智能科學與技術論文精品(七篇)
時間：2022-09-20 14:56:36
序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇智能科學與技術論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。
篇(1)
1背景介紹
智能科學與技術專業是一門新興的交叉型學科[1]。隨著信息化的進一步深入以及IBM“智慧地球”、我國“感知中國”等戰略的實施，智能科學技術正在成為關系國民經濟、社會發展和國家安全的一個重要領域。因此，智能科學與技術相關專業的建設也引起了國內外高校的重視。國外許多著名高校都設立了人工智能專業，并授予智能科學專業學位；世界多數知名理工類院校都設立有人工智能研究所或實驗室，進行智能科學專業的科學研究和人才培養。
相對而言，國內智能科學與技術專業的起步較晚。2004年，北京大學信息科學技術學院經教育部正式批準設立了全國第一個智能科學與技術本科專業。之后，國內許多高校也相繼設立了這一專業，有些高校還成立了相應的系?，F在智能科學與技術專業已經從計劃外專業變成計劃內專業，標志著該專業的建設在國內已逐漸形成氣候。
廈門大學是國內較早設立智能科學與技術系的高校之一?；谠谥悄芸茖W與技術領域多年的研究積累和師資儲備，廈門大學于2006向教育部申請并獲批設立了智能科學與技術本科專業，之后又于2007年6月6日成立了智能科學與技術系[2]。建系以來，廈門大學智能科學與技術系一直堅持以“科研帶動教學、教學促進科研”的辦學理念。一方面，我們以系里的科研實力、科研特色為基礎，在人才培養過程中發揮優勢，為人才培養服務，更好地完成專業培養的目標；另一方面，優秀人才的培養也為我系的科研提供了有生力量和儲備力量，反過來促進系里的科研發展。
從2007年成立至今，我系完成了首屆本科生完整的一輪培養，因此我們希望能將4年來的專業建設的情況做一次梳理，為下一步的工作提供參考。作為一個新興專業，各高校對于智能科學與技術專業的建設也都處在探索階段，因此我們也希望這些工作梳理能對其他院校的專業建設起到參考作用。
我們對專業建設的梳理從兩個方面展開：一是科研與學科建設的進展情況；二是教學與人才培養的進展情況。
2科研與學科建設進展
2007年以來，我系科研與學科建設取得了很大進展，下面從凝練科研方向和科研平臺與學科點建設兩個方面來介紹。
2.1凝練科研方向
在智能科學與技術系成立之前，廈門大學在人工智能領域已經有了不少積累，在心腦計算、藝術認知和自然語言處理等領域形成了一定的優勢。
2007年建系以后，我們結合自身研究特色和學術發展前沿，進一步凝練了研究方向，基本上確定了四個重點發展的方向，并成立相應的研究室。
1) 藝術認知與計算方向。
主要圍繞人類藝術活動的腦機制，特別是有關詩歌、音樂與舞蹈的審美與創作方面，開展相關的認知與計算研究工作。
2) 智能多媒體方向。
主要從事有關多媒體信息處理方面的關鍵技術研究和應用系統的研發，涉及視頻圖像處理與運動目標檢測、基于內容的多媒體信息檢索、智能中醫信息處理等方面的研究。
3) 自然語言處理方向。
主要從事機器翻譯、實體關系抽取、跨語言信息檢索、語音識別與合成等方面的理論研究和相關應用系統開發。
4) 仿腦智能計算方向。
主要開展有關機器人認知計算引擎的基礎性研究工作，目標是開發一個具有普適性的認知推理引擎，并將其嵌入到機器人中，使機器人具有綜合的意識、視覺、語言和動作能力。
方向的凝練很好地促進了我系研究隊伍的整合，也使系里的人才引進工作有了更好的針對性。經過四年的建設，以上四個方向均逐步形成了一支結構合理的研究團隊，如表1所示，科學研究也相應的取得了一些進展。2007-2010年間，我系教師承擔國家自然科學基金項目、國家863計劃項目、省級課題、企業委托橫項課題等各類科研課題近50項，每年新立項的項目數量如表2所示。同時，我們在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中國科學》、《軟件學報》及《電子學報》等國內外重要學術期刊和國際會議上發表學術論文200余篇，其中EI/SCI檢索論文150余篇。這些方向的發展為我們的人才培養奠定了良好的科研基礎。
2.2科研平臺與學科點建設
科研平臺是學科發展的重要載體，是科技創新的重要源頭，是聚集和培養高層次人才的重要場所。因此，科研平臺建設是學科建設的重要內容。
一直以來，我們就很重視科研平臺的建設，也形
成了較好的基礎。2003年，我們建立了一個跨專業的校內科研平臺――廈門大學語言技術中心；2005年，我們獲批建設了“智能信息技術福建省高校重點實驗室”。依托這兩個平臺，并基于我們對科研方向的進一步凝練，我們最終于2009年獲批建設“仿腦智能計算福建省重點實驗室”。該重點實驗室的建設以人工大腦研究為中心，并包含仿腦計算、智能語言處理、視聽感知和機器人及其行為控制等方面的研究，更有利于我系進一步整合和優化科研結構。
學科點建設也是學科建設的重要內容之一。擁有學科點一方面反映了相關領域的學科建設水平，另一方面又能為高層次人才培養提供必要保障。
智能科學與技術至今還未被列為一級學科，因此智能科學與技術專業的研究生目前只能依托其他相關專業進行招生和培養。建系之前，我們已經依托廈門大學“數學”一級學科，自主設立了“人工智能基礎”二級學科博士點，具有了培養本專業博士層次研究生的基本保證。2010年，我系與廈門大學計算機系、廈門大學軟件學院共同合作成功申報了“計算機科學與技術”一級學科博士點，在此一級學科下設的10個方向中，我系將負責建設其中的數字媒體藝術、信息安全技術、自然語言處理以及模式識別與智能計算等4個方向。該博士學位授予點將于2012年正式招生，這為我們在博士層次上培養智能科學與技術專業人才奠定了更好的基礎。
3教學與人才培養進展
下面從本科生和研究生兩個層次的學生培養介紹我系教學與人才培養的進展情況。
3.1本科生培養
在本科生方面，廈門大學智能科學與技術系的目標是培養有效和系統地掌握本學科的理論基礎，比較深入地理解智能科學與技術理論；具有一定的分析、綜合和創新能力，能夠承當智能信息系統設計、開發和智能科學與技術學科教學任務的，德、智、體全面發展的科學技術工作者。為了實現這一目標，我們遵循“寬口徑、厚基礎、抓關鍵、重實踐”四項基本原則，制定了較合理的教學計劃，并特別注重學生實踐能力的培養，采取了增設實用技術類課程、增設本科生進研究室參與課題研究的“課題實踐”環節、組織學生參加企業實習等若干措施，加強學生的實踐能力培養[3]。
目前，我系在本科生培養方面已經初具成效，具體體現在兩個方面。
1) 多組本科生團隊獲批立項大學生創新性實驗項目。
2009年，我系本科學生組成的創新實驗團隊中的3支獲得了國家級創新性實驗項目資助；1支獲得了校級創新性實驗項目資助；今年的創新性實驗項目初評中，我系本科生團隊又有3支入選。
2) 首屆學生就業形式喜人。
2007級本科生是我系的首屆學生，共計31人，其中2/3的學生入學都是經專業調劑的，因此學生入學之初對本專業多是不了解甚至是不感興趣的。經過4年的學習，他們都能很好地完成學業，多數學生逐漸喜歡上了本專業，部分學生更是將本專業作為其未來進一步學習和工作的方向。今年7月，我系2007級本科生畢業，畢業率和就業率均為100%，畢業去向情況如圖1所示。
圖1廈門大學智能科學與技術系2007級本科畢業生去向
其中，11名學生進一步升學攻讀研究生；4名學生選擇了到美國、中國香港的高校深造；其他16名學生則進入企業就業。
3.2研究生培養
我系的研究生培養以加強創新能力的培養為核心，以加強基礎課、專業課、實驗實踐教學、論文創新寫作、促進理論與實踐相結合為重點，包含碩士研究生和博士研究生兩個層次。在碩士研究生方面，有3個學術型碩士學位授予專業(人工智能基礎、模式識別與智能系統、計算機應用技術)和1個“計算機技術”工程碩士培養方向(智能工程及網絡安全方向)；在博士研究生方面，目前有1個二級學科博士學位授予專業(人工智能基礎)。
為了培養研究生的創新能力，我們主要依托系里所承擔的科研項目，特別是國家級科研課題。學生們參與到課題研討中，接觸最新的學術前沿問題，并在不斷討論、實驗過程中逐步提高獨立科研能力。
為了促進學生將理論與實踐相結合，我們積極加強與企業的聯系，建立聯合實驗室或聯合培養基地，例如，我們與深圳名人公司建立了機器翻譯聯合實驗室，與北京德威特電力系統自動化有限公司建立了電力自動化軟件聯合實驗室，與廈門中資源有限公司建立了智能反垃圾郵件聯合研究中心，與廈門東南融通系統工程有限公司建立了計算機軟件與理論研究生教育創新基地等。這些基地的建立使學生能夠參與企業的實際課題，在提高實踐能力的同時也促進了就業。
