智能科学与技术专业本科实践课程的建设
人工智能专业本科课程设置
人工智能专业本科课程设置引言人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机科学的一个重要分支,涉及到使计算机系统拥有智能行为的设计和开发。
为了满足日益增长的人工智能需求,许多大学开设了人工智能专业本科课程。
本文将介绍人工智能专业本科课程设置的一般内容和主要课程模块。
课程设置概述人工智能专业本科课程设置旨在培养学生在人工智能领域的技术和理论知识,为他们成为具有创新思维和实践能力的人工智能专业人才奠定基础。
通常情况下,该专业的课程设置涵盖了计算机科学、数学、数据科学和机器学习等多个学科的基础知识。
主要课程模块以下是一些典型的人工智能专业本科课程模块:1. 计算机科学基础这个模块旨在为学生提供计算机科学的基本概念和技能。
它包括计算机组成原理、数据结构和算法设计等相关内容。
示例课程:•计算机组成原理•数据结构与算法•离散数学2. 数学基础数学是人工智能领域中不可或缺的重要知识。
这个模块将为学生介绍数学的基本概念和方法,并展示它们在人工智能中的应用。
示例课程:•线性代数•高等数学•概率论与数理统计3. 数据科学数据科学是人工智能领域的核心,它涉及从大量数据中提取有意义的信息和模式。
这个模块将培养学生处理和分析数据的能力。
示例课程:•数据挖掘•数据可视化•数据处理与清洗4. 机器学习机器学习是人工智能中最重要的技术之一,它研究如何使计算机系统能够通过从数据中学习而不是被明确编程来改善性能。
这个模块将介绍机器学习的基本原理和算法。
示例课程:•监督学习•无监督学习•深度学习5. 自然语言处理自然语言处理是人工智能的一个领域,研究如何使计算机能够理解和处理人类语言。
这个模块将培养学生在自然语言处理方面的能力。
示例课程:•文本挖掘•信息检索•文本生成结论人工智能专业本科课程设置的目标是培养具备人工智能技术和理论知识的人才。
通过建立包括计算机科学基础、数学基础、数据科学、机器学习和自然语言处理在内的多个课程模块,学生可以全面掌握人工智能领域的核心概念和技能。
智能科学与技术专业培养方案(1)
智能科学与技术专业指导性培养方案部门:机械与汽车工程学院一、培养目标与基本要求学校培养目标:培养德智体美劳全面发展,具有社会责任感、创新精神、创业意识和实践能力的高素质应用型人才。
专业培养目标:培养饱含家国情怀,兼备正确人生观和价值观,基础扎实、实践能力强、综合素质高,系统地掌握智能科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能方法,具备计算机、自动化、机械电子等交叉学科基础,能在企业、事业、科研部门、教育单位和党政部门等,从事智能系统、智能信息处理、智能行为决策等方面科学研究、开发设计、工程应用、决策管理和教学等工作的高素质应用型人才。
上述培养目标可以归纳为以下5项:1、能有效运用专业知识和工程技术原则解决智能科学与技术领域内复杂工程问题。
2、能在团队中担任骨干或领导角色,并能够有效地进行合作交流。
3、能通过继续教育或其他终身学习渠道增加知识和提升能力。
4、具有良好的职业道德和科学素养,有意愿并有能力服务社会。
5、能从事智能科学与技术及相关领域的科学研究、开发设计、工程应用、决策管理和教学等相关工作。
基本要求:1、热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导,树立正确的人生观、世界观和价值观,具有良好的思想品德、社会公德、职业道德、社会责任感。
2、掌握专业所需的基础科学理论知识,掌握本专业扎实的专业基础理论及必要的专业知识,具有本专业所必需的基本技能,具有良好的业务素养。
必须达到本专业规定的总学分要求和各类学分要求。
3、掌握科学的思维方法,具有创新精神和较强实践能力,具有较强的终身学习能力、获取及处理信息能力。
4、具有良好的心理素质和适应能力,掌握科学锻炼身体的基本技能,受到必要的军事训练,达到国家规定的大学生体育健康和军事训练合格标准。
毕业要求:1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决智能科学与技术领域内复杂工程问题。
2.问题分析:能够应用数学、自然科学、智能技术与系统分析的基本原理,识别、表达,并通过文献研究分析智能科学与技术领域内复杂工程问题,以获得有效结论。
_智能科学与技术_专业建设的实践
34文章编号:1672-5913(2009)11-0034-04“智能科学与技术”专业建设的实践李 擎,陈雯柏,李邓化,苏 中(北京信息科技大学 自动化学院,北京100101)摘 要:本文介绍了我校新专业“智能科学与技术”专业的发展历程,探讨了智能科学与技术的内涵、专业培养计划、实验室建设规划、毕业生去向引导,重点阐述了我校以“课程体系为基础,实验室建设为重点,科学研究为龙头,师资条件为保证”的可健康发展的有特色的“智能科学与技术”专业建设的规划与实践。
关键词:智能科学与技术;专业建设;机器智能;信息智能 中图分类号:G642 文献标识码:A1 引言信息时代正在向智能时代前进,这是科学技术发展和人类需求的必然。
在这种背景下,国内各高校都在大力调整现有信息类专业,建设新专业。
“智能科学与技术”专业(简称智能专业)是教育部于2004年新增的目录外试点专业。
2005年10月,我校原信息与通信工程系自动化专业依托我校的学科优势与教学资源,把握先机,申请开办工学门类中电子信息类的智能专业,获教育部批准,于2007年正式招生。
2007年招生数为32人(1个班),2008年招生数为66人(2个班),自2009年始,计划招生数扩大到3个班。
2 智能科学与技术专业内涵与专业培养目标智能科学的任务是要探索人类思维与行为的机制,智能技术将这种机制尽其可能地移植给人造机器系统,将人类从很多复杂的思维活动中解脱出来,让机器系统为人类工作。
简言之,智能科学与技术是寻求机器智能和信息智能的构建方法和实现技术。
培养什么类型的人才,是高校必须明确的专业定位问题。
专业定位首先必须和学校自身的指导思想、发展战略和目标定位相适应。
作为北京市的市属市管高校,我校培养目标的定位是主要为北京市培养应用型创新技术人才。
具体而言,我校智能科学与技术专业的培养目标是:培养面向现代前沿技术,德、智、体、美全面发展,具有控制论、系统论和信息论的基本思想和创新的思维方式,具有坚实的数学、物理、电子、计算机和信息处理的基础知识,系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识与方法,基金项目:北京市属市管高等学校人才强教计划(71A0911193)。
智能科学与技术培养方案
智能科学与技术培养方案一、前言智能科学与技术是当前世界发展的重要方向,也是未来社会发展的必然趋势。
为了培养具有创新精神和实践能力的智能科学与技术人才,我们提出以下培养方案。
二、培养目标1.掌握智能科学与技术领域的基础理论和知识,具备独立思考和解决问题的能力。
2.具备较强的团队合作精神和沟通交流能力,能够在跨学科环境中进行协作。
3.了解国内外最新智能科学与技术发展动态,具备开拓创新思路和实践探索的意识。
4.掌握一门或多门相关领域的专业技能,具备应用研究和产业化转化的能力。
三、培养方案1.课程设置(1)基础课程:包括数学、计算机科学、物理等基础课程,建立起扎实的理论基础。
(2)核心课程:包括人工智能、机器学习、自然语言处理等核心课程,提高对智能科学与技术领域的认识和掌握。
(3)选修课程:包括深度学习、计算机视觉、智能控制等选修课程,根据个人兴趣和发展方向选择。
2.实践教学(1)实验课程:包括人工智能实验、机器学习实验等,培养学生的实践能力和动手能力。
(2)项目实践:组织学生参与科研项目或产业化项目,提高解决问题的能力和团队合作精神。
(3)社会实践:组织学生参与行业或企业实践,了解最新智能科技发展动态和应用需求。
3.创新创业(1)创新竞赛:组织学生参加国内外各类人工智能相关比赛,提高创新思路和技术水平。
