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人工智能毕业设计方向精选(十四篇)

发布时间:2023-09-19 15:27:07

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇人工智能毕业设计方向,期待它们能激发您的灵感。

人工智能毕业设计方向

篇1

关键词:人工智能;本科高年级教学;教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:B

1 引言

人工智能是计算机科学与技术学科类各专业重要的基础课程,在信息类相关的许多高年级本科和研究生都开设了人工智能课程。人工智能是一门前沿性的学科,它主要研究计算机实现智能的基本原理和基本方法,同时人工智能也是一门多学科交叉的综合学科,它涉及计算机科学、数学、心理学、认知科学等众多领域。广义的人工智能涵盖了模式识别、机器学习、数据挖掘、计算智能、神经网络、统计学习理论等众多研究方向。人工智能作为计算机学科的重要分支,已成为人类在信息社会和网络经济时代所必须具备的一项核心技术,并将在未来发挥更大的作用。

由于人工智能课程的学习难度较大,内容更新比较快,也繁多,使得教学有一定的难度。特别是针对本科高年级的人工智能教学,由于本科生的研究意识相对较弱,而人工智能比较强调科研性,所以如何教好本科高年级的人工智能课程是一项非常具有挑战性的任务。

本文通过分析本科高年级的教学特点和人工智能课程的自身特点,在如何提高教学质量这一问题上提出了几点思考。

2 本科高年级的教学特点

中国的本科教育,由于历史和经济发展水平等诸多原因,目前的定位还是培养某方面专业人才的专才教育。本科高年级学生在完成了低年级公共基础课程和部分专业基础课程的学习之后,迫切希望了解本专业的应用领域和发展前景,所以在教学过程中要注意内容的应用性和专业性。另一方面,本科高年级学生也是研究生教育的储备人才,在教学过程中要适时的进行科研引导,这样能够让毕业生保持对科学的兴趣,从而为研究生阶段进一步深入研究打下基础。本科生一般于4年级的10月份开始着手毕业设计,在本科高年级的教学过程中还要注意与毕业设计的内容相结合,这样可以让学生提前做好准备,选择适合自己的方向

3 人工智能课程的学科特点

与信息类其它专业课程相比,人工智能具有应用性、研究性和发展性三个重要学科特点。首先,人工智能是一门应用性很强的学科。人工智能学科的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能,并开发相关理论和技术。人工智能技术广泛应用于模式识别、数据挖掘、智能控制、信息检索、智能机器人等领域,在日常生活中,随处可见人工智能技术的应用实例;其次,人工智能技术具有很强的研究价值,是计算机科学领域中重要的研究方向。技术进步无止境,研究者们不断追求开发出效率更高、更智能的人工智能技术:最后,人工智能是一门正在发展中的学科。随着信息化、计算机网络和Internet技术的发展,人类已步入信息社会和网络经济的时代,它们为人工智能提出了许多新的研究目标和研究课题,人工智能的应用领域以及技术算法都在不断发展。

4 人工智能教学的三点思考及对策

4.1 注重应用性和介绍性

在教学实践中,笔者发现,本科高年级学生一般比较关心各种人工智能技术的应用领域和使用方法,而对基础性理论和技术细节不是很感兴趣。他们一方面希望能学到很多较新和较实用的人工智能算法,并且最好可以看到使用效果;另一方面又希望老师的教学主要停留在介绍性层面,不想花太多时间在复杂的理论理解上。这也比较符合本科高年级的教学特点,本科阶段主要是培养具备较强应用性和基础科研素质的专业人才。传统的人工智能教学主要讲授知识表示和搜索推理技术,大部分实例都是解答式或推证式的。由于其知识的抽象性,又加之其应用实例较少,所以往往教师感觉难讲,学生在学习过程中也感觉乏味,对讲授的内容大多都是死记其方法和步骤,因此影响了教学效果。针对这一问题,笔者认为,在设计人工智能教学时,要注重内容的新颖性、实用性和介绍性。除了讲授那些仍然有用的和有效的基本原理和方法之外,要着重介绍一些新的和正在研究的人工智能方法和技术,特别是近期发展起来的方法和技术,如支持向量机、决策树、模糊集、遗传算法、蚁群算法等。这些内容的理论部分可以不必过分深究,教学重点主要放在介绍每种技术的产生背景、发展状况、应用领域和具体实现上。此外,要注意理论与实际应用密切结合,在教学过程中加入一些与课程内容结合的、可以用计算机实现的实际应用内容。考虑到目前应用最广泛的人工智能领域之一是模式识别,而研究模式识别的主要计算机工具是Matlab,所以笔者在教学过程中以手写数字识别作为教学实例,针对所介绍的每一种人工智能技术,都将其应用于手写数字识别当中,并讲解了这些技术的Matlab实现方法。学生在掌握了基本理论之后,可以按照实现步骤的指导,立刻上机见到算法的实际效果,加深对算法实现思路和方法的认识。

4.2 注重科研引导性

本科教学不仅要培养学生的应用能力,还要培养学生具备基本的科研素质。本科教育一方面为社会培养了大批应用型人才,另一方面也要为我国的科研事业培养后备力量。特别是近几年来我国对科研的投入不断增加,研究生招生规模逐年增大,本科高年级学生打算继续读研的也不在少数。而人工智能是计算机相关学科非常活跃的研究课题,其涵盖的分支非常广泛,如模式识别、机器学习、数据挖掘、计算智能、统计学习理论等,都是目前国际和国内热门的研究方向。针对这一特点,在本科高年级的人工智能教学中,还要注意对学生适时适度的科研引导。这样可以激发学生的研究兴趣,树立目标意识,找准研究方向,为未来的科研工作打下基础。在教学过程中,可以引导学生思考每种人工智能技术的优点是什么?缺点是什么?有没有改进的办法?比如BP神经网络是计算智能中较为成熟的技术,具有强大的非线性学习能力,在模式识别、经济数据分析、生物信息学、数据挖掘等众多领域都取得过成功应用。然而BP神经网络算法自身也存在着一些缺点,如会有局部最小解、解受初值影响较大、理论解释不完善等。近十年来,研究者逐渐把目光转移到另一种新的非线性学习工具――支持向量机上。同神经网络相比,支持向量机具有泛化能力强、不受局部最小问题困扰、理论背景完善等显著优点。在给学生讲解BP神经网络算法的时候,一方面可以通过手写数字识别实验展示其强大的非线性分类能力,另一方面也要告诉学生,BP神经网络并不是完美的,其缺点同样明显。然后引导学生对这些问题进行思考,讨论有没有更好的解决办法。此时,顺势引出支持向量机的内容,并且介绍支持向量机的研究现状和研究方向。通过两者的对比,学生不但了解到了较新的人工智能技术,又对人工智能研究中如何去发现问题、解决问题、人工智能技术的进化历程有了直观的印象。

4.3 教学内容与毕业设计相结合

本科毕业设计是对本科生用所学知识来解决实际问题和进行专业研究能力的检验,是本科高年级学生将要面临的一项重要任务。由于人工智能学科具有应用性和科研性的特点,人脸识别、网页检索、经济预测、基因数据处理等应用领域都离不开人工智能技术,所以人工智能方向为学生提供了丰富的毕业设计选题。针对这一特点,在本科高年级的人工智能教学中,可以适当穿插介绍有关毕业设计的内容。告诉学生哪些应用领域是目前人工智能研究的热点方向,哪些人工智能技术可以用来解决这些问题。通过向学生介绍具有一定应用价值和研究意义的题目,然后引导他们查找阅读相关技术文献,分析问题,解决问题,最后编写代码和撰写论文。比如笔者给学生提供的选题包括:(1)基于支持向量机的上市公司信用评价;(2)正则化回归在股票预测中的应用;(3)基于肤色的人脸检测;(4)基于内容的网页图像检索等。这些题目应用性强,具有一定科研深度但是难度又不至于太大,学生选择这些题目的积极性很高。通过将教学内容与毕业设计相结合,不但加深了学生对课程的理解,又使其找到了合适的毕业设计题目,可谓一举两得。

篇2

[关键词]本科毕业设计;新工科;贯穿式培养;交互式指导

1传统计算机本科毕业设计现状分析

传统计算机专业课程设置偏重于课堂授课,即理论教学,对实践教学重视不足。首先体现在课时分配上,理论教学授课时间一般要多于实践授课[3]。其次体现在实践资源上,公共计算机实践平台有限,计算机课程同时也是很多计算相关专业的基本必修课或选修课,导致实践资源紧张。实践学习相对于理论学习需要更多的时间来慢慢体会和提升[4]。虽然大部分学生可以自行配置计算机设备,但是没有公共实践课程的强制约束,能自觉在课下进行实践练习的学生很少。这一点也在传统计算机专业本科毕业设计中得到体现。虽然经过了大学本科前三年半共计七个学期的理论学习和实践学习,大部分学生的实践能力依旧非常差。很多学生只是记得简单的编程语言知识,缺乏实际的编程经验,没有真正经历过全面的、系统的实践训练。此外,计算机专业是一个不断快速发展的学科,新知识、新技术不断涌现。而课堂教学内容往往比较固定、更新较慢,教师们也常常需要依照课程教纲授课,能介绍的新知识有限,致使很多学生只关注于书本知识,不了解学科领域最新的发展。在本科毕业设计环节,指导老师选定的课题一般都是自己科研领域的较新或者较前沿的方向[5],大多数学生没有接触过,需要临时学习,在有限的时间内很难有好的成果产出。总的来说,传统计算机专业本科毕业设计过程暴露出本科培养的两个问题:理论与实践脱节,没有扎实的实践,就不会有对知识的深刻理解;课程设置跟不上学科新进展,所学知识无法满足实际新需求。

2新工科背景下计算机专业发展需求

新工科建设是国家在新一轮科技革命与产业变革的大形势下提出的新时代工科专业发展战略。新工科主演涵盖了与计算机紧密相关的若干专业,如人工智能、大数据、云计算、区块链、虚拟现实等。新工科建设的目的是探索高等教育新模式、新理念,建设工程教育强国,培养“实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力”的新型高素质工科人才。传统的计算机本科教学模式及本科毕业设计实践模式显然无法满足新工科建设的需求。一方面,计算机本科教学对新工科涉及的人工智能、大数据等方向难以做出及时调整;另一方面,毕业设计学生难以在短时间内对新方向开展深入研究。此外,正如第2章节所述,教师们也难以在有限课堂时间内将额外新知识很好地传授给学术[6]。鉴于此,很有必要探索适应于新工科建设需求的全新的计算机专业本科毕业设计培养方法。

3新工科背景下计算机专业本科毕设提升思路

我们旨在改变传统计算机本科毕业设计培养方式的两方面不足:短周期培养和单方向指导。相应地,我们需要开展两方面工作:一方面将本科毕业设计培养贯穿于整个大学培养周期,进行全流程、可跟踪式培养;另一方面用交互式指导模式代替单方向填鸭式指导模式,激发学生兴趣、挖掘学生潜能。

3.1贯穿式培养

计算机专业本科毕业设计贯穿式培养模式主要有两个特点:全周期和可跟踪。全周期是指从大学第一个学期开始就为本科生选配毕业设计指导老师,将毕业设计融入到大学全周期的教学与实践环节中去。需要指出的是,全周期培养并不是一开始就给学生指定毕业设计题目,而是根据学生兴趣及指导老师研究方向,在前期给学生一个相对自由的探索与实践空间,后期再让学生选定毕业设计题目。可跟踪是指整个培养周期内,指导老师可以及时、全面地掌握学生的学习与实践动态,根据具体情况实时调整培养方案。全周期模式有三方面优点:第一,充足的实践。理论需要联系实际,公共实践资源极为有限,更多的私有实践资源分散在指导老师那里。指导老师可以为本科生提供实践的物理空间和设备资源,使学生有充足的实践锻炼,深刻领会课堂所学知识,达到融会贯通的目的;第二,更多的收获。指导老师还可以让研究生协助培养本科生,把研究生丰富的课题研究实践经验传授于本科生;第三,更大的创新空间。本科生思维活跃,融合理论知识和实践锻炼,有利于产生创新性研究成果。可跟踪模式的优点在于指导老师对学生有全面的了解,可以根据学生前期的学习及科研情况选定最终的毕业设计题目,做到因人选题、有的放矢,实现提升毕业设计质量的目的。

3.2交互式培养

计算机专业本科毕业设计的交互式培养是指导老师与学生进行双向的互动,而不是单向的灌输式培养。交互式培养有利于提高学生的主动性、激发学生的活力,使学生有更大的获得感,从而不断激励学生自发地搜集资料、学习知识、加强实践,实现自我综合素质的提升,最终到达毕业设计质量的提升。交互式培养贯彻于整个培养周期,包括前期的学习、实践以及最终毕业设计论文的完成。交互式培养在老师指导、学生反馈、老师与学生讨论以及再指导、再反馈、再讨论的循环往复过程中实现学生潜能的不断发掘与提高。本科毕业设计不是无源之水、无本之木,前期充足的积累才能写出高质量的毕业论文。计算机专业毕业设计不是简单地完成、调试成功了程序,而是针对所选定的题目,根据所学理论知识及调研资料,设计出解决问题的创新方案,并与指导老师不断讨论与优化,在此基础上利用掌握的程序语言和工具,实现毕业设计课题的研究目标。在毕业设计的实现阶段,交互式培养会更加频繁,这个阶段是对整个培养方式的考核,需要在指定时间内实现一个具体的研究课题,并要求有创新性思路。

4结语

篇3

关键词:机械电子工程;人工智能化;信息化技术

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)06-0018-01

近年来,随着生产工艺的不断的迅猛发展,机械电子工程正朝着人工智能化方向发展,将更多的集成电路装在同一块机械电子工程板上的方向发展。因此使得机械电子工程板在这些需求下,会变得比原来的更小,但是却变得变原来的板子更复杂。另外一个方面,在生产电路板的时候,由于工序比较多,只要有一个工序出现了问题,这就会导致电路板的质量下降。因为上面的一系列原因,生产出一个合格的产品的成本变得多得多,在这里就需要一种很有效率的检测系统来检测,从而使得错误能够提前检测出来,来降低成本。在现在工业生产中,对机械电子工程质量检测技术提出的要求也越来越高了,传统的工艺中用肉眼对机械电子工程检测,这个容易发生漏检和误检,人工检测的方式因为人的注意力有限,成本也比较高已经逐渐被淘汰了[1]。