目前，我系的研究生培養也取得了一些可喜的成果。學生們參加各種競賽或展示均取得了優異的成績。例如，2010年，仿腦智能系統方向研究生研發的社交機器人――“文博之星NAO”項目獲得第三屆海峽兩岸(廈門)文化產業博覽交易會最佳創意產品銅獎；自然語言處理方向研究生研發的漢語句法分析器和漢語人名消歧系統分別參加2009中文信息學會句法分析評測(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信
息學會與SIGHAN聯合會議(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧評測，均榮獲第二名。
4反思
智能科學與技術專業作為一個新興專業，雖然得到國內許多高校的重視并有良好的發展勢頭，但目前仍存在一些發展的制約因素。第一，智能科學與技術未能被列為一級學科，因此各高校的智能科學與技術學科建設只能依附于其他相關專業，導致該專業的發展缺少必要的學科保障，高層次人才(博士層次)的培養也受到嚴重制約；第二，智能科學與技術在國內尚未形成明顯的產業群，因此該專業畢業生就業的行業特色不明顯，目前各高校智能科學與技術專業畢業生的就業行業與計算機科學與技術、自動化、電子科學與技術等相關專業學生的就業領域基本相近，這導致該專業的特色無法被正確理解，也影響了專業招生。
在這種狀況下，我們認為智能科學與技術專業要大力發展，應突出兩點。首先，要加強智能科學與技術的科學研究，這一方面可以促進人才培養，另一方面也能通過展現高水平成果進一步擴大專業的學科影響力；其次，要加強智能科學與技術專業學生的實踐能力培養，以此提高專業學生的就業競爭力，進而增強專業的吸引力。
參考文獻：
[1] 鐘義信. 設置“智能科學與技術”博士學位一級學科：必要性、可行性、緊迫性[J]. 計算機教育,2009(11):5-9.
[2] 東,李紹滋, 潘偉. 廈門大學“智能科學與技術”專業建設介紹[J]. 計算機教育,2009(11):46-48.
[3] 東,李紹滋. 智能科學與技術專業學生實踐能力培養若干探索[J]. 計算機教育,2010(19):61-63.
Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University
CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei
(Department of Cognitive Science, School of Information Science and Technology, Xiamen University, Xiamen 361005, China)
篇(2)
論文關鍵詞：人才培養 課題組制度 實踐學習 創新工程
論文摘要：針對智能專業中工程創新人才培養存在的工程實踐、專業設置等問題，在分析智能科學與技術專業現狀的基礎上，本文提出差異性培養目標、課題組制度和以點帶面制度等觀點，結合河北工業大學智能系三個年級的具體實施情況，在課外實踐方面取得令人滿意的效果和成績。
諾貝爾獎金獲得者西蒙把自然科學定義為探索自然界的奧秘，闡明自然現象，發現自然現象之間的規律及定律。具體到智能科學，就是研究人的智慧，建立人機結合系統理論，并用其模擬人的智慧。但是，值得注意的是，技術科學從本質上是有別于自然科學的，技術科學是利用自然科學的一般規律與理論，研究人造物的構成方法及原理的科學[1]。如智能技術是在智能科學的框架內創建人機結合智能系統所需要的方法、工具和技術。然而，除了智能科學和智能技術，智能科學技術的研究任務還涵蓋一個重要的組成部分——智能工程，即利用智能科學的理念和思想，充分運用智能技術工具創建各種應用系統[2]。由于智能科學、智能技術和智能工程三個領域所強調的研究任務不同，因此智能科學與技術專業人才培養目標可以分為科學技術型(或稱為研究型)和工程技術型(或稱為應用型)。前者是研究型培養模式，以培養具有學術研究或應用研究能力的人才為主，尤其要體現人才培養的綜合性、復合性和創新性；后者是工程型培養模式，以培養在工程領域中具有應用復合能力的人才為主，尤其要體現人才培養的綜合性、復合性和應用性[3]。更值得注意的是，進入21世紀之后，隨著科學技術的迅猛發展，工程問題的綜合性與復雜性也不斷增強。在這種情況下，智能科學與技術專業如何解決復雜系統提出的一系列工程問題，培養出具有時代特色的優秀工程人才，是新時代賦予新專業的一種使命。
1智能科學與技術專業現狀問題分析
由于智能科學與技術專業成立僅有短短7年時間，還處于不斷發展之中，所以不可避免地存在一些問題。一般來說，智能科學與技術專業學生的培養存在兩種模式：科學型人才和工程型人才。因此，如何根據各個學校的傳統優勢和培養目標來選擇學生的培養模式，非常重要。然而，受傳統教育模式的影響，即使在智能科學與技術專業中，對人才的培養仍然偏重科學型，這就導致了目前該專業學生工程能力存在這樣或那樣的問題[4]。
1.1缺乏實際的工程訓練和實踐
智能科學與技術專業雖然重視基礎科學與技術課程學習和學生分析能力的培養，但是對工程實踐訓練和對學生相關綜合素質的培養相對較弱，重理論知識灌輸和輕實踐能力培養的老問題仍然存在，教學、科研與實際生產的結合不緊密，因此學生的綜合能力無法應對如今復雜系統的工程問題，難以滿足用人單位的需求[5]。
1.2專業設置缺乏特色
隨著對智能科學與技術專業的深入理解，人們逐漸認識到這個專業的重要性和光明前景。近幾年，設置這個專業的高校正在迅速增加。然而，深入分析這一新專業的高校分布和地域分布，設置該專業的高校有“985”高校、教育部“211”工程重點建設高校、地方重點建設高校；而地域分布更為廣泛，在北京、天津、湖南、杭州等多個區域[6]。智能專業的這種不同水平的高校分布和地域分布決定了每個學校的專業設置應該具有自己的特色，應該適應我國產業、經濟結構多樣性和地區發展不平衡性的需要。因此，院校不問自身條件如何，不看當地經濟發展和產業結構如何，使得智能專業的辦學模式和專業設置大規模趨同的現象應該得到充分的重視。
1.3缺乏對學生創新意識的培養
雖然近幾年本科教育模式正在大力革新，如2010年國家層面開始實施的“卓越工程師”教育計劃，但是本科教育的填鴨式教學模式仍然廣泛存在，使學生被動地學習，以應付考試。這種模式的后果只會導致學生死記硬背，創新意識薄弱，造成了學校培養和實際需要的嚴重脫節。
2優秀工程創新人才培養的途徑探索
根據目前智能專業中工程實踐和課程設置存在的問題，我們提出了下面的解決方法。首先，根據學校的現實情況設置工程實踐的培養目標；其次，根據課程設置的不足提出課題組制度和以點帶面制度，作為課程設置的有效補充；最后，結合智能專業較新的專業知識實施創新型選題。通過有效實施這三個方法，培養優秀的工程創新人才。
2.1差異性培養目標
培養目標是實現優秀工程創新人才的關鍵。差異性培養目標是培養學生成才的本質屬性，孔子早就說過“因材施教”的理念。所以，對智能科學與技術這個新專業來說，由于它仍處于快速發展和完善之中，尤其是不同類型高校又有實際情況，因此應該制定具有差異性和多樣化的培養目標。比如說，研究型大學要致力于培養工程研究型、工程創新型的高端人才，以培養學術研究型的科學家、研發人員和設計工程師為主；而教學型大學工程人才的培養目標定位要突出應用型，以服務地方經濟建設為主，培養從事工程施工和管理的工程人才。
差異性培養目標不但體現在不同地域和不同類型的高校之間，即使在同一所高校，也應根據學生的興趣和實際情況確定不同的培養目標。具體來說，即使是一個班級的學生，他們的興趣和目標也不盡相同，如有的學生立志學好英語，有的學生準備全力以赴考研不顧其他，有的學生準備把自己的興趣當做追求目標。因此，充分考慮和尊重學生目標的差異性，是培養創新人才的一個前提。
2.2改革培養方式與途徑
目標確定以后，接下來就涉及到優秀工程創新人才培養如何實施的問題，其核心是讓學生得到充分的工程訓練，調動學生的積極性、主動性。實際操作過程中，教師可以把學生真正放到競賽的賽場上，如參加教育部“質量工程”建設的物聯網創新創業大賽、“挑戰杯”設計大賽、“盛群杯”單片機創新設計競賽、“飛思卡爾”智能車競賽等。這些競賽都是以創新為主要訴求，課題的名稱自擬。因此，通過這些比賽，學生們可以從選題、制作、參賽、完善作品等多個環節體會工程創新的全過程，大大提高工程實踐能力，為成為工程創新人才打下堅實的基礎。如何根據智能專業的特點，并結合各種創新競賽，來實施這樣的工程訓練呢？通過下面兩種制度可以有效實現。 轉貼于
