人工智能畢業(yè)設(shè)計方向大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發(fā)，也是對學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇人工智能畢業(yè)設(shè)計方向范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

本論文為6腿機器人控制系統(tǒng)研究與設(shè)計，采用了1種分層控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用1點對多點的串行通信模式。論文對單關(guān)節(jié)控制器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了簡單研究并采用PID控制算法對關(guān)節(jié)的位置控制進(jìn)行控制。完成了基本的硬件設(shè)計，包括主從控制器的設(shè)計，主從通訊設(shè)計，延時及驅(qū)動電路的設(shè)計，傳感器及其信號處理的設(shè)計。在軟件設(shè)計方面，給出了主從通訊，步態(tài)算法的軟件實現(xiàn)程序框圖。

關(guān)鍵詞：6腿機器人、Motorola MCU、PID控制、主從通訊、編碼器、步態(tài)

第1章 緒論

1.1 課題的研究背景及意義

機器人學(xué)是迅速發(fā)展的交叉性學(xué)科，但世界各國對機器人的定義各不相同，聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納美國機器人協(xié)會給“機器人”下的定義:“1種可以反復(fù)編程和多功能的，用來搬運材料、0件、工具的操作機；或者為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變的和可編程的動作的專門系統(tǒng)”。

機器人技術(shù)成為高科技應(yīng)用領(lǐng)域中的重要組成部分。可以預(yù)言，機器人技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，它正向著具有行走能力、對環(huán)境的自主性強、具有多種感覺能力的智能機器人的方向發(fā)展。機器人技術(shù)的進(jìn)展與其在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，引起了各國專家、學(xué)者的普遍關(guān)注。許多技術(shù)先進(jìn)國家均把機器人技術(shù)的開發(fā)、研究列入國家高科技發(fā)展計劃，進(jìn)行大力研究。機器人學(xué)作為1門邊緣學(xué)科，成為當(dāng)前高科技發(fā)展的前沿學(xué)科，它與高等動力學(xué)、材料科學(xué)、近代電子學(xué)、計算機科學(xué)、自動控制理論與系統(tǒng)、傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)、系統(tǒng)工程等學(xué)科關(guān)系密切，相互滲透，共同發(fā)展。機器人的要害是自動控制，是計算機與人工智能的結(jié)合，它解決CAD, CAM, CAE等1系列問題。機器人先進(jìn)程度和功能的強弱，通常直接受到其控制技術(shù)的影響。由于機器人動力學(xué)模型具有變參數(shù)強耦合、高度非線性的特點，機器人控制要求精度高與速度快;并具有通用性、柔軟性與靈活性，它在很大程度上依賴于機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)分析、感知能力與伺服技術(shù)。現(xiàn)代控制理論的發(fā)展、高級控制策略的探求，新1代計算機的出現(xiàn)與人工智能開發(fā)將給機器人技術(shù)帶來新的生機。

機器人學(xué)是迅速發(fā)展的交叉性學(xué)科，但世界各國對機器人的定義各不相同，聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納美國機器人協(xié)會給“機器人”下的定義:“1種可以反復(fù)編程和多功能的，用來搬運材料、0件、工具的操作機:或者為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變的和可編程的動作的專門系統(tǒng)”。

篇（2）

關(guān)鍵詞：獨立學(xué)院；課程教學(xué)模式改革；計算機網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)模式改革的目的和要求

近幾年計算機網(wǎng)絡(luò)人才崗位需求調(diào)查顯示，網(wǎng)絡(luò)工程師已經(jīng)成為當(dāng)前最緊缺的人才之一，計算機網(wǎng)絡(luò)工程師被譽為新黃金職業(yè)，薪水起點高，隨著工作經(jīng)歷的豐富而節(jié)節(jié)攀升。

但同時，大學(xué)應(yīng)屆本科畢業(yè)生卻在就業(yè)市場上不受歡迎，普遍需要在企業(yè)工作1～2年后才能進(jìn)入工作狀態(tài)，所以企業(yè)招聘員工時紛紛將“必須具備實踐經(jīng)驗”作為基本條件，從而也提高了畢業(yè)生的就業(yè)門檻。改革課程的教學(xué)模式，適應(yīng)學(xué)生就業(yè)市場的需求已成為迫在眉睫的主要問題。

為了培養(yǎng)具有實踐經(jīng)驗、專業(yè)技能的實用化計算機人才，我系決定開展計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實訓(xùn)教學(xué)，目前已開始進(jìn)行的實訓(xùn)對象為計算機系04級學(xué)生。目前已基本完成第一個批次100名學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計實訓(xùn)工作。

本次實訓(xùn)以城市學(xué)院北郊新校區(qū)計算機網(wǎng)絡(luò)工程為實訓(xùn)模擬項目，以校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實際應(yīng)用為中心，以規(guī)范化招投標(biāo)流程和正規(guī)招投標(biāo)文件的技術(shù)要求為模擬場景指導(dǎo)，項目經(jīng)理由有實際經(jīng)驗的任課教師擔(dān)當(dāng)，學(xué)生每5人分為一個項目小組，并推舉一名項目組長，按各自的興趣選取不同的項目方向，使用角色模擬的方式開展整個實訓(xùn)項目。本次實訓(xùn)的目的是：

(1) 理論和實踐結(jié)合，理論教學(xué)穿插在項目實踐過程中，強化學(xué)生對知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生知識的應(yīng)用能力和實際動手能力。

(2) 讓學(xué)生了解和遵循規(guī)范化的工程設(shè)計流程，掌握一般計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)集成的方法，學(xué)習(xí)和理解規(guī)范化設(shè)計的意義，樹立網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中的工程化思想。

(3) 通過模擬企業(yè)實際工作場景和工作流程，親身體驗企業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程師崗位的職責(zé)要求、技能要求，培養(yǎng)學(xué)生的工作能力和職業(yè)責(zé)任感。

(4) 讓學(xué)生參與實際設(shè)計項目的訓(xùn)練，使學(xué)生積累真實的項目經(jīng)驗，熟悉項目設(shè)計過程中的規(guī)范、技術(shù)、流程、團隊協(xié)作、溝通等，培養(yǎng)學(xué)生從事網(wǎng)絡(luò)工程師崗位所需要的職業(yè)技能和素質(zhì)。

(5) 通過理論教學(xué)和項目實踐，讓學(xué)生了解計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的概念，理解工程設(shè)計的意義，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的一般方法。

(6) 通過實踐項目的工作，掌握實際客戶需求調(diào)查、總體技術(shù)方案設(shè)計、信息流量和信息點分布詳細(xì)設(shè)計、設(shè)備選型、綜合布線、項目預(yù)算與工程報價方法。

(7) 熟悉網(wǎng)絡(luò)工程從招投標(biāo)文件準(zhǔn)備、標(biāo)書格式書寫、技術(shù)解決方案設(shè)計、項目工程實施方案、投標(biāo)演示報告、標(biāo)書評估等完整的實際工作流程；熟悉根據(jù)規(guī)范化模版要求編寫和提交文檔；

學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)工程項目開發(fā)過程中的招投標(biāo)策略及流程，設(shè)計團隊管理，掌握基本的工程軟件設(shè)計工具；了解常用的信息查詢工具與資料收集方法。

在實訓(xùn)中嚴(yán)格按企業(yè)化模式進(jìn)行管理，學(xué)生作為模擬企業(yè)的員工，必須完成以下要求：

(1) 遵守實習(xí)規(guī)章制度和實習(xí)時間，接受指導(dǎo)教師的工作安排和指導(dǎo)，根據(jù)工作任務(wù)安排按時提交階段工作成果，必要時由項目組長組織加班。不能按時完成的要提交解釋報告。

(2) 小組每階段提交工作計劃和上階段工作計劃執(zhí)行情況，項目組長直接對指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)，每小組成員每階段提交個人工作計劃和上階段工作執(zhí)行情況，成員對所在項目組組長負(fù)責(zé)。

(3) 學(xué)員有問題先在小組內(nèi)討論解決，不能解決的由項目組長向指導(dǎo)教師請示，由指導(dǎo)教師處理和解答。

(4) 認(rèn)真記錄理論教學(xué)內(nèi)容，并記錄每天所經(jīng)歷的問題及處理過程。每天完成個人總結(jié)。

(5) 學(xué)員在實習(xí)過程中注意安全，遵守紀(jì)律，不得隨意外出和缺勤。要接受指導(dǎo)教師、輔導(dǎo)老師、實習(xí)管理老師、網(wǎng)管老師的管理。

2實習(xí)的內(nèi)容、方式和時間

(1) 實習(xí)方式

學(xué)員被劃分為幾個小組，每組推舉一名項目組長，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作流程，綜合運用課程教學(xué)中所學(xué)到的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)計方法等知識，分階段完成設(shè)計任務(wù)。

根據(jù)文檔模板撰寫網(wǎng)絡(luò)設(shè)計文檔，包括項目立項報告、全套招標(biāo)文件、全套投標(biāo)文件(包括概要設(shè)計、草圖、設(shè)備清單、信息點統(tǒng)計表、技術(shù)方案詳細(xì)設(shè)計與技術(shù)方案圖紙、設(shè)備報價清單、投標(biāo)技術(shù)方案、投標(biāo)評審會演示PPT文檔等文檔)，并最后參加模擬投標(biāo)會議和方案優(yōu)選匯報會。

(2) 實習(xí)內(nèi)容

本次實訓(xùn)共分為六個階段，分別為準(zhǔn)備階段、編制計劃和學(xué)習(xí)階段、總體設(shè)計階段、詳細(xì)設(shè)計階段、形成文檔階段、評估和總結(jié)階段。

l 準(zhǔn)備階段(需要1天)：為學(xué)員講授網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本知識，介紹實訓(xùn)項目的基本情況，學(xué)員分組，開始熟悉項目。

l 編制計劃和學(xué)習(xí)階段(需要2天)：學(xué)員分組撰寫設(shè)計計劃，明確人員任務(wù)劃分情況，準(zhǔn)備工程數(shù)據(jù)等。

l 總體設(shè)計階段(需要3天)：學(xué)員靈活運用課程中所學(xué)習(xí)的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法，為不同的設(shè)計目標(biāo)進(jìn)行總體設(shè)計。

l 詳細(xì)設(shè)計階段(需要5天)：分模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。

l 形成文檔階段(需要2天)：學(xué)員分組整理設(shè)計文檔，形成技術(shù)方案和正式招投標(biāo)文件。

l 評估和總結(jié)階段(需要2天)：學(xué)員總結(jié)和討論，指導(dǎo)老師參與，舉行模擬投標(biāo)會議和方案優(yōu)選匯報會，進(jìn)行實訓(xùn)總結(jié)，使得學(xué)員切實獲得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作的經(jīng)驗。

(3) 實訓(xùn)任務(wù)

見下表。

3計算機網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)的研究方法與措施

在本次教學(xué)改革中使用了“計算機網(wǎng)絡(luò)”輔助教學(xué)系統(tǒng)和實訓(xùn)文本資料數(shù)據(jù)庫主要包括：

(1) 實訓(xùn)計劃

(2) 招投標(biāo)概念

(3) 招標(biāo)文件范本

(4) 投標(biāo)文件范本(工程實例方案)

(5) 技術(shù)方案數(shù)據(jù)庫

(6) 設(shè)備產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫

(7) 工程預(yù)算范本

(8)PPT演示文檔數(shù)據(jù)庫

(9) 日報-周報范本

在技術(shù)應(yīng)用上采取的技術(shù)結(jié)構(gòu)是：

(1) 使用Web數(shù)據(jù)庫、中間件和網(wǎng)站設(shè)計工具等構(gòu)造三層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。

(2) 使用先進(jìn)的搜索引擎和信息獲取技術(shù)取得大量實訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計所需要的基礎(chǔ)資料。

(3) 使用人工智能海量信息分析及提取技術(shù)進(jìn)行個性化搜索及計算機輔助設(shè)計。

(4) 在網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上提供人工智能實訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計工具和個性化智能數(shù)據(jù)庫查詢。

4教學(xué)效果及學(xué)生培養(yǎng)的相關(guān)收獲

已參加實訓(xùn)的二個班級100多名同學(xué)共組成18個團隊小組，分別模擬了18個公司，參與了城市學(xué)院校園局域網(wǎng)方案、校園無線局域網(wǎng)、校園網(wǎng)通信平臺、行政樓網(wǎng)絡(luò)集成、圖書館管理系統(tǒng)、辦公自動化網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字校園智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)網(wǎng)安全解決方案、學(xué)院數(shù)據(jù)中心、大學(xué)視訊系統(tǒng)等項目的計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計。所有團隊均按預(yù)定教學(xué)計劃在規(guī)定時間內(nèi)完成了所有項目報告，并最后參加模擬投標(biāo)會議和方案優(yōu)選匯報會。

通過研究，我們認(rèn)為學(xué)生在如下幾方面受益：

(1) 學(xué)生可以在學(xué)院內(nèi)完成高水平的項目實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計。

(2) 學(xué)生可了解和親手實踐國際最新的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品知識。

(3) 學(xué)生可在建成的輔助教學(xué)系統(tǒng)平臺上完成全部系統(tǒng)設(shè)計，為考取國際認(rèn)可的思科網(wǎng)絡(luò)工程師認(rèn)證打下堅實基礎(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生就業(yè)。

5實訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計輔助教學(xué)系統(tǒng)的意義

(1) 計算機網(wǎng)絡(luò)課程是計算機專業(yè)、信息管理專業(yè)、電信專業(yè)的骨干專業(yè)課程，建設(shè)實訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計輔助教學(xué)系統(tǒng)對促進(jìn)教學(xué)和學(xué)科建設(shè)有重要意義。

篇（3）

中圖分類號：G642　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1　專業(yè)建設(shè)基本思路和目標(biāo)

根據(jù)“教育要面向世界、面向未來、面向現(xiàn)代化”的總體要求，我校本專業(yè)定位為培養(yǎng)“設(shè)計與創(chuàng)新型”人才。按照“全面培養(yǎng)、強化基礎(chǔ)、因材施教、增強活力”的方針，我們力爭使學(xué)生通過四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，系統(tǒng)地掌握智能科學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與方法，受到良好的科學(xué)思維、科學(xué)實驗和初步科學(xué)研究的訓(xùn)練，具有分析問題、解決問題以及知識自我更新和不斷創(chuàng)新的能力，以適應(yīng)智能科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展。在個人素質(zhì)方面，我們努力使學(xué)生具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識結(jié)構(gòu)和較強的適應(yīng)新環(huán)境、新群體的能力，并具有良好的語言和計算機運用能力。

2　專業(yè)人才培養(yǎng)模式

“智能科學(xué)與技術(shù)”作為新型專業(yè)，其本身具有發(fā)展非常迅速、技術(shù)并沒有完全定型且各有特色的特點。

我校“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)從2008年開始招生，專業(yè)的人才培養(yǎng)模式定位在“設(shè)計與創(chuàng)新型”。

“設(shè)計與創(chuàng)新型”人才模式的特色在于“創(chuàng)新”。“創(chuàng)新”可分為科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。科學(xué)創(chuàng)新是一類認(rèn)識未知的創(chuàng)新，強調(diào)的是“創(chuàng)”，創(chuàng)造的原始性、首創(chuàng)性；技術(shù)創(chuàng)新是一類設(shè)計型的創(chuàng)新，強調(diào)的是“新”，是在市場經(jīng)濟條件下，提高生產(chǎn)力、發(fā)展經(jīng)濟的創(chuàng)新。

“設(shè)計與創(chuàng)新型”人才模式的立足點在“設(shè)計”。通過4年的培養(yǎng)，要使一個合格的本科生具備工程設(shè)計的基本知識、基本理論和基本技能。對于信息學(xué)科，就是要掌握軟件、硬件及系統(tǒng)，能從事工程設(shè)計的基本知識、基本理論和基本技能，具備開發(fā)軟件、硬件及系統(tǒng)的產(chǎn)品，有初步商品概念的基本素質(zhì)和能力。 畢業(yè)生可在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門、國防尖端科技部門、大型科學(xué)工程、交叉學(xué)科研究部門、大公司的研發(fā)機構(gòu)以及高等學(xué)校從事智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的科研、開發(fā)、管理或教學(xué)工作，成為掌握智能信息技術(shù)發(fā)展趨勢和前沿的專門科學(xué)技術(shù)人才，并可繼續(xù)攻讀“智能科學(xué)與技術(shù)”以及相關(guān)技術(shù)學(xué)科、交叉學(xué)科的碩士和博士學(xué)位，成為“智能工程師”和“智能科學(xué)家”。

