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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(jìn)一步深入以及IBM“智慧地球”、我國“感知中國”等戰(zhàn)略的實(shí)施,智能科學(xué)技術(shù)正在成為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國家安全的一個(gè)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?yàn)室,進(jìn)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(zhǔn)設(shè)立了全國第一個(gè)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。現(xiàn)在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)已經(jīng)從計(jì)劃外專業(yè)變成計(jì)劃內(nèi)專業(yè),標(biāo)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。基于在智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域多年的研究積累和師資儲(chǔ)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(jiān)持以“科研帶動(dòng)教學(xué)、教學(xué)促進(jìn)科研”的辦學(xué)理念。一方面,我們以系里的科研實(shí)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(biāo);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(chǔ)備力量,反過來促進(jìn)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(gè)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(gè)方面展開:一是科研與學(xué)科建設(shè)的進(jìn)展情況;二是教學(xué)與人才培養(yǎng)的進(jìn)展情況。
2科研與學(xué)科建設(shè)進(jìn)展
2007年以來,我系科研與學(xué)科建設(shè)取得了很大進(jìn)展,下面從凝練科研方向和科研平臺(tái)與學(xué)科點(diǎn)建設(shè)兩個(gè)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(jì)算、藝術(shù)認(rèn)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(jìn)一步凝練了研究方向,基本上確定了四個(gè)重點(diǎn)發(fā)展的方向,并成立相應(yīng)的研究室。
1) 藝術(shù)認(rèn)知與計(jì)算方向。
主要圍繞人類藝術(shù)活動(dòng)的腦機(jī)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(rèn)知與計(jì)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(yùn)動(dòng)目標(biāo)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(jī)器翻譯、實(shí)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(jì)算方向。
主要開展有關(guān)機(jī)器人認(rèn)知計(jì)算引擎的基礎(chǔ)性研究工作,目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)具有普適性的認(rèn)知推理引擎,并將其嵌入到機(jī)器人中,使機(jī)器人具有綜合的意識、視覺、語言和動(dòng)作能力。
方向的凝練很好地促進(jìn)了我系研究隊(duì)伍的整合,也使系里的人才引進(jìn)工作有了更好的針對性。經(jīng)過四年的建設(shè),以上四個(gè)方向均逐步形成了一支結(jié)構(gòu)合理的研究團(tuán)隊(duì),如表1所示,科學(xué)研究也相應(yīng)的取得了一些進(jìn)展。2007-2010年間,我系教師承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家863計(jì)劃項(xiàng)目、省級課題、企業(yè)委托橫項(xiàng)課題等各類科研課題近50項(xiàng),每年新立項(xiàng)的項(xiàng)目數(shù)量如表2所示。同時(shí),我們在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中國科學(xué)》、《軟件學(xué)報(bào)》及《電子學(xué)報(bào)》等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和國際會(huì)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(tái)與學(xué)科點(diǎn)建設(shè)
科研平臺(tái)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(tái)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(tái)的建設(shè),也形
成了較好的基礎(chǔ)。2003年,我們建立了一個(gè)跨專業(yè)的校內(nèi)科研平臺(tái)――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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。依托這兩個(gè)平臺(tái),并基于我們對科研方向的進(jìn)一步凝練,我們最終于2009年獲批建設(shè)“仿腦智能計(jì)算福建省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以人工大腦研究為中心,并包含仿腦計(jì)算、智能語言處理、視聽感知和機(jī)器人及其行為控制等方面的研究,更有利于我系進(jìn)一步整合和優(yōu)化科研結(jié)構(gòu)。
學(xué)科點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)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(diǎn),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(jì)算機(jī)系、廈門大學(xué)軟件學(xué)院共同合作成功申報(bào)了“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”一級學(xué)科博士點(diǎn),在此一級學(xué)科下設(shè)的10個(gè)方向中,我系將負(fù)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(jì)算等4個(gè)方向。該博士學(xué)位授予點(diǎn)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(jìn)展
下面從本科生和研究生兩個(gè)層次的學(xué)生培養(yǎng)介紹我系教學(xué)與人才培養(yǎng)的進(jìn)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(biāo)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(dāng)智能信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我們遵循“寬口徑、厚基礎(chǔ)、抓關(guān)鍵、重實(shí)踐”四項(xiàng)基本原則,制定了較合理的教學(xué)計(jì)劃,并特別注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),采取了增設(shè)實(shí)用技術(shù)類課程、增設(shè)本科生進(jìn)研究室參與課題研究的“課題實(shí)踐”環(huán)節(jié)、組織學(xué)生參加企業(yè)實(shí)習(xí)等若干措施,加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)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(gè)方面。
1) 多組本科生團(tuán)隊(duì)獲批立項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2009年,我系本科學(xué)生組成的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)中的3支獲得了國家級創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目資助;1支獲得了校級創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目資助;今年的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目初評中,我系本科生團(tuán)隊(duì)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(jì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心,以加強(qiáng)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)、論文創(chuàng)新寫作、促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合為重點(diǎn),包含碩士研究生和博士研究生兩個(gè)層次。在碩士研究生方面,有3個(gè)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(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù))和1個(gè)“計(jì)算機(jī)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(gè)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)過程中逐步提高獨(dú)立科研能力。
為了促進(jìn)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合,我們積極加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系,建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)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(jī)器翻譯聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,與北京德威特電力系統(tǒng)自動(dòng)化有限公司建立了電力自動(dòng)化軟件聯(lián)合實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)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(shí)際課題,在提高實(shí)踐能力的同時(shí)也促進(jìn)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(jī)器人――“文博之星NAO”項(xiàng)目獲得第三屆海峽兩岸(廈門)文化產(chǎn)業(yè)博覽交易會(huì)最佳創(chuàng)意產(chǎn)品銅獎(jiǎng);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(huì)句法分析評測(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信
息學(xué)會(huì)與SIGHAN聯(lián)合會(huì)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(gè)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(yán)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)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(rèn)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(diǎn)。首先,要加強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)的科學(xué)研究,這一方面可以促進(jìn)人才培養(yǎng),另一方面也能通過展現(xiàn)高水平成果進(jìn)一步擴(kuò)大專業(yè)的學(xué)科影響力;其次,要加強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng),以此提高專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力,進(jìn)而增強(qiáng)專業(yè)的吸引力。
參考文獻(xiàn):
[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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)教育,2009(11):46-48.