第一，實施課題組制度。即把智能系的學生分成多個課題組。如我校的第一屆學生分成了7個課題組，每組4～5人，在課題組的基礎上實行導師制，每位導師可帶1～2組。課題組的培養目標是培養學生獨立提出問題的能力、獨立解決工程實際問題的能力、科學研究能力和科技開發及組織管理能力。但是，有一個前提，課題組制度要保證讓學生廣泛參與，這樣才能最大可能和最大范圍地培養優秀工程創新人才。因此，實施下面的以點帶面制度，對保證學生的參與廣度和培養質量非常必要。
第二，實施以點帶面制度。隨著智能專業的快速發展，學生越來越多，課題組越來越多，但教師的精力畢竟是有限的，難以指導太多課題組的學生。我們采用以點帶面制度來解決這個問題。從橫向方面看，我們采用組長負責制和核心組員制，每個課題組的組長和核心組員由能力相對較強的學生擔任，作為導師和課題組組員之間的聯系紐帶，導師僅僅將相關的課題任務傳達給他們即可。這樣既能夠大大降低指導教師的工作量，也能夠充分調動學生的積極主動性和自主性，鍛煉他們獨立解決問題的能力和團結協作、組織管理的能力。從縱向方面看，在課題組還涉及到不同年級的情況下，以點帶面制度就是核心組員指導低年級學生。這樣就實現了同一年級之間、不同年級之間的良性循環，保證無論那個年級的課題組，總有一個核心組員在指導，而指導教師一般僅僅親自指導核心組員，最終實現使用指導教師的有限時間，而使學生的收益最大化。以點帶面制度保證了教學指導質量和學生深入、廣泛、全過程參與工程訓練活動，從而鍛煉他們的工程創新能力。
2.3重視對學生創新實踐能力的培養
創新是教育部實施的“質量工程”的核心。對智能專業的學生來說，創新的核心是創新意識和選題。該專業學生一般會接觸到最新的智能傳感技術、智能控制技術、智能執行技術、智能信息處理技術。這些新的技術自然帶來一批新的元器件和新的信息處理方式。因此，使用這些新的元器件和新的信息處理方式，結合我們的生活需求，就比較容易實現具有創新性的選題。選題確定后，就可以采用課題組的方式和以點帶面的模式，通過“實踐學習”方式，將專業理論的學習與科研實踐緊密結合，在項目實踐中增強學生的自主學習能力、創新思維能力和實踐動手能力，促進學生的綜合素質發展，最終培養一批兼具創新力和領導力的精英之才。
通過以上三個方面的實施，智能系的幾個課題組在“挑戰杯”、“盛群杯”單片機創新設計競賽等創新類比賽中制作出很有創意的作品，應用了智能專業的許多知識，取得了優異成績。這極大鍛煉了學生的工程創新能力，初步達到了工程創新人才培養的目標。
3結語
在國內各個專業普遍重視工程創新人才培養的大環境下，筆者為培養優秀的工程創新人才提供了一種思路和方案。筆者提出差異性培養目標、課題組制度和以點帶面制度，并把這些方法應用到智能系學生的工程能力培養上，確立了學生的自我管理方式。學生做出了優秀的創新作品，通過在創新競賽中的全過程“實踐學習”，增強了實踐動手、團結協作和組織協調等工程能力，最終成為能夠提出創新問題并有效解決問題的具有工程創新能力的人才。該方法具有較強的實踐價值和良好的效果，初步達到了將智能系專業學生培養成為工程創新人才的培養目標。
參考文獻
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篇(3)
關鍵詞:算法設計與分析;智能科學與技術;教學
算法不僅是計算機科學的一個分支,也是計算機科學的核心,可以說,它與絕大多數科學、商業和技術都是相關的[1]。目前,在國內外大學計算機專業、自動控制、信息工程等相關專業中,這門課程除了作為本科生的必修或選修課程外,還作為研究生的學位課程。
計算機科學是一種創造性思維活動,其教育必須面向設計。無論是計算機系統、系統軟件和解決計算機的各種應用課題都可歸結為算法的設計。如何上好計算機算法設計與分析課,對廣大教師來說是一種挑戰和考驗。學生普遍反映該課程“難”。的確,這是一門比較難的課程。首先,它需要扎實的數學和數據結構基礎。其次,它不同于有些課程靠記憶,而是靠理解,并且能靈活應用。此外,這門課程要求學生具有對問題的理解能力以及獨立解決問題的能力。也就是說,這是一門知識和實踐技能并重的課程。
我校在2001年首次開設本科生的算法設計與分析課程,作為教師,不僅要傳授各種經典的算法,也要注意培養學生設計算法的能力,幫助他們克服“難”關。因此,在該課程的教學過程中,筆者進行了一些嘗試,得到了一些經驗。
智能科學與技術專業是近年來新設置的本科專業。我校近年也新增了該專業,在該專業的課程體系中,算法設計與分析仍然作為該專業的一門重要的基礎課程開設。另外,由于受到學時、學分限制,該課程性質由必修改為選修。因此從新專業與學時壓縮的角度考慮,研究和探討如何講授該課,以達到新專業人才培養的目標,具有現實意義。
本文針對智能科學與技術的專業特點,研究與探討新形式下算法設計與分析課程的教學問題。研究內容主要包括教學內容的設計;考核方式與評價標準的改革;其他教學因素的一些思考,比如教學方式的改革、教材選擇、雙語教學、學生差異性等。
1教學內容
給本科生講授這門課,切忌講授太多深奧的理論,這會使學生失去學習的信心;同時,也切忌對數據結構課程內容的重復講授,使學生失去興趣。因此,在教學內容的組織上要做到內容難度適中,選擇適合學生的內容來授課。結合實際問題和相關專業知識來講解算法設計技巧及算法分析方法,使學生既能理解,又能拓展創新。
如前所述,算法設計與分析課程是一門知識和技能并重的課程,40個學時的課堂教學是遠遠不夠的,因此,教師要充分調動學生學習的積極性,充分利用他們的課外時間來實踐。結合我以前的教學經驗,我
如前所述,算法設計與分析課程是一門知識和技能并重的課程,40個學時的課堂教學是遠遠不夠的,因此,教師要充分調動學生學習的積極性,充分利用他們的課外時間來實踐。結合我以前的教學經驗,我們認為采用32學時左右的“課堂授課”,6學時左右的“討論課”,學生的學習積極性比較高,學習效果比較好。
們認為采用32學時左右的“課堂授課”,6學時左右的“討論課”,學生的學習積極性比較高,學習效果比較好。
首先,讓我們從以下幾點談談“課堂授課”。
1) 保留經典算法部分,如涉及分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法等有關策略的典型算法。
2) 將計算機領域熱門話題或前沿知識擴展到教學中,比如增加介紹算法設計與分析領域的新成果,如隨機算法、近似算法等。這部分內容重在簡單介紹,引領學生了解一些前沿領域。同時,結合ACM比賽或是一些企業組織的比賽介紹一些有關的題目,引導能力比較好的強的學生進一步思考問題以及培養他們解決問題的能力。
3) 注重體現該課程與其他課程的關系,激發學生的學習興趣。這門課程屬于計算機專業的綜合性課程,它還可以深化其他專業課程的學習與理解[2]。例如,講解有限期作業調度問題時,提示學生該算法和操作系”統課程中的資源分配算法、進程調度等關系密切;講解搜索算法時,可以給學生先簡單講解棋類游戲問題,為后續人工智能等專業課程作鋪墊。
4) 結合智能科學與技術的前沿問題[3-5],引導學生設計并實現常見的機器智能算法,比如遺傳算法。充分利用互聯網信息資源,將更多新知識信息融入教學之中,比如電子商務中的智能推薦。
有教師認為,在32左右學時內完成上述課堂授課內容有困難。的確,在學時縮減的情況下,我們必須改變觀點,一定要充分利用啟發式教學方法。我的觀點是,針對每種經典算法設計思想,選取經典例子講解,重點講清楚問題,引導學生思考如何去解決問題,如何類比,讓學生看到如何用我們算法課里介紹的方法去解決這個問題。這種思路的引導比直接告訴他們求解算法更重要。筆者一般是用1～2個學時講一個典型范例,師生共同得出解決方法;然后,教師告訴學生課后如何去思考,如何去完善。這樣,我們教師也達到了“搶占”學生課后時間的目的。需要注意的是上述課堂授課內容在安排上并不是單純的串行關系,如何做好融合需要進一步的探討。
“討論課”實際上是“大作業”的延續,它包括以下幾點。
1) 給學生的習題集,凝聚著教師對整個專業學科的理解,教師可以在此結合其他課程給出一些訓練習題。比如,針對智能科學與技術專業,我們可以給出一些典型的但比較基礎的,像神經網絡、生物智能、群體智能、網絡智能等方面的算法。另外,這里的習題也可以理解為項目,都是一些需要學生通過合作、需要花較多編程時間來完成的。也就是俗稱的“大作業”。
2) 學生分組課后完成“大作業”。以學生興趣為導向,3～5位同學一組,分工協作,共同完成。程序設計期間,請研究生助教輔助指導。最后每組同學提交詳細的論文報告。
