的加强,对其就业率提高很重要,而就业率的高低关系到专业的生存与发展。多年来,我校参加过电子设计大赛训练和获奖学生的就业率一般都为100%。即使在去年全国就业形势比较严峻的情况下,我校一次就业率仍达到92.57%,连续多年就业率稳居90%以上,获省级“毕业生就业工作先进集体”。实践证明,对一般工科院校的本科生而言,只要我们抓好各类实验、课程设计等实践环节,积极改革,并扎实让学生参与各类基地的实践与创新活动,使其实际动手能力与应用能力加强或提高,学生的一次就业率就完全还会有进一步上升的空间。

基金项目:广西实验教学示范中心专项教改项目(JGS201005)。

作者简介:陈以(1963-),男,副教授,硕士,主要研究方向为智能控制、计算机应用技术;王改云(1964-),女,教授,硕士,研究方向为智能控制、非线性控制;杨青(1976-),女,讲师,硕士,主要研究方向为人工智能、自动控制。

2专业实践环节设置及存在的问题

根据近来中国人工智能学会教育工作委员会制定的智能科学与技术作为一级学科,智能理论与方法、知识处理技术、智能系统与应用为一级学科下设的3个二级学科的思路,我们已初步进行了智能科学与技术专业实验平台建设[3]。该实验平台建设主要含实验体系建设和实验管理平台建设两大块,目标和思路是将基础实验、设计性与综合性实验与课程设计、毕业设计等相结合,理论课程的实验教学与智能科学技术相结合,增加学生创新性的实验与实践,培养学生扎实的理论基础及实践与创新的基本技能。实验体系建设含层次化的实验教学体系建立和实验教学与生产实际、科研相结合的实践体系。实验层次安排主

要体现实验教学的层次由简单到复杂、由单一到综合、由学习到创新的科学过程,形成由“验证性实验设计性实验综合性实验课程设计创新实践”的实验层次设置方法与形式。实验管理平台建设主要是针对实验老师与学生建立一个集网络化、开放式于一体的实验教学与管理体系。学生通过实验管理平台以及在平台的设备和环境下,可以自主预约想做的实验,自主选择实验内容、实验时间,并通过网络与实验教师互动交流,既可完成某门课程的验证性实验、综合性实验和设计性实验,也可基本完成多门课的交叉性实验或课程设计。

我们参考各兄弟院校的智能科学与技术专业计划设置后,前阶段修订的专业培养计划总学时、学分及实践环节总学时、学分等情况统计如表1和表2所示。

表1专业培养计划学时、学分情况统计表

课程类别 课内教育 课外

教育 总学分数

学时数 学分数 学分比例 8学分 198

理论教学 2204 137.75 72.5%

实践环节 836 52.25 27.5%

合计 3040 190 100%

表2专业培养计划实践环节总学时、学分情况统计表

课程类别 课内实践 课外实践 总学

分数

学时数 学分数 学分比例 8学分

(兴趣学分) 60.25

公共课程 72 4.5 9%

专业基础课程 308 19.25 37%

专业课程 152 9.5 18%

综合 304 19 36%

合计 836 52.25 100%

从表1可以看出,专业实践环节的学分占整个专业的学分比例是基本合理的。但从表2看,专业课程的实践环节学分只占整个专业实践环节的18%或只占整个专业学分的5%,是相对较低的。此外,据我们初步统计,专业基础课程的实验(含课程设计),其验证性实验内容相对过多,设计性和综合性实验内容比例相对较少,不足1/2;专业课程的实验(含课程设计),其设计性和综合性实验内容比例也只占一半。如我校智能科学与技术专业的主干课程――人工智能课程,现总学时为64课时,其中实践(验)课程时数为8课时。目前其实践(验)考核要求主要是使学生了解和掌握LISP语言的基本知识与应用开发能力,以实现简单的专家系统和知识获取功能,验证性内容占半数,设计性或综合性内容实验略少。类似梵塔问题、模糊假言推理器等实验没有开设,这些实验的理论比较抽象、空洞,学生难以理解,效果并不理想。

设计性和综合性实验内容比例的偏低,是影响学生实践动手能力和创新能力提高的主要因素之一。因为学生从中学到大学,多数只是完成一个学习阶段形式的转变,并未真正做到理论联系实际,大一到大三开始的专业基础课程实验和专业课程实验,是他们真正做到理论联系实际,实现自我实践和创新的基础,有了这个基础,大四的实践综合训练等就是他们创新提升的保证。