为了能够应对上诉所说的一系列的问题,有一种方法是用MATLAB软件来应用人工智能数字处理的技术,将这一技术应用于检测方面,对数字信号进行多步处理,从而能够通过数字信号的变换来检查出当中的错误。

1 人工智能数字处理MATLAB仿真

在MATLAB中,存在很多的数据元素,在这些数据元素中,矩阵是当中相对于比较基本的。这就让MATLAB在对很多计算方面的问题进行解答的时候,变得非常的方便,其中最容易的时候,便是解答关于矩阵方面的问题。除此之外,还会出现别的情况,这时候MATLAB可以调用使用C这类非交互语言编写的程序。MATLAB代表“矩阵实验室”。MATLAB原本写成容易访问的矩阵和线性代数软件,但是在以前一般都需要编写FORTRAN程序才能使用。现在,MATLAB融合了现代的数值计算软件,并具有针对性地对现代的处理器和存储器结构进行了高度优化。

现在在很多的学校中,像信息专业这方面的学生,他们中有很多的人会在毕业设计中运用到MATLAB,因为MATLAB作为一个计算工具,在很多处理方面都会被用到。

2 人工智能数字处理原理

数字数字信号处理是通过一些方法来获取图片,然后将这个图片转换成人工智能数字,在这里我们为了能够把原来的人工智能数字来进行转换,将这个数字信号变成另外一种具有别的意义的数字信号。这时候我们就得学会对数字信号进行相对应的处理,当然根据不同的要求我们就得对数字信号进行不同方面的处理。

首先把生活中的数字信号成像,然后通过电子系统转换成模拟信号,再通过转换将它变成人工智能数字信号。如同在生活中做一件事一样,第一步永远是最重要的一部,只有有了一个好的起点,在后面的处理中才能更加的方便。数字信号的获取作为数字信号处理的第一步,也是非常重要的,在采集数字信号的过程中,为了能够让后面处理数字信号变得轻松,一开始的数字信号采集的质量越高才会越好处理。虽然前期采集数字信号的时候存在的缺陷可以在后期通过数字信号处理的软硬件来取得一定的弥补,但是,还有一个不可忽视的问题,就是要保证原始数字信号的信噪比和保真度高[2]。

在数字信号处理中有很多种方法,在这里,我们可以利用函数来对数字信号进行表示。当然用函数来对数字信号进行表示,会使得数字信号的处理变得更加的方便,但是我们在这处理的过程中,我们在很多方面不能够掉以轻心,在这里需要关注的是,在有限的元素当中,这些元素都有自己代表的位置和数值,通过这些元素的组成而形成了人工智能数字。在对人工智能数字元素进行定义的时候,在其中有很多种名称,在当中运用的最广泛的便是像素。

3 人工智能数字处理平台

在MATLAB中,为了能够更好地对数字信号进行处理,这里就需要用到数字信号处理工具箱,在数字信号处理工具箱中,里面有很全套的数字信号处理工具,而且还有各种算法,这就使得在数字信号处理分析方面变得更加的方便容易。除此之外,这个工具箱还有许多的功能,并且这些功能还能支持多线程,这就使得这个工具箱能够发挥出计算机的一些功能,从而体现了数字信号处理工具箱功能的强大。

在MATLAB中的这些数字信号处理工具箱的帮助下,我们可以通过这些工具箱的强大的数据处理能力,从而能够很大程度上的使我们得工作效率得到提高,因此能够在算法研究上花更多的精力。

4 Y语

科学技术的不断发展让我们的机械电子工程技术与人工智能化技术高度结合,利用数字处理技术让各个学科交叉综合在一起,最终实现了多种技术的完美结合,在这个全新的技术领域当中,随着技术的不断更新并将引领世界向前更快的发展。

参考文献

篇4

关键词:智能科学与技术;实践环节;改革与建设

我校智能科学与技术本科专业于2007年申请设立,2008年开始招生。经过两年的实践和探索,我们认为当初的培养方案还有不完善的地方,特别是实验环节有待进一步改进和完善。本文主要结合我校在专业实验环节实践与建设过程中的一些实际问题谈一些改进和设想。

1实践环节改进与加强的必要

国家中长期教育改革和发展规划纲要提出要提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。总理在十一届三次人大政府工作报告中指出“教育学生学会知识技能,学会动手动脑,勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”。实践环节的重要性可见一斑。

实践环节包含各类课程实验、课程设计和各类实习(含毕业设计)等。课程实验是基础,它不仅涵盖了理论课的内容,而且比理论课更为复杂。学生通过实验既能活跃思维,又能加深对课堂上学到的理论知识的理解、巩固和提高,并最终具备对客观世界的观察能力、分析能力和解决问题的能力。课程设计和各类

实习一般是学生在老师的指导下,综合运用一门或多门知识进行动手学习、实践和创新并接触社会实际的过程。就学生实践动手能力和创新能力的提高而言,课程设计和各类实习比单纯的课程实验还要重要。

智能科学与技术本科专业从2004年设立至今,全国只有17所大学开办该本科专业,目前一级学科和二级学科还没有完全建立,培养方案的理论体系和实验体系还有待进一步探索和完善[1-2]。因此,作为处于起步和探索阶段的本科专业,学生实践动手能力的加强,对其就业率提高很重要,而就业率的高低关系到专业的生存与发展。多年来,我校参加过电子设计大赛训练和获奖学生的就业率一般都为100%。即使在去年全国就业形势比较严峻的情况下,我校一次就业率仍达到92.57%,连续多年就业率稳居90%以上,获省级“毕业生就业工作先进集体”。实践证明,对一般工科院校的本科生而言,只要我们抓好各类实验、课程设计等实践环节,积极改革,并扎实让学生参与各类基地的实践与创新活动,使其实际动手能力与应用能力加强或提高,学生的一次就业率就完全还会有进一步上升的空间。

基金项目:广西实验教学示范中心专项教改项目(JGS201005)。

作者简介:陈以(1963-),男,副教授,硕士,主要研究方向为智能控制、计算机应用技术;王改云(1964-),女,教授,硕士,研究方向为智能控制、非线性控制;杨青(1976-),女,讲师,硕士,主要研究方向为人工智能、自动控制。

2专业实践环节设置及存在的问题

根据近来中国人工智能学会教育工作委员会制定的智能科学与技术作为一级学科,智能理论与方法、知识处理技术、智能系统与应用为一级学科下设的3个二级学科的思路,我们已初步进行了智能科学与技术专业实验平台建设[3]。该实验平台建设主要含实验体系建设和实验管理平台建设两大块,目标和思路是将基础实验、设计性与综合性实验与课程设计、毕业设计等相结合,理论课程的实验教学与智能科学技术相结合,增加学生创新性的实验与实践,培养学生扎实的理论基础及实践与创新的基本技能。实验体系建设含层次化的实验教学体系建立和实验教学与生产实际、科研相结合的实践体系。实验层次安排主

要体现实验教学的层次由简单到复杂、由单一到综合、由学习到创新的科学过程,形成由“验证性实验设计性实验综合性实验课程设计创新实践”的实验层次设置方法与形式。实验管理平台建设主要是针对实验老师与学生建立一个集网络化、开放式于一体的实验教学与管理体系。学生通过实验管理平台以及在平台的设备和环境下,可以自主预约想做的实验,自主选择实验内容、实验时间,并通过网络与实验教师互动交流,既可完成某门课程的验证性实验、综合性实验和设计性实验,也可基本完成多门课的交叉性实验或课程设计。

我们参考各兄弟院校的智能科学与技术专业计划设置后,前阶段修订的专业培养计划总学时、学分及实践环节总学时、学分等情况统计如表1和表2所示。

表1专业培养计划学时、学分情况统计表

课程类别 课内教育 课外

教育 总学分数

学时数 学分数 学分比例 8学分 198

理论教学 2204 137.75 72.5%

实践环节 836 52.25 27.5%

合计 3040 190 100%

表2专业培养计划实践环节总学时、学分情况统计表

课程类别 课内实践 课外实践 总学

分数

学时数 学分数 学分比例 8学分

(兴趣学分) 60.25

公共课程 72 4.5 9%

专业基础课程 308 19.25 37%

专业课程 152 9.5 18%

综合 304 19 36%

合计 836 52.25 100%

从表1可以看出,专业实践环节的学分占整个专业的学分比例是基本合理的。但从表2看,专业课程的实践环节学分只占整个专业实践环节的18%或只占整个专业学分的5%,是相对较低的。此外,据我们初步统计,专业基础课程的实验(含课程设计),其验证性实验内容相对过多,设计性和综合性实验内容比例相对较少,不足1/2;专业课程的实验(含课程设计),其设计性和综合性实验内容比例也只占一半。如我校智能科学与技术专业的主干课程――人工智能课程,现总学时为64课时,其中实践(验)课程时数为8课时。目前其实践(验)考核要求主要是使学生了解和掌握LISP语言的基本知识与应用开发能力,以实现简单的专家系统和知识获取功能,验证性内容占半数,设计性或综合性内容实验略少。类似梵塔问题、模糊假言推理器等实验没有开设,这些实验的理论比较抽象、空洞,学生难以理解,效果并不理想。

设计性和综合性实验内容比例的偏低,是影响学生实践动手能力和创新能力提高的主要因素之一。因为学生从中学到大学,多数只是完成一个学习阶段形式的转变,并未真正做到理论联系实际,大一到大三开始的专业基础课程实验和专业课程实验,是他们真正做到理论联系实际,实现自我实践和创新的基础,有了这个基础,大四的实践综合训练等就是他们创新提升的保证。

就我们的调查而言,一般的工科院校智能科学与技术专业实践环节的实践内容情况跟我校情况类似,一些偏理科方面的兄弟院校,其设计性、综合性的实验比例还会更少。

3改革设想

针对以上的问题分析,我们拟提出以下的改进与建设思路。

一是以“质量工程”标志性成果为龙头,深化教育改革和创新。从建校近50年发展至今,我校一直

重视“质量工程”的建设和学生实践环节及动手能力的培养。目前,我校已获得2个国家级和6个省级实验教学建设示范中心或建设单位,3个国家级特色专业建设点,2个国家级和7个省级教学团队,1个国家大学生创新性实验计划项目实施单位等。因此,我们要充分发挥国家和省级实验教学建设示范中心及国家大学生创新性实验计划项目实施单位的示范和龙头作用,并以此为契机,实施实践教学理念的更新和提升。

二是依托我校现有的各类等级中心基地构成的实践创新平台,不断地改进和完善专业的实践环节和实验内容。经过长期的努力和积累,我校近期已完成构建自己的大学生公共创新平台体系,如图1所示。该平台呈现实践环节由低到高的金字塔结构,能为各阶段、各类或各等级的学生提供一个自我不断实践与创新的发展空间,也满足和保证了不同阶段的学生,随着低年级到高年级实验与实践进程的发展,提供需求的环境和施展的平台。为此,我校为加强学生课外实践,提高学生动手能力,同时也为满足学生实践的需要,特意增加了8个课外实践学分。这8个学分的增加,目前我校还在试行阶段。

图1大学生公共实践创新平台体系金字塔图

三是紧密结合我校电子信息类学科优势突出、创新实践教育特色鲜明的特点,进行新一轮实验项目、内容、性质等的改革和完善。众所周知,一个专业要办出有生命力,在既符合专业发展方向,又满足社会需求的同时,还必须有自身的特色。我校作为以工为主,电子信息类学科优势突出,创新实践教育特色鲜明的多科性大学,其特色在广西和华南地区具备较高的影响力,甚至在全国也有一定知名度。经过近50年的积累和沉淀,我校目前还有和全国青年联合颁发的“青年科技创新教育基地”,以及创新型的机器人中心、飞思卡尔智能车中心、电子设计训练基地等多个企业级或校级中心或基地。机器人中心、飞思卡尔智能车中心及电子设计训练基地等集中体现了“智能”方面的设计与技术,是智能科学与技术专业内涵最好的演绎。

在电子设计比赛等方面,我校每次都在广西区和全国有出色的表现,2001年还获得最高奖“索尼杯”等。我们要在继续发扬这一特色传统优势及继续做好各类基地建设的同时,审思当前实践环节(含实验项目、内容等)存在的问题,探讨如何根据实践教学的根本目的,加大设计性、综合性等实践

环节与实验内容的比例和要求,力求在专业的实践环节建设和专业的“智能科学”与“技术”方面有自己的特色。

四是做好实验环境和实验平台的建设和管理。这是实践环节发展、提高与创新的持续保证。这方面的内容就是要稳定实验教学队伍,不断地提高教师的实践知识与技能;加强实践环节过程的管理与监督,增强实践教师的责任感;及时更新和合理利用各类仪器设备,做大做强传统优势的各类示范中心、实践创新基地,坚持特色建设与创新。

4结语

一个新专业建设的好坏,除了接受领导专家部门的指导外,还应结合社会的需求与自身院校的背景和实际,依靠院校的特点、特色进行建设,这样的专业才能具有持续的生命力,培养出来的学生才能得到社会和公众的认可。

本文只是结合我校自身的实际情况,就智能科学与技术专业实践环节的改进进行了初步探讨,还有待在实践中不断完善、继续提高,同时也期待与兄弟院校共同分享。

参考文献:

[1] 王万森,钟义信,韩力群,等.我国智能科学技术教育的现状与思考[J].计算机教育,2009(11):10-14.

[2] 钟义信.设置“智能科学与技术”博士学位一级学科:必要性、可行性、紧迫性[J].计算机教育,2009(11):5-9.

[3] 陈以.谈“智能科学与技术”专业实验平台建设[J].计算机教育,2009(15):174-176.