3) 上討論課。實際上,討論課上的主角是學生,教師主要起到一個主持人的作用。一般我會給每個組15～-20分鐘(根據組的多少調整)的報告時間,包括程序演示和5分鐘的提問時間。教師需要注意控制課堂秩序,糾正學生錯誤的觀點或說法。
“大作業”要記入最終考核成績,所以,學生比較積極。另外,由于有演示環節,對相當一部分同學來說,這是一個難得的展示機會,通常他們會很認真完成程序部分。討論課上有的學生做的“大作業”非常漂亮。,這是因為展示給了他們學生壓力,也給了他們互相學習的機會。
“大作業”可以鍛煉學生實際編程能力,加強學生的分工合作能力,增強學生查找資料的能力,訓練學生的口才與應對能力,鍛煉學生的寫作能力。
2考核方式
目前,算法設計與分析這門課程的成績大多按兩部分計算:一部分是平時作業情況,占總成績的30%～-40%;另一部分是閉卷考試,占總成績的60%～-70%。這樣,大部分學生只重視閉卷考試部分,不重視平時學習,更不會挖掘潛力進行創新研究。教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見中指出教師為教學質量的提高發揮著重要作用[6]。因此,我們教師非常有必要進行考試形式和評分標準的改革,尤其這對于本科生以及本科學歷以上的高級人才的培養更為重要。
就算法這門課程,筆者曾對算法課程進行了一些過改革嘗試。,通過幾屆學生學習情況的對比,我們發現,采用上所述“大作業”的考核方式后,學生的學習積極性得到提高,最終成績也比較好。我們采用的具體方式是實驗課成績占17%;“大作業”40%;測驗35%;出勤平時成績等8%。
其中,“大作業”(40分)又分為提交完整的論文報告(20分)、提交程序(10分)和課堂報告(10分)。論文報告包括問題描述(提出問題)、解題思路(算法設計)、算法描述、算法分析(對比)、試驗和結論等各個環節。程序與課堂報告展示部分的成績由教師和學生共同給出,學生以組為單位參與互相評分。采用此種方式,在一定程度上提高了學生參與的積極性。
實驗課成績反映的是學生在規定時間內完成任務的能力。因為是分組完成的大作業,所以,在測驗部分,我們希望能評測出學生的個人能力,出題時基礎內容比較少,題目難度相對較大。具體操作時,我們將考試時間縮短。
3相關因素
3.1以學生為中心的教學方式
目前,在大學課堂教學中,常見的模式是大部分時間或所有時間教師唱主角,而學生很少發表自己的獨立見解,不愛提問,而算法設計與分析這門課程的目標就是培養學生的能力,應該充分調動學生的積極性。教師授課的重點在于幫助學生理解算法設計的基本策略與分析的基本思路,通過具體實例解析一些經典算法。在課堂上開展討論時,教師應起主持人的作用,引導學生提問或回答問題,讓學生對各種方法加以評價,激發學生探求新的解決思路。文獻[7]就是本科生同學針對筆者課堂授課提出的問題進行思考后提出的一個改進算法。
3.2教材的選擇與雙語教學
近年來,算法設計與分析的教材在國內逐漸豐富[8]。鑒于計算機學科的特點,許多學者主張用英文原版作為教材。考慮到該課程有一定難度,我們認為讓一般院校學生直接使用英文教材不適宜。因此,我們仍然選用中文教材,對學有余力的學生,我們采用局部案例使用英文教案的方式進行教學。就結果看,這種方法不會造成學生理解上的困難。
就個人而言,我贊同采用國外優秀原版教材進行教學,這可以使學生更準確地理解課程內容,更及時地把握學科發展脈絡。尤其是針對智能科學與技術的學生來說,可以讓他們較多地接觸到英文的專業術語。這樣做是基于如下兩點的考慮:一是算法是基于英語描述的,程序的開發環境一般都是英文環境,熟悉這些有助于學生提高表達能力以及編寫調試程序的能力,提高學生素質。二是智能科學與技術本身的前沿性要求。像典型的遺傳算法、蟻群算法等等有關的大量文獻是英文的,較早接觸到英文文獻,有助于提高學生專業興趣、培養能力。就個人而言,我贊同采用國外優秀原版教材進行教學,這可以使學生更準確地理解課程內容,更及時地把握學科發展脈絡。尤其是針對智能科學與技術的學生來說,可以讓他們較多地接觸到英文的專業術語。這樣做是基于如下兩點考慮:一是算法是基于英文描述的,程序的開發環境一般都是英文環境,熟悉這些有助于學生提高表達能力以及編寫調試程序的能力,提高學生素質。二是智能科學與技術本身的前沿性要求。像典型的遺傳算法、蟻群算法等有關文獻都是英文的,較早接觸到英文文獻,有助于提高學生專業興趣、培養能力。
3.3學生的差異性的考慮
在校大學生來自全國各地,學生對于計算機熟悉的程度有較大差別。這給教學帶來一些困難。目前,我們的教學通常是照顧水平居中的大多數同學生,而如何更好地針對兩端的學生展開教學,仍然是一個難題。
筆者認為,教師可以在課堂上有針對性地設置一些問題,講解一些方法,引導學習好的同學課后更多地思考和展開實踐工作。同時,利用學生喜歡的QQ流方式,教師可以有針對性地上傳一些學習資料、學習方法等。對于差生,除了鼓勵還是鼓勵,另外,可以采用分組的方式,幫助其學習。
此外,教師應該注意保護學生的自尊心。比如,在“大作業”中,每個題目的難度不同。所以,分組時,我采取學生自由組織,選題上則采用抓鬮的老方式。課下,與學生交流時,教師應注意引導難度小的題目組以“多”來出成績,對難度大的題目組,教師則要引導學生查資料,找到解決辦法。
4結語
本文探討了面向智能科學與技術專業的算法設計與分析課程教學改革,從該課程新專業要求所面臨的問題入手,結合以前的教學經驗,針對該課程教學內容、教學方式、考核方式等的變革進行了討論。同時,針對影響教學的其他因素,比如教材選擇和雙語教學等進行了探討。
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Study onAlgorithms Design and Analysis Course Teaching for the Specialty of
Intelligence Science and Technology
YU Hong
(College of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China)
篇(4)
近年來，隨著科學技術的發展，虛擬現實技術逐漸由高端實驗室走向大眾和實用化，尤其是在微軟公司推出名為HoloLens的商業產品后[5-6]。微軟公司在谷歌公司推出的GoogleGlass的基礎上引入全息影像技術，將虛擬世界與真實世界連接起來，創造出一種具有全新人機交互模式的虛擬現實交互設備。虛擬現實技術課程作為進入當前最前沿科技領域的學科基礎，其課程性質決定了該課程需要不斷實時更新教學內容，及時與最新技術、最新發展方向保持一致?，F行的虛擬現實技術課程教學面臨著嚴峻的挑戰，主要存在的問題是由于傳統教科書從撰寫到發行的周期較長，往往是課程教材一投入使用，其中的內容已經陳舊，遠遠落后于學科技術發展的速度。同時，課程教學方式和方法也還采用傳統單向交流的方式，互動不夠，不利于激發互聯網社交思想影響下的90后大學生群體的學習興趣。
2互聯網下教學新方法和舉措
2.1社交軟件
不管是獲取信息還是與他人交流，大部分人都能在社交軟件中找到適合自己需求的東西。社交軟件的特點就是包羅萬象、有不同的人和圈子、內容符合人類的共性，并極有可能形成病毒性傳播的趨勢等。經過長期與大學生群體的接觸及調查，筆者發現當前大學生群體尤其是90后在日常學習、生活中都十分喜愛如下的社交軟件。
（1）QQ。QQ是騰訊公司于1999年推出的基于Internet的即時通訊網絡工具。隨著時間推移，騰訊公司旗下的QQ軟件高速發展，逐漸發展成為影響大眾日常生活的重要社交軟件，其最大特點是不僅可提供點對點即時通訊，還能提供群通訊功能。
（2）微信。微信是騰訊公司于2011年推出的一個為智能手機提供即時通訊服務的免費應用程序，其最大特點是可以跨通信運營商、跨操作系統平臺，用極少的網絡流量實現語音短信、視頻、圖片和文字交流，并具有共享流媒體內容和基于位置的社交插件，在廣大年輕用戶群體中非常流行，尤其是在90后的大學生群體內。
（3）貼吧。貼吧是百度公司于2003年推出的一款重量級產品，是基于關鍵詞的主題交流社區，可以與搜索緊密聯系，能夠準確把握用戶需求，通過用戶輸入的關鍵詞自動生成討論區，使用戶可實時參加交流、自己感興趣話題的信息和想法，在各類學生興趣愛好團體中極具人氣。
（4）知乎。知乎作為社交軟件中的后起新秀，是一個廣受各行各業精英所喜愛的實名制網絡問答社區，友好、理性和認真的社區氛圍使其成為集求知、分享和社交為一體的UGC（usergeneratedcontent）平臺，在求知欲極強的90后大學生群體中也極具人氣。
