陳 瑋，朱繼巖，李菲菲，付東翔，巨志勇

（上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海 200093）

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系的改革

陳 瑋，朱繼巖，李菲菲，付東翔，巨志勇

（上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海 200093）

分析智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)專業(yè)的課程設(shè)置問題，提出模塊化專業(yè)課程體系等專業(yè)建設(shè)的思路和方法。

智能科學(xué)與技術(shù)；專業(yè)課程體系；模塊化專業(yè)課程體系

0 引 言

深人推進(jìn)高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革是加快推進(jìn)教育教學(xué)改革的重中之重。要把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融人人才培養(yǎng)體系，把激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新活力、挖掘創(chuàng)新潛能、提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力作為改革的主要目標(biāo)[1]。隨著上海理工大學(xué)本科教學(xué)激勵(lì)計(jì)劃的展開和不斷深人，光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院（以下簡稱“光電學(xué)院”）在若干本科專業(yè)參加了某國際認(rèn)證后，參照國際認(rèn)證的辦學(xué)要求，加快了本科教學(xué)改革的步伐，在智能科學(xué)與技術(shù)等本科專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)方面推出一系列舉措，更加注重教學(xué)、科研、實(shí)踐緊密結(jié)合，為培養(yǎng)具有“勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實(shí)踐能力”[2]的本科生而努力探索著。

1 專業(yè)課程體系改革的背景

隨著本科教學(xué)改革的不斷深人，現(xiàn)有課程體系尤其是專業(yè)課程的設(shè)置出現(xiàn)了問題。

（1）課程內(nèi)容重疊。課程與課程需要銜接，課程越多，課程之間銜接的成本就越高，這也導(dǎo)致了課程內(nèi)容之間發(fā)生重疊。比如，一個(gè)知識點(diǎn)，這門課講了，那門課也講了，但受學(xué)時(shí)限制，哪門課都沒講透徹。花了雙倍的時(shí)間學(xué)生還沒學(xué)透，教學(xué)效率下降了。

（2）學(xué)習(xí)負(fù)荷不均衡。大部分學(xué)生一學(xué)期的課程數(shù)量都要超過10門，部分學(xué)生一天最多要聽5門課，差不多每兩三個(gè)小時(shí)就要切換一次關(guān)注點(diǎn)，根本來不及消化所學(xué)內(nèi)容。

（3）學(xué)習(xí)頭緒過多。學(xué)習(xí)心理學(xué)原理表明，當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)頭緒達(dá)到7時(shí)，學(xué)習(xí)效率將會顯著下降。學(xué)生就會采取一種選擇性應(yīng)對策略，將課程分成重要的和不那么重要的兩類，把主要精力投在重要的課程，而對自認(rèn)為不太重要的課程則采取消極應(yīng)對的態(tài)度。

（4）理論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分離。獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課與理論課分離，容易導(dǎo)致理論與實(shí)踐的脫節(jié)，直接影響大工程教育的質(zhì)量。而不少學(xué)生只選理論課而不選相配合的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，或只選獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課而不選相應(yīng)的理論課，都會使教學(xué)效果大打折扣。

（5）選課缺乏規(guī)范引導(dǎo)。工程教育在課程設(shè)置上必須遵循一條規(guī)律，即課程與課程之間的先后順序關(guān)系。但現(xiàn)在學(xué)生選課太自由，不考慮課程之間的關(guān)系，不少學(xué)生主要關(guān)心上課的時(shí)間段是否合自己的胃口，而不思考選什么課對自身專業(yè)發(fā)展最有利。

教師教學(xué)頭緒過多，授課門數(shù)多，不僅要上好理論課，還有實(shí)驗(yàn)課、輔導(dǎo)、答疑，工作時(shí)間被嚴(yán)重碎片化，教學(xué)工作和科研工作在時(shí)間上常常發(fā)生沖突。課程與課程之間的內(nèi)容銜接，理論課和實(shí)驗(yàn)課之間的內(nèi)容配合，成本過高，教學(xué)效率不高。

這些問題的出現(xiàn)促使我們思考，如何配合學(xué)校本科教學(xué)激勵(lì)計(jì)劃的深人展開，將提高本科教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)落實(shí)到實(shí)處，那就是要對現(xiàn)有的專業(yè)課程體系進(jìn)行改革，并在不斷的探索中提高本科教學(xué)的質(zhì)量。

2 模塊化專業(yè)課程體系

近幾年，光電學(xué)院開展了ASIIN國際工程教育認(rèn)證工作，越來越多的本科生去國外大學(xué)交流，通過學(xué)院出國進(jìn)修教師的實(shí)地了解，通過教改項(xiàng)目的研究， 發(fā)現(xiàn)歐美大學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃每學(xué)期對學(xué)生選課數(shù)量的要求都在4～6門課程。這些歷史悠久的世界一流大學(xué)都自覺地運(yùn)用了學(xué)習(xí)心理學(xué)的原理。

我們了解的歐美大學(xué)工科專業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)課程單元（course unit）或課程模塊（unterricht modul）。理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)由一位教授負(fù)責(zé)，可以有效實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極互動;學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)比重很高，積極倡導(dǎo)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)。

歐美大學(xué)在學(xué)生選課方面的做法也值得我們借鑒。例如許多大學(xué)工科普遍設(shè)置的電氣電子工程專業(yè)（electrical and electronic engineering），通過若干個(gè)課程組引導(dǎo)學(xué)生選擇電氣、電子、通信、控制等方向。我們采用類似的方法，為學(xué)生提供課程組的選擇。