Reform and Development Advices for the Practical Content of Intelligence Science and Technology

CHEN Yi, WANG Gai-yun, YANG Qing

(Electronic Engineering and Automation School, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China)

篇5

(湖南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410082)

摘要:针对大学专业教育中普遍存在的高分低能状况,以“用”为出发点,提出实验课程·专业实训·学科竞赛金字塔式实践教学体系,阐述如何打通课程理论之间的联系,自底向上从实践动手、分析综合再到发明创新分层逐步培养和提升学生的专业能力。

关键词 :实践教学;实验课程;专业实训;学科竞赛

第一作者简介:李智勇,男,教授,研究方向为智能计算、智能系统、大数据,zhiyong.li@hnu.edu.cn。

0 引 言

大学作为直接为社会输送人才的机构,将人才“可塑性”和“可用性”作为大学教育的根本目的,因此培养学生的文化素养和专业能力成为大学教育最重要的任务,但由于中国传统教育思想的影响,“高分低能”一直是中国教育面临的一个严峻问题,而这一问题在高等院校更为突出。问题不解决,便达不到“可用性”的目的。

这一问题违背了大学教育尤其是工科类院校的初衷,越来越多的高校逐渐意识到该问题的严重性,开始进一步关注实践教学,压缩理论教学的时间,辅以更多的实践教学课时。“小学期”是这一趋势的典型代表。这一变化将实践教学的质量问题提上日程,如何建立合理有效的实践教学体系和安排实践教学内容是当前高校不得不思考和亟待解决的问题。

1 教学现状及问题

我们以湖南大学智能科学与技术专业为例分析目前实践教学的现状及存在的问题。

1.1 课程教学体系

湖南大学智能科学与技术专业近3年的教学计划中,要求学生毕业最低总学分为170分,图1给出各类环节所占的学分比例,可以看出,专业实训(含毕业设计)只占总学分的16%,教学计划侧重理论教学,从学时分布来看,此偏重更为明显。图2分析了每个学期的课程教学学时情况,学生几乎需要将所有时间放到课程理论学习上,被严重束缚,实践教学形同虚设。

1.2 现有实践教学体系

在智能科学与技术专业近3年的教学中,实验课程有普通物理实验和人工智能基础实验两门。从学生完成该实验课程的情况来看,大多数学生数据处理逻辑简单,几乎没有运用模式识别、机器学习、智能控制等人工智能方法完成的作品。第6学期开设的实践课程远远达不到培养学生熟练运用多门专业理论和方法的目的。

现在很多高校开始实施“小学期”教学日历,设置为期1个月左右的集中实践或者专业实训环节。前两年的“小学期”是面向全院所有专业学生的基础能力培养,而第3学年后的“小学期”安排专业综合设计实训,训练学生的专业能力,如五子棋人机对弈项目可以大大提高学生对专业的兴趣,但项目过于单一,仅涉及人工智能、模式识别、机器学习等课程,与人工智能实验课程有重合的倾向,而诸如机器人学、智能控制等智能科学与技术专业的特色课程就没有训练的机会,此外对比上一个硬件技术实训缺少能力培养的延续性。具备创新发明的能力是目前实践教学甚少考虑的培养目标。

1.3 存在的问题

这种培养方案主要存在以下问题:①实践教学学时过少,学生实践能力培养机会太少;②理论学习任务过重,学生的双手无法得到解放;③实验课程内容设置不合理,课程理论与实际没有有效结合;④面向专业的实训内容单一,专业理论覆盖面不够;⑤能力培养断层,发明创新能力未涉及。

2 金字塔式实践教学体系

针对以上存在的问题,我们制定了新的培养计划,图3所示是2015年湖南大学智能科学与技术专业教学计划课程时序图。可以看出,不计实验课程,每学期的理论教学课程减少到平均5门课程;实验课程大大增加,从原来的2门增加到7门。新的教学计划中实践教学得到重视和加强。

另外,教学计划的另一个特色是高年级的教学/学术方向分组,根据信息科学与工程学院的科研优势设置了4个方向,将教学与科研有机结合。课程按组选修,增加了选修课之间的关联性,使培养目标更突出,令学生有的放矢。教学计划也反映了实践教学的体系结构:针对重要的学门、学类和专业课程,通过专门开设实验课程巩固这些重要课程;接下来,通过专业实训将多门课程理论串联起来;最后,拟提供丰富的学科竞赛机会,对于学有余力的学生进一步培养发明创新的能力。这3个层面形成了一个金字塔式的实践教学体系,如图4所示。越往上,能力水平越高;往下是必须具有的基础能力。金字塔式的实践体系体现了递进式的能力培养过程。通过该培养模式将能直接给社会输送“可用”人才。

图4给出了整个实践能力培养的空间结构。笔者将分别从时间角度详细介绍3个层面的培养目标和实践内容安排。

2.1 实验课程

实验课程处于金字塔的最底层,目的是培养学生运用专门知识进行动手实践的能力,熟悉和巩固专业基础课程理论,为上层的能力培养打好基础。这一能力是所有智能科学与技术专业合格大学生必须具有的根本能力。

程序设计和计算机系统设计是实现智能的手段和载体,因而第1学年和第2学年围绕这两个能力开展理论和实践教学活动,开设了高等程序设计、数据结构与算法、数字逻辑、计算机系统等课程,其中程序设计、数字逻辑和计算机系统3门课程实践性较强,因此还配套设置了对应的实验课程。实验课程与理论课程尽量同步开设,利用实验箱对理论进行验证,加深学生对课程的理解。第3学年和第4学年面向计算机上层系统和应用,操作系统和计算机网络是典型代表,因而针对这两门课程开设对应实验课程,这几门实验课程是学类核心课程。此外,教师还可围绕智能科学与技术专业的重点核心课程“人工智能”开设机器人实验课程,让学生基于NAO人形机器人、智能小车、RoboCode等设备软件理解、熟悉和练习各种智能的算法和模型。从程序设计、计算机系统、操作系统、计算机网络和人工智能5个方面依次开展基础实践到专业实践的培训,为上层专业实训作好准备。

2.2 专业实训

专业实训是随着小学期的推广而逐渐引入的培养环节,未有成功的经验可以借鉴。5年中我们不断地探索,在刚开始的2年采用“集中实践+生产实习”的方式。集中实践指在学校里进行一些简单的综合设计,如软件实训开发类似图书管理系统的软件。由于题目较为简单和老套,学生兴趣不高。生产实习是指和企业合作,将学生派往生产一线,这一想法初衷好但操作性低。因此,头两年的“小学期”成效不佳,于是取消生产实习,将集中实践从2周延长为4周,增加项目难度,如2014年在第2学年实行的“STC单片机开发”和第3学年实施的“五子棋智能对弈设计”,难度适中,学生普遍反映较好。

这两年取得的进步给我们很大的启发。第2学年的软件实训结合最新的APP应用引入Android开发,让学生可以在自己的手机上展示作品,实现即所得,极大地激发学生的积极性;在已有的单片机开发上,提升设计的高度和难度,引入FPGA设计,让学生全面学习嵌入式系统;最后,在智能专业综合设计方面,将五子棋智能下棋程序打造成全院的一个竞赛,结合专业最前沿的发展方向,进而增加机器人开发、物联网系统和嵌入式系统设计,涵盖智能终端、智能软件、智能系统,提供较宽的选择,充分发挥学生的一技之长。

2.3 学科竞赛

前两个层次基本上完成了工程能力的培养,但创新才是核心竞争力。如何激发学生发明创造的潜能也是实践教学的任务之一。这一能力在以前的教学中甚少专门涉及,发明创新的能力是一道坎。

学科竞赛是培养发明创新能力比较好的一个突破口,因此我们在实验室建设过程中适当考虑了对学科竞赛的支撑,基于RoboCup足球机器人在协同对抗上创新,基于模块化机器人在创意上立新,基于NAO机器人在自然语言处理上求新。目前,学生长期参加的学科竞赛有RoboCup足球机器人中型组比赛、物联网设计大赛以及全国电子设计大赛。教师应为有志向和能力的学生提供创新平台和条件,鼓励学生参加高水平的学科竞赛。

学科竞赛组成了实践教学的最后一环,面向科研,与研究生教育接轨;面向创业,为IT产业增添生命力。

3 建设措施及成果

3.1 实验室配套建设

根据实践教学的分层体系,目前已有的支撑该体系的仪器设备见表1,可满足不同层次的用途需求。课程实验的设备主要以验证为主;实验课程的设备需要学生动手实现算法和设计;专业实训的设备主要以提供平台为主,让学生自主搭建系统;学科竞赛的设备一方面要满足竞赛需求,一方面可以应用于学术研究,具有一定的开放性。

针对学科竞赛,我们已经建立400 m2的场地专门用作智能科学与技术专业的创新和学科竞赛实验室。图5所示为学生正在专心调试足球机器人。

3.2 实践教学代表性项目

1)电子产品的制作、测试及使用( STC-A实验学习板)。

通过完成一个电子产品(STC-A实验学习板)的制作、测试及使用,学生能够全面了解电子产品的开发与生产全过程以及质量管理;实践简单的焊接技术,认识基于处理器的电子系统的组成;学习电路调试及检测能力,了解“STC-A学习板”的功能以及嵌入式系统的入门知识;拥有一个便携式学习与创新的实验平台,为今后的学习提供方向与帮助。

2)“智能杯”五子棋程序设计邀请赛。

该竞赛在已给出五子棋平台的基础上(已有界面,无需自己编程界面),要求参赛者写出五子棋算法。换句话说,就是设计五子棋COM的智商。五子棋看似简单,实则包含各种变化,计算种种变化同样需要强大的知识储备。程序设计与五子棋结合既朴素简单,又包罗万象,同时通过对弈方式可以综合多种人工智能理论和方法,反映出技能的高低。

3)足球机器人。

中国机器人大赛暨RoBoCup公开赛是中国最具影响力、最权威的机器人技术大赛。信息科学与工程学院从2013年开始连续参加了两届比赛,积累了一定的经验,已基本形成老带新的格局。通过展现一个真实的机器人产品,可以让学生感受本专业的特色和前景,提高专业的认同感;通过动手改进一个实际产品,激发学生的创新意识;通过这个比赛,期望学生能够逐步达到自主研制复杂精密机器人的水平。

4 结语

能力培养是大学教育的重中之重,而实践教学是达成这一目标的重要手段。实验课程·专业实训·学科竞赛金字塔式实践教学体系符合能力培养的阶梯性,涵盖了动手实践、综合分析和发明创新3种能力。部分实践教学项目得到较好的反响,为这一体系进一步成熟化和规范化提供了动力。

下一步,我们拟主要从两个方面进一步推进智能科学与技术专业的实践教学建设。一方面不断提升从事实践教学的教师水平,注重与行业接轨,跟进行业的最新发展动态和专业技术并将其反映到实践项目中,形成一个持续发展的良性生态;另一方面积极融人工程认证的理念,为工程类学生今后走向世界提供具有国际互认质量标准的“通行证”。实践教学作为能力培养的重要手段,为了使其更加科学和规范,我们将参照工程认证的标准,对各项能力的培养在实践教学过程中有更明确的对应,对能力的考核能更细致化。

参考文献:

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[3]李智勇,肖正,赵欢,等,智能科学与技术本科专业“小学期”制教学思考[J].计算机教育,2011(15): 29-34.

[4]昊丽娟,李柳.以小学期为平台的实践教学改革与探索[J]沈阳师范大学学报:自然科学版,2013(3): 421-424.

篇6

“物联网”是通过装置在各类物体上的信息传感设备,按照一定的通信协议,通过通信网络将物与物、物与人相连,协同工作,从而赋予物体智能化的功能,以实现特定服务的一种网络。物联网打破了地域限制,可以实现全球范围的物物之间、人物之间按需进行的信息获取、传递、存储、融合使用等服务。因此,物联网应具备全面感知、可靠传递、智能处理这三个特点。根据物联网的特点,学界一般将物联网系统划分为以下三个层次:感知层、网络层、应用层。感知层的主要功能是全面感知,即利用RFID标签和读写器、传感器、二维码、GPS、摄像头等数据采集设备随时随地获取物体的信息;感知层主要涉及的技术包括RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术,其中包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。网络层的主要功能是对感知信息和控制信息双向的可靠传递,即融合各种现有的有线和无线网络,将物联网的信息实时准确地传递出去;网络层主要涉及的技术包括网络通信技术、数据通信技术、传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。应用层的主要功能是智能处理来自网络层的海量数据,以满足各种不同的控制要求;应用层主要涉及的技术包括云计算技术、高性能并行计算、数据挖掘技术、模糊识别技术、人工智能。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台,将是物联网网络层的重要组成部分,也为应用层的众多应用奠定了坚实的基础。

2教学科研相融合的物联网学科建设方案

2.1以工程应用为目的的基础理论教学

物联网是在电子、通信、计算机等技术上发展的一种新的技术,因此该学科的开设需要在学生掌握了一些基础课程以后再进行学习。学生需要先修的专业课程有:通信原理、无线通信、高频电子电路、单片机与嵌入式、计算机网络、高频微波技术、数据通信、信号与系统、高级语言程序设计等。在前期进行基础课程学习的基础上,对应物联网体系框架结构,可将物联网学科的基础理论教学分为三大方向,分别对应于其感知层、网络层和应用层。对于学生的理论学习采取循序渐进的形式,按层次展开教学。首先应对于物联网技术及概念进行全面性的介绍,可开设例如物联网技术导论、物联网系统设计等课程。在学生对所要学习科目有了总体性了解的基础上可以开设有关感知层的课程,例如:物联网识别技术、射频识别技术、物联网M2M、传感和控制技术、短距离无线通信技术等。在学生对于物联网的底层获取有所掌握以后,可以开设有关传输层的课程,例如:传感器网络、下一代互联网技术、无线网络技术原理与应用、TCP/IP网络与协议、数据融合与处理等。最后需要学生的学习领域延伸到物联网的应用层,其包含的课程有物联网与云计算、数据挖掘技术、模糊识别技术、人工智能、物联网安全、物联网技术应用(智能电网、智能家居、智能物流、智能医疗)、物联网经济学等。