3　專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃

(1)實行學(xué)分制

總原則：兩階段模式。

第一年：完全剛性(大理、大文統(tǒng)一)。

第二年：通識+專業(yè)教育共存(學(xué)科通識平臺B1、B2組課程+部分專業(yè)核心課程)。

第三、四年：專業(yè)教育(專業(yè)核心課及專業(yè)限選、任選課1。

(2)專業(yè)核心課設(shè)置

除在學(xué)科通識階段已開設(shè)的數(shù)值計算與最優(yōu)化、離散數(shù)學(xué)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、計算機組成與結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理等課程，在專業(yè)教育階段設(shè)置如下專業(yè)核心課程：

高等程序設(shè)計(3，5學(xué)分)

操作系統(tǒng)原理(4學(xué)分)

人工智能基礎(chǔ)(4學(xué)分)

算法設(shè)計與分析(3學(xué)分)

計算機圖形圖像基礎(chǔ)(3學(xué)分)

(3)專業(yè)課程組設(shè)置

專業(yè)限選課和專業(yè)任選課我們實行課程組，學(xué)生完全根據(jù)個人興趣進(jìn)行選擇：

①專業(yè)限選課(分三個課程組，學(xué)生任選1組修讀，每組6學(xué)分)

課程組l：隨機過程，智能優(yōu)化與控制原理；

課程組2：腦與認(rèn)知科學(xué)，智能信息處理；

課程組3：模糊數(shù)學(xué)原理及應(yīng)用，模式識別基礎(chǔ)。

②專業(yè)任選課(6學(xué)分(按課程組選)+6學(xué)分(任選))

在以下課程組里任選1組

課程組1：機器學(xué)習(xí)導(dǎo)論，機器人學(xué)；

課程組2：計算機網(wǎng)絡(luò)原理，Web程序設(shè)計；

課程組3：計算機視覺基礎(chǔ)，

OpenGL程序設(shè)計。

在以下課程中任選2門

Linux／UNIX操作系統(tǒng)、Java程序設(shè)計、軟件設(shè)計模式、計算機動畫技術(shù)、程序設(shè)計、自動控制原理。

(4)課外培養(yǎng)

①文化素質(zhì)教育：采用多種形式進(jìn)行人文教育，讓學(xué)生學(xué)會做人、學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會生活，學(xué)會工作，如：邀請知名學(xué)者工程院院士楊叔子、孫家廣等來我院進(jìn)行素質(zhì)教育講座，組織學(xué)生積極開展“幫困助學(xué)”、“三下鄉(xiāng)”、“青年志愿者”獻(xiàn)愛心等活動。

②鼓勵學(xué)生積極參與各學(xué)科競賽、SIT項目和創(chuàng)新綜合實驗。

③讓學(xué)生參與方向?qū)嶒炇业目蒲泄ぷ鳎貜V知識面，提高科研能力。

4　教學(xué)改革和教學(xué)建設(shè)狀況

4.1　教學(xué)改革

強調(diào)計算機硬件、軟件及應(yīng)用技術(shù)三方面的融合，突出“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，組織專業(yè)教師認(rèn)真總結(jié)多年來的辦學(xué)經(jīng)驗，深入開展教學(xué)研究，提出一系列合理的教改方案。

(1)全面調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)計劃

按照“爭創(chuàng)優(yōu)秀，體現(xiàn)特色”的指導(dǎo)思想，我院將本專業(yè)培養(yǎng)計劃與國內(nèi)高水平院校看齊，并與國際接軌。參照ACM／1EEE-CS的《計算機教學(xué)計劃199I》和中國計算機學(xué)會教育委員會、全國高等學(xué)校計算機教育研究會聯(lián)合制訂的《計算機學(xué)科教學(xué)計劃1993~，從計算機科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科的知識組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合我院的實際情況，我們制定了有利于學(xué)科基本理論、基本知識和基本技能與方法系統(tǒng)性、完整性的掌握與訓(xùn)練，有利于設(shè)計與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)計劃。

(2)實行課程責(zé)任制

課程責(zé)任制是學(xué)院教學(xué)改革的一項重要措施，2000年底開始實施，其核心是將全院的教學(xué)任務(wù)分解為以課程為基本單元。

嚴(yán)格規(guī)范主要學(xué)位課程。對主講教師、助教、教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、考核方式等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)。每門課程設(shè)主講、助教、教學(xué)助理三種職位，明確職責(zé)，各負(fù)其責(zé)。將全院教學(xué)任務(wù)按課程特色分解組合，主講教師的教學(xué)任務(wù)與自身科研方向結(jié)合。為教師工作提供盡可能好的環(huán)境，這樣既有助于教學(xué)(如答疑、輔導(dǎo)、指導(dǎo)實驗)，又有助于學(xué)術(shù)交流及科研的開展。

經(jīng)過長時間的探索，我院形成了現(xiàn)在的《課程責(zé)任制實施方案》，并與學(xué)校“崗位津貼制度”有機結(jié)合，實現(xiàn)了責(zé)、權(quán)、利的統(tǒng)一。

(3)全面實行課程信息化(教案網(wǎng)頁化)

本院的信息化工作從99年初啟動，由院自籌資金自主開發(fā)《電子化教學(xué)支持系統(tǒng)――網(wǎng)上學(xué)苑》(獲2001年度校新世紀(jì)教育立項、2002年度校教學(xué)成果獎)，目前已投入使用多年，效果良好。學(xué)院出資鼓勵教師制作電子教案(已有50多門次受到學(xué)院資助)，要求所有課程的基本材料上網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)上查閱電子教案、網(wǎng)上答疑輔導(dǎo)、網(wǎng)上批閱作業(yè)，目前課堂教學(xué)多媒體化率已達(dá)到100％。

(4)構(gòu)建新的實驗體系

我院提出了“課程實驗――實驗課程――工程設(shè)計訓(xùn)練――畢業(yè)設(shè)計”的新型特色實驗體系。

明確“課程實驗”和“實驗課程”的內(nèi)涵與目標(biāo)，要求所有核心課程必有此環(huán)節(jié)。

“課程實驗”由理論課教師負(fù)責(zé)，主要利用計算機仿真平臺和工具驗證課堂所學(xué)，旨在加深對理論知識的理解。

“實驗課程”則是利用物理實驗設(shè)備進(jìn)行綜合實驗，是單獨的實驗課程，由實驗室教師負(fù)責(zé)，往往是幾門理論課程的綜合訓(xùn)練。

“工程設(shè)計訓(xùn)練”集中執(zhí)行3周，在本院的工程中心進(jìn)行，安排在第7學(xué)期。學(xué)生被分成若干小組，每個小組要求完成一個綜合設(shè)計任務(wù)，此部分也是畢業(yè)設(shè)計的預(yù)研。 “畢業(yè)設(shè)計”安排在第8學(xué)期，是對學(xué)生本科階段學(xué)習(xí)的綜合檢驗，也是走上工作崗位前的實戰(zhàn)訓(xùn)練。

這樣可不斷強化學(xué)生的動手能力，形成以技能訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計為主要目標(biāo)的新型鏈條式實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)模式。

4.2教學(xué)建設(shè)

(1)師資隊伍建設(shè)

我院不斷提高教師隊伍素質(zhì)，積極引進(jìn)高素質(zhì)人才，采取各種措施培養(yǎng)提高現(xiàn)有教師教學(xué)水平和學(xué)術(shù)能力，如：鼓勵中青年教師攻讀博士、碩士學(xué)位，參加外語培訓(xùn)等。

信息與智能技術(shù)系目前有26名專職教師，全部有碩士及以上學(xué)歷，其中教授6名，副教授10名，博士學(xué)位獲得者15人，其余全部為在讀博士。目前已初步建立起了一支老中青相結(jié)合，知識結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)相對合理的教師隊伍。

(2)實驗室建設(shè)

實驗室建設(shè)的指導(dǎo)思想是：

①一個目標(biāo)：培養(yǎng)具有創(chuàng)新與設(shè)計基本能力的高素質(zhì)人才，創(chuàng)建科學(xué)創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新的基本環(huán)境。

②二類體系：面向基本教學(xué)的技術(shù)與專業(yè)的基礎(chǔ)性實驗體系；面向創(chuàng)新與設(shè)計能力培養(yǎng)的研究型實驗體系。

③三個層次：驗證型；技能型；創(chuàng)新與設(shè)計型。

近年來，學(xué)校及學(xué)院對本專業(yè)實驗室的建設(shè)加大了資金投入力度，共投入經(jīng)費800余萬元，相繼建立與改造了DIY實驗室及軟件、硬件實驗室，建立了可信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)計算與工程、分布式與虛擬技術(shù)、圖形與圖像處理等多個方向?qū)嶒炇遗c大學(xué)生創(chuàng)新基地，添置了相應(yīng)的實驗與測試儀器，充分滿足了本專業(yè)師生學(xué)習(xí)、實驗及開展科研活動的需求。針對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，我們將以機器人為平臺構(gòu)建智能系統(tǒng)實驗室。

(3)實驗室全面實行開放式管理

篇（4）

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2007)16-31163-01

Discussion on the Practical Link Curricular System of Information and Calculation Science in Our University

REN Min-hong, GUO Tian-yin

(Department of Computer Science & Technology,Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003, China)

Abstract:Based on the actual situation of the university,the practical link curricular system of information and calculation science is presented under the principle of combining theory and practice. It conforms with professional specification and our university location and plays a very important role in educating application specialized talented person.

Key words:information and calculation science; practical link; curricular system

1 引言

信息與計算科學(xué)專業(yè)是1998年國家教育部進(jìn)行專業(yè)改革與調(diào)整后增設(shè)的新型復(fù)合型專業(yè)，它由信息科學(xué)、計算科學(xué)、運籌與控制科學(xué)等交叉滲透形成。由于發(fā)展時間短，該專業(yè)暴露出許多問題，諸如專業(yè)定位不明確、課程體系紊亂、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不完善等。特別是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，哪些課程應(yīng)該開出實驗？開出什么樣的實驗？應(yīng)該設(shè)立哪些課程設(shè)計？設(shè)計什么？認(rèn)識實習(xí)應(yīng)該到什么樣的單位實習(xí)？生產(chǎn)實習(xí)應(yīng)該到什么樣的單位實習(xí)？實習(xí)什么？這些問題所有開設(shè)此專業(yè)的院校都在探索實踐中。

2 我院信息與計算科學(xué)專業(yè)實際情況

我院是依托計算機科學(xué)與技術(shù)系開辦此專業(yè)的，有著濃厚的工科氛圍。在專業(yè)建設(shè)中充分發(fā)揮計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教師資源和實驗資源，確定了既符合《信息與計算科學(xué)專業(yè)教學(xué)規(guī)范》，又符合我院實際情況的兩個專業(yè)方向：圖形圖像處理和信息管理與信息處理。

本專業(yè)屬理科類專業(yè)，總學(xué)時2800學(xué)時，培養(yǎng)計劃中公共課（含兩課、基礎(chǔ)課、面向?qū)W科大類開設(shè)的課）必修占49.35%，選修占5%；學(xué)科基礎(chǔ)課必修占27.85%，選修占4.86%；專業(yè)方向課必修占9.29%，選修占3.64%。

3 實踐環(huán)節(jié)課程體系

我院屬于二類本科院校，辦學(xué)定位是扎根秦巴，服務(wù)基層。實踐環(huán)節(jié)特別重要，為培養(yǎng)學(xué)生動手能力提供了保證。實踐環(huán)節(jié)課程體系的好壞直接關(guān)系著“培養(yǎng)應(yīng)用型人才”目標(biāo)的實現(xiàn)。信息與計算科學(xué)專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)由課內(nèi)實驗、課程設(shè)計、實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)構(gòu)成。

3.1 課內(nèi)實驗

3.1.1 數(shù)學(xué)類實驗

數(shù)學(xué)類課程有：數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、空間解析幾何、常微分方程、離散數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、數(shù)值分析、運籌學(xué)、數(shù)據(jù)分析。概率論與數(shù)理統(tǒng)計開設(shè)10學(xué)時實驗，數(shù)值分析開設(shè)8學(xué)時實驗，運籌學(xué)開設(shè)14學(xué)時實驗，數(shù)據(jù)分析開設(shè)14學(xué)時實驗。總計46學(xué)時實驗，占數(shù)學(xué)類課程總學(xué)時的5.91%。其目的一是通過實驗課，掌握常用的數(shù)學(xué)軟件（如Matlab、SAS等）的使用，加深對相關(guān)數(shù)學(xué)概念的理解；二是訓(xùn)練學(xué)生用數(shù)學(xué)工具解決實際問題的能力；三是以相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題為背景，要求學(xué)生自己編寫程序，訓(xùn)練學(xué)生的算法設(shè)計與編程能力。

3.1.2 計算機類實驗

計算機類公共課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程有：信息技術(shù)基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計（VC++）、網(wǎng)站建設(shè)與網(wǎng)頁設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、軟件工程、微型計算機原理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)原理、編譯原理、操作系統(tǒng)。信息技術(shù)基礎(chǔ)開設(shè)40學(xué)時實驗，C語言程序設(shè)計開設(shè)20學(xué)時實驗，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計（VC++）開設(shè)20學(xué)時實驗，網(wǎng)站建設(shè)與網(wǎng)頁設(shè)計開設(shè)24學(xué)時實驗，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法開設(shè)24學(xué)時實驗，數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用開設(shè)20學(xué)時實驗, 軟件工程開設(shè)6學(xué)時實驗, 微型計算機原理開設(shè)20學(xué)時實驗, 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)開設(shè)28學(xué)時實驗, 計算機網(wǎng)絡(luò)原理開設(shè)10學(xué)時實驗，編譯原理開設(shè)6學(xué)時實驗, 操作系統(tǒng)開設(shè)6學(xué)時實驗。總計204學(xué)時實驗，占計算機類公共課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程總學(xué)時的35.05%。該類課程實驗使學(xué)生加深理解計算機類基礎(chǔ)課程的基本概念，打好軟件設(shè)計和開發(fā)的基礎(chǔ)。

圖形圖像處理方向課有：信息論與編碼、計算智能、數(shù)字圖像技術(shù)、計算機動畫設(shè)計技術(shù)、計算機圖形學(xué)、靜態(tài)圖像處理工具、數(shù)據(jù)壓縮與存儲、OpenGL編程技術(shù)、計算機輔助設(shè)計技術(shù)。信息論與編碼開設(shè)6學(xué)時實驗，計算智能開設(shè)10學(xué)時實驗，數(shù)字圖像技術(shù)開設(shè)10學(xué)時實驗，計算機動畫設(shè)計技術(shù)開設(shè)20學(xué)時實驗，計算機圖形學(xué)開設(shè)10學(xué)時實驗，靜態(tài)圖像處理工具開設(shè)10學(xué)時實驗，數(shù)據(jù)壓縮與存儲開設(shè)10學(xué)時實驗，OpenGL編程技術(shù)開設(shè)10學(xué)時實驗，計算機輔助設(shè)計技術(shù)開設(shè)10學(xué)時實驗。總計96學(xué)時實驗，占圖形圖像處理方向課總學(xué)時的24.24%。該類課程實驗培養(yǎng)學(xué)生圖形圖像處理能力。

信息管理與信息處理方向課有：信息論與編碼、人工智能、信息系統(tǒng)開發(fā)工具、信息系統(tǒng)分析與設(shè)計、算法設(shè)計與分析、信息系統(tǒng)案例分析、ERP技術(shù)、信息管理學(xué)基礎(chǔ)、信息安全與密碼、數(shù)據(jù)挖掘。信息論與編碼開設(shè)6學(xué)時實驗，人工智能開設(shè)10學(xué)時實驗，信息系統(tǒng)開發(fā)工具開設(shè)20學(xué)時實驗，信息系統(tǒng)分析與設(shè)計開設(shè)10學(xué)時實驗，算法設(shè)計與分析開設(shè)10學(xué)時實驗，信息系統(tǒng)案例分析開設(shè)10學(xué)時實驗，ERP技術(shù)開設(shè)20學(xué)時實驗，信息管理學(xué)基礎(chǔ)開設(shè)4學(xué)時實驗，信息安全與密碼開設(shè)4學(xué)時實驗，數(shù)據(jù)挖掘開設(shè)4學(xué)時實驗，總計98學(xué)時實驗，占圖形圖像處理方向課總學(xué)時的22.48%。該類課程實驗培養(yǎng)開發(fā)和使用管理信息系統(tǒng)的能力。

3.2 課程設(shè)計

課程設(shè)計有：數(shù)據(jù)庫開發(fā)與設(shè)計課程設(shè)計、數(shù)據(jù)分析課程設(shè)計、圖形圖像處理課程設(shè)計、信息系統(tǒng)分析與設(shè)計課程設(shè)計。

數(shù)據(jù)庫開發(fā)與設(shè)計課程設(shè)計進(jìn)行2周，主要訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計和開發(fā)能力。數(shù)據(jù)分析課程設(shè)計進(jìn)行2周，主要訓(xùn)練學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力和SAS軟件的使用能力。圖形圖像處理課程設(shè)計針對圖形圖像處理方向開設(shè)，進(jìn)行2周，主要訓(xùn)練學(xué)生的圖形圖像處理綜合能力。信息系統(tǒng)的分析與設(shè)計課程設(shè)計針對信息管理與信息處理方向開設(shè)，進(jìn)行2周，主要訓(xùn)練學(xué)生的開發(fā)和使用管理信息系統(tǒng)的綜合能力。

3.3 實習(xí)

實習(xí)有：認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)。認(rèn)識實習(xí)是對專業(yè)知識的認(rèn)知實習(xí)，可選擇大中型企業(yè)和科研機構(gòu)作為實習(xí)單位，因為大中型企業(yè)的信息管理化程度較高，在科研機構(gòu)可以讓學(xué)生感受到科學(xué)計算的應(yīng)用和計算機在科學(xué)計算中的應(yīng)用。生產(chǎn)實習(xí)是專業(yè)實習(xí)，也可選擇大中型企業(yè)和科研機構(gòu)作為實習(xí)單位。在實習(xí)中讓學(xué)生了解企業(yè)信息管理系統(tǒng)的運作模式和科學(xué)計算的應(yīng)用。

3.4 其它實踐環(huán)節(jié)

其它實踐環(huán)節(jié)有：軍訓(xùn)、計算機技能訓(xùn)練、公益勞動、科研實踐、就業(yè)實踐和畢業(yè)設(shè)計。

軍訓(xùn)是我院各專業(yè)都開設(shè)的實踐環(huán)節(jié)，一般由學(xué)生處負(fù)責(zé)實施，在第一學(xué)期新生報到后進(jìn)行，進(jìn)行2周，主要訓(xùn)練學(xué)生的軍事技能，鍛煉學(xué)生“不怕苦、不怕累”的精神和毅力。計算機技能訓(xùn)練在第一學(xué)期進(jìn)行，進(jìn)行1周，主要訓(xùn)練學(xué)生的常用軟件的使用能力。公益勞動在第二學(xué)期第1周進(jìn)行，可安排一些工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動和各種服務(wù)性勞動，如植樹造林，打掃衛(wèi)生，幫助烈軍屬和殘疾人等，主要鍛煉學(xué)生熱愛勞動、關(guān)心他人的觀念。科研實踐在第五學(xué)期進(jìn)行，進(jìn)行2周，主要鍛煉學(xué)生的科研能力。就業(yè)實踐在第六學(xué)期暑假進(jìn)行，讓學(xué)生在暑假里參加人才招聘會，在招聘單位參加專業(yè)實習(xí)。目的是讓學(xué)生熟悉招聘環(huán)節(jié)，鍛煉招聘時隨機應(yīng)變的能力。就業(yè)實踐結(jié)束后學(xué)生應(yīng)提交就業(yè)實踐報告。畢業(yè)設(shè)計是本科階段最后一個實踐環(huán)節(jié)，也是比較重要的實踐環(huán)節(jié)，在第八學(xué)期進(jìn)行，進(jìn)行14周。通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，來分析和解決信息和科學(xué)計算方面技術(shù)問題的能力。鞏固、擴大和深化學(xué)生在各門課程和各個實踐性環(huán)節(jié)中所學(xué)的知識和技能。使學(xué)生受到各個方面的綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計題目一般由指導(dǎo)教師自定，學(xué)生根據(jù)自己的實際情況選題。

4 試點

文中提出的信息與計算科學(xué)專業(yè)實踐環(huán)節(jié)課程體系，在我院2003級和2004級中進(jìn)行了試點，獲得了良好的效果。我院信息與計算科學(xué)專業(yè)從2002年開始招生，2002級采用信息與計算科學(xué)專業(yè)第一版培養(yǎng)計劃，理論多，實踐少，也沒有專業(yè)方向，學(xué)生反映實踐少，動手能力差，遇到實際問題無從下手，沒有專業(yè)方向，沒有針對性。2003級和2004級采用信息與計算科學(xué)專業(yè)第二版培養(yǎng)計劃，采用文中提出的實踐環(huán)節(jié)課程體系，學(xué)生反映較好，普遍認(rèn)為動手能力得到提高，專業(yè)方向明確。

5 結(jié)束語

我院的信息與計算科學(xué)專業(yè)依托計算機科學(xué)與技術(shù)系開辦，工科氛圍濃厚，文中提出的信息與計算科學(xué)專業(yè)實踐環(huán)節(jié)課程體系體現(xiàn)了這一點，也體現(xiàn)了我院的辦學(xué)定位。當(dāng)然，該課程體系也存在一些問題和不足，這將在以后的運行中逐步完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]李林, 曹曉東，等. 一般工科院校信息與計算科學(xué)專業(yè)建設(shè)中的幾個問題[J]. 理工高教研究, 2003,22(4):127-128.

[2]郭天印, 任民宏. 關(guān)于制定信息與計算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的思考與體會[J]. 大學(xué)時代, 2006,(3):103-105.

篇（5）

近年來，嵌入式技術(shù)在工業(yè)控制、通信設(shè)備、醫(yī)療儀器及航空航天等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能家居等都以嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在這樣的背景下，市場對嵌入式人才的需求越來越重視。但就目前來看，當(dāng)前高校計算機專業(yè)關(guān)于嵌入式技術(shù)方面的教學(xué)還存在一定問題，往往過于注重軟件方面的程序開發(fā)，忽略了硬件嵌入式技術(shù)的研究和教學(xué)。

在這樣的背景下，本文以CDIO功課教學(xué)模式為基礎(chǔ)，探討了計算機硬件嵌入式技術(shù)的發(fā)展方向和人才培養(yǎng)內(nèi)容與方法，旨在為相關(guān)研究與實踐提供參考。

一、CDIO模式概述

CDIO模式屬于一種工程教育模式，是國家工程教育改革的一項突破性成果，由麻省理工學(xué)院等四所大學(xué)組成的研究團隊歷時四年研究獲得。CDIO模式代表構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)及運作四個過程，以產(chǎn)品整個生命周期為載體，讓學(xué)生對產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行各個階段進(jìn)行學(xué)習(xí)，實踐性較強。

CDIO理念繼承了歐美先進(jìn)工程教育改革觀念，創(chuàng)新性的提出了可操作性的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，對于提升功課教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義，代表了當(dāng)代工程教育的發(fā)展方向和趨勢[1]。

就我國來看，工科教育體系需要積極培養(yǎng)出與世界接軌的工程師，但我國工科教育實踐還存在著諸多問題，過于注重理論和輕視實踐，過于注重學(xué)習(xí)而忽略創(chuàng)新，在這樣的背景下，應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)并應(yīng)用CDIO工程教育模式。

二、基于CDIO理念分析計算機硬件課程存在的問題

CDIO的核心為構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)及運作，強調(diào)實踐性和創(chuàng)新性，基于這一理念，分析我國計算機課程中存在的主要問題。

2.1缺乏設(shè)計能力培養(yǎng)

近年來計算機技術(shù)發(fā)展較快，應(yīng)用越來越廣泛，使得計算機系統(tǒng)復(fù)雜度提升，傳統(tǒng)軟硬件相隔離的設(shè)計方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代計算機系統(tǒng)要求。計算機系統(tǒng)平臺搭建、軟硬件協(xié)同設(shè)計等成為主流設(shè)計思想，但當(dāng)前計算機硬件技術(shù)相關(guān)課程缺乏對學(xué)生這種先進(jìn)設(shè)計能力的有效培養(yǎng)。

2.2缺乏可編程芯片設(shè)計能力培養(yǎng)

我國工科高校開設(shè)計算機硬件課程很少涉及到關(guān)于芯片編程的實驗課程，僅有的實驗安排在大肆，但受到教育體制的影響，許多學(xué)生畢業(yè)設(shè)計不涉及到芯片編程就不會認(rèn)真學(xué)習(xí)，這就大大弱化了對學(xué)生可編程芯片設(shè)計能力的培養(yǎng)。

2.3缺乏創(chuàng)新能力培養(yǎng)

收到實驗條件等因素的影響，現(xiàn)有計算機硬件實驗大多針對的是純硬件邏輯，缺乏橫向功能拓展和縱向功能延伸，給予學(xué)生的創(chuàng)新空間較少，學(xué)生在現(xiàn)有條件下難以完成綜合性和創(chuàng)新性的設(shè)計。

三、嵌入式技g發(fā)展現(xiàn)狀

嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計算機系統(tǒng)，其以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，以具體應(yīng)用為核心，軟硬件可進(jìn)行裁剪來滿足應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)要求，例如功能要求、穩(wěn)定性要求、功耗要求、成本要求及體積大小要求等[2]。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)計算機技術(shù)、電子技術(shù)與各行各業(yè)應(yīng)用的有效結(jié)合，其應(yīng)用前景廣泛。

嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用使得計算機分類模式發(fā)生了改變，從傳統(tǒng)的按體積進(jìn)行分來變化為通用型和嵌入型兩類，涉及到的領(lǐng)域十分廣泛，例如醫(yī)療領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、工業(yè)控制領(lǐng)域及金融領(lǐng)域中都能夠看到嵌入式系統(tǒng)的身影。嵌入式系統(tǒng)中軟硬件結(jié)合，要想從事此項工作，需要具備較高的計算機技能水平，具體來說如下：

一方面，是電子工程、通信工程等硬件專業(yè)方面的人才，這些人才以硬件設(shè)計和開發(fā)為主，開發(fā)硬件驅(qū)動程序，對硬件原理掌握較為清楚，但這些人才對復(fù)雜的軟件系統(tǒng)往往能力較差，例如復(fù)雜應(yīng)用軟件、嵌入式操作系統(tǒng)的程序設(shè)計等。

另一方面，是偏軟件專業(yè)的人才，這些人才在軟件開發(fā)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)上造詣較高，且如果軟件方面人才掌握了相關(guān)硬件原理，完全可以自主開發(fā)硬件驅(qū)動程序，硬件設(shè)計完成后則需要依賴于軟件實現(xiàn)系統(tǒng)功能。但就目前來看，許多企業(yè)將硬件設(shè)計部分外包，硬件設(shè)計能力較弱，對硬件有所忽視，這就造成市場上對硬件嵌入式技術(shù)方面的人才短缺。

四、基于CDIO模式計算機硬件嵌入式技術(shù)發(fā)展方向

4.1無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

近年來，移動設(shè)備發(fā)展快速，無線網(wǎng)絡(luò)也隨之發(fā)展起來，人們對無線網(wǎng)的需求也越來越大，而軟件系統(tǒng)是否能夠支持無線網(wǎng)絡(luò)也成為了嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵所在[3]。因此，在今后的一段時期內(nèi)，無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用將成為嵌入式技術(shù)的重要發(fā)展方向，就目前來看，WIFI、藍(lán)牙技術(shù)及無線傳輸技術(shù)等的應(yīng)用越來越成熟，但需要注意的是，這些技術(shù)有著一定的局限性，其傳輸距離大多較近，這就需要在未來研發(fā)的過程中著重解決遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯栴}，例如3G協(xié)議棧的開發(fā)等。

4.2網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)

在嵌入式系統(tǒng)不斷發(fā)展和應(yīng)用的背景下，各種互聯(lián)網(wǎng)接口受到關(guān)注，傳統(tǒng)的單片機難以滿足對互聯(lián)網(wǎng)接口的要求，從而催生了各種新型的嵌入式系統(tǒng)，例如微型處理器，從互聯(lián)網(wǎng)接口方面來看，嵌入式處理器能夠支持TCP/IP、USB、CAN、IEE1394等多種通信接口，一些先進(jìn)的嵌入式處理器甚至能夠同時支持幾種接口，但同時也需要一些硬件驅(qū)動程序，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)輕松上網(wǎng)，打破眾多用戶上網(wǎng)的時空限制。

4.3人工智能技術(shù)

歸根結(jié)底，嵌入式技術(shù)的應(yīng)用就是滿足人類相關(guān)的應(yīng)用服務(wù)，人工智能化的發(fā)展和使用則能夠提升嵌入式技術(shù)的服務(wù)水平，將人工智能技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)或產(chǎn)品相結(jié)合，實現(xiàn)人機交互，擴展嵌入式系統(tǒng)的服務(wù)應(yīng)用范圍。就目前來看，人工智能技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)的結(jié)合在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用較為成熟，能夠降低手術(shù)病人受到的傷害[4]。

而隨著技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍將會得到進(jìn)一步拓展，例如自動控壓裝置、自動控溫裝置等智能化儀表的應(yīng)用越來越多，這都會促進(jìn)人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

五、基于CDIO模式的計算機硬件嵌入式技術(shù)人才培養(yǎng)

計算機硬件嵌入式技術(shù)課程的學(xué)習(xí)是一個系統(tǒng)性、長期性的過程，需要循序漸進(jìn)，不僅涉及到原油的硬件課程，還涉及到后續(xù)嵌入式技術(shù)理論知識和嵌入式設(shè)計開發(fā)等。本文結(jié)合CDIO工程教育模式和理念，探討計算機硬件嵌入式技術(shù)的人才培養(yǎng)方向和方法，具體來說如下。

5.1學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)基本知識

CDIO工程教育模式強調(diào)對構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)及運作等產(chǎn)品整個生命周期的研究和學(xué)習(xí)，而對于嵌入式系統(tǒng)來說，其構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)及運作都離不開嵌入式系統(tǒng)的基本知識，因此，在計算機硬件嵌入式技術(shù)人才培養(yǎng)過程中，嵌入式基本知識的學(xué)校至關(guān)重要。

嵌入式系統(tǒng)大體可以分為三類，其一為傳統(tǒng)的實時多任務(wù)系統(tǒng)，即RTOS系統(tǒng)，主要包括Vxworks操作系統(tǒng)、Tornado開發(fā)平臺等；其二為嵌入式Linux操作系統(tǒng)，其不僅可以作為服務(wù)器的操作系統(tǒng)，在嵌入式領(lǐng)域也有著良好的應(yīng)用前景，系統(tǒng)免費，支持的軟件眾多，這會大大降低嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)成本；其三為Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)，如Microsoft等，其進(jìn)入嵌入式市場前景良好，Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)雖然于近幾年才被研發(fā)出來，但卻能夠迅速搶占市場，尤其對于智能手機、顯示儀表等對界面要求較高，Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用有著良好的效果。通過對嵌入式系統(tǒng)這些基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生全面掌握嵌入式軟件整體開發(fā)環(huán)境情況和開發(fā)平臺，形成對系統(tǒng)開發(fā)理性、直觀的認(rèn)識[5]。

5.2 ARM技術(shù)及嵌入式微處理器

當(dāng)前嵌入式處理器種類較多，例如ARM處理器、MIPS處理器及PowerPC處理器等，其中應(yīng)用最為廣泛的處理器當(dāng)屬ARM，ARM有著四個通用處理器系列，不同系列能夠提供的性能有所差異，但基本覆蓋了大多應(yīng)用領(lǐng)域，有效滿足了不同應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用需求。以SecurCore系列為例，其專門應(yīng)用于對安全等級要求較高的場合。因此，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生積極學(xué)習(xí)ARM技術(shù)及相關(guān)嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)，為后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)實踐奠定基礎(chǔ)。

5.3指令系統(tǒng)與硬件電路設(shè)計

一般來說，ARM微處理器有兩種工作狀態(tài)，且其能夠在兩種工作狀態(tài)之間隨時切換，第一種工作狀態(tài)為ARM狀態(tài)，在這種工作狀態(tài)下，處理器執(zhí)行的ARM指令為32位字對齊指令[6]；第二種工作狀態(tài)為Thumb狀態(tài)，在這種工作狀態(tài)下，處理器執(zhí)行的是Thumb指令，屬于16位半字對齊指令。兩種狀態(tài)下指令有著一定的關(guān)系，即Thumb指令集合為ARM指令集合的功能子集，但相較于等價ARM代碼來說，其能夠有效節(jié)省存儲空間，節(jié)省比例能夠達(dá)到30%-40%之間。

對于嵌入式技術(shù)來說，其軟硬件可以裁剪，因此應(yīng)當(dāng)做好硬件電路設(shè)計工作，通過有效的硬件電路設(shè)計來獲取最優(yōu)硬件組合，提升嵌入式系統(tǒng)的硬件性能。

除了上述提到的說那個方面之外，數(shù)字電路、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法及匯編語言和編程語言等也較為重要，需要在計算機硬件嵌入式技術(shù)人才培養(yǎng)中有所側(cè)重。

六、結(jié)論

綜上所述，在計算機領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，計算機硬件嵌入式技術(shù)越來越受到關(guān)注，計算機嵌入式技術(shù)人才的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)以CDIO模式為指導(dǎo)，以市場需求為導(dǎo)向，以嵌入式技術(shù)發(fā)展趨勢為依據(jù)，合理選擇教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)先進(jìn)的計算機硬件嵌入式技術(shù)人才。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]蘇英.基于CDIO的微機原理與接口技術(shù)教學(xué)研究[J].中國管理信息化，2016（10）：218-219.

[2]楊偉力 李偉民 楊盛毅.基于CDIO理念的嵌入式系統(tǒng)課程改革實踐[J].科教導(dǎo)刊（上旬刊），2016（06）：56-57.

[3]徐武雄.基于CDIO的地方高校嵌入式系統(tǒng)仿真實驗室建設(shè)研究[J].中國電力教育，2012（19）：98-99.

篇（6）

據(jù)統(tǒng)計,2005年中國IT人才的缺口為42.5萬人,今后每年也至少會有20萬人的缺口,而目前計算機及軟件專業(yè)學(xué)生的就業(yè)壓力逐年加大。一方面,社會需要大量的計算機人才,另一方面,計算機及軟件專業(yè)畢業(yè)生數(shù)量大,難以找到合適的工作,形成了巨大反差。什么原因?“中國軟件人才生存狀況”調(diào)查發(fā)現(xiàn),教育體制的落后導(dǎo)致了軟件專業(yè)畢業(yè)生缺乏實際編程能力,無法適應(yīng)企業(yè)的實際需要。地方性本科院校培養(yǎng)的學(xué)生中,有90%以上是面對企業(yè)的軟件從業(yè)人員,因此我們在教學(xué)改革過程中必須非常重視社會需求,并將其反映到教學(xué)改革規(guī)劃中。立足于培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)科技、經(jīng)濟和社會發(fā)展需要,具有良好的整體素質(zhì)的高級專門人才,是我們面臨的重大課題。

1計算機本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想

在高等教育大眾化的今天,地方本科院校的生源情況、學(xué)生質(zhì)量、教育教學(xué)優(yōu)勢、學(xué)生就業(yè)領(lǐng)域和社會需求,決定了地方本科院校必須走應(yīng)用型人才培養(yǎng)之路。就計算機專業(yè)而論,社會需要不同類型的計算機人才,這是共識[1]。

因此,設(shè)計計算機本科應(yīng)用人才培養(yǎng)模式,既要吸收國際先進(jìn)的課程體系(如CC2001、SE2004、IS2002、CE2004、IT2006)經(jīng)驗,又要考慮高等教育大眾化的大背景、地方本科院校的實際情況及社會需求。地方本科院校不應(yīng)盲目追求培養(yǎng)研究/學(xué)術(shù)型人才,而應(yīng)該將重點放在培養(yǎng)工程/系統(tǒng)開發(fā)型和技術(shù)/應(yīng)用型人才上,在工程性及應(yīng)用性方面辦出特色。

2計算機本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)

計算機科學(xué)與技術(shù)可分為三個基本學(xué)科形態(tài)(理論、抽象和設(shè)計)[2]。計算機本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是理論夠用和適用、有一定的系統(tǒng)級認(rèn)識能力和抽象能力、具備很強的設(shè)計能力和工程實踐能力。

2.1知識要求

知識是能力和素質(zhì)表現(xiàn)的基礎(chǔ)。計算機應(yīng)用型人才培養(yǎng)不僅應(yīng)強調(diào)應(yīng)用能力,而且應(yīng)強調(diào)基礎(chǔ)知識體系。基礎(chǔ)知識體系包括離散結(jié)構(gòu)、模擬電路和數(shù)字電路、程序設(shè)計基礎(chǔ)、算法與復(fù)雜性(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))、計算機組織與體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、程序設(shè)計語言(面向?qū)ο蠹夹g(shù))、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、圖形學(xué)和可視化計算(計算機圖形學(xué))、智能系統(tǒng)(人工智能)等。在上述知識的基礎(chǔ)上,再培養(yǎng)學(xué)生強化某個專業(yè)方向(如軟件工程方向、信息系統(tǒng)方向及信息技術(shù)方向)應(yīng)用性知識的構(gòu)建。

2.2能力要求

(1) 系統(tǒng)級的認(rèn)識能力。系統(tǒng)級的認(rèn)識能力是綜合知識掌握能力的體現(xiàn),學(xué)生要既能理解系統(tǒng)各層次的細(xì)節(jié),又能站在系統(tǒng)總體的角度,從宏觀上認(rèn)識系統(tǒng)。這種理解必須超越各組成部分的實現(xiàn)細(xì)節(jié),認(rèn)識到計算機的軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及它們的建立和分析過程。

(2) 抽象(模型化)能力。主要為數(shù)據(jù)采集方法和假設(shè)的形式說明、模型的構(gòu)造與預(yù)測、實驗分析和結(jié)果分析。

(3) 設(shè)計能力。主要為需求說明、規(guī)格說明、設(shè)計和實現(xiàn)方法、測試和分析,用來開發(fā)求解給定問題的系統(tǒng)。

2.3素質(zhì)要求

目前,大部分用人單位對求職者的素質(zhì)要求可歸納為以下10項:(1)誠實和正直;(2)口頭和書面交流能力;(3)協(xié)同工作能力;(4)人際交往能力;(5)工作動力和主動性;(6)職業(yè)道德;(7)分析能力;(8)靈活性和適應(yīng)能力;(9)計算機技能;(10)自信。誠實和正直高居素質(zhì)要求的第一位,充分說明社會對畢業(yè)生良好精神品質(zhì)的重視。計算機本科應(yīng)用型人才主要面向企業(yè)進(jìn)行軟件項目設(shè)計,涉及到團隊開發(fā)及與客戶溝通問題,因此口頭和書面交流能力、協(xié)同工作能力、人際交往能力、協(xié)調(diào)及項目管理能力也非常重要。

3計算機本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案

計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科發(fā)展迅猛,知識更新快,應(yīng)用面廣,學(xué)科交叉程度高,這就要求教學(xué)內(nèi)容更新快,專業(yè)面要寬。但是在有限的4年時間內(nèi),也不能設(shè)置過寬的口徑,對于核心課程,還是應(yīng)該保持相對穩(wěn)定和強化,特別要注意對學(xué)生軟件設(shè)計能力的訓(xùn)練。根據(jù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合國內(nèi)外計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教育的發(fā)展?fàn)顩r及用人單位的社會要求,調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)計劃。要以“平臺+模塊”方式構(gòu)建人才培養(yǎng)方案,強調(diào)課程體系的學(xué)科性、完整性、先進(jìn)性、實用性原則,貫穿理論、抽象和設(shè)計的學(xué)科三大形態(tài),突出設(shè)計的重要性。

3.1平臺

平臺是各個模塊(或稱為專業(yè)方向)共同的知識體系。綜合CC2001(CS2001)、SE2004、CE2004、IS2002及IT2006課程體系[3](/ education/curric_vols/CC2005-March06Final.pdf),應(yīng)以CS2001為基本平臺,壓縮部分過于理論化的知識,增加CE2004的部分知識領(lǐng)域,重點擴充CC2001知識領(lǐng)域的軟件工程、信息系統(tǒng)及信息技術(shù)的內(nèi)容。要求學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握離散結(jié)構(gòu)、模擬電路和數(shù)字電路、程序設(shè)計基礎(chǔ)、算法與復(fù)雜性(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))、計算機組織與體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、程序設(shè)計語言(面向?qū)ο蠹夹g(shù))、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、圖形學(xué)和可視化計算(計算機圖形學(xué))、智能系統(tǒng)(人工智能)等領(lǐng)域的知識。

3.2模塊

模塊也指專業(yè)方向,以加強部分領(lǐng)域的知識要求。

(1) 軟件工程方向:增加對軟件工程知識領(lǐng)域的要求,包括軟件需求、軟件設(shè)計、軟件構(gòu)建、軟件測試、軟件維護(hù)、軟件工程工具和方法、軟件質(zhì)量等內(nèi)容。

(2) 信息系統(tǒng)方向:增加對信息系統(tǒng)知識領(lǐng)域的要求,包括信息系統(tǒng)基礎(chǔ)、電子商務(wù)策略、架構(gòu)和設(shè)計、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的物理設(shè)計和實現(xiàn)、分析和邏輯設(shè)計、項目管理實踐等內(nèi)容。

(3) 信息技術(shù)方向:增加對信息技術(shù)知識領(lǐng)域的要求,包括信息技術(shù)基礎(chǔ)、人機互動、信息保證及安全、信息管理、綜合編程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)計算、系統(tǒng)管理及維護(hù)、系統(tǒng)體系及整合等內(nèi)容。

在上述“平臺+模塊”的基礎(chǔ)上,注意理論與實踐相結(jié)合,壓縮理論課時,增加實驗課時,讓學(xué)生在實驗中體會和驗證理論知識。壓縮專業(yè)選修課課時,增加專業(yè)選修課數(shù)量,介紹學(xué)科前沿,開拓學(xué)生視野,專業(yè)選修課盡量采用英文原版教材。

4計算機本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)措施

應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案的實施需要一系列的保障措施。其中,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是能否實現(xiàn)計算機本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。

4.1加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括基本實驗、課程設(shè)計、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、開放實驗、項目開發(fā)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等多方面的內(nèi)容。

基本實驗是計算機學(xué)科教學(xué)實驗的基本要求,配合課程教學(xué),使學(xué)生達(dá)到基本要求。

課程設(shè)計是綜合本課程知識和基本實驗技能進(jìn)行的實驗設(shè)計,如操作系統(tǒng)的課程設(shè)計可以包括下列內(nèi)容:文件系統(tǒng)、進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理、進(jìn)程間通訊等。

綜合性實驗培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,這類實驗就是我們常說的“大作業(yè)”。它要綜合多門課程的知識,如客戶/服務(wù)器實驗就包括計算機網(wǎng)絡(luò)、編程語言及數(shù)據(jù)庫方面的知識。

設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和獨立工作能力,一般教師只提出設(shè)計任務(wù),規(guī)定實驗的環(huán)境和條件,由學(xué)生進(jìn)行技術(shù)方案、技術(shù)路線的設(shè)計。

開放實驗培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力,學(xué)生自擬實驗任務(wù)、自行設(shè)計完成實驗。

項目開發(fā)是培養(yǎng)學(xué)生研究開發(fā)能力的重要手段,指導(dǎo)教師給定大型開發(fā)項目的要求,由多位學(xué)生合作完成。綜合性強、難度大、時間長,具有挑戰(zhàn)性,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,以產(chǎn)品原型為最終成果。

畢業(yè)實習(xí)對學(xué)生的能力培養(yǎng)很重要,可縮短學(xué)校教育與社會流行技術(shù)、工具的差距,滿足學(xué)生畢業(yè)后的工作需要。畢業(yè)實習(xí)的時間安排應(yīng)該更加靈活,可充分利用二、三年級暑假的時間進(jìn)行短期實習(xí)(或者見習(xí)),讓學(xué)生盡早接觸企業(yè),以便更好地在三、四年級有針對性地選擇專業(yè)方向或者選修課程。

畢業(yè)設(shè)計可以綜合反映學(xué)生4年本科學(xué)習(xí)的知識和技能,學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計掌握科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)的基本方法。畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生完成比較大規(guī)模的完整軟件產(chǎn)品設(shè)計,掌握軟件需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼、測試、維護(hù)等一套基本技術(shù)流程和軟件文檔(設(shè)計說明書)的寫作規(guī)范。

培養(yǎng)具有較強設(shè)計能力和工程實踐能力的人才,需要精心設(shè)計上述各個實踐教學(xué)環(huán)節(jié),確保人才培養(yǎng)質(zhì)量,實現(xiàn)培養(yǎng)計算機應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

4.2改變教學(xué)和實驗方式

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與實驗教學(xué)是分離的,課堂教學(xué)處于主導(dǎo)地位,實驗處于輔助地位,而且課堂教學(xué)具有非常鮮明的教導(dǎo)主義色彩,不太強調(diào)學(xué)習(xí)者的內(nèi)在條件,學(xué)生只是扮演接受者的角色,長此以往,學(xué)生很難學(xué)會學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義強調(diào)學(xué)習(xí)者主導(dǎo)作用,在計算機教育方面,課堂教學(xué)與實驗教學(xué)合二為一,互為補充,強調(diào)教師的責(zé)任是為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境,其顯著特征是基于問題的學(xué)習(xí)(PBL)和訓(xùn)練學(xué)生的批判思維(CT)。就編程認(rèn)知問題來說,建構(gòu)主義要求教師為編程學(xué)習(xí)提供一個更為整合的環(huán)境,這些工具將和各個抽象層次的可視化支持結(jié)合起來,使學(xué)生在直覺上了解計算的控制。

4.3教學(xué)、科研、生產(chǎn)一體化

教學(xué)、科研、生產(chǎn)一體化是當(dāng)代世界高等教育發(fā)展的大趨勢。教學(xué)不可能沒有科研的支撐,科研也不可能脫離生產(chǎn)實際,三者密切結(jié)合,不可分離。要實現(xiàn)本科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),就更應(yīng)該強調(diào)教學(xué)、科研、生產(chǎn)三位一體。這就要鼓勵教師到生產(chǎn)實際中去發(fā)現(xiàn)問題,形成科研項目,開展研究,將科研中出現(xiàn)的問題作為典型案例,在課堂中講解;將科研項目進(jìn)行必要的分解,組織高年級學(xué)生參與項目開發(fā),為完成畢業(yè)設(shè)計提供條件,將生產(chǎn)、科研與教學(xué)緊密結(jié)合起來。只有這樣才能豐富實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,為項目開發(fā)、畢業(yè)設(shè)計提供豐富的素材,使學(xué)生更好地適應(yīng)生產(chǎn)實際。

5計算機本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)評價

教學(xué)評價是教學(xué)工作的指揮棒,當(dāng)人才培養(yǎng)模式改變后,教學(xué)評價也應(yīng)該作相應(yīng)的改變,否則人才培養(yǎng)模式的改變就是一句空話。應(yīng)該加強實踐環(huán)節(jié)的考核,在課程成績中加大實驗考核的比重,加大項目開發(fā)、科技活動在課外學(xué)分中的比重,注重導(dǎo)師對學(xué)生的考評。給予教師更大的教學(xué)空間和教學(xué)自由,在符合基本教學(xué)規(guī)范的前提下,鼓勵教師開展形式多樣的課堂教學(xué)、實驗教學(xué)改革和教學(xué)研究,鼓勵教師將科研與教學(xué)相結(jié)合。

引進(jìn)社會評價機制。人才培養(yǎng)效果要接受社會檢驗,實習(xí)單位、用人單位及畢業(yè)校友的反饋是重要社會評價源,要形成一個長效的社會評價機制,促進(jìn)教育教學(xué)工作持續(xù)不斷地改進(jìn)。

6小結(jié)

總之,地方本科院校計算機應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究是一個新穎而又迫切的問題,需要我們作長期艱苦的探索。既要充分吸收國際最新的課程體系,又要充分考慮高等教育大眾化的背景、各高校的具體實際及社會需求的變化,不斷改進(jìn)計算機應(yīng)用型人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)措施及教學(xué)評價方法,以培養(yǎng)合格的高質(zhì)量人才。

參考文獻(xiàn):

[1] 蔣宗禮. 認(rèn)識計算學(xué)科 分類培養(yǎng)優(yōu)秀人才[J].計算機教育,2006(5):25-27.

[2] 中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002研究組. 中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2001.

[3]Mike Hart. The Information Technology Model Curriculum[J]. Journal of Information Technology Education,2006(5):338-342.

A Teaching Model of Application-oriented Undergraduate Major in Computer in Local Universities

CHEN Xu-dong1, CHEN Wei-jun2, LUO Yu-dong2

篇（7）

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-5913(2007)14-0027-03

1引言

數(shù)據(jù)挖掘是一門綜合性的交叉學(xué)科，它融合了概率統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫、人工智能、機器學(xué)習(xí)、信息檢索、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、高性能計算、數(shù)據(jù)可視化以及面向?qū)ο蠹夹g(shù)等，在保險業(yè)、電信業(yè)、交通業(yè)、零售業(yè)、銀行業(yè)正在被越來越廣泛深入地使用，同時在生物學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)等領(lǐng)域也逐漸顯現(xiàn)出技術(shù)優(yōu)勢，特別是在客戶關(guān)系管理系統(tǒng)、個性化網(wǎng)站設(shè)計、電子商務(wù)系統(tǒng)、搜索引擎等方面數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)顯示出了獨特的魅力。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)正在以一種全新的概念改變著計算機應(yīng)用的方式。

從最近計算機技術(shù)的發(fā)展以及學(xué)生就業(yè)方面來看，對本校的應(yīng)用性本科生開設(shè)“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程迫在眉睫。但數(shù)據(jù)挖掘給人的感覺就是“高深莫測”，當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域主要是博士生、碩士生研究的領(lǐng)域，數(shù)據(jù)挖掘課程也只在一些重點大學(xué)的研究生或高年級的本科生中開設(shè)，應(yīng)用型本科院校以及一些高職高專幾乎都沒有開設(shè)此類課程。這限定了數(shù)據(jù)挖掘作為一門既有理論又有實踐價值學(xué)科的應(yīng)用和推廣，筆者認(rèn)為很可惜。從計算機專業(yè)的學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計以及就業(yè)角度分析，相當(dāng)多的同學(xué)以后會從事電子商務(wù)類軟件的開發(fā)，而這類應(yīng)用目前都漸漸基于Web作為應(yīng)用平臺，面對的是海量的數(shù)據(jù)信息，因此讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)挖掘的思想和方法對提高計算機素養(yǎng)很有必要。即使將來從事控制、通信、游戲、圖像處理等軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)挖掘的思想和方法也很容易找到用武之地。

2數(shù)據(jù)挖掘課程開設(shè)的可行性分析

從計算機技術(shù)發(fā)展以及學(xué)生就業(yè)反饋的信息，筆者覺得數(shù)據(jù)挖掘的思想、方法以及算法對應(yīng)用型本科生是很重要的，并且讓學(xué)生掌握好這門課程也是完全可能的。我校從1998年以來一直在高年級本科生中開設(shè)了“人工智能”課程，但從教學(xué)效果上來看，很不理想。“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”這門課程在不少地方很像“人工智能”，“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程中的一些思想就是從“人工智能”中發(fā)展過來的，但是“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程與“人工智能”課程有一個本質(zhì)的區(qū)別，就是數(shù)據(jù)挖掘從誕生的一開始就是面向大量的、實際的數(shù)據(jù)庫信息，因此，具有極強的應(yīng)用性，如果將“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程看做是“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”課程的自然延伸，同時充分利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、人工智能、面向?qū)ο蠹夹g(shù)與方法、Web技術(shù)、概率統(tǒng)計等課程的基礎(chǔ)，就能夠?qū)ⅰ皵?shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程開設(shè)好。于是兩年前，筆者在應(yīng)用型本科生中做了嘗試，就是取消原來的“人工智能”課程，取而代之的是“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程，從兩年的教學(xué)實踐以及教學(xué)效果上看，行之有效。并且在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，雖然數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)要用到人工智能的一些思想和方法，但沒有“人工智能”課程作為前導(dǎo)課程，沒有任何影響，因為，數(shù)據(jù)挖掘中的一些人工智能思想在“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程的教學(xué)中是自成體系的，并且是以比“人工智能”中的方法更加簡單、更加直接、更加面向應(yīng)用的方式。開設(shè)“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程必須以下列的課程作為基礎(chǔ)(前導(dǎo)課程)，當(dāng)然這些課程都是一些常規(guī)課程。

1) 必須深入學(xué)習(xí)一門程序設(shè)計語言，通過這門語言的學(xué)習(xí)可以掌握程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識，并且掌握面向?qū)ο笏枷腴_發(fā)的精髓，能夠進(jìn)行可視化程序設(shè)計。學(xué)習(xí)程序設(shè)計絕不是記住程序設(shè)計語言的語法就行了，而要努力做到將應(yīng)用中的思想變?yōu)槌绦颉＿@一點是計算機專業(yè)學(xué)生的基本素養(yǎng)。這一環(huán)節(jié)沒有做好，其余的計算機專業(yè)的專業(yè)課程，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、編譯原理、軟件工程等就無法學(xué)習(xí)，即使學(xué)了，也不能真正掌握。筆者從計算機發(fā)展和應(yīng)用角度，推薦學(xué)習(xí)C/C++和Java，要求對C++的模板以及STL或Java的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(在Java的util包中)能夠較好掌握。

2) 掌握“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程，特別是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中的樹的特點和應(yīng)用。在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中，樹主要以二叉樹為主，對于一般的樹，在當(dāng)前的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)中都是將一般的樹轉(zhuǎn)化為二叉樹來進(jìn)行處理的，但是在數(shù)據(jù)挖掘中這樣不太方便。數(shù)據(jù)挖掘中的很多算法都涉及到樹的應(yīng)用，并且大多都是不太規(guī)則的樹，在數(shù)據(jù)挖掘中，采用樹的思想與Java中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類或C++中的STL相結(jié)合的方法，能夠得到很好的效果。

3) 掌握“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”課程中數(shù)據(jù)庫操作的特點和應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘的對象主要是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，但作為數(shù)據(jù)挖掘?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息量往往很大，因此，為了提高挖掘的效率，需要建立數(shù)據(jù)倉庫，或者需要在算法上加工，盡量減少掃描數(shù)據(jù)庫的次數(shù)。

4) 掌握“Web技術(shù)”。這是因為Internet已經(jīng)廣泛應(yīng)用并且深入人心，未來的軟件相當(dāng)多的都是基于Web平臺之上，因此，對于Web挖掘不僅重要，而且具有直接的應(yīng)用價值。當(dāng)前Internet上的軟件如一些知名網(wǎng)站、搜索引擎以及一些電子商務(wù)系統(tǒng)，采用了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，得到了很多有價值的信息或提高了個性化能力，大大增強了企業(yè)的競爭力。因此，掌握“Web技術(shù)”課程對Web挖掘很有裨益。

5) 熟悉“概率統(tǒng)計”課程中的思維方式，對各種分布以及條件概率能夠熟練掌握，在數(shù)據(jù)挖掘中的分類、關(guān)聯(lián)規(guī)則等領(lǐng)域很多挖掘方法都靈活運用了概率統(tǒng)計中的思想和方法。

從“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程的教學(xué)實踐中明顯看出，主要需要以上幾門課程，并且教學(xué)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生不僅能夠掌握數(shù)據(jù)挖掘的思想、方法以及算法，通過對一些主要的挖掘算法的實現(xiàn)，對“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”、“程序設(shè)計語言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“Web技術(shù)”以及“概率統(tǒng)計”掌握得更加深刻，將“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”作為“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”的自然延伸，是“程序設(shè)計語言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“Web技術(shù)”以及“概率統(tǒng)計”的綜合運用得到良好效果。

3 “數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程的設(shè)置

一門課程的設(shè)置，不僅要根據(jù)當(dāng)前計算機技術(shù)的發(fā)展，同時也要根據(jù)當(dāng)前學(xué)生的就業(yè)需求，充分考慮到應(yīng)用型本科學(xué)生的特點。兩年前，經(jīng)過多方面的考慮以及參考了各種國內(nèi)國外數(shù)據(jù)挖掘的教材以及論文后決定，“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程教學(xué)學(xué)時定為32課時，講課22學(xué)時，上機實驗10學(xué)時。在這個總的學(xué)時定下來之后，就是對“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程的內(nèi)容設(shè)計，這是最重要的環(huán)節(jié)。精選出的內(nèi)容不僅要反映數(shù)據(jù)挖掘的特點以及最新發(fā)展，還要結(jié)合應(yīng)用型本科生的特點，要具有很強的針對性，重點要突出，要能夠“學(xué)以致用”。最后“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容如下：

1) 數(shù)據(jù)挖掘綜述2學(xué)時。本講側(cè)重于從兩、三個具體應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分析得出采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的重要性與必要性，可以選取客戶關(guān)系管理、體育競技、信息安全和商業(yè)欺詐等作為案例，然后給出完整的數(shù)據(jù)挖掘定義和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的分類，以及數(shù)據(jù)挖掘需要的一些前導(dǎo)課程的知識要點。

2) 數(shù)據(jù)挖掘過程及當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘的軟件工具2學(xué)時。數(shù)據(jù)挖掘的過程是數(shù)據(jù)抽取與集成、數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理、數(shù)據(jù)的選擇與整理、數(shù)據(jù)挖掘以及結(jié)論評估。本講重點講解挖掘的過程，強調(diào)數(shù)據(jù)預(yù)處理對挖掘的重要意義，對于缺省的值、殘缺的值等的處理方法。讓學(xué)生對數(shù)據(jù)挖掘的整體過程有清楚的理解。然后介紹一下當(dāng)前流行的商品化數(shù)據(jù)挖掘軟件如IBM的IntelligentMiner和加拿大Simon Fraser 大學(xué)的DBMiner。

3) 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘與序列模式挖掘6學(xué)時。在介紹關(guān)聯(lián)規(guī)則原理的基礎(chǔ)上，主要介紹著名算法Apriori及其改進(jìn)、FP_Tree算法、用于序列模式挖掘的AprioriSome算法。每個算法需要2學(xué)時，對每個算法要進(jìn)行徹底分析，不僅能夠理解算法的原理、思想以及過程，還要分析算法提出人為什么會提出這種算法，在日常生活中的含義是什么，算法的優(yōu)點和缺點是什么，以及如何用Java或C++來編程實現(xiàn)該算法。最后，對多層次關(guān)聯(lián)以及數(shù)量關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘做個簡單介紹即可。

4) 分類技術(shù)4學(xué)時。介紹分類的原理，主要講解ID3和C4.5、樸素貝葉斯分類，簡單介紹一下BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類。對于C4.5要求能夠從原理上把握整個算法，能夠進(jìn)行連續(xù)值的離散化處理，理解C4.5比ID3的優(yōu)勢所在；對于樸素貝葉斯分類，要深刻理解該分類的原理以及貝葉斯信念網(wǎng)絡(luò)的工作原理。特別的，對于FP_TREE以及C4.5算法的實現(xiàn)，需要用到不規(guī)則樹，提出用C++或Java解決這種不規(guī)則樹的方法。

5) 聚類技術(shù)4學(xué)時。在介紹聚類的重要性和分類的基礎(chǔ)上主要介紹劃分聚類PAM算法思想以及基于密度聚類DBSCAN，對于當(dāng)前重要的聚類STING和CLIQUE做個簡單介紹。最后，比較聚類和分類的不同之處。

6) Web挖掘與個性化推薦技術(shù)4學(xué)時。對于Web挖掘從內(nèi)容挖掘、訪問行為挖掘和結(jié)構(gòu)挖掘三個方面進(jìn)行講解，重點講解個性化技術(shù)。對基于最小關(guān)聯(lián)規(guī)則集的個性化推薦以及基于協(xié)作篩的個性化推薦作深入剖析，并指出在當(dāng)今網(wǎng)站設(shè)計中的重要意義。

7) 上機實驗設(shè)計。精選五個上機實驗。第一個實驗是關(guān)聯(lián)規(guī)則的Apriori算法或FP_Tree算法的實現(xiàn)，兩個任選一個，如果選擇Apriori的話，需要采取一些效率改進(jìn)措施；第二個實驗是序列模式挖掘中的AprioriSome算法；第三個實驗是分類技術(shù)中的ID3或C4.5算法，這兩個算法的主體相同，任做一個即可；第四個實驗是聚類中的PAM或DBSCAN算法，兩個任選一個；第五個實驗是利用協(xié)作篩進(jìn)行個性化網(wǎng)站的智能推薦。以上五個實驗每個實驗2學(xué)時，建議編程語言采用Java或C++，最后挖掘結(jié)果具有可理解性。

當(dāng)然，以上的課程內(nèi)容設(shè)計會隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，不斷進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)不斷變化的計算機技術(shù)發(fā)展與社會需求。

4 “數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”教學(xué)實踐總結(jié)

兩年前，雖然已對“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程作了充分準(zhǔn)備，但在剛開設(shè)這門課程的時候，很擔(dān)心這門“高深莫測”的課程的教學(xué)效果。但經(jīng)過兩年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，這門課程的教學(xué)效果比預(yù)想的還要好。通過對該門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅基本掌握了數(shù)據(jù)挖掘的基本原理和算法，同時對以前的一些主干課程如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解和運用有了非常深刻的認(rèn)識。更為重要的是，本課程的五個實驗都是數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域中最經(jīng)典、最重要的算法，通過對這些算法的編程實現(xiàn)，不僅理解了數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵算法的精髓，同時，這些數(shù)據(jù)挖掘算法實現(xiàn)的程序經(jīng)過不斷改進(jìn)、加工，性能不斷提高，由于都是源代碼，可以將這些算法應(yīng)用到一些實用的軟件系統(tǒng)如客戶關(guān)系管理系統(tǒng)、個性化網(wǎng)站中去，收到良好效果。此外，在網(wǎng)上的一些數(shù)據(jù)挖掘論壇中，經(jīng)常看到一些初學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的研究生或技術(shù)人員很想看一看數(shù)據(jù)挖掘經(jīng)典算法的具體程序?qū)崿F(xiàn)，我們也將這兩年不斷改進(jìn)的程序源代碼作為免費資源贈送給了不少同行，也為數(shù)據(jù)挖掘的推廣應(yīng)用貢獻(xiàn)了微薄之力。

5結(jié)束語

“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”課程的教學(xué)嘗試目前主要針對的是本校應(yīng)用型計算機專業(yè)本科生，雖然收到了良好的效果，但“數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”絕不僅僅是計算機專業(yè)學(xué)生才需要掌握的課程，對于我校通信系、電力系、自動化系等工科專業(yè)，經(jīng)濟系、管理系甚至一些文科類的學(xué)生也很有價值，因此，怎樣在非計算機專業(yè)的應(yīng)用型本科生中開設(shè)好這門新興課程，甚至在高職高專學(xué)生中也開設(shè)好這門課程，則是需要作進(jìn)一步的探索和嘗試。

參考文獻(xiàn)：

[1] 毛國君. 數(shù)據(jù)挖掘原理與算法[M]. 北京：清華大學(xué)出版社,2005.

[2] 陳文偉. 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)[M]. 北京工業(yè)大學(xué)出版社,2002.

[3] 余力. 電子商務(wù)個性化[M]. 北京：清華大學(xué)出版社,2007.

A Test to Applied College Students on Teaching Data Mining

XU Jin-bao

(Dept. of Computer Engineering, Nanjing Institute of Technology,

Nanjing 211100,China)

篇（8）

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0245-02

理工科創(chuàng)新人才應(yīng)具有扎實的理工科理論基礎(chǔ)、較強的創(chuàng)新能力、較高的綜合素質(zhì)。近年來，許多理工科高校針對如何提高理工科大學(xué)生創(chuàng)新能力方面提出了許多有益的措施，出要表現(xiàn)為通過強化創(chuàng)新教育理念，改革人才培養(yǎng)機制，營造創(chuàng)新人才成長氛圍，打造創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺，促進(jìn)和推動創(chuàng)新人才培養(yǎng)。這就需要我們對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)應(yīng)以新的教育教學(xué)理念改革人才培養(yǎng)模式；以時代對人才的需求轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、更新教學(xué)內(nèi)容、探索教學(xué)手段，這樣才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實踐能力的創(chuàng)新人才。近年來，機器人作為機械學(xué)、電子學(xué)、計算機技術(shù)、人工智能等學(xué)科的典型載體，被廣泛作為創(chuàng)新平臺的選題之一。為了推進(jìn)理工科大學(xué)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)進(jìn)程，激發(fā)學(xué)習(xí)和動手實踐的積極性，我們提出了以機器人為教育平臺，研究培養(yǎng)理工科大學(xué)創(chuàng)新人才的實踐創(chuàng)新能力。

1 機器人教育創(chuàng)新平臺介紹

機器人教育不僅是知識創(chuàng)新的平臺，而且也是鍛煉動手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的優(yōu)秀平臺。歐美國家對其相當(dāng)重視，都已經(jīng)制定出了全國范圍的發(fā)展規(guī)劃。例如，美國十分重視機器人教育在基礎(chǔ)教育中的作用，通過開設(shè)和開展機器人課程、有關(guān)機器人的課外活動、機器人主題夏令營和利用機器人技術(shù)作為輔助手段等四種途徑來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。目前美國高校的機器人教育主要表現(xiàn)為：（1）越來越多的美國高校在工程類一年級新生中開設(shè)機器人公開課以及相關(guān)的機器人課程；（2）機器人作為課程學(xué)習(xí)的平臺，已逐漸應(yīng)用到高校其他課程中。日本是世界上機器人教育水平和機器人文化普及最高的國家之一。在日本，不僅每所大學(xué)都有高水平的機器人研究會、而且定期舉辦機器人創(chuàng)新設(shè)計和制作大賽。通過大賽，不僅加速了日本機器人技術(shù)的普及，而且培養(yǎng)了一批創(chuàng)新型人才和機器人研究應(yīng)用人才。近年來，韓國充分認(rèn)識到了機器人教育的重要性，也加大投入開展機器人教育方面的研究工作。同時新加坡、臺灣和香港地區(qū)，也在機器人教育方面取得了長足的進(jìn)步。目前，國內(nèi)已有部分高校研制開發(fā)出了較為成型的機器人教學(xué)研究設(shè)備，例如上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)等。上海交通大學(xué)以國際和國內(nèi)的機器人競技比賽為基礎(chǔ)，構(gòu)建了開放式學(xué)生創(chuàng)新平臺，并規(guī)劃和設(shè)計了基于發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方法的實驗，為學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造力和想象力提供了一個開放的實驗平臺。綜上所述，建設(shè)機器人創(chuàng)新機制，以先進(jìn)機器人技術(shù)自主創(chuàng)新研究平臺、提升該領(lǐng)域創(chuàng)新能力、促進(jìn)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展為目的，已成為國內(nèi)外創(chuàng)新人才教育的重要途徑和手段。因此，本文提出探索機器人教育平臺對如何培養(yǎng)創(chuàng)新理工科人才就顯得尤為重要。

2 機器人教育創(chuàng)新平臺建設(shè)

我們提出以機器人為教育平臺，以提高理工科大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力為主線，以培養(yǎng)出社會急需的創(chuàng)新型工程技術(shù)創(chuàng)新人才為目標(biāo)的思想，重點突出實踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合；科學(xué)新技術(shù)與工程實踐應(yīng)用相結(jié)合，探索出創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)與提高創(chuàng)新能力的路子。具體來講，我們以機器人技術(shù)為技術(shù)，從課堂教學(xué)、實踐教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計、科技競賽和參與科研等五個方面來培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

課程教學(xué)中是以近機電類工程技術(shù)類學(xué)生為試點，大力開展與機器人技術(shù)相關(guān)的課程教學(xué)，廣泛征求有關(guān)專家意見并汲取兄弟院校在此方面提供的寶貴經(jīng)驗，結(jié)合創(chuàng)新目的在近機電類工程類本科教學(xué)計劃中設(shè)置“機器人技術(shù)及應(yīng)用”相關(guān)理論課程。在《機械原理》、《微機原理》、《傳感器技術(shù) 》、《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》等課程中添加章節(jié)介紹機器人相關(guān)技術(shù)。充分利用各種教育資源，采取多種教學(xué)手段，如多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)現(xiàn)場演示，從中穿插旨在培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力的機器人組裝、調(diào)試等內(nèi)容。

實驗實踐教學(xué)中廢除陳舊的實驗，減少驗證性實驗，增設(shè)綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗。以理論和實踐相結(jié)合的形式，在實驗課中，鼓勵學(xué)生“大膽實踐”，各種傳感器、電路板的制作和焊接完全自己動手，機械傳動機構(gòu)盡可能熟練拆裝。學(xué)生加深對機器人技術(shù)涉及的多學(xué)科門類的了解。

畢業(yè)設(shè)計中向畢業(yè)班學(xué)生開放此平臺，鼓勵他們在畢業(yè)設(shè)計中盡可能發(fā)揮自己的聰明才智，搞出一些有顯著創(chuàng)新特色的項目。提出以智能機器人為開發(fā)平臺的相關(guān)設(shè)計課題，根據(jù)學(xué)生各自的特點，可分成機構(gòu)設(shè)計組、功能擴展組、軟件設(shè)計組，幾個組相互協(xié)調(diào)，齊頭并進(jìn)。給予一定的資助，能把學(xué)生的設(shè)計成果以創(chuàng)新產(chǎn)品形式制造出來。

科技競賽中根據(jù)機器人技術(shù)涉及學(xué)科門類多、知識領(lǐng)域廣的特點，同時也為了使更多的同學(xué)了解機器人科學(xué)，定期進(jìn)行機器人課外活動，定期舉辦機器人講座，在全校范圍內(nèi)組織機器人大賽，開設(shè)機器人比賽論壇，為機器人愛好者開辟一個發(fā)表新見解、交流新思想的窗。

在參與教師科研中，讓大學(xué)生參與到老師的機器人相關(guān)的科研項目中，為學(xué)生參與科研活動提供平臺，可以使學(xué)生較早進(jìn)入科研狀態(tài)，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識極為有益。

3 機器人創(chuàng)新設(shè)計制作

依托新疆大學(xué)機械工程學(xué)院大學(xué)生機器人創(chuàng)新實驗室，本校5名本科生在教師指導(dǎo)下，對普通電動輪椅進(jìn)行改造，設(shè)計制作一款全自動智能電動輪椅，如圖1所示。

作為開放式的移動平臺，此款移動機器人完全遵循國際先進(jìn)的模塊化設(shè)計理念，將移動機器人與PC的概念融為一體。高度開放的軟、硬件結(jié)構(gòu)，便于用戶擴展、添加軟件算法與硬件設(shè)備，全面支持電氣、電子、控制、機械、計算機等學(xué)科教學(xué)、科研研究，適合于高等院校作為綜合的科研開發(fā)平臺，具有性能穩(wěn)定、硬件精度高、軟件可擴展性強等特點，如圖1所示。

整個機器人的電氣控制模塊開發(fā)如圖2所示，此智能輪椅可實現(xiàn)創(chuàng)建非機構(gòu)化環(huán)境的地圖，高精度和高可靠性的自定位，靈敏迅捷的避障，自動路徑規(guī)劃，局部動態(tài)環(huán)境中的自主導(dǎo)航，手動與自主雙模式可切換，基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙控操作，基于觸摸顯示器和語音識別的人機交互，基于語音和視頻的多媒體導(dǎo)游等功能（如圖2）。

4 結(jié)語

機器人創(chuàng)新培養(yǎng)是近年來各高校教學(xué)改革一個非常活躍的方向，文本提出以機器人為教育平臺，從課堂教學(xué)、實踐教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計、科技競賽和參與科研等五個方面來培養(yǎng)創(chuàng)新人才。并以機械學(xué)、電子學(xué)、計算機技術(shù)、人工智能等學(xué)科作為典型載體，使得各個專業(yè)的工程技術(shù)類學(xué)生都可以參與到機器人創(chuàng)新中，不但要設(shè)計出機器人所需的各種零件，并且要參與加工和制作。并以智能輪椅為例進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計制作，這樣不但能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，并且增強了他們的動手能力。

參考文獻(xiàn)

[1] R.Siegwart，I.R.Nourbakhsh.自主移動機器人導(dǎo)論[M].李人厚，譯.西安交通大學(xué)出版社，2006.

[2] 薩哈.機器人導(dǎo)論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

篇（9）

1 背 景

江蘇省政府和南京市把計算機軟件產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先鼓勵發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，作為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的重點發(fā)展。南京市政府特別重視計算機與信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提出提升規(guī)模、企業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新的主要目標(biāo)[1-2]。早在2011年，南京市委和市政府就提出《關(guān)于以打造一谷兩園軟件產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為重點高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)中國軟件名城的意見》，提出將南京建設(shè)為中國軟件名城的目標(biāo)，計算機軟件產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)收入預(yù)期達(dá)到4 000億元以上，并在2020年初步建成世界軟件名城。從軟件技術(shù)與專業(yè)人才培養(yǎng)角度來說，數(shù)字媒體技術(shù)作為計算機軟件產(chǎn)業(yè)中的一個重要發(fā)展方向，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與人工智能近年來日臻活躍，越來越顯現(xiàn)出發(fā)展的活力與潛在的前景。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)學(xué)生從總體上講應(yīng)具有較扎實的計算機和數(shù)字媒體基礎(chǔ)知識，掌握數(shù)字媒體基礎(chǔ)、圖形圖像處理、音頻視頻處理、流媒體、虛擬現(xiàn)實、游戲編程等專業(yè)基礎(chǔ)知識；具備包括虛擬現(xiàn)實、多媒體編程、網(wǎng)絡(luò)游戲、數(shù)字圖像處理和計算機視覺等專業(yè)技術(shù)的能力，具有圖形、圖像、音頻、視頻處理及數(shù)字媒體應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。

2 數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)預(yù)期形成的專業(yè)與人才特色

依據(jù)數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)中游戲行業(yè)對人才的迫切需求，以學(xué)生系統(tǒng)能力培養(yǎng)為主線，以新型應(yīng)用型工程技術(shù)人才為培養(yǎng)目標(biāo)，將當(dāng)前游戲開發(fā)中的最新編程平臺與先進(jìn)技術(shù)引入專業(yè)課程體系，按照網(wǎng)絡(luò)游戲與手機游戲開發(fā)工程師的知識和實踐能力組織課程的設(shè)置，通過計算機圖形學(xué)、三維建模、移動游戲開發(fā)編程、網(wǎng)絡(luò)游戲開發(fā)編程、Unity3D開發(fā)引擎的游戲開發(fā)技術(shù)等專業(yè)課程的設(shè)置，突出以游戲開發(fā)工程師為培養(yǎng)目標(biāo)的學(xué)生實踐能力鍛煉。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)依托行業(yè)內(nèi)企業(yè)多年的數(shù)字媒體產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗與培訓(xùn)能力，進(jìn)行產(chǎn)教融合與校企合作辦學(xué)，突出以游戲開發(fā)為主的數(shù)字媒體技術(shù)方向的專業(yè)特色，更好地滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)定位需求，并為后期工程教育認(rèn)證打下基礎(chǔ)。

3 數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)建設(shè)的主要內(nèi)容

3.1 以游戲開發(fā)為主要特色的課程體系建設(shè)

突出以游戲開發(fā)為主要特色的數(shù)字媒體技術(shù)培養(yǎng)方向，主要專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程由以下組成：數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機圖形學(xué)、三維建模、操作系統(tǒng)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、網(wǎng)絡(luò)游戲開發(fā)編程、移動游戲開發(fā)編程、游戲UI設(shè)計、游戲算法、游戲開發(fā)技術(shù)、圖形處理技術(shù)等。課程的總體分布與關(guān)系見表1。

我們多選用新出版的優(yōu)秀教材，將教材的適用性作為教學(xué)過程控制的主要監(jiān)測點。對于知識更新較快的課程，組織有經(jīng)驗的教師自編教材并及時修訂，跟蹤反映數(shù)字媒體技術(shù)產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新成果。

3.2 實踐實訓(xùn)基地建設(shè)

產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的實踐教學(xué)模式是計算機類專業(yè)辦學(xué)的一大特色[3]，學(xué)院始終把創(chuàng)建校外產(chǎn)學(xué)研實習(xí)基地工作放在重要位置，使得學(xué)生獲得實際的研究、開發(fā)、設(shè)計的實踐教學(xué)機會，全方位、系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力[4]。目前，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)依托的計算機工程學(xué)院，同東軟集團股份有限公司、中軟國際集團有限公司、南京麥瑞克科技有限公司、江蘇萬和等多家大中型企業(yè)簽訂了《共建教育實習(xí)基地協(xié)議書》。通過校外實習(xí)基地，學(xué)生能夠參與數(shù)字媒體產(chǎn)品開發(fā)過程，在實踐中加強學(xué)生的實際工作能力[5]，從而達(dá)到培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強、富有團隊精神的應(yīng)用型高級數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)人才的目標(biāo)。學(xué)生從第6學(xué)期的專業(yè)實習(xí)、第7學(xué)期的工程項目實踐與畢業(yè)實習(xí)參與到學(xué)院合作方――南京麥瑞克科技有限公司的研發(fā)項目中，專業(yè)實習(xí)與工程項目實踐是數(shù)字媒體技術(shù)方向的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過專業(yè)實習(xí)與工程項目實踐，學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握游戲開發(fā)的知識體系和整個流程，以及具體案例的開發(fā)過程，鍛煉自身的實踐動手能力。學(xué)生在實訓(xùn)中掌握了企業(yè)項目實際管理流程，提高了適應(yīng)能力。學(xué)生以實踐開發(fā)小組為單位完成相關(guān)系統(tǒng)功能與模塊設(shè)計，撰寫相應(yīng)的策劃文檔以及開發(fā)規(guī)范文檔，根據(jù)設(shè)計選擇相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行資源優(yōu)化和打包，對于系統(tǒng)進(jìn)行集成開發(fā)與部署。開發(fā)報告應(yīng)包含組員角色及分工、系統(tǒng)的分析和設(shè)計報告、項目開發(fā)流程管理的要點、實踐總結(jié)等內(nèi)容，并附有軟件系統(tǒng)的完整開發(fā)用例源代碼。指導(dǎo)教師根據(jù)實踐的情況，包括實踐小組的講解和演示，總結(jié)實踐開發(fā)的收獲、創(chuàng)新與成果。

專業(yè)實習(xí)是綜合性實踐環(huán)節(jié)，通過專業(yè)實習(xí)可以讓學(xué)生理解游戲系統(tǒng)的完整開發(fā)過程。專業(yè)實習(xí)涉及游戲UI設(shè)計、三維建模、圖形處理技術(shù)等核心專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)課程。通過專業(yè)實習(xí)，學(xué)生可以在游戲開發(fā)的方法和技術(shù)、系統(tǒng)分析與設(shè)計、計算機軟硬件的配置與管理、虛擬現(xiàn)實開發(fā)等方面得到鍛煉。通過建模，學(xué)生可以完整地理解游戲場景系統(tǒng)開發(fā)的整個過程。例如在游戲場景房屋模型制作項目，通過三維建模與一些基本的操作命令，學(xué)生可以搭建常見游戲場景中的房屋模型，完成房屋模型制作的工作，為以后制作大型場景打下技術(shù)基礎(chǔ)。

工程項目實踐涉及面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、C#程序設(shè)計、移動游戲開發(fā)編程、游戲開發(fā)技術(shù)等核心專業(yè)課程。工程項目實踐的內(nèi)容包括聯(lián)機火線戰(zhàn)爭、虛擬旅游、跑酷類游戲等綜合性游戲開發(fā)項目，讓學(xué)生對游戲的開發(fā)流程有詳細(xì)的了解，熟練使用Unity游戲引擎工具，在游戲的策劃―游戲的界面交互設(shè)計―游戲的開發(fā)邏輯―游戲優(yōu)化―游戲―游戲上傳等整個游戲開發(fā)全生命周期內(nèi)進(jìn)行綜合性工程項目實踐，同時工程項目實踐有利于培養(yǎng)學(xué)生的書面表達(dá)能力、全面策劃思考能力、自主學(xué)習(xí)能力、需求研發(fā)能力和探索創(chuàng)新能力。

3.3 合作辦學(xué)

2016年起，金陵科技學(xué)院計算機工程學(xué)院與澳大利亞昆士蘭理工學(xué)院（QUT）合作，采用“2+2”聯(lián)合培養(yǎng)模式，共同培養(yǎng)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的本科人才。QUT課程體系采用CDIO工程教育思想，著重鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。自2016年開始學(xué)院在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中嵌入NIIT（National Institute of Information Technology，印度國家信息技術(shù)學(xué)院）課程模塊，培養(yǎng)具備國際視野的數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)人才。2016年數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的計劃招生人數(shù)為40人，班級為正常教學(xué)班，不單獨針對國外學(xué)習(xí)而組班。在新生入學(xué)教育時，鼓勵學(xué)生通過雅思考試，在大學(xué)三年級申請去昆士蘭理工學(xué)院深造。數(shù)字媒體技術(shù)的人才培養(yǎng)借鑒了澳洲高等教育教學(xué)的先進(jìn)模式和成功經(jīng)驗，包括外方優(yōu)秀的教學(xué)形式、考核方式及評估標(biāo)準(zhǔn)。合作教育將由引進(jìn)外方優(yōu)秀教師與中方資深教師共同完成。在大學(xué)一年級下學(xué)期做雅思考試動員，相應(yīng)的英語課程引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行雅思綜合英語、雅思口語、雅思讀寫、雅思聽說、英語語言和文化、學(xué)術(shù)英語課程的學(xué)習(xí)，為雅思考試做好準(zhǔn)備。通過雅思考試的學(xué)生可以申請出國學(xué)習(xí)，國外第二階段的專業(yè)課學(xué)習(xí)將采用全英文學(xué)習(xí)。通過國外的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生將全面地掌握網(wǎng)絡(luò)游戲、手機游戲、虛擬現(xiàn)實等數(shù)字媒體相關(guān)的基本理論與方法，能綜合運用所學(xué)知識與技能去分析和解決數(shù)字媒體領(lǐng)域的實際問題，同時擁有專業(yè)和外語雙重素質(zhì)，成為富有責(zé)任心和創(chuàng)新能力的國際化應(yīng)用型優(yōu)質(zhì)人才。出國的學(xué)生完成昆士蘭理工學(xué)院后兩年的專業(yè)課程學(xué)習(xí)，畢業(yè)時將獲得雙學(xué)位證書。未出國的學(xué)生按照教學(xué)計劃繼續(xù)完成國內(nèi)的學(xué)業(yè)，畢業(yè)時將具有較強的計算機技術(shù)應(yīng)用能力，能熟練使用常見游戲開發(fā)及虛擬現(xiàn)實軟件，掌握信息檢索、文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法，具有獨立獲取知識、較強的綜合分析與管理的能力及一定的科學(xué)研究能力。

昆士蘭理工學(xué)院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的8門專業(yè)基礎(chǔ)課為：Programming for Visual Design、Real-time 3D Computer Graphics、Data Structures and Algorithms、Databases、Computer Games Studies、Virtual Environments、Software Development、AI for Games。我院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)大一、大二的教學(xué)計劃中與之對接的課程是：視覺設(shè)計編程、實時3D計算機圖形學(xué)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計算機游戲基礎(chǔ)、三維建模、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、游戲開發(fā)中的人工智能8門課。由于這8門課程基本為專業(yè)基礎(chǔ)課，因而數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)大一、大二的教學(xué)計劃對于國內(nèi)和準(zhǔn)備去國外學(xué)習(xí)的學(xué)生而言都通用，可以做到跟后續(xù)專業(yè)課程的無縫對接。在教學(xué)計劃中，我院上述8門課程使用昆士蘭理工學(xué)院的教材、課件等教學(xué)資料，按昆士蘭理工學(xué)院的要求完成教學(xué)任務(wù)。視覺設(shè)計編程（Programming for Visual Design）課程以C#課程為切入點講授數(shù)字娛樂產(chǎn)業(yè)涉及的編程技術(shù)；三維建模（Virtual Environments）主要講解三維建模內(nèi)容；游戲開發(fā)中的人工智能（AI for Games）以講解游戲算法為主。將國外實時3D計算機圖形學(xué)、游戲開發(fā)中的人工智能、視覺設(shè)計編程、三維建模與實時渲染技術(shù)等最新的課程逐步地引入我院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的教學(xué)體系，不斷促進(jìn)專業(yè)水平的提高。

4 結(jié) 語

實踐證明，我校數(shù)字媒體技術(shù)的人才培養(yǎng)計劃的實施，進(jìn)一步完善了應(yīng)用型工程型本科人才培養(yǎng)體系，國內(nèi)IT企業(yè)能深度地參與本專業(yè)的人才培養(yǎng)，校企融合共同培養(yǎng)適應(yīng)“長三角”地區(qū)數(shù)字媒體技術(shù)的人才；同時，通過國際合作開闊了學(xué)生的視野，為南京以及長三角的游戲產(chǎn)業(yè)高層次的軟件開發(fā)人才培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。我校數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)將強調(diào)對游戲開發(fā)能力培養(yǎng)，注重從游戲算法的角度解決游戲開發(fā)中遇到的實際問題。今后我們將進(jìn)一步精選企業(yè)課題，將課題與學(xué)生工程項目實踐、畢業(yè)設(shè)計高度結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)生實習(xí)到就業(yè)的無縫對接。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張燕， 史金芬， 沈奇. 改革教學(xué)模式培養(yǎng)高素質(zhì)軟件人才[J].金陵職業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2003， 18（4）： 18-20.

[2] 劉鈺， 張燕， 沈奇， 等. 卓越工程師計劃下的嵌入式軟件人才培養(yǎng)[J]. 計算機教育， 2014（9）： 48-51.

篇（10）

關(guān)鍵詞：實驗課程體系；創(chuàng)新與實踐；計算機學(xué)科

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1緊跟學(xué)科前沿，構(gòu)建實驗教學(xué)體系

我院長期跟蹤、研究了ACM和IEEE聯(lián)合推出的教學(xué)計劃和美國CC2001教程，并深入剖析了國內(nèi)外十多所一流大學(xué)和著名軍事院校的專業(yè)課程體系，并據(jù)此制訂了國防科技大學(xué)計算機學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)2002本科教學(xué)計劃。我們將實驗課程體系劃分為基礎(chǔ)驗證性實驗、課內(nèi)綜合性實驗、綜合課程設(shè)計和自主創(chuàng)新實踐四個層次，如圖1所示。這四個層次之間點面結(jié)合、融會貫通、配合緊密、循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣。

以計算機硬件方向為例，在“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”和“數(shù)字邏輯”三個課程內(nèi)的基礎(chǔ)驗證性實驗和課內(nèi)綜合性實驗基礎(chǔ)上，開設(shè)“數(shù)字邏輯課程設(shè)計”；在“計算機原理”和“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計工程”兩個課程內(nèi)的基礎(chǔ)驗證性實驗和課內(nèi)綜合性實驗以及“數(shù)字邏輯課程設(shè)計”基礎(chǔ)上，開設(shè)“計算機原理課程設(shè)計”；在“計算機控制基礎(chǔ)”、“計算機體系結(jié)構(gòu)”和“嵌入式系統(tǒng)”三個課程內(nèi)的基礎(chǔ)驗證性實驗和課內(nèi)綜合性實驗以及“數(shù)字邏輯課程設(shè)計”和“計算機原理課程設(shè)計”基礎(chǔ)上，開設(shè)“嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計”；形成從電子器件到功能單元、再到部件、最后到系統(tǒng)的實驗課程體系，依次推進(jìn)，最終讓學(xué)生深入而系統(tǒng)地掌握計算機硬件的原理與技術(shù)。

這種創(chuàng)新性的實驗體系科學(xué)、可行，有效保證了實驗建設(shè)具有先進(jìn)的水平和顯著的效果，為后續(xù)實驗內(nèi)容、實驗平臺、實驗組織管理等方面建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。綜合課程設(shè)計和自主創(chuàng)新實踐采用項目團隊的方式組織和實施，幫助學(xué)生樹立團隊精神和協(xié)作精神，培養(yǎng)學(xué)生的組織能力和創(chuàng)新能力。

為了能夠更好地發(fā)揮綜合課程設(shè)計的作用，我們率先在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)科課程體系三個專業(yè)方向上大規(guī)模設(shè)立了綜合性課程設(shè)計并單獨設(shè)課，見表1。這些綜合性課程設(shè)計穿插在系列課程學(xué)習(xí)的各個階段開展，實驗內(nèi)容結(jié)合了我們的科研方向，體現(xiàn)了綜合性和系統(tǒng)性，不僅強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運用所學(xué)的多門課程知識解決實際問題的能力，更加強調(diào)系統(tǒng)分析、設(shè)計和集成能力，以及強化培養(yǎng)學(xué)生的獨立實踐能力和良好的科研素質(zhì)。

圖1 實驗課程體系的層次

表1 計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)方向

2教學(xué)科研結(jié)合，創(chuàng)新實驗教學(xué)內(nèi)容

我院在堅持依照教學(xué)大綱施訓(xùn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)計算機技術(shù)發(fā)展迅速的特點，結(jié)合我院科研實踐和成果，設(shè)置了9門綜合課程設(shè)計并逐步開設(shè)一批新的實驗項目，使學(xué)生能夠?qū)W到較新的知識，取得了顯著的效果。

例如“數(shù)字邏輯課程設(shè)計”課程，作為“數(shù)字電子技術(shù)”、“數(shù)字邏輯”的后續(xù)課程，要求學(xué)生在計算機系統(tǒng)綜合設(shè)計平臺上掌握計算機部件級的邏輯功能設(shè)計，通過數(shù)字鬧鐘、八位運算器、交通燈、乒乓球游戲、流水算術(shù)邏輯部件、串行收發(fā)器等課程實驗內(nèi)容，可以使學(xué)生在進(jìn)一步理解課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上利用較先進(jìn)的設(shè)計手段掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的工具和方法，增加集成電路應(yīng)用知識，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和分析、解決問題的能力；在后續(xù)的“計算機原理課程設(shè)計”課程中進(jìn)一步要求學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握HDL語言描述電路，并使用HDL語言設(shè)計和實現(xiàn)一個完整的八位機，通過邏輯模擬和綜合，在計算機系統(tǒng)綜合設(shè)計平臺上測試和驗證。通過這一系列課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生進(jìn)一步理解計算機原理和組成，掌握計算機部件的設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和分析解決問題的能力。

再比如“人工智能導(dǎo)論”課程，我們在實驗教學(xué)過程中嘗試對以Agent為中心的教學(xué)方法進(jìn)行擴展，以機器人為主線，將人工智能的各個論題處理成機器人任務(wù)，學(xué)生通過構(gòu)建機器人并編程完成任務(wù)，更好地將人工智能的各個知識點有機整合起來。更重要的是，機器人論題對學(xué)生來說是個極大的激勵，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程有相當(dāng)?shù)某删透小Ｄ壳拔覀冇糜趯嶒灲虒W(xué)的典型實驗內(nèi)容如表 2所示。在學(xué)校“十一五”實驗教學(xué)經(jīng)費的支持下，我們將繼續(xù)豐富和拓展更深層次的實驗教學(xué)內(nèi)容。

表2 “人工智能導(dǎo)論”實驗教學(xué)內(nèi)容

3 依托學(xué)科優(yōu)勢，完善實驗支撐體系

經(jīng)過“十五”的建設(shè)，依托計算機科學(xué)與技術(shù)國家重點學(xué)科的優(yōu)勢，我們進(jìn)一步完善了實驗教學(xué)軟硬件條件的建設(shè)，形成了完整的實驗教學(xué)支撐保障體系。

在實驗教學(xué)硬條件建設(shè)上，一方面我們建設(shè)并完善了專門的基礎(chǔ)教學(xué)實驗室“計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)實驗中心”，下分“計算機系統(tǒng)實驗室”、“計算機軟件及應(yīng)用實驗室”和“計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室”三個分實驗室，制定了一系列的實驗教學(xué)規(guī)范和管理制度，方便老師與學(xué)生開展課程實驗教學(xué)；另一方面我們依托“211”工程和“985”建設(shè)，利用“高性能計算中心”等專業(yè)科研環(huán)境支撐創(chuàng)新活動、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)活動。

在實驗教學(xué)軟條件建設(shè)上，一方面我們充分貫徹教學(xué)科研相互促進(jìn)的宗旨，將一些科研成果，如銀河系列巨型機系統(tǒng)等直接服務(wù)于課程實驗教學(xué)，更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容；另一方面我們充分開發(fā)調(diào)動老師的創(chuàng)造性和積極性，自主編寫配套的實驗教材、自主研制配套的軟硬件實驗平臺。

在不斷吸取國內(nèi)外著名大學(xué)教材建設(shè)先進(jìn)成果的基礎(chǔ)上，面向我院的課程體系改革和建設(shè)需要，自編實驗教材和講義十余部，例如《收音機安裝指南》、《數(shù)字邏輯課程設(shè)計》、《計算機系統(tǒng)課程綜合設(shè)計指導(dǎo)書》、《嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計實驗指導(dǎo)書》、《程序設(shè)計課程設(shè)計》、《操作系統(tǒng)課程設(shè)計》、《軟件工程課程設(shè)計》、《網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計》和《網(wǎng)絡(luò)攻防課程設(shè)計》等，并有多部高水平教材已經(jīng)正式出版。目前我們已經(jīng)逐步建立起了和課程體系相配套、結(jié)合自身科研實際的富有特色的完整實驗教材體系。

在硬件實驗平臺方面，我們在國內(nèi)率先自主研制成功了計算機系統(tǒng)綜合設(shè)計平臺，見圖2。該平臺可以滿足數(shù)字邏輯課程設(shè)計、計算機原理課程設(shè)計、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計工程、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和超大規(guī)模集成電路(VLSI)設(shè)計等多門課程的實驗教學(xué)需求。

在軟件實驗平臺方面，我們自主設(shè)計研發(fā)了NetDemo計算機網(wǎng)絡(luò)原理輔助教學(xué)系統(tǒng)，見圖3。該系統(tǒng)可以對計算機網(wǎng)絡(luò)的主要原理和有關(guān)協(xié)議進(jìn)行參數(shù)可配置的、直觀的、動態(tài)的多媒體演示，使原來靜態(tài)的板書式文字教學(xué)成為動態(tài)的、圖文并茂的、交互式演示性教學(xué)，在提高學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)原理理性認(rèn)識的同時增強了學(xué)生的感性認(rèn)識，并提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

圖2 計算機系統(tǒng)綜合設(shè)計平臺

圖3 NetDemo計算機網(wǎng)絡(luò)原理輔助教學(xué)系統(tǒng)

4整合教學(xué)資源，加強實驗隊伍建設(shè)

我們十分重視實驗教學(xué)隊伍建設(shè)，通過各種途徑加強實驗教學(xué)隊伍建設(shè)。目前我們的實驗教學(xué)隊伍主要包括專職實驗教師、兼職實驗教師、TA(教學(xué)助理)和研究生教輔組成。從2004年開始我們借鑒國外大學(xué)成功經(jīng)驗，在綜合性課程設(shè)計課程中聘請TA。此外在學(xué)院的研究生培養(yǎng)方案中明確規(guī)定，所有研究生學(xué)生必須參加課程輔導(dǎo)，課程輔導(dǎo)成績合格方可畢業(yè)，研究生教輔力量成為實驗教學(xué)隊伍的有力補充。通過整合各種教學(xué)資源，增強了學(xué)院實驗輔導(dǎo)力量，促進(jìn)了實驗隊伍建設(shè)，對人才培養(yǎng)起到了很好的支撐作用。

5注重全面發(fā)展，開展創(chuàng)新實踐活動

通過“十五”期間的全面實施，實驗教學(xué)效果明顯，學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程實踐能力、團隊意識、創(chuàng)造性思維得到進(jìn)一步提高，2006年我院“創(chuàng)新實驗課程體系、增強學(xué)生實踐能力、培養(yǎng)高素質(zhì)人才”獲國防科技大學(xué)教學(xué)成果一等獎。我院畢業(yè)學(xué)生業(yè)務(wù)能力強，能夠適應(yīng)軍隊和國家建設(shè)要求，受到用人單位和領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)的高度評價。

2004年以來，我們組織本科學(xué)生參加各種學(xué)科競賽60余次，參加人員近700人次，有415人次獲獎，學(xué)科競賽成績突出。其中有代表性的獎項有：8人次獲國際數(shù)模競賽一等獎；14人次獲國際數(shù)模競賽、ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽二等獎；18人次獲全國數(shù)模競賽、電子設(shè)計競賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎；43人次獲全國數(shù)模競賽、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計競賽等二等獎。本科生組隊參加主要由研究生參加的全國微軟“創(chuàng)新杯”軟件開發(fā)大賽獲團體銀獎。

6致謝

篇（11）

2008年湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開始招生，根據(jù)三年的建設(shè)教訓(xùn)和經(jīng)驗，2009年制訂的教學(xué)計劃有許多需要調(diào)整和優(yōu)化之處，其存在的弊端阻礙了教師教學(xué)的展開和專業(yè)特色的體現(xiàn)，這是本文得以成文的內(nèi)因。另一方面，為了有利于能力培養(yǎng)工作的展開，國內(nèi)多所高校借鑒國外暑期學(xué)校的成功案例，提出了“小學(xué)期”制度。旨在利用學(xué)期結(jié)束后若干周時間，采用開放靈活多樣的教學(xué)方式，擴大學(xué)生的知識面，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強學(xué)生的動手能力。2011年湖南大學(xué)也將“小學(xué)期”這一制度引入本科教學(xué)計劃中。在以上內(nèi)外因的誘發(fā)下，對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)，并針對湖南大學(xué)新實施的“小學(xué)期”制度，以本科專業(yè)教學(xué)計劃的制訂為契機探索了智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)教學(xué)新思路。

1本科專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

信息產(chǎn)業(yè)智能化趨勢充分表明該專業(yè)強烈的社會需求和發(fā)展前景[1]。湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是集眾多老師特長和成果，在成立伊始，甚至申請之時，對其人才培養(yǎng)模式就進(jìn)行了深入討論和廣泛考量。在本院其他專業(yè)的現(xiàn)行教學(xué)方案基礎(chǔ)上，針對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的自身特點，制訂了該專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃[2]。2008年招收的第一批本科生實施了該方案。表1是該方案的學(xué)分和課程計劃。