(2)创业指导:为有意向创业的学生提供创业指导和资源支持,帮助他们将技术转化为商业价值。
4.国际交流(1)交换生项目:开展与国外大学的交换生项目,增强国际化视野和语言沟通能力。
(2)海外游学:组织学生前往国外进行智能科技领域的学习和实践,了解国外最新科技发展动态。
四、总结通过以上培养方案,我们可以培养出具有创新精神和实践能力的智能科学与技术人才,为国家和社会的发展做出贡献。
同时,在实施过程中也需要学生、教师、企业等多方合作,共同推进智能科技领域的发展。
人工智能本科专业知识体系与课程设置 西安交大
一、前言人工智能作为当今世界上备受关注的热门领域,其发展日新月异,引领着科技革新的潮流。
在这个领域中,人工智能专业的知识体系和课程设置是至关重要的。
本文将重点探讨人工智能本科专业的知识体系与课程设置,以西安交通大学为例,对其人工智能专业的培养模式进行分析和总结。
二、人工智能本科专业知识体系分析1.人工智能本科专业的基础知识1.1 数学基础人工智能作为一门交叉学科,其基础必不可少的是数学知识。
包括但不限于高等数学、线性代数、概率论与数理统计等。
1.2 计算机基础人工智能与计算机科学息息相关,计算机科学与技术的基础知识是人工智能专业学生的首要学习内容。
包括但不限于数据结构、算法设计与分析、操作系统等。
1.3 人工智能基础人工智能的基础知识是学生打开这扇大门的关键。
包括但不限于机器学习、计算机视觉、自然语言处理、模式识别等。
2.人工智能本科专业的专业知识2.1 机器学习与数据挖掘机器学习是人工智能中的核心领域,是人工智能应用的基石,也是人工智能专业学生的核心课程之一。
2.2 模式识别与计算机视觉模式识别和计算机视觉是人工智能领域中非常重要的方向,该领域的应用广泛,因此专业课程设置也很重要。
2.3 自然语言处理自然语言处理是人工智能领域中的热门方向之一,专业课程设置将有利于学生在这个领域的深入学习。
3.人工智能本科专业的实践应用3.1 科研与实验人工智能专业学生更需要具备一定的科研能力和实践能力,因此科研和实验也应该是该专业学生的必修课程之一。
3.2 实习与实训专业实习和实训将帮助学生将理论知识转化为实际操作能力,是人工智能专业培养模式的关键环节。
三、西安交通大学人工智能本科专业课程设置1.基础课程1.1 高等数学1.2 线性代数1.3 概率论与数理统计1.4 数据结构1.5 算法设计与分析1.6 计算机原理与系统2.核心课程2.1 机器学习2.2 模式识别2.3 计算机视觉2.4 自然语言处理2.5 数据挖掘3.实践课程3.1 科研与实验3.2 实习与实训3.3 人工智能项目实践四、西安交通大学人工智能本科专业培养模式1. 以实践能力为重西安交通大学人工智能专业注重学生实践能力的培养,通过丰富的实践课程、科研项目和实习实训,不仅使学生掌握了理论知识,更使他们具备了解决实际问题的能力。
北京科技大学智能科学与技术专业建设情况
北京科技大学智能科学与技术专业建设情况从2021年国内开始招生至今,全国已有不少高校设立了智能科 学与技术专业。
我校是较早设置该专业的院校,于2021年在信息工 程学院设置其为第7个本科专业,并开始招生。
2021年9月,学生 进入相关专业课程的学习,第一届学生于2021年7月毕业。
日前, 该专业学生已经完成本科阶段的学习。
在专业开设过程中,我们完成的主要工作如下。
调研国内外相关院校智能科学与相关专业的培养目标和培养 形成智能科学与技术学科的知识体系和能力要求。
制定2010版智能科学与技术专业的教学大纲。
同时,在办学过程中,我们选择了脑科学与认知科学概论,人工 智能基础,微机原理及应用、课程设计(微机原理),可视化程序设计、 智能计算与应用四个课程组进行教学模式改革。
1首届毕业生知识结构因为是首届学生,我校大多数课程安排参考了国内兄弟院校的课 程设置,也参考了我校自动化专业的部分课程设置。
学生的知识结构 主要由5个方面组成,如图1所示。
1) 数理基础课程群:工科数学分析、高等代数、复变函数与积分 变换、概率与数理统计、数学实验、大学物理、物理实验、应用力学 基础、离散数学等。
2) 电工电子技术课程群:电路分析基础、电路实验技术、模拟电 子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术、数字电子技术实验等。
3) 机电技术基础课程群:工程制图基础、程序设计基础、信号处 理、计算机网络、微机原理及应用、嵌入式系统、数据库技术及应用、 面向对象程序设计、现代检测技术、电机控制技术、现代通讯技术、 DSP 处理器及应用、机械设计基础等。
4)专业主干课程群:信息论与编码、控制工程基础、脑科学与认 1) ―r—t方'^K 。
2)知科学概论、人工智能基础、机器人组成原理、计算智能基础、模式识别基础、虚拟现实技术、智能控制及其应用。
5)实践创新课程群:计算机应用实践、雷子技术实习、MATLAB 编程与工程应用、Linux系统与程序设计、自动控制系统设计与实现、微机原理课程设计、嵌入式系统设计与实现、专业(生产)实习、毕业设计(论文)等。
211145593_人工智能本科专业“基、专、交、融”课程体系建设研究
㊀收稿日期:2022-03-01基金项目:辽宁省教育厅系列项目基金(JYT2020110)ꎻ沈阳航空航天大学研究生教学改革项目(YJSJG2020206)ꎻ沈阳航空航天大学课程非标准答案考试改革项目(KGFBZ202228)作者简介:刘学平(1979 )ꎬ男ꎬ辽宁沈阳人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向:机器学习㊁计算机视觉㊁机器博弈.㊀㊀辽宁大学学报㊀㊀㊀自然科学版第50卷㊀第1期㊀2023年JOURNALOFLIAONINGUNIVERSITYNaturalSciencesEditionVol.50㊀No.1㊀2023人工智能本科专业 基㊁专㊁交㊁融 课程体系建设研究刘学平1ꎬ吴志红2ꎬ叶长龙1ꎬ王琳霖1ꎬ许㊀谨1(1.沈阳航空航天大学人工智能学院ꎬ辽宁沈阳110136ꎻ2.沈阳航空航天大学经济与管理学院ꎬ辽宁沈阳110136)摘㊀要:人工智能专业作为一种新型的学科专业ꎬ在新学科建设中存在着人才培养缺口大㊁师资力量薄弱㊁理论教学与实践教学结合不够等多种亟待解决问题.针对新工科下人工智能本科专业人才培养的新需求ꎬ本文阐述如何构建人工智能本科专业的课程体系ꎬ提出 厚基础㊁强方向㊁促交叉㊁重融合 的总体课程体系建设思想ꎬ结合人工智能本科专业的课程体系建设需要ꎬ探讨适合人工智能专业本科生的培养之路.关键词:人工智能ꎻ教学改革ꎻ人才培养ꎻ课程体系中图分类号:G642㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1000-5846(2023)01-0087-06ResearchontheConstructionof BasicꎬSpecializedꎬCommunicationandIntegration CurriculumSystemofArtificialIntelligenceUndergraduateSpecialtyLIUXue ̄ping1ꎬWUZhi ̄hong2ꎬYEChang ̄long1ꎬWANGLin ̄lin1ꎬXUJin1(1.CollegeofArtificialIntelligenceꎬShenyangAerospaceUniversityꎬShenyang110136ꎬChinaꎻ2.SchoolofEconomicsandManagementꎬShenyangAerospaceUniversityꎬShenyang110136ꎬChina)Abstract:㊀Asanewdisciplineꎬartificialintelligencespecialtyhasmanyproblemstobesolvedintheconstructionofnewdisciplinesꎬsuchaslargetalenttraininggapꎬweakteachersꎬinsufficientcombinationoftheoreticalteachingandpracticalteachingandsoon.Inviewofthenewdemandfortalenttrainingofartificialintelligenceundergraduatespecialtyunderthenewengineeringꎬthispaperexpoundshowtobuildthecurriculumsystemofartificialintelligenceundergraduatespecialtyꎬputsforwardtheoverallcurriculumsystemconstructionideaof