對智能科學(xué)技術(shù)教學(xué)的幾點認(rèn)識-2019年文檔

1、對智能科學(xué)技術(shù)教學(xué)的幾點認(rèn)識智能科學(xué)技術(shù)是數(shù)學(xué)、物理、電子、計算機和信息處理以及哲學(xué)、生命科學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科。 智能科學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)具有信息科學(xué)、智能科學(xué)、腦與認(rèn)知科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)基本理論知識 , 掌握計算機、人工智能系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理、自動控制、系統(tǒng)優(yōu)化專業(yè)知識和綜合技能的高級復(fù)合型人才。在一定程度上 , 智能科學(xué)與技術(shù)代表著信息技術(shù)的前沿 , 其理論研究與應(yīng)用開發(fā)對我國現(xiàn)行的教育與教學(xué)理念提出了挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有的教育體系中增加智能理論和智能技術(shù)教學(xué) , 對全面培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新的思維方式 , 激發(fā)他們對信息技術(shù)的追求具有積極意義。因此 , 為適應(yīng)社會對從事

2、智能化產(chǎn)品研發(fā)人員的迫切需求 , 同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院近年來率先提出并建設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)課程鏈 , 包括計算機控制系統(tǒng)、機器人與人工智能、智能技術(shù)等 , 力圖建成各環(huán)節(jié)有機聯(lián)系、具有較寬覆蓋面的“課程鏈”。在實際教學(xué)中 , 為了適應(yīng)快速的技術(shù)發(fā)展趨勢 , 更好地利用有限的教學(xué)資源、 實驗資源和課時約束 , 近年來 , 我們對智能科學(xué)與技術(shù)相關(guān)的各門課程進(jìn)行了整合 , 對課程的教學(xué)理念與內(nèi)容、教師素質(zhì)培養(yǎng)、 教學(xué)方法與手段等方面進(jìn)行了全方位的研究與實踐。1 師生共同實現(xiàn)自我葉瀾教授指出 : “教師應(yīng)該具有與時代精神相通的教育觀念1 ?！敝悄芸茖W(xué)技術(shù)相關(guān)的課程涉及大量前沿科學(xué) , 我們必須跟

3、上甚至超越先進(jìn)國家的研究步伐。 根據(jù)研究型大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位 , 吸收現(xiàn)代先進(jìn)教育觀念 , 我們樹立了師生共同實現(xiàn)自我的教學(xué)理念。教學(xué)主體應(yīng)同時包括學(xué)生和教師 , 成功的教學(xué)有賴于建立和諧的師生關(guān)系 2 。一直以來 , 以學(xué)生為中心已成為大家的共識 ,學(xué)生既是大學(xué)的服務(wù)對象又是大學(xué)品牌的建設(shè)者和傳播者, 社會對大學(xué)的認(rèn)可正是基于畢業(yè)生服務(wù)社會的能力和表現(xiàn) , 因此教學(xué)必須從學(xué)生的長遠(yuǎn)利益出發(fā) , 創(chuàng)造學(xué)生價值 3 。智能科學(xué)技術(shù)具有快速的發(fā)展趨勢和交叉的學(xué)科特性 , 因此要求師生共同把握潮流脈動。學(xué)生要積極地、主動地、有目的地學(xué)習(xí)并創(chuàng)新 , 也就是“學(xué)會學(xué)習(xí)” , 同時帶給教師最現(xiàn)代、

4、最嶄新的觀點與視野。譬如在今年的計算機控制系統(tǒng)課程設(shè)計中 , 幾名學(xué)生針對春運火車票實名制運行中因人工進(jìn)行身份核對造成的大負(fù)荷工作量、 檢票時間過長等新問題 , 大膽提出了火車票實名制電子客票系統(tǒng)的設(shè)計方案 , 以及利用已經(jīng)商品化的身份證檢測裝置進(jìn)行智能檢票原型機開發(fā)的設(shè)想。 這讓我們驚喜地認(rèn)識到教育已經(jīng)不再是簡單的知識灌輸 , 而應(yīng)能夠啟發(fā)學(xué)生自主地尋找問題、 發(fā)現(xiàn)問題 , 從而解決問題。面對智能化發(fā)展趨勢, 教師不再是一部百科全書, 而應(yīng)變成向?qū)А㈩檰柤昂献骰锇?, 幫助學(xué)生在獨立思考的道路上加速前進(jìn) , 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題 , 掌握新知識 , 使學(xué)生將理論與實踐有機結(jié)合, 具備合作與解決

5、問題的能力 4 。而教師也在教學(xué)過程中不斷提升自己 , 強化專業(yè)水平 , 師生共同進(jìn)步 , 實現(xiàn)自我。在機器人與人工智能課程中 , 講授實際機器人受到各種不同約束 , 只用理論公式講解不僅枯燥而且不易理解。在和學(xué)生答疑討論的過程中,我們發(fā)現(xiàn)將這種約束用動畫表示出來, 學(xué)生很感興趣并且易于掌握各種約束的實質(zhì)。動畫的制作本身就體現(xiàn)了智能技術(shù)的發(fā)展,學(xué)生在這方面的技能往往比教師更新潮、更先進(jìn) , 教師在此時也從學(xué)生處獲得更多技巧 , 豐富自我。通過師生間的高頻互動 , 實現(xiàn)教學(xué)相長 , 提高了教師的教學(xué)與學(xué)術(shù)能力。2 加強教師素質(zhì)培養(yǎng)智能科學(xué)技術(shù)的知識更新速度很快, 自20 世紀(jì)70 年代末開始,智