通過對比分析，可以發現上述社交軟件具有共同的特點。
（1）社會關系鏈整合。社交軟件可以清晰地整合熟人圈，形成團結程度甚高的小團體，尤其在90后大學生群體中效果最為明顯。在這個相對密閉的小團體空間內，用戶傳播信息，可使該信息快速通過社交軟件得到擴散，而且擴散速度在與目標群體相關的臨近群體中快得超乎想象，極具傳染性。
（2）聊天。社交軟件聚合大量同屬性的用戶形成群體，群體內用戶對由群體成員發起的話題進行及時討論，形成積極快速的討論氛圍。熱點話題通常會激發群體內大多數用戶的積極性，擴大討論的范圍，增加信息量。
（3）圖片/視頻/流媒體分享。社交軟件大都可以在智能手機/智能平板等終端上應用，很便捷地上傳圖片/視頻/流媒體資料，并使之在目標群體內快速傳播。
（4）興趣聚合。社交軟件大多是通過興趣愛好聚合，即一個群體基本具有一定共同相關屬性的聯系，這類聯系可以使群體內部用戶相互之間形成強烈的聚合效應。90后大學生群體基本上都喜愛使用這些社交軟件，保持極高的刷屏率，基本貫穿在日常生活、學習中，極具黏性。這些社交軟件已經儼然成為90后大學生群體日常生活中不可缺少的一部分。
2.2虛擬現實技術課程教學新方法和舉措
基于90后大學生對上述社交軟件的應用程度，教師可提出如下課程教學新方法和新手段。
（1）針對教科書教學內容較為陳舊的問題，使用貼吧讓學生自主瀏覽虛擬現實的主題社區關鍵詞。通過瀏覽主題社區，學生對于當前國內外虛擬現實技術的發展動向能夠有一個較直觀的認知。由于貼吧每天都有新的話題出現，信息更新速率極快，因此學生通過對話題的瀏覽可在較短時間內對當前虛擬現實技術的發展狀況有較深入的認知。這樣就可以達到先導引入虛擬現實技術課程基本概念的目標，令學生對教科書上較枯燥的理論內容有更直觀的認知。
（2）在虛擬現實技術課程開始至中期階段，適時建立相關主題QQ群，給學生一個對課程相關內容自由發言的平臺。主講教師可以適時引入一些與課程相關的話題，發動學生討論并給予適當的指引；及時回復和解答學生在群里的提問，形成師生間的良好互動；對于學生提問較多或疑惑較大的共性問題，可以作為重點內容進行課堂講解，提高學生的學習參與度，培養學生對問題本質的探索精神；通過課堂教學和群內討論，積極發現和挖掘具有一定潛質的學生，使其成為二次傳播的源頭，為群內其他成員答疑。
（3）虛擬現實技術實驗課開始后，教師可以利用群共享流媒體內容，突破傳統課堂教學中教學手段陳舊跟不上時代的問題，及時上傳與學習內容相關的最新資料，供學生參考。學生也可以積極地把找到的學習資料傳到群中，實現資源共享；適時引入相關視頻公開課讓學生觀看及學習，導入基于VRML開發虛擬現實技術的案例，引導學生從虛擬現實技術基礎內容入手，學會使用VRML類腳本語言進行相關的應用開發。由于基于VRML的程序調試及編寫簡單易學并可使用瀏覽器直接查看、易于掌握，因此能更好地激發學生的學習興趣。
（4）在虛擬現實技術課程的最后，引導一些對虛擬現實技術有濃厚興趣并學有余力的學生進入知乎，在知乎上對他們感興趣的技術問題進行提問，借助軟件平臺獲得其他專業人士的幫助和指導，為學生認知策略的發展提供可行性。通過課程學習，學生逐漸從一個單純的提問者轉變成一個在提問的同時也能為新入門者解惑的專業人士，從而達到能力提升的目的。（5）虛擬現實技術課程結束后仍保留QQ群，功能則轉換為主題興趣愛好群，成為一些對虛擬現實技術有興趣的學生能夠持續交流的平臺。到最后畢業設計階段，又可以轉換為畢設主題群，方便選擇虛擬現實技術相關畢業設計課題的學生進一步交流，并借助QQ群的特點為學生的畢業設計提供幫助，達到能力提升的目的。
3教學實踐
3.1虛擬現實技術課程實踐
武漢工程大學智能科學與技術本科專業的虛擬現實技術課程開設在四年級秋季學期，自2012年以來，對該專業4屆共計260余名學生開展了課程教學方法和手段的改革實踐。實踐證明，學生成績均有所提高。暫不考慮2012級學生的情況，單純通過平均成績分析表中期末考試卷面數據，可以發現這幾屆學生的課程平均成績有顯著提升，而且2011級學生的成績提升幅度最大，平均已達到80分以上。通過對不及格人數的統計發現，經過幾年的實踐，學生對課程的喜愛程度逐漸提高，不及格人數明顯減少，到2011級不及格人數為0。這說明不斷調整課程的教學方法和教學手段后，學生對課程的重視程度和學習熱情都有明顯提高，通過課程學習起到學以致用、能力提升的作用，消除了不及格情況。所以說，對教學方法和教學手段的改革取得了一定成效，具有積極價值。
3.2虛擬現實技術相關畢業設計實踐
自2012年以來，武漢工程大學計算機科學與工程學院對智能科學與技術專業4屆共計29位學生開展了與虛擬現實技術相關的畢業設計實踐，暫不考慮2012級學生選擇虛擬現實技術相關內容課題的情況，從最終獲得的評價來看，學生參加實踐改革后再進入畢業論文環節，對于虛擬現實技術相關的最新知識較為熟悉，在興趣驅動下能夠較好地完成課題并寫出較高質量的畢業論文，而且成績逐年提高的趨勢非常明顯；還有2位同學的畢業設計通過專家評審獲得湖北省優秀學士學位論文的榮譽。這說明教學改革實踐對于畢業論文質量的提高有促進作用，能夠為創新人才培養模式的形成提供可借鑒的思路和做法。
4結語
篇(5)
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篇(6)
論文摘要：介紹了桂林電子科技大學在計算機網絡課程教學改革方面的具體措施和方法。結合實際情況提出堅持“教師為主導、學生為主體，因材施教”的教學模式；采用“發現式”互動教學方法，引進多媒體教學，網絡教學；重視實踐環節，以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺，理論與工程應用并重。
一、教學目標定位
“計算機網絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網絡工程、信息安全等專業的核心專業技術基礎課之一，也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業的專業限選課或任選課之一，通過該課程的教學使學生懂得網絡的總體框架結構，能建立網絡的概念，重點是使學生掌握網絡基本原理和核心協議，并熟悉最常用的網絡服務和網絡工具，了解網絡技術的新發展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障，即明確教學是為培養什么類型人才而服務。計算機網絡的教學目標大致可分為三個層次：[1]網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師、網絡相關科學研究。其中，網絡基本應用目標要求掌握計算機網絡的基礎知識，在生活、學習和工作中可熟練利用各種網絡資源，如瀏覽新聞、收發電子郵件和查找資料等，適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業；網絡管理員或網絡工程師目標要求掌握網絡集成、網絡管理、網絡安全、網絡編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網絡規劃設計、網絡管理與維護、架設各種服務器和網絡軟硬件產品的開發等工作，適合于計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業；網絡相關科學研究要求具備深厚的網絡及相關學科的理論基礎，今后主要從事科研和深層次開發工作，適合網絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網絡”課程教學中存在的問題
傳統的“計算機網絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣，對新形勢下的培養目標有一定的制約作用，主要問題表現在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強，教學內容偏離實際應用
目前國內的大多數計算機網絡教材都是以osi/rm為索引，分層次展開，全方位介紹各個網絡層次的工作原理、相關協議、運行機制等，知識點較多且內容抽象，學生理解起來比較困難，難以提高學習興趣。osi體系結構是一個較為全面的網絡層次結構，但是在實際中并沒有得到廣泛應用，實際中的網絡案例又不完全符合osi體系結構，這往往會使學生對網絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心，通過黑板板書和語言描述向學生傳授網絡知識。這種方式有利于教師組織和監控整個教學過程，便于系統地傳授知識，但不利于學生認知主體作用的發揮，不利于學生自主學習能力的培養。對于網絡協議這類較為抽象的理論知識，單純的板書和描述難以幫助學生對學習內容進行深入理解。
