以前沿科技引領(lǐng)智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內容論文
智能科學(xué)與技術(shù)作為適應當今和未來(lái)社會(huì )發(fā)展的新興專(zhuān)業(yè)，必然也必須與時(shí)代的發(fā)展同步，因此應該以前沿的科技導向貫穿和引領(lǐng)教學(xué)內容，實(shí)現教學(xué)內容的不斷完善和更新。文章在分析科技部近年所發(fā)布項目指南的基礎上，結合本校的教學(xué)實(shí)際，提出教學(xué)內容改革的方向，以緊跟科技發(fā)展和國家對人才需求的步伐。
我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總體目標是自主創(chuàng )新能力顯著(zhù)增強，科技促進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和保障國家安全的能力顯著(zhù)增強，為全面建設小康社會(huì )提供強有力的支撐;基礎科學(xué)和前沿技術(shù)研究綜合實(shí)力顯著(zhù)增強，取得一批在世界具有重大影響的科學(xué)技術(shù)成果，進(jìn)入創(chuàng )新型國家行列，為在本世紀中葉成為世界科技強國奠定基礎[1]。
廣大高校教師對當前科技研究及發(fā)展方向有深刻理解，在整個(gè)國家人才類(lèi)型需求與人才培養之間扮演著(zhù)紐帶角色，不但有科研能力還有教書(shū)育人的能力，因此在國家科技發(fā)展過(guò)程中的地位舉足輕重。國家需要的人才是由高校教師來(lái)培養，教師對學(xué)生的培養應以國家需要為依據，而學(xué)校應以國家對人才的需求而制定相應的教學(xué)大綱和教學(xué)內容，以保證國家需要的人才與學(xué)校及教育機構培養的人才一致。國家、科技項目、教師和學(xué)生這4個(gè)環(huán)節只有保持協(xié)調一致，才能使國家科技穩步快速的向前發(fā)展。
智能科學(xué)技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)的核心和現代科學(xué)技術(shù)的前沿和制高點(diǎn)，涉及自然科學(xué)的深層奧秘，觸及哲學(xué)的基本命題。智能科學(xué)技術(shù)的研究將對國民經(jīng)濟、社會(huì )進(jìn)步、國家安全生產(chǎn)產(chǎn)生深刻而巨大的影響，并將為智力革命、知識革命和信息革命建立理論基礎，為智能系統的研制提供新概念、新思想、新途徑。
1國家科技項目中與智能相關(guān)的內容
國家每年會(huì )頒布一些科研項目指南，如863、973、國家科技重大專(zhuān)項、國家科技支撐計劃和國家重大科學(xué)研究計劃等。這些項目指南中均包含大量與智能相關(guān)的內容。下面以國家科技重大專(zhuān)項和973計劃為例加以說(shuō)明：
1) 國家科技重大專(zhuān)項。
2011年國家科技重大專(zhuān)項中包含2項有關(guān)智能方面的項目，其中“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品”重大專(zhuān)項中包含一個(gè)“智能海量數據資源中心”課題;“新一代寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)”重大專(zhuān)項中包含2個(gè)有關(guān)智能的課題：“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及業(yè)務(wù)應用研發(fā)”和“物聯(lián)網(wǎng)及泛在網(wǎng)”。
2)973計劃。
據不完全統計，在2008年到2011年的973計劃指南中關(guān)于“智能”一詞的出現頻率如表1所示。
從上述統計數字可以看出，“智能”一詞的出現次數由1次增加到12次;出現在一級標題的次數由1個(gè)增加到3個(gè)，出現在二級標題的次數由空白增加到4個(gè)。由此不難分析出，智能科學(xué)技術(shù)在973計劃中的比例逐年增加，其重要性不言而喻。
這些項目的前期研究以及后續成果的產(chǎn)業(yè)化，不可避免地需要更多的智能方面的專(zhuān)業(yè)人才。在設立智能科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科的建議書(shū)中提到，智能科技人才的社會(huì )需求占整個(gè)信息領(lǐng)域人才需求的1/6左右，而且將不斷增長(cháng)。高校需要培養這方面的人才，滿(mǎn)足國家和社會(huì )的需要。
2河北省和天津市科技項目與智能相關(guān)內容
河北工業(yè)大學(xué)隸屬于河北省，坐落于天津市，形成了立足天津面向河北的發(fā)展戰略，為河北省和天津市提供有力的技術(shù)支撐。
