学科知识与技能

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇学科知识与技能范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

学科知识与技能范文第1篇

关键词：智能计算；科研素养；课程教学改革；教学模式

DOIDOI：10.11907/rjdk.161991

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号：1672-7800（2016）012-0180-02

0 引言

大学教育不仅仅是向学生传授学科专业知识，还要教授学生终生受益的技能，充分挖掘学生各项潜能。研究生教育是高等教育的重要组成部分，更加注重创新能力培养。强化研究生培养过程管理是有效提高其培养质量的重要手段。在研究生培养过程中，课程教学环节尤为关键，直接关系学生综合能力培养[1]。

智能计算已成为人工智能领域的研究热点，其理论与方法已成功应用于科学与工程领域以及诸多战略性新兴产业[2-3]。近年来，越来越多的高校开设《智能计算》课程。本文以研究生《智能计算》课程为例，结合教学实践，从教学模式、教学内容、教学方法、教材建设和教学效果等方面探讨教学改革，重点分析教学过程中科研素养培养的方法，将知识传授、能力和素质培养融为一体，强调创新意识和科研素养的培养。

1 合理设置课程定位，制定课程教学模式

与本科教学不同，研究生教学更注重培养学生研究、分析和解决问题的能力。研究生分为学术型和专业型两大类（简称为学术硕士和专业硕士），不同类型的研究生分开授课。笔者所在学校面向学术硕士开设的该课程除了介绍智能计算基础知识外，还注重培养学生的科研能力；而面向专业硕士开设的该课程则强调在工程领域中的应用与实践，采用“授课―项目实践―研讨（项目开发交流+学术交流）”的方式。其中，“授课”即按照教学大纲要求讲授课程基础理论知识；“项目实践”是培养学生动手解决实际问题能力的重要环节，着重培养学生的研究能力和创新意识。需紧密结合学科前沿和教学内容，设计出解决实际问题的项目，学生在完成项目的过程中体验创新，项目完成情况作为学生成绩评定的主要依据；“研讨”即教师组织学生进行课堂讨论，专业硕士重点交流项目实施的方法和心得，学术硕士重点交流学术前沿。通过多个学期的教学实践，该教学模式教学效果良好，普遍受到师生好评。

2 注重科研素养培养，构建多元教学方法

经过多年的建设和发展，笔者所在学校《智能计算》课程积累了丰厚的学科基础和教学经验。为适应智能制造2025、互联网+、智慧城市等新形势的发展及要求，立足于科研能力和科研素养培养，课程组构建了多元化教学模式。

（1）通过探究性学习突出学生主体地位，培养学生科研能力。将研究生创新能力和科研能力培养贯穿于授课教学环节始终。通过课堂问题研讨拓展知识领域，为学生提供前沿领域技术动态方面的学习内容，提高学生探索新领域、新知识的能力。改革传统的教师、学生、教材三者间的关系，强调以学生为主体，采用项目驱动式、问题讨论式、案例分析式教学，提高学生的科研能力。

（2）延伸性平台拓展课堂范围，培养学生科研素养。通过畅通师生交流渠道、优质教学资源共享和实践反馈拓展课堂广度和深度。教学资源平台包括：①智能计算领域国际杂志和协会资源，如Spring出版的《Swarm Intelligence 》、IEEE 出版的《IEEE Transactions on Evolutionary Computation》及《IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics》等国际学术刊物；②组织学生参加先进制造业、工业自动化、互联网+、智能计算等领域国际会议；③优质教学资源平台共享，学生紧密结合自身科研兴趣，积极探索前沿领域。通过课堂延伸，逐步提高学生科研素养，学生发表高水平论文的数量逐年增加。

（3）通过高水平学科竞赛营造创新氛围，提升学生创新创业素质。鼓励学生积极参加高水平学科竞赛，努力培养研究生团队协作能力、创新思维和实践能力，充分营造良好的创新氛围和创业环境；邀请知名专家作专题讲座，开拓学生视野，掌握前沿科技，提升科研素养。

3 改革教学内容与方法，培养学生科研兴趣

智能计算是一门交叉学科，课程主要系统讲授智能计算有关理论、技术及其应用，全面介绍智能计算前沿技术与最新进展。要求学生系统掌握智能计算的基本内容与方法，了解智能计算主要应用领域。主要内容包括：进化算法、蚁群算法、粒子群算法、鱼群算法、文化基因算法、量子优化算法、多目标优化问题及应用。

（1）进化算法。以教材为主，重点讲解进化计算的基本原理、生物基础、算法框架、基本要素、深度学习的本质优点及其适用领域；从个体编码、群体初始化、个体评价、操作算子和参数选择等方面详细阐述在求解实际问题时需要解决的关键技术[4]。同时，借鉴最新研究成果，向学生介绍先进算法。

