当前位置:论文网 > 论文宝库 > 信息科技类 > 智能科学技术 > 完善智能科学技术课程体系的基本思路   正文

完善智能科学技术课程体系的基本思路   

来源:UC论文网2017-01-06 10:26

摘要:

完善智能科学技术课程体系的基本思路 1引言 智能科学技术及其应用被认为是IT创新的一个重要生长点,正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个新兴领域。智能交通系统(

  完善智能科学技术课程体系的基本思路
  
  1引言
  
  智能科学技术及其应用被认为是IT创新的一个重要生长点,正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个新兴领域。智能交通系统(ITS)、智能武器与智能指挥系统、智能搜索引擎和智能机器人等,正在成为各国国计民生应用和高新技术战略发展的必争之地。目前,上述研究工作分散在计算机、自动化、电子信息等相关学科领域,取得了不少很有价值的成果,但也不同程度地受到原有学科思维方式和知识背景的局限,没有形成系统的理论基础和独立的研究方向。因此,智能科技工作者需要共同的学科背景和系统的专业教育。
  
  北京大学信息科学技术学院于2002年创办国内大学第一个智能科学系。由北大信息科学中心为基础组建的北大智能科学系,是我国第一个成立的专门培养智能科学技术人才的单位,旨在培养智能科学与技术专业的本科生、硕士生和博士生等多层次人才。2003年,我们申报“智能科学与技术”本科专业并获得教育部批准,2004年开始招收本科生。目前,北大智能科学系已经成为拥有智能科学技术专业完整本科、硕士点和博士点培养体系的学科单位。
  
  2建设理念
  
  总体目标:依托北京大综合学科优势,以课程体系建设为中心,完善智能科学技术课程体系,构建一流的教学、实验平台;坚持以“学生为本”的理念,把握智能科学技术的新兴前沿领域,面向国家建设重大需求,确立具有创新精神和实践能力的多层次复合人才的培养格局。基本思路如下:
  
  1)创新课程体系,优化课程内容,建立和完善智能科学技术学科体系。
  
  2)学科建设与科研方向有机融合,以科研主攻方向带动学科建设,创造面向国家重大需求的人才培养体系。
  
  3)打破院系界限,充分发挥北大多学科综合优势,聘请相关院系知名教授讲授基础课程。
  
  4)多方筹措经费,积极建设教学科研网络共享基地,提高教学科研水平,推动智能科学技术学科建设的发展。
  
  5)为学生培养创造良好的学术氛围和条件,积极开展访问学者、客座教授、学术讨论、学术会议、学术通讯等交流与合作活动,与国内外著名企业或科研院所建立联合实验室,给学生创造优越的交流和实践平台。
  
  3课程体系
  
  在设置本科课程时,我们考虑要体现本专业的智能特点和学科需要(多学科交叉),适当兼顾教师的开设能力和实验条件,充分利用北京大学的学科综合优势,特别是与信息学院教学基础的融合(利用与配合)。该专业的基础包括公共部分(数理、线数和概率)
  
  和专业部分(计算机相关基础、信号与系统、人工智能及脑认知等,增加智能导论进行“普教”专业与核心课程以感知与认知为线索,体现在机器感知和智能信息处理上;增加脑与认知的心理和生理学习。
  
  经过近几年的教学实践,并不断吸收、借鉴和创新国内外著名高校的同类课程体系,我校智能科学与技术课程体系最终得以确立,它包括智能科学技术导论、人工智能概论、脑与认知科学、信息论基础、离散数学、模式识别导论、机器学习概论、智能信息处理、自动控制理论、语音信号处理、生物信息处理、数字图像处理、数字信号处理、数据仓库与数据挖掘、机器感知实验和机器智能实验等课程。该课程体系较好协调了数学基础、心理认知基础、计算机基础、信息技术基础和智能基础之间的关系,并体现了多学科交叉的主要特色。
  
  4教学团队
  
  北京大学“智能科学与技术”专业有一支治学严谨,学术造诣深,职称、年龄、学历结构合理,教学水平高的师资队伍。现有任课教师32人,其中教授11人(中国工程院院士1人、教育部长江学者奖励计划特聘教授1人),副教授11人,讲师10人;具有博士学位的教师30人,其中55岁以下教师全部具有博士学位;年龄56岁以上2人,46岁至55岁2人,36岁至45岁13人,35岁以下15人。他们分别毕业于国外知名大学和国内重点大学,如日本九州大学、比利时鲁汶大学、北京大学、清华大学等。
  
