智能科學與技術精選(九篇)

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第1篇：智能科學與技術范文

（中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙410083）

摘要：針對智能科學與技術專業的先進性和學科交叉性的特點，提出打破單個課程的局限，將最新的智能理論與應用技術相結合，建立智能科學與技術應用技術課程群以適應信息學科發展；從教學內容、課程群知識點、課程體系和考核體系4方面闡述課程群建設內容，介紹具體的建設手段與措施。

關鍵詞 ：智能科學與技術應用技術；課程群；建設與實踐

第一作者簡介：高琰，女，副教授，研究方向為智能信息處理，gaoyan@csu．edu．cn。

0 引 言

“智能化”已經成為全球科學技術特別是信息科學技術發展的基本特征和普遍潮流。智能技術及其應用也成為IT行業的重要創新點，如IBM公司提出了“智慧地球”口號。智能科學技術整體上正處于快速發展階段。中南大學順應技術發展趨勢，開設了智能科學與技術專業，主要目的是讓學生系統地掌握智能科學與技術的基本理論、基本知識和基本技能與方法。為此，我們建立了智能科學與技術基礎和智能科學技術應用2個課程群，并且以課程群為單位對各課程進行梳理，對課程資源進行整合。

1 課程群的建設目的

課程群擺脫了課程的單一性，能夠較好地提高課程教學質量和學生專業水平。

智能技術應用課程群主要承擔智能科學與技術專業的應用技術課程，包括自然語言處理、生物特征識別、商務智能、知識工程、智能優化及其應用、計算機游戲程序設計等專業課程，是基于智能科學與技術基礎課程群的拓展和延伸。

智能技術應用課程群建設的目的是為適應信息學科發展，打破單個課程的限制，將各門課的知識點結合，將最新的智能理論與應用技術相結合；通過各種特色專業課程（如自然語言處理、生物特征識別和虛擬現實與智能游戲等）的開設，結合實驗課、各類科研競賽活動、教師的科研項目等，更好地培養學生綜合應用計算機技術與智能技術解決實際問題的能力，提高學生在科學研究、項目開發、組織管理、團隊協作、技術創新及市場開拓等方面的綜合素質，提高就業競爭力。

2 課程群的建設內容

針對當前高校在技能培養理念、技能環節等方面存在的問題，我們提出培養以智能技術應用的編程人才為目標，強調以學校特色為基礎，以學生興趣與就業需要為核心，將智能理論和應用領域相結合，構建合理的實踐教學體系。通過對產業界人才培養體系的研究以及適合學生的教學方法研究，我們提出構建產業導向的智能科學技術應用課程群，以此保證學生整個工程化學習過程的可持續發展。建設內容包括以下4個方面。

2.1 教學內容

密切關注當前技術發展，借鑒國內外教材，編寫具有自身特色的教材；引進和翻譯最新技術資料，將其作為課堂教學的有益補充，引入到課程群中各門課的課件、題庫、實驗、教學案例中。

2.2 課程群知識點

課程群是將若干門在內容上具有密切相關性，在知識、方法上有邏輯聯系的課程加以整合而成的。我們列出課程群中各門課程的知識點清單，根據清單再重新總結和梳理各課程間的知識點，分析它們之間的內在關系后，完成對課程知識點的抽取、分析與匯編。我們在各門課程的講授中，對各課程的知識點進行統籌安排，既有不同的側重點，同時又要強調應用領域的融合。例如：自然語言處理與智能游戲的結合，智能優化算法與智能游戲的結合，商業智能與自然語言處理的結合，自然語言與生物特征識別的結合等。

在知識點的分析匯編過程中，不僅要注意課程群里各課程知識點的關系，還要注意它們與基礎課程的關系。例如：自然語言中的分類算法在模式識別中講授過，所以在自然語言處理課程中應側重基于文本特征的分類算法。

2.3 課程體系

在產業導向的教學理念指導下，我們將課程內容分為專業基礎理論、設計與編程、工程項目實踐3個部分。專業基礎理論包括了某個領域的理論基礎（如自然語言中的分詞及詞性標注）及智能算法的應用（如基于機器學習的文本分類和信息抽取）；設計與編程則是深入掌握一門技術開發語言（如C語言、C++、Java，Python等）和應用領域的一種業界開發標準（針對自然語言掌握NLTK語言包的使用，針對掌握智能游戲掌握OpenGL、Direct3D等）；工程項目實踐旨在提高學生實際項目開發能力，為他們提供從學校走向工業界的途徑。

2.4 考核體系

課程考核是教學的重要環節之一，是檢測教學效果的必要手段。不同的考核方式，直接影響學生的學習態度和教師的教學態度。傳統考核方式已顯現出很多弊端，分數的高低不能真正反映學生掌握知識和解決問題的能力。為此可針對不同的課程，設計靈活多樣的考核方式。

3 建設方法與措施

3.1 師資培養

課程群建設涉及課程之間的內在聯系，要借助團隊的力量實施。以學術帶頭人為建設團隊核心，不斷提高師資隊伍的整體教學水平，充實實踐經驗。要求每位老師系統學習課程群中各門課程的內容和相互關聯性，注重融合各課程的基礎知識和其實際應用性，研制詳細的教研活動時間表和活動內容。通過教師間相互聽課和對教學活動的溝通，建立良好的教師相互學習機制。同時建立教師隊伍的管理體制，設置檢查與匯報環節，分階段、按目標對照教學任務進行管理。

3.2 課程群教學內容建設

各任課教師定期介紹課程內容、綜合考慮課程間關系，在統一的教學框架下制訂各課程的教學計劃、課程設計與實驗計劃。各任課教師提交課程的知識點說明和在課程群中的關系圖，大家一同進行分析討論，梳理課程之間的關系。目前，我們明確每次上課講3～5個知識點，并綜合編寫了課程群總體的知識點手冊，手冊中清晰描述了每個知識點建設的主要課程。例如，分類在自然語言處理、商務智能和生物特征識別中都涉及，我們綜合考慮將其放在商務智能中建設，其他課程協建。我們將課程群的各個知識點關系和課程的資料放在教學資源平臺上，供學生查看。

同時，我們采用校內教師與企業界開發人員相結合的授課方式。邀請企業界開發人員進入課堂進行1~2次教學，介紹業界的實際情況和最新進展。業界開發人員的授課很好地開闊了學生的視野。

3.3 教學方法和考核手段改革

我們采用交叉授課、綜合實驗、講座、討論課等便于展開知識、開闊視野的教學方法，在體現自身特點的同時又能體現課程間的交叉性和融合性。

同時我們注重實際項目訓練。我們把學生5～7人分為一組，將方案構思、設計思路和理性分析等一系列問題作為考題，進行實際的開發訓練，著重考查學生的邏輯思維、分析判斷能力和編程能力。學生通過公開報告會來匯報成果，成績由其他同學和老師共同給出。這樣既培養了學生的團隊協作能力，又有效遏制了抄襲現象，有利于培養學生的創造力。

3.4 學科競賽與教學的結合

課程群建設團隊十分重視各類大學生創新創業項目和學科競賽，團隊成員指導的大學生創新創業項目，多次榮獲“華為杯”智能設計大賽及湖南省“挑戰杯”各項賽事的一、二、三等獎。如2014年的華為杯一等獎作品“基于UEA-FZ腦電放大器的虛擬手機撥號系統”和“基于體感控制的機器人皮影戲表演系統”，就是運用了生物特征識別課程的相關知識。學科競賽的成績會被綜合考慮到學生的成績中。

4 結語

課程群建設是專業建設的趨勢，它打破了單個課程的局限，符合“厚基礎、寬口徑、重能力”的原則。課程群的建設有利整合教學資源，接下來，我們將“以點帶面”，輻射到整個智能專業的課程中去。

參考文獻：

[1]龍勝春，沈永增，何通能．高校電子信息專業特色課程群建設與探索[J]．高等理科教育，2010(1): 45-48

[2]朱冰蓮，印勇，方敏，等．電子信息類專業信號與信息處理課程群建設[J]高等理科教育，2008(5): 47-49．

[3]邵蘭潔，馬睿，魯小利，等，軟件開發類課程群CDIO模式教學改革研究與實踐[J]計算機時代，2014(12): 64-66

第2篇：智能科學與技術范文

關鍵詞:智能科學與技術;機器人;實踐教學

1建立突出實踐能力的獨立實踐教學體系

西安郵電學院是以本科教育為主的地方院校,以培養工程應用型人才為其主要責任。工程應用型人才的培養,實踐教學尤其重要,實踐才能出真知。合理的實踐教學體系,對我們能否實現教學目標至關重要。我院的人才培養指導思想是,保證學生掌握基本的理論基礎,充分發揮實踐教學的作用,豐富實踐教學的手段,把教學與實際應用相結合,教學與學科競賽相結合,教學與教師科研方向相結合,以此帶動促進教學。實踐教學應盡量與實際應用相一致,通過實踐訓練強化學生的工程實踐意識,培養其綜合運用專業知識分析問題、解決問題的能力。