具體思路如下：

第5學(xué)期和第6學(xué)期安排專業(yè)課程，每學(xué)期2套核心課程模塊，A套3個(gè)選修課程模塊，B套3個(gè)選修課程模塊。每個(gè)學(xué)生每學(xué)期必修2門核心課程，選擇A套3門選修課程，或選擇B套3門選修課程。也就是說，一個(gè)學(xué)生每學(xué)期修5個(gè)課程模塊，而且這5個(gè)課程模塊剛好被安排在每周中的某一天。

模塊化專業(yè)課程體系如圖1所示。

圖1 模塊化專業(yè)課程體系

（1）每個(gè)課程模塊包括理論課和實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課一般占總學(xué)時(shí)的1/4～1/3，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括一定比例的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)模塊中的課程在課外均要安排一定的答疑輔導(dǎo)時(shí)間。

（2）每學(xué)期必有一門雙語課程模塊，要求學(xué)生每學(xué)期閱讀一本英語原版教科書;要求每位上課教師教授500+個(gè)專業(yè)英語詞匯。

（3）每個(gè)課程模塊都要求學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)檢索相關(guān)的文獻(xiàn)資料，以及通過網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)拓展專業(yè)課程學(xué)習(xí)。

（4）每個(gè)課程模塊都要布置一個(gè)小組作業(yè)，以培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)同學(xué)習(xí)的方法。

以2015級智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中的專業(yè)課程為例，專業(yè)課程分兩大模塊（兩個(gè)方向）：智能信息處理方向（A套模塊）和智能控制方向（B套模塊），A模塊和B模塊在第5、第6學(xué)期各有3個(gè)課程模塊，每個(gè)模塊都包含48學(xué)時(shí)的理論課程和16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生根據(jù)個(gè)人的學(xué)業(yè)興趣和規(guī)劃，選擇其中的一套模塊（A模塊或B模塊），無論選擇哪套模塊，核心課程模塊都在其中，具體如圖2所示。

圖2 模塊化的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程

3 模塊化教學(xué)的預(yù)期效果

（1）對于學(xué)生。學(xué)生每天只上一門專業(yè)課程模塊，理論課、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題、討論、預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、拓展學(xué)習(xí)都安排一天完成，課程模塊主講教師提供全天候的答疑咨詢。學(xué)生不僅身體不用趕場，腦子也不必不斷地切換關(guān)注點(diǎn)，這樣會更有利于學(xué)習(xí)精力和思想的集中。培養(yǎng)計(jì)劃安排每學(xué)期學(xué)習(xí)5個(gè)課程模塊，關(guān)注的是每學(xué)期學(xué)習(xí)負(fù)荷的均衡，而每天安排一個(gè)專業(yè)課程模塊，講究的是每天學(xué)習(xí)負(fù)荷的均衡性。另外，到了期末，學(xué)生考試的負(fù)荷也會減輕，集中精力準(zhǔn)備5門專業(yè)課的考試。培養(yǎng)計(jì)劃安排A套和B套2組選修課程模塊，學(xué)生的選課也可得到合理引導(dǎo)。

（2）對于教師。專業(yè)教師平均每學(xué)年負(fù)責(zé)主講2個(gè)課程模塊，大多數(shù)專業(yè)教師的上課門數(shù)從3門下降到2門，這對教師集中精力上好課是有利的。當(dāng)教師負(fù)責(zé)一門課程的教學(xué)時(shí)，所有的教學(xué)活動都安排在同一天內(nèi)進(jìn)行，就會有更多的時(shí)間來準(zhǔn)備授課內(nèi)容，這對于提高教師的時(shí)間利用率也是很有益處的。教學(xué)時(shí)間的相對集中，對教師出差和科研工作也會帶來方便，尤其是現(xiàn)在科研工作非常繁重，這樣一種新的教學(xué)體系將會使教學(xué)和科研的矛盾沖突得以緩解。

該模塊化專業(yè)課程體系中的中英文版的課程大綱和實(shí)驗(yàn)大綱已全部編寫完成，該方案已在2015級智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中得以實(shí)施，2015級的專業(yè)課程將在2017年的第5學(xué)期開授。

4 結(jié) 語

智能科學(xué)技術(shù)作為信息科學(xué)技術(shù)的核心、前沿和制高點(diǎn)，是各種智能化應(yīng)用的關(guān)鍵[3]。隨著智能化應(yīng)用時(shí)代的到來，國家需要智能科技人才，因此，加強(qiáng)對智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的建設(shè)，就是從源頭開始做好智能科技人才的培養(yǎng)工作。近年來，光電學(xué)院在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程建設(shè)和專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃改革等方面推出了一系列改革舉措，為培養(yǎng)合格的智能科技人才進(jìn)行了必要的探索。

[1] 劉延?xùn)|. 深入推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革培養(yǎng)大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新生力軍[EB/OL]. [2016-10-26]. http://www.moe.edu.cn/jyb_xwfb/ moe_176/201510/t20151026_215488.html.

[2] 袁貴仁. 提高教育質(zhì)量[EB/OL]. [2016-11-09]. http://www.moe.edu.cn/jyb_xwfb/moe_176/201511/t20151109_218158.html.

[3] 王萬森. 適應(yīng)智能化應(yīng)用發(fā)展趨勢, 培養(yǎng)創(chuàng)新型智能科技人才[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2013(19): 1.

（編輯：郭田珍）

1672-5913(2017)01-0044-03

G642

陳瑋，女，副教授，研究方向?yàn)橹悄芸刂疲琧henw1964@126．com。