張敬偉 林煜明 張會兵 楊青 何倩
摘 要:基于大數(shù)據(jù)與智能技術結合的趨勢以及智能專業(yè)人才的社會需求,充分分析智能專業(yè)學生在專業(yè)學習過程中遇到的困難和存在的困惑,提出以大數(shù)據(jù)智能應用為拓展平臺、以具有經驗的專業(yè)導師為推手的智能專業(yè)人才培養(yǎng)策略。通過該策略訓練學生的理論與實踐相結合的能力,拓寬學生的專業(yè)視野,進而提升學生的專業(yè)認知度和專業(yè)成就感,以激發(fā)學生的軟實力為主要目標,豐富智能科學與技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式。
關鍵詞:大數(shù)據(jù);專業(yè)導師;人才培養(yǎng);智能認知;專業(yè)視野
0 引 言
從北京大學建立第一個智能科學與技術專業(yè)至今[1],對該專業(yè)的發(fā)展與思考、人才培養(yǎng)模式的探討與改進就從未停止。當前的教學改革研究主要集中在專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略認知、課程體系改革、實踐教學提升、面向地方特色的人才培養(yǎng)、建設經驗介紹等幾個方面。蔡自興提出了智能科學與技術專業(yè)應以大聯(lián)合促進大發(fā)展的專業(yè)發(fā)展策略[2];魏秋月對智能科學與技術專業(yè)的人才培養(yǎng)目標進行了探討[3]。上海理工大學在專業(yè)建設上堅持理論教學與實驗教學密切結合、緊密同步,建立了模塊化課程體系的教學改革策略[4]。中南大學、首都師范大學針對智能科學與技術專業(yè)的學科交叉特征,分享了智能科學精品課程群的建設成果,包括教材體系建設、課程群建設、創(chuàng)新訓練改革等[5-6]。廈門大學則采取了科研與學科相長的建設策略,以科研凝方向,以方向突出學科特色[7]。桂林電子科技大學開展了智能科學與技術專業(yè)畢業(yè)生的調研分析,提出了地方高校培養(yǎng)智能專業(yè)人才的針對性建議[8]。大連東軟信息學院將CDIO工程教育理念融入到智能科學與技術人才培養(yǎng)體系中,建立了詳細的專業(yè)能力指標[9]。
1 智能科學與技術專業(yè)認知
“智能”在不同的時代被賦予不同的含義,早期,任務的自動化實現(xiàn)即是智能的一種呈現(xiàn);今天,隨著數(shù)據(jù)的不斷豐富,大數(shù)據(jù)和云計算等技術賦予“智能”新的含義,即“軟件定義智能”或“數(shù)據(jù)定義智能”。智能科學與技術是信息技術發(fā)展到一定階段各學科領域充分交融的結果,屬于交叉學科,涵蓋非常寬泛的內容。智能科學與技術專業(yè)的起點高,其目標是將現(xiàn)在的信息世界提升到智能層面,而智能的內涵又在隨著技術進步不斷演變,對該專業(yè)的認知還需要深入探析。
智能科學與技術專業(yè)受人工智能理念啟發(fā)而設立,但在計算機技術深入發(fā)展的影響下,尤其是大數(shù)據(jù)、云計算等技術的普及應用,讓數(shù)據(jù)與計算協(xié)同呈現(xiàn)智能成為現(xiàn)實需求。將智能專業(yè)與計算機專業(yè)緊密結合,充分發(fā)揮二者優(yōu)勢,在數(shù)據(jù)、信息向智能過渡方面建立切合現(xiàn)實應用需求的發(fā)展方向,成為諸多高校建設智能專業(yè)的思路之一。
2 智能科學與技術專業(yè)學習分析
由于智能科學與技術專業(yè)涉及的知識較寬泛,專業(yè)實踐本身又具有一定的復雜度,學生在學習的過程中既需要奠定堅實的專業(yè)基礎,又需要“智能”效果的實現(xiàn)來提升自己的成就感,通常會產生學習目標不穩(wěn)定、達成度欠缺、成就感不足等一系列問題。這需要在如何引導學生更好地參與到專業(yè)學習與實踐中等方面進行細致考量,更好地明晰專業(yè)目標,深入理解智能科學與技術專業(yè)的發(fā)展方向。