我院實踐教學體系打破了依附于理論教學的傳統模式,更加重視實踐教學的系統性,在內容上統籌設計。該體系理順了各個實踐教學環節,以機器人技術為核心,把課內實驗、課程設計、開放實驗、業余科技活動、科研訓練等教學環節的內容統一規劃、合理設置,形成主線清晰、層次分明、內容豐富、難度適當的有機體系。

總的來說,我院實踐教學體系分為課內實踐教學、課余實踐活動兩大部分。

1) 課內實踐教學。首先,我們在課內實踐教學的實驗內容上作出了很多調整,通過調整,使不同課程分散的實驗內容盡量體現在同樣的對象上,進而將不同課程的內容更好地串聯起來。其次,對課程設計的題目,我們盡量做到針對性、統一性更強。我院智能科學與技術專業開設了4門專業課程設計,分別是單片機課程設計、機器人競技、虛擬現實課程設計、專業方向課程設計。專業方向課程設計對應專業的兩個方向:機器人技術和智能信息處理。機器人技術方向4門課程設計的內容既相互獨立,又相互聯系,對應著小型移動機器人的4個組成部分:基本驅動和傳感、行為模式控制、圖像采集及識別、智能控制及優化。當學生到大學4年級時,就可以制作出一臺簡單的小型移動機器人。最后是開設實驗選修課,即開放實驗,我們要求學生在大學3年級必須選擇其中1門課程設計,但不限于3年級,也不限1門。實際上開放實驗是一種介于課內與課余之間的教學組織形式。

2) 課余實踐教學的安排,以引導鼓勵學生多學習、多研究、多實踐為主要目的,以期形成良好的學習風氣。課余實踐教學內容上,以學科競賽作為導向,目的明確,學生的積極性也高。在組織形式上,主要是學生成立業余的科技興趣小組,由專門的教師以“導師”身份輔導。學生之間形成高年級學生指導低

年級學生的傳幫帶隊伍。目前我院成立的小組有智能車設計小組、機器人擂臺賽小組、無線傳感器設計小組、電子競賽興趣組、網站設計聯盟等。我院參加的各項學科競賽隊員基本都從這些業余科技小組選拔。往屆參加這些興趣小組的學生,畢業時就業都很受企業歡迎,工作待遇相對也好一些,充分說明了實踐教學環節的重要作用。

2實踐教學環節的內容設置

實踐教學內容可分為演示性內容、基礎技能、原理驗證性內容、簡單應用性內容、綜合設計性內容。具體的教學環節有認識實習、課內實驗、上機操作、課程設計、開放實驗(實驗選修課)、生產實習、畢業設計以及課余科技活動。

演示性內容主要是專業認識實習以及部分生產實習內容。專業認識實習的內容主要有參觀專業實驗室,演示一些典型實驗,例如倒立擺、機器人踢球、機器人擂臺賽表演等;觀看本專業所從事工作的教學錄像,加深對專業的認識,錄像內容主要播放專家對智能科學與技術專業的介紹、展望,相關智能產品的展示等。生產實習中的演示內容,主要是指實際生產過程(實際工作內容)的觀察認識,是更高層次的一種認識。

基礎技能是指通用工具的使用能力學習。它包括計算機基本操作、基本電子儀器儀表的使用、電子元器件的選型及基本檢測方法、手工焊接及制版的操作等,學生主要在硬件基礎實習中完成這些學習,并在后續實驗教學中逐漸加深。

原理驗證性內容和簡單應用性內容,基本上在課內安排,隨理論課同步進行,實驗內容是以機器人技術為導向。例如,傳感器原理課程,我們在眾多種類的傳感器中,選擇紅外傳感器、超聲波傳感器、光電編碼器等作為重點,而工業上常用的壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器不作為重點。

綜合設計性實驗內容在課內實驗中比較少,主要在課程設計、開放實驗、畢業設計以及課余科技活動中進行。4門專業課程設計的內容,對應著小型移動機器人的4個組成部分,既相互獨立,又相互聯系。學生在一套模板上不斷累加,到4年級時,就可以制作出一臺簡單的小型移動機器人。

開放實驗和課余科技活動圍繞兩個主題開展,一是學科競賽,二是科研項目,以前者為主。近年來,大學生機器人競賽的影響越來越大,對智能科學與技術專業實踐教學的內容、目標、性質和定位有良好的引導作用。其他相關的競賽項目,如“全國大學生電子設計大賽”、“挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽”等,同樣可以鼓勵學生參加。

競賽是對實踐教學的一種綜合考驗,是對專業教學狀況、實踐操作能力、創新設計能力以及臨場應變能力的全方位檢測。相應地,競賽同時又是促進教學的動力,在某種程度上模仿了某種實際應用,為實踐教學指引方向。這是一種關聯互動、互相促進的關系。競爭機制也刺激學生更加努力地學習。

3實驗平臺的建設

根據我院幾年來的教學經驗,以及本專業課程體系的設置,智能科學與技術專業形成了現在的實踐教學體系,如圖1所示。其中,第3學年專業方向一的內容包括4門課程的實驗:機器人、智能控制、機器視覺、控制電機;專業方向二的內容也包括4門課程的實驗:機器學習、數字視頻技術、生物特征識別技術、計算智能。第4學年的選修課實驗是專業任選課的實驗內容,主要有嵌入式控制系統、語音識別技術、機器翻譯、數據庫設計、電腦圍棋等。

根據此實踐教學體系,我們決定建立以教學機器人為主要實驗設備的實驗平臺。機器人是一種能夠通過程序控制,自主完成某類任務的機器系統。它綜合了機械、電子、控制、信息處理、人工智能等多個學科知識,是鍛煉學生實踐能力、創新思維的良好工具。教育機器人是指應用于教育領域的機器人,它具有良好的開放性和可擴展性,可以根據需要方便地增、減功能模塊,進行自主創新,有友好的人機交互界面,便于教學實踐[1]。機器人項目有很強的趣味性和挑戰性,能有效地激發學生的學習興趣,使大學的創新教育、實踐教育以及專業技術教育擁有了全新的模式,激活和強化了學生的多元能力特長,訓練了學生的創新能力、實踐能力及自主建構知識的能力。教育機器人創新實踐課程幫助學生對產品開發、項目管理等有了直觀的認知,同時有助于教師掌握全新的教育理念,有助于學校決策層系統推動教育改革[2]。

機器人教學平臺可分為模塊化教學機器人和智能機器人系統兩大部分,模塊化教學機器人,是一種普及型機器人教學工具,它由一套散件組成,可以自由組合,形成多種結構形式,也能實現比較復雜的創意設計。模塊化機器人套件主要為創作機器人而設計。它使用32位的處理器和總線式舵機,采用圖形化和C語言兩種軟件開發手段,可處理視頻、語音、大容量存儲;接口豐富,連接方便。它可由淺入深地指引學生搭建機器人結構并學習傳感、執行、控制原理和應用,學習機器人控制算法以及機器視覺、語音識別與合成等復雜處理。它能充分激發學生的創造力,構建出獨特的機器人。模塊化教學機器人作為機器人、嵌入式系統設計等課程的課內實驗設備,還能進行課程設計以及部分開放實驗、畢業設計等。利用模塊化教學機器人套件,經過適當改造,就可以參加一些機器人競賽項目。近年,我們使用該組件,參加過機器人武術擂臺賽、機器人滅火比賽,取得了較好的成績,學生得到了很好的鍛煉。

智能機器人綜合實驗平臺,是在中型移動機器人

的基礎上,增加其他功能單元,組成了一套大型的模塊化智能機器人系統。它在結構上包括中型機器人本體部分、多自由度機械手、二維激光測距系統、無線定位導航系統、雙目立體視覺系統、語音識別系統等幾個部分,它是一個開放式平臺,可以根據需要擴展其他的子系統。該系統可進行圖像處理方向的實驗與研究,如全景圖像采集及環境重構、多圖像目標跟蹤定位、圖像壓縮、模式識別;機器人運動的智能控制實驗:系統分析、系統建模、模糊控制、神經網絡控制、多自由度手臂路徑規劃;超聲波、遠紅外等測量傳感器技術實驗、多傳感器信息融合;網絡控制技術、無線傳感器網絡技術。

智能機器人綜合實驗平臺可實現的實驗內容分為兩個方向,第一個方向是軟硬件相結合的嵌入式設計,內容為機器感知與行為控制,涵蓋的課程包括傳感器原理及應用、控制電機、機器人以及機器人技術課程設計;第二個是以軟件為主的信息處理、智能決策,內容為語音處理與機器視覺、動作規劃與決策,涵蓋的課程包括智能控制、機器視覺、無線傳感器、語音識別技術以及機器人技術課程設計。

4結語

我院以人才培養模式改革為核心,以創新實踐為主線,以教學機器人為平臺,對智能科學與技術專業的實踐教學內容進行了大膽改革,重組了實驗體系,帶動了本專業的建設和發展,形成特色鮮明的專業人才培養模式。這個實踐教學體系的特點體現在兩方面:一是各個教學環節之間聯系緊密;二是注重發揮課余教學實踐的作用。希望通過實踐教學,切實為國家、為社會培養高素質的工程應用型人才。

參考文獻:

[1] 馬志誠,陳敏. 教育機器人在創新實踐教學中的應用[J]. 實驗科學與技術,2008(12):96-98.

[2] 黃文愷,陳虹. 機器人創新性教學平臺的實踐與探索[J]. 今日科苑,2009(5):131.

Discussion on Practice System of Intelligent Science and Technology Specialty

WANG Shu-guang

(Automation School, Xi’an Institute of Post and Telecommunications, Xi’an 710121, China)

第3篇：智能科學與技術范文

關鍵詞：智能科學與技術；教學改革；創新；人才需求

1智能科學與技術專業人才需求分析

隨著社會對智能化需求的不斷提高，許多企業對具有智能科學與技術專業背景的人才有著巨大的需求。首先，IT企業紛紛涉足智能科學領域，提高產品智能水平；其次，金融企業需要很多數據分析以及智能系統的搭建；第三，許多傳統行業如化工、農業、制造業等都涉足該領域，需要提高生產效率和降低能耗，從而提高企業競爭力；最后，醫療、通訊、交通等行業也對智能科技人才有著迫切的需要。

從站在“互聯網+”風口上的智能制造，到提出“人工智能是否會超越人類”的思考，充分體現著智能科技的高速發展，對人才質量要求越來越高。智能科學與技術是自控類、通信類、計算機類、電子信息類等各學科密切聯系的一個交叉點，需要復合型人才既有扎實的基本功，又有廣博的視角、創新意識和創新能力。智能科學與技術本科專業學生可以選擇國外留學，也可以繼續攻讀控制科學或計算機科學方面的研究生，成為該領域的高層次研究型人才，進入研究所等科研單位，專門從事智能科學領域的相關研究工作。

2智能科學與技術專業人才培養中存在的問題

智能科學與技術專業開設時間不長，專業建設還在不斷探索中，不能根據快速增長的經濟、不斷調整的產業結構和人才需求及時調整課程設置和內容，導致部分課程設置不夠科學；多數專業課教師雖然理論水平很高，但是多不具有相關工程背景，因而在某種程度上造成授課內容與社會需求有較大脫節；課程教學形式相對簡單，多為“講授式”教學方法，不能很好地激發學生學習興趣；課程考核模式單一，多以閉卷考試為主，考試內容重理論、輕實踐，對學生實際能力考查不到位；專業實驗室建設投入不足，綜合性和創新性實踐教學環節相對薄弱，限制了對學生實踐能力和創新精神的培養，導致學生運用智能科學與技術知識解決實際問題的能力不足。

3智能科學與技術專業教學改革與實施

3.1建設課程體系

從2015年開始，河北工業大學智能科學與技術專業將總學分壓縮10%，同時增加實踐教學學分，目前，實踐教學學分占畢業要求總學分的32.58%。專業核心課程有電路、電子技術、單片機原理與設計、計算機控制技術、控制理論、智能控制、計算機仿真、運籌學、智能信息處理、智能機器人（雙語）和模式識別，培養學生具有較強的分析、設計、制造、集成、測試智能系統和智能產品的能力；此外還開設新生的專業導航課，讓學生在入學之初就能初步了解該專業的相關領域知識以及科學前沿和發展趨勢，培養專業興趣，明確學習方向。

3.2創新教學方法，優化課程內容

教師可在教學方法上進行創新，從傳統的以教師講授為主的模式，轉變為引導式、探討式的互動教學模式，利用多媒體、視頻公開課等現代化資源創造教學情境，進行個性化教學設計，提高學生參與度，調動學生學習的積極性；將智能科學與技術的新發展、新理論及時融入課堂講授內容，采用案例教學，變抽象為具體，結合科研項目和科技競賽補充課堂教學內容；合理開發實驗教學項目，注重增加設計性、綜合性和研究探索性實驗項目。此外，提升師資水平，鼓勵教師積極參加技術學習與研究活動，支持教師與校外企業的橫向課題申報，促進專業教師對于具體工程的深入了解，更好地將專業教學與生產實踐研究相結合。

3.3推行多樣化的課程考核模式

智能科學與技術專業在考試方法改革方面嘗試了多種考核方式，如開卷、閉卷、筆試+上機、口試+筆試、設計作品、小論文等。教師可以根據課程性質，自主選擇不同的考核方式或幾種形式的組合，督促學生對所學課程充分消化吸收并靈活掌握。

我們推廣一種新型考試方法一團隊考試法，即考試不以學生個體為單位，而以團隊為單位，學生3～5人自由結組，領完題目后，團隊成員在規定時間內集體準備，然后抽簽選定1人主答辯，1人補充答辯，其成績作為團隊內每個成員的成績。通過實踐證實，團隊考試法有幾個優勢：①強化學生的“合作”意識，培養團隊合作能力，提前為步入社會作準備；②提高“差生”的主動學習能力，一些差生怕“拖后腿”，變被動學習為主動學習；③考核效果顯著，一方面，團隊考試法雖然不具體考核到每個學生，但每個學生都有可能被抽到代表團隊進行考核，因此每個學生都必須認真準備；另一方面，雖然教師需要為團隊考試進行更多的準備工作，但是由于直接參加考試的人數少且后期省去大批量閱卷工作，因此總體上并不增加工作量。目前，團隊考試法已經在學院內推廣示范。

3.4拓展實習實訓基地

實習實訓基地承擔部分實踐教學任務，可以使教學更加貼近工程實際。學校每年下撥專項實習經費，一方面建設校內實習基地，另一方面組織教師走訪用人單位，拓展校外實習實訓基地，使實踐教學與“產、學、研”一體化相結合。智能科學與技術專業現有中天實訓中心等3家校外實習基地，安排學生在大四第一學期進行生產實習，此時學生已經學習了大部分專業課，通過生產實習可以直觀地看到或體驗智能相關產業的組織生產全過程，將大學所學的理論知識與生產實踐相結合，提高分析和解決生產實際問題的能力，為畢業后走上工作崗位積累經驗。

3.5積極開展科技競賽，普及科技創新活動

科技競賽是工科類高校實踐教育的重要載體，對于激發學生的專業學習興趣以及培養學生的創新能力和團隊合作精神都具有積極作用。目前，河北工業大學智能科學與工程專業課外科技活動100%普及，學院為學生創造條件，積極開展各項特色科技拓展活動；優化實驗教學資源配置，開展設計性和創新性科研實驗活動。部分實驗室實行無限時開放管理，為學生提供自主學習和科技創新活動場所。有了這些基礎工作，就能更有效地組織學生參加全國、省、市級別的大學生競賽，形成競賽宣傳、遴選參賽隊員、配備專業指導教師、提供培訓場地和儀器設備、給予經費支持等一整套機制。學生在“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、“美新杯”中國大學生物聯網創新創業大賽、全國電子設計大賽、單片機應用設計等競賽中均有不俗表現，獲得國家級、省市級多項競賽獎項，在學生中間有很好的示范性和影響力。

第4篇：智能科學與技術范文

 

我國科學技術發展的總體目標是自主創新能力顯著增強，科技促進經濟社會發展和保障國家安全的能力顯著增強，為全面建設小康社會提供強有力的支撐;基礎科學和前沿技術研究綜合實力顯著增強，取得一批在世界具有重大影響的科學技術成果，進入創新型國家行列，為在本世紀中葉成為世界科技強國奠定基礎[1]。

 

廣大高校教師對當前科技研究及發展方向有深刻理解，在整個國家人才類型需求與人才培養之間扮演著紐帶角色，不但有科研能力還有教書育人的能力，因此在國家科技發展過程中的地位舉足輕重。國家需要的人才是由高校教師來培養，教師對學生的培養應以國家需要為依據，而學校應以國家對人才的需求而制定相應的教學大綱和教學內容，以保證國家需要的人才與學校及教育機構培養的人才一致。國家、科技項目、教師和學生這4個環節只有保持協調一致，才能使國家科技穩步快速的向前發展。

 

智能科學技術是信息科學技術的核心和現代科學技術的前沿和制高點，涉及自然科學的深層奧秘，觸及哲學的基本命題。智能科學技術的研究將對國民經濟、社會進步、國家安全生產產生深刻而巨大的影響，并將為智力革命、知識革命和信息革命建立理論基礎，為智能系統的研制提供新概念、新思想、新途徑。

 

1國家科技項目中與智能相關的內容

 

國家每年會頒布一些科研項目指南，如863、973、國家科技重大專項、國家科技支撐計劃和國家重大科學研究計劃等。這些項目指南中均包含大量與智能相關的內容。下面以國家科技重大專項和973計劃為例加以說明：

 

1) 國家科技重大專項。

 

2011年國家科技重大專項中包含2項有關智能方面的項目，其中“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”重大專項中包含一個“智能海量數據資源中心”課題;“新一代寬帶無線移動通信網”重大專項中包含2個有關智能的課題：“移動互聯網及業務應用研發”和“物聯網及泛在網”。

 

2)973計劃。

 

據不完全統計，在2008年到2011年的973計劃指南中關于“智能”一詞的出現頻率如表1所示。

 

從上述統計數字可以看出，“智能”一詞的出現次數由1次增加到12次;出現在一級標題的次數由1個增加到3個，出現在二級標題的次數由空白增加到4個。由此不難分析出，智能科學技術在973計劃中的比例逐年增加，其重要性不言而喻。

 

這些項目的前期研究以及后續成果的產業化，不可避免地需要更多的智能方面的專業人才。在設立智能科學與技術一級學科的建議書中提到，智能科技人才的社會需求占整個信息領域人才需求的1/6左右，而且將不斷增長。高校需要培養這方面的人才，滿足國家和社會的需要。

 

2河北省和天津市科技項目與智能相關內容

 

河北工業大學隸屬于河北省，坐落于天津市，形成了立足天津面向河北的發展戰略，為河北省和天津市提供有力的技術支撐。

 

河北省當前正在實施轉變經濟發展方式的戰略部署，充分發揮科技創新在推進傳統產業技術進步和培育戰略性新興產業中的重要作用，并于2010年3月啟動了光伏、風電裝備、鋼鐵節能減排等8個支柱產業的技術路線圖的編制工作，河北工業大學承擔了其中“河北省風電裝備產業技術路線圖”的繪制工作，該路線圖為全國首個關于風電的路線圖，對我國風電產業的健康發展將起到積極的推動作用。

 

以2011年天津市科技支撐計劃重點項目指南為例，該計劃以促進產業技術升級和結構調整為主攻方向，以提高原始創新、集成創新和消化吸收再創新為目標，通過關鍵技術的突破、引進技術的消化吸收再創新、高新技術的應用及產業化，為天津市產業結構調整、社會可持續發展和提高人民生活質量提供技術支撐。2011年共安排25個專項，與“智能”相關的內容有軟件專項中的創意產業關鍵技術和數據挖掘與信息檢索技術;數字技術專項中的智能檢測、監控技術研發及應用;可再生能源及能源存儲轉換專項中的智能電網等。

 

由上面的分析，可以看出智能科學技術在河北省和天津市的科技項目布局中占有重要的地位，這也對高校提出了培養高素質人才的要求。

 

3河北工業大學智能科學與技術專業現狀

 

據教育部統計，自2004年北京大學自主設置“智能科學與技術”本科專業通過備案以來，先后有北京郵電大學、南開大學、西安電子科技大學、北京信息科技大學、首都師范大學、武漢工程大學、西安郵電學院、北京科技大學、湖南大學、廈門大學、河北工業大學、桂林電子科技大學、重慶郵電大學、大連海事大學、中南大學和上海理工大學共17所高校建立了智能科學技術本科專業。

 

河北工業大學在結合自身優勢和借鑒兄弟院校辦學經驗的基礎上，智能科學與技術專業的教學體系和課程內容逐步合理化;緊跟科技發展新趨勢，突出智能科學與技術專業的特色，注重學生實踐能力的培養，在智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等方面培養社會急需的特色人才;在控制科學與工程一級學科碩士點下設立“智能科學與技術”的相關研究方向，加強該專業的學術梯隊建設和人才培養，促進控制科學與工程學院整體教學科研的和諧發展。

 

我們努力使學生德、智、體、美全面發展，具有堅實的數學、電子、計算機、自動控制和信息處理的基礎知識，系統地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，受到良好的科學思維、科學實驗及初步科學研究的訓練，使其具有分析問題和解決問題的能力，知識自我更新和不斷創新的能力。在個人素質方面，要求學生具有全面的文化素質、良好的知識結構和較強的適應新環境、新群體的能力，并具有良好的語言和計算機運用能力。

 

4教學內容的思考

 

目前智能科學與技術專業隸屬于控制科學與工程學院，本學院包括自動化、風能與動力工程和智能科學與技術3個本科專業。自動化專業作為一個成熟專業，有穩定的社會認可度，其近年的發展受到了無行業背景的限制;風能與動力工程專業是一個新興專業，為了滿足國家風力發電的強勢發展需求而設立的，具有顯著的行業背景，從目前情況看，學生就業前景很好;智能科學與技術專業作為新興專業，沒有固定的行業背景，因此有必要根據學校的實際情況確定1～2個背景，體現個1～2個特色，以使學生的學習落在實處。

 

我校的智能科學與技術專業擬將智能網絡和風力發電機組控制系統作為本科生的學習指向，在相關課程的講授中以它們作為實例講解，籌建智能網絡的平臺，以及利用風能與動力工程專業的實驗平臺進行相關內容的操作和演示，在課外科技活動中以它們作為選題方向，激發學生的學習興趣。

 

我校作為地方工科院校，結合自身特點和優勢，對智能科學與技術專業的特色定位于工業過程和實際工程中的智能控制與智能決策，相對應的核心課程包括智能控制、智能信息處理、復雜系統建模、智能系統、智能機器人和智能工程。我們希望通過這些課程教學內容的規劃，使培養的學生“考研考得上，分配分得出”。

 

1) 智能控制課程在介紹控制理論的同時，通過課內實驗和單獨學時的課程設計使學生對智能網絡、風力發電機組等在內的實際系統先進控制方案/方法的實現有較深入了解，并側重于硬件實現。

 

2) 智能信息處理課程主要介紹經典人工智能、計算智能和其他智能理論，通過方法的介紹和推導，培養學生理論素養，并通過將具體方法代碼化提高學生的編程能力，其中可以將風電場數據作為研究對象。

 

3) 復雜系統建模課程在介紹復雜系統基本概念、理論基礎以及與建模相關問題的同時，著重以復雜網絡和風力發電機組為著力點，對這兩大類系統的模型進行建立和分析。

 

4) 智能系統課程在介紹人工智能技術如何具體應用于某些領域的同時，側重分析如何應用于智能網絡特別是物聯網領域，以及如何應用于風力發電領域。

 

5) 智能機器人課程在介紹機器人基本工作原理以及控制方法的同時，加強與實際工程的結合，如自動化倉庫等領域。

 

6) 智能工程課程在介紹人工智能技術如何具體應用于某個實際工程的同時，著重考慮目前國家急待發展的工程方向。

 

通過上述課程的學習，并基于軟硬件的結合與課內課外的配合，學生可對目前體現前沿科技的行業有所熟悉，為進一步的深造和就業打下堅實基礎。

 

5結語

 

前沿性、時代性是大學課程的一大特點。20世紀以來，現代科學技術的快速發展，使知識的更新周期越來越短，大大豐富了大學的課程及其內容，也改變了課程設置的技術與方法。

 

通過對前沿科技和人才培養的需求進行分析，可以總結出學校的教學應針對國家對人才類型的需求而制定，使人才得到相應的供應，保持供求平衡。

第5篇：智能科學與技術范文

（1．中南民族大學計算機科學學院，湖北武漢430074；2．中南民族大學教務處，湖北武漢430074；3．中南民族大學外語學院，湖北武漢430074）

摘要：針對目前民族院校智能科學與技術專業課程雙語教學中存在學生外語基礎相對薄弱、教學模式無法適應專業發展需求等狀況，探索適合專業特性、學生特點的雙語教學模式，提出引入CLIL模式，確定內容學習、語言學習、學習與研究技能等多重教學目標，給出專業課程雙語教學的實施方法。

關鍵詞 ：智能科學與技術專業；雙語教學；教學模式；CLIL模式

基金項目：湖北省高等學校省級教學研究項目OYS11005);中南民族大學教師教學發展中心教學改革專題研究項目OXZX20143009)。

作者簡介：楊喜敏，男，副教授，研究方向為網絡存儲系統及安全；唐菀（通信作者），女，副教授，研究方向為光／無線網絡協議、軟件定義網絡、智能計算等，tangwan@scuec．edu．cn。

0 引 言

教育部明確提出：“對信息技術等專業的本科教育要先行創造條件使用英語等外語進行專業課教學”。由于智能科學與技術專業發展與英語之間的密切關聯，課程的雙語教學一般使用英語作為第二教學語言。地域和歷史等原因造成了少數民族地區教育資源匱乏、英語教育落后，如何在少數民族生源占大多數的民族院校開展好智能科學與技術專業雙語教學，面臨更多的具體問題。

近年國內專業課雙語教學研究主要是對課程設置、師資培訓、教材選擇、教學模式等方面的分析與探討，前3個方面側重于學校教學管理，教學模式則對教學方法及師生合作等有更高要求。針對民族高校13個民族的計算機專業學生進行的抽樣問卷調查結果顯示，66%的學生認為最需要提高的是教學模式。但是，現有研究對教學模式的探討還不夠深入，往往只重視雙語教學的語言目標，對專業培養的實踐指導意義不足，民族院校則更缺乏先進、適合自身學生特點的雙語教學模式。

CLIL(Content and Language Integrated Learning)是1994年歐盟白皮書正式提出的一種兼顧學科學習和外語學習，具有多重教學目標的教學模式。CLIL模式將外語作為教學用語來教授非語言類課程，比起廣泛采用的綜合過渡式和沉浸式等教學模式，能高效地節約時間與資源。但從近幾年國內文獻和各省市教學研究立項情況來看，CLIL主要被用于英語教學，很少用于本科專業課程教學，更未出現在智能科學與技術專業雙語教學中。將CLIL教學模式進行改進和本土化，引入到國內高校尤其是民族高校的智能科學與技術專業雙語教學活動中，實現專業知識學習、外語學習、掌握學習技能等多重教學目標，是探索適合國情發展、專業特性、學生特點的雙語教學模式的一條途徑。

1 基于CLIL的智能科學與技術專業雙語教學模式

教學模式包括理論基礎、教學目標、操作程序、實現條件、教學評價等5個基本要素。筆者基于多年針對計算機相關專業少數民族大學生的專業課程雙語教學和公共外語教學的實踐與研究，引入澳大利亞昆士蘭大學的CLIL教學體系和理念，明確將專業內容、語言、學習與研究技能同時作為教學目標。由于我國信息技術領域相關專業雙語教學所選用的原版外文教材都采用英文，因此，本文中語言學習均指英語。

1.1 專業內容學習

明確教學中的專業授課內容，設定若干教學任務，并根據任務對認知和語言兩方面的要求，給出其在CLIL矩陣的相應位置。例如：圖1中任務A處于分區1，對語言和認知的要求均低；而任務B對語言和認知的要求均比A高，處于分區3，對認知要求屬于高級范疇，語言要求仍屬于低級要求。

在教學過程中，根據任務在CLIL矩陣中的分區位置，確定其在專業知識教學中采用的英語使用比例與方式。例如：對處于矩陣中分區1的任務A，只需給出相關的英語專業術語。而處于分區3的任務B，還需通過標出與內容相關的

關鍵詞 句、調整句子難度、增加額外輔助資料等方式，加強學生對專業課程內容的認知。

1.2 語言學習

在確定專業內容學習部分的教學方式后，需要明確相應的英語語言教學目標，設計適合的語言教學方式。同一個英語單詞或者縮寫詞在不同專業、不同場景，甚至同一專業中可能有不同的含義，例如在計算機專業相關課程中，set可以有“集合”“設置”“系列”“置1”等意思。在每次課堂教學中，教師可對授課內容中出現的新單詞和短語進行類型劃分，如：專業術語、通用專業詞匯、常見詞匯、短語與固定搭配。

此外，針對授課對象不同的語言掌握程度和應用能力，可選用不同的教學方式和技巧。例如：在課程初期，學生對所學課程的專業內容和專業術語還不夠了解，教師可采用較大比例的中文授課；在授課中用英文反復強調

關鍵詞 和核心內容，強化學生對專業詞匯的掌握；對于學生分組討論或回答的問題，教師給出適當的英語表達示范和提示；課間播放學生感興趣、發音準確清晰、與教學內容密切相關的英文短視頻。

1.3 學習與研究技能

教師須針對不同學習類型和基礎的學生，傳授適合個體的學習與研究技能。首先，通過調查統計明確學生所屬的學習類型。目前國際上對學習類型的分類方法主要有VAK、MI、(CA)2三種：VAK根據適應的學習方式，將人分為視覺學習者、聽覺學習者、動覺學習者；Ml根據人的學習和理解能力，將學習者分為動手型、語言型、邏輯型、自我型、交流型、音樂型、視覺空間型；(CA)2將學習者分為具體實現型、分析型、交流型、被動接收型。然后，從這些學習類型分類方法中選擇合適的分類方法來劃分學生的學習類型，并在課堂教學中因材施教，最終使學生掌握適合自己的專業學習與研究技能，提高自我學習能力。

2 教學實踐與質量評價方式

采用CLIL模式開展智能科學與技術專業課程雙語教學的可行性和有效性還須在教學實踐和質量評價方式兩個環節進行檢驗和完善。

2.1 教學實踐

分析專業課程特點和要求，了解學生專業水平、英語語言程度和學習能力，明確專業內容、英語學習、學習技能三方面的教學預期成果、教學目標和教學方法，確定教學方案后進行課堂教學。課間課后與學生交流，了解教學效果，改進教學模式，力求在滿足智能科學與技術專業課程教學要求的同時，實現內容、語言、學習技能三方面的教學目標。

2.2 質量評價方式

教育部對雙語教學示范課程建設項目的評審指標主要關注教學隊伍、教學內容、教學方法與手段、教學資源、教學效果等方面。CLIL教學模式則側重教師與學生之間的交流，且具有多重教學目標。因此，教學管理部門需要改變目前單一的重視雙語教學語言學習目標的評價方式，遵循客觀性、科學性、導向性、要素性、可操作性等原則，注重教學效果。現有高校計算機雙語教學質量評價體系可以結合CLIL的先進教學理念，對教學過程及其結果的價值進行科學合理的判斷，探討將學科內容目標、語言目標、學習技能目標同時作為評價要素的計算機雙語教學質量評價方式。

3 教學效果

在2014年大二本科課堂中，基于CLIL的教學模式開始被納入匯編語言程序設計雙語課程的教學。為考查教學效果，我們進行了一次問卷調查，116個學生（少數民族學生達59人）提交了問卷。55%的學生認為自己的英語程度一般，認為自己英語程度比較差或者很糟糕的學生分別占25%和7%。如圖2所示，匯編語言程序設計雙語課程的學習對絕大部分學生來說都有一定難度。

圖3中列出了我們在教學中采用的一些方式方法，學生認為其中最有效的是“用中文講解核心內容”和“動態調整中英文比例”，而不是游戲互動、音頻視頻等常用的英語教學方法。這個調查數據驗證了分析特定專業學生的學習類型對于專業課程雙語教學的必要性，CLIL教學模式提出的專業學習、語言學習、學習與研究技能等三個方面的教學目標是可行而且有效的。此外，也可以看到強制要求教學過程中的雙語比例對教學目標的實現并不適用，應該根據教學對象、教學內容、教學進度等綜合因素來實時調整其比例。

從圖4給出的問卷數據（多選）可看到，匯編語言程序設計雙語教學引人CLIL模式收到了不錯的教學效果，學生在專業學習、語言學習、學習技能等多方面都有進步。由于學生在高中和大學公共英語學習中已經掌握了主要的英語語法，加上信息技術領域相關專業文獻中使用的英語語法相對簡單，因此，如圖4中數據所示，學生在語法上的提高最少。

4 結語

CLIL教學模式應用于民族高校的智能科學與技術專業雙語教學，在實踐中取得了良好的教學效果。我們下一步將在其他課程雙語教學中進行更深入的探索，并給出基于CLIL的計算機學科雙語教學質量評價方案，希望能為智能科學與技術專業的雙語教學提供科學理論與實踐依據。

參考文獻：

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第6篇：智能科學與技術范文

關鍵詞：數字圖像處理；教學內容；教學方法；科研創新能力

中圖分類號：G642　文獻標識碼：A

1　引言

“數字圖像處理”課程是“智能科學與技術”專業一門重要的專業主干課，是為了培養本專業學生數字圖像處理的基礎知識、技術技能以及在實踐中的運用能力而設置的專業課程。在“智能科學與技術”專業中，“數字圖像處理”課程是該專業一個重要的專業方向――“機器視覺系統”的基礎，也是掌握好該專業方向的關鍵。目前，該課程已經成為本專業信息獲取與處理方向的重要課程之一，在學生的專業培養和知識獲取中占有重要的地位。

該課程作為專業主干課，具有承前啟后的作用，既可作為學生繼續學習的研究方向，又是后續相關課程重要的理論基石。隨著數字圖像處理理論在智能系統的研究不斷深入和圖像處理技術在國民經濟各個領域的廣泛應用，我校的“數字圖像處理”課程結合課程本身的特點，在教學內容、教學方法、教學手段等方面都進行了一系列的探索，形成了具有我校特色的、能夠服務于智能科學與技術專業的課程。

2　制定科學、合理的教學目標和教學內容

“智能科學與技術”專業的培養目標是使學生系統地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識以及基本技能與方法，使學生受到良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的訓練，并具有分析問題和解決問題的能力，以及知識自我更新和不斷創新的能力。依據這樣的培養目標，我校的“數字圖像處理”課程制定了科學、合理的教學目標和循序漸進且兼顧相關學科的教學內容。由于數字圖像處理融合了數學、電子、計算機軟硬件、智能系統集成等眾多先進技術，體現了諸如計算機技術、自動化技術、光學工程等學科相互交叉和融合的綜合運用，內容豐富，應用廣，因此本課程在教學內容上既要重點介紹數字圖像處理的基本理論、方法，又要介紹當今圖像處理的重要應用領域以及與其他學科之間的內在銜接與融合，使教學內容具有系統性、完整性、科學性和先進性。

在教學內容的選取上，繼續深化重概念、重基礎、重實驗、重綜合的“四重”教學，突出學以致用的觀念，使學生通過課程學習掌握解決具體問題的方法。以能讓學生較深入地理解數字圖像處理的基本概念、基礎理論以及解決問題的基本思想方法，熟練地掌握數字圖像處理的基本過程為目的，使學生在有限的學時內有最大的收獲，并為后續的機器視覺、數字圖像分析等課程打下堅實的基礎。例如， “圖像變換”是“數字圖像處理”課程的核心內容，是理解后續的“圖像增強”、“圖像復原”等內容的基礎，因此我們重點講述了“傅立葉變換”和“小波變換”，將walsh變換作為學生自學內容。這樣選擇教學內容的目的，是要使學生明白“圖像變換”的目的在于使我們所更關心的一些原始圖像的特征更加明顯，變換手段不同導致了不同的變換結果。此外，以智能科學技術為核心的我校機器人足球項目在國際國內屢獲冠軍，形成我校智能專業一大特色和優勢，并在計算機視覺等方面形成了特色培養方向。因此，“數字圖像處理”作為智能機器人重要的支撐課程，在教學內容的選取上，我們也充分考慮到這一點，例如選擇講述有關移動機器人的視覺圖像的獲取過程，并根據該流程分析了圖像預處理、圖像分割以及特征提取的要求。將課程內容與實際應用相結合，使學生產生了極大興趣，提高了學習積極性，更能為我校機器人足球項目進行人才儲備。可以說，“數字圖像處理”課程的教學內容正是專業培養目標的真實體現。

3　根據專業特色和課程特點，采用先進的教學方法和手段

在“數字圖像處理”課程的教學過程中，為提高教學質量，在教學中采用了多種教學方法和教學手段，注重采用多種教學方式調動學生學習的主動性和積極性，加強學生獲取知識能力和創新精神的培養，這也是深化教學改革的重要內容。“智能科學與技術”專業涉及檢測技術、控制技術、計算機技術及網絡技術等當代信息技術多個領域，是典型的交叉學科，根據“數字圖像處理”課程的特點，我們在教學方法和教學手段方面進行了以下的探討嘗試，并取得了一定的成效。

3.1　揚棄傳統教學

雖然傳統教學采用黑板板書加教師“滿堂灌”的教學方式，不利于學生形成主動思維的學習習慣，但在講述數學公式的推導以及定理證明的過程中，教師在黑板上按步驟推導的過程是非常必要的，而且是必須的。“數字圖像處理”課程需要對大量的數學公式進行推導，如果將這些數學公式的推導采用投影方式直接呈現給學生，缺少了在推導過程中與學生的互動環節，不利于學生深刻理解，使學生只是知其然，不知其所以然。此時，傳統的書寫黑板教學方式在公式推導以及定理證明中是必要的。同時，傳統教學中老師在課堂上通過抑揚頓挫的語氣以及豐富的肢體語言共同協助傳達需要傳授的知識，可以加強課堂的感染力，幫助學生理解并掌握知識。因此，在數字圖像處理課程的教學中，傳統的教學方式既不能完全照搬，也不能完全否定。一方面采用多媒體教學，另一方面也不能完全拋棄傳統教學方式。傳統教學方式在必要的時候要發揮它的重要作用。

3.2　應用現代化教學手段

“數字圖像處理”是以圖像為處理對象，其輸出形式為圖像、圖形和數字。該課程非常適宜采用多媒體教學方式。如以圖像的形式顯示教學信息，圖像比語言更容易被學生感知；采用動畫和視頻更能準確地顯示事物的空間特性、時間特性和運動特性，提高了信息的表現力，有利于學生詳細觀察、分析，提高感受性。應用多媒體技術可以實時重現模擬圖像處理前后的直觀效果，大大增加了課堂的信息量。針對不同的教學內容，輔以聲音、圖像、視頻、動畫等多樣化手段，化靜態為動態，化抽象為直觀，化復雜為簡潔，既能活躍課堂氣氛，又能最大限度地調動學生想象力，激發學生的學習興趣，從而教學效果大為提高。例如在講授圖像的采樣與數字圖像的質量關系時，通過不同采樣數據的照片的對比，加深了學生對圖像的量化與數字圖象的質量關系的理解，也激發出他們對本課程的濃厚興趣。另外，“數字圖像處理”課程的具體應用隨著計算機技術發展的日新月異也不斷變化，這就要求教師自身的知識要不斷更新，授課講義也要不斷反映最新內容。通過近年的積累，我校“數字圖像處理”課程在參考了其他學校的教學講義、教學研究成果，尤其是國內外著名大學的教材、講義的基礎上，結合我校“智能科學與技術”專業的培養目標和專業特色，制作了具有最新內容的課堂教學課件和實驗教學系統。現代化手段教學的實踐表明， 采用現代化教學手段能縮短學時，提高教學效果，優化教學過程，同時提高學生的學習熱情和創新意識，有利于多方面開發學生智力，提高學生的綜合素質等。

3.3　建設網絡教學輔助平臺

我們已經整合各類課程教學資源，如課程介紹、主講教師介紹、教學大綱、授課教案、作業習題、實驗指導、參考文獻目錄、課程考試考核辦法、授課實況錄像等資源全部上網，建成網絡化輔助教學系統，應用該系統開展網絡化輔助教學。例如在“網絡學習”欄目中，我們將“數字圖像處理教學模擬系統”放置在這里，學生可以根據課堂講授，結合該模擬系統在課后對課堂知識進行消化吸收，加深對課堂內容的理解，深入分析試驗數據，對實驗結果進行論證。如在講解采用線性變換進行圖像增強的原理時，給出了曝光不足情況下，通過線性拉伸增強對比度的演示實例。學生在學習了模擬系統的示例演示后，對其中的數據進行修改，觀察到經過不同的數據變換后的圖像增強結果，加深了對這部分知識的理解。借助網絡，學生的學習和與教師交流可以跨越時空。通過網絡教學輔助平臺，既能實現以教師為中心向以學生為中心的轉變，為增強學生的信息意識、綜合素質、創新能力和個性發展奠定堅實的基礎，又能獲取同行和學生的反饋信息，促進教學經驗交流、教學資源共享甚至教學成果推廣應用。

3.4　加強實踐教學

在實驗課堂上，一方面，把某些研究成果以圖像、圖形和數據的方式向學生展示，擴大學生的知識視野，從中抽取與課程相關的內容進行重點描述，加強理論與實際應用的聯系；另一方面，要求學生進行實際的數據處理、軟件設計和影像處理，以培養學生分析并解決實際問題的能力、方案設計能力、編程實踐能力和創新能力。在實踐教學中，重視使用Visual c++圖像編程技術，使學生更符合社會對“智能科學與技術”專業的人才需求。“數字圖像處理”按照課程內容設置了圖像變換、圖像增強及復原、圖像分析、圖像編碼等4個實驗和圖像處理系統綜合設計。其中前4個為設計性實驗，利用基于Visual c++的基本實驗平成。最后的綜合設計是培養學生綜合運用所學知識與技能，訓練他們分析和解決實際問題的能力的重要手段。綜合設計中不僅要編寫程序代碼并測試，還要撰寫綜合設計報告，以此來進一步提高學生理論研究、查閱資料等方面的能力。通過綜合設計，85％的學生認為動手編程能力得到了加強，92％的學生認為對所學知識有了更深刻的理解，83％的學生認為綜合訓練后可以比較熟練地利用Visual c++進行圖像處理操作，90％的學生認為通過綜合設計，激發了學習興趣，鍛煉了圖像處理技能，對就業更有信心。

此外，在實踐環節中，計算機學院為規范各類實踐教學的環節，精心編制了實踐教學管理實施細則，并建立了嚴格的考核制度。該細則包含了任務說明、實施計劃、現場檢查等多項附表，從各個細節入手進行規范管理，保證了實踐教學質量提高。

4　結合科研課題教學，促進學生科研創新能力培養

“智能科學與技術”專業依托我校湖北省重點學科一一模式識別與智能系統的學科優勢，在教學過程中，結合教師的科研課題講授，從多方面促進學生的科研創新能力。我校的機器人足球項目是“智能科學技術”專業的特色，以此為平臺的計算機視覺也形成了特色培養方向。而“數字圖像處理”是計算機視覺的重要理論和技術基礎，因此，我們在“數字圖像處理”課程中將足球機器人系統中運用的大量數字圖像處理前沿的基礎知識和技術引入課堂。如講授了自主移動機器人視覺系統中針對移動機器人的技術要求與視覺導航的特點，運用了圖像預處理、圖像分割與特征提取等圖像處理技術。

課程主講教師隊伍目前承擔了一批省(部)級的縱向科研項目(含教育部科學研究計劃項目、湖北省教育廳科學研究計劃項目、湖北省自然科學基金項目等)和橫向科研項目，這些項目都是與數字圖像處理密切相關。在這些項目資助的基礎上，創建了良好的實驗平臺。借助該平臺，學生結合老師的科研課題，通過參加校內外科技活動，開展了一些與數字圖像處理有關的研究與實踐工作，培養了他們適應社會的競爭力和工程實踐能力，并取得了良好的效果。例如本專業2007級15名學生依托教師的科研項目申請了三項大學生校長基金項目――“基于信息融合的半自主機器人系統研究”、“多源圖像信息融合技術的分析及應用研究”、“基于內容和相關反饋的圖像檢索方法”，占本班級學生總數的54％。學生除了可以獲得一定的金額資助外，還能獲得學校認定的創新學分。以上措施極大地調動了學生學習本門課程的積極性，從另一個側面提高了教育教學的質量。