（2）群体智能算法。介绍群体智能算法的生物基础、数学模型和学习机理；重点介绍蚁群算法、粒子群算法的基本原理、基本要素和实际应用领域。了解国内外最新研究进展，掌握智能计算领域的最新理论和应用成果。

（3）多目标优化问题及应用。介绍群体智能算法在多目标优化问题中的应用，重点介绍互联网+相关领域中的多目标优化问题，探讨多目标优化问题求解发展趋势。

智能计算是一门理论和实践紧密结合的交叉学科，随着工业自动化、智能制造和互联网+的快速发展，该学科发展日新月异。在教学过程中，不仅要注重知识传授，更要培养学生的创新能力和科研素质，紧跟科技发展的步伐。在教学方法上，可采用项目驱动教学方式，研究先进算法在实际项目中的应用，使学生深入理解和掌握利用先进算法求解实际问题的技能，并对程序编写产生浓厚兴趣，培养创新能力。

4 教材建设

本课程教材使用清华大学出版社出版的《计算智能》，该教材有相应的电子教案。随着互联网+的快速发展，智能计算课程教学内容和资料更新快，需不断增加最新研究成果，拓展学生的研究视野。随着先进制造业、工业自动化、互联网+技术的飞速发展，《智能计算》课程教学中需注重交叉学科知识扩展及学生科研能力培养。

5 课程考核

课程考察主要采用以下方式：①小作业。对先进的智能算法进行总结、分析、对比等，撰写综述报告，对先进的智能算法概念、原理、方法、应用等方面进行总结，要求结合智能制造、互联网+的应用进行展望；②大作业。培养学生编程技能，对先进智能算法及应用进行设计与实现，并制作成演示系统；③论文。提供选题，对智能计算领域具体问题进行深入研究，激发学生的创造力。

6 结语

本文提出以提高研究生科研素养和创新能力为目标，围绕培养学生计算思维和解决实际问题的能力，构建多元化智能计算课程教学模式。通过教学改革与实践，学生的科研水平和实践能力逐步提高，学习兴趣不断增强，先进智能算法应用技能得到提升，科研论文写作水平也逐步提高，科研素养得到有效提升。

参考文献：

[1] 刘劲松，徐明生，任学梅，等.研究生高水平国际化课程建设理念与实践探索[J].学位与研究生教育，2015（6）：35-37.

[2] 何静媛，陈自郁.研究生计算智能课程教学探索[J].计算机教育，2015（12）：1-3.

学科知识与技能范文第2篇

【关键词】工作导向；任务驱动；改革；实践

《药学综合知识与技能》是药学专业核心课程，其要求掌握的技能是药学服务岗位人员必备的核心技能。为提高学生的职业素养和就业能力，药学专业对课程进行教学设计和改革，对课程内容按实际工作过程进行重构，在教学方法、教学手段、考核评价等方面按照工作导向、任务驱动的要求进行设计。

1重构课程内容

课程目标决定课程内容。按照高职教育特点，结合医药行业企业对药学服务人才需求现状，通过对药学服务岗位调查和工作任务分析，明确药学服务岗位的工作职责、技能要求和职业能力，确立了课程的具体目标，如图1所示：

根据课程的具体目标，重组了与工作实际相符、突出学生职业能力的课程内容。在市场调研、座谈等基础上，按照学生必备的职业能力要求将原有课程内容重构，见表1。

2改革实践教学

实践教学是职业教育的重点，加强实践教学，是高职教育教学改革的必经之路。加大《药学综合知识与技能》实践教学环节，加强专业技能训练，提高学生应用技能，才能实现高职药学专业的培养目标。我们对实践教学改革的具体做法是。

2.1课前观摩药学服务，形成感性认识课前由指导老师通过视频或带领学生到药店等实习基地参观，了解药学服务工作内容、技能等，观摩药学服务流程，增强学生对药学服务的感性认识，提高学生学习兴趣。

2.2药学服务技能融入教学过程，强化基本技能操作药学服务基本技能包括药学服务与咨询、处方调剂、特殊人群用药指导、常用医疗器械使用、常见病症的自我药疗、药品不良反应监测等项目，这些项目完全融入到教学过程中，比如在介绍药学服务与咨询的同时，要求学生规范的摆放药品等，这样学以致用，使学生有一种成就感。

2.3实训与理论同步，教学做合一在药学服务知识学习同时，及时让学生运用知识解决实际问题。比如处方调剂实训时，展示不同类药品的同时，让学生把药品进行分类摆放等，以此来巩固所学的知识，把知识转化为技能，激发学生学习兴趣。

2.4选择综合实训项目，使学生系统掌握实训技能药学服务综合实训采用6个人一组，模拟药学服务全过程，按实际工作设置岗位，让学生从接待开始，进行药学咨询、合理用药指导、处方调剂，应对投诉等，进行模拟训练。学生可以轮岗操作，体验各个岗位的工作流程、所需技能以及岗位职责。教学过程中，尽可能做到环境真实、管理真实、过程真实。使学生身临其境，增强学生工作技能，实习后能迅速进入工作状态。

除此之外，学生还可以到医药企业参观、调研，实践，完成实践教学作业。这样大大提高了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

3改革教学方法、教学手段

3.1教学方法与手段的改革以职业教育教学理念和教育思想为指导，“以教师为主导”，“以学生为主体”，鼓励学生参与，实现师生互动，转变学习过程［1］，使学生由被动接受转变为主动探索。

3.1.1以工作任务驱动教学《药学综合知识与技能》采用任务驱动教学。教学内容由具体的工作任务引出，引导学生积极主动地进行实践操作，在实践中产生知识需求［2-3］，使理论与实践融为一体，真正实现教学做合一。

3.1.2构建情境模拟实际教学教学中采用6人分组教学。模拟药学服务，创设真实情境，按照实际工作教学，使学生身临其境。比如，药品投诉的处理：让学生扮演不同的角色来构建情景，应对顾客对药品质量等方面的投诉。学生的主动参与，使其更易掌握职业技能。

3.1.3案例教学调动学生能动性教学中结合知识，展现相关案例，然后学生分组讨论，促使学生思考，启发学生思维，通过自由发言，锻炼学生胆量和口头表达能力。教师从中进行指导、启发、总结，实现以教师为主导，学生为主体的教学模式，充分发挥学生的主观能动性。

3.2现代化教学手段与传统方法结合《药学综合知识与技能》做到了教师全程采用多媒体教学，对药学服务的全过程都可在学生观看演示和听讲之后动手操作。激发学生学习兴趣和学习动机，又使学生加深印象，增强了动手能力。

4改革考核评价

《药学综合知识与技能》课程考核以综合运用能力为内容，采用形成性评价和过程性评价［4］，按照过程控制重于结果的原则，强化日常考核，构建过程考核与评价体系，对教学内容按照素养成绩、知识技能考核、实训操作三部分进行考核，实现知识、能力和素质的协调发展，确定最终成绩，达到人才培养的目的［5］。同时，对教师教学质量进行评价和监控，保障教学质量。

5存在的问题与解决思路

《药学综合知识与技能》的课改从效果上看，对培养学生的职业能力和职业素养有积极作用，学生动手操作极大程度的调动了学习兴趣，培养了学生的学习能力。但在教学过程中，也存在一定的问题与困难值得我们思考。

5.1学生人数过多不利于项目训练学生人数过多，指导教师在组织项目教学中力不从心，部分学生因不能及时得到老师的指导，而丧失兴趣，影响课堂纪律与学习氛围。因此，建议减少上课人数。

5.2教学做一体化使得教学时间不足《药学综合知识与技能》只有24学时，无法满足理论与实践的一体化教学。根据课改实践及学生评价和反馈情况看，《药学综合知识与技能》的学时安排在48学时左右较为合适。

5.3职业能力训练对教师实践技能水平的要求越来越高对学生职业能力的训练不但要求指导教师的理论讲授水平，更重要的是实践技能水平，但目前具有企业实践经验的教师缺乏，因此可以选派教师到企业进行实践锻炼。

5.4职业能力训练要求学生的主动性和学习能力要进一步提高《药学综合知识与技能》课改的主旨是让学生在动手操作中产生对药学服务知识需求，进而自发并主动地去学习理论知识，因此要求学生具有学习的主动性和较强的学习能力。

6结语

在高职药学专业的《药学综合知识与技能》采用“工作导向，任务驱动”的教学模式，从教师、学生和课程资源三种基本要素出发，转变教师的教学行为和学生的学习方式［6］，将课程内容进行重构，推进了药学专业课程改革和教学创新，学习过程依照工作过程展开，提供仿真的学习环境，有效提高了学生的职业行动能力。但是，《药学综合知识与技能》课程改革我们才刚刚开始，在未来的教育教学中还需继续努力，不断探索出更好更适合培养高职药学人才的教学方法与教学理念。

参考文献

［1］钟志贤.大学教学模式改革的十大走向［J］.中国高教研究，2007，（1）：88-90.

［2］刘儒德.基于问题学习对教学改革的启示［J］.教育研究，2002，（2）：73-77.

［3］丁红英.浅谈“任务驱动式教学法”在高职实训教学中的应用［J］.职业教育，2008，（2）：35-37.

［4］叶澜，吴亚萍.改革课堂教学与课堂教学评价改革［J］.教育研究，2003，（8）：42-49.

学科知识与技能范文第3篇

关键词：小学数学；教学内容；综合能力

一、教学内容的衔接，基于循序渐进原则

苏教版小学数学二年级与三年级在教学内容方面有了一定变化，二年级主要是学习加减乘除，认识角、时分秒，认识方向、分米与毫米等相关知识，三年级在教学内容方面，再次对加减乘除相关知识进行了深化，但是重新添加了长方形与正方形、观察物体、平移与旋转、轴对称图形、长方形与正方形面积这些知识，教材内容增加了平面图形的一些数学知识，也是几何知识的基础。另外，三年级对二年级时分秒知识进行了拓展，延伸出24时计时法，单位认识方面有千克与克的学习内容，对二年级上册统计与可能性相关的知识也进行了延伸与拓展，三年级还增加了分数的内容。

在教学内容衔接方面要基于循序渐进原则。重视对二年级内容的复习，延伸拓展学习三年级内容。三年级为1000以内的加减法，学习时先复年级100以内的加减法。基于时分秒相关知识，继续学习三年级的24时计时法，将钟表的2周记为一天，下午为12点以后，上午为12点以前，新闻联播开始于19：00。对于三年级增加的平面图形知识，站在二年级角、方向的角度，对长方形与正方形（四个角都是90度）、平移与旋转（方向变动一定角度）进行诠释。

二、教学方法的衔接，遵循以人为本原则

二、三年级教学也要重视教学方法的衔接。二年级应该以观察、分析为主，教师选择一定的实物，引导学生加强对角、方向的分析。准备尺子、量角器引导学生学习分米和毫米、角，并结合学生自主观察、小组合作交流等方法，教师有效点拨和指导，引导学生观察、思考，完善知识框架。对于三年级数学知识的教学，应该更多地鼓励学生动手实践，课前预习、课中动手、课后复习，经过三个阶段，加强对三年级平面几何知识的学习，并充分学习和运用24时计时法。

如“平移与旋转”知识的教学，应该以引导学生反复动手、实践与应用为主，结合角度相关知识，平移是同一方向位置的移动，旋转是同一位置角度的变换。结合生活中的相关事物、现象，进行动手实践与探索应用，在生活中加深对二年级知识的理解和运用，拓展延伸深入学习三年级知识。做好教学方法的衔接，既需要重视对二年级观察、分析、思考教学方法的继承，也需要全新启动实践、生活运用等教学方法。

三、学习心理的衔接，符合因材施教原则

三年级教学内容相比二年级来说有所加深，并且新知识与新方法的运用较多，这在一定程度上增大了学生的学习心理压力，部分学生学习基础不好，学习能力和学习方法有所欠缺，导致在三年级学习阶段感觉吃力，跟不上进度，或者无法与其他学生思维一样敏捷。基于这些问题，应该全面引导学生实施学习心理的衔接，符合因材施教的原则，实施全面教育和综合素质教育，让每个学生都恢复自信心和自尊心，迎头赶上，勇往直前。

如三年级上册、下册知识“观察物体”，讲述了观察物体中一些不同的知识与方法。对于这两章知识的学习，一些立体思维和想象能力较差的学生可能会有畏难情绪，教师需要引导学生克服畏难、懒惰心理，鼓励学生积极向上，培养学生学习的独立性、自主性与积极性。采取实物观察、竞赛评优的方法，学生观察、实践与分析，教师给予方法指导和积极心理暗示，以促进学生做好学习心理衔接。

四、学习能力的衔接，强化知识技能原则

结合对学习内容、学习方法衔接的相关分析，了解到三年级数学学习需要学生掌握更多的学习方法、学习技能，由此强化学生的自主学习能力、合作探究能力、交流互助能力、独立自主能力、动手实践能力非常重要。学习能力衔接方面，在学生已经掌握的独立自主思考、分析能力基础上，更加强化学生这方面的能力，同时还需要培养学生动手实践、合作探究的能力。结合“轴对称图形”知识的学习，学生运用裁剪、拼接与对折等方法，再结合连线、测量与对比分析，掌握轴对称图形的性质。以此做好学习能力的衔接，强化学生知识与能力。

总之，小学数学二、三年级衔接教学，应该基于学生认知基础、兴趣爱好与知识和能力发展实际情况，遵循以学生为本的理念，践行新课改教学思想和建构主义理念，一切依托学生知识与能力发展方向，展开科学的小学二、三年级衔接教学策略。从教学内容、教学方法、学习心理、学习能力衔接这几个方面，引导学生建构完善的知识网络，掌握学习方法，培养积极健康的学习心理，提升自主学习和合作互助的学习能力，以此完善学生知识与技能，为今后的学习和生活奠定基础。