3.實踐環節薄弱
一方面，計算機網絡實驗室的建設相對薄弱，實驗設備落后，與實際應用的網絡設備具有較大差距，且數量不足，無法保證每名學生具有較好的實驗環境。另一方面，實驗課程的內容過于流程化和簡單化，沒有突出對學生創新能力的培養。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內容，與之相適應的軟件建設滯后，難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網絡”課程的改革與實踐
針對以上不足，我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內容優化
不同的專業有不同的教學目標，必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業而言，“計算機網絡”課程是專業技術基礎課之一，除了要掌握一定的基本網絡理論和核心協議，還要求掌握更高一等的技術和技能。經過課題組成員比較，選擇謝希仁教授主編的《計算機網絡》；在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學等專業而言，“計算機網絡”課程是專業限選課或任選課之一，側重于網絡基本理論與應用。經過課題組成員比較，擬選擇喬正洪的《計算機網絡技術與應用》。
針對教材內容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環節、與工程聯系不夠緊密等問題，在講授的時候略去了部分內容，比如安全方面的內容（另外一門課講授），增加了一些實踐相關的內容，如winsock編程、路由器基本操作等。在教學內容上力求推陳出新，引進和精選當代網絡技術新發展及新應用作為網絡基礎的指向，在不斷更新教學內容的同時優化課程體系，將基礎知識與現代技術緊密結合，培養學生的創新意識和發展意愿。
2.堅持“教師為主導、學生為主體，因材施教”的教學模式
（1）貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發展的教學觀念，[3]建立終身教育的觀念?？茖W發展與基礎課程的教學改革相結合，以學科建設推動基礎課程教學的改革?；A課程教學的改革又支撐新型專業建設與學科的發展，推進人才培養目標的實現。
更新教學內容的同時優化課程體系，將基礎知識與現代通信技術緊密結合，將專業基礎知識傳授、能力培養和素質教育融為一體，實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創新精神和實踐能力為基本內容的人才培養模式。
（2）教師為主導，學生為主體，因材施教。改進課堂的教學方法，以人為本，因材施教，充分發揮學生的潛力，提高教師的授課質量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系，處理好信號、數據、信息之間的關系和傳輸特點；研究重點理論和實踐知識點的教學方法，使教學內容更貼近學生，引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。
教師采用“發現式”互動教學方法，通過精心設計教學過程，采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式，把握課程的進度，活躍課堂氣氛，開發學生的潛能，使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網絡通信中的問題和解決問題的思路，使學生建立科學的思維方法與創新意識。
3.采用先進的教學手段
（1）把多媒體技術引入課堂教學中，使理論和協議架構分析變得生動、形象、具體，同時解決了傳統教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現場概要線圖等，讓學生在學習具體知識時心中有網絡體系大框架，便于知識定位。
（2）建立網絡教學環境。目前桂林電子科技大學已有四個相關網上資源供學生使用：“計算機網絡”課程網站，使師生在任何時候都可以利用網絡資源學習；網絡輔助教學平臺（blackboard）：向學生提供資源下載口、作業提交口、討論區等；思科網絡技術培訓網站（http：//cisco.netacad.net）作為思科網絡技術培訓基地之一，目前為部分優秀學生開放思科培訓網站，讓學生參與全球交流，直接接觸最新網絡技術；教師ftp：作為系統冗余，從教師ftp中學生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學環節，重視實踐能力培養，培養學生的創新意識和創新能力
計算機網絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內外計算機網絡相關教材一般都偏重于理論的講授，而忽視了動手實踐方面的引導，為此應實驗單獨設課，獨立考試。實驗課學時占總學時的25%，并要求課外1∶1配套。實驗內容根據學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時，補充了教材上沒有的相關內容，如利用套接字進行網絡通信編程，培養實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心，積極開展開放性實驗，延長實驗室開放時間，增加大量的設計性或綜合性實驗，為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎，培養學生的創新意識和創新能力。
5.在課程教學的各環節中大力開發和應用網絡技術，以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺，理論與工程應用并重
計算機網絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業基礎課程，教師在講授的過程中貫徹教學理念，引用網絡發展歷史背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識，引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式，培養學生的創新思維能力和綜合專業素養。教學采用理論結合實踐教學法，通過實驗課程開設、實際網絡系統參觀和課程設計三個渠道將相關網絡技術的應用充分融合到課程教學之中，使同學們接觸到真實的網絡世界，提高實踐運用能力，理論與工程應用并重。
實驗課程通過綜合設計性實驗，充分發揮學生的想象力和創新能力，是使學生獲得對網絡的工作原理與操作方法的感性認識，加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容的最佳途徑。
實際網絡系統參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網、學院局域網和企業的網絡系統，使學生對計算機網絡有感性認識。
課程設計要求學生獨立設計一個網絡應用系統或者分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題，提出改進方案，為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統，使學生理論聯系實際，加深對計算機網絡課堂教學內容的理解，培養學生靈活運用所學知識的能力。
四、結束語
本課程已建立課堂教學、實驗教學、網絡教學和工程應用交叉融合的教學結構，各教學環節相輔相成、互相交融，實現“加強基礎，注重實踐，因材施教，促進創新”的目標，形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺，使教與學進入互動溝通的最佳狀態。不僅使教師實現了教懂、教準、教活，學生達到了樂學、善學、活學，而且增強了學生日常使用網絡的能力，培養了學生的創新精神和實踐能力。
參考文獻：
[1]王紹強.應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐[j].計算機教育,2009,(18):16-18.