thickfoundationꎬstrongdirectionꎬpromotingintersectionandreintegration ꎬanddiscussesthetrainingroadsuitableforartificialintelligenceundergraduatespecialtyincombinationwiththeneedsofthecurriculumsystemconstructionofartificialintelligenceundergraduatespecialty.㊀㊀Keywords:㊀artificialintelligenceꎻeducationreformꎻpersonneltrainingꎻcurriculumsystem0㊀引言人工智能是计算机学科的一个重要分支[1]ꎬ近30年来它获得了快速的发展ꎬ在很多学科领域都得到了广泛应用ꎬ并取得了丰硕的成果.人工智能人才的培养越来越得到各个国家的高度重视ꎬ英㊁美等国家都发布了关于人工智能的发展规划ꎬ我们国家也高度重视这一领域的发展和人才的培养ꎬ2017年我国印发了«新一代人工智能发展规划»ꎬ确立了未来一段时间我们国家在人工智能发展和规范上的方针和政策[2-3].虽然人工智能发展潜力巨大[4]ꎬ但人工智能人才的缺乏是当前各个国家和企业面临的巨大难题[5-7].2018年9月卡耐基梅隆大学设置了人工智能本科专业ꎬ2019年4月我国教育部批准设立人工智能本科专业ꎬ2019年9月开始招生ꎬ目前全国有215所高校设置了人工智能本科专业ꎬ在世界一流大学建设36所高校(A类)中有28所高校开设了人工智能本科专业ꎬ在世界一流大学建设6所高校(B类)中有1所高校开设了人工智能本科专业ꎬ在世界一流学科建设95所高校中有34所高校开设了人工智能本科专业.由于全国所有建立人工智能本科专业的学校还没有一届毕业生ꎬ都面临如何建立一个合理的有自己高校特色的人工智能本科专业培养体系[8-10].因此ꎬ如何针对人工智能专业人才培养的需要ꎬ设计具有针对性的人工智能专业课程培养体系是当前亟须解决的问题.1㊀人工智能本科专业培养现状分析在人工智能时代的需求下ꎬ计算机专业本科生培养过程中ꎬ在低年级开设编程语言㊁数学等作为基础课组成部分ꎬ在高年级开设计算机应用㊁人工智能㊁数据分析处理等方面的专业课或选修课ꎬ这种培养模式已经不能完全照搬作为人工智能专业的本科生培养模式.传统的计算机专业本科生培养模式重在打下计算机编程和理论基础ꎬ而人工智能专业本科生培养模式除了编程㊁算法能力之外ꎬ还需要尽早掌握人工智能相关的理论和方法ꎬ培养数据驱动下使用人工智能理论解决实际问题的能力.传统计算机专业本科生培养模式更多地是培养本科生编写一些应用程序的代码能力ꎬ如一些小的数据库开发程序㊁网站的构建等ꎬ人工智能专业本科生培养模式要面向 人工智能+ 场景下的产业升级和创新需要ꎬ掌握更多的利用大数据㊁云存储和人工智能的知识和技能.在计算机课程体系中明确指出人工智能是一门研究难以通过传统方法去解决实际问题的学问之道ꎬ其通过非传统方法解决问题需要利用常识或领域知识的表达机制㊁解决问题的能力以及学习技巧.为此ꎬ需要研究感知(如语音知识㊁自然语言理解㊁计算机视觉)㊁问题求解(如搜索和规划)㊁行动(如机器人)以及支持任务完成的体系架构(如智能体和多智能体).如何通过完整的课程体系目标建设和规划建设ꎬ结合实践动态规划学生的课程方向是当前亟须解决的问题.人工智能本科专业课程体系建设既要参考电子信息专业和计算机专业等传统专业的课程建设ꎬ也要以本专业的发展目标为立足点ꎬ建立本专业完善的课程体系.人工智能本科专业虽然刚刚建立ꎬ但人工智能的相关课程大部分也已授课多年ꎬ课程情况授课教师非常了解ꎬ能够制定完善的课程大纲㊁授课计划和考核标准.人工智能课程体系的建设可以采用现有的一些传统课程资源ꎬ吸取原有课程体系的精华ꎬ去掉不适合专业发展的方面ꎬ加强现有课程的规范建设ꎬ结合一定的实践课程ꎬ从而建设出具有人工智能本88㊀㊀㊀辽宁大学学报㊀㊀自然科学版2023年㊀㊀科专业的课程体系.在人工智能本科专业培养体系中ꎬ课程是为实现专业目标ꎬ达到人才规格而对有关学科的知识和技术通过开发㊁整合形成的教学科目.课程是人才培养的核心要素ꎬ课程质量直接决定人才培养质量.从1968年到今天的计算机课程体系建设过程ꎬ人工智能知识体系的着重点走过了从强调程序设计到算法研究以及功能实现的不同历史阶段.因此ꎬ在人工智能专业课程体系建设中ꎬ课程体系的整体把握和具体实施起到了非常重要的作用ꎬ如何建立完整的课程体系㊁优化课程体系㊁确立正确的课程方向㊁完善教学内容ꎬ这些都值得思考与研究.2㊀ 基㊁专㊁交㊁融 课程体系总体建设思路在人工智能本科专业的课程体系建设过程中ꎬ以 厚基础㊁强方向㊁促交叉㊁重融合 的思想优化课程体系和改革教学内容ꎬ从而完善课程体系建设㊁整合课程资源㊁提高教学效率㊁培养优秀人才ꎬ为课程改革提供更多的分析和参考.本文以人工智能核心课程为中心ꎬ建立 基㊁专㊁交㊁融 课程体系ꎬ课程体系总体建设思路如图1所示.图1㊀ 基㊁专㊁交㊁融 课程体系总体建设思路框图㊀㊀本文以人工智能专业基础课为基础ꎬ把核心课程作为专业课程的主要授课重点ꎬ拓宽交叉课程的教学方法ꎬ加大课程融合ꎬ注重教学实践环节的培养ꎬ从而实现完整的人工智能本科专业课程体系的建设.2.1㊀把握 基础课程 定位人工智能专业基础课要有别于传统的计算机专业课程ꎬ要有突出的人工智能基础课程ꎬ通过基础课程教学带动专业课程ꎬ以人工智能方向为导向完善基础课程体系ꎬ并在基础课程体系中增加当前热点课程ꎬ既打基础又与时俱进ꎬ做好课程体系建设的第一步.以 面向对象程序设计 算法导论 离散数学 等课程为基础ꎬ建立完善的基础课程体系ꎬ基础课程体系不能是固化的ꎬ要随人工智能专业建设方向的改变实现动态变化ꎬ从而进一步满足专业课程建设的需要.98㊀第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘学平ꎬ等:人工智能本科专业 基㊁专㊁交㊁融 课程体系建设研究㊀㊀㊀㊀2.2㊀深化 专业课程 方向专业课程的建设是整个课程体系建设的关键ꎬ要以人工智能专业培养目标建立 专业课程 体系.首先ꎬ要细化 专业课程 的课程内容ꎬ以核心专业课程作为整个课程建设的核心ꎬ打好专业课程的基础ꎬ在具体课程建设中要细化为 方向课程 领域课程 导向课程 等ꎬ深化 专业课程 的内容ꎬ以递进式授课方式ꎬ提高学生的课程学习质量.其次ꎬ要以实验㊁实践等课程手段ꎬ加大理论课程和实践课程结合ꎬ提高学生的实际动手能力ꎬ提高学生逻辑思维能力㊁编码能力和解决专业课程问题的能力.2.3㊀拓宽 交叉课程 内容人工智能的学科方向本身是多学科交叉的学科方向ꎬ仅仅学习人工智能专业课程是无法满足实际需求的.面对着当前学科特点ꎬ着眼于人工智能的学科发展方向ꎬ从学科角度与其他学科和课程结合ꎬ针对方向找课程ꎬ增加有助于学科发展方向的课程ꎬ拓宽人工智能专业的授课范围ꎬ以方向和视角去汇集更多课程ꎬ从数量和质量上提升整个课程体系的建设内容.2.4㊀加深 融合课程 实践人工智能专业课程在知识获取上本身不是独立获取的ꎬ课程之间具有着密不可分的联系ꎬ如何建立起课程之间的知识关系ꎬ如何在授课中增加课程之间的联系ꎬ这些都是需要深入研究的.在实际授课前ꎬ建立有效的课程关系和授课教案ꎬ为开展课程的实际教学工作厘清思路和方向.