6、能技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)處理器已經(jīng)更新?lián)Q代了好幾代, 相應(yīng)的高校實驗課程也隨之調(diào)整。進(jìn)入21世紀(jì),技術(shù)發(fā)展更快, 此時在教學(xué)中僅依賴個別老教師就顯得力不從心。較其他學(xué)科, 智能科學(xué)技術(shù)教學(xué)對教師提出了更高的要求, 更應(yīng)加強教師梯隊尤其是青年教師的培養(yǎng)工作。為此, 我院始終堅持制訂并實施人才培養(yǎng)計劃 , 推薦和選派中青年骨干教師出國開展教學(xué)科研學(xué)術(shù)交流, 及時把握國外頂尖知名大學(xué)的專業(yè)與學(xué)科建設(shè)動態(tài)信息。在與國際知名企業(yè)合作的同時 , 多次派教師赴企業(yè)進(jìn)行實地參觀學(xué)習(xí), 在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時也學(xué)習(xí)其先進(jìn)的管理觀念, 使教師具有更合理的能力結(jié)構(gòu)。另外 , 我們也借助學(xué)校平臺開展教師隊伍的自身培訓(xùn)工作,通過

7、青年教師講課競賽、 老教師教學(xué)經(jīng)驗講座以及邀請國內(nèi)外專家來校交流等形式, 進(jìn)行教學(xué)理念和教學(xué)方法的交流; 發(fā)揮新老教師在教學(xué)經(jīng)驗、知識面和智能技術(shù)應(yīng)用能力等方面的特長, 組織各種教學(xué)業(yè)務(wù)活動, 積極推動新老教師之間的相互交流和學(xué)習(xí)。教材建設(shè)和課件建設(shè)是培養(yǎng)青年教師的重要載體。在參編教材過程中 , 青年教師加深了對課程理論體系、相關(guān)技術(shù)發(fā)展及如何將科研成果運用到教學(xué)當(dāng)中的了解。相比美、歐、日等發(fā)達(dá)國家, 我國的智能科學(xué)技術(shù)較落后 , 因此青年教師應(yīng)充分發(fā)揮外語好的優(yōu)勢 , 直接從外文文獻(xiàn)中獲得最新資訊 , 傳遞給學(xué)生。同時 , 我們也對雙語教學(xué)乃至全英語教學(xué)進(jìn)行了有益探索,對青年教師提高專業(yè)素質(zhì)

8、和職業(yè)素質(zhì)起到了良好的推動作用。教育是一個使教育者和受教育者都變得更完善的職業(yè)。只有當(dāng)教育者自覺地完善自己時, 才能更有利于學(xué)生的完善與發(fā)展5 。3 科研與教學(xué)結(jié)合、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新結(jié)合實踐是新世紀(jì)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 6 。智能科學(xué)技術(shù)與實際相結(jié)合才能得到持續(xù)的發(fā)展。教師的科研與教學(xué)相結(jié)合、學(xué)生的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實踐相結(jié)合, 是智能科學(xué)技術(shù)教學(xué)的一個有益探索與嘗試。在教學(xué)過程中 , 教師將最新科研成果融入教學(xué)過程, 利用科研方面的優(yōu)勢 , 教學(xué)相長 , 形成科研與教學(xué)的良性互動。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠不斷跟蹤國際研究的前沿, 掌握和了解該學(xué)科的成就和發(fā)展?fàn)顩r , 有利于提高專業(yè)素質(zhì), 拓寬知識面 , 強化超

9、前意識。通過將科研項目與課程建設(shè)相融合, 如國家 863 高技術(shù)項目、國家自然科學(xué)基金項目、國際合作項目、 省部級科研項目等,使得本科教學(xué)與實踐創(chuàng)新過程和科研項目息息相關(guān), 成為智能科學(xué)技術(shù)實踐教學(xué)的重要延伸。近幾年, 我校以國家級科研項目和科技競賽為背景設(shè)立主題研學(xué)項目, 如機器人技術(shù)研究小組、智能小車技術(shù)研究小組、嵌入式系統(tǒng)研究小組等, 產(chǎn)生了一大批學(xué)生創(chuàng)新成果和競賽佳績 , 在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、RoboCup(機器人世界杯賽 ) 、飛思卡爾智能車大賽、嵌入式系統(tǒng)等連續(xù)獲得 30 余個重要獎項。 在 2009 年的 RoboCup類人組足球賽中 , 我校借助科研項目對雙足移動機器人的研究成果 , 成功地將視覺處理、 基因算法在步態(tài)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用以及基于生物誘導(dǎo)機制的步態(tài)產(chǎn)生運用到 NAO上 , 克服了時間短、 經(jīng)驗少等問題 , 成功取得決賽權(quán)并進(jìn)入了 16 強。在智能科學(xué)技術(shù)課堂教學(xué)的同時 , 我們借助校計算機與信息技術(shù)國家實驗教學(xué)示范中心、 大學(xué)生電子信息科技創(chuàng)新基地、 實驗中心及大學(xué)生創(chuàng)新計劃 , 為課內(nèi)綜合性教學(xué)、 課外實驗選修課、實驗研討課、自主研學(xué)等提供了廣闊的選擇空間 , 極大地促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和實踐能力的提高。4 結(jié)語智能科學(xué)技術(shù)在未來人類