智能科學與技術論文精選(九篇)
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第1篇：智能科學與技術論文范文
關鍵詞：工業4.0；智能科學與技術；創新課程體系；中國制造2025
0引言
智能科學與技術專業是教育部根據“面向國家戰略需求、面向世界科技前沿”的方針，為適應國家科學與技術發展的需要而設立的，專業代碼080907T。智能科學與技術專業屬于一個交叉學科，涵蓋了電子信息技術、計算機硬件和軟件、人工智能、自動控制等多項技術領域的應用。因此，如何交叉學科，立足于工業智能化的發展方向和《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006―2020年）》的要求，適應國家對高質量的智能技術人才的社會需求，研究與實踐體現行業產業發展、技術進步和社會建設需求的智能科學與技術專業人才培養課程體系具有重大意義。
1創新課程體系的意義
德國率先提出的“工業4.0”概念其實就是將互聯網技術與嵌入式系統技術、計算機技術、先進制造技術等相結合，形成虛擬與現實相融合的智能制造系統。人們可以在世界任何地方采用電腦或任何移動終端，在互聯網上選擇標準的或定制的貨品訂單，系統會采用人工智能、大數據、機器學習等技術在全球范圍整合資源、信息、物品和人，以高質量、低成本、高效率生產制造出產品，快速交付給客戶。
在制造領域，這種技術的漸進性進步可以被描述為工業化的第4階段，即“工業4.0”，如圖1所示。其中，第①階段以1784年的英國蒸汽機為代表；第②階段以1870年的電動機械發明與應用為代表；第③階段以使用電子與IT技術的自動化時代為代表；第④階段就是我們正在經歷的智能制造時代。當前，中國工業機器人銷量連續兩年行業增速在50%以上，行業進入成長期。另外，中國工業機器人使用密度遠低于主要發達國家，具有廣闊的市場空間。智能裝備的大發展對相關專業人才的需求呈爆發趨勢，智能科學與技術專業畢業生今后的一個重要就業方向將是服務于產業界的機器人領域。
我們國家正在大力提倡的“中國制造2025”與德國提出的“工業4.0”有著異曲同工之妙，盡管兩國的工業、社會發展階段存在差異，但在智能制造領域、互聯網領域發展水平基本同步。通過國家層面大力推廣發展智能制造技術，以及在大學智能制造相關專業的課程改革，為我國的智能制造技術趕上甚至超過發達國家創造了千載難逢的機遇。
2智能科學與技術專業創新課程體系目標
如何充分利用民辦學校的企業資源優勢，辦好智能科學與技術專業是本專業面臨的重要挑戰之一。本著教育先行、為產業服務的辦學宗旨，根據行業中長期發展的需求，在保證專業知識體系完整性的前提下，結合“工業4.0”對專業人才知識、能力的需求，我們將專業定位側重于智能傳感與檢測技術，智能機器人傳動、驅動技術，智能機器人系統構建技術，嵌入式系統技術等。4年來的辦學實踐證明，我們的專業定位符合地區與行業發展需求，并具有一定的前瞻性。
基于以上專業定位，對智能科學與技術專業的人才培養課程體系進行深入的探索與實踐，涉及專業一體化的理論與實踐課程體系規劃，機器人實踐平臺升級，專業課程的教學設計、教學方法、考核方式改革，教學資源、師資隊伍、評估反饋機制建設等。通過有針對性地研究我們在專業教學中存在的問題，尋找解決問題的有效途徑，探索出符合現代高等教育發展規律、適應“工業4.0”及“中國制造2025”對專業人才知識及能力要求的創新課程體系，為國家、社會輸送高素質的應用型工程技術人才。
通過對智能科學與技術專業的面向“工業4.0”的創新課程體系的研究，在已運行4年的本專業課程體系的基礎上建立完善的智能科學與技術專業創新課程體系；完成課程體系面向“工業4.0”的課程群知識結構設計、理論與實踐一體化設計；總結課程教學手段和方法；完成高質量的教學資源建設；建立高水平的師資隊伍。
3創新課程體系構建方案
專業人才培養遵循工程教育思想，以項目為導向設計專業課程培養體系，將項目設計和實施貫穿于大學4年的教學過程之中，讓學生在校期間就有機會參與真實項目的開發與運作，獲得實踐經驗和實際操作能力，實現企業真實項目實踐與學校理論教學的無縫對接。設置面向“工業4.0”的創新課程群及項目群，對學生的知識、能力、素質進行全面培養，使學生得到全方位的鍛煉。
3.1支撐培養目標實現的一體化課程體系
專業課程體系的構建思路以行業與社會需求為根本。在此基礎上確定智能科學與技術專業人才的培養目標。以TOPCARES-CDIO教育理念為指導，定制科學先進的人才培養模式和過程，最終建立面向“工業4.0”的智能科學與技術專業創新課程體系。
引進與國際接軌的課程體系，制定全新的適應我國國情的教學計劃，采用先進的教學理念與培養模式，初步構建以設計為中心，理論與實踐高度融合的應用型本科課程體系。
理論課程體系方面具體表現在適當降低理論知識的難度，著重培養學生理論結合實際的能力。理論課程的整合要突出理論教學的應用性，構建基礎理論平臺課程群與專業模塊化課程群相結合的理論教學體系，保證人才的基本規格和多樣化、個性化發展，增強學生對社會的適應性。
實踐課程體系方面，依據專業能力培養目標，以能力為本位，以項目為載體，以“學中做”和“做中學”為方法，統籌安排基礎實踐、專業實踐、創新訓練與實踐、創業訓練與實踐、綜合實訓與實踐、畢業設計（論文）與企業實習等各類實踐教學環節，使實踐學期教學內容逐級遞進、逐步深化；將實踐學期實訓內容與理論學期的教學內容緊密銜接。系統化構建理論與實踐相結合、課內與課外相結合、學校與企業相結合，貫穿于大學教育全程的一體化實踐教學體系。本專業采用自頂而下的方式設計各級項目。一級項目（智能機器人綜合設計項目）的設計直接針對專業的培養目標，實踐學期的二級項目和基于專業課程的三級項目分別是一級項目培養能力的分解。
采用基于社會實際崗位的逆推法設計課程體系，如圖2所示。按照人才職業需求確定專業培養目標，將專業培養目標抽象為若干個專業核心應用能力，再根據每個專業核心應用能力所需的知識、能力、素質結構劃分不同的課程群。
設置課程群不僅要考慮智能科學與技術專業本身課程體系的科學性與遞進關系，還要充分研究專業相關的重點行業、大型企業崗位特點，針對人才市場的人才需求和崗位需求，把行業、企業、崗位所需與“工業4.0”相關的新知識、新技術、新平臺、新規范納入課程，實現專業課程體系與區域經濟及行業、企業的有效對接。目前，智能科學與技術專業現行的人才培養課程體系將專業定位側重于智能傳感與檢測技術、智能機器人傳動與驅動技術、智能機器人系統構建技術和嵌入式系統技術，包括智能系統的軟/硬件設計與開發，以及智能技術在工業控制領域的應用等。雖然該體系與面向“工業4.0”相關技術有一定的匹配度，但還需進一步改革，擬融合“通信規約”“IoT”“工業現場總線”等知識模塊構建“工業4.0”的CPS虛擬網絡課程群，融合“工業機器人”“智能傳感檢測”等構建“工業4.0”的CPS實體物理課程群。實踐課程體系的改革主要圍繞KUKA工業機器人開設相關的課程實驗、課程項目、實踐學期項目及實訓等。
智能科學與技術專業課程體系的構建分為基礎課程、專業基礎課程、專業崗位應用技能課程、專業方向和專業技能拓展課程4個階段。注重崗位需求對課程設置的對應性，前兩個階段與傳統大學基本一致，只是深度上淺顯一些，后兩個階段面向人才市場的崗位需求，著重培養企業用得上的專業人才。
3.2科學的人才培養質量評價體系
大連東軟信息學院智能科學與技術專業按照全面質量管理的理念，建立了全員參與、全過程監控、全方位評價的教學質量評價機制。做到了常項評價與專項評價相結合，形成性考核評價與終結性考核評價相結合，定性評價與定量評價相結合，采取管理學確認有效的5W1H（Why-What-Where-When-Who-How）和PDCA（Plan-Do-Check-Action）方法進行評價，可以有效地保證各環節教學質量的穩步提升與持續改善。
智能科學與技術專業教學質量評價包括TOPCARES-CDIO系列評估、教學質量評價以及教學過程評價3個部分。TOPCARES-CDIO系列評估主要評價專業、課程、項目、教材以及素質教育等環節落實工程教育理念的效果。教學質量評價主要包括教師教學質量評價，學生對課程的滿意度調查、對重點課程的評價、對重點教材的評價等，由定量評價和定性評價組成。教學過程評價，主要從課程考核、實踐學期以及畢業設計（論文）3個關鍵環節展開。
3.3高水平師資隊伍建設
專業自成立以來就十分關注師資隊伍的培養，不斷強化專業師資隊伍建設，持續關注專業帶頭人和骨干教師建設，加強“雙師型”教師隊伍的培養力度。通過開展內部培訓、教學研討、企業實踐、學術研討等全方位的培養措施，努力建設一支結構合理、素質優良、教研科研水平高、技術服務能力強的教學團隊。在師資隊伍建設過程中，實施“引聘訓評”的雙師型師資隊伍建設發展方案。
3.4教學資源建設
根據課程體系改革方案，完善改革課程的教學大綱，積極開展專業課程教材、試題庫、項目庫、實驗指導書、教學案例、課件等教學資源建設，升級機器人系列實驗室。
第2篇：智能科學與技術論文范文
關鍵詞：智能科學技術導論；導向作用；教學策略
智能科學與技術是形成于生命科學、控制科學、信息科學、計算機技術以及通信技術等學科與技術交叉基礎上的新興專業與研究方向[1]，旨在培養具有腦與認知科學、智能科學、信息科學、現代科學方法學的基本理論知識，掌握計算機、智能系統、信息網絡、信息處理的基本技能，綜合運用所學知識與技能去分析和解決實際問題，具有較強的自學能力和創新能力的高級復合型人才[2]。智能科學與技術本科專業從2004年設立至今，全國只有17所大學開辦該本科專業，目前一級學科和二級學科還沒有完全建立，培養方案的理論體系和實驗體系還有待進一步探索和完善[3-4]。在該專業的課程體系中，智能科學技術導論作為一門專業的基礎課程，針對的是學生實際需要，科學、系統地解答了學生各種專業問題[2]，可以幫助學生對本專業有一個整體認識，對智能科學領域有初步的了解，以發揮其對專業及專業基礎課學習的良好導向作用。研究和探討如何講授該門課程具有重要的現實意義。
1智能科學技術導論教學現狀
1.1具體表現
對專業認識較少是不少新生入學時找不到學習方向和目標的一個重要原因。在進入高等學校學習之前，絕大部分學生并不知道“智能科學與技術”指的是什么，涉及哪些知識，應用在哪些領域，影響有多大，他們只是憑專業名稱、簡單的介紹對該專業有個初步、直觀的了解，而在進校后一般都是學習基礎課程(如英語、線性代數、電路理論等)，到大二甚至大三才開始進行專業課的學習。學生在此之前由于不了解專業方向的學習和研究內容，很難想象他們在專業基礎課學習上會有濃厚的興趣，更不談學習主動性的提升。智能科學技術導論在低年級開設，目的是讓學生逐步認識、了解該專業的概況，達到激發學生學習專業課程、參與科學研究的興趣，幫助他們對大學學習和生活進行規劃和定位。然而，這一門課程并沒有起到其應有的作用，具體表現如下。