通过课程知识点和课程大纲ꎬ搭建起有价值的课程关系网ꎬ以完整的课程发展建设思路加深课程融合ꎬ通过实践课程实现融合课程教学的验证ꎬ从而既验证了课程关系和融合课程的合理性ꎬ也评测了整体课程体系的优化效果.3㊀人工智能专业课程体系建设的探索与实践首先ꎬ人工智能基础课程是整个课程体系的基础ꎬ如何建设好的基础课程是整个课程体系建设的关键ꎬ要在实际调研和实际教学过程中完善基础课程建设计划和目标ꎬ搭建合理的基础课程体系ꎬ以专业发展方向为主要研究目标设立基础课程ꎬ为整个课程体系的建立打下深厚的基础.其次ꎬ核心课程是整个课程体系的关键ꎬ通过核心课程的建设可以进一步提升学生的专业基础课程能力ꎬ为以后的专业扩展课程和专业方向课程打下深厚的基础ꎬ因此ꎬ核心课程建立是整个课程体系的支柱和纽带.如何把握住核心课程的数量和质量是核心课程建设的关键ꎬ以课程门数合理㊁课程学习内容掌握程度㊁课程理解深入程度为出发点ꎬ建立有效的核心课程群.当然ꎬ在课程体系建设中ꎬ学分和学时是课程体系建设必须面对的问题ꎬ如何把握有限的学分和学时ꎬ深化专业课程的内容ꎬ拓展课程的方向ꎬ实现学生学习知识点的深度和知识面的广度都达到理想的学习效果ꎬ这需要在课程内容上细化类别和设置具体方向ꎬ处理好课程内容与教学效果的关系ꎬ最终实现不以总体课程体系决定具体课程方向的目的.专业课程建设中具有一定的方向性ꎬ而这个方向不是唯一的ꎬ如何把握好每个方向ꎬ以方向融合课程ꎬ挖掘有效的方向课程思路ꎬ提高融合课程的建设水平.课程的融合离不开课程的实践ꎬ如何在实践课程实施过程中凝练有效的融合课程方法ꎬ通过实践课程实现课程融合效果的具体实现和验证09㊀㊀㊀辽宁大学学报㊀㊀自然科学版2023年㊀㊀㊀㊀是关键ꎬ因此ꎬ在设计实践课程环节中要充分结合课程特点ꎬ实现实践课程与融合课程的充分㊁合理㊁有效的结合.以人工智能专业实践课程为提升ꎬ理论课程结合实践课程ꎬ建立分时分层递进式教学模式ꎬ加深学生对知识体系和专业方向学习的深度和广度.具体分时分层的教学模式如图2所示.图2㊀分时分层的教学模式框图㊀㊀通过调研㊁查询㊁研讨等手段ꎬ确立整体的课程体系建设目标和建设内容.研讨课程培养计划和课程大纲ꎬ以培养计划和课程大纲为主要研究对象ꎬ制定合理的课程体系.把握人工智能的研究方向ꎬ拓展人工智能的专业课程内容ꎬ建立有效的㊁与时俱进的㊁面向未来的专业课程体系.建立㊁设计和完善实践课程ꎬ依托实践课程提升学生的学习能力ꎬ加大学生参与企业实践机会ꎬ通过实践提升动手能力和返补理论课程学习.这些手段和方法是人工智能本科专业课程体系建设的基础和保障.主要课程教学实施方案流程如图3所示.图3㊀主要课程教学实施方案流程图19㊀第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘学平ꎬ等:人工智能本科专业 基㊁专㊁交㊁融 课程体系建设研究29㊀㊀㊀辽宁大学学报㊀㊀自然科学版2023年㊀㊀㊀㊀课程体系制定后的具体实施通过调研㊁研讨㊁落实㊁实践ꎬ最终得以制定ꎬ针对制定的课程体系模式ꎬ设计相应的分时分层体系框架ꎬ完善课程体系内容.建立完善的选修课课程库ꎬ通过分类规划的选修课课程库建设ꎬ实现动态选修课课程库资源建设.以人工智能选修课的方向和领域来拓展整个课程体系的教学内容ꎬ从而加大学生学科专业的视野和以专业视角解决实际问题的能力.4㊀结论本文针对新时代新形势下人工智能本科专业人才的新需求ꎬ建设人工智能本科专业 基㊁专㊁交㊁融 的课程体系㊁优化课程体系和建设核心课程ꎬ探索人工智能人才创新培养模式ꎬ力争取得较好的实践效果.当前主要面向人工智能专业本科学生开展课程体系建设ꎬ通过设立目标㊁提前规划㊁完善课程体系建设ꎬ从实践中探索出一条较为适合本校学生实际情况的培养方式ꎬ从而最终建立人工智能本科专业一个完整的培养体系.因此ꎬ人工智能专业本科课程体系的建设研究能够进一步对其他专业的课程体系建设和培养方式的改进起到一定借鉴作用.参考文献:[1]㊀言十.计算机学科发展趋势及其对计算机教育的影响[J].计算机教育ꎬ2021(1):5-7.[2]㊀江丰光ꎬ熊博龙ꎬ张超.我国人工智能如何实现战略突破 基于中美4份人工智能发展报告的比较与解读[J].现代远程教育研究ꎬ2020ꎬ32(1):3-11.[3]㊀吴朝晖.人工智能的现状和创新发展[J].杭州科技ꎬ2019(6):8-11.[4]㊀孔令明ꎬ孙庆峰ꎬ吴楠.人工智能与实体经济融合发展政策文献研究[J].中国管理信息化ꎬ2019ꎬ22(13):115-117.[5]㊀王李冬ꎬ李文娟ꎬ安康.复合型 人工智能应用技术 人才培养模式探讨[J].电脑知识与技术ꎬ2021ꎬ17(26):101-104.[6]㊀李川ꎬ刘洲洲ꎬ苏世雄ꎬ等. 智能+ 创新型人才培养模式的研究[J].实验室研究与探索ꎬ2021ꎬ40(8):150-153ꎬ172.[7]㊀李利利ꎬ杨佩瑜ꎬ陈新.新发展阶段下的我国人工智能产业人才培养研究[J].信息通信技术与政策ꎬ2021ꎬ47(5):6-10.[8]㊀樊超ꎬ杨铁军ꎬ侯慧芳ꎬ等. 新工科 背景下人工智能专业核心实验教学项目设计[J].实验技术与管理ꎬ2021ꎬ38(8):183-189.[9]㊀王志丰.人工智能人才培养探索与思考 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地方工科院校“智能科学与技术专业”实践教学体系的构建
引领未来的科学技术” 评选结果 中, 作为智能科学技 术核心的“ 人工智能技术” 排在第 4 位, 作为智能科
学 技术 重要 应用 的“ 未 来 家庭 服 务 机器 人 ” 排在第 2
作者简介: 赵勇( 1 9 7 9 -) , 男, 陕西周至人 , 工程师, 硕士, 从事无线传感器网络、 智能控制的研究。
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西安航空学院学报
第3 1 卷
门或 多 门知 识进行 动手 学习 、 实践 和创新 的过程 , 是 课 内集 中实 践教学 环节 的重要 组成 部分 。相对 课程 实验 , 课 程设 计对 于学 生 实 践 动手 能力 和创新 能力 的 培养 和提 高则显 得尤 为重要 。对课 程设 计 的 内容
在 相 同的对象 上 , 进 而将 不 同课程 设 计 的 实验 内容 有 机 的统 一起 来 。西安 邮 电大学智 能科学 与技 术专 业 主要开 设 了 3门课 程 设 计 , 分别 为 逻辑 控 制课 程 设计 、 单 片机课 程 设 计 和 机器 人 竞 技课 程 设 计 。具
统一规划, 不 同课程设计分散的实 验内容尽量体现
第3 1 卷第5 期
2 0 l 3年 9月
西 安 航 空 学 院 学 报
J o u r n a l o f Xi ’ a n Ae r o n a u t i c a l Un i v e r s i t y
Vo 1 .3 l No.5 S e p.2 O 1 3
教 学体 系。重点介绍课程设 计等集 中实践教 学环 节的 内容 设置 和考核 方 法, 给 出实验 室课 外开放 实验项 目开展方
“智能科学与技术”专业建设的探索与实践
“智能科学与技术”专业建设的探索与实践摘要:专业建设是人才培养工作的基石,是高等院校最重要的基本建设。
本文介绍了首都师范大学“智能科学与技术”专业六年的建设与实践工作。
根据培养高素质工程型人才的要求,从明确专业培养目标、加强实践教学、保障教学质量及就业面向等方面阐述了我校该专业的建设举措、取得的成绩及面临的问题。
关键词:智能科学;专业建设;专业评估作为中国人工智能学会教育工作委员会的挂靠单位,从2001年开始,首都师范大学信息工程学院牵头启动了“我国智能科学与技术教育(含中学教育、本科教育和研究生教育)”的调查研究工作,得到全国各地同行的热烈响应和积极支持。
2003年3月,我院在招生计划中设立了智能信息工程专业方向,并同时成立了智能信息工程系;同年9月,该专业方向的40名本科学生入校。
2004年,为和国内智能科学技术本科教育一致,我院将“智能信息工程”专业方向更名为“智能科学与技术”专业方向,并报北京市教育委员会高教处备案。
2005年9月,我院“智能科学与技术”专业方向又有30名本科学生入校。
同年,我院申报“智能科学与技术”本科专业,2006年3月获教育部批准。
到2008年,我院“智能科学与技术”专业计划招生五届,已经有两届毕业生。
近几年来,为建设和发展“智能科学与技术”本科专业,广大教师做了大量的教学、科研及相关研讨工作。
本文将就我们这几年的工作与同行专家交流探讨。
1准确把握本专业的培养目标及就业面向首都师范大学是以北京本地生源为主的一所大学,大多数考生的目标是毕业后能够顺利就业,找到满意的工作。
根据这一特点,我们将专业培养目标定位为以培养应用能力强的工程型人才为主,培养德、智、体全面发展,具有坚实的数学、物理、计算机和智能信息处理等基础知识以及脑科学、认知科学等多学科交叉知识,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,能够从事智能信息领域科学研究、教学工作及各种智能信息系统、智能机器人、智能产品等的研究、设计、开发及应用的高层次、创造性科技人才。
智能科学与技术专业本科课程设置
智能科学与技术专业本科课程设置1. 引言智能科学与技术是一门涵盖人工智能、机器学习、自然语言处理等领域的学科。
本文将介绍智能科学与技术专业的本科课程设置。
2. 必修课程•计算机基础:包括计算机组成原理、数据结构、操作系统等课程,为学生打下坚实的计算机基础。
•人工智能导论:通过介绍人工智能的基本概念、发展历程及相关技术,使学生对人工智能有一个整体的了解。
•机器学习:学习机器学习算法的原理、应用与调试方法,培养学生的机器学习能力。
•自然语言处理:介绍自然语言处理的基本概念、技术与应用,培养学生在语言处理领域的能力。
•数据挖掘与知识发现:学习数据挖掘的方法、流程与算法,掌握从大规模数据中发现有用信息的能力。
3. 选修课程•深度学习:介绍深度学习的原理、网络结构与调优方法,培养学生在深度学习领域的专业技能。
•多Agent系统:学习多Agent系统的理论与应用,培养学生在复杂智能系统设计与开发中的能力。
•计算机视觉:介绍计算机视觉的基本原理与算法,培养学生在图像处理与分析领域的能力。
•语音识别与合成:学习语音识别与合成的基本技术与算法,培养学生在语音处理领域的能力。
•人机交互:介绍人机交互的基本原理与设计方法,培养学生在用户界面设计与评估中的能力。
4. 实践课程•人工智能实践:通过实践项目,让学生将所学的人工智能技术应用于实际问题,并培养解决实际问题的能力。
•科技创新实训:组织学生参与科技创新项目,培养学生的创新思维和科技创新能力。
•产学合作实习:与相关企业合作,让学生在实际工作中应用所学知识,提高就业竞争力。
5. 毕业设计智能科学与技术专业的毕业设计要求学生通过独立设计与研究,解决一个实际的人工智能问题,并撰写毕业论文。
6. 结语本文介绍了智能科学与技术专业的本科课程设置,其中包括必修课程、选修课程、实践课程以及毕业设计。
这些课程的设置旨在培养学生在人工智能领域的专业知识与能力,为他们未来的就业与发展奠定良好基础。
“智能科学与技术”本科特色专业建设的实践与探讨
“智能科学与技术”本科特色专业建设的实践与探讨摘要:本文以西安电子科技大学“智能科学与技术”本科特色专业建设为背景,结合四年来教育和研究的具体发展和实践,详细介绍了该专业的课程体系、教学方法以及师资队伍等方面的建设进展。
关键词:智能科学与技术;专业特色;师资队伍;培养方案1引言作为21世纪现代科学技术的核心、前沿和制高点,智能科学与技术充满重大的创新机遇。
在激烈竞争的国际环境下,谁先掌握智能科学技术,谁就有可能掌握制胜的主导权。
目前,智能科学技术正在迅猛发展,推进智能科学技术专业教育,培养高层次智能科学技术人才,正当其时,机不可失!智能信息处理作为国家“十一五”规划和国防“十一五”规划中的重大基础前沿方向,属于国家中长期科学和技术发展规划的重点领域和国际重大科技前沿。
我校“智能科学与技术”专业依托学校电子信息技术的学科优势,利用在智能感知与图像理解领域的研究基础和师资力量,旨在培养以“智能信息处理”为特色的专业人才。
我校智能科学与技术特色专业主要从以下几个方面进行建设:(1)改革人才培养方案,构建经济社会发展需要的课程体系。
(2)改革课程教学内容,加强新教材建设。
(3)改革教师培养和使用机制,加强教师队伍建设。
(4)改革实践教学,推进人才培养与生产劳动和社会实践相结合。
(5)通过改革和建设,培养一批适应经济社会发展需求的专门人才,并集成取得的有效经验和实践效果,形成该专业建设内容的相关参考规范,发挥推广和示范作用。
2008年,西安电子科技大学“智能科学与技术”专业获批为教育部第一类特色专业建设点,在2005年培养方案的基础上,对课程体系、教学方法以及师资队伍等三个方面提出了一些创新性的措施和方法。
2特色课程体系新专业要生存和发展,必须尽快形成自己的特有学科体系和特色课程,特色课程将成为区别于相关学科的重要标志。
智能科学与技术学科作为一级学科,下设三个二级学科,分别为:智能理论与方法、知识处理、智能系统与应用。
智能科学与技术专业 课程
智能科学与技术专业课程智能科学与技术专业课程智能科学与技术专业是一门前沿、综合性较强的学科,涵盖了计算机科学、电子工程、机械工程、人工智能等多个领域。
本文将从课程设置、学习目标和就业前景三个方面来探讨智能科学与技术专业课程的重要性和发展前景。
一、课程设置智能科学与技术专业的课程设置非常丰富,包括机器人技术、计算机视觉、自然语言处理、数据挖掘、模式识别等多个专业课程。
这些课程涵盖了人工智能的核心理论和技术,培养学生的智能科学与技术素养,使他们能够掌握智能系统的设计、开发和应用。
在机器人技术课程中,学生将学习到机器人的结构与原理、运动控制、感知与认知、路径规划等知识,培养了学生的工程实践能力和创新能力。
计算机视觉课程旨在使学生能够理解和开发计算机对图像和视频的理解和分析能力,应用于人脸识别、物体检测等领域。
自然语言处理课程则教授学生处理和理解自然语言的技术,为机器翻译、智能客服等领域提供技术支持。
二、学习目标智能科学与技术专业的学习目标是培养学生具备智能科学与技术的核心理论知识和实践技能,具备独立分析和解决智能科学与技术问题的能力。
首先,学生需要掌握计算机科学、电子工程和人工智能等领域的基础知识,包括数据结构与算法、数字电路、机器学习等。
其次,学生需要具备智能系统的设计、开发和调试能力,能够运用所学知识解决实际问题。
最后,学生需要具备团队合作和沟通能力,能够在跨学科的团队中协同工作,完成复杂的智能科学与技术项目。
三、就业前景随着人工智能技术的不断发展,智能科学与技术专业的就业前景广阔。
智能科学与技术专业毕业生可以在各类企事业单位、科研机构以及创新型企业中从事人工智能相关的工作。
例如,机器人技术领域需要专业人才开发智能服务机器人、工业机器人等;计算机视觉领域需要掌握图像处理和模式识别技术的专业人才;自然语言处理领域需要专业人才开发智能语音助手、智能客服等。
作为新兴的学科,智能科学与技术专业的就业市场需求持续增长。
智能科学与技术专业培养方案及教学计划级
信息科学与工程学院智能科学与技术专业本科培养方案一、培养目标培养具备良好的科学素质,系统地掌握智能科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能与方法,在智能科学与工程领域具有较强的知识获取能力、知识工程能力和创新创业能力的宽口径复合型高质量以及具有计算机、自动化、电子等交叉学科基础的人才,能在企业、事业、科研部门、教育单位和行政部门等单位从事智能系统、智能信息处理、智能行为决策等方面的科学研究、开发设计、工程应用、决策管理和教学等工作。
二、培养要求本专业学生主要学习智能科学技术及相关信息科学技术的基础理论和专业知识。
学生接受从事科学研究、工程技术开发、教学、管理及应用等方面所需要的基本训练,具备从事智能系统、智能信息处理、智能行为决策等方面研究、开发、应用及管理的综合能力。
毕业生应获得以下几个方面的知识和能力:1、具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社会科学基础和外语能力。
