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1背景介紹
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一門新興的交叉型學(xué)科[1]。隨著信息化的進一步深入以及IBM“智慧地球”、我國“感知中國”等戰(zhàn)略的實施，智能科學(xué)技術(shù)正在成為關(guān)系國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和國家安全的一個重要領(lǐng)域。因此，智能科學(xué)與技術(shù)相關(guān)專業(yè)的建設(shè)也引起了國內(nèi)外高校的重視。國外許多著名高校都設(shè)立了人工智能專業(yè)，并授予智能科學(xué)專業(yè)學(xué)位；世界多數(shù)知名理工類院校都設(shè)立有人工智能研究所或?qū)嶒炇遥M行智能科學(xué)專業(yè)的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。
相對而言，國內(nèi)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的起步較晚。2004年，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院經(jīng)教育部正式批準設(shè)立了全國第一個智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。之后，國內(nèi)許多高校也相繼設(shè)立了這一專業(yè)，有些高校還成立了相應(yīng)的系?，F(xiàn)在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)已經(jīng)從計劃外專業(yè)變成計劃內(nèi)專業(yè)，標志著該專業(yè)的建設(shè)在國內(nèi)已逐漸形成氣候。
廈門大學(xué)是國內(nèi)較早設(shè)立智能科學(xué)與技術(shù)系的高校之一?；谠谥悄芸茖W(xué)與技術(shù)領(lǐng)域多年的研究積累和師資儲備，廈門大學(xué)于2006向教育部申請并獲批設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)，之后又于2007年6月6日成立了智能科學(xué)與技術(shù)系[2]。建系以來，廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系一直堅持以“科研帶動教學(xué)、教學(xué)促進科研”的辦學(xué)理念。一方面，我們以系里的科研實力、科研特色為基礎(chǔ)，在人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮優(yōu)勢，為人才培養(yǎng)服務(wù)，更好地完成專業(yè)培養(yǎng)的目標；另一方面，優(yōu)秀人才的培養(yǎng)也為我系的科研提供了有生力量和儲備力量，反過來促進系里的科研發(fā)展。
從2007年成立至今，我系完成了首屆本科生完整的一輪培養(yǎng)，因此我們希望能將4年來的專業(yè)建設(shè)的情況做一次梳理，為下一步的工作提供參考。作為一個新興專業(yè)，各高校對于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)也都處在探索階段，因此我們也希望這些工作梳理能對其他院校的專業(yè)建設(shè)起到參考作用。
我們對專業(yè)建設(shè)的梳理從兩個方面展開：一是科研與學(xué)科建設(shè)的進展情況；二是教學(xué)與人才培養(yǎng)的進展情況。
2科研與學(xué)科建設(shè)進展
2007年以來，我系科研與學(xué)科建設(shè)取得了很大進展，下面從凝練科研方向和科研平臺與學(xué)科點建設(shè)兩個方面來介紹。
2.1凝練科研方向
在智能科學(xué)與技術(shù)系成立之前，廈門大學(xué)在人工智能領(lǐng)域已經(jīng)有了不少積累，在心腦計算、藝術(shù)認知和自然語言處理等領(lǐng)域形成了一定的優(yōu)勢。
2007年建系以后，我們結(jié)合自身研究特色和學(xué)術(shù)發(fā)展前沿，進一步凝練了研究方向，基本上確定了四個重點發(fā)展的方向，并成立相應(yīng)的研究室。
1) 藝術(shù)認知與計算方向。
主要圍繞人類藝術(shù)活動的腦機制，特別是有關(guān)詩歌、音樂與舞蹈的審美與創(chuàng)作方面，開展相關(guān)的認知與計算研究工作。
2) 智能多媒體方向。
主要從事有關(guān)多媒體信息處理方面的關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)，涉及視頻圖像處理與運動目標檢測、基于內(nèi)容的多媒體信息檢索、智能中醫(yī)信息處理等方面的研究。
3) 自然語言處理方向。
主要從事機器翻譯、實體關(guān)系抽取、跨語言信息檢索、語音識別與合成等方面的理論研究和相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。
4) 仿腦智能計算方向。
主要開展有關(guān)機器人認知計算引擎的基礎(chǔ)性研究工作，目標是開發(fā)一個具有普適性的認知推理引擎，并將其嵌入到機器人中，使機器人具有綜合的意識、視覺、語言和動作能力。
方向的凝練很好地促進了我系研究隊伍的整合，也使系里的人才引進工作有了更好的針對性。經(jīng)過四年的建設(shè)，以上四個方向均逐步形成了一支結(jié)構(gòu)合理的研究團隊，如表1所示，科學(xué)研究也相應(yīng)的取得了一些進展。2007-2010年間，我系教師承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項目、國家863計劃項目、省級課題、企業(yè)委托橫項課題等各類科研課題近50項，每年新立項的項目數(shù)量如表2所示。同時，我們在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中國科學(xué)》、《軟件學(xué)報》及《電子學(xué)報》等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和國際會議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，其中EI/SCI檢索論文150余篇。這些方向的發(fā)展為我們的人才培養(yǎng)奠定了良好的科研基礎(chǔ)。
2.2科研平臺與學(xué)科點建設(shè)
科研平臺是學(xué)科發(fā)展的重要載體，是科技創(chuàng)新的重要源頭，是聚集和培養(yǎng)高層次人才的重要場所。因此，科研平臺建設(shè)是學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容。
一直以來，我們就很重視科研平臺的建設(shè)，也形
成了較好的基礎(chǔ)。2003年，我們建立了一個跨專業(yè)的校內(nèi)科研平臺――廈門大學(xué)語言技術(shù)中心；2005年，我們獲批建設(shè)了“智能信息技術(shù)福建省高校重點實驗室”。依托這兩個平臺，并基于我們對科研方向的進一步凝練，我們最終于2009年獲批建設(shè)“仿腦智能計算福建省重點實驗室”。該重點實驗室的建設(shè)以人工大腦研究為中心，并包含仿腦計算、智能語言處理、視聽感知和機器人及其行為控制等方面的研究，更有利于我系進一步整合和優(yōu)化科研結(jié)構(gòu)。
學(xué)科點建設(shè)也是學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容之一。擁有學(xué)科點一方面反映了相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè)水平，另一方面又能為高層次人才培養(yǎng)提供必要保障。
智能科學(xué)與技術(shù)至今還未被列為一級學(xué)科，因此智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的研究生目前只能依托其他相關(guān)專業(yè)進行招生和培養(yǎng)。建系之前，我們已經(jīng)依托廈門大學(xué)“數(shù)學(xué)”一級學(xué)科，自主設(shè)立了“人工智能基礎(chǔ)”二級學(xué)科博士點，具有了培養(yǎng)本專業(yè)博士層次研究生的基本保證。2010年，我系與廈門大學(xué)計算機系、廈門大學(xué)軟件學(xué)院共同合作成功申報了“計算機科學(xué)與技術(shù)”一級學(xué)科博士點，在此一級學(xué)科下設(shè)的10個方向中，我系將負責(zé)建設(shè)其中的數(shù)字媒體藝術(shù)、信息安全技術(shù)、自然語言處理以及模式識別與智能計算等4個方向。該博士學(xué)位授予點將于2012年正式招生，這為我們在博士層次上培養(yǎng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才奠定了更好的基礎(chǔ)。
3教學(xué)與人才培養(yǎng)進展
下面從本科生和研究生兩個層次的學(xué)生培養(yǎng)介紹我系教學(xué)與人才培養(yǎng)的進展情況。
3.1本科生培養(yǎng)
在本科生方面，廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系的目標是培養(yǎng)有效和系統(tǒng)地掌握本學(xué)科的理論基礎(chǔ)，比較深入地理解智能科學(xué)與技術(shù)理論；具有一定的分析、綜合和創(chuàng)新能力，能夠承當智能信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教學(xué)任務(wù)的，德、智、體全面發(fā)展的科學(xué)技術(shù)工作者。為了實現(xiàn)這一目標，我們遵循“寬口徑、厚基礎(chǔ)、抓關(guān)鍵、重實踐”四項基本原則，制定了較合理的教學(xué)計劃，并特別注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，采取了增設(shè)實用技術(shù)類課程、增設(shè)本科生進研究室參與課題研究的“課題實踐”環(huán)節(jié)、組織學(xué)生參加企業(yè)實習(xí)等若干措施，加強學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)[3]。
目前，我系在本科生培養(yǎng)方面已經(jīng)初具成效，具體體現(xiàn)在兩個方面。
1) 多組本科生團隊獲批立項大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目。
2009年，我系本科學(xué)生組成的創(chuàng)新實驗團隊中的3支獲得了國家級創(chuàng)新性實驗項目資助；1支獲得了校級創(chuàng)新性實驗項目資助；今年的創(chuàng)新性實驗項目初評中，我系本科生團隊又有3支入選。
2) 首屆學(xué)生就業(yè)形式喜人。
2007級本科生是我系的首屆學(xué)生，共計31人，其中2/3的學(xué)生入學(xué)都是經(jīng)專業(yè)調(diào)劑的，因此學(xué)生入學(xué)之初對本專業(yè)多是不了解甚至是不感興趣的。經(jīng)過4年的學(xué)習(xí)，他們都能很好地完成學(xué)業(yè)，多數(shù)學(xué)生逐漸喜歡上了本專業(yè)，部分學(xué)生更是將本專業(yè)作為其未來進一步學(xué)習(xí)和工作的方向。今年7月，我系2007級本科生畢業(yè)，畢業(yè)率和就業(yè)率均為100%，畢業(yè)去向情況如圖1所示。
圖1廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系2007級本科畢業(yè)生去向
其中，11名學(xué)生進一步升學(xué)攻讀研究生；4名學(xué)生選擇了到美國、中國香港的高校深造；其他16名學(xué)生則進入企業(yè)就業(yè)。
3.2研究生培養(yǎng)
我系的研究生培養(yǎng)以加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心，以加強基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實驗實踐教學(xué)、論文創(chuàng)新寫作、促進理論與實踐相結(jié)合為重點，包含碩士研究生和博士研究生兩個層次。在碩士研究生方面，有3個學(xué)術(shù)型碩士學(xué)位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ)、模式識別與智能系統(tǒng)、計算機應(yīng)用技術(shù))和1個“計算機技術(shù)”工程碩士培養(yǎng)方向(智能工程及網(wǎng)絡(luò)安全方向)；在博士研究生方面，目前有1個二級學(xué)科博士學(xué)位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ))。
為了培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力，我們主要依托系里所承擔(dān)的科研項目，特別是國家級科研課題。學(xué)生們參與到課題研討中，接觸最新的學(xué)術(shù)前沿問題，并在不斷討論、實驗過程中逐步提高獨立科研能力。
為了促進學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合，我們積極加強與企業(yè)的聯(lián)系，建立聯(lián)合實驗室或聯(lián)合培養(yǎng)基地，例如，我們與深圳名人公司建立了機器翻譯聯(lián)合實驗室，與北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司建立了電力自動化軟件聯(lián)合實驗室，與廈門中資源有限公司建立了智能反垃圾郵件聯(lián)合研究中心，與廈門東南融通系統(tǒng)工程有限公司建立了計算機軟件與理論研究生教育創(chuàng)新基地等。這些基地的建立使學(xué)生能夠參與企業(yè)的實際課題，在提高實踐能力的同時也促進了就業(yè)。
目前，我系的研究生培養(yǎng)也取得了一些可喜的成果。學(xué)生們參加各種競賽或展示均取得了優(yōu)異的成績。例如，2010年，仿腦智能系統(tǒng)方向研究生研發(fā)的社交機器人――“文博之星NAO”項目獲得第三屆海峽兩岸(廈門)文化產(chǎn)業(yè)博覽交易會最佳創(chuàng)意產(chǎn)品銅獎；自然語言處理方向研究生研發(fā)的漢語句法分析器和漢語人名消歧系統(tǒng)分別參加2009中文信息學(xué)會句法分析評測(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信
息學(xué)會與SIGHAN聯(lián)合會議(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧評測，均榮獲第二名。
4反思
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)作為一個新興專業(yè)，雖然得到國內(nèi)許多高校的重視并有良好的發(fā)展勢頭，但目前仍存在一些發(fā)展的制約因素。第一，智能科學(xué)與技術(shù)未能被列為一級學(xué)科，因此各高校的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)只能依附于其他相關(guān)專業(yè)，導(dǎo)致該專業(yè)的發(fā)展缺少必要的學(xué)科保障，高層次人才(博士層次)的培養(yǎng)也受到嚴重制約；第二，智能科學(xué)與技術(shù)在國內(nèi)尚未形成明顯的產(chǎn)業(yè)群，因此該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)的行業(yè)特色不明顯，目前各高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)行業(yè)與計算機科學(xué)與技術(shù)、自動化、電子科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域基本相近，這導(dǎo)致該專業(yè)的特色無法被正確理解，也影響了專業(yè)招生。
在這種狀況下，我們認為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)要大力發(fā)展，應(yīng)突出兩點。首先，要加強智能科學(xué)與技術(shù)的科學(xué)研究，這一方面可以促進人才培養(yǎng)，另一方面也能通過展現(xiàn)高水平成果進一步擴大專業(yè)的學(xué)科影響力；其次，要加強智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)，以此提高專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力，進而增強專業(yè)的吸引力。
參考文獻：
[1] 鐘義信. 設(shè)置“智能科學(xué)與技術(shù)”博士學(xué)位一級學(xué)科：必要性、可行性、緊迫性[J]. 計算機教育,2009(11):5-9.
[2] 東,李紹滋, 潘偉. 廈門大學(xué)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)介紹[J]. 計算機教育,2009(11):46-48.
[3] 東,李紹滋. 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生實踐能力培養(yǎng)若干探索[J]. 計算機教育,2010(19):61-63.
Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University
CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei
在國家教育部質(zhì)量工程的支持下,中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院對國家級精品課程人工智能[1-2]和智能控制[3]、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能和國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團隊[4]等進行持之以恒的改革與建設(shè),取得一些成果。
“智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團隊”的教學(xué)隊伍是一支由國家級教學(xué)名師領(lǐng)銜[5],知識結(jié)構(gòu)、梯隊結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)比較合理,具有明顯的學(xué)科優(yōu)勢、課程優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和教學(xué)科研優(yōu)勢的頗具特色與影響力的教學(xué)團隊。該團隊以中南大學(xué)智能科學(xué)研究中心為核心,主要承擔(dān)人工智能基礎(chǔ)、智能控制導(dǎo)論、機器人學(xué)、專家系統(tǒng)等本科基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程,碩士學(xué)位課程人工智能、智能控制和機器人控制技術(shù)以及留學(xué)生碩士學(xué)位課程Artificial Intelligence和博士生學(xué)位課程智能系統(tǒng)原理與應(yīng)用的教學(xué)。
教學(xué)團隊在建設(shè)過程中,注重教學(xué)改革,加大課程建設(shè)和教材建設(shè)力度,不斷改進教學(xué)方法,在課程改革、教材建設(shè)、教學(xué)手段、隊伍建設(shè)以及交流合作等方面取得一些進展。本文擬就教學(xué)團隊的改革與建設(shè)的相關(guān)理念與實踐問題加以總結(jié),談?wù)勎覀兊囊娊狻?/p>
1創(chuàng)新教學(xué)方法
教學(xué)是教師的本職和核心工作。本教學(xué)團隊一直致力于教學(xué)方法與教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新,虛心學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進教學(xué)經(jīng)驗和方法,積極探索教學(xué)新路,形成了“以趣導(dǎo)課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學(xué)模式和教學(xué)方法[6-7]。充分激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,發(fā)揮獨立思考和創(chuàng)新思維,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。我們在教學(xué)過程中應(yīng)用了課堂演示、課堂互動、課堂辯論、課后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)實驗等一系列現(xiàn)代化全方位的教學(xué)新模式。此外,為提高學(xué)生的動手能力和理論水平,讓學(xué)生直接參與部分教師課題,理論聯(lián)系實際,為畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。具體措施如下:
1) 舉行課堂討論會,營造自由探索氛圍。
為調(diào)動學(xué)生的積極性,我們在授課過程中多次開展課堂討論會和辯論會等活動,讓學(xué)生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點,使學(xué)生全方位地接觸所學(xué)課程,培養(yǎng)學(xué)生的研究能力,真正實現(xiàn)師生互動,并鼓勵學(xué)生用英語討論。學(xué)生對有些問題展開了激烈的爭論,激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能,明確了學(xué)習(xí)目標。課程中還經(jīng)常請來在科研工作中擔(dān)任主要任務(wù)的教授和博士生來給學(xué)生介紹最前沿的科學(xué)動態(tài),激發(fā)學(xué)生們對所學(xué)知識和科學(xué)研究的興趣。在研究生教學(xué)方面,我們更進一步通過舉辦課程課堂學(xué)術(shù)研討會,讓學(xué)生在一年級就開始接觸學(xué)科前沿,自己查閱資料和動手寫科技論文,并在研討會上宣讀討論,培養(yǎng)獨立工作能力和從事學(xué)科前沿研究的能力,為將來的高層次研究打下基礎(chǔ)。
2) 倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。
注意采用面向問題的啟發(fā)式方法進行教學(xué),啟發(fā)學(xué)生求解問題能力,強化學(xué)生的參與意識,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)中還注意采用了多種交互式策略,如課堂教師提問、鼓勵或指定學(xué)生用英語提問、學(xué)生就某個知識點進行主題發(fā)言后老師點評等。此外,師生通過互聯(lián)網(wǎng)進行交互,方式包括Email、BBS和QQ談和交換文件等。
根據(jù)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新潛力,對有專業(yè)特長的本科生,在自愿情況下,挑選2～3名參與國家級項目研究工作,進行中長期培養(yǎng)試點,實現(xiàn)本科培養(yǎng)過程與碩士、博士研究生培養(yǎng)過程的銜接。
3) 增強課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié),籌建智能專業(yè)實驗室。
智能科學(xué)基礎(chǔ)課程的概念性較強,初學(xué)者感到比較抽象,而實驗教學(xué)又是薄弱環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合學(xué)生實際情況,我們對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)十分重視,設(shè)計了一些新的實驗項目,探索新穎的實驗方法。新開實驗項目包括人工智能實驗、智能控制實驗、專家系統(tǒng)實驗、機器人學(xué)實驗、人工智能課程設(shè)計等。對相關(guān)課程的原有實驗,我們也進行了一些改革,增設(shè)了個性化的實驗,使得學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報告自己研究的過程和結(jié)果留有空間。這些做法能夠鼓勵學(xué)生進行獨立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。通過實驗教學(xué),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際,驗證所學(xué)理論知識和概念,加深理解,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造能力。
除課堂實驗外,我們還充分發(fā)揮虛擬實驗的優(yōu)點,設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗,讓學(xué)生在課外上網(wǎng)練習(xí)。通過虛擬實驗,學(xué)生可以了解算法的具體運行過程,調(diào)整參數(shù)和過程,并進行驗證以加深對知識的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,從而達到教學(xué)目的。
結(jié)合科研,購進和自制部分新設(shè)備、新系統(tǒng),計劃建設(shè)智能專業(yè)實驗室,為教學(xué)提供更多的優(yōu)良實驗設(shè)備。例如,已研制“中南移動一號”和“中南移動二號”自主移動機器人共7臺,已購進RCB-1型教學(xué)機器人20套等。
教學(xué)團隊教師還指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽活動、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃及創(chuàng)新教育計劃項目等,取得優(yōu)秀成果。
2推進課程改革
教學(xué)改革是課程建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的生命線。我們把國家級精品課程和全國雙語教學(xué)示范課程放在優(yōu)先建設(shè)的位置,并以它們帶動其他課程建設(shè),完善系列課程建設(shè),同時新辦了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。
2.1搞好精品課程建設(shè),改進雙語示范課程教學(xué),穩(wěn)步推進系列課程建設(shè)
本團隊著力搞好已有的2門國家級精品課程、1門全國雙語教學(xué)示范課程,更新精品課程網(wǎng)站,豐富課程內(nèi)容。為了及時反映上述課程中相關(guān)科學(xué)技術(shù)的最新進展,我們調(diào)整了教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,修訂了教學(xué)大綱,并對教學(xué)內(nèi)容進一步優(yōu)化和更新,極大充實了各課程教學(xué)內(nèi)容。同時,通過校際教學(xué)活動和網(wǎng)上資源共享對精品課程、雙語教學(xué)示范課程進行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。
為加強精品課程建設(shè),完善和拓展課程體系,在總結(jié)現(xiàn)有精品課程的建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,又建成省級精品課程1門,校級精品課程1門。
為提高學(xué)生的專業(yè)英語水平和學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠開拓眼界,追蹤國際前沿科學(xué)研究,本團隊長期對雙語教學(xué)進行研究和實踐。除改進人工智能雙語教學(xué)示范課程外,團隊承擔(dān)的其他課程,如智能控制、機器人學(xué)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等也實行了雙語教學(xué),并為該課程引進英文輔助教材。例如,對人工智能課程,我們先后采用Nilsson和Russell等編著的國外影響較大的英文原版教材作為主要教學(xué)參考書[10-11],供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。在雙語教學(xué)中,一般以漢語講授為主,英語為輔,并對一些關(guān)鍵詞同時用漢語和英語表示。對部分章節(jié)或某個專題,采用純英語教學(xué)或以英語為主漢語為輔的教學(xué)。對PPT課件的編寫分為純漢語、純英語和英漢混合幾種方式。英語教學(xué)比例要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生英語水平而定,其檢驗標準是學(xué)生的接受程度與學(xué)習(xí)效果,根據(jù)這一點來適時調(diào)整雙語教學(xué)中英語對漢語的比例。
通過教改實踐,我們承擔(dān)的智能科學(xué)基礎(chǔ)課程逐步形成為具有明顯特色的課程體系。我們講授的課程從智能科學(xué)的基礎(chǔ)課程到專業(yè)基礎(chǔ)課程,再到專業(yè)實踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進、優(yōu)勢互補、協(xié)調(diào)發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科從基礎(chǔ)到應(yīng)用的系列課程體系。
2.2新辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)
智能科學(xué)與技術(shù)是當代科技發(fā)展的前沿學(xué)科和重要組成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培養(yǎng)能力[12]。我校的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科方向經(jīng)過近20年的發(fā)展,已形成了具有自身優(yōu)勢和特點的學(xué)科,在國內(nèi)具有一定的知名度和優(yōu)勢。為了促進智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展,經(jīng)過多年積極準備,我們于2009年申報了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)并獲得教育部批準。通過向兄弟學(xué)校學(xué)習(xí)調(diào)研,了解該專業(yè)人才需求、專業(yè)建設(shè)規(guī)劃,設(shè)定適應(yīng)培養(yǎng)目標的教學(xué)計劃與課程設(shè)置方案。雖然我們開辦“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)較晚,但我們從2002年開始,就一直關(guān)注和積極參與國內(nèi)智能科學(xué)的學(xué)科的討論與新專業(yè)籌備工作[13]。
我校于2009年申報獲準,在自動化專業(yè)增設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向,目前已招收2屆學(xué)生共84人。我們?yōu)檫x讀智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)方向的每個學(xué)生選定指導(dǎo)老師。每個學(xué)生都可以參加指導(dǎo)老師的課題,指導(dǎo)老師也可以利用自己的學(xué)識、經(jīng)驗和責(zé)任心來更好地管理呵護學(xué)生。這一做法取得明顯效果,不僅受到同學(xué)們的普遍歡迎,也得到了學(xué)校的肯定。我們還多次召開師生見面會并通過指導(dǎo)老師走訪宿舍,了解每個人的情況。為了消除代溝,努力融入同學(xué)當中,學(xué)習(xí)熟悉他們的語境和思維想法。我們的目標就是不讓一個學(xué)生掉隊。
創(chuàng)建與建設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)新專業(yè),將為智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)建設(shè)提供一個更加寬廣的平臺,并對計算機、自動化和電子信息等學(xué)科的專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)提供一個新的增長點。我們將以智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)為契機,虛心學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的專業(yè)建設(shè)的做法和經(jīng)驗,進一步規(guī)范智能科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)課程教學(xué),讓智能科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)建設(shè)登上一個新的臺階。
3加強教材建設(shè)
教材是教學(xué)的重要工具和資源,其水平直接影響教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中,我們與時俱進,對教學(xué)內(nèi)容不斷優(yōu)化與更新,精益求精地編寫反映學(xué)科發(fā)展的教材[14]。
我們對原有編寫出版的教材進行修訂,反映新世紀學(xué)科發(fā)展水平和發(fā)展趨向,以適應(yīng)教改需要。把這些最新內(nèi)容用于教學(xué),使學(xué)生了解到國際前沿動態(tài)和本學(xué)科的最新成果。
以相關(guān)系列課程為平臺,注重教材配套,服務(wù)因材施教,著眼長遠教材建設(shè)。僅2007年以來我們已出版的相關(guān)教材及專著如下:
《智能控制原理與應(yīng)用》,國家級精品課程配套教材,2007;《智能控制導(dǎo)論》,國家級精品課程配套教材,2007;《未知環(huán)境中移動機器人導(dǎo)航控制理論與方法》,2008;《機器人學(xué)》,第二版,國家級教學(xué)團隊配套教材,2009;《機器人學(xué)基礎(chǔ)》,國家級教學(xué)團隊配套教材,2009;《人工智能及其應(yīng)用》,第四版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《人工智能基礎(chǔ)》,第二版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《移動機器人協(xié)同理論與技術(shù)》,2010。
4優(yōu)化隊伍結(jié)構(gòu)
師資隊伍建設(shè)是團隊建設(shè)的源頭,沒有一流的教師隊伍就沒有一流的教學(xué)團隊。在師資隊伍建設(shè)上,我們一直采取引進優(yōu)秀人才和在職培養(yǎng)相結(jié)合的做法。對于人才的引進主要通過辦專業(yè)和辦學(xué)科點等方式吸引人才,還通過創(chuàng)造教學(xué)和科研條件,穩(wěn)定教師隊伍,解決個人的發(fā)展問題。
采取有效措施,提高主講教師的學(xué)術(shù)積累和教學(xué)水平。一是教研組教師,特別是中青年教師積極參加重要科研項目,提高學(xué)術(shù)水平。二是派中青年教師赴國外研修訪問,了解和學(xué)習(xí)發(fā)達國家同類課程的先進教學(xué)經(jīng)驗、相關(guān)課程設(shè)置情況與發(fā)展趨勢,將國外教學(xué)思想引入課程教學(xué)。
教學(xué)始終是教師的第一要務(wù),為了提高青年教師的教學(xué)素質(zhì),我們實施并完善了一系列管理措施和制度。
1) 設(shè)立名師工作室,實現(xiàn)名師資源共享形成多元化的帶教制度,安排高年資的教師對年輕教師進行傳、幫、帶,可以有業(yè)務(wù)方面的指導(dǎo),也可以有認識方面的交流。通過老教師對年輕教師全方位的指導(dǎo),使老教師的教學(xué)理念和經(jīng)驗得以繼承,加快了年輕教師的成長。
2) 有計劃地安排年輕教師虛心旁聽有經(jīng)驗教師的講課。通過聽課,不僅使年輕教師進一步掌握課程的內(nèi)容,更重要的是使年輕教師學(xué)到了老教師的教學(xué)方法和經(jīng)驗,對其今后從事教學(xué)工作起到了積極的指導(dǎo)作用。
3) 對于第一次上課和第一次上某門新課程的年輕教師,團隊都要在課前組織他們試講。試講前,安排老教師進行指導(dǎo),傳授教學(xué)經(jīng)驗。試講時,由團隊的教師參加聽課并對其進行講評,肯定其優(yōu)點,指出其不足,幫助青年教師盡快掌握課程的重點,找到更合適的講授方法。此外,我們還備課,統(tǒng)一基本教案,幫助年輕教師成長。
近兩年來本教學(xué)團隊獲得的主要教學(xué)獎勵就有徐特立教育獎、茅以升教學(xué)專項獎等。
5擴大交流合作
我們在做好自身團隊建設(shè)的同時,增進與全國相關(guān)高校和教學(xué)團隊的交流,學(xué)習(xí)兄弟團隊的建設(shè)經(jīng)驗,在課程示范、教材推廣、網(wǎng)絡(luò)資源輻射等方面發(fā)揮積極作用。我們還開展校內(nèi)合作,聯(lián)合不同院系進行教學(xué)和精品課程的申報與建設(shè),在校內(nèi)推廣改革成果;發(fā)表了一系列教改論文;發(fā)起籌備《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》;邀請企業(yè)界科技精英做本科生就業(yè)指導(dǎo)相關(guān)報告。
1) 增進校際交流,發(fā)揮輻射作用。
我們經(jīng)常以講座報告形式在許多兄弟院校進行教學(xué)與教改交流。例如,最近一年來就應(yīng)邀先后到上海交通大學(xué)、同濟大學(xué)、東華大學(xué)、東南大學(xué)、國防科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、清華大學(xué)等校就智能科學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)、教改和建設(shè)問題作專題報告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數(shù)以百計的高等院校采用我們編著的教材和網(wǎng)絡(luò)課程進行教學(xué),國內(nèi)已有眾多的從事人工智能課程和智能控制課程教學(xué)的教師,來信來函索取我們開發(fā)的課程教案、課程演示和網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)資料等,我們一直盡力地搞好推廣和服務(wù)工作。
2) 撰寫課程改革論文,進行國內(nèi)外交流。
本團隊成員僅近一年多來,就在中國教育開放資源網(wǎng)、中國人工智能學(xué)會13屆年會、計算機教育、高等理科教育、計算機與現(xiàn)代化等會議及刊物上發(fā)表10篇教改論文,在國內(nèi)外進行交流,起到介紹情況,交流信息和經(jīng)驗的積極作用。
3) 籌備全國相關(guān)課程教學(xué)研討會。
為了更好地交流經(jīng)驗,擴大影響和輻射作用,我們發(fā)起并聯(lián)合中國人工智能學(xué)會教育工作委員會、中國計算機學(xué)會人工智能與模式識別專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會智能機器人專業(yè)委員會、中國自動化學(xué)會智能自動化專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會人工智能基礎(chǔ)專業(yè)委員會,籌備召開了首屆《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》[15]。圍繞各個學(xué)校在智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的課程改革與建設(shè)、課程和專業(yè)教學(xué)計劃制定和未來發(fā)展設(shè)想等方面進行交流研討。通過交流研討,認真學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的經(jīng)驗,并盡可能匯報我們的經(jīng)驗。我們相信,在與會全體代表的共同努力下,本次課程教學(xué)研討會一定能夠取得積極的成果。
注:本研究獲得教育部國家級精品課程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能(2007年)、國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團隊(2008年)等項目支持。
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Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU
CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue
論文摘要：針對智能專業(yè)中工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的工程實踐、專業(yè)設(shè)置等問題，在分析智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文提出差異性培養(yǎng)目標、課題組制度和以點帶面制度等觀點，結(jié)合河北工業(yè)大學(xué)智能系三個年級的具體實施情況，在課外實踐方面取得令人滿意的效果和成績。
諾貝爾獎金獲得者西蒙把自然科學(xué)定義為探索自然界的奧秘，闡明自然現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象之間的規(guī)律及定律。具體到智能科學(xué)，就是研究人的智慧，建立人機結(jié)合系統(tǒng)理論，并用其模擬人的智慧。但是，值得注意的是，技術(shù)科學(xué)從本質(zhì)上是有別于自然科學(xué)的，技術(shù)科學(xué)是利用自然科學(xué)的一般規(guī)律與理論，研究人造物的構(gòu)成方法及原理的科學(xué)[1]。如智能技術(shù)是在智能科學(xué)的框架內(nèi)創(chuàng)建人機結(jié)合智能系統(tǒng)所需要的方法、工具和技術(shù)。然而，除了智能科學(xué)和智能技術(shù)，智能科學(xué)技術(shù)的研究任務(wù)還涵蓋一個重要的組成部分——智能工程，即利用智能科學(xué)的理念和思想，充分運用智能技術(shù)工具創(chuàng)建各種應(yīng)用系統(tǒng)[2]。由于智能科學(xué)、智能技術(shù)和智能工程三個領(lǐng)域所強調(diào)的研究任務(wù)不同，因此智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標可以分為科學(xué)技術(shù)型(或稱為研究型)和工程技術(shù)型(或稱為應(yīng)用型)。前者是研究型培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)具有學(xué)術(shù)研究或應(yīng)用研究能力的人才為主，尤其要體現(xiàn)人才培養(yǎng)的綜合性、復(fù)合性和創(chuàng)新性；后者是工程型培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)在工程領(lǐng)域中具有應(yīng)用復(fù)合能力的人才為主，尤其要體現(xiàn)人才培養(yǎng)的綜合性、復(fù)合性和應(yīng)用性[3]。更值得注意的是，進入21世紀之后，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，工程問題的綜合性與復(fù)雜性也不斷增強。在這種情況下，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)如何解決復(fù)雜系統(tǒng)提出的一系列工程問題，培養(yǎng)出具有時代特色的優(yōu)秀工程人才，是新時代賦予新專業(yè)的一種使命。
1智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀問題分析
由于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成立僅有短短7年時間，還處于不斷發(fā)展之中，所以不可避免地存在一些問題。一般來說，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)存在兩種模式：科學(xué)型人才和工程型人才。因此，如何根據(jù)各個學(xué)校的傳統(tǒng)優(yōu)勢和培養(yǎng)目標來選擇學(xué)生的培養(yǎng)模式，非常重要。然而，受傳統(tǒng)教育模式的影響，即使在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中，對人才的培養(yǎng)仍然偏重科學(xué)型，這就導(dǎo)致了目前該專業(yè)學(xué)生工程能力存在這樣或那樣的問題[4]。
1.1缺乏實際的工程訓(xùn)練和實踐
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)雖然重視基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)課程學(xué)習(xí)和學(xué)生分析能力的培養(yǎng)，但是對工程實踐訓(xùn)練和對學(xué)生相關(guān)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)相對較弱，重理論知識灌輸和輕實踐能力培養(yǎng)的老問題仍然存在，教學(xué)、科研與實際生產(chǎn)的結(jié)合不緊密，因此學(xué)生的綜合能力無法應(yīng)對如今復(fù)雜系統(tǒng)的工程問題，難以滿足用人單位的需求[5]。
1.2專業(yè)設(shè)置缺乏特色
隨著對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的深入理解，人們逐漸認識到這個專業(yè)的重要性和光明前景。近幾年，設(shè)置這個專業(yè)的高校正在迅速增加。然而，深入分析這一新專業(yè)的高校分布和地域分布，設(shè)置該專業(yè)的高校有“985”高校、教育部“211”工程重點建設(shè)高校、地方重點建設(shè)高校；而地域分布更為廣泛，在北京、天津、湖南、杭州等多個區(qū)域[6]。智能專業(yè)的這種不同水平的高校分布和地域分布決定了每個學(xué)校的專業(yè)設(shè)置應(yīng)該具有自己的特色，應(yīng)該適應(yīng)我國產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)多樣性和地區(qū)發(fā)展不平衡性的需要。因此，院校不問自身條件如何，不看當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如何，使得智能專業(yè)的辦學(xué)模式和專業(yè)設(shè)置大規(guī)模趨同的現(xiàn)象應(yīng)該得到充分的重視。
1.3缺乏對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)
雖然近幾年本科教育模式正在大力革新，如2010年國家層面開始實施的“卓越工程師”教育計劃，但是本科教育的填鴨式教學(xué)模式仍然廣泛存在，使學(xué)生被動地學(xué)習(xí)，以應(yīng)付考試。這種模式的后果只會導(dǎo)致學(xué)生死記硬背，創(chuàng)新意識薄弱，造成了學(xué)校培養(yǎng)和實際需要的嚴重脫節(jié)。
2優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的途徑探索
根據(jù)目前智能專業(yè)中工程實踐和課程設(shè)置存在的問題，我們提出了下面的解決方法。首先，根據(jù)學(xué)校的現(xiàn)實情況設(shè)置工程實踐的培養(yǎng)目標；其次，根據(jù)課程設(shè)置的不足提出課題組制度和以點帶面制度，作為課程設(shè)置的有效補充；最后，結(jié)合智能專業(yè)較新的專業(yè)知識實施創(chuàng)新型選題。通過有效實施這三個方法，培養(yǎng)優(yōu)秀的工程創(chuàng)新人才。
2.1差異性培養(yǎng)目標
培養(yǎng)目標是實現(xiàn)優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。差異性培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學(xué)生成才的本質(zhì)屬性，孔子早就說過“因材施教”的理念。所以，對智能科學(xué)與技術(shù)這個新專業(yè)來說，由于它仍處于快速發(fā)展和完善之中，尤其是不同類型高校又有實際情況，因此應(yīng)該制定具有差異性和多樣化的培養(yǎng)目標。比如說，研究型大學(xué)要致力于培養(yǎng)工程研究型、工程創(chuàng)新型的高端人才，以培養(yǎng)學(xué)術(shù)研究型的科學(xué)家、研發(fā)人員和設(shè)計工程師為主；而教學(xué)型大學(xué)工程人才的培養(yǎng)目標定位要突出應(yīng)用型，以服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)為主，培養(yǎng)從事工程施工和管理的工程人才。
差異性培養(yǎng)目標不但體現(xiàn)在不同地域和不同類型的高校之間，即使在同一所高校，也應(yīng)根據(jù)學(xué)生的興趣和實際情況確定不同的培養(yǎng)目標。具體來說，即使是一個班級的學(xué)生，他們的興趣和目標也不盡相同，如有的學(xué)生立志學(xué)好英語，有的學(xué)生準備全力以赴考研不顧其他，有的學(xué)生準備把自己的興趣當做追求目標。因此，充分考慮和尊重學(xué)生目標的差異性，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個前提。
2.2改革培養(yǎng)方式與途徑
目標確定以后，接下來就涉及到優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)如何實施的問題，其核心是讓學(xué)生得到充分的工程訓(xùn)練，調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性。實際操作過程中，教師可以把學(xué)生真正放到競賽的賽場上，如參加教育部“質(zhì)量工程”建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”設(shè)計大賽、“盛群杯”單片機創(chuàng)新設(shè)計競賽、“飛思卡爾”智能車競賽等。這些競賽都是以創(chuàng)新為主要訴求，課題的名稱自擬。因此，通過這些比賽，學(xué)生們可以從選題、制作、參賽、完善作品等多個環(huán)節(jié)體會工程創(chuàng)新的全過程，大大提高工程實踐能力，為成為工程創(chuàng)新人才打下堅實的基礎(chǔ)。如何根據(jù)智能專業(yè)的特點，并結(jié)合各種創(chuàng)新競賽，來實施這樣的工程訓(xùn)練呢？通過下面兩種制度可以有效實現(xiàn)。 轉(zhuǎn)貼于
第一，實施課題組制度。即把智能系的學(xué)生分成多個課題組。如我校的第一屆學(xué)生分成了7個課題組，每組4～5人，在課題組的基礎(chǔ)上實行導(dǎo)師制，每位導(dǎo)師可帶1～2組。課題組的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學(xué)生獨立提出問題的能力、獨立解決工程實際問題的能力、科學(xué)研究能力和科技開發(fā)及組織管理能力。但是，有一個前提，課題組制度要保證讓學(xué)生廣泛參與，這樣才能最大可能和最大范圍地培養(yǎng)優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才。因此，實施下面的以點帶面制度，對保證學(xué)生的參與廣度和培養(yǎng)質(zhì)量非常必要。
第二，實施以點帶面制度。隨著智能專業(yè)的快速發(fā)展，學(xué)生越來越多，課題組越來越多，但教師的精力畢竟是有限的，難以指導(dǎo)太多課題組的學(xué)生。我們采用以點帶面制度來解決這個問題。從橫向方面看，我們采用組長負責(zé)制和核心組員制，每個課題組的組長和核心組員由能力相對較強的學(xué)生擔(dān)任，作為導(dǎo)師和課題組組員之間的聯(lián)系紐帶，導(dǎo)師僅僅將相關(guān)的課題任務(wù)傳達給他們即可。這樣既能夠大大降低指導(dǎo)教師的工作量，也能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極主動性和自主性，鍛煉他們獨立解決問題的能力和團結(jié)協(xié)作、組織管理的能力。從縱向方面看，在課題組還涉及到不同年級的情況下，以點帶面制度就是核心組員指導(dǎo)低年級學(xué)生。這樣就實現(xiàn)了同一年級之間、不同年級之間的良性循環(huán)，保證無論那個年級的課題組，總有一個核心組員在指導(dǎo)，而指導(dǎo)教師一般僅僅親自指導(dǎo)核心組員，最終實現(xiàn)使用指導(dǎo)教師的有限時間，而使學(xué)生的收益最大化。以點帶面制度保證了教學(xué)指導(dǎo)質(zhì)量和學(xué)生深入、廣泛、全過程參與工程訓(xùn)練活動，從而鍛煉他們的工程創(chuàng)新能力。
2.3重視對學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新是教育部實施的“質(zhì)量工程”的核心。對智能專業(yè)的學(xué)生來說，創(chuàng)新的核心是創(chuàng)新意識和選題。該專業(yè)學(xué)生一般會接觸到最新的智能傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能執(zhí)行技術(shù)、智能信息處理技術(shù)。這些新的技術(shù)自然帶來一批新的元器件和新的信息處理方式。因此，使用這些新的元器件和新的信息處理方式，結(jié)合我們的生活需求，就比較容易實現(xiàn)具有創(chuàng)新性的選題。選題確定后，就可以采用課題組的方式和以點帶面的模式，通過“實踐學(xué)習(xí)”方式，將專業(yè)理論的學(xué)習(xí)與科研實踐緊密結(jié)合，在項目實踐中增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力和實踐動手能力，促進學(xué)生的綜合素質(zhì)發(fā)展，最終培養(yǎng)一批兼具創(chuàng)新力和領(lǐng)導(dǎo)力的精英之才。
通過以上三個方面的實施，智能系的幾個課題組在“挑戰(zhàn)杯”、“盛群杯”單片機創(chuàng)新設(shè)計競賽等創(chuàng)新類比賽中制作出很有創(chuàng)意的作品，應(yīng)用了智能專業(yè)的許多知識，取得了優(yōu)異成績。這極大鍛煉了學(xué)生的工程創(chuàng)新能力，初步達到了工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標。
3結(jié)語
在國內(nèi)各個專業(yè)普遍重視工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的大環(huán)境下，筆者為培養(yǎng)優(yōu)秀的工程創(chuàng)新人才提供了一種思路和方案。筆者提出差異性培養(yǎng)目標、課題組制度和以點帶面制度，并把這些方法應(yīng)用到智能系學(xué)生的工程能力培養(yǎng)上，確立了學(xué)生的自我管理方式。學(xué)生做出了優(yōu)秀的創(chuàng)新作品，通過在創(chuàng)新競賽中的全過程“實踐學(xué)習(xí)”，增強了實踐動手、團結(jié)協(xié)作和組織協(xié)調(diào)等工程能力，最終成為能夠提出創(chuàng)新問題并有效解決問題的具有工程創(chuàng)新能力的人才。該方法具有較強的實踐價值和良好的效果，初步達到了將智能系專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)成為工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標。
參考文獻
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1 智能系·信科院
智能科技系是2002年9月初正式成立的，它完全根植于北人信息科學(xué)中心，末作增擴。后者的簡稱——“信息中心”——雖然易與“計算中心”或“情報資料中心”混淆，卻是上世紀八十年代中期北大一些有識之士倡議建立的第一個多學(xué)科交叉研究中心。它以數(shù)學(xué)系、無線電f電子學(xué))系和計算機系為主，聯(lián)合心理學(xué)、中文、遙感等共十個系所而組成，宗旨是開展多學(xué)科交叉研究，充分發(fā)揮北大的綜合優(yōu)勢。即使放在二十余年后的今天來看，這樣的舉措也是頗有前瞻性和魄力的。在此基礎(chǔ)上，北大很快于1986年建立了第一個國家重點實驗室。就是這樣人數(shù)不多的一個機構(gòu)，先后出過三名院士和一名北大常務(wù)副校長。以指紋識別為代表的研究成果進入國際先進行列，在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。
2003年9月10日，北京大學(xué)最大的學(xué)院——信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院——成立。它包括計算機、電子學(xué)、微電子學(xué)和智能科學(xué)四個系，有十二個(研究)所和中心，兩個國家重點實驗室和若干部門實驗室。系是教學(xué)單位，所和中心是研究實體。從此，智能科學(xué)系(暨信息中心、國家實驗室三位一體)翻開了新的一頁。
2 專業(yè)增列·學(xué)會指導(dǎo)
成立智能科學(xué)系除了要順應(yīng)北大“系并院”的潮流，也是完善作為學(xué)?；窘ㄖ茊挝凰貍涞?。何新貴院士為系取了名稱，如今許多學(xué)校也大都采用這樣的稱謂。查紅彬教授擔(dān)任系主任，筆者是主管學(xué)科建設(shè)和教學(xué)的副主任，具體參與負責(zé)各項相關(guān)工作。創(chuàng)辦國內(nèi)第一個智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)也是我們這一班人繼承傳統(tǒng)的首要任務(wù)。事實上，早在一年多前，大家就進行了醞釀，特別是中國人工智能學(xué)會教育工作委員會多次組織的相關(guān)研討，成為重要的準備基礎(chǔ)。
北大是一級學(xué)科下自主增設(shè)、增列學(xué)科專業(yè)的學(xué)校。系領(lǐng)導(dǎo)上任伊始第一件事就是要在當年申辦智能本科專業(yè)，而且志在必得。為此，我們在前期制定了詳細的步驟計劃，進行了深入調(diào)研和各項準備工作。我們起草完成了所需的各項材料(人才需求論證、專業(yè)建設(shè)規(guī)劃和適應(yīng)培養(yǎng)目標的教學(xué)計劃與課程設(shè)置方案、教師教輔隊伍和基本辦學(xué)條件說明以及國內(nèi)外背景對比材料等)，中國人工智能學(xué)會涂序彥等學(xué)者對此進行了專家論證，協(xié)助完成了論證報告。這些工作就緒后，我們在2003年10月下旬向?qū)W校主管副校長、教務(wù)部負責(zé)領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)做了匯報說明，并于10月30日正式提交申請材料。經(jīng)學(xué)校的學(xué)部討論通過，校教務(wù)部審核和校教學(xué)科研工作委員會論證(由于是國家公布專業(yè)目錄外者)，再經(jīng)校學(xué)術(shù)委員會審議，報校長辦公會批準，最后于12月15日前順利完成了全部程序，報教育部備案。2004年初，教育部正式批復(fù)并公布了北京大學(xué)“智能科學(xué)與技術(shù)”新的本科招生專業(yè)。這個專業(yè)名稱是查紅彬教授建議的，日后成為教育部批復(fù)新申辦學(xué)校的統(tǒng)一提法。
由于“智能科學(xué)與技術(shù)”未在國家公布的專業(yè)目錄中，因此是增列而非設(shè)置，北京大學(xué)將其置于計算機科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科之下。由于北大歷來嚴格控制招生規(guī)模，我們的30名招生計劃是由信息學(xué)院其他三個系從原有計劃分配名額中擠出來的。新專業(yè)的計劃發(fā)展規(guī)模最終為50名。
3 教學(xué)計劃·四校會議
智能科學(xué)系雖然成功地創(chuàng)建了國內(nèi)第一個“智能科學(xué)技術(shù)本科”專業(yè)，但也面臨著許多挑戰(zhàn)。首先是缺乏本科教學(xué)的經(jīng)驗。盡管信息中心前身具有北大最早的碩士點、博士點和博士后流動站，研究生培養(yǎng)己歷十余年，但一直實施科研主導(dǎo)體制，未曾從事過本科教學(xué)。師資隊伍擴充快，新進年輕博士比例大，而真正有過本科教學(xué)經(jīng)歷者寥寥無幾。此外，信息學(xué)院成立后開始調(diào)整教學(xué)計劃，制定了一年級統(tǒng)一課程內(nèi)容，新生是按學(xué)院統(tǒng)一招進來，第一年共同學(xué)習(xí)，后三年才分專業(yè)培養(yǎng)。我們雖然為申辦專業(yè)制定了一套課程計劃，但因不兼容學(xué)院的統(tǒng)一規(guī)劃而未能第一次通過學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會的審核。為此，我們組織學(xué)院經(jīng)驗豐富的老教授，為本系青年教師進行教學(xué)培訓(xùn)，聽取學(xué)院主管負責(zé)領(lǐng)導(dǎo)和幾位多年從事本科教學(xué)管理的老系主任對教學(xué)計劃的修訂意見。
通過幾個月的努力，我們完善了智能科學(xué)系的課程體系，并最終通過學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會的審核。這個教學(xué)計劃具有幾個特點：一個大基礎(chǔ)——以學(xué)院的數(shù)、理和信息類為主，強調(diào)寬厚扎實;三個核心課程群作為專業(yè)理論基礎(chǔ)，包括智能基礎(chǔ)課程群(智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、人工智能、腦與認知科學(xué)、信息論、信號與系統(tǒng))、機器感知課程群(生物信息處理、圖像處理、數(shù)字信號處理、模式識別)和計算智能與知識發(fā)現(xiàn)課程群(智能信息處理、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、計算智能等)，以及兩門實驗(機器感知和機器智能)和其他各種選修課。四年學(xué)分150分，其中必修88學(xué)分(包括全校公選26學(xué)分、大類平臺20學(xué)分、學(xué)院要求的13學(xué)分、專業(yè)必修29學(xué)分)，專業(yè)選修56學(xué)分(含專業(yè)課44學(xué)分、通選課12學(xué)分)，畢業(yè)設(shè)計6學(xué)分。
為了更好地交流經(jīng)驗，擴大本專業(yè)的影響力，2005年5月，我們發(fā)起并與第二批獲準的學(xué)校(南開、北郵、西電)在北大召開了四校研討會，圍繞各個學(xué)校在智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的建設(shè)、招生、教學(xué)計劃制定和未來發(fā)展設(shè)想等方面進行交流研討，并建立了聯(lián)系機制和網(wǎng)站。全國一些兄弟院校也紛紛來北大了解情況，開展座談，我們則盡可能貢獻自己的經(jīng)驗，給予支持。
4 招生·分流
從2004年開始，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院按學(xué)院大類招生，每年接收330～340名本科生，占全校的1/9左右。學(xué)生高考排名在全校屬中上，但成績分布差異較大。與學(xué)校的其他學(xué)院(多從一個系成長為一個學(xué)院，如數(shù)、理、化、生等)相比，信息學(xué)院是由四個不同的系合并而來的，專業(yè)跨度大，因此采用一年分流的模式(上述學(xué)院為二年分流)，筆者被指定負責(zé)這項工作。我們提出自愿為主、計劃為輔的方針，盡量滿足同學(xué)們的興趣志向。制定的分配計劃是：電子學(xué)系120人、計算機系110人、微電子系70人、智能科學(xué)系30人，允許有10%的調(diào)整。分流工作在大一下學(xué)期(每年4月份)進行，包括全院動員、四個系專題介紹宣傳、開放日參觀咨詢等幾個步驟，可謂熱鬧非凡，同學(xué)們可以充分了解了四個系的專業(yè)特色。
為了克服盲目性引發(fā)的偏差，我們建立了一個網(wǎng)上分流系統(tǒng)，在正式填報專業(yè)前，增加了摸底預(yù)填報的環(huán)節(jié)，及時反饋群體意向的分布信息，指導(dǎo)學(xué)生們的選擇，也便于學(xué)院掌握動向，調(diào)整措施。這種大類招生、進來一段時間后再分專業(yè)的舉措體現(xiàn)了北大的人文關(guān)懷。智能專業(yè)初辦，基礎(chǔ)條件差，缺乏畢業(yè)生記錄的宣傳說明，與學(xué)院其他三個老牌系(電子學(xué)系50年歷史、計算機和微電子系30年歷史)相比較并無優(yōu)勢可言，但是我們通過扎扎實實的工作和細致有效的改進，使這個新方向日益顯現(xiàn)出魅力。隨著智能專業(yè)的成熟，特別是有了第一屆畢業(yè)生后，就愈加受到更多學(xué)生的喜愛。
選擇智能專業(yè)的人數(shù)逐年上升，2004級34人、2005級36人、2006級39人、2007級43人，目前正在進行的2008級分流達到45人。除了在信息學(xué)院內(nèi)部的影響力不斷擴大，北京大學(xué)其他學(xué)院的轉(zhuǎn)系情況也開始有了可喜的變化。北大最好的元培計劃實驗班今年第一次有4名學(xué)生選擇智能專業(yè)，醫(yī)學(xué)部和光華管理學(xué)院也有申請者(本文成稿時這項工作還在進行)，2008級學(xué)生肯定突破50名，我們在第五年就達到了創(chuàng)辦智能科學(xué)專業(yè)的規(guī)劃目標。
5 首屆生·班主任
在新辦專業(yè)中，有一項由教授擔(dān)任智能本科專業(yè)班主任的舉措。這是利用教授的學(xué)識、經(jīng)驗和責(zé)任心來更好地管理呵護自己的學(xué)生，避免了年輕教師因職稱晉升等壓力可能出現(xiàn)的疏漏。這一做法取得明顯效果，不僅受到同學(xué)們的普遍歡迎，信息學(xué)院也開始考慮推行。筆者擔(dān)任了智能專業(yè)的第一任班主任。首屆學(xué)生(2004級)有34名，他們進入北大后毅然選擇全新的智能專業(yè)是很有勇氣的，全班有11名來自北京的學(xué)生，5名女同學(xué)，這個比例迥異于整個信息學(xué)院的總體分布。
該班學(xué)生的年齡恰與我自己的孩子相同，我天然地熟悉他們的一般特點，也理解家長們的想法。北大信息學(xué)院的淘汰率平均是7%，每年都有20多人退學(xué)。這班學(xué)生在大一時的成績并不占優(yōu)，其中有幾人處在邊緣位置，因此，我立下的最低目標就是確保所有同學(xué)不掉隊。我首先通過全班民主選舉任命了一個5人組成的班委會，這個5人機構(gòu)在隨后的幾年中發(fā)揮了重要作用：其次走訪宿舍，了解每個人的情況，為了消除代溝，我努力融入同學(xué)當中，學(xué)習(xí)熟悉他們的語境和思維想法。我同多數(shù)同學(xué)家長有過接觸，從中更深入地掌握學(xué)生的性格特點，也包括尋求家長的必要配合。我與所有同學(xué)做過不止一次的個人交談，經(jīng)常是在晚間，很多時候是他們主動找我，談遇到的各種困惑、自己的想法、志向等，我利用這些機會及時解決了具體問題。在學(xué)習(xí)上，我組織全班同學(xué)開展互幫互學(xué)，尤其對幾門有難度的專業(yè)課程進行“聯(lián)合攻關(guān)”。全班的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課程成績甚至超過了計算機系。
幾年來，全班團結(jié)互助，像一個大家庭，班委會也一再連任，得到全體擁護。到畢業(yè)時全部合格，實現(xiàn)了我的愿望。不僅如此，全班的學(xué)習(xí)成績在學(xué)校的綜合評估中優(yōu)良率達93‰畢業(yè)設(shè)計都在良以上，有14人獲優(yōu)秀，更有三名同學(xué)的畢業(yè)論文被評為學(xué)院“十佳”論文。學(xué)院的第一、三名也都出自我班。34名同學(xué)中有22名繼續(xù)保送本校讀研(其中20人仍在本系)，4名同學(xué)去了大的國企和知名外企工作，8名同學(xué)出國深造，在歐、美一些名校攻讀博士，其中有一名學(xué)生同時拿到了包括哈佛、MIT、CMU、UCLA在內(nèi)的著名大學(xué)的全額獎學(xué)金(最后選擇MIT)。第一屆智能專業(yè)學(xué)生的良好成績極大鼓舞了我們，增強了我們辦智能專業(yè)的信心，也為以后的幾屆同學(xué)做出榜樣。
幾年班主任的經(jīng)歷讓我深深地體會到，進入二十一世紀的大學(xué)，教書、育人同等重要。要適應(yīng)新時代年輕人的特點，保持我們民族的優(yōu)良傳統(tǒng)，把人格培養(yǎng)放在首位。能夠進入北大的學(xué)生都是各地的尖子，當他們聚集在這所著名學(xué)府時，首先要調(diào)整原來俯視周圍的習(xí)慣，學(xué)會平視甚至仰視其他同學(xué)，平和自己的心態(tài)，開闊胸懷，樹立人生抱負和刻苦努力的決心，這樣才能正確對待困難和挫折，才有所作為。班主任的工作往往細致入微，其實是把70%的精力用到30%的人上面。一些學(xué)生掉隊是否可以避免，關(guān)鍵看班主任的工作是否到位。
6 培養(yǎng)體系·本研貫通
北大是(文)理科性質(zhì)的學(xué)校，“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)也是按理學(xué)設(shè)置，盡管它更強調(diào)學(xué)科交叉。從智能科學(xué)的內(nèi)涵來看，我們設(shè)立的培養(yǎng)方向更多地是繼承自身傳統(tǒng)和學(xué)校的綜合優(yōu)勢，突出“以人為本”的腦認知和與心理生理結(jié)合，開展機器感知(視、聽、觸)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信息，進而發(fā)現(xiàn)知識的機器智能兩個方面的研究。同時，我們配合學(xué)院的教學(xué)指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)置課程計劃，除了全校的公共必修課程(外語、政治和體育)，還有學(xué)院的公共平臺課。第一年主要是夯實數(shù)學(xué)、物理和信息類的基礎(chǔ)，后三年的專業(yè)課程安排是以必修的專業(yè)基礎(chǔ)和機器感知與機器智能兩個方向的專業(yè)核心課程為架構(gòu)。為了強調(diào)學(xué)生的動手能力，還重點建設(shè)了兩門實驗課程。此外，還利用學(xué)校的各種本科科研基金項目(包括大學(xué)生創(chuàng)新基金、著政基金、泰兆基金、校長基金)和各個實驗室承擔(dān)的項目來吸引學(xué)生，培養(yǎng)他們思考問題的能力，提高他們的研究興趣，為日后進一步深造打基礎(chǔ)。由于絕大多數(shù)學(xué)生都將讀研，這樣的安排無疑起到了積極作用，并成為撰寫畢業(yè)論文的基礎(chǔ)。我們還打通了本科高年級與研究生一年級的課程，利用各種機會舉辦研究講座，如龍星計劃、專題報告、國際人工智能遠程教學(xué)等活動，開闊學(xué)生的視野，引導(dǎo)研究方向，調(diào)動學(xué)生的潛質(zhì)。從專業(yè)特點來看，我們的智能學(xué)科更偏向于“軟”的一側(cè)，因此也充分利用信息學(xué)院，特別是計算機系的各類教學(xué)資源來幫助扶持新辦專業(yè)的成長。
我們原有的博士、碩士點是計算機應(yīng)用技術(shù)和信號與信息處理兩個方向，為了讓我們的培養(yǎng)體系更加系統(tǒng)，我們進行了兩年的精心準備。2007年底，我們正式向北大研究生院申請增列“智能科學(xué)與技術(shù)”碩士和博士點。經(jīng)過必要的論證，最終獲得批準，及時銜接第一屆本科畢業(yè)生升研。至此，本、碩、博一以貫通，作為計算機科學(xué)與技術(shù)下的二級學(xué)科，一個完整的智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)體系建立起來，從培養(yǎng)體制上保證了新興智能專業(yè)的順利發(fā)展。
7 特色專業(yè)·教學(xué)團隊
五年來，北京大學(xué)智能科學(xué)技術(shù)本科專業(yè)從醞釀到創(chuàng)辦，可謂初見成效，走過了頗具挑戰(zhàn)的歷程。除了確定具有特色的培養(yǎng)目標和方向外，還需要扎扎實實落實每一個環(huán)節(jié)，并在實踐中檢驗。本科教學(xué)迥異于研究生培養(yǎng)，它的計劃性、按部就班執(zhí)行的嚴格性以及每堂課程的內(nèi)容安排和效果評估必須一絲不茍。
信息學(xué)院秉承了北大的優(yōu)良傳統(tǒng)，對這個新辦的專業(yè)給予了巨大支持和關(guān)懷，使我們能迅速成長起來。我們從一開始就有一套嚴格的課程設(shè)置審核程序、教案檢查制度和新教師上崗準入的試講考核手續(xù)。學(xué)院有一支由經(jīng)驗豐富的退休教師組成的督導(dǎo)組，隨堂聽課評估每一位教師的講課內(nèi)容、方式和教學(xué)效果，及時糾正問題。作業(yè)批改和試卷出題也都有嚴格規(guī)定。在課程體系的建設(shè)方面，信息學(xué)院打通了一年級的公共部分，深化和夯實了數(shù)理基礎(chǔ)。
在專業(yè)課程上，智能科學(xué)系提煉了三個課程群，并組織教師進行重點建設(shè)。此外還加強對學(xué)生動手能力和獨立思考解決問題能力的培養(yǎng)。
除了在專業(yè)上實施分流培養(yǎng)外，我們還針對北大學(xué)生的特點，在基礎(chǔ)課采用實驗班的A、B分級組合方式，滿足不同專業(yè)對各自基礎(chǔ)培養(yǎng)的要求。在專業(yè)課程群中，也允許不同興趣的組合選擇，充分發(fā)揮和提升學(xué)生的能力。為了更好地關(guān)懷學(xué)生順利成長，我們除規(guī)定教授擔(dān)任班主任外，還設(shè)立了本科生學(xué)術(shù)導(dǎo)師制，加強對學(xué)生的各種指導(dǎo)。智能科學(xué)系也注重師資隊伍建設(shè)，引進了一大批(半數(shù)以上)優(yōu)秀的年輕教師，其中信息學(xué)院中從國外回來的教師比例是最高的，為這一新興學(xué)科注入了最具活力和新思想的力量。在招聘教師時，教學(xué)需求和能力成為評價的重要指標。
2007年，我們接受了教育部的學(xué)科評估，新辦專業(yè)得到好評。學(xué)校開始關(guān)注我們的進步，在隨后的一年中，我們一再從學(xué)校的競爭中脫穎而出，陸續(xù)獲得了國家一類特色專業(yè)、北京市一類特色專業(yè)和北京市優(yōu)秀教學(xué)團隊等稱號，2008年又獲得國家級教學(xué)團隊稱號。我們的培養(yǎng)體系和人工智能雙語教學(xué)也分獲北京大學(xué)的教學(xué)一、二等獎。
8 結(jié)語·致謝
盡管北大年輕的“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)建設(shè)初見成效，但征程是漫長的，我們還會面臨更多的挑戰(zhàn)和問題。然而，智能科學(xué)這個本科專業(yè)方向是很有希望的，它不僅吸引了大學(xué)的新生，也在高考人群中產(chǎn)生著愈加重要的影響，它的健康發(fā)展需要大家共同的努力和精心培植。每所大學(xué)都有不同的特點，我們應(yīng)該從學(xué)校、師資、方向、生源以及學(xué)科培養(yǎng)性質(zhì)和目標等條件出發(fā)來建設(shè)新興專業(yè)。以上是筆者對北京大學(xué)第一個“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)創(chuàng)建歷程的回顧，希望與同行共享。
在專業(yè)建設(shè)過程中，許多人給予了熱情幫助和支持。這里要特別感謝北大信息學(xué)院陳徐宗教授，感謝中國人工智能學(xué)會涂序彥和王萬森教授。
最后引龔定庵一句名言：“但開風(fēng)氣不為師”。
9 總結(jié)與展望
本文介紹了廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系在學(xué)科發(fā)展、科學(xué)研究和人才培養(yǎng)方面的基本建設(shè)情況。我們希望這些初步的工作總結(jié)能對目前正積極籌辦本專業(yè)的兄弟院校起到一定的借鑒作用。
文章編號：1672-5913（2013）07-0038-04
中圖分類號：G642
本科生導(dǎo)師制為本科生配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師，從而進行因人施教、教與育結(jié)合的人才培養(yǎng)，是一項創(chuàng)新型的本科生培養(yǎng)模式。作為一種高效的、個性化的人才培養(yǎng)制度，其執(zhí)行效果不如想象中的那么好，特別是在我國實現(xiàn)高等教育大眾化的進程中，大學(xué)生在校人數(shù)逐年增多，而大學(xué)教師相對較少，使得眾多的本科生得不到教師的直接指導(dǎo)和幫助，從而使本科生導(dǎo)師制的積極意義不能被完全發(fā)揮。因此，我們有必要研究一種切實可行的本科生導(dǎo)師制模式，以適應(yīng)新形勢下高等教育對培養(yǎng)優(yōu)秀人才的需要。
1 本科生導(dǎo)師制與復(fù)合型人才培養(yǎng)的內(nèi)涵
1.1本科生導(dǎo)師制及其發(fā)展現(xiàn)狀
本科生導(dǎo)師制（Tutorial System）是在師生雙向選擇的前提下，由愛崗敬業(yè)、品德高尚、知識淵博的教師擔(dān)任本科生的指導(dǎo)教師，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、心理等方面進行個別指導(dǎo)的教學(xué)制度。
本科生導(dǎo)師制最早在15世紀由牛津大學(xué)發(fā)明并實行。美國的普林斯頓大學(xué)于1902年引進了導(dǎo)師制。1998年，美國研究型大學(xué)本科教育委員會在“重建本科生教育：美國研究型大學(xué)發(fā)展藍圖”報告中建議每個本科學(xué)生都要有一名導(dǎo)師，這種形式應(yīng)該在所有研究型大學(xué)中推廣開來。
就我國目前的大學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來看，導(dǎo)師制在傳統(tǒng)上只用于碩士和博士研究生層次。而在本科生層次上，只有少數(shù)院校的培優(yōu)班采用了導(dǎo)師制。例如，北京大學(xué)的元培計劃實驗班、北京郵電大學(xué)的葉培大學(xué)院等，在低年級實行基礎(chǔ)課程教育，構(gòu)建合理的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)；在高年級由學(xué)業(yè)導(dǎo)師因人施教，進行個性化的專業(yè)教育及素質(zhì)教育。由于傳統(tǒng)教學(xué)管理方式及師生資源分配模式的影響，導(dǎo)師制未能充分發(fā)揮其積極意義，實施效果不是十分理想。
事實上，從中學(xué)進入大學(xué)是一個跨越。在這個跨越中，中學(xué)的學(xué)習(xí)方法、生活環(huán)境等都與大學(xué)中的不同。同時，4年的大學(xué)正是大學(xué)生思維方法、學(xué)習(xí)能力、身心素質(zhì)等方面趨于成熟及穩(wěn)定的階段。由此可見，在大學(xué)生本科層次施行導(dǎo)師制，對于豐富學(xué)生的素質(zhì)教育、促使教書與育人有機結(jié)合、做到因材施教，顯得十分重要。
1.2智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特色及復(fù)合型人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)是一門涉及數(shù)學(xué)、生命科學(xué)、認知科學(xué)、信息科學(xué)、控制科學(xué)、計算機科學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科，是信息科學(xué)技術(shù)的核心、前沿和制高點。我國新型經(jīng)濟的發(fā)展需要大量的高層次智能科技人才，而智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科為復(fù)合型人才的培養(yǎng)提供了天然的良好環(huán)境。具體說來，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的內(nèi)涵包含以下幾點。
1）基礎(chǔ)扎實，知識運用能力強。學(xué)生能通過深入學(xué)習(xí)，掌握智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)，同時具備領(lǐng)域相關(guān)的多學(xué)科知識，包括計算機、自動化、信息、通信等，學(xué)會交叉融合，貫通多學(xué)科綜合知識，從而使本專業(yè)的畢業(yè)生有能力在未來知識激增的信息社會中適應(yīng)知識更新和淘汰的多種挑戰(zhàn)。
2）學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力強。學(xué)生通過參與專題討論、課程或?qū)W術(shù)報告、參加學(xué)科競賽等活動來調(diào)整、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，提高采用智能科學(xué)技術(shù)與理論解決問題的能力，增強自我學(xué)習(xí)的意識和創(chuàng)新能力，能夠面對新的快速發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，能夠適應(yīng)層出不窮的新環(huán)境、新問題，不斷更新知識體系。