2.2以培养创新能力为目的的实验教学

作为信息技术领域第三次革命的物联网技术,是一门建立在综合信息理论基础上的实用性很强的专业,因此对于物联网技术的学习不能仅仅停留在理论基础的学习上,还要对学生进行实践性培养。这样不但可以在实践的过程中加深学生对于物联网理论知识的理解,而且可以使学生提高实践能力,同时挖掘学生的自主创新能力,为将来顺利就业打下基础。根据以往的教学经验和培养体系,可以把以培养创新能力为目的的实验教学分为三个阶段性实验:基础实验、毕业设计和大学生创新实验。三个实验阶段逐层递进、步步深入,最终达到实验教学目的。并且对于授课学生可以选择性的实验,即基础实验是每个学生必修的课程,毕业设计可以根据自己感兴趣的方面选择物联网中某一方面进行深入研究,大学生创新实验针对学习基础好并且有一定探索精神的学生来选修。对于实验室硬件建设可以分为两大部分来进行:一是物联网基础实验部分、二是物联网综合实验部分。

对于基础实验部分是每个建立物联网专业的实验室必须开设的,而对于物联网综合部分可以根据每个学校的不同研究情况有选择的开设。基础实验部分一般包括:RFID综合实验、无线传感器网络实验、嵌入式系统实验、传感器与虚拟仪器实验、云计算技术实验、高级软件无线电实验等;物联网综合实验部分一般包括:智慧校园、智能家居实验室、智能管理和安防系统、智能电网用电系统、智能交通系统、智慧物流系统等。以我校物联网实验室建设为例,介绍实验室建设体系的构成,如图2所示。物联网实验室可开设基础实验和体验实验(即物联网综合实验)两部分内容,基础实验内容包括:RFID射频识别实验和WSN无线传感网络实验。学生通过RFID射频识别实验,掌握RFID读写器、原理机、标签的原理及应用。WSN无线传感网络实验由无线传感器网络与嵌入式网关两部分组成。学生通过网络协议对多个无线传感器网络进行组网并完成节点指定的功能。智能物联网体验实验由六个主要子系统构成:智能家居系统、实验箱管理系统、RFID设备管理系统、智能用电系统、无线视频监控系统以及系统整合的物联网综合体验中心平台。

2.3以利于学科发展为目的的科研平台构建

物联网技术虽然正在以很快的速度向前发展,但是在其发展的过程中还是有许多制约其发展的瓶颈。这就需要在现有的理论基础上进行更深层次的研究,为未来物联网更好的发展打基础。对于研究生培养阶段来说,正是对于目前尚存在问题的技术进行深入探究的学习阶段。对于物联网技术来说,有关感知层的技术和应用研究已经比较广泛和成熟;网络层包括有线和无线网络技术的数据传输和安全性的问题还有待解决;应用层中的海量信息智能处理技术和人工智能技术是存在问题比较多和更有突破点的研究方向。因此,对于物联网专业的研究生阶段,可以针对某个具体的待解决的问题进行立项,由导师带领团队进行研究。针对我校的大电力办学特色,依托智能电网的大力推行,我校的物联网科研平台主要着重从发电、输电、配电、用电四大方面全方位深层次地进行研究,着力打造物联网和智能电网相结合的五大技术体系,即基于物联网感知层的智能电网信息感知能力的基础体系、基于物联网网络层的可靠通信平台支撑体系、基于物联网应用层的智能电网应用体系、电力物联网标准规范体系、建立物联网的边界安全体系。

2.4以产品为目的的研究成果转化

物联网技术是一门实用性很强的学科,在进行基础研究的同时,可以利用社会的资源与高校的研究成果进行资源互补。可以探索企业和高校共同培养的模式,对于学生和社会来说是一种共赢的方式。并且高校还可以根据企业对于目前的需求提出研究方向,这样高校研究出来的科研成果就可以快速地转化为生产力,实现了科研成果的快速转化,并且使科学研究更加贴近社会需要。就我校的办学重点而言,其研究成果转化的主要方向为物联网在智能电网中的应用,依托智能电网和物联网关键技术的发展与成熟,物联网和智能电网相结合的典型应用。

3结语

篇7

(国防科学技术大学 计算机学院,湖南 长沙 410073)

摘 要:针对信息化战争的发展趋势和基础合训类学员的任职需求,以提高学员的综合实践能力和激发学员的学习兴趣为目的,介绍基于AR.Drone四轴飞行器开展飞行器控制软件的合训类本科毕业设计的探索实践。

关键词 :基础合训;本科毕业设计;四轴飞行器;AR.Drone

第一作者简介:徐建军,男,讲师,研究方向为软件工程、程序分析、软件容错,jianjun.xu@yeah.net。

0 引 言

毕业设计是高等院校培养高素质综合型人才的最后一个阶段,也是学员在任职前经历的一个综合性、实践性很强的教学环节。在毕业设计过程中,学员在导师的指导下,综合运用本科期间所学的专业知识和基本技能分析、研究和解决一个实际问题,从而提高学员的实践能力和综合素质,其质量是衡量高等院校教育教学水平的一项重要指标[1-2]。

基础合训类学员的教学目标是培养适应军队现代化建设、打赢信息化战争需要的懂技术、会 管理、能指挥的高素质初级指挥军官。作为从院校走向部队工作岗位的一个过渡,合训类本科毕业设计应该反映作战方法研究和工程技术研究的双重特点[3-4],题目要具有一定的应用性和前瞻性,例如各种新型武器装备在作战应用中的现实问题和直接需求[5-6]。

围绕“院校教育向部队靠拢”这个主题,针对如何适应部队未来信息化作战需要以及如何培养学员实践动手能力和激发学习兴趣等问题,笔者所在教研室在AR.Drone四轴飞行器的基础上开展了合训类本科毕业设计的探索,从选题、开题、指导、演示到答辩等整个环节采取了一系列措施。

1 AR.Drone飞行器和选题介绍

当前,无人作战平台、自治系统在现代化战争中得到广泛应用,无人飞行器凭借成本低、适应力强、出勤率高、零伤亡等特点成为现代战争的重要组成部分。无人飞行器如何完成作战任务、如何进行技术革新是现代军人面临的问题。作为未来信息化战争的主力军,合训学员应该了解、应用、革新无人飞行器等新型武器装备。

近两年来,我们以 AR.Drone 四轴飞行器为平台,开展面向无人飞行器控制软件创新实验的合训类本科毕业设计,旨在提高学员对信息化装备的操控能力和技术革新能力,并了解信息化装备战斗力生成的一般模式和创新思维。

AR.Drone 是法国 Parrot 公司开发的一款遥控四轴飞行器(如图 1 所示),计算机、平板电脑和智能手机等设备可以通过 Wi-Fi 网络对其进行远程控制。AR.Drone 有 4 个无刷内转马达以及陀螺仪、加速度计、磁强计、超声波等传感器,配备两个摄像头,使用 ARM A8 CPU 和 Linux 操作系统。计算机可以通过网络发送指令控制飞行器动作以及获取状态、角度、海拔、速度等飞行数据和传感器获取的各种数据,尤为重要的是 AR.Drone 还提供丰富的二次开发接口和成熟的 SDK 开发环境。

在 AR.Drone 平台上,我们围绕飞行器控制软件革新这个主题,结合现代战争对无人飞行器的应用需求开展合训类本科毕业设计,已有选题如表1所示。由表1可知,这些毕业设计选题具有鲜明的军事特色,可有效提高无人飞行器的军事应用价值和智能化水平,所涉及的技术内容与本科阶段学习的很多计算机专业课程密切相关(例如网络、嵌入式设备、计算机图形学、人工智能等),从而能够进一步深化与升华所学基础理论和专业知识并提高学员的综合实践能力。

2 主要采取的措施

这些题目公布之后,立刻在学校合训类学员中引起很大反响,很多学员主动要求参加四轴飞行器的毕业设计。但是合训类学员为了适应第一任职的需要,本科学习期间在军事指挥及体育训练方面花费了很多时间,相比技术类学员而言,合训类学员在专业基础和实践能力上有所不足;合训类学员在毕业学期还面临繁重的毕业联考任务,从事毕业设计的时间和精力不能得到有效保障。

相比以前的毕业设计题目,这些题目的难度和工作量明显增加。为保证完成质量,我们从选题、开题、指导、成果演示、论文撰写到答辩的整个过程都采取了一些针对性措施,取得了较好的效果。

2.1 选题和前期准备

在拟定题目时,教研室组织相关指导教员集中讨论,以技术专题形式给出一组有军事应用背景、难度适中的题目,而且要求指导教员清晰明了题目的主要工作量、技术路线和难点;然后,在教务统一组织下进行毕业设计题目宣讲,介绍题目的主要任务和所需的基础知识等,使学员能够针对自身情况进行选题,并请学员队推荐一些基础好、动手能力强的学员。为了保证前期准备更加充分,这些工作提前到第七学期完成。

在学员选定题目后,导师与学员见面,进一步介绍课题并提供相应资料,并要求学员在第七学期(包括寒假期间)预先准备好一些工作,包括学习相关的专业知识和阅读 AR.Drone 的技术文档等。

2.2 开题及开发平台搭建

开题是让学员在导师指导下通过查阅资料和初步的研究工作进一步加深对课题的理解,了解国内外的现状和相关发展趋势,明晰课题需要解决的关键理论问题和实际问题,并确定研究的基本方法、技术路线和实验方案。学员要与导师一起确定研究计划,并估计可能遇到的困难和拟采取的解决措施。由于资料较多,且主要为英文材料,这个阶段鼓励同一专题的学员分工阅读,然后再通过报告、讨论的形式在组内交流,一方面减少工作量,另一方面锻炼口头表达能力。

由于AR.Drone自带的SDK规模较大,并且涉及飞行器的很多技术细节问题,学员难以快速理解和掌握。我们在AR.Drone SDK的基础上,结合一些开源项目构建了一个二次开发平台。这个平台把AR.Drone的常用功能进一步封装成一些API,主要分为飞行器控制和传感器数据接收两个模块,同时还把需要用到的第三方资源(例如计算机视觉库 OpenCV)一并打包。这个平台在很大程度上减少了毕业设计的工作量,使学员将精力集中到课题本身的研究上。

2.3 全程指导

学校要求合训类毕业设计以技术专题的形式组织,每个专题包括 5~7 个子课题,由一个导师组负责,导师组中每位老师指导1~2名学生。每位导师的专业方向有所差异,这样对学员的指导更加全面。每个导师组由一名正高职教员任负责人,进行该组的整体协调,并对毕业设计整体进度进行检查、督促。学校要求学员每个星期都要向导师汇报工作进展,每个月向导师组汇报一次,使整个过程中每名学员的毕业设计进度可控,不会被联考等任务所干扰而滞后。

“授人以鱼不如授之以渔”,导师指导不是直接告诉结果或帮学员调试程序,而是介绍原理、传授经验和启迪思想,尽量培养学员的自学能力,这样才会在毕业设计的后期发挥重要作用,对学员今后的成长也大有裨益。教员还要注意培养一种组内团结协作的气氛,鼓励学员之间的相互学习和探讨,基础好的要多帮助基础稍差的,彼此形成一种良性的竞争。

2.4 成果演示及论文撰写

学校规定合训类毕业设计在答辩前必须进行成果演示,由导师组之外的教员构成专家组现场评审,演示不通过则不能答辩。为确保演示成功,要求学员在完成程序编写和调试外,还要进行严格的测试,并做异常情景处理预案,这也是培养综合素质的一方面。

撰写论文是毕业设计本身的要求,表达和写作能力对今后工作来说也非常重要。但是,由于学员之前并没有接受过这方面的系统训练,科技论文写作的基础比较薄弱,还有部分学员把毕业设计局限为写好程序和做好实验,对论文不够重视。导师应帮学员认识到撰写毕业论文的意义,介绍论文撰写方法和规范,梳理论文主要提纲。论文经常出现的问题是:工作重点不突出,内容逻辑性不严谨,图表、公式和

参考文献引用不规范等。所以,学员需要在导师的指导下对论文反复修改。目前,学校对本科毕业论文还有的要求,这就需要在撰写论文时一定要用自己的语言进行表述。

2.5 论文评阅及答辩

在论文提交后,由两名教员对论文进行评阅,给出评定结果和具体修改意见,并责令指导教员督促学员修改论文。论文评阅要在答辩前两周完成,目的是给论文修改留下足够时间。

在论文答辩阶段需要学员完成报告片的制作和试讲,导师要让学员明白答辩的重点是在有限的时间内围绕自己的核心工作和关键环节进行介绍,重点要突出,思路要清晰,这样才能给答辩专家留下深刻印象。由于临场经验欠缺等主观因素,很多学员答辩报告的质量仍然不够理想。答辩前导师需要组织答辩试讲,通过反复的练习、点评提高学员的临场表达能力和对报告进度的控制能力。

3 成果和不足

基于AR.Drone飞行器进行合训本科毕业设计的效果总体较好。笔者所在导师组指导的 12 名学员中,基本上顺利完成了任务书预定的目标,成绩优秀、良好和中等各有 2 名、8 名、2 名。图 2 给出了在基于手势识别的飞行指挥课题中,进行手势识别的测试截图。

学员们普遍反映,通过毕业设计,个人的自学能力、动手实践能力和论文写作能力等都有明显提高。学员们自己动手编写一个控制程序,使飞行器能够完成一些军事特色的应用,觉得很有成就感。

主要存在的问题是毕业设计题目的难度相比以前有所增加,有些题目涉及网络、硬件、软件等多个方面,合训类学员基础较薄弱、动手实践能力不强,而且他们还需要在毕业联考上投入不少时间,这导致很多学员在毕业设计的前期进展非常缓慢,后面的时间比较紧张,有的学员由于迟迟没有进展而产生了放弃的想法。在导师的鼓励和指导下,虽然最后基本上完成任务,但是完成的质量还不够理想。所以,结合基础合训类学员的特点, 设计一些难度适中的课题是我们未来的工作重点。

4 结 语

结合新型武器装备和现代化战争的发展,着眼增强合训类学员培养的针对性、实效性和指向性,努力提高合训类毕业设计的军事应用特色是学校始终追求的目标。在 AR.Drone四轴飞行器的基础上,我们围绕无人飞行器控制软件革新开展了合训类本科毕业设计的探索和实践,并具体在毕业设计的整个环节采取了一系列措施,取得了较好的效果。下一步我们将结合前期经验和存在的不足,从选题、指导等方面加强对关于新型武器装备的合训本科毕业设计的研究和改革。

参考文献:

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[2] 杨帆. 本科毕业设计教学模式创新研究[J]. 计算机教育, 2010(7): 74-77.