1) 導論學習與專業學習存在斷層。智能科學與技術的專業課程一般安排在大三、大四，而導論一般安排在大一學期，此時，由于知識結構和認知能力的缺失，新生難以將過深的學科形態、專業教學抽象成整體概念，對導論所涉及知識的掌握程度有限，在開始接觸大量專業課時，他們已基本忘記了這一門入學時開設的從整體上介紹本專業的課程。
2) 學生專業學習的積極性不高。筆者在對高年級學生講授專業課的過程中發現，很多學生對本應在大一就具備的專業思想、所涉及的智能科學技術領域的宏觀知識、正確的學習方法等缺乏足夠的認識，甚至是處于完全陌生的狀態，因此對相關專業課的學習毫無興趣，一味地認為進入該專業學習是自己的不幸，轉而要求換專業甚至退學。
3) 繼續從事本專業領域的研究或工作的興趣低。根據調查發現，很多本專業的學生對畢業去向不持樂觀態度，部分打算繼續深造的學生考慮的是其他專業，而要進入社會的畢業生則表示找到專業對口的工作很難，他們大部分認為這是從一開始就沒有對大學學習和生活做好規劃和定位所導致。
1.2相關因素
通過與其他教師的交流以及與學生的座談，筆者發現智能科學技術導論這門課程沒有起到其應有作用的原因主要在于以下幾個方面。
1) 教學內容缺乏針對性。智能科學與技術匯集多種邊緣學科與技術，諸如信號與信息處理、信息論與信息通信、模式識別、圖像處理、柔性決策與系統科學等內容，因此，課程所涉及的研究領域及內容十分豐富、教學知識結構較為龐大，涵蓋范圍廣，課堂內容龐雜，熱點分支多，知識點相對獨立，聯系不夠緊密。正因為如此，在短短的課時教學中，教師的課堂講述往往寬泛化，缺乏針對性。
2) 授課對象缺乏相關知識。在實際教學活動中，由于智能科學技術導論課程一般開設在入學之初，學生不僅缺乏相關基礎知識，而且處于高中到大學的過渡期，他們的學習認知行為、學習方法、學習要求和學習內容的組織形式難以適應教師所授內容。如果課程內容涉及的專業知識過多，學生學習起來就費勁；如果偏重理論，教學會顯得過于枯燥；如果過于注重工藝的講解，又會給學生造成輕視專業基礎知識的傾向[5]。如此種種，導致教師在講課過程中處于兩難境地，而學生則難以建立系統、完整的知識體系，在有限的時間里所能掌握、吸收并內化的智能科學基礎知識很少，從而不利于今后專業課的深入學習。
3) 教學方式落后。目前，講授智能科學技術導論這一課程采取的教學方式更多是傳統的教學方式――課堂教學，而其課程特點是知識面廣而不深。因此，傳統教學方式的缺陷更為凸顯出來，學生知識結構的延伸無法完成，對后續專業課教學產生不利影響。
2教學策略的提出
2.1課程的全程化
作為一門基礎專業課，智能科學技術導論應以學生在專業領域的發展為主線，貫穿本科四年的學習中，根據不同年級學生的特點，有針對性地開課或開設學習指導性講座，如大一階段應以初步認識、了解專業本身，建立對本專業的信心，激發對專業的興趣為目的而設置課程內容；大二階段則為提高對專業的認識、鞏固專業信心、學習專業方法、制定專業目標的階段；大三階段則是深入掌握專業學習方法、系統學習專業知識的階段；大四階段則是走向職場、實踐運用專業知識的階段。通過這4個階段的遞進關系，最終促進學生螺旋化地構建專業知識。
2.2教學方式的革新
把科學研究引入教學過程，使教學活動具有科研性，這是大學教學過程突出的特點[6]，因此，授課內容不應完全局限于教材，而應融入教師的科研、工程項目、實踐經驗以及學科知識。開設智能科學技術導論課程的目的是讓學生初步從整體上接觸專業基本知識，通過列舉專業知識在實際生產中的應用以及專業基礎知識在今后學習、科研工作中的重要性，為專業學習提供一個良好的導向。為此，除了傳統的課堂教學外，還可考慮采取講座方式提供相關信息、講授相關知識。如選擇智能科學與技術專業不同研究方向的老師，就其所研究領域的知識、學科發展最新概況、智能科學前沿技術及最新科技成果、專業學習方法、實驗室在研項目等進行系列專題講座，這樣的講座一方面更加具有針對性，另一方面能夠充分發揮不同研究方向老師的優勢。在此基礎上進行講解和討論，學生可以從不同來源、不同角度了解該專業的內容、研究方法、前沿技術及發展方向，從而引導他們在智能科學與技術專業這條道路上穩步前行。
2.3調整與優化教學內容
作為一門“入門”課程，智能科學技術導論的講授切忌涉及太多的理論，這會使學生失去學習的信心；同時，也不允許對課程內容進行重復性的講授，這會使學生失去學習興趣。鑒于此，在教學內容的組織上要做到內容難度適中，選擇適合學生接受能力且對后續專業課學習有幫助的內容來授課。此外，智能科學是一個不斷發展的學科，其技術成果、研究動向更新快，教師應及時介紹智能科學技術領域的最新科技成果，引導學生關注本專業的知識應用，拉近學生與智能科學技術之間的距離，使他們及時掌握本學科領域發展的最新動態，擴大知識面，為今后專業課的學習以及就業做鋪墊。
2.4運用靈活的考核方式
一般專業課的學習效果比較顯著，只要努力，課程結束后，學生一般也就掌握并內化了相關的專業知識。和這些一般的專業課程不同，智能科學技術導論課程的學習效果只能在后續專業學習中逐步體現，也正是由于該課程的教學內容、教學目的和教學要求等方面所具有的特殊性，其學習效果僅僅通過傳統的測試很難檢驗出來，同時也容易束縛學生的思維，不利于其應有作用的發揮，因此，可考慮多樣化的考核方式，如提交通過思考和查閱資料等手段完成的小論文、根據實驗報告中的實驗步驟寫實驗體會、要求學生推薦他認為本專業最新科技成果或參考書等。
2.5積極開展實驗課
智能科學技術導論是一門從宏觀上介紹智能科學領域相關內容的專業基礎課，其重要任務是介紹專業教學安排和專業學習方法，并沒有深入具體地介紹某一知識點。由于導論課程的特殊性，實驗的開設可以參觀性、演示性、模擬性為主，如組織新生參觀學校組織的電子設計競賽的作品，在參觀過程中，從專業的角度為新生講解各參賽作品的設計意義和原理。
此外，智能科學與技術覆蓋面很廣，工程性與實踐性很強，現有市場上已存在涉及很大一部分相關知識的技術成果，因此，可進行反求工程式的實驗課。如本院實驗室擁有的機器人涉及到機械、計算機軟硬件、人工智能、智能系統集成等眾多先進技術，學生從中可逐漸認識、理解、學習掌握智能科學知識，這種反求工程式的實驗課不僅可以提高學生對學習本專業知識的興趣，也為后續專業學習奠定了基礎。
2.6培養高素質的師資隊伍
智能科學技術導論作為智能科學與技術專業學生的入門課程，對授課教師提出了很高的素質、能力要求。授課教師應具有深厚的基礎理論知識、寬廣的專業知識、豐富的科研與工程實踐經歷、高水平的教學能力以及大學生思想教育的經驗[7]。
3結語
智能科學技術導論這一課程對穩定學生初期迷茫的專業思想動態、激發學生濃厚的參與意識和興趣、提高學生學習后續專業課程的熱情和解決實際問題的能力等有重大影響。在沒有現成經驗可借鑒的情況下，只有不斷地實踐總結，才能發揮其作為智能科學與技術專業“敲門磚”的作用。
參考文獻：
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Discussion on Teaching Strategy of Introduction to Intelligence Science and Technology
LIU Zhenbing, DANG Xuanju
(School of Electronic Engineering and Automation, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China)
第3篇：智能科學與技術論文范文
關鍵詞:智能科學與技術;機器人;課堂學習;項目實踐
智能科學與技術是一門新興的學科,目前在國內部分高校已開辦了該專業,鑒于該專業的高度交叉性和強調工程實踐的要求,如何加強工程實踐訓練,使之與課堂學習有機結合是一個值得探索的問題。而積極開展學生創新計劃項目,鼓勵同學們參與科研實踐無疑是一個很好的途徑。我校的“創新創業項目”正好給學生提供了這樣一個良好的學習與實踐平臺。
“倉庫巡邏預警機器人”項目的主要內容是在一個自行拼裝的輪式機器人本體上完成集感知、規劃、決策和移動為一體的行為控制,根據已知地圖信息進行全局路徑規劃、實現避障,對環境中的煙度、溫度、濕度、氣味、聲音及熱釋紅外等因素的異常進行感知和及時預警,完成指定區域定時、定點的巡邏預警工作。
1項目實施過程
“倉庫巡邏預警機器人”項目實施大體分以下3個階段:1)理論研究和技術學習為主;2)機器人的組裝,雛形測試,及整體功能的實現;3)功能測試、改進,論文、報告的撰寫。
對于巡邏機器人來說,首要任務是完成機器人本體的裝配,其他很多功能的實現都與機器人本體設計有關。此外,漫游功能是巡邏機器人的基本功能,下面將對這兩個內容進行主要介紹。
1.1機器人本體的設計和裝配
針對倉庫巡邏任務的實際需求,并考慮到現有條
件的限制,在研究了多種機器人基本結構、運動學及動力學特性[1-2]后,最終采用了如圖1所示的三輪機器人結構。其底盤結構為一個萬向輪和兩個獨立驅動輪,車體前、左、右方各安裝一個紅外接近傳感器。
基金項目:中南大學2009年“大學生創新創業啟航行動”創新項目(CX13)。
作者簡介:黨志剛(1990-),男,本科生,研究方向為自動化專業(智能科學與技術方向);劉麗玨(1973-),女,副教授,博士,研究方向為智能計算與智能規劃;肖劍明(1988-),男,本科生,研究方向為自動化專業(智能科學與技術);諶慧濱(1988-),男,本科生,研究方向為自動化專業(智能科學與技術);韓爽(1988-),男,本科生,研究方向為自動化專業(電氣)。
1.2機器人漫游的實現
漫游功能是巡邏機器人的基本功能之一,要實現漫游,除要對機器人的“前進、后退、左、右轉彎、原地轉圈、加、減速”等簡單運動行為進行控制外,還需根據傳感器信息對周圍環境進行感知,以避開障礙。神經網絡控制是智能控制的主要方法之一,利用神經網絡,再結合簡單的邏輯判斷,可實現簡單環境中的漫游。
在2.1所述的機器人本體“左、前、右”各安裝一個紅外接近傳感器,就可實現簡單環境中的漫游。結合硬件結構,采用二值函數作為激勵函數構造了有3個輸入、2個輸出,由兩個感知器構成的神經網絡,結構如圖3所示。
圖3神經網絡結構圖
其中x1,x2,x3表示安裝在機器人左、中、右邊的3個傳感器的輸入信號,輸入為0表示有障礙;輸入為1表示無障礙。wji表示權值,y1,y2為輸出,0表示后退,1表示前進。采用的二值函數如下式:
(2.1)
其輸入、輸出關系為:
( ) (2.2)
為實現避障,給出如表1的訓練例子,作為神經網絡的學習實例。
神經網絡的權值和閾值采用學習算法進行調整,權值修正公式為:
,( ) (2.3)
其中x為輸入向量, 為期望的輸出向量, 為感知器實際輸出向量。
顯然從公式2.3可以看出,如果第 個神經元的實際輸出與期望一致,則不對該神經元的權值進行修改;如果某個神經元的輸出為0,而期望響應為1,則將此時的權值矢量wji加上輸入向量x作為新的權值矢量;如果某個神經元的輸出為1,而期望響應為0,則將此時的權值矢量wji減去向量x作為新的權值矢量。
而閾值修正公式為:
, (2.4)
經MATLAB仿真訓練[3],其一次訓練誤差收斂過程如圖4(其中橫坐標表示訓練代數,縱坐標表示平均絕對誤差)所示。
(a) 左輪感知器誤差變化曲線
(b) 右輪感知器誤差變化曲線
圖4左右輪感知器誤差變化曲線
經學習后得到權值和閾值:
; ;
; 。
將機器人置于圖5所示的簡單環境中,一次實驗中,機器人行進軌跡為ABCDEFG,對應的輸入、輸出向量和機器人行為如表2所示。
如圖5所示,另一次漫游所得軌跡為abcd,在這種情況下,機器人會在cd段上往復運動,漫游失敗。2.3中介紹的迷宮機器人學習算法將初步解決此問題。
1.3迷宮機器人路徑規劃
除上述問題外,應“人工智能課程設計”的要求,還對“迷宮機器人路徑規劃”問題進行了研究,使機器人在未知迷宮中不斷獲取有關前方和兩側隔墻的信息,從而進行路線識別和行走姿態控制,搜索安全出口并順利走出線性迷宮。運用左手優先法則,再結合2.2的避障方法,實現了迷宮機器人路徑規劃,如圖6所示。反復試驗發現,只需要2個紅外接近傳感器(分別安裝在機器人的左、前方)就可以完成機器人行走迷宮的基本行為控制,第3個(安裝在右側)用于微調行進時的位姿,以保證機器人自身安全。
采用字符串匹配迷宮機器人自學習算法[4]可以大大縮短迷宮行走時間。此算法大致思路如下:機器人每穿越一個路口,就在存儲器中記錄一個字符:若直行保存一個“S”、左轉保存“L”、右轉保存“R”、掉頭保存“U”,在程序調用時,分別令S=0,L=90,R=-90,U=180。根據左手法則,機器人走迷宮共經過17個路口,如圖6所示。顯然機器人第一次走完迷宮后存儲器保存字符串str=“SULLULLURLLLUSRSS”。進行字符串匹配:在字符串中找到U,對U和其前后兩個字符進行數值計算后對字符串進行簡化(如對字符串str進行第一次匹配將會找到“SULLULLURLLLUSRSS”,第一個“SUL”計算“0-180+90=-90”,因此可表示為字符“R”,第二個“LUL”計算“90-180-90=0”,因此可表示為字符“S”,依次類推可由字符串str得新串str1=“RSULLRRSS”;繼續對str1進行匹配得到新的字符串str2=“RRLRRSS”(匹配到字符串中沒有“U”為止)。最后匹配得到的新字符串“RRLRRSS”。
圖6機器人穿越迷宮路徑示意圖
根據以上算法,當機器人再次走入迷宮時,行進路線如圖7所示。顯然這種算法大大縮短了第二次搜索的路程和時間。
圖7學習后的機器人走迷宮路徑示意圖
以上字符串匹配學習算法有一個明顯的缺點:在重復搜索同一個迷宮時才能起作用。采用更具智能的算法優化機器人的迷宮搜索是下一步目標。
1.4下一步的工作
設計和實現倉庫巡邏機器人的目標還包括:希望機器人能對異常的溫度、氣味、聲音等進行預警,因此,在給開發板上加裝了DS18B02溫度傳感器、ADC0809、數碼管、蜂鳴器和發光二極管等器件,成功擴展了溫度測量與報警模塊的基礎上,下一步的工作便是開始學習和研究煙霧、濕度、氣味、聲音等環境因素的實時測量和預警模塊;目前已初步實現了用串行通信和無線通信方法,將巡邏機器人獲得的數據發送到PC機上進行實時監控,其他功能的實現還有待進一步的努力。
上述功能基本完成后,最終將結合各個模塊,對機器人進行系統綜合調試以實現倉庫巡邏預警功能。并結合以后開設的智能控制、神經網絡控制、智能計算等專業課程以及增強學習[5]的有關方法,進一步改進整個系統,提高穩定性的基礎上使其具有更高的智能。
2心得與體會
在歷時2年的專業課學習和6個多月的機器人項目的申請、實施中項目組成員深刻體會到從事智能科學與技術領域學習和研究時,扎實理論、進行工程實踐的重要性和理論與實踐緊密結合的必要性。
扎實的理論是進行項目實踐的前提。課堂學習有比較充足的學習時間、任課老師的指導、同學之間的討論、相關實驗和各種考核機制,是掌握理論的絕佳機會。在項目實踐進程中,會不斷遇到各類問題,而大部分問題可以用課堂學習過的相關知識解決。
項目實踐是檢驗理論體系是否完整、基礎知識是否扎實的一個很好的標準,是課堂學習的興奮劑、自主學習的催化劑。分析、解決問題的過程,就是不斷補充理論知識、訓練思維、強化動手能力、提高工程素養、培養興趣的過程,在這個過程中,學生可以學到很多書本以外的知識和寶貴的科研、工作經驗這些對課堂學習是一個很好的補充。總之,在課堂學習和項目實踐的結合中,學生會有更加迅速的成長。
3對教學的若干建議
在智能科學與技術專業進行學習和研究以來,收獲很多,作為學生,在教學方面也有一些自己的看法:1) 2010年中南大學智能所開設的人工智能、機器人學和專家系統等課程采用課堂討論、辯論和報告的形式授課,廣大同學配合積極,有同學現場演示和講解了親手制作的“人形機器人”和組裝的“機械臂”。這樣的授課方式極大地調動了學生的學習積極性和主動性,有助于知識的理解并提高創新能力,應該推廣。2)在高校,許多本科生有課外實踐的想法和熱情,但考慮到花費時間多、可能影響學習成績,就望而卻步。如果將項目實踐作為相關課程成績考核的一部分,不僅會使學生大膽投身項目實踐,也會使課堂學習效率倍增。3)“榜樣的力量是無窮的”,廣大學生渴望與國內外大師見面,聆聽教誨。
4結語
“倉庫巡邏預警機器人”項目富有挑戰性的申請、實施和進一步研究過程是以智能科學與技術領域的基礎課程和專業課程的學習為基礎的;項目的實施過程可以鞏固、提高硬件電路設計、程序設計等基礎知識,熟悉MATLAB等仿真軟件,又可以及時運用人工智能、機器人學等課程中學到的神經網絡控制、機器人路徑規劃技術;進一步的研究又提供了一個了解該領域前沿問題(如強化學習)的機會。綜上所述,課堂教學與項目實踐的結合不僅會使學生加強理論基礎、提高實踐能力,而且會在很大程度上促進該領域的發展。因此,這種教學模式的推廣意義重大。
參考文獻:
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Combination of Theoretical Study and Robot Project
DANG Zhi-gang, LIU Li-jue, XIAO Jian-ming, CHEN Hui-bin, HAN Shuang
(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
第4篇：智能科學與技術論文范文
本次會議的宗旨是探討信息哲學的基礎理論及其時代意義和價值。會議主題報告的內容主要集中在以下幾個方面。
一、關于信息本質和信息本體論
北京郵電大學的鐘義信教授以《再探“信息”》為題做了本次研討會的首場主題報告，他認為信息概念是一類與物質和能量都很不相同的復雜對象，只能采取主客互動的研究視角加以研究。在信息的本體論定義和認識論定義中，前者是后者的源頭，后者是前者被認識主體所感知的結果，人類能夠獲得、處理和利用的只能是認識論信息。 基于此，他探討了信息運動的基本規律，即“信息轉換定律”，并強調了其超過能量轉換定律的重要性。
中國人民大學的苗東升教授首先對當前學術界關于“信息”概念的多維理解進行了評述，贊賞了由此而產生的世界信息科學和哲學的多元協同發展現狀。其中，他尤其強調了當前中國信息科學和哲學研究仍然存在著唯西學馬首是瞻的諸多弊端，而事實上，中國學術界已經取得了一些優秀的、很有價值的研究成果，例如鄔教授在信息哲學研究中，歷經30多年的辛苦而創立的思想體系，已然形成了能與西方分庭抗禮的“中國學派”。苗教授還意味深長地呼吁廣大學者立足自身，心無旁騖搞研究，力爭信息科學與哲學的“中國學派”的長足發展，相信在不久的將來，中國的信息科學和哲學研究必然有所成就，為西方所不可及。
北京大學的羅先漢教授以《物信論及其應用》為題做了主題報告。他首先指出廣義信息可由物質的實在狀態及其相關規律來表示，由此，他所提出的物信論認為在存在上，信息要依賴于物質；而在運動變化上，物質則要依賴于信息，物質與信息既彼此不同又相輔相成的對立統一規律，才是宇宙的根本規律。
萊頓大學的詹姆斯?W?麥卡利斯特對經驗數據的信息內容：方法論和形而上學意義進行了詳述，他認為經驗數據是科學觀察和測量的結果，包含著關于世界的信息，表達著世界的結構。科學定律的功能并不在于精簡經驗數據集，而是表征其中的意義模式，且正是這些模式對應著現象。那么，多少模式能夠真正地表征現象呢？這里并沒有一個確定的標準，科學實踐表明具有所有可信屬性的模式都對應著現象，所以世界也就具有所有可能的結構。
俄羅斯科學院的康斯坦丁?科林（由約瑟夫? E?布倫納代講）提交了題為《信息的現實結構、科學世界觀和哲學根本問題》的論文。他提出了一種關于科學化世界和哲學基本問題內容的新理解，基于對現實結構的多元組分中的具體信息現象的分析，他認為除了物質客體、過程和事件之外，在現實世界中，還存在著不可見客體、過程和條件等信息內容。所以，哲學的基本問題研究應將關系看作一種關于現實的可見與不可見的構成要素。
武漢大學的李宗榮等人認為，在計算機芯片植入人體體內以后，能夠與人的神經系統聯合工作，這個事實告訴我們，處于信息進化論過程的這兩個極端被連通起來了。這樣，宇宙間的“信息統一性”被無可懷疑地以理論與實踐相結合的方式證明了。宇宙萬物都具有“物質―信息二重性”，對它們既可以進行物質與信息的一分為二，又可以進行物質與信息的合二為一。信息具有非物質的特征，但它又必須具有物質的載體，因而信息也是物質的。
二、 關于哲學發展和信息哲學研究方法論
西安交通大學的鄔教授做了題為《哲學的發展與哲學的根本轉向》的主題報告，他首先指出現代主流哲學數次轉向的傾向性實質，乃是沿著向認識主體內部日益狹隘的因素的追求來限定哲學研究的主題內容，如此，哲學必將喪失其應有的功能。人類哲學的發展還有另外一條路徑，這就是在一般科學發展的過程中所孕育和展現出來的哲學自身的發展。按照信息本體論的理論，世界（存在）是由物質和信息兩大領域構成的，物質和意識之間通過自在信息的中介相互過渡和轉化。由此，信息本體論學說的建立為變革哲學的所有其他領域提供了一個統一的基礎。由于信息哲學首先在存在領域的分割方式這一哲學最高范式的層面上把傳統哲學的“存在=物質+精神”的一般信條改變成了“存在=物質+信息”，并在信息活動高級形態的意義上重新解讀了精神活動的本質，所以，當代信息哲學的誕生導致了人類哲學的第一次根本性轉向。
華中科技大學的歐陽康教授以《前提性反思與合理性評價――信息哲學研究的方法論問題》為題做了主題報告。他首先提出哲學思考的最大特點是致極性與超越性，尋找信息問題的極限與邊界，進而從發生學、社群學、存在論、認識論、價值論等角度，闡釋了事物與信息的同時同步關系、信息作為環境或存在領域的本質構成、信息作為認識過程的介質及其與價值世界的相關性等論題。最后，他還指出信息的哲學思考具有非常廣闊的領域，包含非常豐富的內容，面臨非常復雜的挑戰，需要非常多維的視角，尤其是綜合化和整體性的研究。
西班牙薩拉格薩大學的佩德羅?C?馬里胡安作為外方主席，做了本次研討會的第二場主題報告。他認為，隨著越來越多的研究實踐轉向信息科學中的諸多論題，一門嚴格的信息科學能否最終產生，不僅僅依賴于信息哲學的積極討論，最重要的是要在信息科學自身中構造一種新的思維方法。它建基于主體/客體、元觀察者、自創生、傳播和信息流等方面進行思考，其要點在于關注通向信息實體的經驗性進路；將信息的“不可見的手”作為包括不同信息領域中所有復雜性的巨大成形器；考察信息在其所激發的轉換和不同主體或行動者領域之中的符號化流動，以及在適應性地調整物質結構與自創生過程中的自身呈現。
三、關于信息哲學與其他哲學的關系
漢密爾頓學院的肯?赫羅爾德針對時間和計算的哲學問題，追溯至笛卡爾，強調其時間概念建基于一種行動的同步觀念，因而減少了對于記憶的依賴。而圖靈，還有維納，都探討了經驗的縱向維度。由此出發，他采用格魯普的時間替論，解釋了數據和信息之間的一種經由直覺和計算的不同步的邏輯界面。這種時間的界域哲學導向了一種對在吉爾伯特的共同知識的信息結構中的狀態和共同回憶的闡釋。
哥本哈根商學院的索倫?布赫爾考量的問題在于能否通過將基于現象學的符號學與基于系統和控制論的信息概念結合起來獲得一個關于認知和通訊的跨學科理論。生物符號學就是這么一種試圖整合生物學和符號學的發現，以構造一個關于生命和意義作為自然世界的內在特征的新觀點。生物符號學家強調編碼是三元符號化過程的一部分，在這個過程中，解釋項在對象和符號（表征項）之間建立動機化的連接。
山西大學的魏屹東教授從信息哲學的視角出發，揭示了信息與認知或者心靈、表征與語言和知識的相關性，認為信息是認知與表征的內容，認知是一種信息處理過程，而表征則是信息的再描述。在本體論上，信息是構成物理世界的一種存在形式（form），“inform”就是“在形式中”，因此，“形式”就是信息的根隱喻，柏拉圖的形式理論是信息哲學的基礎。由此，信息是心靈對自然現象的認知與表征，它似乎是無處不在的、半透明的、非絕對的、離散的、無維的和難以言明的，但可以肯定，信息哲學將與認知哲學聯手探討信息問題。
法國跨學科研究中心的約瑟夫?布倫納就“人格同一性的信息過程”進行了詳細的報告。他認為，人格同一性作為一種復雜現象，對它的思考不能離開對同一性和多元性，以及作為動態過程的二者關系的理解。而他所倡導的現實邏輯恰恰提供了一種對同一性和多元性之間的本體論關系的新理解。同時，鄔先生所創立的信息哲學和元哲學則首先從本體論上對此給予了支持。基于二者的綜合，他指出人格同一性現象的穩定與變化的復雜性乃是一種本體論過程。鄔所提供的人類信息活動的等級結構圖景，有助于人格同一性的建構，而這正是他所建議的一種人格同一性的本體―認識論之路。
四、關于信息社會、互聯網及其倫理問題
維也納技術大學的沃爾夫岡?霍夫基希納（由羅伯特?雅恩代講）提交了題為《“全球性可持續信息社會”――對未來的展望》的論文。他認為社會系統是一種另類的多元進化系統，其所具有的綜合效果便是所謂的共同性。社會系統表現著個體化和社會化的辯證關系，如果個體因素處于中心舞臺，那么共同性則是其附屬。今天，在全球化挑戰的時代，共同性附屬變得不再穩定，因此需要建構一種超系統，以關照所有演員之間的多元化的整體關系，而這正是一種全球穩定的信息社會視野的理論依據所在。
重慶郵電大學的徐仲偉教授在對大數據時代互聯網本質的思考中認為，“大數據”的本質就是對社會事物從量的角度，通過今天的互聯網等技術所產生的，讓我們認識到的，體量浩大、類型復雜、迅速生成、價值巨大的社會事物量的表現（或者說記載、信息）。大數據的出現，是人們對社會事物從量的角度對許許多多的社會事物認識和反映的結果，有自身內在的規律和外在的形式。互聯網在人們的當代生活和工作中從多個維度展現著其巨大魅力，如果從互聯網所表現內容的角度看，其本質實際上就是它的社會性，它所反映的完全就是我們的現實社會。從技術手段的角度看，互聯網的本質仍然是它的工具性。
重慶郵電大學的代金平教授從價值哲學層面對網絡化傳播境域下的信息文化進行了深入分析，他指出網絡時代滋生出諸多問題或矛盾，其中最為突出的當屬人類在網絡化傳播境域下信息化生存所面臨的全新的價值判斷、選擇和重構等問題。網絡文化作為信息文化在網絡化傳播境域下的具體表現形式，以自由為根本旨向，然而這種網絡自由必須是在一定的網絡規范約束下的自由，由此便構成了網絡化傳播境域下信息文化的基本價值沖突，進而影響著網絡時代信息文化的其他二元價值沖突。基于信息文化視角的深入分析，他總結認為網絡行為主體的自律才是解決網絡自由與網絡規范沖突的重要途徑，構建和諧的信息文化環境才是解決網絡自由與網絡規范沖突的必由之路。
印第安納大學的科林?艾倫認為，在互聯網時代，能夠獲得極大數量學術文本的數字途徑為人文學科研究者提供了機遇和挑戰。而應對這些挑戰，需要擁有適合機器和人們使用的高質量的數字資源的內容說明。對這些內容的不同歸類方式必然建基于不同目的，因此會導致不同歸類圖式之間更進一步的問題出現。他討論了哲學概念的歸類根據，并分析了一些主要的歸類途徑是如何處理不斷變化的資料的，進而描述了印第安納哲學本體論計劃的目標和方法，并提供了這類利用模型方法的分析案例。
維也納技術大學的羅伯特?雅恩就內在價值本體論進行了探討，他認為技術和社會經濟的快速變化引起了困惑，使得哲學尤其是倫理的復興成為必要。假定道德價值不是物質 （根據物質一元論），而是道德評價者的一種內在的偶發屬性，那么信息倫理必須建基于這些價值，因為對于人類來講，這些價值仍然與信息時代之前的道德普遍原則相契合。信息有其不同的定義，作為一個價值事物的潛在組成，它影響價值的具體性，也就是說信息和通信技術作為評價主題必須展現自己的價值，而道德行為者也必須證明他所認知的屬性是充分的。
五、關于量子信息、信息量子和計算問題
華南理工大學的吳國林教授以《量子信息與不確定性的哲學思考》為題做了主題報告。他首先將量子信息與經典信息區別開來，指出本體論量子信息是微觀事物的狀態與關聯方式的自我顯現，認識論量子信息是微觀事物的狀態與關聯方式對認識主體的顯現。進而，他從量子糾纏的關聯程度和量子信息的度量入手，闡述了量子信息和不確定性之間的關系，即前者是后者的消除。量子信息表達了量子系統的確定性，不確定性在量子信息（量子技術）作用下可以發生改變，而量子世界又是確定性與不確定性的統一，因此量子世界的不確定性可以受到量子信息的控制。由此，普遍而言，物質與信息是統一的。
四川社會科學院的有梁教授對“質量―信息關系式與信息量子”進行了深入的哲學思考。他首先從香農―維納公式推導出一般不確定原理，以及作為一般不確定原理的特殊情況的海森伯不確定原理。基于此，他又結合愛因斯坦的質能關系式得到質量與信息、能量與信息的關系式，闡明了質量、能量、信息三者之間的關系。此外，他還提出了“信息量子”、“信息壽命”、“信息長度”的新概念和新公式，進而分析了引力波的“信息量子”及探測引力波困難的原因。
希伯來大學的以色列?貝爾夫對“信息―計算的轉向：哈金式革命”進行了探討。他所提倡的哈金式革命的標準是跨學科的，能夠集中體現新的研究機構的建立和新的研究方向，而且與重大的社會實質性變革息息相關，所以也應是無邊界的。概括而言，此革命實質在于計算模型和模擬的革命，涉及混沌、復雜性和系統理論中的涌現和還原論中的諸多論題。基于此，他揭示了一個比特的新語義場，其中，信息化手段和計算復雜程度是新的語言，量子比特、黑洞熵和全息原理是新的對象，信息時代（空間/時間/虛擬）則是社會變遷的標志。
亞眠大學的柳渝基于對“信息”與“問題”的西文字源與漢字基因的分析，認為P versus NP問題認知的困惑來自概念認知的困惑：“基于驗證的定義”取代“基于求解的定義”，造成了NP欲捕捉的“不確定性”消失了。結合中國古代哲學家公孫龍提出的著名的邏輯問題“白馬非馬”，她指出P versus NP的關系只能從相對比較的角度來認知，在中國思想里，此認知表達為“陰陽互補原理”，這樣不僅從整體觀出發，能夠解讀P versus NP問題，而且能探討科學與人文相結合的意義以及中西文化的互補性。
六、關于信息、智能與邏輯的關系
西安交通大學的王小紅教授就人工智能問題，提出機器發現系統檢驗了以及正在檢驗著實在論者與反實在論者在觀察與理論陳述的爭辯中的立場。當數據和假設之間的嚴格邊界崩潰之后，機器發現系統重新發現了更多的經驗定律。她對舊的爭辯和機器發現應用語義信息理論的生產，與應用于厘清人工智能系統和自然智能系統之間差別的成果進行了解釋。
中國社會科學院的劉鋼教授主要探討了《易經》的成卦法中的大衍求一數問題，舉例說，即在萊布尼茨的普遍字符和通用圖靈機的理論基礎上來討論，使得一節較短的算法片段能夠描述某一卦產生的進路。他認為大衍求一數、普遍字符和通用圖靈機可以看作是等價的，而且因此便開啟了一個從對《易經》的數學研究到現代計算機和信息科學的新路徑。
第5篇：智能科學與技術論文范文
【摘要】隨著時代的發展，科技的進步，虛擬仿真技術在實訓教學中的作用也越來越明顯。虛擬仿真技術的應用可以有效地提高教學的質量和效率。本論文通過闡論虛擬仿真實訓系統的虛擬仿真機器人機械臂模型用到的三維建模技術及軟件（如Maya、Max等）、原理以及虛擬仿真技術的應用領域和發展趨勢，從而研究它的價值和市場經濟效益，并探析了虛擬仿真實訓系統開發的技術在實訓教學中的應用。
【關鍵詞】虛擬仿真技術/平臺；虛擬仿真訓練系統；實訓教學
一、虛擬仿真實訓系統的三維建模技術及軟件研究
虛擬仿真系統的功能主要體現在它可以讓使用者借助于專用的視、聽、觸覺等具有感知功能的設備，進入仿真系統制造的虛擬空間，并且還能夠與虛擬環境中的人和物體進行實時交互，從而感知和操作虛擬環境中的各種對象，最終達到身臨其境的效果。它的組成主要是把計算機作為主要的部分，其次綜合利用三維圖形、多媒體、仿真等技術構建起一個逼真的虛擬系統。從它的組成部分和應用程序來看，虛擬仿真實訓系統對三維圖形的利用還是十分頻繁的，因此我們應當對其進行重點研究。虛擬仿真實訓系統在工業機器人上的應用設計主要是利用三維建模軟件，通過虛擬現實標準語言建立虛擬環境中的實體模型表現出來，最后通過描述它們之間的結構關系，快速、真實地顯示三維虛擬工業機器人，并為工業機器人控制系統提供一個研究觀察平臺。本段主要通過對虛擬仿真實訓系統的三維建模技術及軟件研究，來發現虛擬仿真技術的優點和研究其未來的發展方向。
Maya軟件是美國Autodesk公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，通過對Maya軟件的運用，能夠使虛擬仿真實訓系統在一定程度上提高制作三維動畫的效率和品質，調節出仿真的角色動畫，使其得出更加真實的效果。這是因為Maya軟件不僅僅包括一般三維和視覺效果制作的功能，而且還能夠和世界上最先進的建模、數字化布料模擬、毛發渲染、運動匹配技術相結合，使得虛擬仿真實訓系統所創造出的畫面更加真實有立體感。
二、虛擬仿真技術在各領域內的作用
隨著科技的發展，虛擬仿真技術在一些高科技等高端領域的地位越來越凸顯出來，地位與作用也逐漸提升。尤其是在移動互聯網的應用與開發、手機游戲設計及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的價值更為突出。
Maya軟件是虛擬仿真技術的一種，它應用的對象是專業的影視廣告，角色動畫，電影特技等。它能夠在工作的過程中展現的比較靈活，易學易用，制作出動畫的效率非常高，渲染出畫面的真實效果比較強，它對畫面中角色動作的捕捉尤為清晰，與畫面角色的綁定的聯系性也十分緊密，是虛擬仿真實訓系統中一個比較不錯的系統軟件。MAX軟件它最開始的應用是在電腦游戲中的動畫制作，后來又進一步的開始參與影視片的特效制作，MAX軟件還被廣泛地應用于廣告、影視、工業設計、建筑設計、多媒體制作、游戲、輔助教學以及工程可視化等領域，也就是虛擬仿真實訓系統當中。它強大的立體三維功能被新媒體、影視動畫、游戲動畫等領域廣泛運用。
三、虛擬仿真技術為機器智能實驗課帶來的好處
虛擬仿真技術的應用為現代化的社會帶來了許多的方便，讓機器實驗課、項目實訓的智能科學與技術專業實驗教學越來越豐富化。虛擬仿真技術的應用可以有效地提高教學的質量和效率。通過對虛擬仿真技術的應用，使得上級和下級、老師和學生的客戶信息以及實訓項目、實訓指導、模擬操作、技能測評等等的信息存儲在管理信息庫中，與此同時，上級和下級或是老師和學生之間就可以通過客戶機對下級或者學生之間的實訓進行遠程的指導與管理。
隨著時代的發展，科技的進步，虛擬仿真技術在在現代職業技能教學中的作用也越來越明顯。虛擬仿真技術的不斷完善和發展，將為機器智能實驗課等實訓課程帶來更多的方便和益處。由于它能夠為人們提供一種高級的人機接口，具備交互性、想象性、沉浸性等特點，所以它主要的應用領域在政府、企業、學校等這些需要實訓學習環境的地方。
四、虛擬仿真實訓系統的應用領域和發展趨勢
作為一項新興的科學技術，虛擬仿真技術還處在一個不斷探索前進與不斷完善的階段當中，其發展趨勢呈一個不斷上升的大幅增長的趨勢。從目前來看，雖然目前政府、教育部門、學校、教師都已經認識到了虛擬仿真技術對于職業教育實踐性教學環節的重要作用和發展前景，但在實際中，依然存在著許多問題亟待解決，因此虛擬仿真技術正在與教育、培訓等領域不斷地相適應和匹配。
其次，雖然目前政府、教育部門、學校、教師都已經認識到了虛擬仿真技術對于職業教育實踐性教學環節的重要作用和發展前景，但在實際中，依然存在著許多問題亟待解決。雖然目前政府、教育部門、學校、教師都認識到了虛擬仿真技術對于職業教育實踐性教學環節的重要作用和發展前景，但在實際中，依然存在著許多問題亟待解決。例如：虛擬仿真技術對計算機及相關硬件的要求比較高，但是這些方面的發展不能夠滿足人們對虛擬仿真技術的需要，虛擬仿真軟件數據是一個龐大的數據庫，三維立體仿真軟件的應用對顯卡和顯示器等也有很高的要求，也就是說，虛擬仿真系統對硬件的要求較高。因此需要對計算機及相關硬件的發展有一個更高的要求。最后，教學類虛擬仿真軟件的質量還有待提高、對虛擬仿真技術的研發標準也不統一和對虛擬仿真技術應用不夠廣泛等等，這些都是需要發展改善的地方，也是未來虛擬仿真技術發展的一個大的趨勢。
五、虛擬仿真實訓系統的價值和市場經濟效益
虛擬仿真實訓系統作為一個高端的科技系統，對政府、企業、學校等的發展，起到了至關重要的作用，并為其創造了更大的價值。同時虛擬仿真技術的不斷發展，也在打開了市場，擴大了市場份額的同時為市場創造了更多的經濟利益。
在市場經濟為主導的今天，虛擬仿真實訓系統也為市場經濟的發展做了一定的貢獻，為市場經濟的發展添磚加瓦，在自己發展得同時也促進了市場經濟的發展。因此，我們應當不斷地發展虛擬仿真實訓系統，使其深入到更多的地方，讓更多的地方和人們體會到虛擬仿真實訓系統為人們帶來的價值。
總結
虛擬仿真實訓系統的日漸完善，使得人們的生活也不斷的豐富活躍起來，政府、企業、學校等地方對其的應用，也促進了虛擬仿真實訓系統的發展。本論文通過闡論虛擬仿真實訓系統的虛擬仿真機器人機械臂模型用到的三維建模技術及軟件（如Maya、Max等）、原理以及虛擬仿真技術的應用領域和發展趨勢的研究，探討了虛擬仿真實訓系統的價值和市場經濟價值，同時也為虛擬仿真實訓系統的發展奠定了理論基礎。
參考文獻：
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第6篇：智能科學與技術論文范文
根據科學研究的一般程序,第一步就是選擇科研課題。一切科學研究都是從發現問題和提出質疑開始的,因此學位論文寫作和科研課題的開題都必須在這個前提下進行對科學問題的界定是科研選題的認識前提。由于科學問題是科研選題的來源和根據,因此科研選題首先需要科學問題的含義以及科學問題的發生點。
人們總是在不斷地認識自然、改造自然。在此過程中,必然會發現各種問題,對其產生困惑與懷疑,進而進行科學探索,以期能加以解決的歷史。只要存在著人與自然的矛盾,就會形成科學問題,舊的問題解決不了,新的問題又在孕育之中,引導著科學家不斷地進行探索。人類的認識就不斷走向深入,這部歷史也會不斷地寫下去,然而,并非所有問題都可以成為科研問題,因此有必要對科學問題有一個較為清晰的認識。科學研究的過程就是不斷提出問題,不斷解決問題的過程。研究生剛開始還不具備獨立研究的能力,參與導師的科研課題可以鍛煉科研能力,學到科學的研究方法,并在課題研究中提高。在總體培養目標方面,兩種類型的人才培養都應在知識、能力、素質諸方面協調發展,使學生系統地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法,培養其良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的能力,使學生能夠具有分析問題和解決問題的能力,以及知識自我更新和不斷創新的能力,以適應智能科學與技術的飛速發展。
一、科學問題的界定
科學問題是指一定時代的科學認識主體在當時的科學實踐水平和知識背景下提出的關于科學認識和科學實踐中需要解決而又未能得到解決的矛盾。它包含一定的求解目標和應答域,但尚無確定的答案。舉個例子,老百姓見面常問的“吃了沒有”,是不能算作科學問題,因為它不是“關于科學認識和科學實踐中需解決而又尚未解決的問題”。而西方人愛問的“近來怎么樣”(How do you do)就可能是一個科學問題了――至少是一個社會科學問題。
在人們的認識中,時常會有問題出現,可以把這些問題劃分為兩類:一類是簡單問題,一類是科學問題。前一類問題因為缺乏相關的知識背景,不能對事物的現象進行分析,不了解或者不知道相關知識的來龍去脈,因此這種問題還不是真正的科學問題。它們對相關學科之外的人來說可能是問題,但是對本專業領域內的人來說,可能是普通的常識。這些問題隨著人的認識的增加會迎刃而解。這里所說的問題屬于真正的科學問題。“只有出問題,才會驅使人們去探索、去發現新的事實、去尋找產生問題的原因和解決問題的答案。而解決問題的結果,或者根據新事實修正以至現有理論(前驅理論),建立新理論(后繼理論);或者修正、排除已有經驗事實中的錯誤,使之適應現有理論;或者二者兼而有之”,科學正是在這樣不斷提出問題,又不斷解決問題過程中發展的。科學問題的提出和解決不僅能導致科學知識的積累,使原有理論得到完善和發展,而且能導致科學的革命和新理論的建立。所以,深入分析和研究科學問題的發現途徑和思維方法,對于豐富和發展科學認識論和指導具體的科學研究具有相當的意義。愛因斯坦認為,提出問題往往比解決一個問題更重要。因為解決一個問題也許僅是數學上的或實驗上的技能而已;而提出問題,從新的角度去看舊的問題,卻需要創造性的想像力,它標志著科學的真正進步。
二、科學問題的來源
科學問題實質上是經驗與理性之間的矛盾,包含著理論與實踐、理論與事實、理論內部或理論之間的矛盾,歸根到底是客觀矛盾在人們頭腦中的反映。因此,科學問題來自客觀世界,可歸納為以下幾個主要方面:
1.從社會實踐的需要中產生問題
科學實踐與科學理論的矛盾是自然科學發展的內在的主要的矛盾,也是科學問題的主要來源。當原有的理論不能解釋新的觀察和實驗結果,甚至與新的科學事實發生沖突時,便產生了矛盾,也產生了需要探索的問題。這些問題經過抽象與轉化,就成為科學問題。如信息技術發展導致的新興工業發展的需要,提出了“信息高速公路”問題;由于糧食的要求,提出了雜交水稻的問題。這類應用性問題的提出,也常常要求人們應用基礎研究的發展。如因為農業增產的需要,培育優良品種的農業技術研究向遺傳學提出了研究問題;從研究熱機效率到研究熱力學基礎理論的問題。
2.生產實踐
生產實踐是人類改造自然、解決人與自然、解決人與自然之間矛盾的最基本的實踐活動。隨著生產的發展會不斷地向人們提出需要探索研究并給予解決的科學技術問題,因此,生產實踐是科學問題產生的重要來源。
3.由新需求產生的矛盾
在社會生活中,人們的需要是多種多樣的、不斷發展的,如工農業生產、社會生活、醫療保健和環境保護等,都不斷提出新的需求,而當原有科學理論和技術手段不能滿足這種新的需求時,對這種矛盾的研究會使人們提出新的科學問題。
4.從已知理論與經驗事實之間的矛盾中產生問題
任何科學理論都是在特定歷史條件下實踐活動的產物,都將隨著事物的發展與實踐的深入而進一步完善。在科學研究活動中,會不斷地出現新的事實當科研中發現某種新事實或新現象,而原有理論又不能解釋,甚至不能相容時,就產生了矛盾,使原有的理論面臨著挑戰,或暴露出它的局限,從而產生出需要探討的問題。新的觀察、實驗現象同原有理論的矛盾。觀察、實驗是獲取事實的重要方法,也是科學問題的重要來源。當觀察和實驗中發現了新情況、新矛盾,而原有理論無法解釋時,這就給科學研究提出了新的問題。
三、理論內部或理論之間的矛盾
1.科學理論內部的邏輯矛盾中產生問題
科學理論的基本要求就是在邏輯上應該是無矛盾的,一個理論如從中推出邏輯矛盾,則說明其內部存在著需要進一步探討的問題。當一理論內部出現了邏輯矛盾的時候,即當一個理論中可以推出兩個互相對立的判斷時,這個理論的基本前提中必然存在著嚴重缺陷。在科學體系中,邏輯結論和前提不能自洽,難以相互推理和論證,有時候從前提往往推導出和結論相悖的命題,甚至相互矛盾的命題,因而出現科學理論體系中的“悖論”,還有的把不成熟的假說當成科學結論,使得相關命題和結論經不起詰難和推理。科學理論體系中的這種矛盾和悖論凸現了理論自身存在的問題,這種問題又成為科學研究中的新問題,對這種問題的進一步研究不斷地完善理論體系,有時也可能引發整個科學理論體系的大震蕩或者革命性的變革。及時識別和抓住這類問題是科學理論突破的關鍵。其實,這種理論體系內部的矛盾很可能是科學研究的很好的起點,在進行科學研究活動的時候,如果發現理論體系內部不能自洽或者無法從前提推論出正確結論的時候,就應當大膽地懷疑理論本身的嚴密性和完善性,就應當以此為起點抓住新問題進行大膽研究,找出正確的結論或者更加合理的解釋。理論內部邏輯矛盾的產生和解決是理論向縱深發展的普遍現象,并且往往導致科學認識的重大突破。
2.不同學科理論體系之間的矛盾
科學問題的產生不僅僅存在于本學科內部,不同學科或者理論之間也存在著矛盾。不同的理論,往往會產生不同的學派、不同學術觀點的論戰,這在科學史上屢見不鮮。現代科學技術縱橫交錯,枝繁葉茂,往往在學科的交叉地帶會留下或生長出一些邊緣區域。不少有遠見的科學家十分注意搜索科學中的邊緣區域,從中發現有意義的問題。科學史表明,到這些邊緣區域去耕耘的科技工作往往會有意想不到的收獲,做出開拓性的工作。當代科學發展的一個趨勢即是在高度分化的基礎上實現高度的綜合。科學綜合不僅表現為各學科間的滲透和聯系加強了,還出現了許多交叉學科、橫斷學科、綜合學科,呈現出同學科內分支學科間的交叉、不同學科間的交叉、科學與技術間的交叉、自然科學與社會科學間的交叉及數學向一切學科領域滲透等。這些學科都是在各學科領域的交叉點上生長起來的。恩格斯指出,19世紀在電與化學反應的關系問題上,物理學家宣稱這是化學上事情,而化學家則宣稱這是物理學研究的領地。為此恩格斯作出預言:恰恰在這樣的接觸點上是科學的生長點,“可以期望取得最大的成果”。在科學中尚未開發的空白區或“處女地”中發掘,提出有意義的科學問題,常常會作出開創性的研究。這些區域也成為新的科學問題的密集區域。20世紀40年代以來大量交叉學科的建立,證明了各學科之間空白區或接觸點已成為科學問題的重要來源。
第7篇：智能科學與技術論文范文
關鍵詞 中醫藥 科研實踐 課外興趣小組
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.07.023
Practicing and Considering of Medical College Computer
Science Students' Training Mode
NIE Bin
（School of Computer Science， Jiangxi University of Traditional
Chinese Medicine， Nanchang， Jiangxi 330004）
Abstract Integrate the school's practical and social needs， in a "student-centered" philosophy of education， teachers and advocacy rooted in Chinese medicine， cultivating innovative， practical， applied computer professionals， it is a feature of personnel training of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine. This article from professional guide， teacher construction， training programs， research and practice， extra-curricular and extra-curricular interest groups contest， graduation practice to introduce the practice and thinking.
Key words Chinese medicine， scientific research practice， the extra-curricular interest groups
1 中醫藥院校計算機專業碰到的挑戰和機遇
信息技術發展極為迅速、應用十分廣泛，在國內高校本科教育中規模龐大。目前計算機相關專業有計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、信息安全、物聯網工程、特設專業智能科學與技術、空間信息與數字技術、電子與計算機工程等。如何培養出符合國家規范和質量的大學生，成為計算機專業教育工作者和高校面臨的課題。對于中醫藥院校的計算機專業，人才培養伴有更多挑戰，但作為具有行業特色和應用背景的學校，又富有難得的機遇。
2 中醫藥院校計算機專業大學生培養模式
2.1專業引導
學校非常重視學生的專業引導，親情式關愛。在新生入學時，舉辦一次師生見面會，專業老師、成功校友、新生及新生家長代表等都積極參與，大家就學生的顧慮與期盼、專業目標、學習方法、大學規劃等方面進行友好交流。
每班都配有輔導員和專業班主任，既關愛生活，又注重全程專業引導，讓學生隨時隨地都能感受家的溫暖和前行指引。
計算機專業還設有課外興趣小組――社，由學院牽頭并提供學習場所，專業老師引導，學生自我組織及管理;分多個興趣方向小組，本著老師帶學生、老生帶新生、團隊協作、校內外專家授課等學習方式，進一步夯實專業知識基礎，以提高專業創新和動手能力為目標，以參加校內外各級各類競賽為練手。
另外，計算機專業還有許多得天獨厚的資源，比如近年來涌現的成功榜樣――喬布斯、彼爾蓋茨、馬云、馬化騰等，激勵著大學生努力學習，大膽創造，成就未來。
2.2 師資建設
我校計算機學科以服務中醫現代化和客觀化為主要目標，近年來，計算機學科與中醫學科的融合越來越深入和廣泛，逐漸形成了自己的特色，特別是中醫藥信息學的建立與發展。中醫藥信息學是中醫學、中藥學與信息科學所形成的交叉學科。中醫藥信息學的內涵是指在中醫藥研究各領域中信息的獲取、傳遞、加工、存儲、處理、分析、控制和輸出等諸多方面，以中醫藥學知識體系為基礎，以中醫藥信息為研究對象，融合信息學理論、信息管理理念和信息技術、應用數學、計算機科學的各種工具，研究中醫藥信息的運動規律，闡明和理解大量數據所包含的意義，發展中醫藥學理論與方法學，以提高中醫藥信息獲取、轉化與共享能力，解決阻礙中醫藥學發展的瓶頸問題，從而加快信息、知識與智能轉化速度，為中醫藥學發展提供支撐。
教師扎根于中醫藥及中醫藥信息學，逐步形成了四個穩定的研究方向：醫藥信息與數據庫，醫藥數據分析挖掘，醫學圖像處理，醫療嵌入式系統。近年來，在與中醫學交叉融合方面，主持或參與各級各類課題30多項，經費達200多萬元。主要研究集中在中醫證―方―劑、病證、圖像處理、舌診脈診、決策系統和病證推理、治療儀等，發表相關學術論文30篇，申請專利和軟件著作權3項，獲科研成果獎1項。在與中藥學交叉融合方面，作為主要團隊參與了2項國家重點基礎研究發展計劃，1項“重大新藥創制”科技重大專項，同時也積極主持或參與了其它級別課題。主要研究集中在中藥量―效關系，有效成份分析，中藥智能勾兌等。
2.3 培養方案
在培養方案的制定，按照《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范（試行）》等國家要求，參閱了國內外高校計算機專業的相關信息，并充分結合本校實際和行業需求，充分討論形成。
醫藥軟件工程方向培養目標：系統掌握軟件工程領域基礎理論，具有較強工程實踐能力，能將現代信息技術應用于醫藥領域，推進醫藥行業信息化建設，提升醫藥行業管理水平的高素質應用型專業人才。畢業生適于在醫藥衛生領域、IT行業、行政機關、科研部門、金融機構等各類企事業等單位從事軟件應用與開發、科學研究、計算機教學工作，也可從事信息管理及軟件系統維護工作。
醫藥信息系統方向培養目標：具備計算機科學技術知識及其應用能力，具備醫藥信息管理的知識與能力，能在各級衛生管理機構、醫療科研機構、大型醫藥企業、醫藥院校、新聞出版機構從事醫藥科技信息管理、信息服務、信息資源開發利用以及衛生情報管理的高級專門人才。
按照培養目標要求，在最新版課程設置中，包括中醫藥類相關課程：概率論與醫藥統計、現代醫學基礎、中醫藥學概論、醫學信息數據庫設計與應用、醫院信息管理系統、醫藥信息分析與決策、醫學圖像處理、醫學統計與SAS編程等。
2.4 科研實踐
科研創新能力、動手能力等是大學生各種能力的整體顯現和實際運用，是大學生學習能力的最終價值體現。學生畢業后不論從事何種工作，其學習能力、運用知識能力、動手能力和科研創新能力的強弱將影響就業競爭力和今后的作為。
為貫徹執行學校辦學思想，與時俱進地轉變人才培養模式，培養創新型實踐型和創業型人才，在計算機專業教學計劃中增設1門計算機科研實踐課程，在第5個學期實施。為此，還專門制定了相關管理制度，包括：計算機專業科研實踐課程教學要求、科研實踐班教學督導制度、關于成立科研實踐教學督導小組的通知、科研實踐班學生管理制度、科研實踐課程項目（立項）評審辦法、科研實踐班績效管理實施辦法、科研實踐班過程管理辦法、科研實踐班科研實踐進度安排、計算機科研實踐期初調查問卷、計算機科研實踐期終調查問卷等。
實踐內容主要是在全校范圍內征集的課題，同醫藥結合的課題優先，由老師指導學生完成相應的任務，從而增強學生的動手能力和創新思維。考核內容包括：參加科研實踐期間表現，軟件工程概論課程理論考試成績，文獻綜述，科研心得，作品，科研論文質量及答辯情況等。這樣，學生按照軟件工程的要求，經歷了一個項目開發的整個過程，從而鞏固了專業基礎知識、學習了查閱文獻、加強了文檔撰寫能力、增強了團隊合作意識、提高了計算機理論聯系實際及動手完成作品的能力。
通過6年的科研實踐教學，涌現了一批優秀作品，如：基于Android的中醫證方藥系統研究、江中健康信息管理系統、潰瘍性結腸炎中醫臨床用藥文獻分類與數據庫建立、中醫舌象胖瘦分析器的研究等，打造了一支優秀隊伍，培養的學生更加優秀。
2.5 課外興趣小組與課外競賽
培養學生的創新、創業及實踐能力，課外實踐是關鍵一環。為了讓學生充分利用課外時間，給學生搭建一個良好的學習平臺，計算機專業成立了課外興趣小組――楊帆社，目標是以專業學習與創造為主，管理上采用社團形式，人員盡量吸收全體計算機專業學生，核心團隊以有熱情、專業技術強、創意能力強的學生為主，采用老師帶學生、老生帶新生、團隊協作、校內外專家授課等學習方式，以參加校內外各級各類競賽為練手。
據不完全統計，該院組織學生參加中國教育機器人大賽、中國大學生計算機設計大賽、“天堰挑戰杯”、全國數學建模比賽、江西省創新創業展示活動等各級各類競賽，獲獎數量和質量逐年上升。如圖1。
2.6 畢業實習
畢業實習是一個重要環節，為了檢驗學生前期學習效果，彌合課堂理論學習與實際工作的差距，提高動手能力和增強崗位工作能力。學院有選擇地安排學生到省屬各大醫院、醫藥企業、醫藥管理單位、醫療器械企事業單位等機構實習，煉就學生的實際工作本領，提升學生競爭力。
3 結語
在今后的計算機專業人才培養過程中，應總結現有成功經驗，不斷完善培養體系，加強計算機專業與中醫藥融合，注重過程和質量控制，增強學生和用人單位反饋機制，引入“互聯網+”等新思路新概念，加大創新能力培養。
通過上述實踐證明，結合學校實際和社會需求，本著“以學生為中心”的教育理念，倡導師生緊密融合中醫藥，培養創新型、實踐型、應用型計算機專業人才，是可行有效的。今后要不斷總結現有成功經驗，更新與完善培養體系，為人才培養做出更大努力。
基金項目：江西中醫藥大學教學改革項目（喬布斯創新精神促進計算機專業學生創新創業能力培養研究2012jzjg-35）
參考文獻
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第8篇：智能科學與技術論文范文
［關鍵詞］信息管理與信息系統專業；計算機類課程；教學模式
一、不同專業計算機課程教學的幾種模式
目前，計算機的應用已滲透到社會的各行各業，正在改變著人們傳統的工作、學習和生活方式，推動著社會的發展。高校的許多專業都開設了與計算機相關的課程，計算機應用基礎已成為許多高校的通識平臺課程。
計算機在不同的行業有不同的應用，不同行業對計算機的要求是不一樣的，因此，高校中對應的不同專業對于計算機課程的教學要求也會不一樣。
我們不妨將計算機的研究和應用簡單分為以下4種類型：①計算機學科研究和應用類；②工程技術和工業控制中的應用類；③信息管理中的應用類；④其他方面的應用類。這樣可清楚地看出不同類型的專業對計算機的不同要求。
1．計算機學科研究和應用類的教學要求
計算機學科研究和應用類專業有計算機科學與技術、通信工程、信息安全、智能科學與技術、軟件工程等。
這類專業的特點是研究的目的和對象就是計算機本身，因此，在計算機課程教學中，會把計算機軟硬件的基本原理與結構講得非常全面和深入，以使學生具有研究與開發計算機軟硬件的基本能力。這種類型的學生將來主要在IT行業就業。
2．工程技術和工業控制中的應用類的教學要求
這類專業較多，如電氣工程及其自動化、電子信息工程、自動化、測控技術與儀器、土木工程中的工程管理、機械設計制造及其自動化、車輛工程、熱能與動力工程、工業工程、化學工程與工藝、數學與應用數學、信息與計算科學等專業。
這類專業研究的目的和對象各不相同，但其有兩個共性：一是為了更好地解決工程技術和工業控制中的各種問題，即屬于工程類和計算類的問題；二是其對計算機的要求主要是應用，即應用計算機快速解決問題。因此，在計算機課程教學中，主要是讓學生學會幾種工具軟件或計算軟件，解決工程中的問題即可，而沒有必要對計算機系統內部的原理與結構作過多過深的教學。這種類型的學生將來主要在工業制造業或一些工程類、計算類的研究所就業。
3．信息管理中的應用類的教學要求
這類專業有電子商務、信息管理與信息系統、國際經濟與貿易、行政管理等專業。
這類專業也有兩個共性：一是為了更好地解決管理和商務中的各種問題，它們屬于管理類；二是它們對計算機的要求也主要是應用，即應用計算機提高管理效率，減少差錯。這類專業的學生不僅要學會計算機能干什么，而且要學會如何利用計算機和網絡的特點，去規劃和實現企業管理信息化，因此，在計算機課程教學中，對計算機的各種應用要學習比較多的內容，特別還要將計算機的應用與管理相結合，但仍然沒有必要對計算機軟硬件內部的原理與結構作過多過深的教學，對這方面的知識有一般的了解就行。這種類型的學生將來主要在一些管理類或信息類的行業就業。
4．其他方面的應用類的教學要求
計算機還可在教育、醫療、數字多媒體及其他生活方面應用，相關學校也開設了相關專業，如數字媒體技術等專業不僅要求學生具備基本的藝術素養，還要有扎實的計算機基礎知識。
這類專業的計算機課程教學主要就是講授計算機在一些專門領域的工具軟件的應用，如利用計算機進行動畫設計等。
綜上所述，不同類型的專業和領域對計算機的應用和要求有很大的差別，學科所跨的領域也比較寬，不可能也不應該采用統一的教學模式和教學內容，甚至名稱類似的課程可能由于專業特點不一樣，教學的內容的側重點也應不一樣。所以，一個學校不同專業的計算機類課程完全靠一個計算機系或計算機學院來統一開設，是不科學的，也是不切合實際的。只有每個專業根據本專業的特點和要求，進行計算機教學模式和內容的研究，開設適合本專業的計算機課程，才能將專業特色體現出來，才能將專業建設得更好。
二、信息管理與信息系統專業計算機課程的教學模式
1．信息管理與信息系統專業計算機類課程特點
信息管理與信息系統專業既不同于計算機專業，也有別于管理專業，更不是計算機專業與管理專業的大拼盤，而是基于現代管理理論，借助先進的計算機工具進行信息管理和信息處理的學科。
信息管理與信息系統專業是信息科學、管理科學、系統科學、計算機科學等眾多學科交叉的一個專業。在該專業中計算機類課程是培養學生計算機素養和技能、支撐管理信息化的重要基礎，其在課程設置中占有相當的比重，因此，構建適時、科學、合理的計算機類課程教學體系是本專業課程體系建設的核心內容之一。
信息管理與信息系統專業的多學科交叉特點，決定了該專業的發展方向和人才培養的模式與特征，即以管理為基礎，以信息科學為支撐，以信息技術為手段，管理與技術并重，培養以應用為目標，管理、信息技術相融合的技術型管理人才。這一方向和目標要求在教學中以計算機作為工具，注重將信息技術與管理的融合，樹立“技術進步促進管理理念的發展，管理理念通過技術實現”的思想，讓學生獲得信息化管理與決策的專業技能。
2．信息管理與信息系統專業計算機課程教學中存在的問題
目前，我國各高校在信息管理與信息系統專業的培養方向上主要有信息技術導向型、管理導向型、信息資源導向型和公共管理導向型4種模式，這些模式雖各有自身特點和優勢，但無論何種模式，其課程體系的共同特點都是計算機類課程占有相當大的比重，且計算機類課程與管理類課程分界明顯，不能充分體現計算機技術與管理思想的融合與及本專業對人才培養的特色需要。
3．信息管理與信息系統專業計算機課程的教學模式
信息管理與信息系統專業學習的目標是通過信息技術在管理中的應用，提高加強管理的水平，解決管理中存在的問題，進而提升產業發展水平。
信息管理與信息系統專業應該以培養復合應用型人才為目標，培養具有信息分析能力與企業管理創新的知識，具有駕馭信息資源知識與能力的新型管理人才。
應用型人才是指學生能夠在某一領域內將與其有關的專業理論知識具體地運用到實踐中去，成為理論指導實踐、改造客觀世界的高級技術工作者。其不同于研究型和學術型人才，也不同于職業技術學校培養出來的技工。應用型人才的培養是在基本理論知識學習的基礎上，側重于對學生應用專業理論知識指導實踐工作能力的培養。
在計算機課程的教學中，沒有必要對計算機系統內部各個組件的原理、結構及工作過程作過多過深的介紹，而是應該把計算機應用能力的培養放在首位，把計算機同管理知識有機地結合起來，應以計算機如何為管理服務或管理中如何應用計算機為主要宗旨，將管理信息系統的實用程序和案例貫穿其中。
將計算機技術和管理進行有機的結合，構成信息管理與信息系統專業教育和教學的核心內容，體現了信息管理與信息系統專業的內在規律性，使其區別于其他專業。
4．信息管理與信息系統專業計算機課程教學的幾個要點
（1）多用案例教學。通過案例教學，可以讓學生感到所學知識的實際用途以及如何應用所學知識去解決管理中的實際問題，還可以達到幫他們進行復習的效果。
（2）多用實例或多媒體演示。對于一些難點，或不好理解的知識，老師應多舉一些實際例子或現場操作加以輔助說明，如有可能，應利用一些多媒體手段（如動畫、電影片段）進行演示，以達到事半功倍的效果。
（3）多做課程設計。有條件的課程可打破傳統的作業模式，將做習題改成做課程設計，課程設計的內容應盡量來源于實際工作中，通過做課程設計可提高學生應用知識的能力，達到理論聯系實際，鞏固學習效果的目的。
（4）不斷完善實踐體系。各高校對學生實踐能力的培養應通過課程實驗、課程設計、畢業實習和畢業設計等有步驟、分階段地來完成。這里每個階段的內容設計，都必須和計算機在管理中的應用相關聯，如管理信息系統設計與開發、信息化調研與咨詢、網站設計、軟件項目外包等。實踐教學環節是能否實現信息管理應用型人才培養目標的關鍵。
（5）靈活的考試方式。為了提高學生的實際工作能力，有條件的課程可打破一次考試定成績的考核方法，實現考試多樣化，采用筆試、口試、操作演示、開卷、閉卷、小論文、項目規劃、項目設計或開發、答辯等形式全面考核學生整體水平。
第9篇：智能科學與技術論文范文
中圖分類號：G642
摘要：針對地方二本高校在培養網絡工程應用型人才所面臨的一系列問題，以懷化學院為例，重點對人才培養模式與方案設計、課程規劃與考核、與其他計算機類專業關系以及學生應用能力培養等方面所涉及的問題進行探討，結合人才培養過程中遇到的實際問題，給出相應的探索性意見和可能的解決方法。
關鍵詞：地方二本高校；網絡工程專業；應用型人才；人才培養模式
0 引 言
隨著計算機和網絡通信技術的迅速發展，以及社會各行業對計算機相關技術的日益依賴，計算機類人才需求呈專門化、交叉化趨勢發展，特別是隨著互聯網絡的迅速發展，基于互聯網絡平臺的各行業應用需求迅速蔓延。目前，社會對計算機相關技術的需求主要表現在：計算機硬件、計算機軟件、系統工程、網絡通信和計算機安全等領域。因此，在計算機類人才培養方面，其專業劃分越來越細化，根據《教育部2014年高考普通高等學校本科專業目錄》，普通高校本科專業分為基本專業和特設專業兩大類，其中計算機類基本專業包括計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、信息安全、物聯網工程和數字媒體技術6個專業；而計算機類特設專業包括智能科學與技術、空間信息與數字技術、電子與計算機工程3個專業。計算機類專業的日益細化，表明社會對計算機類人才的需求越來越廣，要求越來越專門化。
網絡工程專業需求背景可追溯到20世紀90年代計算機網絡技術的迅猛發展以及互聯網絡的社會需求，同時，高校在培養人才上也有意識的把網絡工程方向作為計算機科學與技術專業的一個專業方向課程，引導學生學習網絡工程領域方面的知識。1998年網絡工程專業被國家教育部列入本科專業目錄，開始招收該專業的本科學生。網絡工程專業旨在培養掌握網絡工程的基本理論與方法、計算機技術、網絡通信等知識，能運用所學知識與技能去分析和解決網絡工程實際問題，可在信息產業以及其他各行業部門從事各類網絡系統和計算機通信系統研究、教學、設計和開發等工作的高級科技人才。根據中國教育在線網站《全國高校信息綜合查詢系統》，2014年我國已有258所普通本科院校（不包括獨立學院、高職高專等院校）開設網絡工程本科專業，開設該專業排名前三的省份分別是廣東（20）、湖南（17）和河南（17）.10所以上的高校有13個省份，985或211高等院校有34所。從網絡工程專業在全國的分布情況來看，其主要分布在華中、華南和華東地區，由此表明該專業的開設符合區域經濟發展對該類人才的需求趨勢。
網絡工程專業是在計算機科學與技術、通信工程等專業交叉、融合的基礎上發展起來的新專業，其實用性強，服務面廣，未來發展空間大，但對于網絡工程專業的人才培養模式一直是全國各類高校關注的重點和討論的熱點。不同院校針對本校培養人才的目標和方向制定了不同的網絡工程專業人才培養方案。對于985或211高等院校，其網絡工程專業人才培養類型考慮較廣，文獻[4]提出把網絡工程專業培養的人才分為3個層次：科研型、工程型和應用型，該培養模式較適合于具有學術性研究的985或211高等院校。從目前各類高校網絡工程專業設置分布來看，近半高校為二本類地方性本科院校，此外還有獨立學院、高職高專等各類院校160多所。對于非985或211院校，在網絡工程專業人才培養上多趨于面向社會需求的網絡工程應用技能型人才的培養。
1 人才培養面臨的主要問題
2014年4月，教育部副部長魯昕在《產教融合發展戰略國際論壇》表示：鼓勵地方高校轉型發展，同時在今后新設本科學校和更名大學時要明確應用技術型高校的辦學定位。從國家層面上看，地方本科院校向應用技術型高校轉型是未來發展的必然趨勢，國家已經提出采取多項措施并舉，力促地方本科院校轉型。作為地方二本類高校，如何培養網絡工程專業應用型人才是我們現在亟待需要考慮的重要問題。盡管現在很多高校已經就網絡工程應用型人才的培養模式展開了廣泛的討論與實踐，但目前一些重要的問題仍然十分棘手，其主要體現在以下問題。
（1）網絡工程應用型人才培養模式與培養方案設計問題。
（2）理論教學與實踐教學的合理安排與考量問題。
（3）與其他計算機類專業的區別及關聯性問題。
（4）以就業為驅動的學生基本能力培養問題。
（5）以創新為目標的學生綜合能力培養問題。
這些問題是地方二本類高校在培養網絡工程專業應用型人才時所面臨的重要問題，只有這些問題得到了解決，才有可能培養出具有特色的網絡工程應用型人才。
2 人才培養模式與方案設計
人才培養模式與人才培養方案的設計既能體現出一個專業設置的好與壞，也能表現出一個專業的辦學特色。合理的人才培養模式與方案設計是培養符合社會特定人才需求的根本與基礎，也是成功發展該專業的重要基石。人才培養模式與人才培養方案相輔相成，在合理的人才培養模式下設計符合社會實際需求的人才培養方案，才有可能培養出優秀的應用型人才。在人才培養模式上既要考慮內部的人才培養模式改革，又要考慮外部的社會需求驅動。各高等院校根據其人才培養目標不同，人才培養模式也各不相同，特別是地方二本類應用型院校人才培養多定位為培養應用技術類人才。2007年，懷化學院提出“三位一體”應用型人才培養模式，著重強調對學生的公共能力培養、專業能力培養和發展能力培養；同時在這種人才培養大框架下，為適應社會需求，網絡工程專業首先在懷化學院提出“3+1”、“2+2”的人才培養模式，并取得了較好的成效。網絡工程專業強調對應用型人才的培養，其人才培養模式與方案的設計顯得尤為重要。
針對懷化學院近5年來在網絡工程專業的人才培養情況和經驗，在人才培養模式和方案設計上還有待進一步探討與深入，主要表現在以下兩個方面。
（1）從以往的人才培養方案修訂經驗方面，應把眼光放得更遠，從更長遠規劃著手，高度凝練專業方向，注重學生能力培養，面向社會需求形成一套符合該專業發展的人才培養模式和機制，如5年一規劃和兩年一微調。一方面有利于學生在較為穩定的、良好的學習環境中成長；另一方面有利于教學與管理人員從中更好地發現、總結優點和不足，為今后制定更為成熟的人才培養模式與方案提供寶貴經驗。
（2）從人才培養途徑方面，進一步拓寬學生的學習視野，通過入學教育、課程見習、專業見習、專業實習等途徑，增強學生對專業的感性認識，激發學生的學習與創新意識，制定出一種“穩基礎、重實踐”的人才培養模式與方案。
3 課程規劃與考核
專業課程規劃與考核是我們為社會培養合適人才的重要組成部分。社會需要什么樣的人才，我們在最初申報專業時就應該做充分的調研，了解該專業的社會需求以及對社會的推動作用。作為地方二本類高校，我們在培養網絡工程應用型人才時，要以本地為中心，向周邊地帶輻射，培養適合以本地為中心的專門化網絡工程應用型人才，促進本地及周邊地帶的科技、文化和經濟發展。在課程規劃設置上，懷化學院網絡工程專業課程已做過多次修改，公共能力培養和專業能力培養兩個模塊比較穩定，但主要體現在發展能力培養模塊。針對社會對網絡工程應用型人才需求的側重點不同，我們需要培養滿足社會所需的特定類型人才，如網絡規劃型、信息安全型和網絡管理型人才，這也正是發展能力培養模塊所存在的必然性。在課程考核方面，為適應應用型人才培養目標，我們將課程考核分為3種模式，考試、考查和認證，對于理論性較強的課程采用考試方式；對于偏重實踐實訓性的實用性課程采用考查方式；而對于一些培訓類課程或行業類技術采用認證方式。
近年來，我們在網絡工程專業課程規劃與考核上做過許多嘗試性工作，并取得了較好的成效，從學習效果和知識掌握上看，得到了學生較好的反饋信息，但目前還面臨一些問題。
（1）對一些實踐性較強的課程，要通過多種途徑引進一些雙師型教師，或者通過校企合作方式將行業內具有豐富實踐經驗的工程師等技術人員請進學校，增強學生的實際動手能力。
（2）甄選專業課程，避免出現課程之間內容重疊或模糊現象、課程內容過于陳舊現象、課程體系設置不嚴謹現象等；在課程規劃與設置時，往往因為教師參與過少、調研時間倉促、探討不夠深入等原因，出現專業課程設置不合理的現象。
（3）考核方式應該采取多樣化，考試可通過紙質方式進行，也可采用無紙化途徑進行，充分利用計算機和互聯網資源，開發在線考試系統來實現無紙化考試；而對于課程考查，可以通過多種途徑進行，比如開卷考試、網絡規劃、網絡程序或小型應用系統開發、撰寫論文和調查報告等，通過多種考核方式，充分發揮學生的優勢。
4 與其他計算機類專業的關系
目前教育部公布的計算機類本科專業共9個，其中對于計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、物聯網工程4個專業，有關部門不限制開設這些專業的院校類型，且特別受到培養應用型人才的地方二本類院校的青睞。地方二本類應用型院校對于這些專業在人才培養定位和課程體系設置方面還存在一定的模糊性。在人才培養研討會上，如何把這些專業清晰地區分開，如何設置不同專業相關課程，如何培養與該專業一致的應用型人才，如何突出它們各自的優勢，這些問題通常會成為大家討論的焦點。近幾年來，由于很多考生不能清晰了解各專業的主要區別，在招生過程中很多學生通常會選擇傳統的計算機科學與技術專業，懷化學院網絡工程專業2009-2013年實際招收到的人數分別為：81、50、61、43和50，招生情況不容樂觀。因此，如何區別網絡r程專業與其他計算機類專業，以及把握它們之間的內在關系是我們當前必須要解決的重要問題。
對于地方二本類院校，針對學校對應用型人才的培養要求以及在師資力量上所表現的薄弱性，在考慮計算機類各專業的關系時，既要抓住它們的共性，又要嚴格區分它們的不同點，認真規劃各專業的課程體系，明確學生未來的就業去向，符合社會對各類人才的具體需求，建議如下。
（1）高度凝練不同專業的共同課程。目前懷化學院有3個計算機類專業，計算機科學與技術、網絡工程和軟件工程，在公共能力培養和專業能力培養這兩個模塊中，可以考慮設置這3個專業具有共性的一些專業基礎課程。盡管這3個專業的人才培養目標不同，但它們都具有相同的專業理論基礎，均可設置相同的專業基礎課程并特別適合在地方二本類院校實施。一方面可以避免培養出畸形人才，比如在網絡工程專業原培養方案中沒有考慮算法設計與分析、軟件工程等核心課程；另一方面可以充分合理地利用有限的師資力量。
（2）突出各專業在發展能力培養模塊上對專業方向課程群的設置。對于網絡工程專業，在專業方向課程群上要形成一種體系，既要考慮與計算機類相關的理論課程，又要考慮與網絡通信類相關的理論課程，同時，也要考慮面向社會需求的網絡管理、網絡規劃或網絡安全等方向課程設置，還要避免在方向課程設置上與其他專業的重疊性。我們的最終目標是不僅要培養面向社會需求的網絡工程應用型人才，而且也要注重拓寬學生未來的發展方向。
5 學生應用能力培養
網絡工程專業是一門應用性很強的專業，其強調對應用型人才的培養，這也是許多地方二本類院校開設該專業的根本原因。因此，要培養適合社會需求的網絡工程應用型人才，就要以就業為驅動培養學生的基本能力、以創新為目標培養學生的綜合能力。從懷化學院已畢業的兩屆網絡工程專業學生就業情況看，大部分學生選擇去IT企業、小部分學生選擇對口事業單位、另有少量學生選擇公務員或讀研，就業情況較為樂觀，這表明我們的應用型人才培養模式的前期探索工作得到了社會的初步肯定。但我們在學生應用能力培養工作上還有待進一步深入探討，主要體現在3個方面：①以就業為驅動，加強實踐性課程教學，提升學生的基本操作能力。盡管我們在教學計劃中增加了大量實驗課時，課時數已經達到教學計劃總課時的25%，但很多實驗等實踐性項目較為陳舊，有的項目與課程理論知識點脫節，有的項目沒有結合最新技術或實際工程應用，因此項目設計不僅要結合理論知識點，而且還要結合前沿技術和學生可能的就業需求等因素。②以創新為目標，重視學生課程設計、項目實訓、學科競賽、專業培訓和畢業設計，提升學生的綜合實踐能力。目前，在創新環節上面臨的問題是相當一部分學生熱情不高，沒有被引起足夠重視，特別是課程設計和項目實訓環節。因此，我們需要通過一系列有效措施對學生積極引導、有效監管，為學生營造一種良好的學習氛圍，激發學生興趣，增強綜合實踐能力。③加大校企合作力度，為學生進入對口企業參加培訓或頂崗實習提供更寬的途徑。我們已經在校企合作方面做了階段性工作，前期工作爭取每位大四學生能在相關計算機企業進行技術培訓或頂崗實習，通過校企合作提升了學生專業實踐能力，并且大部分學生能夠找到比較稱心的工作。在下一階段，我們希望為該專業學生找到更多與專業對口的企業從事專業培訓和頂崗實習，一方面進一步強化該專業學生的專業綜合技能，另一方面更加明確該專業學生的就業方向，為社會培養有特色的網絡工程應用型人才。
