依托科研项目智能科学和技术专业实践教学模式探索

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1、依托科研项目智能科学和技术专业实践教学模式探索　　摘要：分析专业特点的基础上，提出设置实践学期课程的实践教学模式，其课程内容通过对实际科研项目进行CDIO教学模式设计，课程实施进行课内外一体化设计，课程评价借助专业大赛。关键词：智能科学与技术；科研项目；实践教学；教学模式0引言智能科学与技术专业是新兴的跨学科专业，融合了人工智能、计算机软硬件、电子等众多先进技术。智能科学与技术专业始于2003年的北京大学，到目前为止已有20多所大学开设了该专业。然而该专业的建设仍不成熟，有待从事该专业的高校教师继续努力探索和实践，特别是专业课程体系和实践体系的建设有待进一步完善。笔者根据

2、智能科学与技术专业的特点，结合多年的专业办学经验，提出针对每学年的主要专业课程设置专门的实践学期，其内容为一个完整的能够涵盖该学年主要专业技能的实际项目，在项目实施过程中采用课内外一体化设计，项目的评价除了过程考核、项目报告和答辩等环节外，还可借助专业大赛检验学生技能的提升。71设置专门的实践学期智能科学与技术专业本科学生的培养仍注重提高工程实践能力，因此实践教学尤为重要，每学年都应该设置专门的为期4周的实践学期。实践学期的课程针对每学年安排的主要专业课程安排相应的实践项目，通过完成该项目，强化和巩固理论学期所学的课程内容，更好地理解和掌握书本上的知识。同时在理解知识的基

3、础上，通过实践学期对所学知识的应用有更具体的了解，明确所学知识的应用领域。除此之外，还要求学生掌握相应知识的实际应用能力，能够在教师的指导下独立完成所安排的项目，将书本上的知识转化成实际应用，培养动手能力和专业操作能力。实践学期的学习会提及下学期的相应课程，使学生在完成项目的过程中将已学内容和将要学到的内容相联系，使知识融会贯通。因此实践学期课程的主要培养目标是培养学生的实际动手能力和应用知识解决问题的能力，在整个课程体系中起到承上启下的重要作用。7在实践学期课程的项目设计方面，首先需要仔细分析行业对智能科学与技术专业人才的岗位责任要求，根据岗位责任要求分解出对应的知识目

4、标和技能目标，进而将知识目标和技能目标分解到各门课程。反过来再整合每学年专业课程的技能培养目标，完成实践学期的项目规划设计，通过各个实践学期项目的层层递进，从单一技能到综合性设计，逐步实现专业的培养目标。另外，在实验和实践学期的教学方式上，应注重因果式引导、成果型训练，刺激学生的成就感，从而激发学生的专业学习兴趣与钻研的好奇心，形成良好的自主学习习惯与研究氛围。这种全方位、系统规范的实践教学模式，可实现课程培养目标和专业培养目标的有效统一，使所培养人才符合行业和社会对应用型智能科学与技术专业人才的需要。因此，如何设计实践学期课程的项目才能使其起到承上启下的作用，并且刺激学

5、生的成就感，激发学生的专业学习兴趣，是我们面临的巨大挑战。2科研项目的教学模式设计7实践学期课程的培养目标是使学生熟悉完整的智能系统设计流程，培养学生独立完成算法分析、系统设计、系统仿真和系统验证的能力，使学生获得实际的智能系统设计经验。为了实现该培养目标，需要学生在实际项目设计平台上从头至尾、由浅入深地设计和实现完整的项目，只有这样才能培养出企业立即可用的应用型人才。而该类项目应源于实际的科研项目，只有这样才能使实践学期的项目具有工程背景和可行性。但是工程项目必须进行教学模式的设计才能用于课程中，我们将按照CDIO的教学模式对实际的科研项目进行提炼和设计。CDIO是构思

6、（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）4个英文单词的缩写。CDIO模式以产品、生产流程和系统从研发到运行的生命周期为载体，通过系统的产品设计培养学生专业技术知识、个人能力、职业能力和态度、团队工作和交流能力，培养在企业和社会环境下对产品系统进行构思、设计、实施、运行的能力等综合素质。按照CDIO教学模式，把项目划分成项目需求分析、项目设计、项目实现和项目验证4个阶段，最后通过提交技术报告和进行答辩的方式对学生进行评价。（1）项目需求分析阶段：首先由教师介绍实践学期课程所作的项目，以及如何实施一个具体的工程项目，然后介

7、绍项目相关知识的重要性和应用领域。其次，要求学生学会收集、检索、阅读和分析科技资料，提高相应的能力。在阅读中英文参考文献后，讨论项目应具备的功能及涉及的算法，同时需要理解所涉及的算法，并分析项目设计和实施的可行性。（2）项目设计阶段：采用由顶至底的方法，对项目逐层分解。首先根据项目需求确定硬件开发平台及所需组件，然后对系统采用的算法进行分析，‘设计系统流程图，接下来将系统流程图逐步细化为系统设计的最小模块，要求学生阐述系统流程以及构成系统的模块功能。7（3）项目实现阶段：根据项目设计阶段划分的最小模块设计，利用相应的辅助工具或