[3] 吴石林, 范大鹏, 王兴波. 基础合训毕业设计组织实施模式及规范化探讨[J]. 高等教育研究学报, 2003, 26(3): 38-40.

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[5] 占荣辉, 鲁敏. 基础合训本科毕业设计教学改革与实践[J]. 高教论坛, 2011(2): 63-65.

篇8

关键词:智能科学与技术专业;学科建设;实验室建设

中国错过了“体力劳动机械化”的历史时机,而在当前“脑力劳动机械化”的浪潮中,能否走在世界前端是中国面临的一个新挑战。早在6年前,许多专家学者就意识到这个问题,适时地推动并促成了“智能科学与技术”本科专业的建立。通过以钟义信、王万森、刘宏等为代表的一批学者们6年的不懈努力,该专业的建设取得了较大进展[1]。在核心课程体系、特色专业课程、实验实践教学、专业师资水平方面取得丰硕成果,促使“智能科学与技术”这门新兴的学科正逐步走向成熟。

教育部于2006年6月首次成立全国高校实验室建设指导委员会,表明国家把高校实验室建设摆到非常重要的位置,各高校也纷纷加大了实验室建设的力度。作为新设置的学科,“智能科学与技术”专业实验室建设和专业教材建设的发展相对滞后,是近期需要大力度发展的事情[1]。湖南大学“智能科学与技术”本科专业于2007年通过了教育部审批,2008年迎来了第一批本科生,当前他们处在全面进入高年级专业学习阶段,因此实践教学和实验室建设显得尤为重要和紧迫。

北京大学、北京邮电大学、南开大学、西安电子科技大学等早期成立该专业的学校在专业实验室建设方面积累了丰富的经验。湖南大学“智能科学与技术”本科专业实验室的建设正是借鉴了这些院校的建设思路[2-4],同时充分结合我校本科教育和人才培养的理念及学校优势学科,形成了具有湖南大学特色的实验室建设指导思想及实验体系。

1实验室建设思路

从建立之初,我校“智能科学与技术”专业就将人才培养模式定位在“设计与创新型”。首先,本科4年的培养要使一个合格的本科生具备工程设计的基本知识、基本理论和基本技能,在此基础上将开发学生的创新意识贯穿其中。“设计与创新型”的培养模式为满足当前高端应用型人才和科研人才的社会需求提供了保障,而实验室是这些人才的重要孵化基地。针对这一目标,我们提出了符合我院实际的实验室建设指导思想,并构建了相应的实验体系[5]。

1.1实验室建设指导思想

实验室建设的指导思想是:

1)1个目标:培养具有创新与设计基本能力的高素质人才,创建科学创新与技术创新的基本环境。

2)2类体系:面向基本教学的技术与专业的基础性实验体系;面向创新与设计能力培养的研究型实验体系。

3)3个层次:验证型;技能型;创新与设计型。

1.2实验体系

从“设计与创新型”人才培养目标出发,以课程学习为体,实验实践为用,我院提出了“课程实验――实验课程――工程设计训练――毕业设计”的新型特色实验体系。对学科和专业核心课程,通过课程实验使学生巩固加深对理论知识的理解;对专业的主流工业应用,增加相应的实验课程,使学生掌握主流应用中的关键技术;对已有较为系统的专业知识的高年级本科生,通过完成一个综合设计任务,训练和增强学生综合运用专业知识的能力;在工程设计训练的基础上,在最后的毕业设计中增加创新性要求,激发学生的创造能力。图1给出了本科实验教学的运行图。

2实验室建设方案

本专业实验室建设突破传统理念,抛弃以往过分注重实验仪器种类和数目的“大而全”式建设思路,采用以目标驱动、物尽其用的科学经济的建设理念,使实验设备得到充分合理的利用。其次,作为新专业实验室,走分期建设的路子,从基础实验体系入手,结合我院智能感知、智能控制等优势方向,逐步打造以设计和创新为主的研究型实验体系。

2.1以教学实践为基础的建设

本专业培养计划确立了人工智能基础、控制理论基础、脑与认知科学、计算机图形图像处理四门课程作为本科的专业核心课。此外,依据我院大批教师及研究生长期从事的智能科学技术相关研究,我们凝练了几个基础较厚实、成果较丰硕的子方向,并由此制订了本科选修课程及群组。为了使实验室建设重点明确、特色突出,我们将“智能科学与技术”专业实验室划分为5个子方向实验室,相对独立建设,其中智能网络实验室利用我院通信专业实验室,避免重复建设,如图2所示。

在全国智能科学技术教育学术研讨会多次研讨的基础上,我们确立了“智能机器人”、“智能网络”和“智能游戏”为“智能科学与技术”本科专业教学实验活动的3个重要平台。结合我院的优势学科――嵌入式系统、传感器网络,我们选择综合性强的智能机器人设计作为第一批实验课程,在实验室后期建设中将增开2~3门实验课程,比如智能电梯控制等。这些实验课程以实物为对象,讲授工业应用中常见技术,增强学生的设计能力。此外,选择Robocode坦克机器人战斗仿真作为智能游戏实验平台开设课程设计,达到寓教于乐的目的,提高学生对本专业的积极性。

2.2以创新性培养为导向的建设

创新型人才是当今社会急需但又相对缺乏的人才,这也指明了创新性培养对实验室建设的导向作用。在广泛调研的基础上,我们通过两条路提高学生的创新能力。其一,在实验室规模有限、师资相对短缺的条件下,让学生参加学科竞赛,以培养少数精英为目的;其二,将工程设计训练与毕业设计挂钩,鼓励学生在具有一定工程设计能力的基础上充分发挥创意,在毕业设计中完成新颖的工程设计,或者从事具有一定科研意义的研究工作。

就学科竞赛而言,我院去年组织青年教师和研究生参加了首届中国“智能车未来挑战”比赛,并荣获第1名。我院在智能车方面积累了丰富的制作设计经验,具有较为突出的优势;另外,嵌入式设计开发一直是我院的强势专业,我校学生在“挑战杯”上多次取得佳绩。综合这些因素,我院将“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛作为学科竞赛项目之一。随着实验室建设的进一步完善,我们将通过参加难度更高的“机器人足球赛”凸显实验室的专业特色。

2.3教师队伍建设及实验教学方式

教师队伍是实验室建设成败的关键。传统观念往往把实验教学作为理论教学的补充和对课堂理论知识的验证,实验教学内容多为验证性实验,导致实验技术人员业务素质和整体水平偏低。因此,在培养学生创新能力之前,首先要建立起优良的实验教师团队。我校的做法如下:

吸收一批来自科研一线的青年教师,充分发挥他们对专业前沿的把握和理解优势,适时引进新的内容,扩充实验教学的知识面。

吸收来自企业的一线工程人员,将当前主流的专业技术纳入到实验范畴。

评选优秀教师,以攻读研究生或者访问学者的方式增强教师的业务能力。

同经验丰富的老师一起组成有活力但又不乏专业素养的梯队,改革实验教师工作量的计算方法,激励其开设有特色、有新意的实验课程等措施,可以防止实验教师知识老化,培养一支业务素质过硬、把握专业前沿的优秀教师队伍。

在改革实验课程的教学方式方面,一方面,我们借鉴国外大学在实践教学方面的经验,改变目前实验学时偏少、实验数量偏多的现象;另一方面,我们减少教师设计实验内容,增加学生自主设计实验的比重,将重能力培养落实到实处。

篇9

关键词:培养模式;应用型人才;产学研

中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)25-1482-02

Research and Practice of Industry-education-research Cooperation Education Mode for Applied Talents of Computer Science and Technology

HU Zhi-xi, TANG Xue-zhong

(Changzhou Institute of Technology, Changzhou 213002, China)

Abstract: With the rapid development of computer and information technology, how to innovate the conventional computer education mode and method, meet the increasing need of society, it is an important issue for applied university. This paper researches and practices the cause, the education mode, particular form of Industry-education-research cooperation, and gets better results.

Key words: Education Mode; Applied Talent; Industry-education-research Cooperation

1 产学研结合的动因

进入21世纪,随着全球经济一体化进程的不断推进,社会迫切需要更多高素质的应用型人才来满足经济和科技的发展,高校也迫切需要转变传统的教育模式和教学方法,为社会输送更多、实用性更强的优秀人才。社会和高校两方面的需求必将导致以产学研结合为依托,建立应用型本科人才培养的新模式。

在2002年,计算机科学与技术专业被列为常州工学院品牌建设专业之一。作为新建本科院校中新成立的重点建设专业,就更需要以产学研结合为指导,采取理论和实践相结合的方法,紧密结合常州工学院培养应用型本科人才的实际,探索出适合本专业的人才培养模式,并形成自己的专业和人才培养特色。

2 产学研结合人才培养模式的探索

应用型人才培养既有本科人才培养的一般要求,又有强化岗位能力的内涵,它是在本科基础之上的以“工程师”层次培养为主的人才培养体系,人才培养模式必须吸取一般本科教育和职业教育的长处,兼蓄并顾。

根据我们的专业特点,针对应用型人才培养,我们实行 “厚基础,强能力,倡适应,重岗位”,以基本素质和专业技术应用能力培养为主线,以产学研结合为基本途径的“传授知识、训练能力、培养素质”的人才培养模式。

这一培养模式在保证“基础的前提”下,重视素质的养成,突出了“工程性”、“技术应用性”、“适应性”、“创新性”概念,突出了知识的应用能力、专业技术应用能力、工程实践能力、组织协调能力、创新能力和创业精神,突出了形成人才培养过程的“传授知识,训练能力,培养素质”三者的有机统一。

在这个过程中,我们注重做好了三个转变:

(1) 以实践为中心,理论联系实际,理论与实践相结合;

(2) 以学生为中心,教师引导学生,教师与学生互动;

(3) 以需求(就业)为中心,需求(就业)指导教学,学校与社会密切联系。

以此为理念,我们进行了“产学贯通式”的产学研结合人才培养途径探索,建立了较为完善的校内实践教学环境,实施的开放实验室管理体制。在此基础上,我们更进一步建立了校内(软件研发中心)和数十家校外人才培养基地,充分发挥企业(实习基地)在人才培养中的作用,逐步探索和形成了本专业产学研结合人才培养的新模式(见图1)。

3 产学研合作的具体形式

产学研结合人才培养模式加强了学校和企业单位在人才培养中的联系和合作。多年来,我们在人才培养实践的基础上,逐渐形成了一些行之有效的产学研合作的做法,具体表现为以下几种形式。

(1) 人才培养方案的合作:通过调查详细了解社会对本专业人才知识、能力和素质的需求,邀请企业专家参与学校人才培养方案的制订和完善。

(2) 校外实习合作:与企业签订校外实习基地协议,作为本专业学生进行专业认识和实践的场所。

(3)实验室建设的合作:与企业合作联合申报和建立重点实验室,企业也可为专业实验室建设提供软硬件产品和技术支持,为教学和科研提供实验条件。

(4)学术交流:聘请企业一线专家和技术人员就专业技术领域问题给教师和学生做学术报告及进行技术交流。

(5)专业培训:企业定期就专业技术领域为学生提供实习和培训。

(6)科研项目合作:鼓励专业教师参与企业科研项目的研究和开发,提高教师科研能力,培养双师型师资队伍。

(7)毕业设计和毕业实习:选送学生到企业和科研院所进行毕业设计、毕业实习和假期实践,参与企业实际科研项目,提高学生的科研动手能力,缩小学校获取知识能力与就业单位所需能力之间的差距。对于毕业设计、毕业实习表现优秀的学生,企业还可优先录用。

(8)拓宽学生就业渠道,实现学校人才培养与就业单位的“无缝衔接”,为企业和科研院所输送高质量人才。

4 产学研合作取得的主要成果

4.1 订单式人才培养

在按照人才培养方案,实施教学计划时,我们在大四第一学期,组织一些用人需求较大的单位(如常州软件园、上海有关日资企业)来院进行前期招聘,由公司和学生订立录用意向,学院根据企业的提出的技术要求进行订单式的技术强化,强化的方式有两种:

4.1.1 由企业负责培养

对于在常州的企业,前期录用的学生,课余直接安排到该企业进行实习,参与一定的实际项目,由企业负责进行培养,大四下半学期的毕业设计同样也在该公司完成。

4.1.2 对于在常州外地的公司

由二级学院组织教师根据企业要求分类开设技术培训班,利用课余时间进行,中心实验室给予相应的支持,每天开放1-2个机房,学生凭计算机信息工程学院的学生证可以在课余免费上机,直到晚上十点。鼓励学生到企业进行毕业设计,由学院和公司实行双重指导。由于苏南地区日资企业比较多,除开设二外选修课外,对于有意向到日资企业工作的同学,我们安排在大四进行日语培训,对于学生的就业起到了较好的促进作用。

4.2 班级导师和专业导师相结合培养模式

根据学校的学生管理体制,我们普遍实行班级导师制,同时在大三实行专业导师制。我们根据目前就业的主要方向,设定相应的技术小组,每组都有专门的教师作为技术指导,如:网络技术、嵌入式系统、单片机控制、数据库系统开发、动漫、人工智能等。学生根据自己的爱好可以选择一个方向,参加兴趣小组,根据各小组的计划,有针对性地进行强化培训,同样取得了很好的效果。如:依托人工智能与机器人研究所,每年选拔带领6-10名同学,从事机器人足球比赛,已连续几年在国内和国际比赛中取得较好的成绩。

4.3 以二级学院自己的产学研基地拉动人才培养

遵循学院“产学研”培养应用型人才的理念,计算机信息工程学院建有中美合作常州爱夏软件应用有限公司和中日合作常州常工富藤科技有限公司两个“产学研”人才培养基地,目前已有正式社员近50名,主要面向日本从事软件外包。公司的项目负责人三分之二由教师兼任,这些教师要么是留学生、要么都到日本有关公司进行过一年以上的业务开发培训。公司每年从毕业班中选拔20-30名同学,进公司跟着教师进行实习,公司安排专人进行系列项目开发培训,并提前进入毕业设计阶段。在毕业设计阶段,这些学生就有一定的能力加入到各个开发小组进行项目开发,公司支付相应的报酬。毕业设计结束后,公司也选拔留用一些同学加入开发团队。

5 存在的主要问题及思考

多年来,江苏国光、常州软件园等一大批企业作为我院产学研合作单位,给了我们大力的支持。但是由于众所周知的困难和问题,诸如政策引导不够、经费投入不足等,我们双方的合作在已有的形式和质量上停滞不前,这些实习、实践基地不论在规模上和质量上已不能满足教学发展的要求。这些困难的存在,归根到底是因为产学研合作缺乏进一步加强和深化的内在动力,企业未能从合作中得到直接的好处,因此在缺乏国家的法规保障情况下,如何让企业从合作中得到直接的好处,以实现双赢为目标,达到最终的互惠互利,是迫切需要解决的问题。

积极探索产学研合作教育一体化发展的新机制。学校应充分调动和发挥学科综合实力和科研优势,将智力因素与生产因素密切结合,加强与社会和企业的研、发合作,扩大校内实习基地规模,提高教学资源质量,走自我发展之路,实现可持续性发展。

参考文献:

[1] 马树杉. 地方本科院校在21世纪的新任务[J]. 常州工学院学报,2001,(1):85-88.