学科知识与技能范文第4篇

关键词：智能；智能科学与技术；语义分析；知识体系；课程体系

中图分类号：G642　文献标识码：A

1　引言

“智能科学与技术”专业教育意指将“智能科学与技术的知识体系”传授给本科生或研究生。构建智能科学与技术的知识体系通常有两种途径：(1)经验归纳法，从社会实践和科学研究已经获得的知识集合中选择出若干，认为这些知识应该归属于“智能科学与技术”，且将其结构化与系统化。(2)概念演绎法。追问“智能科学与技术”的确切含义为何，由此联想其涉及的主要方面，概念推演形成的轨迹即是知识体系。两种方法的结论应是一致的。就实际操作而言，前者的主要环节是“选择知识”和“搭建体系”，而“选择什么”和“搭建成何样”就与研究者的偏好相关，常出现观点相左的情形；后者的主要环节是“明确语义”和“语义延伸”，能被称为概念的东西总是成熟的，即已有大量的先前研究，对此人们的分歧较少，而从概念出发的语义延伸又是遵循演绎逻辑的，由此而得的知识体系就易被公认。

本文的研究采用概念演绎法，具体的讨论依层次递进展开，首先明确“智能科学与技术”的中文语义，其次讨论该语义涉及的关键概念之内涵，进而合成这些关键概念的具体内容，继之概括“智能科学与技术的知识体系”，最后设计“智能科学与技术专业教育的课程体系”。

2　“智能科学与技术”的语义

尽管有逻辑上的先后，“科学”与“技术”通常被认为是并列的两种人类文化活动。“智能科学与技术”就应被分为“智能科学”与“智能技术”。

智能是某种行为主体所具有的能力和所表现的行为。这种具有智能的行为主体目前(也许永远)只有两类：生物(其中主要是人类)和机器。若以人类代表生物，智能就有两种表现形态，人类智能(human intelligence)和人工智能(artificial intelligence)，后者是对前者的模仿与延展。

科学是为了获得所考察对象的知识体系，技术则是依据某种原理设计制造各种人工系统。由此，“人类智能科学”、“人工智能科学”、“人工智能技术”是无歧义的，而“人类智能技术”就不成立(确切地说，是间接地通过“人工智能技术”的方式表现出来)。

基于上述分析，“智能科学与技术”的语义由三部分构成，“关于人类智能的科学”、“关于人工智能的科学”和“应用人工智能的技术”。根据惯常的教育与研究分工，前者是心理科学领域的重点所在，后二者则是信息科学领域的前沿方向。目前国内所开办的“智能科学与技术”专业教育大多属于理工科本科，其侧重所在自然是“人工智能”。

支撑着“智能科学与技术”及其三部分构成的关键概念是“智能”、“科学”与“技术”，对其进行深入剖析有助于推演出“智能科学与技术的知识体系”。

3　关键概念的剖析

3.1　“智”对应于Intelligence

汉语中的“智”是“知”的后起字，而“知”是“出于口者疾如矢也”，意指认识的事物可以脱口而出。“知”添加了“曰”即为“智”，再清楚不过，“智，知而道出也”。智，就是人们日常口语中的“知道”。

英语中的Intelligence源于拉丁语的动词intellegere，意思是to understand。而intellegere是inter(interl与legere(to choose)的合成词，故它所表达的是“在推理基础上的理解”。

可见，汉语的“智”关注知识(识，知也。《说文》)及其共享；英文的Intelligence则强调知识及其可靠来源。有所差异并不妨碍将不同文化系统中的这两个概念对应起来。

3.2　“智”的派生词

尽管语义十分贴切，却不可将Intelligence直接汉译为“智”。在现代汉语中，单字形式的名词一般不用于表达抽象概念，因为单音节的高频率使用在言语交流中难以通畅顺口。通常都是采用双字形式的名词。“智”需要再添加一字。处理的办法无非两类，同义重复或附加意义。前者生成的是“智慧”，后者得到的是“智能”和“智力”。

智慧之“慧”，一方面与“智”同义(知或谓之慧。《方言》)，另一方面又与佛教名词“般若”(Praina)相连，在中国的文化传统中，佛是高深至上的，这样，智慧的真理性就毋庸置疑。作为汉语词汇的“智慧”固定下来之后，除了与英文的Intelligence相对应，还与英文的wisdom(wise“聪明的”+dom“性质或状态”)相一致。更重要的是，wisdom就是希腊语的sophy，由此构成了philosophia(英文philosophy)。“智慧”连接着中国的佛教(与中国哲学相通)和西方的哲学。智慧是哲学层面的。

“智能”和“智力”都是“智的能力”的简称。推敲其中的意味饶是有趣。作为物理学概念的“能”和“力”，二者是一种源流关系，因而在汉语的习惯中，“能”更本质，“力”则外显，暗含着有高下之分。这样，智能有“智能人”、“智能机器”、“智能科学”等，智力则是“智力游戏”、“智力玩具”、“智力商数”等。层次的感觉是明显的。智能和智力是科学层面的。

“智”的派生词最常用的有三个：智慧、智能和智力，它们均可英译为Intelligence，但在汉语中分别属于三个层次，即哲学领域、科学领域(较高层次)和科学领域(较低层次)。

3.3　关键概念的文化比较

将与“智”相关的中文概念和与Intelligence相关的英文概念进行对比，可看出中西方文化的相通与差异，有助于更深刻明晰地理解“智能”的语义。表1是基于英语概念的文化比较。从中可见，“智能”较高于“智力”在西方文化中表现为对现在分词的偏爱。

表2是基于汉语概念的文化比较。英语的Intelligence可以笼统地表示汉语的“智、智慧、智能、智力”。现限定“构建智能科学与技术的知识体系”是一项科学研究(即不考虑“智慧”)，再用“智能”作为“智能”和“智力”的统称，这样，“智能”就成为将要继续讨论的唯一概念。

3.4　智能之“能”

前已阐明，智能就是“智的能力”。这种能力究竟为何，学者们曾有过大量的讨论。其中一种通俗简洁的表述 被包含于后者之中。在人工智能中将二者分开，缘于它们的对象不同，前者针对的是自然界，后者则面向人类已有的知识积累。“推理”是生命体存在的基本前提。所以，关于人工智能的科学只有两个分支：机器感知／发现理论(派生于人的认识论)和机器推理理论(基于人脑推理理论的讨论)。

(4)应用人工智能的技术。第3.6节说明，技术就是应用手段、技能和方法设计与制造人工系统。图4模型所示意要设计与制造的人工系统只有专家系统和机器人。所以，应用人工智能的技术主要有两个：专家系统技术和机器人技术。

(5)基于现状的人工智能科学与人工智能技术的内容调整。前面将“机器感知”和“知识发现”归于科学范畴，其根据就是因为它们均是客观存在。然而，现在的“机器感知”还非常简单，对于诸如表情、语气等稍微复杂的客观现象就无能为力：“知识发现”也主要依赖于基于语法的关键词匹配，而对于如何有效地理解语义特别是语用还差得很远。鉴于如此现状，将“机器感知”和“知识发现”归于技术更合适一些。

(6)智能科学与技术的知识体系。集成上述的观点可得图5所示的知识体系。理论是概念、原理的体系(《辞海》)，本身就是知识体系。技术包括手段、技能和方法，也是知识或知识指导下的操作。所以，智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。

图5的表示是粗线条的。正是因为它没有将与“智能”有关的科学理论和技术方法全部罗列出来，才有了一个简洁的框架，以便在此基础上进一步细分和添加，最终形成一个系统的图景。

6　“智能科学与技术”专业教育的课程体系

“智能科学与技术”专业教育的使命就是将图5所示的知识体系教授给本科生或研究生。学校教育总是以课程方式进行的。智能科学与技术的知识体系必须转化为课程体系。基于图5所示模型、兼顾目前大学课程设置的现状、特别是参照国内学者的研究成果和国内率先开办智能科学与技术专业的大学的探索性经验，提出“智能科学与技术专业教育的课程体系”的一种方案，见表3。

如表3所示，“智能科学与技术”专业的课程设置对应于智能科学与技术知识体系的主要内容(见图5)，共六门主干课程：

(1)“脑与认知科学”。包括“脑科学”与“认知科学”。

(2)“机器学习”。推理是学习过程中所采用的主要方法，机器学习包含机器推理，在一般意义上可以认为二者同义。目前讲授机器学习的大学课程主要有：“机器学习”、“模式识别”(是实现机器学习的一种方法)、“计算智能”。后者包括“模糊计算”、“神经计算”、“进化计算”，讲授一些具有前沿性的理论与方法。

(3)“机器感知”。包括“机器视觉”模仿人类的视觉、“计算机语音技术”模仿人类的听觉、“自然语言理解”模仿人类对语言与文字的理解。

(4)“知识发现”。包括“信息检索”和“数据挖掘”，前者在数据库中进行关键字匹配、在万维网上进行关键字匹配、在语义网上进行语义匹配以获取所需要的信息，后者将信息组织到数据仓库中以便寻求信息之间的规律性关联即获得知识。

(5)“专家系统”。该课程所讲授的内容包括管理信息系统、专家系统、决策支持系统、多Agent系统。它们是人工智能为人类提供的实用型信息产品。

(6)“机器人”。利用机器来获得身心的解放与扩展是人类的梦想和永远的追求。拟人机器的设计与制造涉及诸多学科，在大学的专业教育中只能讲授一些基础概念。

可以将整个“智能科学与技术的知识体系”看作是一个对知识进行“输入一加工一输出”的结构。由表3可见，与知识输入有关的是“机器感知技术”和“知识发现技术”；与知识加工有关的是“脑科学理论”和“机器推理理论”；与知识输出有关的是“专家系统技术”和“机器人技术”。在智能科学与技术学科中，分工专门研究知识输入、知识加工、知识输出，就构成了其三个主要的研究方向：知识处理、智能理论与方法、智能系统与应用(如表3所示)。

7　结论

(1)智能科学与技术是人类智能科学、人工智能科学和人工智能技术的总称。技术的标志是用于设计与制造人工系统，因而“人类智能技术”并不直接存在。

(2)“智能”是“智的能力”的统称。中文的“智”之本义是“知而道出”，与英文的Intelligence(本义“推理基础上的理解”)尽管侧重不同，仍被认为语义相等。现代汉语不习惯单字形式的概念，“智”便有了三个常用派生名词“智慧”、“智能”和“智力”。前者属于哲学概念：后二者属于科学对象，是“智的能力”的两种不同简称，亦有层次高下之分。在科学领域，“智能”通常涵盖“智能”和“智力”。

(3)智能科学是指，认知智能事实、归纳智能规律、总结智能理论。

(4)智能技术是指，设计与制造人工智能系统的手段、技能和方法。

(5)智能(intelligence)应该是“能智”。即能知、能日、能推理、能理解、能应用。

(6)智能是以知识为主线的三个环节的序贯过程。智能表现为知识在知识获取、知识推理、知识应用三类活动中的定向流动和逐级提升。

(7)智能首先遇到的问题是知识表示。人类智能的知识表示是在文化传承中自然实现的，而人工智能的知识表示则依赖于专门的人为规定。这样，智能的内容就有四个部分：知识表示、知识获取、知识推理、知识应用。

(8)智能最简明最本质的定义是：知识+推理。人类智能的特征是，知识用自然语言表示、推理在人脑中进行；人工智能的特征是，知识用机器语言表示、推理用机器实现。

(9)人类智能的内容主要有五个：感官感知、信息检索、人脑推理、实际问题解决方案、实际问题解决方案的执行。

(10)人工智能是对人类智能的模仿与延伸，其主要内容也相应有五个：机器感知、知识发现、机器推理、专家系统、机器人。

(11)智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。智能科学与技术的知识体系涉及关于人类智能的科学、关于人工智能的科学、应用人工智能的技术，具体有脑科学理论、机器推理理论、机器感知技术、知识发现技术、专家系统技术、机器人技术。

学科知识与技能范文第5篇

关键词：智能科学与技术；教学改革；创新；人才需求

1智能科学与技术专业人才需求分析

随着社会对智能化需求的不断提高，许多企业对具有智能科学与技术专业背景的人才有着巨大的需求。首先，IT企业纷纷涉足智能科学领域，提高产品智能水平；其次，金融企业需要很多数据分析以及智能系统的搭建；第三，许多传统行业如化工、农业、制造业等都涉足该领域，需要提高生产效率和降低能耗，从而提高企业竞争力；最后，医疗、通讯、交通等行业也对智能科技人才有着迫切的需要。

从站在“互联网+”风口上的智能制造，到提出“人工智能是否会超越人类”的思考，充分体现着智能科技的高速发展，对人才质量要求越来越高。智能科学与技术是自控类、通信类、计算机类、电子信息类等各学科密切联系的一个交叉点，需要复合型人才既有扎实的基本功，又有广博的视角、创新意识和创新能力。智能科学与技术本科专业学生可以选择国外留学，也可以继续攻读控制科学或计算机科学方面的研究生，成为该领域的高层次研究型人才，进入研究所等科研单位，专门从事智能科学领域的相关研究工作。

2智能科学与技术专业人才培养中存在的问题

智能科学与技术专业开设时间不长，专业建设还在不断探索中，不能根据快速增长的经济、不断调整的产业结构和人才需求及时调整课程设置和内容，导致部分课程设置不够科学；多数专业课教师虽然理论水平很高，但是多不具有相关工程背景，因而在某种程度上造成授课内容与社会需求有较大脱节；课程教学形式相对简单，多为“讲授式”教学方法，不能很好地激发学生学习兴趣；课程考核模式单一，多以闭卷考试为主，考试内容重理论、轻实践，对学生实际能力考查不到位；专业实验室建设投入不足，综合性和创新性实践教学环节相对薄弱，限制了对学生实践能力和创新精神的培养，导致学生运用智能科学与技术知识解决实际问题的能力不足。

3智能科学与技术专业教学改革与实施

3.1建设课程体系

从2015年开始，河北工业大学智能科学与技术专业将总学分压缩10%，同时增加实践教学学分，目前，实践教学学分占毕业要求总学分的32.58%。专业核心课程有电路、电子技术、单片机原理与设计、计算机控制技术、控制理论、智能控制、计算机仿真、运筹学、智能信息处理、智能机器人（双语）和模式识别，培养学生具有较强的分析、设计、制造、集成、测试智能系统和智能产品的能力；此外还开设新生的专业导航课，让学生在入学之初就能初步了解该专业的相关领域知识以及科学前沿和发展趋势，培养专业兴趣，明确学习方向。

3.2创新教学方法，优化课程内容

教师可在教学方法上进行创新，从传统的以教师讲授为主的模式，转变为引导式、探讨式的互动教学模式，利用多媒体、视频公开课等现代化资源创造教学情境，进行个性化教学设计，提高学生参与度，调动学生学习的积极性；将智能科学与技术的新发展、新理论及时融入课堂讲授内容，采用案例教学，变抽象为具体，结合科研项目和科技竞赛补充课堂教学内容；合理开发实验教学项目，注重增加设计性、综合性和研究探索性实验项目。此外，提升师资水平，鼓励教师积极参加技术学习与研究活动，支持教师与校外企业的横向课题申报，促进专业教师对于具体工程的深入了解，更好地将专业教学与生产实践研究相结合。

3.3推行多样化的课程考核模式

智能科学与技术专业在考试方法改革方面尝试了多种考核方式，如开卷、闭卷、笔试+上机、口试+笔试、设计作品、小论文等。教师可以根据课程性质，自主选择不同的考核方式或几种形式的组合，督促学生对所学课程充分消化吸收并灵活掌握。

我们推广一种新型考试方法一团队考试法，即考试不以学生个体为单位，而以团队为单位，学生3～5人自由结组，领完题目后，团队成员在规定时间内集体准备，然后抽签选定1人主答辩，1人补充答辩，其成绩作为团队内每个成员的成绩。通过实践证实，团队考试法有几个优势：①强化学生的“合作”意识，培养团队合作能力，提前为步入社会作准备；②提高“差生”的主动学习能力，一些差生怕“拖后腿”，变被动学习为主动学习；③考核效果显著，一方面，团队考试法虽然不具体考核到每个学生，但每个学生都有可能被抽到代表团队进行考核，因此每个学生都必须认真准备；另一方面，虽然教师需要为团队考试进行更多的准备工作，但是由于直接参加考试的人数少且后期省去大批量阅卷工作，因此总体上并不增加工作量。目前，团队考试法已经在学院内推广示范。

3.4拓展实习实训基地

实习实训基地承担部分实践教学任务，可以使教学更加贴近工程实际。学校每年下拨专项实习经费，一方面建设校内实习基地，另一方面组织教师走访用人单位，拓展校外实习实训基地，使实践教学与“产、学、研”一体化相结合。智能科学与技术专业现有中天实训中心等3家校外实习基地，安排学生在大四第一学期进行生产实习，此时学生已经学习了大部分专业课，通过生产实习可以直观地看到或体验智能相关产业的组织生产全过程，将大学所学的理论知识与生产实践相结合，提高分析和解决生产实际问题的能力，为毕业后走上工作岗位积累经验。

3.5积极开展科技竞赛，普及科技创新活动

科技竞赛是工科类高校实践教育的重要载体，对于激发学生的专业学习兴趣以及培养学生的创新能力和团队合作精神都具有积极作用。目前，河北工业大学智能科学与工程专业课外科技活动100%普及，学院为学生创造条件，积极开展各项特色科技拓展活动；优化实验教学资源配置，开展设计性和创新性科研实验活动。部分实验室实行无限时开放管理，为学生提供自主学习和科技创新活动场所。有了这些基础工作，就能更有效地组织学生参加全国、省、市级别的大学生竞赛，形成竞赛宣传、遴选参赛队员、配备专业指导教师、提供培训场地和仪器设备、给予经费支持等一整套机制。学生在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“美新杯”中国大学生物联网创新创业大赛、全国电子设计大赛、单片机应用设计等竞赛中均有不俗表现，获得国家级、省市级多项竞赛奖项，在学生中间有很好的示范性和影响力。