  在师资建设方面,我们长期坚持开放引进和培养扶持相结合的路线,为年轻人成长创造条件,使教学科研队伍在数量和质量上都有了很大的改善。一方面,我们通过优惠政策引进国内外优秀教师,包括教授(研究员)6人、讲师5人,使师资结构更加合理;另一方面,我们鼓励中青年教师出国进行学术交流。目前,共有7人在美国、英国和德国等国家和地区的大学和研究机构做访问学者,加深了与国际学术机构之间的交流和沟通,进一步提升了教学和科研水平。
  
  5教学改革
  
  自从智能科学系建系以来,通过学习其他综合专业学科的办学经验,结合自身优势定位,我们重点从课程建设、实践教学和学习效果评价等3方面开展教学改革,探索培养适应时代需要的精品人才育人之道。我们重点建设了以下两类课程:
  
  1)双语教学课程。
  
  自2006年开始,专业必修课人工智能概论就开始实行双语教学。我们以该课程为基础,深入摸索和推进双语课程的教学建设。
  
  2)实验课程。
  
  “智能科学与技术”专业包含两门综合实验课程:机器感知实验和机器智能实验。我们将进一步推进这两门实验课程的建设,为培养学生运用理论切实解决实际问题的能力提供更加优异的实践平台。
  
  在实践教学方面,我们重点建设了智能信息系统、智能感知与交互两门综合性实验课,内容涵盖机器感知机理,信号与信息处理,计算机视、听感知机理,也涵盖了知识发现、数据挖掘、神经计算、模式识别、机器学习等智能计算技术,培养学生面向应用发现问题和解决问题的创新能力。
  
  在学习效果评价方面,第一是任课教师对学生的考核与考试;第二是老教授督导组意见与学生自己的评估;第三,鼓励学生参与学校、学院和系所组织的各种基金/研究项目,检验学习效果;第四,重点检查学年论文与毕业论文质量。
  
  6人才培养
  
  北京大学“智能科学与技术”专业培养的学生应该具有坚实的数学、物理、计算机、电子和信息处理基础知识以及心理生理、认知科学、生命科学等多学科交叉的基础知识,系统地掌握智能科学技术的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具备智能信息处理、智能行为交互和智能系统集成方面的研究和开发基本能力。
  
  到目前为止,已有6届学生通过专业分流进入本专业学习,选择本专业的学生在逐年递增。实际上,每年申请就读的学生人数都大大超出实际录取人数,这反映出该专业很受学生的欢迎。更为可喜的是,2009级的50名学生中,还有一位来自国外的留学生。
  
  在学校、学院和系领导的关心及老师的精心辅导下,近3年的毕业生整体上表现很优秀。以第1届毕业生为例,在学院进行的综合评测中,有31位学生达到优良标准(优良率高达91%)。从毕业趋向分析,在全班34名学生中,有8名联系到国外高校继续深造,22名获得保送本校研究生资格,其余4名将去国家机关或著名IT公司工作。这些都预示着智能科学与技术专业是一个既崭新又充满广阔前景的新专业,不仅吸引着众多优秀学生,而且必将推动专业的健康发展,培养国家急需的优秀人才,在经济建设中发挥应有的作用。
  
  7初步成果
  
  经过6年的探索和实践,北京大学“智能科学与技术”本科专业的建设取得了一些成绩。2004年,“智能科学技术专业基础课人工智能的课程建设与全课时英语教学实践”获得北京大学年度教学成果一等奖。2008年,“智能科学与技术学科体系建设与人才培养模式探索”获得北京大学年度教学成果奖一等奖。2008年,北京大学“智能科学与技术”专业分别成为2008年国家级特色专业建设点和2008年北京市级特色专业建设点。同年,北京大学“智能科学与技术教学团队”分别荣获2008年教育部国家级教学团队和2008年北京市优秀教学团队称号。此外,以智能科学与技术课程的教学计划为核心内容之一的《北京大学信息科学技术学科课程体系》[5]已于2008年5月由清华大学出版社出版。
  
  8总结与展望
  
  在相关部门和学校的大力支持下,北京大学“智能科学与技术”本科专业的建设取得了可喜成绩,起到表率作用。当然,智能科学是一个新兴的、不断发展的新学科,还有许多需要改进和提高的地方。今后,我们要在以下几方面作出更大的努力:1)创新课程体系,优化课程内容,努力建成科学的、系列化的、模块化的、面向不同目标可灵活定制的课程体系;2)推动教材建设;3)学科建设与科研方向的有机融合;4)积极建设教学科研网络共享基地;5)积极创造条件,为学生培养创造良好的学术氛围。
  
  作者:邓志鸿,谢昆青,谭少华,曾钢(北京大学信息科学技术学院智能科学系,北京100871)

核心期刊推荐


发表类型: 论文发表 论文投稿
标题: *
姓名: *
手机: * (填写数值)
Email:
QQ: * (填写数值)
文章:
要求: