地方院校智能科学与技术专业的创新人才培养模式研究

刘昌辉 张彦铎 王海晖 赵彤洲 蔡敦波

（武汉工程大学计算机科学与工程学院，湖北武汉 430074）

为适应新形势下的智能科学发展的需要，从2003年至今，智能科学专业委员会每年举行一次年会，探索智能科学与技术专业人才培养的新模式（以后简称智能专业），推进智能专业的革命。智能专业的快速发展，智能人才是关键。高校开设智能科学与技术本科专业，旨在培养专业基础扎实，知识面宽广，实践能力强，综合素质高，具有创新能力的复合型人才，以满足中国智能科学界的人才需求。智能科学的创新能力是指：智能科学与技术专业人才应该从无意识的创新变成有意识的创新，能够创新性的分析问题、解决问题，懂研究会开发。

1 智能专业人才教育的特点与存在的问题

智能科学与技术是一门研究应用多学科工程技术化理论、方法，模拟人的大脑、延伸和扩展机器的智能水平的一门新学科。研究如何把机器、计算机变的更聪明，研究如何设计和建造具有高智能水平的计算机系统、机器人系统；研究如何设计和制造高智能水平、更聪明的智能计算机、智能机器人等。

该学科以信息处理、模式识别与控制理论为核心，以数学方法与计算机为主要工具，对各种媒体信息进行数据处理、分类、理解并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置，以提高系统的智能水平。

学生毕业时应获得以下几个方面的知识、能力和素质：1.知识：学习并掌握计算机科学、智能信息科学、控制科学的基本理论、基本知识；具有使用智能科学与技术进行信息处理和解决工程技术问题的基本能力；了解人工智能的前沿理论、应用前景和发展动态，具有一定的科学研究和实际工作能力。2.能力：具有综合应用的能力和创新精神，具有发现问题、分析问题、解决问题的能力和竞争意识，具有知识获取、处理和创新的能力，具有一定的社会实践能力。3.素质：树立科学的世界观、人生观，具有刻苦学习、善于钻研、锲而不舍的精神，良好思想品德、道德修养和敬业爱岗、艰苦奋斗、热爱劳动、团队协作精神。具有良好的身心素质。

智能科学与技术专业涉及人工智能、程序设计、数据库、系统平台、开发工具等方面。它的教育培养目标是让学生了解和掌握智能系统开发中的方法和工程学知识，并应用于开发实践中。

从智能专业培养的方向来看，智能科学专业关注与培养具有扎实的数学、计算机科学、控制理论和信息处理的基础知识，系统地掌握智能和信息科学所必需的专业基础理论、专门知识和基本技能，具有在智能科学与技术专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力，能从事该领域的科学研究、技术开发等工作的高级专门人才。一方面他们要全面了解、掌握智能科学最前沿的知识；另一方面他们要具有广博的知识面，更为扎实的基础，更加系统的学识，更为全面的综合素质和不断适应变化的能力，还需要具备综合运用知识的能力。所以说，智能科学与技术专业人才需要更加宽广的知识面，更加扎实的基础，更加系统的学识，更为全面的综合素质和不断适应变化的能力。从专业研究领域来看不仅关注于科学理论的研究，更应该关注于智能系统的开发过程中的工程方法、关键技术和相关工具；培养学生解决复杂的工程问题的能力和团队合作能力。从专业应用领域来看，不仅关注于控制学科、计算机学科、通信学科，还需要关注于生物、仿生物学等其他学科，满足中国智能人才发展需要。

当前智能专业课程设置上存在一些问题，教学内容的新颖性、前沿性、国际性和实践性不够，未能很好考虑引入系统设计、创新性能力的培养。根据《2011年中国IT人才状况调查报告》可以看到我国智能人才现状总体上是：人才需求不能满足，结构不尽合理，创新设计意识不足［1］等。

2 创新教育是有效实施智能专业人才的培养的需要

创新教育的实质是根据人的发展和社会发展实际需要，以全面提高全体学生的基本素质为根本目的。以尊重学生主体和主动工程实践精神为根本特征；以注重开发智能专家系统人才的潜能为根本特征；以培养开发创新意识，注重形成智能人才健全的个性为根本特征。

本身的创新教育能使全体学生全面地发展，即注重智力的教育，又注重情感的教育；以人为本是科学发展观的核心，创新是以人为本的教育，教育的主体是人。尊重学生在教学过程中主体性的地位，一切教育或教学活动都是以学生为前提的，创新教育是注重学生发展的，创新教育是开放的。传统的教学模式是以教师为中心的，学生在学习过程中，处于被动的位置，学生成了知识的灌输对象。按上述创新教育的内涵，这种教学模式是不符合创新教育要求的，它扼杀了学生的个性。教学目标上强调个性与创造性的发展。课程内容上强调学生的直接经验，方法上主张以学生为中心放手让学生自我选择自我发展［2］。

3 关于智能创新人才培养模式的几点思考建议

3.1 培养智能科学与技术专业人才关键在教学内容和课程体系

智能专业教学内容和课程体系的改革和创新是推行智能教育模式创新、培养智能人才的关键和核心。

智能专业教学内容和课程体系的改革和创新是推行教育模式创新、培养高素质人才的关键和核心。学校应采取一系列的改革措施，进一步加强教学内容的基础性、实践性、系统性和启发性教育。进一步扩大选修课的比例，着力培养学生个性。培养学生鲜明的个性是培养学生智能系统设计创造力的基础，更是培养多智能体系统创新人才的前提。而选修课程则是培养学生个性的有效途径和载体，应予以重视。目前我院为适应创新人才的培养，采用A，B两组专业任选课.A组专业课在8门课程中任选10个学分，B组课程为全院其他专业任选课也可以任选8个学分，以丰富学生个性的发展，即丰富自我个性。

同时，要逐步根据市场需求和科学技术发展的趋势，努力调整学科结构，开设新的智能系统设计方向。对原有的课程建立淘汰机制，与时俱进，推陈出新，确保教学内容的先进性，进一步压缩理论课时，建立小型课程和微型课程，为学生上机实践和创新实践及项目开发留出足够的时间。重点放在培养具有扎实的智能系统设计基础，合理的知识结构，完备工程创新实践能力。根据培养目标，加快课程的模块化建设，为学生提供更多的选择模式，从而为学生提供足够的选择空间，促使学生个性的形成与发展。

3.2 促进课程的国际化，增强大学教育的国际性

智能专业人才培养应体现国际化、多元化、本地化和工程技术化的特点，智能专业全体教师需要更新教育观念适应智能专业创新人才的培养目标；新的教育理念在学校要得到日益完善，不断促进能够培养出具有创新能力智能专业人才的教学全面改革，努力改进教学方法：以启发性教学为根本指导思想，由传授型教学方法向探索研究型教学方法转变，由传授知识为主要内容的传统型教学，向传授知识、培养综合能力和人文素质相结合，以培养学生创新能力为主要特征的探索研究型教学方式转变［3］。在智能专业开展双语教学试点的基础上继续大力推进英语或双语教学，应使智能专业专业学生熟练掌握和应用外语；加大课程中的国际标准、国际理解的比重，甚至直接采用国外先进的教材、教学方式、实践考核方法；促进学校与国外名校之间的智能专业课程以及课程大纲设置的交流、资源共享等工作；采用网络教学手段，逐步做到能把自身校园里的讲授与全球性的传授紧密联系起来。

3.3 努力增加教学实践中的科研含量

要想方设法进行新的智能系统综合设计和开发，鼓励任课老师及时结合自己的科研成果和设计开发智能系统产品并将其过程渗透到教学中，开设体现最新智能系统设计理念的课程。努力将教学和科研融合在一起，强调科研在教学中的渗透和以科研为背景的教学，即科研促教学。要求教师在完成教学任务的同时积极开展科学研究和智能产品的开发，将自己的创新成果、开发经历和科学的设计思维方法传授给学生，启发学生创新思维。在基础课程试行教授主讲，让高水平并有丰富经验的教师担任主讲教师。提倡名师给本科生上基础课，推出系列名师讲座、博士论坛。向全校学生介绍智能学科的前沿进展和新理论、新技术；实践课上设置科研综合训练，实行博士、教授、专家带学生参与科研、参与课题。

在专业实践课程中大胆采用动手能力强、富有激情的青年教师。同时处理课堂讲授与教材的关系，对于提高智能系统开发和科研结合具有重要意义。智能专业课程的课堂讲授应该在大纲的指导下，同教材形成一种既统一又区别的关系，教师的教授要求不要简单重复教材，而应把重点放在指导学生学会如何使用智能系统开发的工具书、参考书、去主动实践。

课程设计与毕业设计是培养智能科学技术人才至关重要的实践环节。目前我们已把课程设计改为几门课程综合设计和科研能力综合训练。课题的选择要立足于较高的起点，具有解决实践与社会问题的真实背景，具有一定的智能学科与技术的前沿性、创造性。实践性环节按照四年整体设计与规划，减少验证型实验，增加设计型、命题型、综合型实验，充分利用校内已建成的科研所、机器人省重点实验室、实训基地，通过思想与观念创新、运行模式与形式、管理体制与机制的创新使上述实验室等，既为智能专业教学计划所规定的教学要求服务，也要向学生全天候的开放，为学生自选实验、进行智能专业实践和为大学生课余创新实践活动服务，同时鼓励学生到企业实践完成毕业设计。

4 结 语

通过以上课程与实践教学的一系列创新性教育的改革。在2007级（28人、2008级47人、2009级61人）实行后成果显著。每届获得校长基金5－8项，本科生发表论文十多篇。也激励学生获得创新学分，由于学生参加科研，每年大学生科研成果评选时都有2－3项入选获奖。从2006年专业兴办至今，已获得机器人比赛国际大奖十多项。

1 中国皓辰网域网络技术发展有限公司.中国IT应用技术蓝皮书［R］.2010－2011.

2 张彦铎，王海晖，刘昌辉.地方工科院校“智能科学与技术”专业建设的若干思考［J］.计算机教育，2009（11）：38－42

3 张彦铎，李迅，鲁统伟.研究性教学在人工智能课程教学中的探索与实践［J］.计算机教育，2009（11）：102－104