就我们的调查而言,一般的工科院校智能科学与技术专业实践环节的实践内容情况跟我校情况类似,一些偏理科方面的兄弟院校,其设计性、综合性的实验比例还会更少。

3改革设想

针对以上的问题分析,我们拟提出以下的改进与建设思路。

一是以“质量工程”标志性成果为龙头,深化教育改革和创新。从建校近50年发展至今,我校一直

重视“质量工程”的建设和学生实践环节及动手能力的培养。目前,我校已获得2个部级和6个省级实验教学建设示范中心或建设单位,3个部级特色专业建设点,2个部级和7个省级教学团队,1个国家大学生创新性实验计划项目实施单位等。因此,我们要充分发挥国家和省级实验教学建设示范中心及国家大学生创新性实验计划项目实施单位的示范和龙头作用,并以此为契机,实施实践教学理念的更新和提升。

二是依托我校现有的各类等级中心基地构成的实践创新平台,不断地改进和完善专业的实践环节和实验内容。经过长期的努力和积累,我校近期已完成构建自己的大学生公共创新平台体系,如图1所示。该平台呈现实践环节由低到高的金字塔结构,能为各阶段、各类或各等级的学生提供一个自我不断实践与创新的发展空间,也满足和保证了不同阶段的学生,随着低年级到高年级实验与实践进程的发展,提供需求的环境和施展的平台。为此,我校为加强学生课外实践,提高学生动手能力,同时也为满足学生实践的需要,特意增加了8个课外实践学分。这8个学分的增加,目前我校还在试行阶段。

图1大学生公共实践创新平台体系金字塔图

三是紧密结合我校电子信息类学科优势突出、创新实践教育特色鲜明的特点,进行新一轮实验项目、内容、性质等的改革和完善。众所周知,一个专业要办出有生命力,在既符合专业发展方向,又满足社会需求的同时,还必须有自身的特色。我校作为以工为主,电子信息类学科优势突出,创新实践教育特色鲜明的多科性大学,其特色在广西和华南地区具备较高的影响力,甚至在全国也有一定知名度。经过近50年的积累和沉淀,我校目前还有和全国青年联合颁发的“青年科技创新教育基地”,以及创新型的机器人中心、飞思卡尔智能车中心、电子设计训练基地等多个企业级或校级中心或基地。机器人中心、飞思卡尔智能车中心及电子设计训练基地等集中体现了“智能”方面的设计与技术,是智能科学与技术专业内涵最好的演绎。

在电子设计比赛等方面,我校每次都在广西区和全国有出色的表现,2001年还获得最高奖“索尼杯”等。我们要在继续发扬这一特色传统优势及继续做好各类基地建设的同时,审思当前实践环节(含实验项目、内容等)存在的问题,探讨如何根据实践教学的根本目的,加大设计性、综合性等实践

环节与实验内容的比例和要求,力求在专业的实践环节建设和专业的“智能科学”与“技术”方面有自己的特色。

四是做好实验环境和实验平台的建设和管理。这是实践环节发展、提高与创新的持续保证。这方面的内容就是要稳定实验教学队伍,不断地提高教师的实践知识与技能;加强实践环节过程的管理与监督,增强实践教师的责任感;及时更新和合理利用各类仪器设备,做大做强传统优势的各类示范中心、实践创新基地,坚持特色建设与创新。

4结语

一个新专业建设的好坏,除了接受领导专家部门的指导外,还应结合社会的需求与自身院校的背景和实际,依靠院校的特点、特色进行建设,这样的专业才能具有持续的生命力,培养出来的学生才能得到社会和公众的认可。

本文只是结合我校自身的实际情况,就智能科学与技术专业实践环节的改进进行了初步探讨,还有待在实践中不断完善、继续提高,同时也期待与兄弟院校共同分享。

参考文献:

[1] 王万森,钟义信,韩力群,等.我国智能科学技术教育的现状与思考[J].计算机教育,2009(11):10-14.

[2] 钟义信.设置“智能科学与技术”博士学位一级学科:必要性、可行性、紧迫性[J].计算机教育,2009(11):5-9.

[3] 陈以.谈“智能科学与技术”专业实验平台建设[J].计算机教育,2009(15):174-176.

Reform and Development Advices for the Practical Content of Intelligence Science and Technology

CHEN Yi, WANG Gai-yun, YANG Qing

(Electronic Engineering and Automation School, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China)

Abstract: Intelligence Science and Technology, an emerging major in artificial intelligence academy, is now growing. Guilin University of Electronic Technology is developing the corresponding major based on our own characteristics. This paper proposed some ideas and thoughts to reform and improve the practical content of the major that are met during the major development.

Key words: Intelligence Science and Technology; practical content; reform and development