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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(tuán)隊(duì)[4]等進(jìn)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(tuán)隊(duì)”的教學(xué)隊(duì)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(duì)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(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)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(jī)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(jī)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(tuán)隊(duì)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(jìn)教學(xué)方法,在課程改革、教材建設(shè)、教學(xué)手段、隊(duì)伍建設(shè)以及交流合作等方面取得一些進(jìn)展。本文擬就教學(xué)團(tuán)隊(duì)的改革與建設(shè)的相關(guān)理念與實(shí)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(tuán)隊(duì)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(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)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(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,發(fā)揮獨(dú)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(dòng)、課堂辯論、課后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)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(huì),營造自由探索氛圍。
為調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,我們在授課過程中多次開展課堂討論會(huì)和辯論會(huì)等活動(dòng),讓學(xué)生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點(diǎn),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(shí)現(xiàn)師生互動(dòng),并鼓勵(lì)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(biāo)。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(dòng)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(jìn)一步通過舉辦課程課堂學(xué)術(shù)研討會(huì),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(dòng)手寫科技論文,并在研討會(huì)上宣讀討論,培養(yǎng)獨(dú)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(jìn)行教學(xué),啟發(fā)學(xué)生求解問題能力,強(qiáng)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(lì)或指定學(xué)生用英語提問、學(xué)生就某個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行主題發(fā)言后老師點(diǎn)評等。此外,師生通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)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(xiàng)目研究工作,進(jìn)行中長期培養(yǎng)試點(diǎn),實(shí)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(qiáng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),籌建智能專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。
智能科學(xué)基礎(chǔ)課程的概念性較強(qiáng),初學(xué)者感到比較抽象,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是薄弱環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,我們對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)十分重視,設(shè)計(jì)了一些新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,探索新穎的實(shí)驗(yàn)方法。新開實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括人工智能實(shí)驗(yàn)、智能控制實(shí)驗(yàn)、專家系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人學(xué)實(shí)驗(yàn)、人工智能課程設(shè)計(jì)等。對相關(guān)課程的原有實(shí)驗(yàn),我們也進(jìn)行了一些改革,增設(shè)了個(gè)性化的實(shí)驗(yàn),使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報(bào)告自己研究的過程和結(jié)果留有空間。這些做法能夠鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際,驗(yàn)證所學(xué)理論知識和概念,加深理解,充分調(diào)動(dòng)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(shí)驗(yàn)外,我們還充分發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在課外上網(wǎng)練習(xí)。通過虛擬實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以了解算法的具體運(yùn)行過程,調(diào)整參數(shù)和過程,并進(jìn)行驗(yàn)證以加深對知識的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,從而達(dá)到教學(xué)目的。
結(jié)合科研,購進(jìn)和自制部分新設(shè)備、新系統(tǒng),計(jì)劃建設(shè)智能專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,為教學(xué)提供更多的優(yōu)良實(shí)驗(yàn)設(shè)備。例如,已研制“中南移動(dòng)一號”和“中南移動(dòng)二號”自主移動(dòng)機(jī)器人共7臺(tái),已購進(jìn)RCB-1型教學(xué)機(jī)器人20套等。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(dòng)、大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃及創(chuàng)新教育計(jì)劃項(xiàng)目等,取得優(yōu)秀成果。
2推進(jìn)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(dòng)其他課程建設(shè),完善系列課程建設(shè),同時(shí)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(jìn)雙語示范課程教學(xué),穩(wěn)步推進(jìn)系列課程建設(shè)
本團(tuán)隊(duì)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(shí)反映上述課程中相關(guān)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)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(jìn)一步優(yōu)化和更新,極大充實(shí)了各課程教學(xué)內(nèi)容。同時(shí),通過校際教學(xué)活動(dòng)和網(wǎng)上資源共享對精品課程、雙語教學(xué)示范課程進(jìn)行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。
為加強(qiáng)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(yàn)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(tuán)隊(duì)長期對雙語教學(xué)進(jìn)行研究和實(shí)踐。除改進(jìn)人工智能雙語教學(xué)示范課程外,團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的其他課程,如智能控制、機(jī)器人學(xué)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等也實(shí)行了雙語教學(xué),并為該課程引進(jìn)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(shí)用漢語和英語表示。對部分章節(jié)或某個(gè)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生的接受程度與學(xué)習(xí)效果,根據(jù)這一點(diǎn)來適時(shí)調(diào)整雙語教學(xué)中英語對漢語的比例。
通過教改實(shí)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(shí)踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進(jìn)、優(yōu)勢互補(bǔ)、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(dāng)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(diǎn)的學(xué)科,在國內(nèi)具有一定的知名度和優(yōu)勢。為了促進(jìn)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展,經(jīng)過多年積極準(zhǔn)備,我們于2009年申報(bào)了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)并獲得教育部批準(zhǔn)。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(biāo)的教學(xué)計(jì)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(bào)獲準(zhǔn),在自動(dòng)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(gè)學(xué)生選定指導(dǎo)老師。每個(gè)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(yàn)和責(zé)任心來更好地管理呵護(hù)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(huì)并通過指導(dǎo)老師走訪宿舍,了解每個(gè)人的情況。為了消除代溝,努力融入同學(xué)當(dāng)中,學(xué)習(xí)熟悉他們的語境和思維想法。我們的目標(biāo)就是不讓一個(gè)學(xué)生掉隊(duì)。
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(gè)更加寬廣的平臺(tái),并對計(jì)算機(jī)、自動(dòng)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(gè)新的增長點(diǎn)。我們將以智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)為契機(jī),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(yàn),進(jìn)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(gè)新的臺(tái)階。
3加強(qiáng)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(shí)俱進(jìn),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(jìn)行修訂,反映新世紀(jì)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(dòng)態(tài)和本學(xué)科的最新成果。
以相關(guān)系列課程為平臺(tái),注重教材配套,服務(wù)因材施教,著眼長遠(yuǎn)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(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制理論與方法》,2008;《機(jī)器人學(xué)》,第二版,國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)配套教材,2009;《機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)》,國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(dòng)機(jī)器人協(xié)同理論與技術(shù)》,2010。
4優(yōu)化隊(duì)伍結(jié)構(gòu)
師資隊(duì)伍建設(shè)是團(tuán)隊(duì)建設(shè)的源頭,沒有一流的教師隊(duì)伍就沒有一流的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在師資隊(duì)伍建設(shè)上,我們一直采取引進(jìn)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(jìn)主要通過辦專業(yè)和辦學(xué)科點(diǎn)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(duì)伍,解決個(gè)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(xiàng)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(dá)國家同類課程的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、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?jiǎng)?wù),為了提高青年教師的教學(xué)素質(zhì),我們實(shí)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(shí)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(jìn)行傳、幫、帶,可以有業(yè)務(wù)方面的指導(dǎo),也可以有認(rèn)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(yàn)得以繼承,加快了年輕教師的成長。