第7篇：智能科學與技術范文

【關鍵詞】職業能力 高職數學 有效策略

隨著我國教育事業的不斷發展，高職教育事業取得了一定的發展成效。數學作為一門重要的學科，是不少高職學生的薄弱環節。據調查，我國大部分高職院校依然在采取傳統數學教學方法，無法提高高職學生數學學習質量，導致高職學生自卑感不足、對學習產生乏味、厭惡感，缺乏積極性，這種消極現象的長期存在不但不利于學生身心健康的發展，同時也不利于教學質量的提高。

一、高職數學課程教學現狀

據筆者分析，當前高職數學課程教學中還存在諸多問題，主要表現在：教師教學方法單一、教師教學理念落后等。

目前，在我國大部分高職院校在數學教學過程中，依然在沿襲傳統數學教學方法，這種傳統教學方法無非是教師在講臺上夸夸其談，學生在下面昏昏欲睡，之所以出現這種現狀，主要是由于教師教學方法過于單一，導致學生學習興趣不高。有些教師在數學課堂上采用了多媒體教學方法，但依然未能達到預期的教學效果。這就是因為教師過于依賴多媒體課件，忽視了與學生之間的互動交流，從而導致學習效率始終得不到提高。高職院校許多數學教師都具備一定教學經驗，在一定程度上更加專業嚴禁，但就是由于其自身因素導致老師的思維跟不上時代，教學理念呈現出滯后性，不利于高職數學課程有效開展。

二、基于職業能力如何促進高職學生數學學習

數學是高職學生學習過程中的一門基礎性學科，它抽象性、理論性強，僅僅是說教式的教學方法已經無法滿足學生需求，據此，要想提高學生數學學習能力必須采取多種教學方法，例如：類比思維方法、數形結合方法、導學案教學方法。筆者將就這三個方面進行闡述。

（一）充分應用類比思維方法

數學概念、公式、規律等在高職數學教學過程中是一個難點，學生一般難以掌握這些偏向實驗性的內容，因為高職數學各章節中的定理、公式、規律等都有差異。通常來說，多數學生認為數學難就是難在這些地方，由于公式與規律太多，學生來不及掌握，無法靈活運用進行解題，影響教學效率。類比思維運用在高職數學理論、規律、公式等方面都能達到很好的效果，實數系與向量系、平面幾何與立體幾何、圓與球的性質類比、三角形與四面體的性質類比、等差數列與等比數列類比、橢圓與雙曲線類比等都能夠通過類比思維講授。比如在教師在講余弦定理時，能夠通過將余弦定理，與學生初中就學過的勾股定理進行比對，由于余弦定理是勾股定理的延伸，教師講授余弦定理時結合勾股定理，學生就能迅速熟悉余弦定理，當學生通過類比法熟悉余弦定理后，教師能夠教授學生運用類比法解題。

例如：DEF中有余弦定理：+-2DF?EFcos∠DFE。完成空間方面的拓展，類比三角形的余弦定理，寫出斜三棱柱ABC―的三個側面面積與其中兩個側面所稱二面角之間存在的關系式，同時進行深入證明。教師能夠引導學生通過類比猜想得出例題中：=+-?cos，其中側面為與所成的二面角的平面角，然后根據三棱柱ABC―的直截面DEF，則∠DFE為面與面所成角，DEF有余弦定理，即可讓學生自行推理題目證明方式，熟悉新章節所學知識并掌握類比法。

（二）將導學案教學法應用其中

導學案教學法在函數中的應用，它以函數的基本知識為基礎，重新建立了學生對函數的敏感性，通過簡單的運算和場景模型建立，從而提高學生對函數的理解能力。例如，在針對《對數函數及其性質》這一課程進行教學時，教師可以在事先編寫導學案，了解學生實際情況，簡單復習指數函數和對數函數之間的互化關系：ab=N?logaN=b，逐步引導學生進行函數對應關系y= logax（a>0，a≠1）的學習，以引出對數函數的涵義。然后，進行下列活動：①用編寫好的《學案》讓學生畫出函數圖像y= log2X（a>1）與y= log x（1>a>0），通過圖像來研究對數函數的性質；②設置懸念，比較兩個對數的大小，例如比較log40.7與log40.9的大小。解題思路：兩個對數同底，將其放在同一個函數里通過比較兩者的單調性即可得出其大小。首先考察y=log4x的單調性，有4>1知，函數y=log4x在（0，+∞）上單調遞增，又因為0loga5.3；當a>1時，loga4.6

結束語

筆者對我國高職院校數學課程教學現狀進行了分析，為了促進高職學生數學實際能力的提高，教師必須及時轉變教學觀念，靈活運用教學方法，例如：類比思維法、導學案教學法等，幫助學生打開數學創新思維，激發學生對數學的熱愛，促進高職學生數學能力的有效提高。

【參考文獻】

[1]谷志元.高職數學課程教學改革之我見[J].職教論壇，2012，

05：22-24.

第8篇：智能科學與技術范文

關鍵詞：智能化建筑，計算機科學與技術，應用

中圖分類號：G623.58 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

但隨著我國改革開放和經濟建設的發展，建筑行業發展如火如荼，行業競爭大有愈演愈烈的趨勢。在這種競爭背景下，顯然傳統施工技術已不足以滿足需要，利用計算機科學與技術這一嶄新技術的理論研究和實際應用，達成提高質量、降低成本、加快進程等建筑施工中最關鍵的目標，是建筑行業全體人員的責任。計算機科學與技術的廣泛應用使得智能化建筑各個系統內涵和外延都得到更好的實現和發展，保證了其現代化、高效化和經濟化的高標準要求。計算機科技應用主要集中在多系統集成化模型對智能化建筑的管理和對通訊監控系統方面，其優化了智能化建筑的管理、維護和控制，使得其有充分的表現形式。

1、建筑智能化系統概念

所謂建筑智能化，是一項全新的技術，它應用到了數字技術、智能技術以及自動化技術，是網絡技術迅速發展并在建筑行業得到良好應用的有力佐證之一。

當前，由于建筑施工自身復雜棘手的特點，使得施工過程中信息得不到充分共享，造成資源浪費以及硬件設備的重復投入，大大增加了不必要的建筑成本。低效、高耗、缺乏可靠性、實用性不強等等關于傳統建筑系統的擺在建筑施工人員面前的難題，最終促使了建筑智能化系統的誕生。該系統通過計算機網絡和控制網絡技術，把構成智能建筑的各主要子系統的各個分離的設備、功能和信息等集成一個相互關聯的、統一的和協調的系統之中，從而順利解決了以上所有難題。

2、建筑智能化系統的優勢

為更好利用有限的勞動力和生產資料，有必要大力推廣建筑智能化系統的普及，合理利用智能建筑的一體化集成管理能力對建筑施工企業的生產計劃和工程施工的進度計劃進行優化、調整和控制，以達到縮短工期，提高工效、降低成本、增加經濟效益的目的。建筑智能化系統的優點枚不勝舉，僅列以下幾條以供參考。

2.1 辦事效率得到強化

傳統管理方法使得施工趨于粗放式，施工過程效率低下。而新的智能系統加入了計算機網絡技術及其應用技術、通信技術等新要素，通過這些技術構筑一個統一的信息平臺，并以此來有計劃地縮短施工過程時間，有效配置相應的作業資源，提升管理人員的工作效率，確保管理人員各盡其責等具體途徑，不僅提高了施工過程的管理職能的結合緊密性，還促進施工作業向高效率、高質量方向發展。

2.2 有效監督各環節

鑒于人力有限以及信息量巨大，建筑工作人員往往難以做到對成本管控、質量建設、施工進度控制等進行有效追蹤，也就無法及時掌控現場的施工情況并發揮現場監督職能。但如果計算機網絡技術能夠應用到建筑施工行業，即表現為建筑智能化，這些問題便將迎刃而解。憑借著網絡技術的高效率、可靠性、準確性諸多優點，工作人員可以利用建筑智能化系統快速整合建筑施工行業的信息，極大減少了工作量，提高工作效率。只需就系統處理信息后得到的結果，工作人員便可以進行對施工的實時動態管理，真正做到有效監督各環節。

3、計算機多系統集成化模型管理智能化建筑

大多數智能化建筑中信息的組織模式都存在差異性的缺陷，特別是早期的產品更是由于結構化的數據文件長時間應用，現在才開始更新成數據庫化的文件組織信息形式，但是數據庫類型的不一產生信息資源異構性的不足。運用計算機科學與技術手段，按照建筑物智能化的系統設計特征，進行總體的模型框架設計綜合各個子系統的信息管理，集成各子系統所負責接口模塊間信息的協調和交流。通過對對象進行分步計算，融合進面向對象的程序設計和分布的計算系統關鍵性軟件技術支持，其使得能夠高效技術且靈活的面向對象，在多機異構的網絡環境之中分布入可重復使用進而加以應用。在智能化建筑中計算機系統總體的模型框架下多子系統協調分工，密切配合，相輔相成，共同實現人性化的功能需要。首先，集成平臺作為集成系統中管理者身份，其負責整個系統所有數據的收集工作，完成各個子系統的對象互相通信的處理任務，還要提供集中管理下的控制和決策。集成平臺實現綜合功能的手段使其三個層次分項平臺，第一層是數據通信層，負責最基本的標準接口和子系統對象間交互任務；第二層是分析控制曾，對智能化建筑各項數據分析、整理并進行過濾處理，得到日志、控制信息和報表；第三層是輔助決策層，在數據分析完成之后進行輔決策工作。其次是子系統對象，是實現集成平臺和整個模型重要的一個環節，又分為封裝、控制和通訊功能。按照智能化建筑系統主要的組成要求，數據通信層建立了設備的自動化系統接入口、保安監控自動化系統接入口、辦公系統自動化系統接入口、火災隱患應急預警自動操作接入口和通訊聯絡自動化系統接入口五個接入口類型。子系統對象接收集成平臺發出的控制信息，根據子系統文件、程序和數據庫信息的調用實現自身功能，以對等關系形式交互聯絡。