2、系统掌握本专业领域必需的科学技术基础理论知识,主要包括电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制理论、微机原理与接口技术、离散数学、数据结构、脑与认知科学基础、人工智能、智能控制、机器人学导论、计算机仿真技术、数据库技术、网络工程等。
3、较好地掌握智能系统、智能信息处理等方面的专业知识,具有本专业领域1~2个方向的专业知识和技能,了解本专业学科的前沿和发展趋势,获得较好的工程实践训练,具有熟练的计算机应用能力。
4、具有本专业的科学研究、科技开发和组织决策管理能力,具有较强的工作适应能力。
5、能将智能技术与计算机技术、信息处理、控制技术有机结合应用于工程实践,具有创新意识和一定的创新能力。
三、主干学科控制科学与控制工程、电气工程、计算机科学与技术四、主要课程和特色课程本专业主干课程主要包括:电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制理论、微机原理与接口技术、离散数学、数据结构、脑与认知科学基础、人工智能、智能控制、机器人学导论、计算机仿真技术、Web程序设计、语音信号处理、决策支持技术、运筹学、虚拟现实与智能游戏、智能优化算法及其应用、生物特征识别等。
2023年本科智能科学与技术专业实习报告
2023年本科智能科学与技术专业实习报告【前言】智能科学与技术是一门充满挑战的学科,涉及计算机科学、人工智能、生物学、心理学、哲学等多个领域。
在本科期间,我通过多种学习方式,包括自学、实验课、课程设计等,积累了一定的专业知识和实践经验。
在实习期间,我进一步了解了智能科学与技术在实际应用中的表现和发展前景。
【实习内容】我所在的公司致力于智能家居领域的开发和生产,为消费者提供智能化的生活方式和更优质的用户体验。
我的实习岗位是软件开发,主要负责智能家居 APP 的开发和维护工作。
具体的工作内容包括:1. 参与需求讨论和设计,负责 APP 技术选型和架构设计;2. 基于 Android 平台开发智能家居 APP,包括用户登录、设备管理、场景联动等功能;3. 参与 APP 的测试和验收,修复漏洞和升级功能;4. 学习新技术和新产品,不断优化 APP 使用体验和流程。
在实习期间,我对软件开发的流程和技术有了更深入的了解,学习了如何高效地协作和沟通,掌握了一些常用的软件开发工具和技术。
我也更加了解智能家居领域的行业动态和市场需求,对未来的发展路径和机遇有了更清晰的认识和思考。
【收获和体会】通过这次实习,我获得了许多宝贵的经验和技能,同时也感悟到了很多。
我总结了以下几点:1. 多角度的知识和技术可以帮助我们解决问题和开发出更好的产品,因此我们应该不断拓宽知识面和技能树,避免学习盲区和技术套路。
2. 高效的沟通和协作是团队协作的核心,通过对话和讨论可以减少耗时和冲突,提高效率和质量。
3. 人工智能、大数据、区块链等新技术和新应用正在改变着我们的生活和工作,通过了解和学习,我们可以抓住机遇和挑战,实现个人和社会的共赢。
4. 实践是检验真理和有效性的唯一标准,只有通过实践,我们才能真正了解问题的本质和解决办法。
【结语】通过这次实习,我更加了解了智能科学与技术的应用和发展,对未来的学习和职业规划有了更清晰的认识和方向。
智能科学专业的建设与规划
智能科学专业的建设与规划一、前言随着人工智能技术的快速发展,智能科学专业应运而生,成为新兴的交叉学科领域。
为了适应我国社会经济发展对智能科学技术人才的迫切需求,加强智能科学专业建设,提高人才培养质量,制定本规划。
本规划旨在指导我国智能科学专业建设与发展的方向,明确人才培养目标、课程体系、实践教学、师资队伍、科研创新等方面的要求,推动智能科学专业的整体建设与发展。
二、专业定位与目标1. 专业定位智能科学专业是一门融合计算机科学、数学、控制理论、认知科学等多学科知识,研究智能现象、智能系统及其应用的交叉学科。
专业定位旨在培养具有创新精神和实践能力的高素质智能科学技术人才,为我国智能产业发展提供人才支持。
2. 人才培养目标(1)知识与能力:掌握智能科学的基本理论、方法和技能,具备较强的创新能力、实践能力和跨学科学习能力。
(2)素质与品德:具备良好的科学素养、人文素养和职业道德,具有团队协作精神和国际视野。
(3)应用与研究:能在智能科学技术领域从事研究、设计、开发、应用和管理等工作。
三、课程体系与教学内容智能科学专业课程体系应包括通识教育课程、专业基础课程、专业核心课程、实践与创新能力培养课程四个层次。
1. 通识教育课程包括思想政治教育、英语、数学、物理等课程,培养学生的基本素养和科学思维能力。
2. 专业基础课程包括计算机科学、数学、控制理论、认知科学等课程,为学生提供智能科学的基本理论知识和方法。
3. 专业核心课程包括人工智能、机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等课程,强化学生在智能科学技术领域的专业技能。
4. 实践与创新能力培养课程包括实验、实习、实践项目等课程,培养学生的实践能力和创新能力。
四、实践教学与创新能力培养实践教学是智能科学专业教育的重要组成部分。
应加强实验室、实习基地等实践教学平台建设,提高实践教学质量。
1. 实验室建设建立健全智能科学实验室,配置高性能计算设备、人工智能开发工具等,为学生提供良好的实验环境。
本科人工智能专业建设需求
本科人工智能专业建设需求随着人工智能技术的迅猛发展和广泛应用,对人工智能专业人才的需求也越来越大。
为了满足这一需求,本科人工智能专业的建设需要考虑以下几个方面。
一、课程设置人工智能专业的课程设置应该全面而有深度,既要包括基础的数学、计算机科学和统计学知识,也要涵盖人工智能的核心技术和应用领域。
在基础课程方面,应包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等,以及计算机科学基础课程如数据结构、算法设计与分析等。
在人工智能专业课程方面,应包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉、智能控制等核心课程,同时还要开设一些应用领域的课程,如医疗健康、金融、智能制造等。
二、实验教学人工智能专业的实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节。
实验教学应注重培养学生的动手能力和团队合作精神。
可以设置一些实验项目,让学生自主设计和实现人工智能算法和系统,并进行实际应用。
同时,可以引入一些竞赛活动,如机器学习竞赛、智能机器人竞赛等,激发学生的学习兴趣和创新潜力。
三、师资队伍人工智能专业的建设需要具备一支高水平的师资队伍。
师资队伍应具备深厚的学术背景和丰富的实践经验。
可以引进一些国内外知名的专家学者作为核心教师,并建立与国内外一流研究机构的合作关系,加强教师的学术研究和科学创新能力。
此外,还可以邀请一些人工智能行业的从业者作为兼职教师,让学生接触到最前沿的技术和应用。
四、实习实训人工智能专业的学生需要具备实际应用能力。
为了培养学生的实践能力,可以设置实习实训环节。
可以与相关企业合作,为学生提供实习机会,让他们在实际项目中参与设计和开发人工智能系统,并解决实际问题。
同时,还可以开设一些实践课程,如人工智能应用实践、数据挖掘与分析实践等,让学生通过实践掌握人工智能的应用技能。
五、学术研究人工智能专业的建设还需要注重学术研究的引领。
可以建立一个人工智能研究中心或实验室,吸引学术界和产业界的优秀人才开展前沿的科学研究和技术创新。
智能科学与技术 培养方案
智能科学与技术培养方案智能科学与技术是一门涉及多个学科的综合性学科,旨在培养学生在智能科技领域的专业能力和创新思维。
本文将从培养方案的角度,介绍智能科学与技术专业的培养目标、核心课程、实践环节等内容,帮助读者了解该专业的培养方案。
一、培养目标智能科学与技术专业的培养目标是培养具有扎实的数理基础、广泛的科学知识和创新能力的高级人才。
培养方案旨在培养学生掌握智能科学与技术的基本理论和方法,具备设计、开发和应用智能系统的能力,具备解决实际问题和开展科学研究的能力,具备良好的团队合作和沟通能力。
二、核心课程智能科学与技术专业的核心课程主要包括以下几个方面:1. 数学与统计学基础:包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等,为后续专业课程打下数学基础。
2. 计算机科学与技术基础:包括计算机程序设计、数据结构与算法、操作系统等,为学生理解计算机系统和软件开发打下基础。
3. 人工智能基础:包括人工智能导论、机器学习、深度学习等,为学生掌握智能科学与技术的基本理论和方法。
4. 数据科学与大数据技术:包括数据挖掘、数据可视化、大数据处理等,为学生掌握处理和分析大规模数据的技术和方法。
5. 智能系统设计与开发:包括智能系统原理与设计、智能控制与优化、智能感知与决策等,为学生掌握设计、开发和应用智能系统的能力。
6. 人机交互与用户体验:包括人机交互原理、用户体验设计、可视化技术等,为学生了解人机交互的基本原理和设计方法。
三、实践环节智能科学与技术专业的实践环节主要包括以下几个方面:1. 实验课程:通过实验课程,学生可以巩固理论知识,学习实际操作技能。
例如,人工智能实验、智能系统设计实验等。
2. 实习实训:学生可以通过实习实训的方式,了解智能科学与技术在实际应用中的问题和挑战。
例如,参与智能系统项目的开发、参与人工智能企业的实习等。
3. 科研项目:学生可以参与科研项目,锻炼科研能力和创新思维。
例如,参与人工智能领域的科研项目,发表相关论文等。
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智能科学与技术专业本科实践课程的建设摘要:介绍南开大学智能科学与技术专业本科实践课程的创新和建设,探讨以课内实践教学体系为基本、以课外学生自主科技创新和综合竞赛为补充,丰富教学内容,激发学生学习兴趣。
探索在课内专业实践课程中采用固高教学实验设备,结合自动控制课程设计实验内容;在课外学生活动中组织本科生创新科研“百项工程”和“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛。
实践表明,课内和课外实践教学的有机结合,培养了学生的创新能力和实践能力,取得了良好的教学成果。
关键词:智能科学与技术;实践课程;教学创新;固高实验设备;飞思卡尔智能汽车竞赛智能科学与技术专业是教育部于2004 年新增的目录外试点专业,北京大学2004年首先建立此专业[1],随后全国很多高校开始筹备和设立此专业。
南开大学2005 年获得批准成立该专业,2006年开始招收学生。
经过数年的努力,南开大学根据智能专业的特点和南开大学文理综合为主的特色,设计了一种能够充分发挥南开大学的理科优势、并且带有工程科学特色的学科建设方法和本科培养模式[2-3]。
该专业开设的课程和教学计划充分体现面向前沿高技术的特点,强调应用型、研究型、开发型的专门工程技术人才的需要,丰富实践教学手段,把教学与实际应用、科研方向相结合,使本科生不仅能够学习掌握基本理论知识,而且能够得到较好的工程教育,具备较强的创新动手能力和社会适应能力。
实践环节对工程应用型人才的培养至关重要。
实践教学由浅入深,包括演示性实验、基础技能实验、原理验证实验、综合设计实验。
演示性实验以参观和认识实习为主;基础技能实验训练学生的基本工程技能,如C++上机;原理验证实验主要为专业课的实验部分;综合设计实验让学生进行多门课程知识的集成设计和灵活应用。
本文主要论述综合设计实验的创新和建设。
南开大学智能专业的实践教学内容分两部分:课内的专业实践课程和课外学生创新科技活动。
专业实践课程在形式上遵循传统的“理论教学——实验”模式,它主要作为自动控制等理论课程的后续实验环节,帮助学生深入学习和掌握专业理论知识;同时,其课时和内容设置有较大改革,内容扩充、独立成课。
课外科技活动以本科生创新科研“百项工程”和“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛为契机,鼓励学生根据能力和兴趣自愿参加,灵活利用课程理论知识自主设计和自己制作,完成多种创意作品。
1实践教学的作用实践课程是本科教学中的重要环节,我们很难用量化的标准评价它的重要程度及它能对提升教学效果所作出的贡献,而只能从本科毕业生就业和深造情况作感性的判断。
南开大学2010届智能专业本科毕业生31人,有15人攻读研究生、2人重新考研、14人进入各类科研院所、大型合资企业和国有企业[3]。
2011届本科毕业生35人,有17人攻读研究生,5人出国、13人就业。
从这些数据,绝大部分学生毕业后继续进行科研方面的深造和工作。
实践课程能够大力提升学生的动手能力、创新能力、应变能力和表达能力等基本素质,对学生今后的深造和工作有重要的影响。
我们对实践课程的教学内容进行不断调整和优化,在教学计划中合理安排课内专业课程与课外科研活动,如图1所示,我们力图做到理论课程与实际科研活动紧密结合,在加强专业实践课程的同时,积极扩展课外科技活动,引导学生参加创新科研“百项工程”。
从2010年起,我们将“飞思卡尔”智能车竞赛引入到学生的课外科技活动中,充分调动学生的学习积极性和主动性并不断摸索和总结更好的实践教学方法和手段。
2专业实践课程专业实践课程是教学大纲内的一门重要实践课。
在第二学年和第三学年学习掌握自动控制理论知识之后,第三学年第二学期开始进行专业实践课程。
它的内容是在MATLAB/Simulink软件环境中,利用自动控制原理、现代控制论等课程上学习到的理论知识,搭建控制模型,对固高公司的磁悬浮、三自由度直升机两种教学实验装置分别进行控制,验证PID(比例-积分-微分)控制、模糊控制等控制理论和算法。
它与自动控制原理、智能技术、计算机技术等基础理论课程有很密切的联系,同时具有一定的独立性,学生在实验设计上有一定的自主性。
课程实验内容较多,总课时为36学时。
由于理论指导课程自动控制原理已经在前一学年结束,本课程在课时上首先安排4课时对控制理论进行回顾与复习,然后安排16课时进行磁悬浮实验、14课时进行直升机实验,最后2课时采用展示和答辩的方式进行课程结果的检查。
2.1实验内容专业实践课程的内容是在MATLAB/Simulink软件环境中搭建控制模型,对固高公司磁悬浮设备和三自由度直升机设备进行控制。
通常的实验顺序是先对实验设备进行分析、建模、仿真,在仿真环境中得到较好的效果后,再把控制模型应用到实际设备上进行验证。
从课堂上的实际现象来看,由于仿真结果与实际设备之间有较大的偏差,加之学生对硬件设备有着强烈的好奇心,因此,他们没有耐心先做仿真,或者是匆忙做一下仿真就开始在硬件设备进行试验。
PID控制器的优点是简单易懂,不需要了解被控对象的精确系统模型也能得到很好的控制效果。
因此,在专业实践课上,不强求学生按照“先仿真再实际设备”的顺序来进行实验,而是允许他们先在实际设备上进行实验,从实验效果上来直接感受P、I、D三个参数对控制效果的影响。
硬件设备控制成功后,再引导学生补做仿真,加深对控制算法的理解。
“先实验、再仿真”的实验顺序也使学生较深刻地理解了PID不需要精确了解被控对象物理模型这一优点,同时也有助于他们以后在实际工程中应用PID控制器。
2.2实验分组学生分组进行实验。
最初,由于实验设备数量的限制,每组人数为4~5人,经过一段时间的教学,我们认为小组人数较多导致学生接触设备的时间短,学习兴趣降低。
因此,我们确定2~3人为一组,分两批次进行实验。
这样小组内的学生有更多机会进行亲自动手实验,同时,小组的形式有利于学生间的讨论和互相学习,在实验设备数量有限的情况,这种合理分组形式能保障教学质量。
2.3实验成果检查专业实践课程的考查通过综合评估实验结果和实验报告来评分。
实验结果可以直接观察,磁悬浮设备使铁球稳定地悬浮,直升机设备悬浮在固定的高度,并按预定速度水平旋转。
图2是磁悬浮系统示意图和实验成果展示。