2) 有計(jì)劃地安排年輕教師虛心旁聽有經(jīng)驗(yàn)教師的講課。通過聽課,不僅使年輕教師進(jìn)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(yàn),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(tuán)隊(duì)都要在課前組織他們試講。試講前,安排老教師進(jìn)行指導(dǎo),傳授教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。試講時(shí),由團(tuán)隊(duì)的教師參加聽課并對其進(jìn)行講評,肯定其優(yōu)點(diǎn),指出其不足,幫助青年教師盡快掌握課程的重點(diǎn),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(tuán)隊(duì)獲得的主要教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)就有徐特立教育獎(jiǎng)、茅以升教學(xué)專項(xiàng)獎(jiǎng)等。
5擴(kuò)大交流合作
我們在做好自身團(tuán)隊(duì)建設(shè)的同時(shí),增進(jìn)與全國相關(guān)高校和教學(xué)團(tuán)隊(duì)的交流,學(xué)習(xí)兄弟團(tuán)隊(duì)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),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(jìn)行教學(xué)和精品課程的申報(bào)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(huì)》;邀請企業(yè)界科技精英做本科生就業(yè)指導(dǎo)相關(guān)報(bào)告。
1) 增進(jìn)校際交流,發(fā)揮輻射作用。
我們經(jīng)常以講座報(bào)告形式在許多兄弟院校進(jìn)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(jì)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(bào)告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數(shù)以百計(jì)的高等院校采用我們編著的教材和網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)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(jìn)行國內(nèi)外交流。
本團(tuán)隊(duì)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(huì)13屆年會(huì)、計(jì)算機(jī)教育、高等理科教育、計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化等會(huì)議及刊物上發(fā)表10篇教改論文,在國內(nèi)外進(jìn)行交流,起到介紹情況,交流信息和經(jīng)驗(yàn)的積極作用。
3) 籌備全國相關(guān)課程教學(xué)研討會(huì)。
為了更好地交流經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)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(huì)教育工作委員會(huì)、中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)人工智能與模式識別專業(yè)委員會(huì)、中國人工智能學(xué)會(huì)智能機(jī)器人專業(yè)委員會(huì)、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)、中國人工智能學(xué)會(huì)人工智能基礎(chǔ)專業(yè)委員會(huì),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(huì)》[15]。圍繞各個(gè)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(jì)劃制定和未來發(fā)展設(shè)想等方面進(jìn)行交流研討。通過交流研討,認(rèn)真學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的經(jīng)驗(yàn),并盡可能匯報(bào)我們的經(jīng)驗(yàn)。我們相信,在與會(huì)全體代表的共同努力下,本次課程教學(xué)研討會(huì)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(tuán)隊(duì)(2008年)等項(xiàng)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(shí)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(biāo)、課題組制度和以點(diǎn)帶面制度等觀點(diǎn),結(jié)合河北工業(yè)大學(xué)智能系三個(gè)年級的具體實(shí)施情況,在課外實(shí)踐方面取得令人滿意的效果和成績。
諾貝爾獎(jiǎng)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(jī)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(jī)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(gè)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(yùn)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(gè)領(lǐng)域所強(qiáng)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(biāo)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(jìn)入21世紀(jì)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(qiáng)。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(shí)代特色的優(yōu)秀工程人才,是新時(shí)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(shí)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(gè)學(xué)校的傳統(tǒng)優(yōu)勢和培養(yǎng)目標(biāo)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(shí)際的工程訓(xùn)練和實(shí)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(shí)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(shí)踐能力培養(yǎng)的老問題仍然存在,教學(xué)、科研與實(shí)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(rèn)識到這個(gè)專業(yè)的重要性和光明前景。近幾年,設(shè)置這個(gè)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(diǎn)建設(shè)高校、地方重點(diǎn)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(gè)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(gè)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(jì)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?xiàng)l件如何,不看當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)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(shí)施的“卓越工程師”教育計(jì)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(dòng)地學(xué)習(xí),以應(yīng)付考試。這種模式的后果只會(huì)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(shí)際需要的嚴(yán)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(shí)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(shí)情況設(shè)置工程實(shí)踐的培養(yǎng)目標(biāo);其次,根據(jù)課程設(shè)置的不足提出課題組制度和以點(diǎn)帶面制度,作為課程設(shè)置的有效補(bǔ)充;最后,結(jié)合智能專業(yè)較新的專業(yè)知識實(shí)施創(chuàng)新型選題。通過有效實(shí)施這三個(gè)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(biāo)
培養(yǎng)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。差異性培養(yǎng)目標(biāo)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(gè)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(shí)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(biāo)。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(jì)工程師為主;而教學(xué)型大學(xué)工程人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位要突出應(yīng)用型,以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)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(biāo)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(shí)際情況確定不同的培養(yǎng)目標(biāo)。具體來說,即使是一個(gè)班級的學(xué)生,他們的興趣和目標(biāo)也不盡相同,如有的學(xué)生立志學(xué)好英語,有的學(xué)生準(zhǔn)備全力以赴考研不顧其他,有的學(xué)生準(zhǔn)備把自己的興趣當(dāng)做追求目標(biāo)。因此,充分考慮和尊重學(xué)生目標(biāo)的差異性,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個(gè)前提。
2.2改革培養(yǎng)方式與途徑
目標(biāo)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(shí)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(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性。實(shí)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(jì)大賽、“盛群杯”單片機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(gè)環(huán)節(jié)體會(huì)工程創(chuàng)新的全過程,大大提高工程實(shí)踐能力,為成為工程創(chuàng)新人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如何根據(jù)智能專業(yè)的特點(diǎn),并結(jié)合各種創(chuàng)新競賽,來實(shí)施這樣的工程訓(xùn)練呢?通過下面兩種制度可以有效實(shí)現(xiàn)。 轉(zhuǎn)貼于
第一,實(shí)施課題組制度。即把智能系的學(xué)生分成多個(gè)課題組。如我校的第一屆學(xué)生分成了7個(gè)課題組,每組4~5人,在課題組的基礎(chǔ)上實(shí)行導(dǎo)師制,每位導(dǎo)師可帶1~2組。課題組的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立提出問題的能力、獨(dú)立解決工程實(shí)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(gè)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(shí)施下面的以點(diǎn)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(shí)施以點(diǎn)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(diǎn)帶面制度來解決這個(gè)問題。從橫向方面看,我們采用組長負(fù)責(zé)制和核心組員制,每個(gè)課題組的組長和核心組員由能力相對較強(qiáng)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(dá)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(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性和自主性,鍛煉他們獨(dú)立解決問題的能力和團(tuán)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(diǎn)帶面制度就是核心組員指導(dǎo)低年級學(xué)生。這樣就實(shí)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(gè)年級的課題組,總有一個(gè)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(shí)現(xiàn)使用指導(dǎo)教師的有限時(shí)間,而使學(xué)生的收益最大化。以點(diǎn)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(dòng),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(shí)踐能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新是教育部實(shí)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(huì)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(shí)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(diǎn)帶面的模式,通過“實(shí)踐學(xué)習(xí)”方式,將專業(yè)理論的學(xué)習(xí)與科研實(shí)踐緊密結(jié)合,在項(xiàng)目實(shí)踐中增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐動(dòng)手能力,促進(jìn)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(gè)方面的實(shí)施,智能系的幾個(gè)課題組在“挑戰(zhàn)杯”、“盛群杯”單片機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(dá)到了工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
3結(jié)語