該培養(yǎng)方案包含4個階段，前3個階段以課程學(xué)習(xí)為主，輔以一定的課程實驗。最后集中實踐階段訓(xùn)練學(xué)生的知識運用能力，鞏固學(xué)生對知識的掌握。全校公共通識教育主要包括哲學(xué)、歷史、人文、法律、英語等課程。學(xué)科通識教育圍繞整個學(xué)科的基礎(chǔ)核心課，分為兩個部分，第一部分主要指學(xué)科學(xué)習(xí)的相關(guān)基礎(chǔ)先修課程，如物理、高等數(shù)學(xué)、概率論、程序設(shè)計基礎(chǔ)等。第二部分只要指計算機學(xué)科的基礎(chǔ)核心課程，如離散數(shù)學(xué)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、計算機組成與結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這部分課程的確定是綜合考慮計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、通信工程專業(yè)、信息安全專業(yè)、智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的結(jié)果。

專業(yè)教育階段體現(xiàn)了專業(yè)之間的區(qū)別，分為專業(yè)核心課程、專業(yè)選修課程、專業(yè)拓展課程。智能專業(yè)的專業(yè)核心課程有高等程序設(shè)計、電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、應(yīng)用統(tǒng)計與隨機過程、微電子電路導(dǎo)論、電磁場和電磁波、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)8門課程。專業(yè)選修課根據(jù)課程之間的相關(guān)性，分為兩個課程組，學(xué)生自由選修其中一個課程組，不同的課程組體現(xiàn)了專業(yè)不同的側(cè)重點，有側(cè)重智能控制的，有智能信息處理的，等等。專業(yè)拓展課程是在最后一個學(xué)年學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師的意見，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計題目設(shè)計領(lǐng)域，在其方向課程組中選擇相應(yīng)學(xué)分的課程門數(shù)。根據(jù)我院教師的科研領(lǐng)域，包括先進(jìn)計算、生物信息、智能系統(tǒng)、媒體計算、模式識別5個方向。專業(yè)選修課程為專業(yè)知識的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生可根據(jù)個人專業(yè)興趣及發(fā)展方向自行選擇一組課程修讀；專業(yè)拓展課程(要求至少修讀8學(xué)分以上)為學(xué)生知識面的橫向拓展或縱向的繼續(xù)深入，學(xué)生可自全院范圍內(nèi)選擇以加強專業(yè)學(xué)科交叉。

集中實踐環(huán)節(jié)由實驗教師對低年級開設(shè)軟硬件基礎(chǔ)實驗課程、高年級學(xué)生開設(shè)綜合實驗課程。畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計也納入到集中實踐環(huán)節(jié)。

1.1存在的問題

1) 專業(yè)核心課沒有體現(xiàn)專業(yè)特色。

在專業(yè)成立之初，考慮到教師對專業(yè)課程的教學(xué)不夠成熟，因此，采用了保守的做法：沿用了老專業(yè)――計算機科學(xué)與技術(shù)和通信工程的核心課程，從上文的描述，不難發(fā)現(xiàn)這些課程不能充分體現(xiàn)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特色，智能專業(yè)的學(xué)生也常常感嘆體會不到自己所選專業(yè)與其他專業(yè)的不同之處。隨著智能專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗的積累，科研工作的展開，幾個優(yōu)勢的方向和課程(如自動控制、圖形圖像處理、腦與認(rèn)知科學(xué)等)逐漸清晰，將這些基礎(chǔ)的、專業(yè)關(guān)聯(lián)較為緊密的課程作為核心課程可謂時機成熟。

2) 專業(yè)選修課課程組限選模式約束了學(xué)生的涉獵范圍。

在2008、2009屆學(xué)生的教學(xué)和培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對專業(yè)知識有廣泛涉獵的心理和基礎(chǔ)，另外，一些學(xué)生可能對課程組中若干課程有興趣，而對其他課程沒有學(xué)習(xí)動力，而現(xiàn)行的培養(yǎng)計劃中選修課的限選模式限制了學(xué)生的涉獵范圍，未能充分開啟和挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)興趣和動力，因此，任選的模式可能更符合學(xué)生的需求，學(xué)院只需提供豐富多樣的專業(yè)選修課程，由學(xué)生自主決定修讀哪些課程。

3) 缺乏對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)科交叉性的重視。

交叉性是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)所具有的一個重要的學(xué)科特點。智能學(xué)科融合了物理、化學(xué)、生物學(xué)等理學(xué)學(xué)科，與管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)等人文學(xué)科也有廣泛的聯(lián)系。這種學(xué)科之間的交叉性自然也就要求學(xué)生對多個學(xué)科都需要有一定的了解。而現(xiàn)行的培養(yǎng)計劃是學(xué)院封閉式的，除了通識教育階段，沒有給學(xué)生提供學(xué)習(xí)其他學(xué)科專業(yè)課程的平臺，這阻礙了學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和智能專業(yè)的發(fā)展。跨專業(yè)選修為學(xué)生提供了了解交叉學(xué)科知識的渠道。

1.2 “小學(xué)期”新特點

目前，國內(nèi)大部分高校都設(shè)立了集中實踐環(huán)節(jié)，在教學(xué)計劃中安排2～3周的時間專門用于學(xué)生的實踐、實習(xí)。近來，從美國學(xué)來的“小學(xué)期”也悄然在國內(nèi)高校流行起來，所謂“小學(xué)期”是指在理論教學(xué)結(jié)束后利用假期的部分時間集中進(jìn)行實驗實踐教學(xué)活動。如何高效地利用這種“小學(xué)期”，能夠真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生的實踐水平，是當(dāng)前實驗教學(xué)所急需探索的重要問題。只有當(dāng)實驗教學(xué)從理論教學(xué)的從屬地位中跳脫出來，自身建立起一套完善健全的教學(xué)模式和課程體系，有重點有目標(biāo)有計劃地進(jìn)行人才的培養(yǎng)，才能實現(xiàn)為社會輸送高層次創(chuàng)新人才的目標(biāo)。

“小學(xué)期”里，學(xué)生沒有課程學(xué)習(xí)和考試的壓力，在假期完全自由放松的氛圍下，進(jìn)行興趣拓展和能力鍛煉，能夠收到事半功倍的效果。“小學(xué)期”的課程體系如何設(shè)置，教學(xué)方式如何安排，是發(fā)揮“小學(xué)期”作用的關(guān)鍵。好的課程和教學(xué)計劃，使學(xué)生不會感覺是另一個學(xué)期的提前開始，而是一個夏令營，學(xué)生愿意主動參與其中，在娛樂的環(huán)境下習(xí)得知識，提升能力。

2專業(yè)實驗室建設(shè)進(jìn)展

依據(jù)長期以來，我院大批教師及研究生所從事的智能科學(xué)技術(shù)相關(guān)研究，凝練了幾個基礎(chǔ)較厚實、成果較豐碩的子方向，并由此制訂了本科選修課程及群組。為了使實驗室建設(shè)重點明確、特色突出，將智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗室劃分為5個子方向?qū)嶒炇蚁鄬Κ毩⒔ㄔO(shè)，如圖1所示[3]。

在三年的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展過程中，在專業(yè)實驗室建設(shè)中不斷投入，目前該專業(yè)實驗室儀器設(shè)備及數(shù)量如表2所示。

該專業(yè)實驗室具備以下規(guī)模和能力：

1) 可以支撐80%智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的相關(guān)課程實驗。

2) 能夠開出機器視覺、小型仿真機器人等綜合性實驗項目。

3) 由1名教授、2名博士等6人組成的實驗教師隊伍。

研究生創(chuàng)新基地、嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)實驗室將大力支持智能專業(yè)實驗室的建設(shè)。我們正在積極申請985學(xué)科建設(shè)經(jīng)費，購買電梯調(diào)度實驗平臺等儀器設(shè)備，提高實驗室的實驗開出率和覆蓋面。以上的軟硬件環(huán)境，體現(xiàn)了本專業(yè)的建設(shè)特色，實驗室條件的完善和增強，也需要進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的修訂。

3專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃

針對以上存在的問題和“小學(xué)期”新特點的出現(xiàn)，我們探索和制訂了新的培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃[4-5]，下文將從培養(yǎng)方案、課程計劃、和實踐教學(xué)3個方面分別進(jìn)行描述。

3.1培養(yǎng)方案

表3給出了新制訂的培養(yǎng)方案。通識與文化素質(zhì)教育與以往基本保持不變，但在學(xué)科門類教育中涉及的學(xué)類核心課程增加，相比于之前的理科B組課程增加了微電子電路、電路分析、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)等課程。變化較為顯著是專業(yè)教育部分，首先專業(yè)核心課程由C++程序設(shè)計、信號與系統(tǒng)、腦與認(rèn)知科學(xué)、人工智能基礎(chǔ)、科學(xué)計算導(dǎo)論、算法設(shè)計與分析、控制理論基礎(chǔ)、計算機圖形圖像處理八門課程取代。此外，開設(shè)了種類更豐富的專業(yè)選修課程，涉及數(shù)據(jù)挖掘、生物信息處理、機器人、物聯(lián)網(wǎng)等，為學(xué)生提供了更多廣的選擇。

未來發(fā)展教育從就業(yè)和深造兩個角度進(jìn)行考慮，設(shè)定的分組課程充分結(jié)合了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗室的條件，設(shè)立了生物信息學(xué)、智能信息系統(tǒng)、智能控制和機器人、媒體計算與機器視覺4個方向課程組，通過利用專業(yè)實驗室的資源，將這些高級課程與畢業(yè)設(shè)計有機結(jié)合起來。

值得特別提出的是跨專業(yè)限選課程，這正是對學(xué)科交叉性考慮的結(jié)果。學(xué)生有機會去接觸到更多的學(xué)科知識，有利于對智能有更為全面深刻的認(rèn)識。盡管這是一個新的嘗試，并且這扇門現(xiàn)在打開的還有限，如果實踐證實這是必需和有效的，這扇門還將為學(xué)生更加敞開。

3.2課程計劃

在以上培養(yǎng)方案的指導(dǎo)下，根據(jù)課程之間的先后關(guān)系，具體的課程計劃如圖2所示。

從該本科4年的課程教學(xué)計劃來看，第一學(xué)年以學(xué)校通識課程為主，第二學(xué)年包括與信息學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)課程，和信息學(xué)科的核心基礎(chǔ)課程。第三、四學(xué)年以專業(yè)課程為主，最后一個學(xué)期，學(xué)生根據(jù)畢業(yè)設(shè)計方向選擇課程組里相應(yīng)課程。整個課程的時間分布遵循循序漸進(jìn)、由易到難的學(xué)習(xí)過程，通過最后的畢業(yè)設(shè)計反映學(xué)生對整個專業(yè)的理解和把握。在畢業(yè)設(shè)計階段，從學(xué)生的未來發(fā)展著手，分為深造和就業(yè)兩部分，每一個課程組都按照這兩個類別設(shè)立了相應(yīng)的課程。學(xué)生根據(jù)自身發(fā)展的定位，選擇適當(dāng)?shù)恼n程。

3.3實踐教學(xué)

實踐教學(xué)作為理論教學(xué)的補充，根據(jù)學(xué)生專業(yè)知識學(xué)習(xí)的深度，分為3個階段展開：

1) 實訓(xùn)、通識實踐(編程實訓(xùn)、仿真實訓(xùn))安排在第一學(xué)年的小學(xué)期。

2) 專業(yè)實訓(xùn)(軟件技術(shù)基礎(chǔ)實訓(xùn)、硬件技術(shù)基礎(chǔ)實訓(xùn))安排在第二學(xué)年的小學(xué)期。

3) 綜合實踐(專業(yè)綜合設(shè)計)安排在第三學(xué)年的小學(xué)期。

“小學(xué)期”的實施，可以把過去那些集中實踐的內(nèi)容放到“小學(xué)期”中進(jìn)行。然而“小學(xué)期”有其自身的特點和形式，過去的集中實踐內(nèi)容和教學(xué)方式等可能都需要做出相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化，下面將在教學(xué)改革部分闡述我們所進(jìn)行的有益嘗試和探索。

4教學(xué)改革

1) 多姿多彩的“小學(xué)期”。

“小學(xué)期”絕不應(yīng)該是過去集中實踐的改頭換面，只是簡單地將集中實踐換個時間而已，應(yīng)該走教學(xué)內(nèi)容豐富多樣、形式活潑輕松的路子。

(1) 邀請在學(xué)生群體中有影響力和號召力的知名人士來校講座和交流，在學(xué)生中刮起頭腦風(fēng)暴，集思廣益。

(2) 安排學(xué)生走進(jìn)生產(chǎn)第一線，深入社會底層，真切體會大學(xué)生應(yīng)該具有的技能和素質(zhì)，結(jié)合所學(xué)專業(yè)，積極思考人生定位。

(3) 當(dāng)然，集中實踐的內(nèi)容也不可少，如何讓學(xué)生享受了假期又增長了知識是接下來將進(jìn)行的第二個改革的目標(biāo)。

2) 活潑有趣的集中實踐。

現(xiàn)行的集中實踐環(huán)節(jié)是老師布置若干題目，學(xué)生選擇其中幾個完成，學(xué)生普遍覺得這種教學(xué)內(nèi)容和方式枯燥無味。可以通過以下3個途徑，使得集中實踐環(huán)節(jié)變得活潑有趣，提高學(xué)生的積極性。

(1) 實驗平臺。配置可自由裝配的設(shè)備，或者說基本的零器件，而非成型的儀器，便于學(xué)生動手動腦，自由設(shè)計。實驗室實行開放式運行管理。

(2) 實驗內(nèi)容。開設(shè)具有專業(yè)特色的實驗課程。請一些有豐富經(jīng)驗的教師面向全校學(xué)生開設(shè)門檻低、趣味性濃厚的公共實驗課。對于一些有優(yōu)勢的學(xué)科競賽，定期開設(shè)面向所有學(xué)生的培訓(xùn)，吸收有潛力的學(xué)生組隊參賽。

(3) 教學(xué)方式。改革實驗課程的教學(xué)方式，減少教師設(shè)計實驗內(nèi)容，增加學(xué)生自主設(shè)計實驗的比重，使學(xué)生有相對充分的時間思考并在教師指導(dǎo)下，從實驗原理、系統(tǒng)設(shè)計、儀器選用、實驗數(shù)據(jù)采集與分析等環(huán)節(jié)入手，自主開設(shè)實驗。

5預(yù)期目標(biāo)與效益

通過在2011年入學(xué)的新生中實施該計劃，我們期待達(dá)到以下目標(biāo)和效果。

1) 培養(yǎng)出具有良好的智能科學(xué)人文素養(yǎng)與數(shù)理能力，系統(tǒng)掌握信息與智能科學(xué)的理論與方法，熟練掌握程序與軟件設(shè)計方法、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計能力、多媒體信息與生物信息處理技術(shù)、機器感知與智能控制技能的科學(xué)研究、工程技術(shù)與技術(shù)管理專業(yè)人員。

2) 充分結(jié)合專業(yè)實驗室的建設(shè)，通過教學(xué)內(nèi)容和方式的改革，充分發(fā)揮“小學(xué)期”的作用，使得“小學(xué)期”制度能夠真正使學(xué)生受益。

3) 體現(xiàn)出我院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的自身特色，人才培養(yǎng)能夠發(fā)揮出我院在生物信息處理、智能控制、圖形圖像處理、計算智能等領(lǐng)域上的優(yōu)勢。

6結(jié)語

在三年智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)實踐中，我們根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)實際情況，總結(jié)了當(dāng)前培養(yǎng)方案存在的不足，專業(yè)特色缺乏、選修范圍受限、學(xué)科交叉性忽視，并重新修訂了該專業(yè)培養(yǎng)方案。在學(xué)校新實施的“小學(xué)期”制度下，通過汲取其他高校的經(jīng)驗教訓(xùn)，抓住“小學(xué)期”的特點，在課程內(nèi)容和教學(xué)方式上提出了改革思路。通過以上的探索，我院在專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)等方面更上一個臺階。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王萬森,鐘義信,韓力群,等. 我國智能科學(xué)技術(shù)教育的現(xiàn)狀與思考[J]. 計算機教育,2009(11):10-14.

[2] 趙歡,廖波,朱雯. 湖南大學(xué)“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)建設(shè)探討[J]. 計算機教育,2009(11):49-52.

[3] 李智勇,肖正,駱嘉偉,等. 湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)實驗室建設(shè)[J].計算機教育,2010(15):91-94.

[4] 魏秋月. 關(guān)于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)的思考[J]. 教育理論與實踐,2009(9):18-19.

[5] 胡軍,李偉生,王國胤,等. 重慶郵電大學(xué)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)中若干問題的探討[J]. 計算機教育，2009(11)：57-60.

Investigation on Teaching of the Specialty of Intelligence Science and

Technology under Summer School System

LI Zhiyong, XIAO Zheng, ZHAO Huan, LI Renfa