4、智能化建筑中計算機技術與通訊監控系統應用

4.1 現場通訊監控單元系統

計算機技術與通訊監控系統在現場以現場通訊監控單元實現職能，其連接各個電源的設備，進行智能化設備調控和環境信息數據采集，還能夠接收監控設施的各項具體參數。現場監控單元還承擔著數據的上行向區域性監控中心傳送收集的各項數據信息的責任，包括參數的設置、環境的變化值和智能化信息要求等。此外，現場監控采集得到的數據完成分析之后要反饋回來控制命令，這些命令受到之后現場設備就要采取主動或者半主動形式的變化加以適應調整。

4.2 區域性監控中心系統

區域性的監控中心通過接入口來接收現場通訊監控單元發過來的數據信息，也可以通過公開的智能化接入口接收相關數據，使用文字、圖像或聲音等形式導入。系統在接收到真實表現的監控對象信息之后，對當前的狀態和接收到的應急預警等信息進行甄別，根據參數設置要求和規律，對歷史數據進行保存，統計分析情況類別，反饋信息給集中化監控中心。

4.3 集中化監控中心系統

集中化監控中心同樣通過相應接入口獲得區域性監控中心反饋過來的數據信息，以文字、圖像或聲音的形式進行各種人機交流，將監控對象實際的狀態信息和應急數據等進行真實表現出來，保存并分析各項參數。分析處理得到的結果通過另一接入口反饋給區域性監控中心，發出控制指令以實現各個設備的控制目標，并根據要求來生成各項報表進行歸檔。建設集中化監控中心系統便于對整個監控系統集中性的控制管理，繼而實現整個智能化建筑的控制中心實現自動化的運行、管理和控制，從而提高各項設備的可靠性及安全性，全面的提升智能化建筑自動化和集成化的水平和程度。

4.4 監控終端

完成智能化建筑中計算機技術與通訊監控應用任務需要先進的監控終端設備，具體包括智能的開關電源、直流屏和蓄電池組；數字式配電線架；環境監測設備，包括對溫度和濕度的控制設備；空調及通風設備監控終端。

結語

通過十幾年的實踐證明，計算機科學與技術的廣泛應用使得智能化建筑各個系統內涵和外延都得到更好的實現和發展；隨著我國綜合國力的增強，國民經濟的快速持續發展，城市信息化建設的推進，也為智能建筑的發展提供了有力的保障。相信我國智能化建筑中計算機科學與技術的發展前景將一片光明！

參考文獻

第9篇：智能科學與技術范文

【關鍵詞】 多元智能；小學數學；綜合實踐

一、 多元智能理論特點

上世紀末，美國心理學家霍華德?加德納提出了多元智能理論。多元智能理論認為，社會文化對個體智力發展有著重要的作用，多元智能理論超越并解構了傳統智力觀，突破了以往對智力的單維認識，使人們對智力的理解邁上了一個新的臺階。其特點為：突出多元性、關注文化性、強調差異性、重視實踐性、注重開發性。筆者將依據多元智能理論，針對小學數學“綜合與實踐”課程，對課程設計原則進行相應的論述和探討。

二、 基于多元智能理論的課程設計原則

（一） 綜合性原則

“綜合與實踐”是一個綜合性很強的學習領域，這一領域內容的學習重點不是讓學生掌握知識或熟練技能，而是要學生運用所學的知識與技能提出或解決現實情境中的問題。

從《標準》所闡述的各學段“綜合與實踐”教學的階段目標中可以看出，綜合性體現在以下三個方面：一、學習空間上要求結合課內和課外；二、學習內容上要在數學內容中穿插自然、美術、品德與生活等學科的內容；三、活動方式上需要學生進行觀察實驗、操作、推理、交流等活動，需要與他人交流、合作、競爭，需要運用各類知識，各種方法去實踐去探索。例如：四年級下冊的《我們去春游》的案例設計。一方面數學的內容主要有數學的整數乘法、時間及小數加減法的知識，其中也穿插了語文的調查知識，地理的看地圖技能等，體現了學科知識的綜合性。另一方面學生首先要了解景點之間路線圖及乘車時間、車型選擇、租車等信息，再通過討論，確定解決這些問題的方式與手段，體現了學習方式的綜合性。所以教師在活動主題的選擇上，以及具體活動階段的設計上要注重綜合性原則。

（二） 現實性原則

學生學習和研究的小學數學“綜合與實踐”的內容都是生活中的數學問題，所以我們在設計時應結合學生的生活經驗。

現實性原則包括兩方面的含義：一方面，在設計之前，應先了解學生的實際和社會生活的方方面面，從而使學習內容的設計能更貼合學生的實際和社會生活的問題，使學習活動來源于學生的生活，再運用到他們的現實生活中去；另一方面，在活動中讓學生靈活運用自己的方法學習數學，把數學知識應用到自己的生活問題中去，并從中體驗到數學來源于生活，生活中處處有數學，提高應用數學知識解決實際問題的意識，體驗到數學應用于生活的樂趣。

（三） 趣味性原則

趣味性是針對兒童的年齡特征而提出的。小學生的學習在一定程度上還依賴于興趣，感興趣的就全神貫注，不感興趣的就心不在焉。而如果是發生在他們身邊的事，熟悉的生活場景或是學習過程中能夠動手操作、動腦思考的也是他們最感興趣的，也最能激發其探究的欲望，更容易促進課堂的互動生成。

學生是“綜合與實踐”活動的不二主角，因此對于案例的設計者而言，設計的教案要能夠適應小學生的天真率直，能夠讓他們有參與的積極性。因此，設計上的趣味性應盡情呈現，主要體現在以下三個方面：一、形式上的活潑，這應從活動的組織方面多級考慮，不能僅僅在教室中通過看一看，讀一讀來學習，可根據課題的內容組織形式多樣的活動，比如四年級下冊《美妙的“杯琴”》可以設計為小組合作，動手操作探究，五年級上冊的“了解我們周圍的家庭”可設計為一次校外的調查活動；二、場所的生動，小學生們都特別喜歡體育課，而常態下的數學課都是在教室內進行的，對于“綜合與實踐”來說它本身有很多內容就應該放置于課堂外，甚至校外進行，在一個生機勃勃的天地里，自然會激起孩子強烈的參與欲望，如一年級上冊的“豐收的果園”果園是最佳活動地、三年級上冊的“農村新貌”走進新農村是最佳選擇等。三、激勵的促進，這是一個激勵機制的問題，小學生天生有一種爭強好勝的品行，所以在活動中應給孩子們精神或物質上激勵，進一步激發他們的積極性；另一方面，引進競賽機制，讓他們在小組的合作和競爭中不斷進步。

（四） 開放性原則

開放性主要是根據小學數學“綜合與實踐”的性質而定的，首先它的內容來源是開放的，學生有較大的自主選擇余地，可以滿足學生的各種需要，所以設計者在選題時應面向學生的整個生活世界和社會生活，幫助學生從自己的生活世界中選擇感興趣的主題和內容，幫助學生感受和體驗生活，讓學生廣泛接觸社會生活，主動與他人交往，獲得最新信息，使學校教育、家庭教育、社會教育緊密結合在一起，擴大了數學教育的空間，充分感受數學與社會的聯系。其次小學數學“綜合與實踐”的學習形式也是開放的，活動可以打破班級授課制的局限，不僅可以在室內進行，而且可以在室外、校外進行，廣泛采取“走出去、請進來”的方式，把社會、家庭作為活動的空間。這就是設計者該給學生提供的學習環境。最后，小學數學“綜合與實踐”的結果也是開放的，所以對于設計者來說不是設定好每個環節怎樣進行，而應該給予學生活動的建議，并關注學生在活動過程中所產生的豐富多彩的學習體驗和個性化的創造性表現，在整個活動中始終要體現學生的自主性和主動性，并且在活動過程中隨時關（下轉第116頁）

（上接第119頁） 注學生所得的成果和出現的問題，肯定得到的結果并及時解決問題，以幫助學生進一步去探究。

三、 結語

多元智能理論可以為小學數學“綜合與實踐”課程的開展提供依據。但是由于“綜合與實踐”課程的內容開放并綜合，教師需要有強大的能力才能很好的駕馭它。所以教師在學習新理論的同時，更應該加強同事之間的團隊協作，才能在自己的教育事業上取得更加長遠的進步。

參考文獻：

[1] 趙道錢. 小學數學“實踐與綜合應用”教學與思考[J].科教文匯，2009.