在國內(nèi)各個(gè)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(biāo)、課題組制度和以點(diǎn)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(shí)踐學(xué)習(xí)”,增強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手、團(tuán)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(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值和良好的效果,初步達(dá)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(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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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(kuò)。后者的簡稱——“信息中心”——雖然易與“計(jì)算中心”或“情報(bào)資料中心”混淆,卻是上世紀(jì)八十年代中期北大一些有識之士倡議建立的第一個(gè)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(jì)算機(jī)系為主,聯(lián)合心理學(xué)、中文、遙感等共十個(gè)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(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。就是這樣人數(shù)不多的一個(gè)機(jī)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(jìn)入國際先進(jìn)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(jì)算機(jī)、電子學(xué)、微電子學(xué)和智能科學(xué)四個(gè)系,有十二個(gè)(研究)所和中心,兩個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和若干部門實(shí)驗(yàn)室。系是教學(xué)單位,所和中心是研究實(shí)體。從此,智能科學(xué)系(暨信息中心、國家實(shí)驗(yàn)室三位一體)翻開了新的一頁。
2 專業(yè)增列·學(xué)會(huì)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(fù)責(zé)各項(xiàng)相關(guān)工作。創(chuàng)辦國內(nèi)第一個(gè)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(shí)上,早在一年多前,大家就進(jìn)行了醞釀,特別是中國人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)多次組織的相關(guān)研討,成為重要的準(zhǔn)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(dāng)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(xì)的步驟計(jì)劃,進(jìn)行了深入調(diào)研和各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。我們起草完成了所需的各項(xiàng)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(biāo)的教學(xué)計(jì)劃與課程設(shè)置方案、教師教輔隊(duì)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(huì)涂序彥等學(xué)者對此進(jìn)行了專家論證,協(xié)助完成了論證報(bào)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(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)做了匯報(bào)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(huì)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(huì)審議,報(bào)校長辦公會(huì)批準(zhǔn),最后于12月15日前順利完成了全部程序,報(bào)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(gè)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科之下。由于北大歷來嚴(yán)格控制招生規(guī)模,我們的30名招生計(jì)劃是由信息學(xué)院其他三個(gè)系從原有計(jì)劃分配名額中擠出來的。新專業(yè)的計(jì)劃發(fā)展規(guī)模最終為50名。
3 教學(xué)計(jì)劃·四校會(huì)議
智能科學(xué)系雖然成功地創(chuàng)建了國內(nèi)第一個(gè)“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(yàn)。盡管信息中心前身具有北大最早的碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)和博士后流動(dòng)站,研究生培養(yǎng)己歷十余年,但一直實(shí)施科研主導(dǎo)體制,未曾從事過本科教學(xué)。師資隊(duì)伍擴(kuò)充快,新進(jìn)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(jì)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(jìn)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(jì)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(huì)的審核。為此,我們組織學(xué)院經(jīng)驗(yàn)豐富的老教授,為本系青年教師進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn),聽取學(xué)院主管負(fù)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(jì)劃的修訂意見。
通過幾個(gè)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(huì)的審核。這個(gè)教學(xué)計(jì)劃具有幾個(gè)特點(diǎn):一個(gè)大基礎(chǔ)——以學(xué)院的數(shù)、理和信息類為主,強(qiáng)調(diào)寬厚扎實(shí);三個(gè)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(rèn)知科學(xué)、信息論、信號與系統(tǒng))、機(jī)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(jì)算智能與知識發(fā)現(xiàn)課程群(智能信息處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算智能等),以及兩門實(shí)驗(yàn)(機(jī)器感知和機(jī)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(tái)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(jì)6學(xué)分。
為了更好地交流經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)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(zhǔn)的學(xué)校(南開、北郵、西電)在北大召開了四校研討會(huì),圍繞各個(gè)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(jì)劃制定和未來發(fā)展設(shè)想等方面進(jìn)行交流研討,并建立了聯(lián)系機(jī)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(xiàn)自己的經(jīng)驗(yàn),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(gè)系成長為一個(gè)學(xué)院,如數(shù)、理、化、生等)相比,信息學(xué)院是由四個(gè)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(fù)責(zé)這項(xiàng)工作。我們提出自愿為主、計(jì)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(jì)劃是:電子學(xué)系120人、計(jì)算機(jī)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(jìn)行,包括全院動(dòng)員、四個(gè)系專題介紹宣傳、開放日參觀咨詢等幾個(gè)步驟,可謂熱鬧非凡,同學(xué)們可以充分了解了四個(gè)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(gè)網(wǎng)上分流系統(tǒng),在正式填報(bào)專業(yè)前,增加了摸底預(yù)填報(bào)的環(huán)節(jié),及時(shí)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(dòng)向,調(diào)整措施。這種大類招生、進(jìn)來一段時(shí)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(gè)老牌系(電子學(xué)系50年歷史、計(jì)算機(jī)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(shí)實(shí)的工作和細(xì)致有效的改進(jìn),使這個(gè)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(jìn)行的2008級分流達(dá)到45人。除了在信息學(xué)院內(nèi)部的影響力不斷擴(kuò)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(jì)劃實(shí)驗(yàn)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(shí)這項(xiàng)工作還在進(jìn)行),2008級學(xué)生肯定突破50名,我們在第五年就達(dá)到了創(chuàng)辦智能科學(xué)專業(yè)的規(guī)劃目標(biāo)。
5 首屆生·班主任
在新辦專業(yè)中,有一項(xiàng)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(yàn)和責(zé)任心來更好地管理呵護(hù)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(jìn)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(gè)比例迥異于整個(gè)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(diǎn),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(shí)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(biāo)就是確保所有同學(xué)不掉隊(duì)。我首先通過全班民主選舉任命了一個(gè)5人組成的班委會(huì),這個(gè)5人機(jī)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(gè)人的情況,為了消除代溝,我努力融入同學(xué)當(dāng)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(diǎn),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(gè)人交談,經(jīng)常是在晚間,很多時(shí)候是他們主動(dòng)找我,談?dòng)龅降母鞣N困惑、自己的想法、志向等,我利用這些機(jī)會(huì)及時(shí)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(jìn)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(jì)算機(jī)系。
幾年來,全班團(tuán)結(jié)互助,像一個(gè)大家庭,班委會(huì)也一再連任,得到全體擁護(hù)。到畢業(yè)時(shí)全部合格,實(shí)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(dá)93‰畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)拿到了包括哈佛、MIT、CMU、UCLA在內(nèi)的著名大學(xué)的全額獎(jiǎng)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(qiáng)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(huì)到,進(jìn)入二十一世紀(jì)的大學(xué),教書、育人同等重要。要適應(yīng)新時(shí)代年輕人的特點(diǎn),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(jìn)入北大的學(xué)生都是各地的尖子,當(dāng)他們聚集在這所著名學(xué)府時(shí),首先要調(diào)整原來俯視周圍的習(xí)慣,學(xué)會(huì)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(fù)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(xì)致入微,其實(shí)是把70%的精力用到30%的人上面。一些學(xué)生掉隊(duì)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(qiáng)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(rèn)知和與心理生理結(jié)合,開展機(jī)器感知(視、聽、觸)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信息,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)知識的機(jī)器智能兩個(gè)方面的研究。同時(shí),我們配合學(xué)院的教學(xué)指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)置課程計(jì)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(tái)課。第一年主要是夯實(shí)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(jī)器感知與機(jī)器智能兩個(gè)方向的專業(yè)核心課程為架構(gòu)。為了強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力,還重點(diǎn)建設(shè)了兩門實(shí)驗(yàn)課程。此外,還利用學(xué)校的各種本科科研基金項(xiàng)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(gè)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的項(xiàng)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(jìn)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(jī)會(huì)舉辦研究講座,如龍星計(jì)劃、專題報(bào)告、國際人工智能遠(yuǎn)程教學(xué)等活動(dòng),開闊學(xué)生的視野,引導(dǎo)研究方向,調(diào)動(dòng)學(xué)生的潛質(zhì)。從專業(yè)特點(diǎn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和信號與信息處理兩個(gè)方向,為了讓我們的培養(yǎng)體系更加系統(tǒng),我們進(jìn)行了兩年的精心準(zhǔn)備。2007年底,我們正式向北大研究生院申請?jiān)隽小爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”碩士和博士點(diǎn)。經(jīng)過必要的論證,最終獲得批準(zhǔn),及時(shí)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)下的二級學(xué)科,一個(gè)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(tuán)隊(duì)