河北省當前正在實(shí)施轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的戰略部署，充分發(fā)揮科技創(chuàng )新在推進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和培育戰略性新興產(chǎn)業(yè)中的重要作用，并于2010年3月啟動(dòng)了光伏、風(fēng)電裝備、鋼鐵節能減排等8個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線(xiàn)圖的編制工作，河北工業(yè)大學(xué)承擔了其中“河北省風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線(xiàn)圖”的繪制工作，該路線(xiàn)圖為全國首個(gè)關(guān)于風(fēng)電的路線(xiàn)圖，對我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展將起到積極的推動(dòng)作用。
以2011年天津市科技支撐計劃重點(diǎn)項目指南為例，該計劃以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和結構調整為主攻方向，以提高原始創(chuàng )新、集成創(chuàng )新和消化吸收再創(chuàng )新為目標，通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)的突破、引進(jìn)技術(shù)的消化吸收再創(chuàng )新、高新技術(shù)的應用及產(chǎn)業(yè)化，為天津市產(chǎn)業(yè)結構調整、社會(huì )可持續發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量提供技術(shù)支撐。2011年共安排25個(gè)專(zhuān)項，與“智能”相關(guān)的內容有軟件專(zhuān)項中的創(chuàng )意產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和數據挖掘與信息檢索技術(shù);數字技術(shù)專(zhuān)項中的智能檢測、監控技術(shù)研發(fā)及應用;可再生能源及能源存儲轉換專(zhuān)項中的智能電網(wǎng)等。
由上面的分析，可以看出智能科學(xué)技術(shù)在河北省和天津市的科技項目布局中占有重要的地位，這也對高校提出了培養高素質(zhì)人才的要求。
3河北工業(yè)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)現狀
據教育部統計，自2004年北京大學(xué)自主設置“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)通過(guò)備案以來(lái)，先后有北京郵電大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京信息科技大學(xué)、首都師范大學(xué)、武漢工程大學(xué)、西安郵電學(xué)院、北京科技大學(xué)、湖南大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、大連海事大學(xué)、中南大學(xué)和上海理工大學(xué)共17所高校建立了智能科學(xué)技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)。
河北工業(yè)大學(xué)在結合自身優(yōu)勢和借鑒兄弟院校辦學(xué)經(jīng)驗的基礎上，智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)體系和課程內容逐步合理化;緊跟科技發(fā)展新趨勢，突出智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的特色，注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養，在智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等方面培養社會(huì )急需的特色人才;在控制科學(xué)與工程一級學(xué)科碩士點(diǎn)下設立“智能科學(xué)與技術(shù)”的相關(guān)研究方向，加強該專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)梯隊建設和人才培養，促進(jìn)控制科學(xué)與工程學(xué)院整體教學(xué)科研的和諧發(fā)展。
我們努力使學(xué)生德、智、體、美全面發(fā)展，具有堅實(shí)的數學(xué)、電子、計算機、自動(dòng)控制和信息處理的基礎知識，系統地掌握智能科學(xué)的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，受到良好的科學(xué)思維、科學(xué)實(shí)驗及初步科學(xué)研究的訓練，使其具有分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，知識自我更新和不斷創(chuàng )新的能力。在個(gè)人素質(zhì)方面，要求學(xué)生具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識結構和較強的適應新環(huán)境、新群體的能力，并具有良好的語(yǔ)言和計算機運用能力。
4教學(xué)內容的思考
目前智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)隸屬于控制科學(xué)與工程學(xué)院，本學(xué)院包括自動(dòng)化、風(fēng)能與動(dòng)力工程和智能科學(xué)與技術(shù)3個(gè)本科專(zhuān)業(yè)。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)作為一個(gè)成熟專(zhuān)業(yè)，有穩定的社會(huì )認可度，其近年的發(fā)展受到了無(wú)行業(yè)背景的限制;風(fēng)能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)新興專(zhuān)業(yè)，為了滿(mǎn)足國家風(fēng)力發(fā)電的強勢發(fā)展需求而設立的，具有顯著(zhù)的行業(yè)背景，從目前情況看，學(xué)生就業(yè)前景很好;智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)作為新興專(zhuān)業(yè)，沒(méi)有固定的行業(yè)背景，因此有必要根據學(xué)校的實(shí)際情況確定1～2個(gè)背景，體現個(gè)1～2個(gè)特色，以使學(xué)生的學(xué)習落在實(shí)處。
我校的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)擬將智能網(wǎng)絡(luò )和風(fēng)力發(fā)電機組控制系統作為本科生的學(xué)習指向，在相關(guān)課程的講授中以它們作為實(shí)例講解，籌建智能網(wǎng)絡(luò )的平臺，以及利用風(fēng)能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗平臺進(jìn)行相關(guān)內容的操作和演示，在課外科技活動(dòng)中以它們作為選題方向，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
我校作為地方工科院校，結合自身特點(diǎn)和優(yōu)勢，對智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的特色定位于工業(yè)過(guò)程和實(shí)際工程中的.智能控制與智能決策，相對應的核心課程包括智能控制、智能信息處理、復雜系統建模、智能系統、智能機器人和智能工程。我們希望通過(guò)這些課程教學(xué)內容的規劃，使培養的學(xué)生“考研考得上，分配分得出”。
1) 智能控制課程在介紹控制理論的同時(shí)，通過(guò)課內實(shí)驗和單獨學(xué)時(shí)的課程設計使學(xué)生對智能網(wǎng)絡(luò )、風(fēng)力發(fā)電機組等在內的實(shí)際系統先進(jìn)控制方案/方法的實(shí)現有較深入了解，并側重于硬件實(shí)現。
2) 智能信息處理課程主要介紹經(jīng)典人工智能、計算智能和其他智能理論，通過(guò)方法的介紹和推導，培養學(xué)生理論素養，并通過(guò)將具體方法代碼化提高學(xué)生的編程能力，其中可以將風(fēng)電場(chǎng)數據作為研究對象。
3) 復雜系統建模課程在介紹復雜系統基本概念、理論基礎以及與建模相關(guān)問(wèn)題的同時(shí)，著(zhù)重以復雜網(wǎng)絡(luò )和風(fēng)力發(fā)電機組為著(zhù)力點(diǎn)，對這兩大類(lèi)系統的模型進(jìn)行建立和分析。
4) 智能系統課程在介紹人工智能技術(shù)如何具體應用于某些領(lǐng)域的同時(shí)，側重分析如何應用于智能網(wǎng)絡(luò )特別是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，以及如何應用于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。
5) 智能機器人課程在介紹機器人基本工作原理以及控制方法的同時(shí)，加強與實(shí)際工程的結合，如自動(dòng)化倉庫等領(lǐng)域。
6) 智能工程課程在介紹人工智能技術(shù)如何具體應用于某個(gè)實(shí)際工程的同時(shí)，著(zhù)重考慮目前國家急待發(fā)展的工程方向。
通過(guò)上述課程的學(xué)習，并基于軟硬件的結合與課內課外的配合，學(xué)生可對目前體現前沿科技的行業(yè)有所熟悉，為進(jìn)一步的深造和就業(yè)打下堅實(shí)基礎。
5結語(yǔ)
前沿性、時(shí)代性是大學(xué)課程的一大特點(diǎn)。20世紀以來(lái)，現代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使知識的更新周期越來(lái)越短，大大豐富了大學(xué)的課程及其內容，也改變了課程設置的技術(shù)與方法。
通過(guò)對前沿科技和人才培養的需求進(jìn)行分析，可以總結出學(xué)校的教學(xué)應針對國家對人才類(lèi)型的需求而制定，使人才得到相應的供應，保持供求平衡。
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