經過多年專業(yè)建設,智能科學與技術專業(yè)在課程體系等方面已經較完善,需要將教學改革的焦點從課程體系改革優(yōu)化等硬性環(huán)境內容遷移到學生專業(yè)認知、學習成就感等軟性內容方面,如從加強學生對專業(yè)的感性認識、提升學生的專業(yè)學習成就感等教學過程中的軟性要素進行改進,力求發(fā)揮學生的個人潛力,以提升學生的專業(yè)認知層次和專業(yè)學習效果。
3 智能專業(yè)人才培養(yǎng)策略
鑒于學生在專業(yè)學習過程中存在的問題和需求,針對智能信息獲取、智能信息處理等發(fā)展方向,以大數(shù)據(jù)及其提供的創(chuàng)新型應用為契機制定“構建大數(shù)據(jù)應用平臺、激發(fā)學生創(chuàng)新思路、加強專業(yè)導師引導、提升學生專業(yè)學習成就感”的智能專業(yè)人才培養(yǎng)策略(見圖1)。
3.1 培養(yǎng)策略的特色
1)專業(yè)導師介入。
學生在專業(yè)學習過程中,通常需要獲取具體直接的感受,因此經常存在“智能科學與技術專業(yè)是什么,能干什么?”之類的問題。針對這類普遍性的問題,需要配置專業(yè)導師,讓其角色區(qū)別于傳統(tǒng)的班主任和學分制導師,主要任務是與學生定期交流,搜集學生的問題與建議,展開有針對性的分析,答疑解惑,指導學生更好地進行專業(yè)認知。
2)基于大數(shù)據(jù)的智能應用。
為了幫助學生更好地提升專業(yè)技能,要充分發(fā)揮現(xiàn)有的計算機學科優(yōu)勢和大數(shù)據(jù)應用經驗,基于大數(shù)據(jù)設立創(chuàng)新實踐項目,以智能應用為核心促進學生的創(chuàng)新意識。主要圍繞大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺、科教協(xié)同平臺、學科競賽平臺等,精心設計以“大數(shù)據(jù)”為基礎、以“智能”為主題的創(chuàng)新實踐項目,積極引導學生參與各類創(chuàng)新項目,讓學生的學習內容不僅在智能應用中呈現(xiàn),而且在實踐中不斷豐富,深化學生對于學習內容的理解。
3.2 培養(yǎng)策略實例
鑒于旅游行業(yè)數(shù)據(jù)的豐富性和可開展應用的多樣性,我們以“智慧旅游”為命題,構思不同的智能應用項目,供學生實踐實現(xiàn)。鑒于智能的呈現(xiàn)需要足夠的軟硬件基礎設施,我們在設計實踐項目時,讓其充分與計算機科學與技術、物聯(lián)網工程等專業(yè)融合,讓智能專業(yè)的學生走協(xié)同創(chuàng)新的道路。構建的實踐項目主要圍繞兩個方面開展智能應用,一是面向智能信息獲取方面,其工作與物聯(lián)網工程專業(yè)存在交叉;二是面向智能信息處理方面,其主要與計算機科學與技術的大數(shù)據(jù)方向存在交叉。
在智能信息獲取方面,我們設計了兩類創(chuàng)新實踐項目,一類是基于傳感器或移動終端的用戶行為信息獲取,另一類是面向Web數(shù)據(jù)的獲取與管理工具研發(fā)。這兩類項目主要通過準確地獲取用戶數(shù)據(jù)并智能地建立用戶數(shù)據(jù)間的關聯(lián)來鍛煉學生的創(chuàng)新實踐能力,訓練學生的創(chuàng)新思維?;趥鞲衅骰蛞苿咏K端的用戶行為獲取主要負責的基于合理的傳感器、WiFi等的布局,結合手機終端,收集用戶的行為信息,找出模式,從而與智慧旅游結合,為用戶提供智能服務。面向Web數(shù)據(jù)的獲取主要以Web中存在的諸如酒店、景點等旅游信息及對應的用戶評論數(shù)據(jù)為對象,設計工具自動地獲取這些數(shù)據(jù),并能對錯誤數(shù)據(jù)進行自動糾錯,為后續(xù)的智能信息處理類項目提供數(shù)據(jù)基礎。這些項目從數(shù)據(jù)源頭來對智能應用進行啟發(fā),以科協(xié)平臺為基礎,與物聯(lián)網工程專業(yè)學生等合作實現(xiàn)智能。endprint
在智能信息處理方面,我們設計了基于用戶評論數(shù)據(jù)的用戶興趣感知、基于眾包的實時路況匯聚等創(chuàng)新實踐項目?;谟脩粼u論數(shù)據(jù)的用戶興趣感知著重以上述獲取的海量用戶對酒店、景點等的評論數(shù)據(jù)為基礎,以用戶觀點的自動提取、面向旅游興趣的用戶社區(qū)發(fā)現(xiàn)等技術為手段,建立不同的智能應用,從大數(shù)據(jù)應用視角,協(xié)助學生辨析“智能是什么,能干什么”。基于眾包的實時路況匯聚側重于將大量用戶報告的路況信息進行匯聚并融合用戶間的信任關系判定信息真實性,進而建立智能終端應用。這兩類項目涵蓋了PC端、手機端的不同智能應用形式,學生可以基于自己的興趣開展實踐。這些項目的實踐有助于學生拓寬智能應用的視野,加深對智能專業(yè)的理解,進而提高他們對專業(yè)學習的興趣。
4 機制融合與效果評價
桂林電子科技大學的智能科學與技術專業(yè)歸口到計算機與信息安全學院,主要目標是以計算機類專業(yè)為基礎,充分借助數(shù)據(jù)、計算來深度開發(fā)智能專業(yè)優(yōu)勢,同時圍繞桂林建設國際旅游勝地的契機,將面向智慧旅游的智能信息獲取、智能信息處理等作為重要的專業(yè)建設方向。
上述提出的專業(yè)導師引導專業(yè)認知、大數(shù)據(jù)驅動智能應用實踐兩個策略在我校初步的實踐,盡管激發(fā)了學生的興趣,但離拓寬學生專業(yè)視野、促進專業(yè)整體發(fā)展的目標還有一段距離,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①專業(yè)導師的任務過于單一,沒有切實融合到學生的專業(yè)實踐中,單純的方向性引導不能幫助學生建立深刻印象;②學生一旦找到了能做的項目,積極性和投入度提升很快,但立即停止了專業(yè)思考,僅停留在“自己干什么”的問題上,限制了專業(yè)視野;③參加的項目不同,大家對“智能”的感悟和專業(yè)的理解也有所差異,沒有及時開展項目組間的討論,對學生實踐成果的分享做得不夠到位。
針對上述問題,我們意識到專業(yè)導師工作和學生實踐工作需要進行充分融合,讓專業(yè)認知和專業(yè)實踐有機統(tǒng)一,采取的主要措施有:①在專業(yè)導師定期與學生開展交流會的基礎上,一方面增加項目進展與專業(yè)發(fā)展的研討內容,另一方面讓專業(yè)導師親自參與到創(chuàng)新實踐項目中,引導學生在項目實踐過程中體會面向智能的創(chuàng)新思維;②增加項目組間的項目成果交流,讓大家對智能專業(yè)的理解和發(fā)展進行共享,以深化專業(yè)認知;③建立合理的評測機制,對上述策略的有效性進行評價,為后續(xù)有針對性的改進提供事實依據(jù)。目前,我們從宏觀和微觀層面分別建立了測試指標,微觀層面的指標包括學生在創(chuàng)新實踐項目中的參與時間與課余時間比、參加各類競賽項目的學生比等;宏觀層面的指標主要包括學生上課的活躍度、與專業(yè)導師定期交流的積極度、專業(yè)信心等。
5 結 語
“專業(yè)導師助力專業(yè)認知、大數(shù)據(jù)智能應用促進實踐技能、具體化專業(yè)功能、拓寬專業(yè)視野”的智能科學與技術人才培養(yǎng)策略,旨在從理論和實踐兩個層面,提升學生的專業(yè)成就感和自信心,進而積極投入到專業(yè)學習中,讓智能專業(yè)得到全面發(fā)展。實踐證明,學生的專業(yè)學習積極性和自信心得到了極大提升,在專業(yè)滿意度測評中也有很好的反饋,后續(xù)可基于各類智能競賽來進一步檢驗建設成果。
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(實習編輯:景貴英)endprint