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(biāo)和方向外,還需要扎扎實(shí)實(shí)落實(shí)每一個(gè)環(huán)節(jié),并在實(shí)踐中檢驗(yàn)。本科教學(xué)迥異于研究生培養(yǎng),它的計(jì)劃性、按部就班執(zhí)行的嚴(yán)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(gè)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(yán)格的課程設(shè)置審核程序、教案檢查制度和新教師上崗準(zhǔn)入的試講考核手續(xù)。學(xué)院有一支由經(jīng)驗(yàn)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(shí)糾正問題。作業(yè)批改和試卷出題也都有嚴(yán)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(shí)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(gè)課程群,并組織教師進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)。此外還加強(qiáng)對學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立思考解決問題能力的培養(yǎng)。
除了在專業(yè)上實(shí)施分流培養(yǎng)外,我們還針對北大學(xué)生的特點(diǎn),在基礎(chǔ)課采用實(shí)驗(yàn)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(qiáng)對學(xué)生的各種指導(dǎo)。智能科學(xué)系也注重師資隊(duì)伍建設(shè),引進(jìn)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(shí),教學(xué)需求和能力成為評價(jià)的重要指標(biāo)。
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(jìn)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(tuán)隊(duì)等稱號,2008年又獲得國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(jiǎng)。
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(huì)面臨更多的挑戰(zhàn)和問題。然而,智能科學(xué)這個(gè)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(diǎn),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(biāo)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(gè)“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(huì)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(jìn)行因人施教、教與育結(jié)合的人才培養(yǎng),是一項(xiàng)創(chuàng)新型的本科生培養(yǎng)模式。作為一種高效的、個(gè)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(shí)現(xiàn)高等教育大眾化的進(jìn)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(shí)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(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)的教學(xué)制度。
本科生導(dǎo)師制最早在15世紀(jì)由牛津大學(xué)發(fā)明并實(shí)行。美國的普林斯頓大學(xué)于1902年引進(jìn)了導(dǎo)師制。1998年,美國研究型大學(xué)本科教育委員會(huì)在“重建本科生教育:美國研究型大學(xué)發(fā)展藍(lán)圖”報(bào)告中建議每個(gè)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(jì)劃實(shí)驗(yàn)班、北京郵電大學(xué)的葉培大學(xué)院等,在低年級實(shí)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(jìn)行個(gè)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(shí)施效果不是十分理想。
事實(shí)上,從中學(xué)進(jìn)入大學(xué)是一個(gè)跨越。在這個(gè)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(shí),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(jī)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(rèn)知科學(xué)、信息科學(xué)、控制科學(xué)、計(jì)算機(jī)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(diǎn)。我國新型經(jīng)濟(jì)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(diǎn)。
1)基礎(chǔ)扎實(shí),知識運(yùn)用能力強(qiáng)。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(shí)具備領(lǐng)域相關(guān)的多學(xué)科知識,包括計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、信息、通信等,學(xué)會(huì)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(huì)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(qiáng)。學(xué)生通過參與專題討論、課程或?qū)W術(shù)報(bào)告、參加學(xué)科競賽等活動(dòng)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(qiáng)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(dāng)具備很強(qiáng)的社會(huì)及集體責(zé)任感,崇尚“真、善、美”,敢于堅(jiān)持真理,具有理想與抱負(fù),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(biāo)設(shè)定為:培養(yǎng)具有科學(xué)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、通曉世界知識、具有踏實(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)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(qiáng)師生在培養(yǎng)過程中的深度互動(dòng)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(shí)踐,積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。如何將自身經(jīng)驗(yàn)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(dòng)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(diǎn),探索一種高效、可行的本科生導(dǎo)師制實(shí)施方案,為培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才提供真實(shí)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(shí)施對象
該模式實(shí)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(fù)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(shí)施過程中的問題,還應(yīng)配備1名觀察員,隨時(shí)了解觀察實(shí)施情況并給予建議。
2.2實(shí)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(shí)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(shí)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(bào)告、談心交流等形式與學(xué)生交流,豐富學(xué)生的第二課堂??紤]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(diǎn)研究首次提出導(dǎo)師輪換機(jī)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(lì)作用。
1)課程教育:重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生的課程學(xué)習(xí),在低年級側(cè)重實(shí)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(jì)劃,了解專業(yè)方向及其應(yīng)用領(lǐng)域;在高年級針對個(gè)體在興趣、特長等方面的不同,實(shí)施個(gè)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(diǎn)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(dú)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(dòng)、撰寫學(xué)術(shù)論文和畢業(yè)論文等;注重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,增強(qiáng)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(gè)體給予具體指導(dǎo),幫助學(xué)生認(rèn)清自我、完善自我,協(xié)助學(xué)生初步制訂個(gè)人中長期發(fā)展規(guī)劃并督促落實(shí),盡可能為學(xué)生提供就業(yè)及考研信息。
同時(shí),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(huì)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(diǎn)研究工作與實(shí)施過程的精細(xì)與全面,進(jìn)一步發(fā)展了已有的類似培養(yǎng)計(jì)劃的主要特點(diǎn),同時(shí)將各方面的工作重點(diǎn)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(jī)制
本科生導(dǎo)師制的實(shí)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(huì)工作和生活的需要。實(shí)施方式包括導(dǎo)師和學(xué)生個(gè)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(jìn)程、心理動(dòng)態(tài),并對每位學(xué)生至少每學(xué)期做一次書面評價(jià)。根據(jù)課程性質(zhì)、不同學(xué)習(xí)階段、學(xué)生的獨(dú)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(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的方式對待學(xué)生呈交的研究成果,并為其進(jìn)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(jìn)。
此外,本次試點(diǎn)研究工作首次引入了“主題班會(huì)”形式的學(xué)生與導(dǎo)師集體溝通的機(jī)制,這也是本文工作的創(chuàng)新點(diǎn)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(diǎn)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(huì)后學(xué)生的反饋意見中得到充分的印證。同時(shí),導(dǎo)師們也很認(rèn)同這樣的形式,普遍認(rèn)為有助于解決個(gè)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(jī)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(huì)和觀察員對本科導(dǎo)師的工作情況進(jìn)行經(jīng)常性的檢查,特別是關(guān)于培養(yǎng)計(jì)劃的落實(shí)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(fù)擔(dān)等)及生活狀況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。
我們通過組織學(xué)生座談會(huì),了解學(xué)生對于導(dǎo)師制的意見和建議,改進(jìn)導(dǎo)師制的實(shí)施辦法;同時(shí),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(yáng)和充分的肯定;而學(xué)生們可能對各種細(xì)節(jié)提出自己的觀點(diǎn)或問題,但有一點(diǎn)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(shí)施,認(rèn)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(jìn)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(jìn)。目前實(shí)施時(shí)間較短,上述計(jì)劃尚未得到實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。
3 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制的實(shí)施與思考