篇(7)
TRIZ創新方法是目前我國正在大力推廣的一種以解決技術矛盾為基本手段，以實現技術系統進化為目標的結構化技術創新方法。為有效解決技術系統中面臨的矛盾，TRIZ創始人Althsuller及其團隊在分析40000份高水平專利的基礎上，總結提煉了當時領先行業中常用的發明訣竅，即矛盾矩陣和40條發明原理［4-5］。作為TRIZ的核心工具之一，矛盾矩陣和發明原理的應用備受關注。人們將其面臨的具體問題抽象成通用技術矛盾之后，查詢矛盾矩陣即可找出有效解決當前矛盾的發明原理，將發明原理具體化便得到問題的最終解決方案。然而，由于沖突參數的確定需要很高的分析能力，選取的參數往往存在歧義，而且每條發明原理的具體實施方式多種多樣，因此有效應用發明原理并非易事［6］。需要多年的訓練和經驗積累。
文獻［6］通過對TRIZ的矛盾矩陣和40條發明原理的深入分析，認為TRIZ發明原理的精髓就是進行某種變換。但已有研究均未直接探討40條發明原理所包含的核心變換，這就導致它們無法準確剖析各條發明原理涉及的本質變換過程，致使發明原理在操作對象、變換方法等方面仍然存在很大的模糊性。利用可拓學中的可拓變換方法刻畫和分析TRIZ發明原理所包含的關鍵變換，較之現有研究，該方法可以直觀地描述發明原理所涉及的變換過程，從而為人們提供實施發明原理的切入點。從形式化的角度分析和研究40條發明原理包含的核心變換，對于推進TRIZ理論體系的規范化、形式化進程及基于形式化的創新軟件開發工作而言也是不無裨益的。該文從可拓變換和基元兩個角度準確而詳細地描述各條發明原理的核心信息，以便為人們尋找實施發明原理的切入點提供一定的參考依據。部分發明原理在本質上就是標準的可拓變換，而其他發明原理，則要么是對多種可拓變換的組合，要么是對某種可拓變換的特殊應用。
文獻［7］從矛盾分類與研究對象的差異、理論基礎的差異、方法體系的差異對TRIZ和可拓學進行了比較，并從解決矛盾問題的哲學思想、物質－場理論與基元理論、創新原理與可拓推理等方面分析了TRIZ與可拓學的內在聯系，認為可拓論關于矛盾的分類是抽象的，更具一般性，研究對象是一般意義上的主客觀矛盾問題與主觀矛盾問題，研究目標是描述事物拓展與創新規律，抽象人類解決矛盾問題的過程和方法，提高計算機人工智能水平;從研究對象和研究目標來看，可拓創新方法具有較TRIZ更為寬廣和系統化的理論基礎;從解決矛盾問題的方法上看，可拓創新方法更具一般性、概括性。
綜上對比研究可見，可拓創新方法與TRIZ方法是在不同的國度，都經過長期的努力分別發展起來，它們具有互補性?？赏貏撔路椒ū萒RIZ創新方法更具一般性，不但包括可拓變換方法，還有拓展分析、共軛分析、可拓集合等方法，應用領域更廣，適合于解決各領域創新中的矛盾問題?？赏貏撔路椒ū萒RIZ方法有更廣泛的應用范圍、更多的使用方法和更堅實的理論基礎。本文將介紹可拓創新方法的方法體系及其基本特征，并綜述其應用研究進展。
1可拓創新方法體系及其基本特征
可拓創新方法特別適合于解決各種類型的創新(如產品創新、技術創新、組織創新、管理創新等)中遇到的矛盾問題。近年來，可拓學研究者們探索建立了可拓創新方法體系［3］，分析了其基本特征。
1．1可拓創新方法體系
可拓創新方法體系如圖1所示。
1．1．1拓展分析方法
在創新過程中，會遇到各種各樣的矛盾問題，只有把問題所涉及的事物看成可以拓展的，才能找到解決矛盾問題的多種途徑。為使解決矛盾問題的過程形式化、模型化，在此用基元作為描述物、事和關系的形式化工具，建立了表達事物拓展規律的拓展分析方法。該方法可以使人們擺脫習慣領域的束縛，更是利用計算機解決矛盾問題、提高機器智能的重要方法。1)發散分析方法。一個對象有多個特征，一個特征又可以為多個對象所具有，一個量值也可以為同一對象的多個特征所具有或多個對象的同一特征所具有。其要點是從一個基元拓廣到一個基元集合。該方法把人的創造性思維的發散過程形式化，為發散思維的形式化研究提供了合適的工具。
2)相關分析方法。任何研究對象都不是孤立的，都會與其他對象有著千絲萬縷的聯系。相關分析方法是一種把系統中的基元及其相關關系作為整體進行分析的方法。相關性是基元間產生傳導作用的原因，只有進行充分的相關分析，才不至于在解決矛盾問題的同時，引發新的更嚴重的矛盾。
3)蘊含分析方法。蘊含分析方法是利用對象間的蘊含性，研究對象間的傳遞關系的有效方法。當某些對象間具有相關關系時，其變換間具有蘊含關系。如果對象間形成相關樹，則其變換間必形成蘊含樹。這是對對象間關系的復雜性和相關性的一種形式化、定量化分析。
4)可擴分析方法。研究對象可分解、可擴縮，兩個以上對象可組合的性質稱為可擴性?？蓴U分析方法用于研究某對象組合、分解或擴縮的各種可能性。從創造學的角度，組合、分解、擴縮都是創造。在解決矛盾問題的過程中，巧妙地運用這些方法，可以為解決矛盾問題提供更多的思路。
1．1．2共軛分析方法
無論是產品創新，還是技術創新、組織創新等，都離不開對事物的分析。從不同角度分析事物，會得到不同的創新方案。在可拓學中，建立了從物質性、系統性、動態性和對立性(統稱為共軛性)4個方面分析物的方法，稱為共軛分析方法。該方法利用物元和關系元作為形式化工具，可以對物的“虛部、實部與虛實中介部”、“軟部、硬部與軟硬中介部”、“潛部、顯部與潛顯中介部”、“負部、正部與負正中介部”進行形式化分析，通過對物的各共軛部及其相互關系和相互轉化的分析，可以得到解決矛盾問題的多種策略。共軛分析方法為人們全面分析物的結構提供了新的視角，也是某些解決矛盾問題的奇謀妙計的源泉。共軛分析方法立足于整體論與還原論相結合的思想。
1．1．3可拓變換方法
可拓變換是創新的工具和手段。在對變換的研究中，既要討論其變換的形式，也要討論變換的主體，變換的方法、工具、時間和地點，即需要從定性和定量兩個角度去研究變換的形式和內涵;既要研究直接的變換，也要研究間接的傳導變換;既要研究數量的變換，也要研究特征的變換和對象本身的變換;基于研究對象間的相關性，還必須研究傳導變換的形式、內涵和傳導效應。從變換的方式考慮，可拓變換方法包括基本可拓變換方法、變換的運算方法、變換的復合方法和傳導變換方法。從變換的對象考慮，可拓變換方法包括論域的變換方法、關聯準則的變換方法和論域中的元素的變換方法。如果變換的對象是物，根據物的共軛分析，可拓變換方法還包括共軛部的變換和共軛部的傳導變換，稱為共軛變換方法。對可拓變換方法的研究，結合關聯函數的建立方法，為把解決矛盾問題的過程形式化、定量化提供了可操作的工具。
1．1．4可拓集合方法
可拓集合方法是從動態的、轉化的角度對研究對象進行分類、識別和聚類的方法?？赏丶鲜且钥赏刈儞Q和關聯函數為基礎的集合。針對不同的可拓變換，可拓集合有不同的可拓域和穩定域，就有不同的分類、識別和聚類形式，它形式化、定量化地揭示了矛盾問題的轉化過程和轉化結果，使分類、識別、聚類具有動態性和可轉化性，更符合人類的思維模式和實際情況。
1．1．5優度評價方法
優度評價方法是綜合多種衡量條件對某一對象、方案、策略等的優劣程度進行綜合評價的實用方法。優度評價方法用關聯函數來計算各衡量條件符合要求的程度，由于關聯函數的值可正可負，因此這樣建立的優度可以反映一個對象利弊的程度，使得評價更符合實際。優度評價方法包括一級優度評價和多級優度評價。一級優度評價方法中，衡量指標不分級;多級優度評價方法應用于衡量指標很多的情形，首先要對衡量指標進行分級，再對各級衡量指標賦予權重，從而對評價對象進行的綜合評價。
1．1．6可拓創意生成方法
創意的產生是一個創造性的思維過程，它遵循“菱形思維模式”，即“先發散，后收斂”的模式。對于其發散的過程，一般人認為是比較難以把握的，似乎沒有規律可循。實際上，在進行了恰當的問題界定之后，利用拓展分析、共軛分析和可拓變換，可以用形式化的方法，甚至借助計算機形成多種創意思路。這是發散過程的一種非?？尚械男问交椒?，對創意的產生有極大的幫助［8］。
對創意生成的研究，目前重點研究了解決不相容問題的創意生成方法和解決對立問題的創意生成方法，提出了創意生成的“三部曲”，即“拓展－變換－評價”，可以告訴人們創意從何而來、如何獲得以及如何確定滿意可行的創意［9］?？赏貏撘馍煞椒ㄊ紫扔每赏貙W中的基元形式化體系把問題用規范的形式表達，然后按照一定的程序進行拓展、變換和評價，可以借助計算機輔助完成，可操作性強。
1．2可拓創新方法體系的基本特征
可拓創新方法體系是在可拓學的思想和理論指導下產生和形成的，其基本特征如下。
1)形式化、模型化特征。為了使人們能夠按照一定的程序進行創新，為了讓計算機幫助人們生成創新方案，可拓創新方法采用形式化語言表達事、物、關系和問題，建立問題的可拓模型，表達解決問題的過程，表達量變和質變的過程以及臨界狀態，表達生成策略的過程和奇謀妙計。它是用符號方式反映研究對象內在關系的模型，因而是一種抽象模型。
2)可拓展、可收斂特征。在一定條件下，任何對象都是可拓展的，拓展出來的對象又是可收斂的，這是可拓創新方法體系的重要特征，它符合人類解決矛盾問題的“發散收斂”的思維模式，稱為菱形思維模式。多級菱形思維模式表達了“發散收斂再發散再收斂”的過程。由于人們的創造性思維過程包括發散性思維和集中性思維，所以它將可以作為研究思維過程，特別是創造性思維過程的形式化工具。
3)可轉換、可傳導特征?？赏貏撔路椒捎糜谘芯渴挛锏馁|與量的可變性、“是”與“非”的可轉化性，不僅研究直接變換和變換的形式化，而且研究變換的傳導作用。用形式化、定量化的工具研究化不相容問題為相容問題的創意生成、化對立問題為共存問題的創意生成，以及傳導矛盾問題求解，是可拓創新方法體系的重要特征。
4)整體性、綜合性特征?？赏貏撔路椒w系中的共軛分析方法，既體現了中國古代的系統觀和整體論的思想，也結合了還原論的分析方法;基元概念體現了質與量的有機結合，利用全征基元又可從整體的角度分析事物;在可拓集合中，用關聯函數值的變化表達了量變與質變的過程，而對論域的變換又體現了從整體的角度處理矛盾問題的思想。因此，該體系具有整體性、綜合性特征。
2可拓創新方法應用研究情況
經過多年的研究，可拓創新方法已逐步成熟，目前已在工程技術領域、信息科學與智能科學領域、經濟與管理領域等得到廣泛的應用，已在機械、建筑、日用品等的產品創新、技術創新、管理創新、組織創新等方面發揮重要作用，承接了相關的863項目、國家自然科學基金項目、各省市基金項目及科技計劃項目等多項，發表了多篇論文論著，取得多項著作權和專利。
2．1論著情況
據不完全統計，國內有375家期刊發表了關于可拓學的論文，作者單位包括中國科學院、清華大學、北京大學、哈爾濱工業大學、浙江大學等200多家;僅2008年和2009年，有關可拓學的國內期刊論文共發表679篇;有關可拓學的博士、碩士學位論文共257篇。這些論文中，約90%是可拓創新方法在各領域應用研究的成果，包括在機械產品智能化設計、建筑設計、產品創新概念設計、智能控制、智能檢測、管理等眾多領域的應用［10-20］。詳見可拓學網站http:∥web．gdut．edu．cn/～extenics/的“學科成果”欄目。研究者已將可拓創新方法應用于多個領域的矛盾問題處理與創新研究，據不完全統計，已在科學出版社等出版了30多部相關專著，如文獻［3］、［8］、［21-32］等。
2．2承接項目情況
據不完全統計，截至2011年，國家自然科學基金資助的有關可拓學的研究項目50項，涉及信息科學部、工程與材料科學部、管理科學部、醫學科學部、地球科學部、生命科學部等，研究者們將可拓創新方法與自己的研究領域相結合，取得多項創新性成果，同時也發展了可拓創新方法。如清華大學李健的“產品和工藝設計協同問題求解研究與實現(1996)”，廣東工業大學蔡文的“可拓營銷方法(1999)”，浙江工程學院李仁旺的“基于可拓學的CPC產品開發過程族建模理論與方法研究(2002)”，浙江大學徐保根的“基于可拓工程的土地可持續利用策略集生成方法研究(2002)”，中國科學院楊國為的“基于物元動態系統分析的智能化模型化概念設計研究(2003)”，浙江工業大學趙燕偉的“基于可拓邏輯的產品族適應性設計理論與方法(2005)”，哈爾濱工業大學鄒廣天的“可拓建筑策劃與設計的基本理論及其應用方法研究(2006)”，廣東工業大學楊春燕的“獲取變化知識的可拓數據挖掘理論、方法及其實證研究(2006)”，東北大學于亞新的“面向案例的跨媒體信息檢索技術的研究(2007)”，武漢大學胡寶清的“可持續水資源管理的可拓模糊量化方法研究(2007)”，中國科學院研究生院李興森的“數據挖掘獲取的知識的智能化管理研究(2008)”，南昌大學鄧群釗的“循環農業模式可拓生成理論與應用研究(2008)”，大連理工大學徐凌的“基于SD-EBC及可拓分析的戰略環境評價方法研究(2008)”，中國科學技術大學盧榮德的“霍山石斛光聲智能檢測及其光合過程最適化控制(2009)”，中國科學院研究生院張玲玲的“領域知識驅動的深層知識發現研究(2010)”，南京航空航天大學王體春的“面向大型復雜產品概念設計的知識可拓重用關鍵技術的研究(2010)”，華南理工大學靳學舟的“基于可拓Petri網絡的復雜動態城市公交調度建模及仿真(2011)”等。從這些項目可以看出，可拓創新方法已得到廣泛應用。另外，研究者還承接了相關的863項目(如青島大學楊國為教授承接的“鞋類產品和諧智能計算機輔助概念設計(CACD)系統研究”)、多項各省市基金項目和科技計劃項目等。
2．3取得的軟件著作權和專利情況
可拓創新方法是形式化定量化研究各領域創新過程中的矛盾問題處理的有效方法，這恰是可拓創新方法可以軟件化的前提。隨著可拓邏輯研究的進行，自2005年召開第一次可拓軟件研制研討會至今，已有多領域的可拓軟件面世，如可拓策略生成系統軟件、可拓數據挖掘軟件、可拓設計軟件等。另外，隨著可拓控制、可拓檢測等研究的開展，很多學者也開始應用可拓創新方法研究硬件產品的開發，也獲得不少相關專利。在可拓軟件研制研討會上演示過的部分可拓軟件如表1。據不完全統計，已獲得的軟件著作權情況如表2，已獲得(或已申請)的專利情況如表3。
