［摘 要］ 首先介紹了智能科學與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展歷程。隨后以長江大學新辦智能科學與技術(shù)專業(yè)為例，分析其當前辦學特色，并從專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標、教學條件建設(shè)以及師資隊伍建設(shè)三方面探討了如何結(jié)合長江大學現(xiàn)有資源與特色，建設(shè)具有明顯特色的智能科學與技術(shù)專業(yè)，對滿足新工科中企業(yè)發(fā)展需求具有重要的理論價值和實際意義。

［關(guān) 鍵 詞］ 智能科學與技術(shù)；專業(yè)定位；人才培養(yǎng)目標；教學條件建設(shè)；師資隊伍建設(shè)

［中圖分類號］ G642 ［文獻標志碼］ A ［文章編號］ 2096-0603（2024）24-0105-04

一、引言

智能科學與技術(shù)本科專業(yè)是由北京大學智能科學系和西安電子科技大學雷達信號處理國家重點實驗室在2003年共同提出成立的[1]。智能科學系的前身是北大信息科學中心和西電智能信息處理研究所，由兩校數(shù)學系、計算機系、電子學系等10個系（所）于1985年成立，主要從事機器感知、智能機器人、智能信息處理和機器學習等交叉學科的研究和教學。截至2024年5月22日，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國已有217所高校成功備案智能科學與技術(shù)本科專業(yè)。該專業(yè)結(jié)合了計算機科學、人工智能、電子工程、控制科學等多個學科領(lǐng)域，其主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域包括機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、計算機視覺、自然語言處理、智能機器人、智能控制系統(tǒng)等[2]，旨在培養(yǎng)從事智能系統(tǒng)、智能信息處理、智能行為決策、智能機器人、智能產(chǎn)品等方面的科學研究、開發(fā)設(shè)計、工程應(yīng)用、決策管理和教學等工作的復合型、應(yīng)用型科技人才[3]。學生在學習過程中，將系統(tǒng)地學習計算機科學與技術(shù)、智能科學與技術(shù)等方面的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)，從而具備分析和解決復雜工程問題的能力[4]。

2023年4月，長江大學申報增設(shè)的智能科學與技術(shù)專業(yè)獲批，并在同年9月接收第一批學生。該專業(yè)的學生由長江大學計算機科學學院組織教學和管理。此次新增的本科專業(yè)是長江大學響應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求，以“四新”專業(yè)建設(shè)為引領(lǐng)，按照“需求引領(lǐng)、系統(tǒng)規(guī)劃，強優(yōu)拓新、動態(tài)發(fā)展、提升內(nèi)涵、爭創(chuàng)一流”的建設(shè)思路，重點布局設(shè)置新工科中社會需求強、就業(yè)前景廣、人才缺口大的專業(yè)[5]。

在人才培養(yǎng)中，要注重理論與實踐的結(jié)合。實踐是檢驗真理的唯一標準，同樣的，實踐也是檢驗智能科學與技術(shù)專業(yè)能力的唯一標準。學習理論知識的目的是要應(yīng)用于社會生產(chǎn)。因此，為了提高智能科學與技術(shù)專業(yè)理論知識的掌握能力，滿足新工科中社會的發(fā)展需求，在學習智能科學與技術(shù)核心課程的基礎(chǔ)上，如何結(jié)合長江大學現(xiàn)有資源與特色，建設(shè)具有顯著特色的專業(yè)具有重要的理論價值和實際意義。

二、智能科學與技術(shù)專業(yè)建設(shè)思路

智能科學與技術(shù)專業(yè)建設(shè)應(yīng)從專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標、教學條件建設(shè)以及師資隊伍建設(shè)等方面開展相關(guān)工作。

（一）專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標

長江大學是一所以工、農(nóng)、理、醫(yī)、管、文、法、教育等多學科協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合性大學。地理位置位于湖北省荊州市，其豐富的農(nóng)業(yè)資源和鄰近的石油資源為學校的學科發(fā)展提供了重要支持。具體表現(xiàn)如下：

1.地理位置與農(nóng)學學科的關(guān)系

（1）豐富的農(nóng)業(yè)資源。荊州地處長江中游平原，土地肥沃，氣候溫暖濕潤，非常適合多種農(nóng)作物的種植和養(yǎng)殖。長江大學能夠依托這一地理優(yōu)勢，發(fā)展農(nóng)學學科，開展農(nóng)業(yè)科學研究和教學。

（2）農(nóng)業(yè)科技需求?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展對高效、智能化的農(nóng)業(yè)技術(shù)需求不斷增加。長江大學可以結(jié)合地理位置的優(yōu)勢，開展農(nóng)業(yè)科技研究，推動智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，服務(wù)地方經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。

2.地理位置與石油工程學科的關(guān)系

（1）鄰近石油資源豐富地區(qū)。湖北省和其鄰近的湖南、江西、四川等省份擁有豐富的石油和天然氣資源。荊州附近的江漢油田是中國重要的石油產(chǎn)區(qū)之一。長江大學可以利用這一地理優(yōu)勢，發(fā)展石油工程學科，開展石油勘探、開采和管理等方面的研究和教學。

（2）石油產(chǎn)業(yè)的支持。由于荊州及周邊地區(qū)的石油產(chǎn)業(yè)發(fā)達，長江大學可以與當?shù)氐氖推髽I(yè)和研究機構(gòu)建立緊密的合作關(guān)系，為學生提供實習和就業(yè)機會。學生的實踐能力和就業(yè)競爭力，也促進了學校與企業(yè)的合作共贏。

長江大學地理位置不僅提供了豐富的教學和科研資源，而且為學校與地方產(chǎn)業(yè)的緊密合作創(chuàng)造了條件。其辦學特色和區(qū)域優(yōu)勢為智能科學與技術(shù)專業(yè)的定位與人才培養(yǎng)提供了獨特的契機和平臺。因此，智能科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標應(yīng)結(jié)合學習優(yōu)勢學科，并跨學科融合，形成2+N的專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標，其中，“2”表示兩個優(yōu)勢學科，即農(nóng)學和石油；“N”表示其他學科。

3.智能科學與技術(shù)專業(yè)定位

（1）智慧農(nóng)業(yè)。在農(nóng)學領(lǐng)域，智能科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)致力于智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感器技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化。研究方向可以包括智能農(nóng)機、精準農(nóng)業(yè)、智能灌溉系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域。

（2）智能石油開采與管理。在石油領(lǐng)域，智能科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)聚焦智能石油開采和管理。應(yīng)用人工智能、機器學習和自動化技術(shù)，提升石油勘探、開采和管理的效率和安全性。研究方向可以涵蓋智能鉆探、油田智能監(jiān)控系統(tǒng)、石油管道智能檢測和石油數(shù)據(jù)分析等。

（3）多學科融合與交叉。智能科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)與農(nóng)學和石油工程等學科進行深度融合，開展多學科交叉研究，形成獨特的學科優(yōu)勢和研究特色。通過跨學科合作，推動智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)和石油領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新。

4.智能科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標

（1）智慧農(nóng)業(yè)方向的人才。培養(yǎng)具備智慧農(nóng)業(yè)理論基礎(chǔ)和實踐能力的高素質(zhì)人才，掌握智能農(nóng)機控制、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析、農(nóng)作物生長模型和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等技能。

（2）智能石油方向的人才。培養(yǎng)具備智能石油開采和管理技術(shù)能力的應(yīng)用型人才，掌握智能鉆探技術(shù)、油田智能監(jiān)控、石油資源管理和油氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析等專業(yè)知識。

（3）培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的學生，通過實踐教學、項目訓練和跨學科研究，提升學生在智能技術(shù)應(yīng)用中的創(chuàng)新能力和實踐能力。

（二）教學條件建設(shè)

教學條件建設(shè)從課程體系建設(shè)、教材建設(shè)、實踐教學環(huán)節(jié)建設(shè)三方面進行討論。

1.課程體系建設(shè)

結(jié)合長江大學在農(nóng)學和石油工程領(lǐng)域的優(yōu)勢和地理位置，智能科學與技術(shù)專業(yè)的課程體系設(shè)計可以分為四個模塊。

（1）基礎(chǔ)課程模塊。基礎(chǔ)課程旨在為學生打牢學習智能科學與技術(shù)專業(yè)所需的堅實基礎(chǔ)。具體課程可包括：高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計算機科學導論、編程語言（如Python、C++）、電路與電子學基礎(chǔ)。

（2）核心課程模塊。核心課程涵蓋人工智能、機器學習、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)，使學生掌握智能科學與技術(shù)的核心知識和前沿進展，這些課程是專業(yè)的核心部分，確保學生具備專業(yè)所需的基本能力。具體課程可包括：人工智能基礎(chǔ)、機器學習、深度學習、數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析、計算機視覺、自然語言處理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機器人學、智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。

（3）應(yīng)用課程模塊。應(yīng)用課程將智能技術(shù)與長江大學的優(yōu)勢學科結(jié)合，培養(yǎng)學生在農(nóng)業(yè)和石油工程中的實際應(yīng)用能力。在農(nóng)業(yè)智能化方向，可以教授農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與傳感技術(shù)、智慧農(nóng)業(yè)與精準種植、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析與管理、農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)等課程；在石油工程智能化方向，可以教授石油勘探與開采中的智能技術(shù)、油氣田開發(fā)智能監(jiān)控、石油數(shù)據(jù)處理與分析、智能化油田管理系統(tǒng)等課程。

（4）實踐課程模塊。實踐課程通過實驗、項目和實習等方式，培養(yǎng)學生的實際操作能力和創(chuàng)新能力，提高其解決實際問題中的動手能力和實踐經(jīng)驗，具體可設(shè)置人工智能實驗、機器學習與數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒?、智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)項目、農(nóng)業(yè)智能化項目實踐、石油工程智能化項目實踐、企業(yè)實習與實踐、畢業(yè)設(shè)計與論文等實踐課程。

2.教材建設(shè)

針對該專業(yè)的定位和培養(yǎng)目標，教材建設(shè)需要充分結(jié)合長江大學的農(nóng)學和石油學科優(yōu)勢，以及智能科學與技術(shù)的核心知識和前沿進展。具體教材建設(shè)方案描述如下。

（1）基礎(chǔ)教材應(yīng)涵蓋數(shù)學、計算機科學和編程等方面的基本知識，可包括：

◇《高等數(shù)學》涵蓋微積分、線性代數(shù)和概率論等內(nèi)容。

◇《計算機科學導論》介紹計算機科學的基本概念和原理。

◇《Python編程入門》介紹Python語言基礎(chǔ)和應(yīng)用編程。

◇《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》涵蓋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計與分析。

（2）核心教材應(yīng)涵蓋智能科學與技術(shù)的關(guān)鍵知識領(lǐng)域，可包括：

◇《人工智能：一種現(xiàn)代方法》詳細講解人工智能的基本概念、算法和應(yīng)用。

◇《機器學習》涵蓋監(jiān)督學習、非監(jiān)督學習、深度學習等內(nèi)容。

◇《大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》介紹大數(shù)據(jù)的處理與分析方法。

◇《計算機視覺導論》涵蓋圖像處理和計算機視覺的基本原理與技術(shù)。

（3）應(yīng)用教材應(yīng)結(jié)合農(nóng)學和石油學科優(yōu)勢，介紹智能技術(shù)在這些領(lǐng)域的具體應(yīng)用，可包括：

◇《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能技術(shù)》講解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，包括傳感器、數(shù)據(jù)采集與分析。

◇《智慧農(nóng)業(yè)與精準種植》涵蓋智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計、精準種植技術(shù)等。

◇《智能石油工程》介紹智能技術(shù)在石油勘探、開發(fā)和生產(chǎn)中的應(yīng)用。

◇《油氣田智能監(jiān)控》講解石油工程中的智能監(jiān)控技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法。

（4）實踐教材應(yīng)注重實際操作和項目案例，可包括：

◇《人工智能項目實戰(zhàn)》包括多個AI項目案例，從理論到實踐的詳細步驟。

◇《機器學習實戰(zhàn)》講解機器學習算法在解決實際問題中的應(yīng)用案例。

◇《農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)實踐》介紹農(nóng)業(yè)機器人系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的實踐案例。

◇《石油數(shù)據(jù)處理與分析實踐》涵蓋石油工程中的數(shù)據(jù)處理和分析方法，附帶實際案例。

（5）特色教材編寫適合長江大學地域優(yōu)勢和學科特色的教材，例如：

◇《長江流域智能農(nóng)業(yè)》結(jié)合長江流域的農(nóng)業(yè)特點，介紹智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用。

◇《中國石油智能技術(shù)》結(jié)合中國石油行業(yè)的實際情況，介紹智能技術(shù)在石油勘探與開發(fā)中的應(yīng)用。

以上教材建設(shè)方案旨在充分發(fā)揮長江大學的優(yōu)勢，精準對接智能科學與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)需求。具體考慮以下五點。

（1）結(jié)合學校特色，突出優(yōu)勢學科。長江大學依托農(nóng)學和石油學科的學科優(yōu)勢進行教材建設(shè)，確保教學內(nèi)容的實用性和前沿性。例如，智能農(nóng)業(yè)和智能石油工程的教材能夠幫助學生了解和掌握智能技術(shù)在這些領(lǐng)域的具體應(yīng)用，從而更好地服務(wù)于地方經(jīng)濟和社會發(fā)展。

（2）打牢基礎(chǔ)，提升專業(yè)素養(yǎng)。通過提供系統(tǒng)的基礎(chǔ)教材，如《高等數(shù)學》《計算機科學導論》《Python編程入門》等，幫助學生打下扎實的理論基礎(chǔ)。這對提升科研素養(yǎng)與技術(shù)應(yīng)用能力至關(guān)重要，為學生長遠發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

（3）覆蓋核心知識，緊跟技術(shù)前沿。選用《人工智能：一種現(xiàn)代方法》《機器學習》《大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》等核心教材覆蓋智能科技的關(guān)鍵領(lǐng)域，確保學生掌握最新理論與技術(shù)，增強其在科技浪潮中的競爭力與創(chuàng)新力。

（4）注重應(yīng)用實踐，提升動手能力。實踐教材和應(yīng)用教材能夠?qū)⒗碚撆c實際應(yīng)用相結(jié)合，通過項目案例、實驗和實習等方式，培養(yǎng)學生的動手能力和解決實際問題的能力。例如，《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能技術(shù)》《智能石油工程》等教材能夠讓學生了解和實踐智能技術(shù)在具體行業(yè)中的應(yīng)用，提高其職業(yè)素養(yǎng)和實踐能力。

（5）滿足社會需求，服務(wù)地方經(jīng)濟。智能科學與技術(shù)專業(yè)的教材建設(shè)結(jié)合學校的地域優(yōu)勢和學科特色，能夠培養(yǎng)出適應(yīng)地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需求的人才。例如，智能農(nóng)業(yè)和智能石油工程的教材可以幫助學生更好地服務(wù)于當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和石油工業(yè)發(fā)展，滿足社會對高素質(zhì)專業(yè)人才的需求。

3.實踐教學環(huán)節(jié)建設(shè)

為了實現(xiàn)智能科學與技術(shù)專業(yè)的定位和人才培養(yǎng)目標，實踐教學環(huán)節(jié)的建設(shè)至關(guān)重要。實踐教學環(huán)節(jié)不僅能提高學生的實際操作能力，還能幫助學生將理論知識應(yīng)用于實踐，從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和解決實際問題能力的高素質(zhì)人才。以下是開展智能科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學的具體舉措。

（1）實驗課程設(shè)計：設(shè)計涵蓋智能科學與技術(shù)各核心領(lǐng)域的實驗課程，如計算機編程實驗、機器學習實驗、傳感器與物聯(lián)網(wǎng)實驗等。課程內(nèi)容應(yīng)包括基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗，逐步提高實驗難度和綜合性。

（2）實習基地建設(shè)：與本地及周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)和石油企業(yè)、科技公司、科研院所等合作，建立穩(wěn)定的實習基地。定期組織學生到實習基地進行實踐，了解智能技術(shù)在實際生產(chǎn)和管理中的應(yīng)用。

（3）校企合作項目：與企業(yè)共同開發(fā)實踐項目，將企業(yè)的實際需求和前沿技術(shù)引入課堂，鼓勵學生參與企業(yè)項目和科研課題，提升實踐能力。

（4）項目式學習：實施項目式學習，設(shè)計涵蓋智能科學與技術(shù)各方面的實踐項目。學生通過團隊合作，完成從項目立項、設(shè)計、實施到結(jié)果分析的全過程，培養(yǎng)其項目管理和團隊協(xié)作能力。

（5）科技競賽：鼓勵學生參加各類科技競賽，如機器人大賽、人工智能挑戰(zhàn)賽、數(shù)據(jù)分析競賽等，通過競賽激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和動手能力。

（6）實訓課程：開設(shè)短期實訓課程，如智能系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘與分析、機器人編程等，通過集中培訓和實際操作，使學生掌握關(guān)鍵技術(shù)和技能。

（7）創(chuàng)業(yè)孵化器：建設(shè)創(chuàng)業(yè)孵化器，為有創(chuàng)業(yè)意向的學生提供資源和支持，幫助他們將創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品和項目。

（三）師資隊伍建設(shè)

針對智能科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)定位和培養(yǎng)目標，建設(shè)高水平的師資隊伍至關(guān)重要。以下是開展智能科學與技術(shù)專業(yè)師資隊伍建設(shè)的一些建議。

1.招聘具有相關(guān)背景和豐富經(jīng)驗的教師

面向國內(nèi)外廣泛招聘具有相關(guān)專業(yè)背景、具有碩士或博士學位的優(yōu)秀教師。聘請來自相關(guān)行業(yè)的專業(yè)人士或科研機構(gòu)的研究人員擔任兼職教師，以豐富專業(yè)教學內(nèi)容和實踐經(jīng)驗。

2.建立學術(shù)領(lǐng)軍人才團隊

吸引國內(nèi)外頂尖的智能科學與技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜壹用?，組建學術(shù)團隊，開展前沿科研和創(chuàng)新實踐。提升學校在該領(lǐng)域的學術(shù)地位和影響力。

3.加強教師培訓和進修機制

制訂教師培訓計劃，定期邀請國內(nèi)外專家舉辦學術(shù)講座和研討會，更新教師的教學理念，提升其知識水平。支持教師參加國內(nèi)外學術(shù)會議、研討會和培訓班，拓寬教師的學術(shù)視野，為其提供交流平臺。

4.建設(shè)學科交叉和團隊協(xié)作機制

鼓勵教師跨學科進行研究和教學合作，促進智能科學與技術(shù)專業(yè)與其他學科的融合發(fā)展。建立學院內(nèi)部和學校之間的團隊協(xié)作機制，支持教師參與跨學科項目和聯(lián)合科研。

5.加強國際合作與交流

開展國際合作項目，邀請國外知名大學的教師來校講學、開設(shè)課程或進行合作研究，促進國際化人才培養(yǎng)。鼓勵教師赴國外高校進行學術(shù)訪問、交流和合作研究，獲取國際最新科研成果和教學理念。

三、結(jié)束語

本文首先介紹了智能科學與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展歷程。然后，以長江大學新辦智能科學與技術(shù)專業(yè)為例，分析其當前辦學特色，并從專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標、教學條件建設(shè)以及師資隊伍建設(shè)三方面討論如何結(jié)合長江大學現(xiàn)有資源與特色，建設(shè)具有明顯特色的智能科學與技術(shù)專業(yè)，從而為長江大學智能科學與技術(shù)專業(yè)建設(shè)獻計獻策。在未來工作中將繼續(xù)關(guān)注長江大學智能科學與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)情況，并根據(jù)相關(guān)實際數(shù)據(jù)進行進一步的分析和探討。

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◎編輯 鄭曉燕