以前沿科技引领智能科学与技术专业的教学内容论文

时间：2021-08-31

　　智能科学与技术作为适应当今和未来社会发展的新兴专业，必然也必须与时代的发展同步，因此应该以前沿的科技导向贯穿和引领教学内容，实现教学内容的不断完善和更新。文章在分析科技部近年所发布项目指南的基础上，结合本校的教学实际，提出教学内容改革的方向，以紧跟科技发展和国家对人才需求的步伐。

　　我国科学技术发展的总体目标是自主创新能力显著增强，科技促进经济社会发展和保障国家安全的能力显著增强，为全面建设小康社会提供强有力的支撑;基础科学和前沿技术研究综合实力显著增强，取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果，进入创新型国家行列，为在本世纪中叶成为世界科技强国奠定基础[1]。

　　广大高校教师对当前科技研究及发展方向有深刻理解，在整个国家人才类型需求与人才培养之间扮演着纽带角色，不但有科研能力还有教书育人的能力，因此在国家科技发展过程中的地位举足轻重。国家需要的人才是由高校教师来培养，教师对学生的培养应以国家需要为依据，而学校应以国家对人才的需求而制定相应的教学大纲和教学内容，以保证国家需要的人才与学校及教育机构培养的人才一致。国家、科技项目、教师和学生这4个环节只有保持协调一致，才能使国家科技稳步快速的向前发展。

　　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。

　　1国家科技项目中与智能相关的.内容

　　国家每年会颁布一些科研项目指南，如863、973、国家科技重大专项、国家科技支撑计划和国家重大科学研究计划等。这些项目指南中均包含大量与智能相关的内容。下面以国家科技重大专项和973计划为例加以说明：

　　1) 国家科技重大专项。

　　2011年国家科技重大专项中包含2项有关智能方面的项目，其中“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”重大专项中包含一个“智能海量数据资源中心”课题;“新一代宽带无线移动通信网”重大专项中包含2个有关智能的课题：“移动互联网及业务应用研发”和“物联网及泛在网”。

　　2)973计划。

　　据不完全统计，在2008年到2011年的973计划指南中关于“智能”一词的出现频率如表1所示。

　　从上述统计数字可以看出，“智能”一词的出现次数由1次增加到12次;出现在一级标题的次数由1个增加到3个，出现在二级标题的次数由空白增加到4个。由此不难分析出，智能科学技术在973计划中的比例逐年增加，其重要性不言而喻。

　　这些项目的前期研究以及后续成果的产业化，不可避免地需要更多的智能方面的专业人才。在设立智能科学与技术一级学科的建议书中提到，智能科技人才的社会需求占整个信息领域人才需求的1/6左右，而且将不断增长。高校需要培养这方面的人才，满足国家和社会的需要。

　　2河北省和天津市科技项目与智能相关内容

　　河北工业大学隶属于河北省，坐落于天津市，形成了立足天津面向河北的发展战略，为河北省和天津市提供有力的技术支撑。

　　河北省当前正在实施转变经济发展方式的战略部署，充分发挥科技创新在推进传统产业技术进步和培育战略性新兴产业中的重要作用，并于2010年3月启动了光伏、风电装备、钢铁节能减排等8个支柱产业的技术路线图的编制工作，河北工业大学承担了其中“河北省风电装备产业技术路线图”的绘制工作，该路线图为全国首个关于风电的路线图，对我国风电产业的健康发展将起到积极的推动作用。

　　以2011年天津市科技支撑计划重点项目指南为例，该计划以促进产业技术升级和结构调整为主攻方向，以提高原始创新、集成创新和消化吸收再创新为目标，通过关键技术的突破、引进技术的消化吸收再创新、高新技术的应用及产业化，为天津市产业结构调整、社会可持续发展和提高人民生活质量提供技术支撑。2011年共安排25个专项，与“智能”相关的内容有软件专项中的创意产业关键技术和数据挖掘与信息检索技术;数字技术专项中的智能检测、监控技术研发及应用;可再生能源及能源存储转换专项中的智能电网等。

　　由上面的分析，可以看出智能科学技术在河北省和天津市的科技项目布局中占有重要的地位，这也对高校提出了培养高素质人才的要求。

　　3河北工业大学智能科学与技术专业现状

　　据教育部统计，自2004年北京大学自主设置“智能科学与技术”本科专业通过备案以来，先后有北京邮电大学、南开大学、西安电子科技大学、北京信息科技大学、首都师范大学、武汉工程大学、西安邮电学院、北京科技大学、湖南大学、厦门大学、河北工业大学、桂林电子科技大学、重庆邮电大学、大连海事大学、中南大学和上海理工大学共17所高校建立了智能科学技术本科专业。

　　河北工业大学在结合自身优势和借鉴兄弟院校办学经验的基础上，智能科学与技术专业的教学体系和课程内容逐步合理化;紧跟科技发展新趋势，突出智能科学与技术专业的特色，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;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，促进控制科学与工程学院整体教学科研的和谐发展。

　　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、科学实验及初步科学研究的训练，使其具有分析问题和解决问题的能力，知识自我更新和不断创新的能力。在个人素质方面，要求学生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教学内容的思考

　　目前智能科学与技术专业隶属于控制科学与工程学院，本学院包括自动化、风能与动力工程和智能科学与技术3个本科专业。自动化专业作为一个成熟专业，有稳定的社会认可度，其近年的发展受到了无行业背景的限制;风能与动力工程专业是一个新兴专业，为了满足国家风力发电的强势发展需求而设立的，具有显著的行业背景，从目前情况看，学生就业前景很好;智能科学与技术专业作为新兴专业，没有固定的行业背景，因此有必要根据学校的实际情况确定1～2个背景，体现个1～2个特色，以使学生的学习落在实处。

　　我校的智能科学与技术专业拟将智能网络和风力发电机组控制系统作为本科生的学习指向，在相关课程的讲授中以它们作为实例讲解，筹建智能网络的平台，以及利用风能与动力工程专业的实验平台进行相关内容的操作和演示，在课外科技活动中以它们作为选题方向，激发学生的学习兴趣。

　　我校作为地方工科院校，结合自身特点和优势，对智能科学与技术专业的特色定位于工业过程和实际工程中的智能控制与智能决策，相对应的核心课程包括智能控制、智能信息处理、复杂系统建模、智能系统、智能机器人和智能工程。我们希望通过这些课程教学内容的规划，使培养的学生“考研考得上，分配分得出”。

　　1) 智能控制课程在介绍控制理论的同时，通过课内实验和单独学时的课程设计使学生对智能网络、风力发电机组等在内的实际系统先进控制方案/方法的实现有较深入了解，并侧重于硬件实现。

　　2) 智能信息处理课程主要介绍经典人工智能、计算智能和其他智能理论，通过方法的介绍和推导，培养学生理论素养，并通过将具体方法代码化提高学生的编程能力，其中可以将风电场数据作为研究对象。

　　3) 复杂系统建模课程在介绍复杂系统基本概念、理论基础以及与建模相关问题的同时，着重以复杂网络和风力发电机组为着力点，对这两大类系统的模型进行建立和分析。

　　4) 智能系统课程在介绍人工智能技术如何具体应用于某些领域的同时，侧重分析如何应用于智能网络特别是物联网领域，以及如何应用于风力发电领域。

　　5) 智能机器人课程在介绍机器人基本工作原理以及控制方法的同时，加强与实际工程的结合，如自动化仓库等领域。

　　6) 智能工程课程在介绍人工智能技术如何具体应用于某个实际工程的同时，着重考虑目前国家急待发展的工程方向。

　　通过上述课程的学习，并基于软硬件的结合与课内课外的配合，学生可对目前体现前沿科技的行业有所熟悉，为进一步的深造和就业打下坚实基础。

　　5结语

　　前沿性、时代性是大学课程的一大特点。20世纪以来，现代科学技术的快速发展，使知识的更新周期越来越短，大大丰富了大学的课程及其内容，也改变了课程设置的技术与方法。

　　通过对前沿科技和人才培养的需求进行分析，可以总结出学校的教学应针对国家对人才类型的需求而制定，使人才得到相应的供应，保持供求平衡。