3课外科技活动3.1创新科研“百项工程”南开大学历来重视学生课外科技活动,对此,我们实施本科生创新科研“百项工程”,为学生创新科技活动提供资金、人力和师资支持。
其中重点项目的执行周期为两年,一般项目的执行周期为一年。
通常有超过50%左右的学生能够通过“百项工程”跨专业地参加到各种创意小组里进行课外科技活动。
智能专业的本科生通常在第二学年就开始进行“百项工程”项目的创意和申报,第三学年正式开始课题研究。
项目的来源是学生自由创意和教师指定,其中自由创意主要由学生自己提出具有创新性的科研内容,教师指定是由教师抽取自己在研究项目中的一部分来形成适合本科生水平的科研题目。
这两类项目都是在学生自愿选择的基础上进行,学生的学习兴趣普遍较高。
3.1 “飞思卡尔”杯智能汽车竞赛本科三年级学生的另一项重要的课外科技活动是全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛。
它要求在规定的模型汽车平台上,使用飞思卡尔半导体公司的微控制器作为核心控制模块,自主控制模型汽车完成比赛任务。
该竞赛得到了教育部的大力支持,现已发展成全国26个省(自治区)、直辖市的300余所高校广泛参与的全国大学生竞赛[4]。
每年举行一次,第三、四、五届连续被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目之一,今年是第六届。
该竞赛涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科知识。
南开大学开展此项竞赛较晚,信息技术科学学院近一两年已经开始重视,并从新专业建设费和本科生教学经费中拨款对“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛进行资金支持。
智能车竞赛课外科技活动安排在第三学年第二学期,此时,学生已经学习了计算机组成原理、自动控制原理、电路基础、机械工程基础、C++编程等专业课程,能够独立地进行智能车传感器的设计和制作、单片机编程、路线识别和运动控制。
同时可以结合课内的专业实践课程,使用MATLAB/Simulink的工具进行数据采集和控制算法设计。
智能车竞赛分为自由创意和竞速比赛两种。
今年的创意赛模拟道路的行车、超车、倒车入库等功能;竞速赛要求通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件,使模型汽车能够自主识别道路,按照规定路线行进,以最短时间内走完规定路线的为优胜。
由于竞速比赛目标明确,学生们都偏向于选择竞速比赛,根据竞赛要求分别采用光电、摄像头、电磁三种传感器实现对路径的跟踪。
图3所示为南开大学信息学院大三学生为今年比赛布置的模拟赛道和采用摄像头、光电、电磁传感器的赛车。
3.3课外科技活动的教学效果课外科技活动在自愿的指导思想下进行,因此,学生的积极性、创新性很高。
参加“百项工程”的学生每周约花费2小时、参加“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的学生平均每周约花费3小时在相关的软、硬件学习和动手制作方面。
课外科技活动时间和学习量与一般的专业课程相当。
课外科技活动是有任务指向性的,有明确的目标,学生能够主动地发现自己知识体系的欠缺并积极学习,灵活、综合地运用各科专业课程知识来解决问题。
例如,“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的目标性更强,是全国性的竞赛,因此更能激发学生的斗志。
此外,“百项工程”和“飞思卡尔”智能车竞赛每一个小组的资金需求通常不超过3000元。
它们能够以相对较低的资金投入在光、机、电等方面对学生进行较全面的实战锻炼,获得较好的学习实践效果。
4结语多年来,我们在南开大学智能科学与技术专业在本科实践课程中,持续采用课内实践课程与课外科技活动结合的方式,积极探索和努力创新,如上所述,我们以机器人技术为核心,把课程实验、开放实验、课外科技活动等教学环节的内容有机结合起来,培养优秀的毕业生,而充分利用固高实验教学设备、创新科技“百项工程”、“飞思卡尔”智能汽车等硬件资源,充分调动了学生的积极性和主动性,强化了学生的工程实践意识和创新意识,培养了其综合运用专业知识分析问题、解决问题的能力,取得了一定的成绩。
在今后的工作中,我们将不断总结专业建设过程中的经验和教训,逐步完善教学计划,积极推动智能专业软、硬件教学环境的建设和教学创新。
参考文献:[1] 谢昆青. 第一个智能科学技术专业:回顾在北京大学六年来的创建历程[J]. 计算机教育,2009(11):16-20.[2] 方勇纯,刘景泰. 南开大学“智能科学与技术”专业教学体系与实验环境建设[J]. 计算机教育,2009(11):21-25.[3] 方勇纯. 智能科学与技术专业毕业生情况分析与专业建设[J].计算机教育,2010(19):51-54.[4] 教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会,第六届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛组织委员会. 关于举办第六届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的通知[EB/OL].(2010-07-14)[2011-05-30]. http://www.smartcar.au.tsinghua./web/downloadDoc.jsp?path=/upload/doc/10.pdf.Development of Practice Courses in Intelligent Science and TechnologyXU Lin(College of Information Technology and Science, Nankai University, Tianjin 300071, China)Abstract: This paper introduces innovation and development of practice courses in the Intelligent Science and Technology Specialty in Nankai University. The innovative undergraduate courses compose of Practice Specialty which is a compulsory experimental course, and a serial of extracurricular activities including innovation projects supported by the university and smart car competition sponsored by Freescale Semiconductor. Undergraduate students can learn cross-disciplinary knowledge by using Googol educational products and smart cars in these courses. This paper shows that well-designed practice courses can effectively prompt the students’learning interest, innovation mind, and personal skills.Key words: Intelligent Science and Technology; practice course; educational innovation and development; Googol educational products; Freescale smart car competition(编辑:郭小明)。