[2] 陈景增. 高校应用型创新人才培养模式[J]. 高等工程教育研究,2005,(1):35-37.

篇10

业者里面,很多人都有过卧薪尝胆,辍学、卖房等出奇经历,但也有一些人无心插柳柳成荫,各种机缘巧合走上了创业路。他们多半只是在每个阶段做着该做的事,却误打误撞地赶上了某一些契机。

刘国清就是因为各种“不小心”当上了学生会主席,又出国读了博、创了业、拿了投资,还在去年和当初学生会的学妹结了婚。

他创办的MINIEYE是国内最早从事ADAS(高级辅助驾驶)行业并实现产业化的公司,同时也是国内为数不多的选择从前装产品切入ADAS的公司,客户包括美国通用、小鹏汽车等。MINIEYE通过直接为主机厂商提供功能模块帮助其实现驾驶辅助,并能根据用户的不同需求提供诸如交通标志识别、红绿灯识别、前车启动提醒等功能,减少在行车过程中由人为因素导致的交通事故。2014年9月,MINIEYE获得吴泳铭天使轮投资,2016年3月获得来自中兴合创的数千万人民币Pre-A轮投资。

然而,刘国清经历中每一步的“没想到”,都是建立在他做事态度认真和乐观开放的心态之上。他性格里最大的特点就是善于“聚人”:在做毕业设计时,导师欣赏他踏实沉稳的态度,推荐其公费到新加坡南洋理工大学读直博;创业后,合伙人信任他的人品,放弃在美国深造的机会跟他回国创业;融资时,阿里巴巴创始人之一的吴泳铭在去给阿里上市敲钟的路上就迅速投了他;最关键的是,他现在的妻子是他在华中科技大学学生会的学妹,他们同城相处的时间仅有2年,但是在一起已经9年。

这在见惯了因为股权纠纷撕逼、团队分崩离析的创业圈,是一个十分重要的创业者品质。

本想做白领,却半路做了技术

1987年,刘国清出身于山东临沂一个教职工家庭。在上大学之前,他一心只想做个高级白领。他在华中科技大学就读数学专业,本着做白领的理想又去武汉大学修了个管理学的第二学位,还积极参加大学里的社团和学生会并做到了学生会主席。他觉得自己未来应该会进入像宝洁这样的世界500强企业。

临近本科毕业,摆在刘国清面前的有三个选择:第一个是留校当辅导员,作为学生会主席的他受到当时辅导员和学院的力挺,家里也十分支持;第二是去法国读高商;第三是因为刘国清的毕业设计做得很好,导师很欣赏,推荐他去南洋理工大学读直博。

最终刘国清因为非党员身份在留校环节上出了岔子,而南洋理工大学比法国高商的奖学金多,除了公费就读每月还能拿到不少的奖金,于是他就去了南洋理工大学,在那里他跟随导师专修“视觉感知和模式识别”方向。

虽然和之前设想的“白骨精”(白领、骨干、精英)路线已经开始有了偏差,但刘国清慢慢又发现了技术的乐趣。

在南洋理工大学,本来4?5年的博士学习时间,他第三年半的时候就提早交了论文毕业,之后在新加坡政府资助下负责研究“ADAS智能驾驶”项目。2013年4月,刘国清带领技术团队回国创业,创立MINIEYE。

碰上了人工智能浪潮,又立志创业

在对智能驾驶行业有了一定了解之后,刘国清觉得这是未来的技术趋势,而当时国内在这方面还是一片空白,回国跟汽车行业内的人谈论起“ADAS”等概念,人们都一无所知。刘国清认为这是绝好的机会。说到这儿,情之所至的他还狠狠地拍了一下桌子。

“能赶上科技发展的一波浪潮,并能在早期进入,这简直太难得了。”这是刘国清作创业决策时的判断。之前的互联网、智能手机、移动互联网,因为各种客观因素,他都无缘参与到科技创新的浪潮之中,这次他跟定了。

在创业之前,刘国清还对国内的智能驾驶市场进行了一番他现在回想起来觉得比较“业余”的调研。他们团队几人在互联网上搜索各种与智能驾驶相关的关键词,并分工研究这些词条,最后大家把研究结果汇合进行逻辑推演,觉得国内市场前景非常大。

当时在ADAS领域,国际比较著名的一家企业叫Mobileye。刘国清认为,虽然自家团队在商业运营方面没有太多经验,但技术是独家创新的,在商业模式上可以借鉴Mobileye,就这么有了大致的创业思路。

而当时发生的另外一件事更坚定了刘国清做MINIEYE的决心。在新加坡,刘国清有一个很好的球友,很喜欢玩重型机车,然而却在一次意外事故中被汽车追尾造成很大的伤痛,这让刘国清深切体会到了他所做事情的价值――除了广大的市场价值,ADAS(高级驾驶辅助系统)技术本身也是有价值的。

吴泳铭在敲钟路上投了他,遛达一圈就挖到微信技术大牛

2013年4月,刘国清带领他的技术团队6人一起回国,开始在距离南京市区70公里的高淳区做早期封闭开发。

而之所以选择这样一个偏远的地方,是因为刘国清回国创业时国内资本对这样的技术也不太了解,跟谁讲都没听过,不敢投。最终,他们从南京市政府获得了200万元启动资金。

2014年9月,在底层架构完成之后,刘国清的团队开发出了一款手机App。带着产品,刘国清率领团队一行四人来到北京找投资。在来北京前他们做足了约见投资的“攻略”,在5天内集中安排了10家投资机构,团队四人分兵两路会见投资人,最终争取到了两家的投资意向。

然而,不久后,刘国清却意外接到了阿里巴巴创始人之一的吴泳铭的电话。吴泳铭偶然间在另一家基金合伙人的办公桌上看到了MINIEYE的BP,并有投资意向。最终,刘国清与吴泳铭匆忙在上海机场见面,而当时吴泳铭正打算去美国纳斯达克为阿里巴巴上市敲钟,由于聊得十分痛快,双方当时就确定了投资。

他还曾经在各种机缘巧合下挖到了很多关键的人才,甚至包括一位曾在微信负责技术的人才――杨广。杨广曾在腾讯微信产品部就职,后来想去美国继续读书深造,但在国内考雅思、托福排不上号,就直接去新加坡报名了。

刘国清在华中科技大学当学生会主席期间就和他的一个学妹在一起了,之后他去新加坡读博士,学妹也在次年跟随去了新加坡读硕士,硕士毕业后又考取了香港科技大学的博士。而杨光正是刘国清曾经的学妹、当时的女朋友的同学。

女朋友安排刘国清陪同杨广游玩,刘国清带着杨广在新加坡遛达了一圈就给杨广洗脑了,最终杨广决定不去美国念书了。回国后他们一起去了一趟,杨广就这样加入了MINIEYE。

融资后,MINIEYE在深圳也设立了办公室。当时刘国清住在雷军投资的YOU+公寓里,在这里居住的人有一个社区群进行日常沟通,他又从这里挖来了三个关键人才:一个之前在中兴做技术,现在在MINIEYE做售前;另外一个是高级猎头,毕业于圣彼得堡大学,现在在MINIEYE做HR;还有一位是日本华侨,本来已经在日本定居,从事汽车行业,现在在MINIEYE做前装产品销售。

谈及挖人的秘诀,刘国清觉得无论做什么都要看最底层的逻辑:明确对方需要什么,你能提供什么。如果这两者之间有对等的可能性,目标就可能达成了。这样的底层逻辑也同样适用于做产品设计、商务谈判等各个方面。刘国清觉得这是数学带给他最大的思维帮助。

篇11

关键词:战略性新兴产业;专业链群;建设路径

目前我国正处在改革发展的关键阶段,经济建设、政治建设、文化建设、社会建设以及生态文明建设全面推进,工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展,人口、资源、环境压力日益加大。在此背景下,我国提出了战略性新兴产业的发展战略并明确了其目标为:到2020年,力争使战略性新兴产业成为国民经济和社会发展的重要推动力量,增加值占国内生产总值比重达到15%,部分产业和关键技术跻身国际先进水平,节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济支柱产业,新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济先导产业 [1]。新的科技发展机遇和战略新兴产业的出现与发展,凸显了提高国民素质、培养创新人才的重要性和紧迫性,必然给高等教育带来前所未有的机遇与挑战。

一、战略性新兴产业相关的专业链群提出的背景及内涵

专业建设必须紧密跟踪社会经济和产业发展趋势,根据产业发展的需要培育专业方向,优化专业结构,提供必要的人才支撑,为产业发展输送大量的专门人才。为了满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求,高等学校应从本科教育入手,加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新,积极培养战略性新兴产业相关专业的人才。目前,我国高等学校在战略性新兴产业相关的专业建设中存在需要改进的如下问题:

一是高校各专业办学过于封闭,相对孤立,未能从产业链发展的高度,进行专业建设定位、课程设置和知识体系的优化。同时,企业、行业在人才培养过程中的参与度不高,未形成高校与企业、行业、科研院所联合进行专业建设的体制和机制。

二是高校各专业未能从产业集群发展的高度进行专业链群建设,相关课程资源和知识体系的交叉、融合不够,造成教师和毕业生的产业视野不够开阔。

三是在专业设置过程中,高等学校缺乏对产业发展状况的跟踪与分析,缺乏社会对人才需求调查分析,缺乏对毕业生和用人单位的调查研究,缺乏对毕业生就业状况的调查分析,片面追求学科门类齐全,专业设置求全求多,造成专业结构松散,教育资源分散,专业设置趋于雷同,专业改革和人才培养模式改革动力不足,学校办学特色和专业特色淡化。

通过对以上问题的分析,我们厘清了战略性新兴产业相关的专业链群的概念,即在新型工业化、生态化、信息化、市场化和国际化背景下,根据产业链和产业集群发展的要求,依托本校学科专业优势所构建的,以品牌专业(包括特色专业、名牌专业、重点专业)为核心,以相关专业为延伸,以一定的内在联系为纽带,形成的若干专业的集合体。

二、高等学校设置的战略性新兴产业相关专业主要特点

根据教育部办公厅《关于进一步加强和改进高等学校本科专业备案和审批管理工作的通知》等有关文件精神,各高等学校结合自己的办学特色和学科专业优势,共设置了战略性新兴产业相关本科专业25种,专业点数为295个。高等学校设置的战略性新兴产业相关的专业主要特点如下:

一是地域覆盖较为广泛。设有战略性新兴产业相关专业的高等学校覆盖了除、宁夏、青海以外的所有省、市、自治区,各高等学校根据地域优势,设置满足地方战略性新兴产业发展人才需求的相关专业。

二是学科类别比较集中。设置的战略性新兴产业相关专业大多是从国家经济社会发展对人才的实际需求出发,认真调研产业发展趋势,结合各校的办学优势和特色,经过大量的调研和充分论证由各校主动申报的。从截至目前批准的295个新专业点来看,工学占绝大多数,有270个专业点;理学有10个专业点,文学有10个专业点,另有5个专业点是经济学类专业。这和战略性新兴产业的发展实际相符合。

三是与产业发展紧密对接。战略性新兴产业相关本科专业的设置基本围绕互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来经济发展、环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业。

三、战略性新兴产业相关专业链群形成与发展的路径分析

1. 立足新兴产业发展,从战略性新兴产业发展中孵化专业链群

战略性新兴产业的产业特征是专业链群建设的天然资源。高等学校应立足新兴产业发展,从战略性新兴产业发展中孵化专业链群。如西安建筑科技大学以发展源头减量、资源化、零排放和产业链接等新技术,提高资源产出率为特征的战略性新兴资源循环利用产业,建设了资源循环科学与工程专业链群。该专业链群包含的专业有:材料科学与工程、化学工程、资源与矿业工程、冶金工程、经济学,其中材料科学与工程专业注重于材料性能与制备研究;资源与矿业工程主要研究矿床开采的理论和方法,发展矿业新技术;冶金工程主要研究钢铁与有色金属(比如铜、铅、汞等)的冶金工艺过程控制、产品设计开发等;化学工程专业通过物理化学分离和化学反应改变原料的状态、微观结构和化学组成,探究化学加工技术中的物质和能量转化与传递过程的规律;经济学研究资源循环利用领域的人类行为及如何将有限或者稀缺资源进行合理配置。