自2011年9月啟動(dòng)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(dòng)的時(shí)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(huì),進(jìn)行更廣泛和深入的交流。在堅(jiān)持導(dǎo)師與學(xué)生日常溝通的同時(shí),我們也十分注意加強(qiáng)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(huì)時(shí)間,每次都辟出一段時(shí)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(xì)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(rèn)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(dòng)態(tài)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)、興趣、心理等方面的變動(dòng)情況,并及時(shí)對學(xué)生加以引導(dǎo),從而更有效地促進(jìn)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(shí),能直接得到導(dǎo)師的引導(dǎo)或幫助,使個(gè)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(jìn)學(xué)生的自我認(rèn)識。
但是,在導(dǎo)師制的實(shí)施過程中我們也看到了一些問題,還需要進(jìn)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(dú)立思考和解決問題的能力。而導(dǎo)師在指導(dǎo)學(xué)生時(shí),容易出現(xiàn)2個(gè)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(xiàng)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(dú)立科研能力、培養(yǎng)目的等方面的差異。在這個(gè)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(jìn)步的靈魂,是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)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(huì)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(xiàng)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(jī)制、手段和方法才能有效促進(jìn)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(huì)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(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、光學(xué)工程和機(jī)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(jī)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(shí)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(jìn)行了多項(xiàng)改革與嘗試,已取得了初步成果。
1 教學(xué)團(tuán)隊(duì)與科研團(tuán)隊(duì)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(duì)伍,高素質(zhì)的師資隊(duì)伍不能沒有高水平的科學(xué)研究的錘煉。可見,科學(xué)研究是促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的有效手段。然而,高等教育進(jìn)入到21世紀(jì)后,教學(xué)和科研活動(dòng)的組織不再是單個(gè)教師的行為。通過將一些在技能上相互補(bǔ)充,并且愿意為共同的目標(biāo)、業(yè)績目標(biāo)而相互承擔(dān)責(zé)任的教師組合在一起,形成教學(xué)團(tuán)體和科研團(tuán)隊(duì)是目前高校教學(xué)科研管理的有效手段。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)以培養(yǎng)高水平學(xué)生為目的,科研團(tuán)隊(duì)以出高水平科研成果為目的。教學(xué)團(tuán)隊(duì)雖然目標(biāo)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(jìn)行考核。由于教學(xué)活動(dòng)的組織個(gè)體性強(qiáng),教學(xué)團(tuán)隊(duì)的成員間相互協(xié)作與溝通較少,使得教學(xué)團(tuán)隊(duì)整體缺乏凝聚力??蒲袌F(tuán)隊(duì)的人員組成一般由專業(yè)方向相近或互補(bǔ)的人員構(gòu)成,有具體研究目標(biāo)和任務(wù)指標(biāo),因此科研團(tuán)隊(duì)往往結(jié)構(gòu)上更緊密。通過將教學(xué)團(tuán)隊(duì)與科研團(tuán)隊(duì)結(jié)合,有利于增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的凝聚力,促進(jìn)優(yōu)勢學(xué)科和科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。
在具體實(shí)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(shí),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(gè)科研院所設(shè)置有負(fù)責(zé)人,這些負(fù)責(zé)人同時(shí)也是相關(guān)課程群的負(fù)責(zé)人。各負(fù)責(zé)人在進(jìn)行科研工作規(guī)劃的同時(shí)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(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)”,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(tuán)隊(duì)”。
2 吸納本科生參與科學(xué)研究項(xiàng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等。其中,理論教學(xué)主要進(jìn)行知識性的講解,實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等一般都只是根據(jù)預(yù)先制定好的計(jì)劃進(jìn)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(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的結(jié)果都是既定的,學(xué)生在整個(gè)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(yàn)證、討論及思維,然后進(jìn)行推論、分析和綜合,來獲得客觀事實(shí)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(jì)劃地引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究將有效促進(jìn)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(qiáng)了對本專業(yè)的認(rèn)識,了解到各研究所的一些研究工作情況,同時(shí)也激發(fā)了其研究興趣。在學(xué)習(xí)過程中,為加強(qiáng)對學(xué)生科研活動(dòng)的引導(dǎo),每個(gè)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(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)輔導(dǎo),并在科研活動(dòng)上給予指導(dǎo)。通過一段時(shí)間的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)和專業(yè)訓(xùn)練,當(dāng)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(tuán)隊(duì)所負(fù)責(zé)的科研項(xiàng)目中50%都接收了本科學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和科研實(shí)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(jiǎng)勵(lì)80余項(xiàng),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(dāng)前社會(huì),科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,尤其是進(jìn)入信息化社會(huì)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(shí)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(tuán)隊(duì)教師經(jīng)過科研歷練,積累了大量的科研成果。近年來團(tuán)隊(duì)獲得包括國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)在內(nèi)的國家級、省部級科技獎(jiǎng)10余項(xiàng),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(jìn)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(tuán)隊(duì)教師將科研成果轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)案例、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和畢業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)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(jì)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(jì)了許多既有訓(xùn)練意義又有實(shí)用價(jià)值的好題目,豐富了教學(xué)內(nèi)容。
4 科研基地補(bǔ)充創(chuàng)新環(huán)境
團(tuán)隊(duì)近年來承擔(dān)了包括國家973計(jì)劃、攀登計(jì)劃、863計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等10余項(xiàng)國家級和30余項(xiàng)省部級科研項(xiàng)目。這些高水平的科研項(xiàng)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(fèi)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(tuán)隊(duì)利用自身的科研優(yōu)勢,在保質(zhì)保量完成科研項(xiàng)目的同時(shí)向本科教學(xué)傾斜,以補(bǔ)充學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(dāng)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(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)工具。隨著時(shí)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(diǎn)是不僅可提供點(diǎn)對點(diǎn)即時(shí)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(gè)為智能手機(jī)提供即時(shí)通訊服務(wù)的免費(fèi)應(yīng)用程序,其最大特點(diǎn)是可以跨通信運(yùn)營商、跨操作系統(tǒng)平臺(tái),用極少的網(wǎng)絡(luò)流量實(shí)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(zhǔn)確把握用戶需求,通過用戶輸入的關(guān)鍵詞自動(dòng)生成討論區(qū),使用戶可實(shí)時(shí)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(tuán)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(gè)廣受各行各業(yè)精英所喜愛的實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)問答社區(qū),友好、理性和認(rèn)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(tái),在求知欲極強(qiáng)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(diǎn)。
(1)社會(huì)關(guān)系鏈整合。社交軟件可以清晰地整合熟人圈,形成團(tuán)結(jié)程度甚高的小團(tuán)體,尤其在90后大學(xué)生群體中效果最為明顯。在這個(gè)相對密閉的小團(tuán)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(kuò)散,而且擴(kuò)散速度在與目標(biāo)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(jìn)行及時(shí)討論,形成積極快速的討論氛圍。熱點(diǎn)話題通常會(huì)激發(fā)群體內(nèi)大多數(shù)用戶的積極性,擴(kuò)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(jī)/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(biāo)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(gè)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(qiáng)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(shí)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(shí)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(dāng)前國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向能夠有一個(gè)較直觀的認(rèn)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(shí)間內(nèi)對當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r有較深入的認(rèn)知。這樣就可以達(dá)到先導(dǎo)引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程基本概念的目標(biāo),令學(xué)生對教科書上較枯燥的理論內(nèi)容有更直觀的認(rèn)知。