3）綜合素質(zhì)高。學(xué)生應(yīng)當具備很強的社會及集體責(zé)任感，崇尚“真、善、美”，敢于堅持真理，具有理想與抱負，具備自信、樂觀、積極向上的心理狀態(tài)以及良好的面對困難與挫折的心理素質(zhì)。
基于此，我們將智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標設(shè)定為：培養(yǎng)具有科學(xué)創(chuàng)新精神和實踐能力、通曉世界知識、具有踏實的工作作風(fēng)和良好的語言文化交流能力的高質(zhì)量人才。學(xué)生僅掌握簡單的課本知識，遠遠無法達到智能科學(xué)與技術(shù)人才的要求，因此亟需探索一種能夠增強師生在培養(yǎng)過程中的深度互動與溝通的模式。本科生導(dǎo)師制為學(xué)生提供包括學(xué)業(yè)、思想、生活等在內(nèi)的全面指導(dǎo)，順應(yīng)了這種變化和要求。
北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2006年開始正式招生，至今已完成了近6年的教學(xué)實踐，積累了很多寶貴的經(jīng)驗和教訓(xùn)。如何將自身經(jīng)驗與學(xué)科發(fā)展的趨勢和方向相結(jié)合，深入地研究復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，有助于高層次人才的建設(shè)，對人才培養(yǎng)活動具有調(diào)控、規(guī)范和導(dǎo)向作用。
2 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制模式探索
我們以北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為試點，探索一種高效、可行的本科生導(dǎo)師制實施方案，為培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才提供真實可信的參考依據(jù)，從而有助于在未來形成適用范圍更廣、更具指導(dǎo)意義的本科生導(dǎo)師制可操作規(guī)范和導(dǎo)向。
2.1實施對象
該模式實施對象為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2年級到4年級的全部學(xué)生，共約90人。這與此前國內(nèi)高校注重本科學(xué)生精英的選擇與培養(yǎng)模式不同，而是全面覆蓋所有學(xué)生，挖掘所有學(xué)生可能的興趣和潛力，其培養(yǎng)過程更加大眾化、更具有公平性。本科生導(dǎo)師目前限定為負責(zé)本專業(yè)教學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)中心（以下簡稱中心）的教師，包括在職13人（其中教授2人、副教授6人、講師5人）及兼職教授6人。除專業(yè)導(dǎo)師外，為便于觀察和搜集導(dǎo)師制實施過程中的問題，還應(yīng)配備1名觀察員，隨時了解觀察實施情況并給予建議。
2.2實施辦法
本模式采用學(xué)生和教師雙向選擇的原則，結(jié)合成導(dǎo)師與學(xué)生組合。導(dǎo)師每人每年級指導(dǎo)2～4名學(xué)生。根據(jù)教師的具體情況，也可以實行以一位教師為主、多位教師為輔的指導(dǎo)模式。學(xué)生可以隨時根據(jù)自己的情況，在不影響初始組合的情況下，自愿申請得到多位教師的指導(dǎo)。導(dǎo)師組定期通過講座、專題報告、談心交流等形式與學(xué)生交流，豐富學(xué)生的第二課堂。考慮到本科生相對于研究生知識視野和思維模式尚不是十分成熟，還不能一次性成功選擇到自己最滿意的導(dǎo)師或方向，本次試點研究首次提出導(dǎo)師輪換機制以及多教師輔助的模式，充分利用了各位導(dǎo)師的多樣性，采取每年輪換的方法，讓每位本科學(xué)生在校期間至少可以得到3位不同導(dǎo)師的指導(dǎo)，從而能夠幫助學(xué)生拓寬視野，更好地找到自己的興趣和創(chuàng)新意愿。
2.3本科導(dǎo)師角色定位
本科導(dǎo)師的角色應(yīng)該與學(xué)院和班級輔導(dǎo)員相輔相成，完全可以涵蓋某些專業(yè)課教師對部分學(xué)生所起到的課程和學(xué)業(yè)引導(dǎo)作用，而且較之更加全面和完善。導(dǎo)師不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)上的導(dǎo)師，還是學(xué)生的伙伴和引路人。導(dǎo)師通過觀察、交流，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)及生活中的表現(xiàn)，主要在以下方面發(fā)揮積極的幫助與激勵作用。
1）課程教育：重點指導(dǎo)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)，在低年級側(cè)重實行通識教育和大學(xué)基礎(chǔ)教育，幫助學(xué)生制訂學(xué)習(xí)計劃，了解專業(yè)方向及其應(yīng)用領(lǐng)域；在高年級針對個體在興趣、特長等方面的不同，實施個性化的專業(yè)素質(zhì)教育，幫助學(xué)生構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)。
2）學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)：重點在于激發(fā)學(xué)生興趣，幫助學(xué)生挖掘他們的學(xué)術(shù)潛力和獨立從事研究工作的能力；指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽、從事合適的科研活動、撰寫學(xué)術(shù)論文和畢業(yè)論文等；注重學(xué)生的個性發(fā)展，增強創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)。
3）發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)：針對學(xué)生個體給予具體指導(dǎo)，幫助學(xué)生認清自我、完善自我，協(xié)助學(xué)生初步制訂個人中長期發(fā)展規(guī)劃并督促落實，盡可能為學(xué)生提供就業(yè)及考研信息。
同時，還要通過導(dǎo)師的言傳身教，幫助學(xué)生樹立崇高的人生理想，提升學(xué)生正確處理社會關(guān)系的能力，使其在學(xué)業(yè)和為人方面變得更加成熟。
上述內(nèi)容充分體現(xiàn)了本次導(dǎo)師制試點研究工作與實施過程的精細與全面，進一步發(fā)展了已有的類似培養(yǎng)計劃的主要特點，同時將各方面的工作重點刻畫得更加清晰，對本科生導(dǎo)師的工作具有更具體的指導(dǎo)作用。
2.4學(xué)生與導(dǎo)師的溝通機制
本科生導(dǎo)師制的實施范圍包括課程學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)指導(dǎo)，以及將學(xué)生的思想、素質(zhì)與知識整合，幫助學(xué)生全面健康發(fā)展，使之更好地適應(yīng)社會工作和生活的需要。實施方式包括導(dǎo)師和學(xué)生個別溝通，以及電話、電子郵件、走訪等多種形式。
導(dǎo)師必須了解學(xué)生的學(xué)業(yè)進程、心理動態(tài)，并對每位學(xué)生至少每學(xué)期做一次書面評價。根據(jù)課程性質(zhì)、不同學(xué)習(xí)階段、學(xué)生的獨立性等情況，決定見面討論的頻率，但不少于每月一次。
導(dǎo)師以嚴謹認真的方式對待學(xué)生呈交的研究成果，并為其進步與繼續(xù)發(fā)展給予建議與幫助，提供富有啟發(fā)性的反饋意見，使學(xué)生知道他們在做什么。更為重要的是可以使學(xué)生根據(jù)其理想與現(xiàn)狀，明確需要在哪些方面加以改進。
此外，本次試點研究工作首次引入了“主題班會”形式的學(xué)生與導(dǎo)師集體溝通的機制，這也是本文工作的創(chuàng)新點之一。針對學(xué)生共同關(guān)心的一些主題，導(dǎo)師與學(xué)生一起展開廣泛的討論，聽取各種不同的觀點和聲音，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、生活等多方面的熱情，這從會后學(xué)生的反饋意見中得到充分的印證。同時，導(dǎo)師們也很認同這樣的形式，普遍認為有助于解決個人指導(dǎo)學(xué)生過程中所遇到的一些難題。
2.5導(dǎo)師制的監(jiān)督和評估機制
在人才培養(yǎng)過程中，智能科學(xué)與技術(shù)中心定期通過教師例會和觀察員對本科導(dǎo)師的工作情況進行經(jīng)常性的檢查，特別是關(guān)于培養(yǎng)計劃的落實情況、教師日常的指導(dǎo)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況（包括學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)負擔(dān)等）及生活狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
我們通過組織學(xué)生座談會，了解學(xué)生對于導(dǎo)師制的意見和建議，改進導(dǎo)師制的實施辦法；同時，也了解班主任或輔導(dǎo)員、學(xué)院學(xué)生黨委等對于導(dǎo)師制的意見。在我們收集的意見中，班主任或輔導(dǎo)員、學(xué)院學(xué)生黨委等都對我們的工作給予了高度的贊揚和充分的肯定；而學(xué)生們可能對各種細節(jié)提出自己的觀點或問題，但有一點是高度統(tǒng)一的，就是所有學(xué)生都很支持本科生導(dǎo)師制的實施，認為與同屆的其他專業(yè)學(xué)生相比，自己能接受這樣的培養(yǎng)方式是極其自豪的。
畢業(yè)生就業(yè)后，我們分別對他們和用人單位進行調(diào)查，收集各種反饋意見，并做出相應(yīng)的評估、調(diào)整或改進。目前實施時間較短，上述計劃尚未得到實踐的經(jīng)驗。
3 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制的實施與思考
自2011年9月啟動智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制以來，導(dǎo)師與學(xué)生之間保持至少每月一次的溝通頻率。除此之外，導(dǎo)師組還針對學(xué)生反映的普遍問題，例如課程與課外活動的時間平衡、學(xué)業(yè)與未來規(guī)劃、學(xué)風(fēng)與考風(fēng)等，召開集體班會，進行更廣泛和深入的交流。在堅持導(dǎo)師與學(xué)生日常溝通的同時，我們也十分注意加強導(dǎo)師與導(dǎo)師之間的日常交流，充分利用每周一次的教師例會時間，每次都辟出一段時間溝通討論近期導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生的心得或問題，尤其是觀察員充分發(fā)揮了“旁觀者清”的作用，經(jīng)常對各種細節(jié)提出直率而寶貴的意見和建議，對于各位導(dǎo)師統(tǒng)一思想認識和提高工作方法起到了積極有效的作用。
通過導(dǎo)師對學(xué)生的全程指導(dǎo)，我們發(fā)現(xiàn)有很好的效果。首先，導(dǎo)師能動態(tài)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)、興趣、心理等方面的變動情況，并及時對學(xué)生加以引導(dǎo)，從而更有效地促進學(xué)生成長和發(fā)展；其次，學(xué)生在學(xué)習(xí)或生活中遇到困惑時，能直接得到導(dǎo)師的引導(dǎo)或幫助，使個性培養(yǎng)與專業(yè)教育的內(nèi)容和形式更加豐富，有利于提高學(xué)生的積極性，增進學(xué)生的自我認識。
但是，在導(dǎo)師制的實施過程中我們也看到了一些問題，還需要進行深入研究并解決。
1）導(dǎo)師的職責(zé)難以明確。
本科生階段的導(dǎo)師制側(cè)重由導(dǎo)師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我發(fā)現(xiàn)與成長，使學(xué)生樹立正確的“三觀”與高尚的道德情操，并培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決問題的能力。而導(dǎo)師在指導(dǎo)學(xué)生時，容易出現(xiàn)2個片面的方式：一是傳統(tǒng)的以課本為基礎(chǔ)的“傳授式”，指導(dǎo)本科生的課程學(xué)習(xí)；二是以科研項目為中心的“任務(wù)式”，管理本科生的科研工作。前者忽略了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自覺性，后者則忽略了本科生與碩士生、博士生在知識結(jié)構(gòu)、獨立科研能力、培養(yǎng)目的等方面的差異。在這個過程中如果缺少合理的引導(dǎo)和幫助，學(xué)生很容易產(chǎn)生消極的挫敗感。
2）教與育的尺度難以調(diào)節(jié)。
0 引言
創(chuàng)新是民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力。其中，創(chuàng)新人才是創(chuàng)新的主體。因此，高等學(xué)校作為人才培養(yǎng)的主體應(yīng)積極思考如何培養(yǎng)適應(yīng)國家及社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。人才培養(yǎng)和科學(xué)研究是高校的2項主要任務(wù)，研究表明高校人才培養(yǎng)與科學(xué)研究之間存在顯著的正相關(guān)系。然而，科學(xué)研究并不直接對人才培養(yǎng)起作用?？茖W(xué)研究必須有相應(yīng)的機制、手段和方法才能有效促進人才培養(yǎng)。
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是適應(yīng)國家發(fā)展及社會需要而新設(shè)立的專業(yè)。它是現(xiàn)代檢測技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、光學(xué)工程和機械工程等多學(xué)科相互交叉融合的綜合學(xué)科。繼北京大學(xué)最早于2004年設(shè)立該專業(yè)后，其他20余所高校也相繼設(shè)立該專業(yè)。從目前設(shè)立該專業(yè)的高校來看，多是在本專業(yè)領(lǐng)域有突出科研優(yōu)勢的高校，如北京大學(xué)在視聽研究領(lǐng)域、南開大學(xué)在機器人研究領(lǐng)域等。如何將科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)的優(yōu)勢是擺在各高校面前的現(xiàn)實問題。
重慶郵電大學(xué)是以信息技術(shù)為特色的教學(xué)研究型大學(xué)，致力于信息技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)研究，并已在智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)上取得了突出成績。2009年秋，重慶郵電大學(xué)招收了第一批智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科學(xué)生。為辦好本專業(yè)，突出人才培養(yǎng)特色，教師們進行了多項改革與嘗試，已取得了初步成果。
1 教學(xué)團隊與科研團隊建設(shè)結(jié)合
高質(zhì)量的人才培養(yǎng)離不開高素質(zhì)的師資隊伍，高素質(zhì)的師資隊伍不能沒有高水平的科學(xué)研究的錘煉?？梢姡茖W(xué)研究是促進人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的有效手段。然而，高等教育進入到21世紀后，教學(xué)和科研活動的組織不再是單個教師的行為。通過將一些在技能上相互補充，并且愿意為共同的目標、業(yè)績目標而相互承擔(dān)責(zé)任的教師組合在一起，形成教學(xué)團體和科研團隊是目前高校教學(xué)科研管理的有效手段。
教學(xué)團隊以培養(yǎng)高水平學(xué)生為目的，科研團隊以出高水平科研成果為目的。教學(xué)團隊雖然目標明確，但其顯示度較低，在教學(xué)工作中的投入很難在短期內(nèi)看到成效，無法通過量化的方式進行考核。由于教學(xué)活動的組織個體性強，教學(xué)團隊的成員間相互協(xié)作與溝通較少，使得教學(xué)團隊整體缺乏凝聚力?？蒲袌F隊的人員組成一般由專業(yè)方向相近或互補的人員構(gòu)成，有具體研究目標和任務(wù)指標，因此科研團隊往往結(jié)構(gòu)上更緊密。通過將教學(xué)團隊與科研團隊結(jié)合，有利于增強團隊的凝聚力，促進優(yōu)勢學(xué)科和科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。
在具體實施中，教師首先根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域形成科研院所，然后再根據(jù)科研方向形成研究組。同時，所有課程根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域分為課程群，教師根據(jù)主要承擔(dān)的課程形成課程組。每個科研院所設(shè)置有負責(zé)人，這些負責(zé)人同時也是相關(guān)課程群的負責(zé)人。各負責(zé)人在進行科研工作規(guī)劃的同時還需要考慮人才培養(yǎng)，這就從工作組織上將科研工作與人才培養(yǎng)有效地結(jié)合到一起。經(jīng)過多年的建設(shè)，團隊建設(shè)工作已經(jīng)取得了階段性成果，軟件教學(xué)研究部被評為“國家級教學(xué)團隊”，并獲首屆“重慶市十大杰出青年群體”稱號，信息安全教學(xué)研究部被評為“重慶市教學(xué)團隊”。
2 吸納本科生參與科學(xué)研究項目
目前，各高校在本科生的培養(yǎng)形式上不外乎理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)實訓(xùn)等。其中，理論教學(xué)主要進行知識性的講解，實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)實訓(xùn)等一般都只是根據(jù)預(yù)先制定好的計劃進行重復(fù)性操作。這些形式很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。其根本原因在于理論教學(xué)中學(xué)生只需要把教師講授內(nèi)容記住就可以了，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的結(jié)果都是既定的，學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中變成了“記憶器”和“重復(fù)器”。學(xué)習(xí)中少有開放性和探索性的內(nèi)容。
科學(xué)研究是指對一些現(xiàn)象或問題經(jīng)過調(diào)查、驗證、討論及思維，然后進行推論、分析和綜合，來獲得客觀事實的過程?？茖W(xué)研究具有開放性和探索性，其結(jié)果有可能成功，也有可能失敗，成敗的關(guān)鍵與創(chuàng)新思維密切相關(guān)。因此，在本科生的培養(yǎng)過程中，有計劃地引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究將有效促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
為培養(yǎng)本科生參加科研的興趣，教師在新生入學(xué)初就組織學(xué)生到各研究所參觀。通過參觀，學(xué)生增強了對本專業(yè)的認識，了解到各研究所的一些研究工作情況，同時也激發(fā)了其研究興趣。在學(xué)習(xí)過程中，為加強對學(xué)生科研活動的引導(dǎo)，每個班級都設(shè)置了班導(dǎo)師，班導(dǎo)師的職責(zé)主要是對學(xué)生進行專業(yè)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，并在科研活動上給予指導(dǎo)。通過一段時間的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)和專業(yè)訓(xùn)練，當學(xué)生具備了一定的研究所需的知識和能力，就可以通過自薦或推薦的形式到感興趣的研究所參與科研工作。
目前，各團隊所負責(zé)的科研項目中50%都接收了本科學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計和科研實踐訓(xùn)練。科研工作使學(xué)生在學(xué)習(xí)中思想更開放、更活躍，近年來通過積極組織學(xué)生參加全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競賽、全國縮微智能車競賽等各類比賽，共獲得國家級、省部級獎勵80余項，近年來指導(dǎo)的本科學(xué)生發(fā)表研究論文10余篇。
3 科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)素材
當前社會，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是進入信息化社會后，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展更加迅速，并且呈現(xiàn)出加速增長的趨勢。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)作為多學(xué)科交叉所產(chǎn)生的新興專業(yè)更是如此，這就要求教師在授課過程中及時更新教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生在知識能力上緊跟科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐。
團隊教師經(jīng)過科研歷練，積累了大量的科研成果。近年來團隊獲得包括國家科技進步二等獎在內(nèi)的國家級、省部級科技獎10余項，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文500余篇，其中SCI、EI收錄200余篇（次）。這些科研成果一方面促進了科學(xué)研究的發(fā)展，另一方面通過轉(zhuǎn)化豐富了教學(xué)素材。
團隊教師將科研成果轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)案例、實驗內(nèi)容和畢業(yè)設(shè)計題目，學(xué)生獲得了良好的熏陶和鍛煉。教師將最新的科學(xué)技術(shù)、方法和手段引人教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，不僅體現(xiàn)在課堂教學(xué)內(nèi)容上，而且表現(xiàn)在課程設(shè)計指導(dǎo)、綜合訓(xùn)練以及各種學(xué)生課外科技競賽指導(dǎo)中，提出并設(shè)計了許多既有訓(xùn)練意義又有實用價值的好題目，豐富了教學(xué)內(nèi)容。
4 科研基地補充創(chuàng)新環(huán)境
團隊近年來承擔(dān)了包括國家973計劃、攀登計劃、863計劃、國家自然科學(xué)基金等10余項國家級和30余項省部級科研項目。這些高水平的科研項目不僅為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了豐富的科研選題，也為人才培養(yǎng)提供了充足的科研經(jīng)費和優(yōu)良的科研條件?？蒲泄ぷ髦苯訋碓O(shè)備投入的增加，團隊利用自身的科研優(yōu)勢，在保質(zhì)保量完成科研項目的同時向本科教學(xué)傾斜，以補充學(xué)生創(chuàng)新實驗教學(xué)條件的不足。
2互聯(lián)網(wǎng)下教學(xué)新方法和舉措
2.1社交軟件
不管是獲取信息還是與他人交流，大部分人都能在社交軟件中找到適合自己需求的東西。社交軟件的特點就是包羅萬象、有不同的人和圈子、內(nèi)容符合人類的共性，并極有可能形成病毒性傳播的趨勢等。經(jīng)過長期與大學(xué)生群體的接觸及調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)當前大學(xué)生群體尤其是90后在日常學(xué)習(xí)、生活中都十分喜愛如下的社交軟件。
（1）QQ。QQ是騰訊公司于1999年推出的基于Internet的即時通訊網(wǎng)絡(luò)工具。隨著時間推移，騰訊公司旗下的QQ軟件高速發(fā)展，逐漸發(fā)展成為影響大眾日常生活的重要社交軟件，其最大特點是不僅可提供點對點即時通訊，還能提供群通訊功能。
（2）微信。微信是騰訊公司于2011年推出的一個為智能手機提供即時通訊服務(wù)的免費應(yīng)用程序，其最大特點是可以跨通信運營商、跨操作系統(tǒng)平臺，用極少的網(wǎng)絡(luò)流量實現(xiàn)語音短信、視頻、圖片和文字交流，并具有共享流媒體內(nèi)容和基于位置的社交插件，在廣大年輕用戶群體中非常流行，尤其是在90后的大學(xué)生群體內(nèi)。
（3）貼吧。貼吧是百度公司于2003年推出的一款重量級產(chǎn)品，是基于關(guān)鍵詞的主題交流社區(qū)，可以與搜索緊密聯(lián)系，能夠準確把握用戶需求，通過用戶輸入的關(guān)鍵詞自動生成討論區(qū)，使用戶可實時參加交流、自己感興趣話題的信息和想法，在各類學(xué)生興趣愛好團體中極具人氣。
（4）知乎。知乎作為社交軟件中的后起新秀，是一個廣受各行各業(yè)精英所喜愛的實名制網(wǎng)絡(luò)問答社區(qū)，友好、理性和認真的社區(qū)氛圍使其成為集求知、分享和社交為一體的UGC（usergeneratedcontent）平臺，在求知欲極強的90后大學(xué)生群體中也極具人氣。
通過對比分析，可以發(fā)現(xiàn)上述社交軟件具有共同的特點。
（1）社會關(guān)系鏈整合。社交軟件可以清晰地整合熟人圈，形成團結(jié)程度甚高的小團體，尤其在90后大學(xué)生群體中效果最為明顯。在這個相對密閉的小團體空間內(nèi)，用戶傳播信息，可使該信息快速通過社交軟件得到擴散，而且擴散速度在與目標群體相關(guān)的臨近群體中快得超乎想象，極具傳染性。
（2）聊天。社交軟件聚合大量同屬性的用戶形成群體，群體內(nèi)用戶對由群體成員發(fā)起的話題進行及時討論，形成積極快速的討論氛圍。熱點話題通常會激發(fā)群體內(nèi)大多數(shù)用戶的積極性，擴大討論的范圍，增加信息量。
（3）圖片/視頻/流媒體分享。社交軟件大都可以在智能手機/智能平板等終端上應(yīng)用，很便捷地上傳圖片/視頻/流媒體資料，并使之在目標群體內(nèi)快速傳播。
（4）興趣聚合。社交軟件大多是通過興趣愛好聚合，即一個群體基本具有一定共同相關(guān)屬性的聯(lián)系，這類聯(lián)系可以使群體內(nèi)部用戶相互之間形成強烈的聚合效應(yīng)。90后大學(xué)生群體基本上都喜愛使用這些社交軟件，保持極高的刷屏率，基本貫穿在日常生活、學(xué)習(xí)中，極具黏性。這些社交軟件已經(jīng)儼然成為90后大學(xué)生群體日常生活中不可缺少的一部分。
2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程教學(xué)新方法和舉措
基于90后大學(xué)生對上述社交軟件的應(yīng)用程度，教師可提出如下課程教學(xué)新方法和新手段。
（1）針對教科書教學(xué)內(nèi)容較為陳舊的問題，使用貼吧讓學(xué)生自主瀏覽虛擬現(xiàn)實的主題社區(qū)關(guān)鍵詞。通過瀏覽主題社區(qū)，學(xué)生對于當前國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展動向能夠有一個較直觀的認知。由于貼吧每天都有新的話題出現(xiàn)，信息更新速率極快，因此學(xué)生通過對話題的瀏覽可在較短時間內(nèi)對當前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展狀況有較深入的認知。這樣就可以達到先導(dǎo)引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程基本概念的目標，令學(xué)生對教科書上較枯燥的理論內(nèi)容有更直觀的認知。
（2）在虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程開始至中期階段，適時建立相關(guān)主題QQ群，給學(xué)生一個對課程相關(guān)內(nèi)容自由發(fā)言的平臺。主講教師可以適時引入一些與課程相關(guān)的話題，發(fā)動學(xué)生討論并給予適當?shù)闹敢患皶r回復(fù)和解答學(xué)生在群里的提問，形成師生間的良好互動；對于學(xué)生提問較多或疑惑較大的共性問題，可以作為重點內(nèi)容進行課堂講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，培養(yǎng)學(xué)生對問題本質(zhì)的探索精神；通過課堂教學(xué)和群內(nèi)討論，積極發(fā)現(xiàn)和挖掘具有一定潛質(zhì)的學(xué)生，使其成為二次傳播的源頭，為群內(nèi)其他成員答疑。
（3）虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗課開始后，教師可以利用群共享流媒體內(nèi)容，突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教學(xué)手段陳舊跟不上時代的問題，及時上傳與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的最新資料，供學(xué)生參考。學(xué)生也可以積極地把找到的學(xué)習(xí)資料傳到群中，實現(xiàn)資源共享；適時引入相關(guān)視頻公開課讓學(xué)生觀看及學(xué)習(xí)，導(dǎo)入基于VRML開發(fā)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的案例，引導(dǎo)學(xué)生從虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容入手，學(xué)會使用VRML類腳本語言進行相關(guān)的應(yīng)用開發(fā)。由于基于VRML的程序調(diào)試及編寫簡單易學(xué)并可使用瀏覽器直接查看、易于掌握，因此能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（4）在虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程的最后，引導(dǎo)一些對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有濃厚興趣并學(xué)有余力的學(xué)生進入知乎，在知乎上對他們感興趣的技術(shù)問題進行提問，借助軟件平臺獲得其他專業(yè)人士的幫助和指導(dǎo)，為學(xué)生認知策略的發(fā)展提供可行性。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生逐漸從一個單純的提問者轉(zhuǎn)變成一個在提問的同時也能為新入門者解惑的專業(yè)人士，從而達到能力提升的目的。（5）虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程結(jié)束后仍保留QQ群，功能則轉(zhuǎn)換為主題興趣愛好群，成為一些對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有興趣的學(xué)生能夠持續(xù)交流的平臺。到最后畢業(yè)設(shè)計階段，又可以轉(zhuǎn)換為畢設(shè)主題群，方便選擇虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計課題的學(xué)生進一步交流，并借助QQ群的特點為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計提供幫助，達到能力提升的目的。
3教學(xué)實踐
3.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程實踐
武漢工程大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程開設(shè)在四年級秋季學(xué)期，自2012年以來，對該專業(yè)4屆共計260余名學(xué)生開展了課程教學(xué)方法和手段的改革實踐。實踐證明，學(xué)生成績均有所提高。暫不考慮2012級學(xué)生的情況，單純通過平均成績分析表中期末考試卷面數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)這幾屆學(xué)生的課程平均成績有顯著提升，而且2011級學(xué)生的成績提升幅度最大，平均已達到80分以上。通過對不及格人數(shù)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過幾年的實踐，學(xué)生對課程的喜愛程度逐漸提高，不及格人數(shù)明顯減少，到2011級不及格人數(shù)為0。這說明不斷調(diào)整課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段后，學(xué)生對課程的重視程度和學(xué)習(xí)熱情都有明顯提高，通過課程學(xué)習(xí)起到學(xué)以致用、能力提升的作用，消除了不及格情況。所以說，對教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革取得了一定成效，具有積極價值。
3.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計實踐
自2012年以來，武漢工程大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)4屆共計29位學(xué)生開展了與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計實踐，暫不考慮2012級學(xué)生選擇虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)內(nèi)容課題的情況，從最終獲得的評價來看，學(xué)生參加實踐改革后再進入畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的最新知識較為熟悉，在興趣驅(qū)動下能夠較好地完成課題并寫出較高質(zhì)量的畢業(yè)論文，而且成績逐年提高的趨勢非常明顯；還有2位同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計通過專家評審獲得湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文的榮譽。這說明教學(xué)改革實踐對于畢業(yè)論文質(zhì)量的提高有促進作用，能夠為創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的形成提供可借鑒的思路和做法。
鐘義信：簡要地說，信息科學(xué)就是研究信息及其運動規(guī)律的科學(xué)。具體地說，信息科學(xué)是“以信息為研究對象、以信息運動規(guī)律為研究內(nèi)容、以信息科學(xué)方法為研究指南、以擴展人的智力能力（它是信息能力的有機整體）為研究目標”的一門新興橫斷科學(xué)。
武?。簭母拍?、定義來看，信息科學(xué)與計算機科學(xué)并不完全一樣。因為信息科學(xué)是以信息運動規(guī)律為研究內(nèi)容的，研究內(nèi)容既不專指計算，也不是專指計算機。從這個角度思考，信息科技課程與計算機課程的內(nèi)容將有很大的區(qū)別。這對于一線信息技術(shù)教師來說，了解信息科學(xué)就更加重要了。您能否給我們講一講信息科學(xué)的核心內(nèi)容是什么？它對于整個社會能發(fā)揮什么作用？
鐘義信：信息科學(xué)的概念（定義）也可以通過它的基本模型來表現(xiàn)（見下頁圖1）。
這個模型也可以簡化為以下更直觀一些的模型（見下頁圖2）。
考察信息科學(xué)的定義和它的基本模型（以及簡化模型）可以知道：
信息科學(xué)最大的特點是研究“信息”（而不是物質(zhì)和能量）。
它的核心內(nèi)容就是研究“信息運動規(guī)律，即信息-知識-智能轉(zhuǎn)換的規(guī)律”。
世間一切物質(zhì)的運動都會產(chǎn)生信息。人類正是通過研究信息，才能認識世界（包括自然和社會）。因此，信息科學(xué)的研究目標，就是“擴展人類的智力能力，也就是擴展人類認識世界和改造世界的能力”。這就是信息科學(xué)對于整個社會的作用所在。
武?。何矣浀媚?jīng)講過信息分成主客體關(guān)系，那么我們理解基本模型與簡化模型也是一步步地發(fā)展出來的。從簡到繁是否可以這樣理解？（如下頁圖3）
從信息定義的基本模型中，還可以看到信息科學(xué)在特別關(guān)注著策略，尤其是人的策略。從這個角度來看，信息科技課程中會有著一批以前沒有的教學(xué)內(nèi)容。技術(shù)課中的學(xué)習(xí)計算機操作的教學(xué)目標是學(xué)會操作。而信息科技框架下的課程則需要以應(yīng)用技術(shù)，挖掘其中的問題解決策略，了解信息科學(xué)概念與原理為主要目標了。
每個學(xué)科都會有一批本學(xué)科的科學(xué)家，像牛頓對于物理，哈勃對于天文，歐姆對于電學(xué)……信息科學(xué)是一門新興的橫斷科學(xué)，那么您認為這門學(xué)科中有代表性的信息科學(xué)家有哪些人？
鐘義信：橫斷科學(xué)，是在概括和綜合多門學(xué)科的基礎(chǔ)上形成的一類學(xué)科。它不是以客觀世界的某種物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運動形式為研究對象，而是從許多物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運動形式中抽出某一特定的共同方面作為研究對象，其研究對象橫貫多個領(lǐng)域甚至一切領(lǐng)域。所以，信息科學(xué)家、信息技術(shù)專家會有自己的領(lǐng)域，但會在共同的信息方向有突出貢獻。
如香農(nóng)（Shannon）在1948年發(fā)表了論文“通信的數(shù)學(xué)理論”，奠定了“通信信息論”;維納（Wiener）在1948年出版了著作《控制論》，奠定了隨機控制理論，貝塔朗菲（Bertalanffy）在20世紀60年代出版了《一般系統(tǒng)論》，建立了系統(tǒng)論。西蒙（Simon）對功能模擬的人工智能理論做出了奠基性的貢獻，費根鮑姆（Feigenbaum）是人工智能專家系統(tǒng)的開拓者，閔斯基（Minsky）對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和認知理論有突出的貢獻，查德（Zadeh）創(chuàng)建了支持信息科學(xué)研究的模糊集合和模糊邏輯， 柯爾莫戈洛夫（Kolmogorov）對信息理論和控制理論都有杰出貢獻，等等。這些人都在信息科學(xué)領(lǐng)域有過不同方面的重要建樹，都可以稱之為信息科學(xué)家。
由于我國只有各種信息技術(shù)的學(xué)術(shù)機構(gòu)而沒有專門的信息科學(xué)的學(xué)術(shù)機構(gòu)，很少純粹信息科學(xué)方面的交流機會，因此很難確定誰是信息科學(xué)家。不過，由于我國信息化建設(shè)的迅猛發(fā)展，確實出現(xiàn)了不少在信息科學(xué)技術(shù)方面做出重要貢獻的人員。
武健：信息科學(xué)是一門新興的學(xué)科。既然是“新興”，那么它一定在發(fā)展，甚至是快速發(fā)展。您認為信息科學(xué)主要研究的方向與進展如何？現(xiàn)階段出現(xiàn)了什么樣的困難？
鐘義信：相對而言，信息科學(xué)是一門非常年輕的學(xué)科。因此，它的主要研究方向應(yīng)當是信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論，研究信息的基本運動規(guī)律。其中包括信息理論、知識理論、智能理論，特別是信息、知識、智能之間的轉(zhuǎn)換理論（一體化理論）。
經(jīng)過半個多世紀的研究和探索，我們在這些基礎(chǔ)研究方面取得了可喜的進展，具體表現(xiàn)在：建立了超越與拓展傳統(tǒng)信息論的“全信息理論”，發(fā)現(xiàn)了“知識的生態(tài)學(xué)規(guī)律”，創(chuàng)建了“機制模擬的人工智能理論”，實現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)主義、功能主義、行為主義人工智能理論”的統(tǒng)一，還創(chuàng)建了“基礎(chǔ)意識―情感―理智三位一體的高等人工智能”，特別值得提到的是，發(fā)現(xiàn)了意義重大的“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生定律”。
在取得這些進展的過程中，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)科學(xué)（代表性科學(xué)是物理科學(xué)）的科學(xué)觀（還原論）和方法論（分而治之）不適用于信息科學(xué)（和智能科學(xué)）研究，總結(jié)并提出了適用于信息科學(xué)研究的新的科學(xué)觀和方法論。
面臨的主要困難是：由于信息科學(xué)和智能理論的研究對象多數(shù)是非常復(fù)雜的問題，因此現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具不敷應(yīng)用，特別是其中的邏輯理論還相當單薄，不足以支持這些復(fù)雜問題的創(chuàng)新研究。這是當前信息科學(xué)發(fā)展中的“瓶頸”。
武?。盒畔⒖茖W(xué)關(guān)系到的方法論可以分成信息科學(xué)研究的方法論和信息技術(shù)應(yīng)用的方法論。根據(jù)這樣的觀點，在信息科技課程中，需要以完整的信息綜合活動展開教學(xué)，而不適合片面地學(xué)習(xí)信息獲取、信息處理某一個片段。因為信息科學(xué)方法論更強調(diào)從整體到局部，不建議從信息運動中的某一細節(jié)去理解典型的信息過程。
信息科技的方法論分成理論研究層級和技術(shù)應(yīng)用層級。您認為在信息科學(xué)研究中，常用的方法與手段有哪些？
鐘義信：與物理科學(xué)研究方法最大的不同，是不再采用“分而治之，各個擊破”這種流行了數(shù)百年之久而且一直行之有效的傳統(tǒng)科學(xué)研究方法論，而是改為運用全新的“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生”方法論。
原因是：“分而治之”方法論在把系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)的時候，必定會丟失各個子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系相互作用的信息，而這些信息正是復(fù)雜信息系統(tǒng)的生命線。就像研究人腦思維奧秘的時候，如果采用“分而治之”的方法把人腦分解為若干部分進行研究，即使把每個部分都研究好了，也無法揭示人腦思維的奧秘，因為分解之后的這些人腦部分根本無法復(fù)原為活的人腦。
“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生”方法認為，信息系統(tǒng)是一個生態(tài)系統(tǒng)：由信息生成知識進而生成智能（策略），從而按照策略解決問題。它強調(diào)信息、知識、智能（策略）之間的相互聯(lián)系和相互作用，強調(diào)信息、知識、智能（策略）之間的生態(tài)聯(lián)系，根據(jù)外部世界客體的信息和認識主體的目的，可以通過學(xué)習(xí)創(chuàng)生解決問題的智能策略。
至于具體的研究工具，基本也是硬件試驗和軟件仿真（包括虛擬現(xiàn)實）。
武健：在信息科學(xué)體系中，您認為這個領(lǐng)域中最基本的概念和原理是什么？
鐘義信：信息科學(xué)最基本的概念包括信息、知識、智能。人們往往把信息科學(xué)技術(shù)僅僅局限在“信息”范疇，這其實是對信息科學(xué)技術(shù)嚴重的。經(jīng)過這樣的信息科學(xué)技術(shù)的作用，就大大被削弱了。
信息科學(xué)最基本的原理則是：信息―知識―智能轉(zhuǎn)換原理。正確運用這個基本原理，人們就可以在具體的環(huán)境中求出解決問題、而且保證實現(xiàn)“主客雙贏”的智能策略，從而滿意地解決問題。
武健：一般人都知道，現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)有著不可分割的密切關(guān)系。一方面，很多人還不知道什么是信息科學(xué)，另一方面，還不能想象信息科學(xué)與信息技術(shù)之間有什么關(guān)系。您認為兩者有什么樣的區(qū)別與聯(lián)系？
鐘義信：信息科學(xué)與信息技術(shù)是一對孿生的概念，信息科學(xué)是信息技術(shù)的理論基礎(chǔ)，信息技術(shù)是信息科學(xué)理論的具體實現(xiàn)。兩者相互聯(lián)系，相互促進。
武?。汉芏嗳苏J為信息技術(shù)就是計算機技術(shù)加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息技術(shù)就是能夠用計算機上網(wǎng)。這部分人覺得，信息技術(shù)就是信息技術(shù)，不是什么“關(guān)于信息的技術(shù)”。關(guān)于這些觀點您是怎么看的？從信息科學(xué)的角度來看信息技術(shù)應(yīng)當包含什么內(nèi)容？
鐘義信：只要對照信息科學(xué)的簡化模型，就可以很明確地回答：信息技術(shù)不等于計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因為這個說法很不全面，忽略了傳感技術(shù)，忽略了控制技術(shù)，特別是忽略了人工智能技術(shù)。
實際上，在以往，關(guān)于“信息技術(shù)”的概念，確實曾經(jīng)流行過很多各不相同的說法。其中比較出名的包括：
1C說――認為“信息技術(shù)就是Communication技術(shù)”，理由是：信息論就是通信論;也有一些人認為“信息技術(shù)就是Computer技術(shù)”，理由是：計算機就是用來處理信息的技術(shù)。
2C說――認為“信息技術(shù)就是Computer+ Communication技術(shù)”。
3C說――認為“信息技術(shù)就是Computer+ Communication + Control技術(shù)”。
但是，對照信息科學(xué)的簡化模型就可以明白，這些說法都屬于“以偏概全”的認識，都是不全面的認識。
從信息科學(xué)的簡化模型可以非常清晰地了解到具體的信息技術(shù)內(nèi)容，包括實現(xiàn)信息獲取功能的“傳感技術(shù)”，實現(xiàn)信息傳遞和策略傳遞功能的“通信技術(shù)”，實現(xiàn)信息預(yù)處理功能的“計算機技術(shù)和存儲技術(shù)”，實現(xiàn)信息認知功能和智能決策功能的“人工智能技術(shù)”，實現(xiàn)策略執(zhí)行功能的“控制技術(shù)”，以及實現(xiàn)反饋學(xué)習(xí)和策略優(yōu)化的“信息系統(tǒng)自組織技術(shù)”等。
武?。耗J為未來20～30年，信息科技最有意思的發(fā)展可能是什么？
鐘義信：根據(jù)“科學(xué)技術(shù)擬人律”，未來20～30年，信息科學(xué)技術(shù)最有意義的發(fā)展將是人工智能技術(shù)。
對照信息科學(xué)簡化模型就知道，擴展感覺器官功能的傳感技術(shù)、擴展傳導(dǎo)神經(jīng)系統(tǒng)的通信技術(shù)、擴展思維器官預(yù)處理功能的計算機技術(shù)以及擴展效應(yīng)器官功能的控制技術(shù)都是相對而言的技術(shù)，擴展思維器官認知功能和決策功能的人工智能技術(shù)才是核心技術(shù)。目前信息技術(shù)已經(jīng)得到長足的發(fā)展（未來當然還會繼續(xù)發(fā)展），這就為核心信息技術(shù)的發(fā)展打好了基礎(chǔ)，也產(chǎn)生了需求。因此，未來20～30年間，人工智能科學(xué)技術(shù)必然成為發(fā)展的主導(dǎo)潮流。
武?。耗J為學(xué)習(xí)信息科技的知識對于中小學(xué)生來說有何意義？有沒有哪一部分內(nèi)容需要在現(xiàn)階段特別強調(diào)的？
鐘義信：中小學(xué)生絕對應(yīng)當學(xué)習(xí)基本的信息科學(xué)知識，掌握信息技術(shù)的基本能力。當今的時代是信息時代，不學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù)，就會成為落伍的一代，被淘汰的一代。這是非常危險的。
當然，中小學(xué)生學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù)應(yīng)當遵循“循序漸進”的認知規(guī)律和“興趣引導(dǎo)”的教學(xué)方法。事實上，信息科學(xué)技術(shù)本身的發(fā)展就是循序漸進的，如圖4所示。
武?。耗鷮χ行W(xué)的信息科學(xué)與技術(shù)課程（不等同于計算機課程）有何期望與要求？
鐘義信：根據(jù)“信息科學(xué)技術(shù)”的定義，“計算機科學(xué)技術(shù)”只是“信息科學(xué)技術(shù)”的一個組成部分。部分不等于全體，部分不能代替全體。所以，不能用“計算機”課程代替“信息科學(xué)技術(shù)”課程。
中小學(xué)的信息科學(xué)技術(shù)教育是一個極其重要的問題，又是一個十分復(fù)雜的問題。我們不能就事論事孤立地討論中小學(xué)的信息科學(xué)技術(shù)課程，而應(yīng)當把它作為“國家信息科學(xué)技術(shù)教育系統(tǒng)工程”來統(tǒng)籌考慮：小學(xué)階段學(xué)什么？中學(xué)階段學(xué)什么？大學(xué)階段學(xué)什么？碩士研究生階段學(xué)什么？博士研究生階段學(xué)什么？等等。
按照“信息科學(xué)技術(shù)教育系統(tǒng)工程”的思路，中小學(xué)生應(yīng)當通過“學(xué)習(xí)最為基礎(chǔ)的信息科學(xué)概念”和“掌握最為基本的信息技術(shù)能力”形成“最淺層（然而又是準確的）的信息科學(xué)技術(shù)觀念和濃厚的興趣”。其中，“觀念和興趣”是最重要的，而“概念和能力”則是支撐這種“觀念和興趣”的支柱。
武健：鐘老師，感謝您的指導(dǎo)。您認為2010年后，學(xué)科基本研究才逐步成熟起來。一門學(xué)科從成熟到走進基礎(chǔ)教育往往需要十多年的工作，而信息科技課程的發(fā)展將是長期的。希望您以后能夠經(jīng)常關(guān)注基礎(chǔ)教育中的信息科技課程發(fā)展，給我們更多指導(dǎo)。
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一、教學(xué)目標定位
“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是桂林電子科技大學(xué)計算機科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)的核心專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，也是電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)的專業(yè)限選課或任選課之一，通過該課程的教學(xué)使學(xué)生懂得網(wǎng)絡(luò)的總體框架結(jié)構(gòu)，能建立網(wǎng)絡(luò)的概念，重點是使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)基本原理和核心協(xié)議，并熟悉最常用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)工具，了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展。
教學(xué)目標的正確定位是教學(xué)改革行之有效的前提和保障，即明確教學(xué)是為培養(yǎng)什么類型人才而服務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)目標大致可分為三個層次：[1]網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究。其中，網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用目標要求掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，在生活、學(xué)習(xí)和工作中可熟練利用各種網(wǎng)絡(luò)資源，如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等，適合于電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等非計算機專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師目標要求掌握網(wǎng)絡(luò)集成、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理與維護、架設(shè)各種服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作，適合于計算機科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究要求具備深厚的網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作，適合網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)模式不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對新形勢下的培養(yǎng)目標有一定的制約作用，主要問題表現(xiàn)在幾個方面。[2]
1.教材知識結(jié)構(gòu)理論性偏強，教學(xué)內(nèi)容偏離實際應(yīng)用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)教材都是以osi/rm為索引，分層次展開，全方位介紹各個網(wǎng)絡(luò)層次的工作原理、相關(guān)協(xié)議、運行機制等，知識點較多且內(nèi)容抽象，學(xué)生理解起來比較困難，難以提高學(xué)習(xí)興趣。osi體系結(jié)構(gòu)是一個較為全面的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，但是在實際中并沒有得到廣泛應(yīng)用，實際中的網(wǎng)絡(luò)案例又不完全符合osi體系結(jié)構(gòu)，這往往會使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)感到困惑。
2.教學(xué)模式落后
最初的教學(xué)模式是以教師為中心，通過黑板板書和語言描述向?qū)W生傳授網(wǎng)絡(luò)知識。這種方式有利于教師組織和監(jiān)控整個教學(xué)過程，便于系統(tǒng)地傳授知識，但不利于學(xué)生認知主體作用的發(fā)揮，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議這類較為抽象的理論知識，單純的板書和描述難以幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行深入理解。
3.實踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)相對薄弱，實驗設(shè)備落后，與實際應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有較大差距，且數(shù)量不足，無法保證每名學(xué)生具有較好的實驗環(huán)境。另一方面，實驗課程的內(nèi)容過于流程化和簡單化，沒有突出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.忽視工程應(yīng)用
課程的綜合性、設(shè)計性實驗缺乏與工程應(yīng)用相結(jié)合的內(nèi)容，與之相適應(yīng)的軟件建設(shè)滯后，難以將工程應(yīng)用融入到課堂。
三、“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的改革與實踐
針對以上不足，我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內(nèi)容優(yōu)化
不同的專業(yè)有不同的教學(xué)目標，必須選擇相對應(yīng)的教材。對桂林電子科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)而言，“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，除了要掌握一定的基本網(wǎng)絡(luò)理論和核心協(xié)議，還要求掌握更高一等的技術(shù)和技能。經(jīng)過課題組成員比較，選擇謝希仁教授主編的《計算機網(wǎng)絡(luò)》；在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)而言，“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)限選課或任選課之一，側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)基本理論與應(yīng)用。經(jīng)過課題組成員比較，擬選擇喬正洪的《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》。
針對教材內(nèi)容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題，在講授的時候略去了部分內(nèi)容，比如安全方面的內(nèi)容（另外一門課講授），增加了一些實踐相關(guān)的內(nèi)容，如winsock編程、路由器基本操作等。在教學(xué)內(nèi)容上力求推陳出新，引進和精選當代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新發(fā)展及新應(yīng)用作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的指向，在不斷更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和發(fā)展意愿。
2.堅持“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，因材施教”的教學(xué)模式
（1）貫徹基礎(chǔ)課的教學(xué)必須和科學(xué)技術(shù)同步發(fā)展的教學(xué)觀念，[3]建立終身教育的觀念。科學(xué)發(fā)展與基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革相結(jié)合，以學(xué)科建設(shè)推動基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革?；A(chǔ)課程教學(xué)的改革又支撐新型專業(yè)建設(shè)與學(xué)科的發(fā)展，推進人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代通信技術(shù)緊密結(jié)合，將專業(yè)基礎(chǔ)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育融為一體，實施知識結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)能力強、有創(chuàng)新精神和實踐能力為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。
（2）教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，因材施教。改進課堂的教學(xué)方法，以人為本，因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生的潛力，提高教師的授課質(zhì)量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關(guān)系，處理好信號、數(shù)據(jù)、信息之間的關(guān)系和傳輸特點；研究重點理論和實踐知識點的教學(xué)方法，使教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)生，引導(dǎo)和幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本技能。
教師采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學(xué)方法，通過精心設(shè)計教學(xué)過程，采用“提出問題+要求解決方法”、“引導(dǎo)思考+適當提示”、“找出學(xué)生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式，把握課程的進度，活躍課堂氣氛，開發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生在獲得知識的同時能從應(yīng)用的角度思考網(wǎng)絡(luò)通信中的問題和解決問題的思路，使學(xué)生建立科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新意識。
3.采用先進的教學(xué)手段
（1）把多媒體技術(shù)引入課堂教學(xué)中，使理論和協(xié)議架構(gòu)分析變得生動、形象、具體，同時解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現(xiàn)場概要線圖等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識時心中有網(wǎng)絡(luò)體系大框架，便于知識定位。
（2）建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。目前桂林電子科技大學(xué)已有四個相關(guān)網(wǎng)上資源供學(xué)生使用：“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程網(wǎng)站，使師生在任何時候都可以利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)；網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺（blackboard）：向?qū)W生提供資源下載口、作業(yè)提交口、討論區(qū)等；思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)網(wǎng)站（http：//cisco.netacad.net）作為思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)基地之一，目前為部分優(yōu)秀學(xué)生開放思科培訓(xùn)網(wǎng)站，讓學(xué)生參與全球交流，直接接觸最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；教師ftp：作為系統(tǒng)冗余，從教師ftp中學(xué)生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視實踐能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
計算機網(wǎng)絡(luò)是理論和實踐結(jié)合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材一般都偏重于理論的講授，而忽視了動手實踐方面的引導(dǎo)，為此應(yīng)實驗單獨設(shè)課，獨立考試。實驗課學(xué)時占總學(xué)時的25%，并要求課外1∶1配套。實驗內(nèi)容根據(jù)學(xué)生的層次、學(xué)生的興趣分為基礎(chǔ)層、提高層、綜合應(yīng)用層三個層次。同時，補充了教材上沒有的相關(guān)內(nèi)容，如利用套接字進行網(wǎng)絡(luò)通信編程，培養(yǎng)實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學(xué)變成了以學(xué)生為中心，積極開展開放性實驗，延長實驗室開放時間，增加大量的設(shè)計性或綜合性實驗，為學(xué)生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
5.在課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)中大力開發(fā)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程教與學(xué)的互動平臺，理論與工程應(yīng)用并重
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實驗實踐相結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教師在講授的過程中貫徹教學(xué)理念，引用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史背景故事和實際應(yīng)用具體案例來幫助學(xué)生理解理論知識，引導(dǎo)學(xué)生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合專業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)采用理論結(jié)合實踐教學(xué)法，通過實驗課程開設(shè)、實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀和課程設(shè)計三個渠道將相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用充分融合到課程教學(xué)之中，使同學(xué)們接觸到真實的網(wǎng)絡(luò)世界，提高實踐運用能力，理論與工程應(yīng)用并重。
實驗課程通過綜合設(shè)計性實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力，是使學(xué)生獲得對網(wǎng)絡(luò)的工作原理與操作方法的感性認識，加深理解、驗證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。
實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀是在課程講授過程中安排并帶領(lǐng)學(xué)生參觀校園網(wǎng)、學(xué)院局域網(wǎng)和企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)有感性認識。
課程設(shè)計要求學(xué)生獨立設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題，提出改進方案，為企業(yè)設(shè)計滿足實際需求的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生理論聯(lián)系實際，加深對計算機網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識的能力。
四、結(jié)束語
本課程已建立課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和工程應(yīng)用交叉融合的教學(xué)結(jié)構(gòu)，各教學(xué)環(huán)節(jié)相輔相成、互相交融，實現(xiàn)“加強基礎(chǔ)，注重實踐，因材施教，促進創(chuàng)新”的目標，形成了立體化的教學(xué)模式。通過這樣的互動平臺，使教與學(xué)進入互動溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實現(xiàn)了教懂、教準、教活，學(xué)生達到了樂學(xué)、善學(xué)、活學(xué)，而且增強了學(xué)生日常使用網(wǎng)絡(luò)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
參考文獻：
一、教學(xué)目標定位
“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是桂林電子科技大學(xué)計算機科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)的核心專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，也是電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)的專業(yè)限選課或任選課之一，通過該課程的教學(xué)使學(xué)生懂得網(wǎng)絡(luò)的總體框架結(jié)構(gòu)，能建立網(wǎng)絡(luò)的概念，重點是使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)基本原理和核心協(xié)議，并熟悉最常用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)工具，了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展。
教學(xué)目標的正確定位是教學(xué)改革行之有效的前提和保障，即明確教學(xué)是為培養(yǎng)什么類型人才而服務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)目標大致可分為三個層次：[1]網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究。其中，網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用目標要求掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，在生活、學(xué)習(xí)和工作中可熟練利用各種網(wǎng)絡(luò)資源，如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等，適合于電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等非計算機專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師目標要求掌握網(wǎng)絡(luò)集成、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理與維護、架設(shè)各種服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作，適合于計算機科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究要求具備深厚的網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作，適合網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)模式不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對新形勢下的培養(yǎng)目標有一定的制約作用，主要問題表現(xiàn)在幾個方面。[2]
1.教材知識結(jié)構(gòu)理論性偏強，教學(xué)內(nèi)容偏離實際應(yīng)用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)教材都是以osi/rm為索引，分層次展開，全方位介紹各個網(wǎng)絡(luò)層次的工作原理、相關(guān)協(xié)議、運行機制等，知識點較多且內(nèi)容抽象，學(xué)生理解起來比較困難，難以提高學(xué)習(xí)興趣。osi體系結(jié)構(gòu)是一個較為全面的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，但是在實際中并沒有得到廣泛應(yīng)用，實際中的網(wǎng)絡(luò)案例又不完全符合osi體系結(jié)構(gòu)，這往往會使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)感到困惑。
2.教學(xué)模式落后
最初的教學(xué)模式是以教師為中心，通過黑板板書和語言描述向?qū)W生傳授網(wǎng)絡(luò)知識。這種方式有利于教師組織和監(jiān)控整個教學(xué)過程，便于系統(tǒng)地傳授知識，但不利于學(xué)生認知主體作用的發(fā)揮，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議這類較為抽象的理論知識，單純的板書和描述難以幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行深入理解。
3.實踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)相對薄弱，實驗設(shè)備落后，與實際應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有較大差距，且數(shù)量不足，無法保證每名學(xué)生具有較好的實驗環(huán)境。另一方面，實驗課程的內(nèi)容過于流程化和簡單化，沒有突出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.忽視工程應(yīng)用
課程的綜合性、設(shè)計性實驗缺乏與工程應(yīng)用相結(jié)合的內(nèi)容，與之相適應(yīng)的軟件建設(shè)滯后，難以將工程應(yīng)用融入到課堂。
三、“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的改革與實踐
針對以上不足，我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內(nèi)容優(yōu)化
不同的專業(yè)有不同的教學(xué)目標，必須選擇相對應(yīng)的教材。對桂林電子科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)而言，“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，除了要掌握一定的基本網(wǎng)絡(luò)理論和核心協(xié)議，還要求掌握更高一等的技術(shù)和技能。經(jīng)過課題組成員比較，選擇謝希仁教授主編的《計算機網(wǎng)絡(luò)》；在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)而言，“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)限選課或任選課之一，側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)基本理論與應(yīng)用。經(jīng)過課題組成員比較，擬選擇喬正洪的《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》。
針對教材內(nèi)容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題，在講授的時候略去了部分內(nèi)容，比如安全方面的內(nèi)容（另外一門課講授），增加了一些實踐相關(guān)的內(nèi)容，如winsock編程、路由器基本操作等。在教學(xué)內(nèi)容上力求推陳出新，引進和精選當代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新發(fā)展及新應(yīng)用作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的指向，在不斷更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和發(fā)展意愿。
2.堅持“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，因材施教”的教學(xué)模式
（1）貫徹基礎(chǔ)課的教學(xué)必須和科學(xué)技術(shù)同步發(fā)展的教學(xué)觀念，[3]建立終身教育的觀念?？茖W(xué)發(fā)展與基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革相結(jié)合，以學(xué)科建設(shè)推動基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革?；A(chǔ)課程教學(xué)的改革又支撐新型專業(yè)建設(shè)與學(xué)科的發(fā)展，推進人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代通信技術(shù)緊密結(jié)合，將專業(yè)基礎(chǔ)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育融為一體，實施知識結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)能力強、有創(chuàng)新精神和實踐能力為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。
（2）教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，因材施教。改進課堂的教學(xué)方法，以人為本，因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生的潛力，提高教師的授課質(zhì)量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關(guān)系，處理好信號、數(shù)據(jù)、信息之間的關(guān)系和傳輸特點；研究重點理論和實踐知識點的教學(xué)方法，使教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)生，引導(dǎo)和幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本技能。
教師采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學(xué)方法，通過精心設(shè)計教學(xué)過程，采用“提出問題+要求解決方法”、“引導(dǎo)思考+適當提示”、“找出學(xué)生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式，把握課程的進度，活躍課堂氣氛，開發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生在獲得知識的同時能從應(yīng)用的角度思考網(wǎng)絡(luò)通信中的問題和解決問題的思路，使學(xué)生建立科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新意識。
3.采用先進的教學(xué)手段
（1）把多媒體技術(shù)引入課堂教學(xué)中，使理論和協(xié)議架構(gòu)分析變得生動、形象、具體，同時解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現(xiàn)場概要線圖等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識時心中有網(wǎng)絡(luò)體系大框架，便于知識定位。
（2）建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。目前桂林電子科技大學(xué)已有四個相關(guān)網(wǎng)上資源供學(xué)生使用：“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程網(wǎng)站，使師生在任何時候都可以利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)；網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺（blackboard）：向?qū)W生提供資源下載口、作業(yè)提交口、討論區(qū)等；思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)網(wǎng)站（http：//cisco.netacad.net）作為思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)基地之一，目前為部分優(yōu)秀學(xué)生開放思科培訓(xùn)網(wǎng)站，讓學(xué)生參與全球交流，直接接觸最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；教師ftp：作為系統(tǒng)冗余，從教師ftp中學(xué)生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視實踐能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
計算機網(wǎng)絡(luò)是理論和實踐結(jié)合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材一般都偏重于理論的講授，而忽視了動手實踐方面的引導(dǎo)，為此應(yīng)實驗單獨設(shè)課，獨立考試。實驗課學(xué)時占總學(xué)時的25%，并要求課外1∶1配套。實驗內(nèi)容根據(jù)學(xué)生的層次、學(xué)生的興趣分為基礎(chǔ)層、提高層、綜合應(yīng)用層三個層次。同時，補充了教材上沒有的相關(guān)內(nèi)容，如利用套接字進行網(wǎng)絡(luò)通信編程，培養(yǎng)實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學(xué)變成了以學(xué)生為中心，積極開展開放性實驗，延長實驗室開放時間，增加大量的設(shè)計性或綜合性實驗，為學(xué)生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
5.在課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)中大力開發(fā)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程教與學(xué)的互動平臺，理論與工程應(yīng)用并重
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實驗實踐相結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教師在講授的過程中貫徹教學(xué)理念，引用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史背景故事和實際應(yīng)用具體案例來幫助學(xué)生理解理論知識，引導(dǎo)學(xué)生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合專業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)采用理論結(jié)合實踐教學(xué)法，通過實驗課程開設(shè)、實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀和課程設(shè)計三個渠道將相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用充分融合到課程教學(xué)之中，使同學(xué)們接觸到真實的網(wǎng)絡(luò)世界，提高實踐運用能力，理論與工程應(yīng)用并重。
實驗課程通過綜合設(shè)計性實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力，是使學(xué)生獲得對網(wǎng)絡(luò)的工作原理與操作方法的感性認識，加深理解、驗證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。
實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀是在課程講授過程中安排并帶領(lǐng)學(xué)生參觀校園網(wǎng)、學(xué)院局域網(wǎng)和企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)有感性認識。
課程設(shè)計要求學(xué)生獨立設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題，提出改進方案，為企業(yè)設(shè)計滿足實際需求的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生理論聯(lián)系實際，加深對計算機網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識的能力。
四、結(jié)束語
本課程已建立課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和工程應(yīng)用交叉融合的教學(xué)結(jié)構(gòu)，各教學(xué)環(huán)節(jié)相輔相成、互相交融，實現(xiàn)“加強基礎(chǔ)，注重實踐，因材施教，促進創(chuàng)新”的目標，形成了立體化的教學(xué)模式。通過這樣的互動平臺，使教與學(xué)進入互動溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實現(xiàn)了教懂、教準、教活，學(xué)生達到了樂學(xué)、善學(xué)、活學(xué)，而且增強了學(xué)生日常使用網(wǎng)絡(luò)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
參考文獻：