2. 发挥学科专业优势,建设服务战略性新兴产业发展的专业链群

高等学校应从国家经济社会发展对人才的实际需求出发,认真调研战略性新兴产业发展发展趋势,结合各校的办学优势和特色进行专业链群的设置,并通过学科与专业的一体化建设,加强战略性新兴产业发展的专业链群的实践教学体系的建设。广大教师通过科学研究和工程实践,提高了学术水平,增强了工程实践能力,推动了实验室建设,为实验室开放创造了条件,丰富了课堂教学与实践教学内容,促进了教材建设,并为学生的毕业设计(论文)提供了实践性课题。如西安建筑科技大学以“解决危害人民群众身体健康的突出环境问题为重点,推动水污染防治、大气污染防治、垃圾和危险废物处理处置、减震降噪设备、环境监测仪器设备的开发和产业化”为特征建设了环境类专业链群。该专业链群包含的专业:环境科学、环境工程和给水排水工程,其中环境科学以科学的方式来研究环境、解决三废(水、气、渣)和噪声等环境污染需要的基础理论知识;环境工程以工程的方式来研究和治理环境、解决三废(水、气、渣)和噪声等环境污染问题;给水排水工程运用水工程学科的基础理论、水工程施工、给水排水工程设计、水工程运营管理领域的专门知识与关键技术,关注市政的给水和排水、解决城市给排水及污水利用的最优化问题。

3.关注战略性新兴产业发展,从创新培养模式中形成专业链群

“创新人才培养模式”是高等学校建设与战略性新兴产业专业链群的后发优势。高等学校要以此为突破口,以“全新”的人才培养方向和人才培养模式赋予专业链群的内涵,更好地融入战略性新兴产业的发展,达到一种战略性新兴产业发展环境与教育生态系统相辅相成良性互动的状态。随着国家加快推进新型工业化、生态化、信息化、市场化、国际化,建造业必然加快知识更新速度,促进传统工程设计、建筑材料及设备生产、工程施工及工程管理理论与方法的升级。在这一新情况下,西安建筑科技大学以培养适应战略性新兴产业良性发展需求为目标,以学校已形成的现有土建类专业链群为研究对象,通过对新兴建造业发展趋势和产业特征的研究,重新构建了适应新型建造业发展的专业链群,优化了专业链群的课程体系和教学内容,建设了基于新型建造业发展的高校专业链群。

四、战略性新兴产业相关专业链群发展的良性机制

1. 共同努力做好本科培养方案的修订

高等学校应根据战略性新兴产业对人才的需求,制订各专业人才培养的质量标准,以培养学生创新精神与实践能力为出发点,以学校的可持续发展为基本要求,进一步明确人才培养目标,改革人才培养模式,构建与学校总体目标相适应的人才培养方案。在我校2008级专业人才培养方案修订中,提出了“德业并重,以德为先;强化能力,全面发展”的教育理念,将文化知识学习与思想道德修养、创新思维与社会实践、全面发展与个性培养紧密结合,促进专业教育与素质教育,第一课堂、第二课堂、第三课堂的相互渗透、相辅相成柔性的课程组织和富有个性的人才培养模式,以培养各具特色的人才,办出学校的特色,形成品牌并获得了陕西省高等学校教学成果特等奖。

2.加强教学团队建设,促进课程群建设

以学科为依托,以本科生基础课和专业主干课为主线组成教学团队。为适应各高等学校学科特点,可以跨学院、跨专业组建教学团队。根据本学科的发展趋势积极开展相关课程的改革与建设,努力构建科学合理的课程体系,及时更新课程教学大纲;重视队伍建设,形成合理的队伍结构。及时提出队伍培养、调整、补充的意见和建议,有计划地开展骨干教师、教学名师的遴选与培养;制定青年教师的培养、 进修规划, 对青年教师进行教学素养的指导,关心青年教师成长;积极开展教学研究,加强教学经验的交流,更新教学内容,改革教学方法与手段,不断提升教学团队的整体教学水平与教学质量;积极编写、更新相关教材,形成在本专业领域内有较大影响的优秀教材;或积极使用国外高水平优质原版教材与国内其他优秀教材。

3.完善实践教学资源的共享机制

在实践教学体系上,高等学校应围绕突出战略性新兴产业相关的专业特色,进一步加大本科教学的投入,改善本科教学条件。着重加强专业链群实验室建设,为本科教学、大学生创新意识和创新能力的培养提供有力的保障。在实验环节上,建立与课程教学紧密联系的各类实验和实习环节,建设若干具有专业链群特色的实验室教学平台。如西安建筑科技大学通过不断更新硬件设备,整合和优化实验教学资源和内容,转化科研项目为本科实验教学项目,强化经典教学实验、开拓综合性、设计性实验等方式,以服务土木工程、交通工程、工程力学、工程管理等专业链群的发展,建设了土建类专业实验教学中心;以服务我校环境科学、环境工程、给水排水工程和建筑环境与设备工程专业链群的人才培养,建设了环境类专业实验教学中心。这两个中心在2012年度以优异成绩通过了国家级实验教学示范中心的验收。

[资助项目:2010年度教育部人文社会科学研究“工程科技人才培养研究专项”项目“与战略性新兴产业相关的专业链群建设研究(项目编号:10JDGC003)”和陕西省教育厅“2011年陕西普通高等学校教学改革研究项目”重点攻关研究项目“省属高校服务区域战略支柱产业发展的特色专业链群建设研究(项目编号:11BG12)”]

(上接第44页)

[3] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强等. 树立精品意识,搞好人工智能课程建设.中国大学教学,2004(1).

[4] 余伶俐,蔡自兴,肖晓明. 智能控制精品课程教学改革研究[J]. 计算机教育,2010(19).

[5] 刘丽珏,蔡自兴,唐琎. 人工智能双语教学建设[J]. 计算机教育,2010(19).

[6] 蔡自兴,陈白帆,刘丽珏. 智能科学基础系列课程国家级教学团队的改革与建设[J]. 现代大学教育2010(6).

[7] 蔡自兴,刘丽珏,陈白帆,谢斌. 人工智能视频公开课建设的体会[J]. 中国大学教学,2012(2).

[8] 蔡自兴,徐光祐. 人工智能及其应用(第4版)[M]. 北京:清华大学出版社,2010.

[9] 蔡自兴主编. 人工智能基础(第2版)[M]. 北京:高等教育出版社,2010.

[10] 蔡自兴. 智能控制(第二版)[M]. 北京:电子工业出版社,2005.

[11] 蔡自兴. 智能控制原理与应用[M]. 北京:清华大学出版社,2007.

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[13] 蔡自兴. 机器人学(第二版)[M]. 北京:清华大学出版社,2009.

[14] CAI Zi-Xing, LIU Xing-Bao, LU Wei-Wei, YU Ling-Li, et.al. Comparative Study on Artificial Intelligence Courses Between CSU and MIT. http://.cn/CORE/, 2008.

篇12

关键词:智能科学与技术;实验体系;实验平台;特色;创新

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

被认为是信息科学技术前沿和核心的“智能科学与技术”,自2004年由北京大学自主设立该本科专业以来,不但得到人们的普遍认同,而且得到了较大的发展,全国至今已有15所大学开办该本科专业,其中包含教育部直属高校7所和地方性高校7所,“211”高校就有10所。尽管“智能科学与技术”本科专业在全国已初具规模,但作为本科教育,乃处于起步和探索阶段,一级学科和二级学科还没有完全建立,培养方案的理论体系和实验体系还有待进一步探索和完善。本文主要结合我校在专业实验建设过程中的一些实际和体会,就“智能科学与技术”专业实验平台建设谈一些做法和设想。

2明确实验平台建设的目标和思路

专业的实验平台建设是为专业的培养目标服务的。我校“智能科学与技术”专业的培养目标是:学生要具备坚实的数学、电子技术、计算机和智能信息处理、机器学习和控制、计算机集成、智能理论与技术等较宽领域的工程技术基础知识和专业基础知识,能在科研、教育、企事业等部门从事智能理论研究、智能信息处理、智能技术应用等方面的教学、科研和开发应用等工作,成为能掌握智能理论与技术及专业技能的研究与应用的高级工程技术人才。培养要求是:了解信息系统及智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态;系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,以适应智能信息处理与技术应

用等方面需求;掌握信息获取、处理的基本理论和智能处理的一般方法,具有设计、集成、应用智能系统的基本能力;具有较强的自学能力、文献检索、资料查询动手能力、创新意识和较高的综合素质等。

实验课不但是对相关理论知识的深入理解和综合运用,而且更是对动手动脑能力的综合培养和锻炼。因此,实验平台建设目标和思路是将基础实验、设计性与综合性实验与课程设计、毕业设计等相结合,理论课程的实验教学与智能科学技术相结合,增加学生创新性的实验与实践,培养学生扎实的理论基础和实践与创新的基本技能。

根据最近中国人工智能学会教育工作委员会制定的“智能科学与技术”作为一级学科,“智能理论与方法”、“知识处理技术”、“智能系统与应用”为一级学科下设的三个二级学科的思路,如图1。因此,实验平台建设的思路应是:(1) 能具备研究和探讨自然智能系统的机理和机器智能的模拟方法的实验系统。它主要包括:脑科学基础、认知科学理论、智能的模拟理论与方法、面向智能的信息理论、知识理论、逻辑理论、复杂系统的自组织理论、决策理论、问题求解方法、机器学习、群体智能、人工情感、人工意识等。(2)能进行知识处理技术多的实验设施或软件系统、智能工具。通过这些设施或软件,执行由信息到知识和知识到策略的思维性加工技术、智能检索、以及多媒体信息处理与机器感知、机器学习等。(3)具备智能系统与应用的各种对象,如智能机器人、智能装置、智能信息网络等。总之,实验的设备和环境既可使学生完成某门课程的验证性实验、综合性实验和设计性实验,也可完成多门课的交叉性实验或课程设计。

图1学科结构图

作者简介:陈以(1963-),男,广西玉林人,研究生,副教授,学院副院长,主要研究方向为智能控制、计算机应用技术。

3实验平台建设的主要内容

大学的实验教学不仅涵盖了理论课的内容,而且比理论课更为复杂。通过实验,既能丰富活跃学生的科学思维,又能使学生加深对课堂上学到的理论知识的理解、巩固和提高,并最终达到培养学生对客观世界的观察能力、分析能力和解决能力。为达到这样一个实验培养目的,实验平台建设的内容应从以下几方面入手。

3.1实验体系建设

“智能科学与技术”作为一个新办的专业,其实验教学体系尚处于探索和完善阶段。基于学校和学院现有的实验室基础,特别是学校创新实践教育特色和我院现有学科的实验室基础,我们在“智能科学与技术”专业的实验教学体系上重点考虑以下几方面的建设:

(1) 建立层次化的实验教学体系

层次化的实验就是让学生从验证性的实验开始,逐步到设计性、综合性和带创新性实验或工程项目开发实践等的实验环节,学生最后阶段的毕业设计环节属于综合性或创新性实践实验。实验层次安排主要体现实验教学的层次由简单到复杂、由单一到综合、由学习到创新的科学过程,形成由“验证性实验设计性实验综合性实验课程设计创新实践”的实验层次设置方法。

(2) 实验教学要与生产实际相结合

为增强学生学习的兴趣,培养学生的工程素质、动手能力和综合创新能力,也为提升就业率,我们注重依托CSIP(国家软件与集成电路公共服务平台)广西分中心(该中心设在我校)、学院申报的广西省级自动化实验教学示范中心等,促进服务市场应用与交流,采取请进来、走出去等多种途径实验教学方法将某些专业课实验和生产实习相结合。根据实验教学规划需要,进行仪器设备购置,使实验教学满足社会需求,形成以验证性实验为先导,综合性实验为巩固,设计性或工程性项目实践为提高,以社会需求为导向的实践教学培养体系。

(3) 实验教学与科研有机结合

实验是科研的基础,实验可以带动科研;科研反过来促进教学,并通过成果带动实践教学的改革和发展。参与老师的科研,学生不但能了解学科发展的规律和技术前沿,加深对课程内容的理解,提高学生的实践能力和创新能力,而且能升华学生对实验的内涵的解读,增强对实验学习的兴趣,明确做人、做事的道理,为未来走向社会打下坚实的基础。

(4) 特色建设与创新

特色是一所学校、甚至一个学科或专业赖以生存和发展的基础。我校是以工为主,电子信息类学科优势突出、创新实践教育特色鲜明的多科性大学。学校的前身是1960年成立的桂林机械专科学校,1980年,学校更名为桂林电子工业学院,全面开始本科教育。在原学校计算站的基础上,正式成立计算机系,成为广西最早开办计算机专业本科教育的高校,1995年开始进行研究生教育。2006年,桂林电子工业学院更名为桂林电子科技大学,原计算机系经重新组合,更名为计算机与控制学院。计算机与控制学院目前拥有计算机科学与技术、控制科学与工程两大学科,主要开设有计算机科学与技术、软件工程、信息安全、网络工程和自动化等本科专业,以及两大学科基本有的二级学科硕士点。我校的“智能科学与技术”专业就设在计算机与控制学院,这正是中国人工智能学会当初设立专业的初衷和建设发展的基础条件。

我校经过近50年的发展,目前已具有2个国家级实验教学建设示范中心,2个国家级特色专业建设点,1个国家级教学团队,3个广西省级实验教学示范中心或建设中心,1个国家级的大学生创新型实施单位及1个团中央大学生创新实践基地,以及具备创新型的机器人中心、飞思卡尔智能车中心、电子设计训练基地等多个省级或校级中心和基地。我院还有1个信息产业部部级重点实验室,1个ASEA培训中心,6个与华晟、研华、华为3COM、金蝶等知名企业共建的实验室或研究中心。对大学生电子设计大赛,我校自1997年派队参赛以来,每次在广西区和全国都有出色的表现,2001年还获得最高奖“索尼杯”;对飞思卡尔智能车比赛,我院代表队(代表学校)近年还连续获得华南赛区和全国赛一等奖等。学校还特设有创新学分,学生课外创新活动取得成果可以给予适当的学分来代替选修课学分。

我校的“电子信息类学科优势突出、创新实践教育鲜明”的特色在广西和华南地区具有较大的影响力,甚至在全国也有一定知名度。因此,我们在“智能科学与技术”专业实验体系建设中,紧紧结合现有的资源和条件,在智能机器人(车)、智能信息处理和智能技术与应用等方向,立足和发挥这一传统的优势和特色。在“夯实基础,独立实践,创新提高”的实验教学理念下,培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神和工程实践能力的高素质的综合型人才。

3.2实验管理平台建设

实验管理平台建设主要是针对实验老师与学生建立一个集网络化、开放式于一体的实验教学与管理体系。

网络化、开放式的实验教学体系是实验教学平台建设成熟的重要标志。学生通过这样一个完善和规范的实验教学与管理体系,可以自主预约想做的实验,自主选择实验内容、实验时间,并通过网络与实验教师的互动与交流。这种全开放的网络化实验教学体系,不但能充分调动学生的积极性、主动性,而且还能充分利用有效的资源,提高利用率,如图2所示。

我校实验选课系统充分考虑了“以学生为主”的实验教学模式和开放式教学的特点,学生可以根据各自的学习计划灵活选择实验项目以及开设的时间。实验教师、实验管理员可以方便地通过留言与学生交流,学生的问题也可以通过“一对一”的形式即时解决。教师则通过实验选课系统查阅学生选课情况、登录学生实验成绩、回答学生提问。通过近年的建设,我院的网络化的开放式实验教学体系已初具规模,再铺之于学校完善的网络实验选课系统,从而为学生提供了个性化学习的实验环境,提高他们独立自主的实践与创新能力。

3.3实验师资队伍建设

实验教学队伍的稳定和提高是实验教学发展、提高与创新的保证。我校有一系列相关的政策和措施稳定实验教

师队伍,鼓励青年实验人员在职攻读学位、外出进修、培训等,激励实验人员在搞好实验教学的同时,积极参加科研实践。总之,稳定和提高现有教师实验教学技能,积极引进高素质人才,是推动、加强和提高实验教学质量的需要。

我院目前实验队伍(含研究人员)共20人,其中正高职称人员6名,副高职称人员9名,中级职称人员5名,具有博士学位人员5名,取得硕士学位的有16人,拥有一支以中青年为主体,以博士为骨干的较高层次的教学科研队伍。实验队伍具有较优良的素质,年龄、知识及职称结构比较合理,他们相对稳定、富有活力,是我们具备高质量、高水平实验教学体系的保证。

4结束语

实验不仅是理论的基础和源泉,而且实验环节作为整个教学体系的主要环节之一,在培养学生的实际动手能力和创新能力中起着无法替代的重要作用。因此,实验平台建设除了要帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,树立严谨科学的研究方法,掌握基本的科学实验技能外,还要充分调动他们的主观能动性,进行动手动脑与创新的实践,形成特色。

本文只是结合我校与我院自身的实际,就已有的专业实验体系和“智能科学与技术”新专业实验建设情况进行了探讨,还有待实践中继续完善与提高。

参考文献:

[1] 钟义信.设置“智能科学与技术”博士学位一级学科:必要性、可行性、紧迫性[J].计算机教育,2009(11):5-9.

[2] 王万森,钟义信,韩力群,等.我国智能科学技术教育的现状与思考[J].计算机教育,2009(11):10-14.

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中图分类号:G642 文献标识码:A

1 引言

“智能科学与技术”专业是国家教委在2006年设置的新专业,代码;080627S,属于工学电气信息类。现已有南开大学、西安电子科技大学等12所高校获准招生。

智能科学技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点,涉及自然科学的深层奥秘,触及哲学的基本命题。智能科学技术的研究将对国民经济、社会进步、国家安全生产产生深刻而巨大的影响,并将为智力革命、知识革命和信息革命建立理论基础,为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。智能科学的兴起和发展标志着对人类为中心的认知和智能活动的研究已进入新的阶段。目前,国际上对智能科学及其相关学科的研究高度重视。我国对该领域的发展特别关注。

智能科学与技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学,对全面地培养学生的信息素养、创新的思维方式及激发学生们对信息技术未来的追求具有积极的意义。因此,为适应智能科学与技术的深入研究和社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求,在本科阶段设立相应的“智能科学与技术”专业是十分必要和及时的。因此,我校设立“智能科学与技术”专业是适应了社会发展要求的,必将为河北乃至全国的社会、经济发展作出巨大的贡献。

近5年来,我校自动化系先后从事的包括11项国家级项目在内的70余项科研课题,发表的近200篇学术论文,均不同程度地与“智能科学与技术”领域相关,积累了深厚的学术基础。由于良好的办学队伍和实验条件,由我校申报的“智能控制技术与装置教育部工程研究中心”已经通过省级审查上报,因此,学科已经具备了承办“智能科学与技术”新专业的条件。

2 办学条件

2.1 师资状况

从我校办学发展来看,“智能科学与技术”专业的设立主要来自于近年来“自动化”专业在“智能化”和“信息化”方向的逐渐发展,以及“自动化”专业与“信息工程”、“计算机科学与技术”等专业的交叉。受专业发展特色和学时等因素的限制,仅靠在原有“自动化”专业课程中增设新课已经难以满足相关领域人才培养的需要,因此可以说“智能科学与技术”专业是由量变积累超出“自动化”专业领域而质变派生出的一个新专业。基于此原因,“智能科学与技术”专业主要由自动化系中抽调人员组织专业课程阶段的教学任务,专业基础课程阶段的教学任务则由电工电子教学中心等单位系协助完成。

由于我校“智能科学与技术”专业是由“自动化”专业发展派生出的新专业,两个专业多门课程的教学内容是相同的,因此“智能科学与技术”专业可以得到“自动化”专业的协助,从而避免多数新专业先期出现的师资力量欠缺问题。

2.2 相关支撑专业

“智能科学与技术”专业的主要相关支撑专业有“自动化”、“信息工程”、“计算机科学与技术”等,其中与同属电气信息类的“自动化”专业关系最近。考虑到我校的具体情况,在新专业的办学初期,“智能科学与技术”专业和“自动化”专业在科研、办学经费、研究生培养等方面的统筹安排上统一划归省重点学科“控制理论与控制工程”管理。两个本科专业的教学与学科的总体发展相互协调和支持,共同进步。

2.3 实验条件

由于“智能科学与技术”和“自动化”两个专业多门专业课程的教学内容是相同的,因此“自动化”专业的多个本科生实验室可以与“智能科学与技术”专业共用,包括:微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,可完成“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”和“单片机原理与应用”等多门专业基础课程的实验。

2.4 生源及就业形势

智能科学与技术已经成为信息技术创新的重要增长点,其广泛的应用前景日趋明显,如智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等,所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才,同时这类人才也会对传统产业的提升起到积极的作用,就业前景广阔。在招生生源和毕业生就业方面均具备比较好的条件。

3 近期办学规划

3.1 师资队伍建设

在师资建设方面,需要采取积极的人才战略,走引进和培养并重的道路,注重引进和培养具有智能信息处理或智能控制研究背景的人才。同时,聘请人工智能领域经验丰富的专家、教授对本专业的实验及教学进行指导,积极鼓励教师们的学术交流活动。

3.2 实验室建设

(1)利用自动化专业的微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,完成“智能科学与技术”专业本科教学环节中“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”、“单片机原理与应用”5门课程的实验。

(2)建设“智能信息处理实验室”,以通用实验平台的模式用于“数字信号与数字图像处理”、“软件工程”、“数据库与数据挖掘”等课程的实验和上机。

(3)利用教师在承担智能科学与技术相关领域科研课题中购置的相关实验设备和仪器,满足学生在毕业设计阶段和参加科技创新活动中对实验设备的需求。3,3新专业课程体系建设

(1)积极向已经设立“智能科学与技术”专业的南开大学、北京科技大学等高校学习,通过广泛的调研,使新专业的教学体系和课程内容逐步合理化。

(2)紧跟科技发展新趋势,突出“智能科学与技术”新专业的特色,注重学生实践能力的培养,在智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等方面培养社会急需的特色人才。

(3)在控制科学与工程一级学科硕士点下设立“智能科学与技术”的相关研究方向,加强该专业的学术梯队建设和人才培养,促进学院整体教学科研的和谐发展。

4 培养方案

4.1 培养目标

我们努力使学生德、智、体、美全面发展,具有坚实的数学、电子、计算机、自动控制和信息处理的基础知识,系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具有分析问题和解决问题的能力,以及知识自我更新和不断创新的能力。学生能适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面,具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力,并具有良好的语言和计算机运用能力。

4.2 基本要求

使学生系统地掌握“智能科学与技术”的基础理论知识,以适应自动化、智能信息处理与技术等方面的工作需求;掌握电路与系统的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的能力;掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有系统设计、集成、应用的基本能力;了解智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态;了解自动化和信息系统及网络技术的应用现状和理论前沿,具有研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的初步能力。

4.3 主要课程

我校“智能科学与技术”专业的主要规划课程包括电路、电子技术、微机原理、自动控制理论、现代控制理论、嵌入式系统、软件工程、计算机网络、数字信号与数字图像处理、智能控制、数据库与数据挖掘、人工智能概论、信息管理系统等。

在课程的设置上,我校适应社会发展需求,突出“工学并举”实践能力的培养,开展有自身特色的“智能科学与技术”本科生教学。区别于北京大学等高校的智能理论算法为主、南开大学等高校的智能信息处理为主、西安电子科技大学等高校的通信工程应用为主的办学主导方向,突出河北工业大学地方工科院校的自身特色,以培养学生研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的基础能力为目标,设置相关的课程。其中,学科基础课程、专业必修课程和专业选修课程安排如表1~表3所示。

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【关键词】售后服务管理系统 SQL Server 2005

1 绪论

目前,随着IT产品的普通消费群体不断扩大,越来越多的企业更加重视售后服务,这对IT产品厂商的售后服务提出了新的更高的要求。售后服务质量的好与坏已直接影响到企业的运行效率。本课题的研究和开发基于B/S 结构,能满足客户在线申请售后服务的需求,使得该类系统对在售后服务行业中具有更广泛的实用性。智能化的管理能提供实时、安全、科学到售后维修服务,能合理控制售后维修服务中的各个环节,提高人员、资金的利用率和结算速度,从而提高了企业的效率、服务质量和信誉,进而有利于IT厂家提高其经济效益。

售后服务管理系统对售后服务所涉及的客户各种信息进行收集、存储和处理,同时进行归纳和分析,缩减了上门寻求服务客户等待服务时间,方便了客户。同时,它提供了实时性、安全性、科学化以及智能化的售后维修服务,并合理控制售后维修中的各个环节,提高了人员和资金的利用率和结算速度,这为各大IT产品厂家提供了一个科学、高效的售后维修服务管理工具,提高了厂家的效益。因此,该管理系统对厂家提高管理水平和经济效益,节省时间和人力资源等方面有着重要的意义。

2 总体设计目标

售后服务管理系统是一个的数据库应用系统,由登陆模块、主界面、基本信息模块、售后服务前台接待和检测模块、收银模块、后台库存管理模块、统计分析模块、工资管理模块、以及系统维护模块等组成,实现的功能包括用户管理、基础信息管理、售后服务、收费、零部件管理等功能,支持售后服务管理类公司中的信息的增加、删除、修改、查询、统计报表等基本的操作。根据这些功能,特规划功能模块如下:

由以上项目规划的功能模块,得IT产品售后服务管理系统的功能框图如图2-1所示,系统的流程图如图2-2所示。

根据企业的需求和售后服务管理的特点,该系统实施后,应达到以下目标:

(1)界面美观友好、信息查询灵活、方便、快捷、准确。

(2)库存预警功能,在意外中将损失降到最低。

(3)往来账目详细浏览,要求支持多条件查询,方便用户查询。

(4)支持图形化数据分和报表打印功能析。

(5)数据报密性强,用户应对不同的操作级别,有较强的权限分配功能。

(6)系统最大限度地实现稳定、安全可靠,具有易维护和易操作性。

3 系统详细设计

3.1 系统编码和命名规则

编码是一种商品或单据的唯一标识,编码设计的目的是为了便于数据库的存储和检索,提高处理的效率和精度,该管理系统中的设计如下:

3.1.1 维修单据编号

维修单据编号由日期生成:格式为“w+八位日期+四位数字编号”。例如:第一条记录编号为:W200806090001。

3.1.2 入库单据编号

入库单据编号由日前生成:格式为“H+八位日期+四位数字编号”。例如:第一条记录编号为:H200806090001。

3.1.3 零部件编号

零部件编号格式为“H+四位数字组成”。例如:第一条记录编号为:H0001。

3.1.4 职员编号

职员共分三类:编码方式为“该类职工全拼的首字母大写+四位数字”。例如:收银员第一条记录编号为:S0001;例如,维修工第一条记录编号为:W0001;例如,营业员第一条记录编号为:Y0001。

3.2 系统数据库逻辑结构设计

本系统数据库采用SQL Server 2005数据库,数据库包含职工信息表、维修收银记录表、工资设置表、零件信息表等15个表。系统设计数据库所涉及的实体E-R图如图3-1所示。

4 结论

由于篇幅限制,文章仅给出系统的设计思路,编程实现部分省略。IT产品售后服务管理系统实现了分角色登陆、前台接待、维修检测、收银、库存管理、工资管理、统计分析等各个功能模块,基本达到界面美观友好、效率高、易维护性及易操作等系统性能要求。由于时间不足和水平有限,在实现预定系统功能和性能要求的同时,该系统还存在一些缺陷。在以后的工作中,我们会逐渐改进本系统的缺陷和不足。

备注:本文章为本人毕业设计内容,在道客巴巴、百度文库等网站所查到与本文相似极高的论文,均为作者本人撰写和上传,但并未正式发表,敬请谅解!

参考文献

[1]雷聚超,李博博.基于.NET的应用访问数据库的安全[J].电脑编程技巧与维护,2014(16),129-131.

[2]焦文学,高琦,刘刚.以PLM为基的船舶行业售后服务数据模型的研究[J].现代制造工程,2011(02):28-30.

[3]续蕾.浅谈.NET框架下数据库编程[J].科技信息,2007(33):76-77.

作者简介

韩雪平(1985-),女,河南省郑州市新密市人。硕士学位。现为河南职业技术学院计算机助教。研究方向为软件工程、人工智能等。