(2)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程開始至中期階段,適時(shí)建立相關(guān)主題QQ群,給學(xué)生一個(gè)對課程相關(guān)內(nèi)容自由發(fā)言的平臺(tái)。主講教師可以適時(shí)引入一些與課程相關(guān)的話題,發(fā)動(dòng)學(xué)生討論并給予適當(dāng)?shù)闹敢患皶r(shí)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(dòng);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(diǎn)內(nèi)容進(jìn)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(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(shí)代的問題,及時(shí)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(shí)現(xiàn)資源共享;適時(shí)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(shí)技術(shù)的案例,引導(dǎo)學(xué)生從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容入手,學(xué)會(huì)使用VRML類腳本語言進(jìn)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(shí)技術(shù)課程的最后,引導(dǎo)一些對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有濃厚興趣并學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)入知乎,在知乎上對他們感興趣的技術(shù)問題進(jìn)行提問,借助軟件平臺(tái)獲得其他專業(yè)人士的幫助和指導(dǎo),為學(xué)生認(rèn)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(gè)單純的提問者轉(zhuǎn)變成一個(gè)在提問的同時(shí)也能為新入門者解惑的專業(yè)人士,從而達(dá)到能力提升的目的。(5)虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)有興趣的學(xué)生能夠持續(xù)交流的平臺(tái)。到最后畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,又可以轉(zhuǎn)換為畢設(shè)主題群,方便選擇虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的學(xué)生進(jìn)一步交流,并借助QQ群的特點(diǎn)為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供幫助,達(dá)到能力提升的目的。
3教學(xué)實(shí)踐
3.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程實(shí)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(shí)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(jì)260余名學(xué)生開展了課程教學(xué)方法和手段的改革實(shí)踐。實(shí)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(dá)到80分以上。通過對不及格人數(shù)的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過幾年的實(shí)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(jià)值。
3.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐
自2012年以來,武漢工程大學(xué)計(jì)算機(jī)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(jì)29位學(xué)生開展了與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐,暫不考慮2012級學(xué)生選擇虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)內(nèi)容課題的情況,從最終獲得的評價(jià)來看,學(xué)生參加實(shí)踐改革后再進(jìn)入畢業(yè)論文環(huán)節(jié),對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的最新知識較為熟悉,在興趣驅(qū)動(dòng)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(jì)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(yù)。這說明教學(xué)改革實(shí)踐對于畢業(yè)論文質(zhì)量的提高有促進(jìn)作用,能夠?yàn)閯?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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)規(guī)律為研究內(nèi)容、以信息科學(xué)方法為研究指南、以擴(kuò)展人的智力能力(它是信息能力的有機(jī)整體)為研究目標(biāo)”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(jì)算機(jī)科學(xué)并不完全一樣。因?yàn)樾畔⒖茖W(xué)是以信息運(yùn)動(dòng)規(guī)律為研究內(nèi)容的,研究內(nèi)容既不專指計(jì)算,也不是專指計(jì)算機(jī)。從這個(gè)角度思考,信息科技課程與計(jì)算機(jī)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(gè)社會(huì)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(gè)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生信息。人類正是通過研究信息,才能認(rèn)識世界(包括自然和社會(huì))。因此,信息科學(xué)的研究目標(biāo),就是“擴(kuò)展人類的智力能力,也就是擴(kuò)展人類認(rèn)識世界和改造世界的能力”。這就是信息科學(xué)對于整個(gè)社會(huì)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(gè)角度來看,信息科技課程中會(huì)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(jì)算機(jī)操作的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)會(huì)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(biāo)了。
每個(gè)學(xué)科都會(huì)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(rèn)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(yùn)動(dòng)形式為研究對象,而是從許多物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)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(gè)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(huì)有自己的領(lǐng)域,但會(huì)在共同的信息方向有突出貢獻(xiàn)。
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(jī)控制理論,貝塔朗菲(Bertalanffy)在20世紀(jì)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(xiàn),費(fèi)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(rèn)知理論有突出的貢獻(xiàn),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(xiàn),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(jī)構(gòu)而沒有專門的信息科學(xué)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),很少純粹信息科學(xué)方面的交流機(jī)會(huì),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(shí)出現(xiàn)了不少在信息科學(xué)技術(shù)方面做出重要貢獻(xiàn)的人員。
武?。盒畔⒖茖W(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(rèn)為信息科學(xué)主要研究的方向與進(jìn)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(dāng)是信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論,研究信息的基本運(yùn)動(dòng)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(gè)多世紀(jì)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(jìn)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(jī)制模擬的人工智能理論”,實(shí)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(jìn)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(dāng)單薄,不足以支持這些復(fù)雜問題的創(chuàng)新研究。這是當(dāng)前信息科學(xué)發(fā)展中的“瓶頸”。
武健:信息科學(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(diǎn),在信息科技課程中,需要以完整的信息綜合活動(dòng)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(gè)片段。因?yàn)樾畔⒖茖W(xué)方法論更強(qiáng)調(diào)從整體到局部,不建議從信息運(yùn)動(dòng)中的某一細(xì)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(rèn)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(gè)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(yùn)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(shí)候,必定會(huì)丟失各個(gè)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(shí)候,如果采用“分而治之”的方法把人腦分解為若干部分進(jìn)行研究,即使把每個(gè)部分都研究好了,也無法揭示人腦思維的奧秘,因?yàn)榉纸庵蟮倪@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(rèn)為,信息系統(tǒng)是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng):由信息生成知識進(jìn)而生成智能(策略),從而按照策略解決問題。它強(qiáng)調(diào)信息、知識、智能(策略)之間的相互聯(lián)系和相互作用,強(qiáng)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(rèn)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(yàn)和軟件仿真(包括虛擬現(xiàn)實(shí))。
武?。涸谛畔⒖茖W(xué)體系中,您認(rèn)為這個(gè)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(shí)是對信息科學(xué)技術(shù)嚴(yán)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(yùn)用這個(gè)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(shí)現(xiàn)“主客雙贏”的智能策略,從而滿意地解決問題。
武?。阂话闳硕贾溃F(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(rèn)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(shí)現(xiàn)。兩者相互聯(lián)系,相互促進(jìn)。
武?。汉芏嗳苏J(rèn)為信息技術(shù)就是計(jì)算機(jī)技術(shù)加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù),信息技術(shù)就是能夠用計(jì)算機(jī)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(diǎn)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(dāng)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(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),因?yàn)檫@個(gè)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(shí)際上,在以往,關(guān)于“信息技術(shù)”的概念,確實(shí)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(rèn)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(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer技術(shù)”,理由是:計(jì)算機(jī)就是用來處理信息的技術(shù)。
2C說――認(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer+ Communication技術(shù)”。
3C說――認(rèn)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(rèn)識,都是不全面的認(rèn)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(shí)現(xiàn)信息獲取功能的“傳感技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)信息傳遞和策略傳遞功能的“通信技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)信息預(yù)處理功能的“計(jì)算機(jī)技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)信息認(rèn)知功能和智能決策功能的“人工智能技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)策略執(zhí)行功能的“控制技術(shù)”,以及實(shí)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(rèn)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(kuò)展感覺器官功能的傳感技術(shù)、擴(kuò)展傳導(dǎo)神經(jīng)系統(tǒng)的通信技術(shù)、擴(kuò)展思維器官預(yù)處理功能的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及擴(kuò)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(kuò)展思維器官認(rèn)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(dāng)然還會(huì)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(rèn)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(qiáng)調(diào)的?
鐘義信:中小學(xué)生絕對應(yīng)當(dāng)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(dāng)今的時(shí)代是信息時(shí)代,不學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù),就會(huì)成為落伍的一代,被淘汰的一代。這是非常危險(xiǎn)的。
當(dāng)然,中小學(xué)生學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循“循序漸進(jìn)”的認(rèn)知規(guī)律和“興趣引導(dǎo)”的教學(xué)方法。事實(shí)上,信息科學(xué)技術(shù)本身的發(fā)展就是循序漸進(jìn)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)”只是“信息科學(xué)技術(shù)”的一個(gè)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(jì)算機(jī)”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(gè)極其重要的問題,又是一個(gè)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(dāng)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(dāng)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(zhǔn)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?。虹娎蠋?,感謝您的指導(dǎo)。您認(rèn)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(jìn)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(biāo)定位
“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)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(dòng)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(diǎn)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(biāo)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)目標(biāo)大致可分為三個(gè)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(biāo)要求掌握計(jì)算機(jī)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(dòng)化、智能科學(xué)等非計(jì)算機(jī)專業(yè);網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師目標(biāo)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(xiàng)或若干項(xiàng)有所專長,可以勝任如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)、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(jì)算機(jī)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(shí)踐。
二、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的“計(jì)算機(jī)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(biāo)有一定的制約作用,主要問題表現(xiàn)在幾個(gè)方面。[2]
1.教材知識結(jié)構(gòu)理論性偏強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容偏離實(shí)際應(yīng)用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計(jì)算機(jī)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(gè)網(wǎng)絡(luò)層次的工作原理、相關(guān)協(xié)議、運(yùn)行機(jī)制等,知識點(diǎn)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(gè)較為全面的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu),但是在實(shí)際中并沒有得到廣泛應(yīng)用,實(shí)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(huì)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(gè)教學(xué)過程,便于系統(tǒng)地傳授知識,但不利于學(xué)生認(rèn)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(jìn)行深入理解。
3.實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)相對薄弱,實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后,與實(shí)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(shí)驗(yàn)環(huán)境。另一方面,實(shí)驗(yàn)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(jì)性實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的改革與實(shí)踐
針對以上不足,我們主要在五個(gè)方面進(jìn)行了改革和實(shí)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(biāo),必須選擇相對應(yīng)的教材。對桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)而言,“計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》;在外文教材和雙語授課時(shí)選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動(dòng)化、智能科學(xué)等專業(yè)而言,“計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(shí)踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題,在講授的時(shí)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(shí)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(jìn)和精選當(dāng)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(shí)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(jiān)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(dòng)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(jìn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
更新教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)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(shí)施知識結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)扎實(shí)、適應(yīng)能力強(qiáng)、有創(chuàng)新精神和實(shí)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(jìn)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(diǎn)以及這些知識點(diǎn)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(diǎn);研究重點(diǎn)理論和實(shí)踐知識點(diǎn)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(dòng)教學(xué)方法,通過精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程,采用“提出問題+要求解決方法”、“引導(dǎo)思考+適當(dāng)提示”、“找出學(xué)生思路正確部分引申”、“擴(kuò)充認(rèn)識解決問題的條件”等方式,把握課程的進(jìn)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(shí)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(jìn)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(dòng)、形象、具體,同時(shí)解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂畫圖既費(fèi)時(shí)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(shí)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(gè)相關(guān)網(wǎng)上資源供學(xué)生使用:“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程網(wǎng)站,使師生在任何時(shí)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(tái)(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(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),重視實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計(jì)算機(jī)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(dòng)手實(shí)踐方面的引導(dǎo),為此應(yīng)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課,獨(dú)立考試。實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的25%,并要求課外1∶1配套。實(shí)驗(yàn)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(gè)層次。同時(shí),補(bǔ)充了教材上沒有的相關(guān)內(nèi)容,如利用套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信編程,培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力。而且把原來以教師為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變成了以學(xué)生為中心,積極開展開放性實(shí)驗(yàn),延長實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間,增加大量的設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn),為學(xué)生近一步提高動(dòng)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(dòng)平臺(tái),理論與工程應(yīng)用并重
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實(shí)驗(yàn)實(shí)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(shí)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(shí)踐教學(xué)法,通過實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)、實(shí)際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀和課程設(shè)計(jì)三個(gè)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(shí)的網(wǎng)絡(luò)世界,提高實(shí)踐運(yùn)用能力,理論與工程應(yīng)用并重。
實(shí)驗(yàn)課程通過綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),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(rèn)識,加深理解、驗(yàn)證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。
實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有感性認(rèn)識。
課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題,提出改進(jìn)方案,為企業(yè)設(shè)計(jì)滿足實(shí)際需求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,加深對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)“加強(qiáng)基礎(chǔ),注重實(shí)踐,因材施教,促進(jìn)創(chuàng)新”的目標(biāo),形成了立體化的教學(xué)模式。通過這樣的互動(dòng)平臺(tái),使教與學(xué)進(jìn)入互動(dòng)溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實(shí)現(xiàn)了教懂、教準(zhǔn)、教活,學(xué)生達(dá)到了樂學(xué)、善學(xué)、活學(xué),而且增強(qiáng)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(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn):
一、教學(xué)目標(biāo)定位
“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)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(dòng)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(diǎn)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(biāo)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)目標(biāo)大致可分為三個(gè)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(biāo)要求掌握計(jì)算機(jī)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(dòng)化、智能科學(xué)等非計(jì)算機(jī)專業(yè);網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師目標(biāo)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(xiàng)或若干項(xiàng)有所專長,可以勝任如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)、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(jì)算機(jī)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(shí)踐。
二、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的“計(jì)算機(jī)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(biāo)有一定的制約作用,主要問題表現(xiàn)在幾個(gè)方面。[2]
1.教材知識結(jié)構(gòu)理論性偏強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容偏離實(shí)際應(yīng)用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計(jì)算機(jī)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(gè)網(wǎng)絡(luò)層次的工作原理、相關(guān)協(xié)議、運(yùn)行機(jī)制等,知識點(diǎn)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(gè)較為全面的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu),但是在實(shí)際中并沒有得到廣泛應(yīng)用,實(shí)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(huì)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(gè)教學(xué)過程,便于系統(tǒng)地傳授知識,但不利于學(xué)生認(rèn)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(jìn)行深入理解。
3.實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)相對薄弱,實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后,與實(shí)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(shí)驗(yàn)環(huán)境。另一方面,實(shí)驗(yàn)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(jì)性實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的改革與實(shí)踐
針對以上不足,我們主要在五個(gè)方面進(jìn)行了改革和實(shí)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(biāo),必須選擇相對應(yīng)的教材。對桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)而言,“計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》;在外文教材和雙語授課時(shí)選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動(dòng)化、智能科學(xué)等專業(yè)而言,“計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(shí)踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題,在講授的時(shí)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(shí)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(jìn)和精選當(dāng)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(shí)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(jiān)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(dòng)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(jìn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
更新教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)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(shí)施知識結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)扎實(shí)、適應(yīng)能力強(qiáng)、有創(chuàng)新精神和實(shí)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(jìn)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(diǎn)以及這些知識點(diǎn)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(diǎn);研究重點(diǎn)理論和實(shí)踐知識點(diǎn)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(dòng)教學(xué)方法,通過精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程,采用“提出問題+要求解決方法”、“引導(dǎo)思考+適當(dāng)提示”、“找出學(xué)生思路正確部分引申”、“擴(kuò)充認(rèn)識解決問題的條件”等方式,把握課程的進(jìn)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(shí)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(jìn)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(dòng)、形象、具體,同時(shí)解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂畫圖既費(fèi)時(shí)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(shí)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(gè)相關(guān)網(wǎng)上資源供學(xué)生使用:“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程網(wǎng)站,使師生在任何時(shí)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(tái)(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(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),重視實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計(jì)算機(jī)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(dòng)手實(shí)踐方面的引導(dǎo),為此應(yīng)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課,獨(dú)立考試。實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的25%,并要求課外1∶1配套。實(shí)驗(yàn)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(gè)層次。同時(shí),補(bǔ)充了教材上沒有的相關(guān)內(nèi)容,如利用套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信編程,培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力。而且把原來以教師為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變成了以學(xué)生為中心,積極開展開放性實(shí)驗(yàn),延長實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間,增加大量的設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn),為學(xué)生近一步提高動(dòng)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(dòng)平臺(tái),理論與工程應(yīng)用并重
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實(shí)驗(yàn)實(shí)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(shí)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(shí)踐教學(xué)法,通過實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)、實(shí)際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀和課程設(shè)計(jì)三個(gè)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(shí)的網(wǎng)絡(luò)世界,提高實(shí)踐運(yùn)用能力,理論與工程應(yīng)用并重。
實(shí)驗(yàn)課程通過綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),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(rèn)識,加深理解、驗(yàn)證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。
實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有感性認(rèn)識。
課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題,提出改進(jìn)方案,為企業(yè)設(shè)計(jì)滿足實(shí)際需求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,加深對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)“加強(qiáng)基礎(chǔ),注重實(shí)踐,因材施教,促進(jìn)創(chuàng)新”的目標(biāo),形成了立體化的教學(xué)模式。通過這樣的互動(dòng)平臺(tái),使教與學(xué)進(jìn)入互動(dòng)溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實(shí)現(xiàn)了教懂、教準(zhǔn)、教活,學(xué)生達(dá)到了樂學(xué)、善學(xué)、活學(xué),而且增強(qiáng)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(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn):