智能科學與技術培養(yǎng)模式

• KCBE人才培養(yǎng)模式

知識型能力本位教育（Knowledge&CompetencyBasedEducation，簡稱KCBE）模式是一種CBE模式與知識結構相輔相成的新型人才培養(yǎng)模式，意味著在人才培養(yǎng)過程中，將知識結構與能力結構放在并重的地位，既著眼于預期能力的培養(yǎng)，也必須讓學生筑牢學科專業(yè)基礎，在走向社會以后，在知識引擎的作用下，通過自我學習，具備并提升適應未來的、新的智能化崗位需求的能力。

在能力培養(yǎng)方面，知識和實踐作為兩大要素，不能偏廢任何一方，必須齊頭并進，既要固基礎，也要重實踐。（1）筑牢智能科學與技術專業(yè)知識基礎，構建與智能化應用相關的知識體系。在本科的低年級階段，應注重公共基礎課，特別是數(shù)學和力學課程，還應充分了解智能科學與技術專業(yè)的內涵，讓學生對所學專業(yè)有一個比較全面的認識。在本科中高年級階段，重點強化專業(yè)基礎。（2）增強智能科學與技術專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)，構建以能力培養(yǎng)為重心的教學體系。按照KCBE模式，校企合作是強化實踐的一種重要形式。學校根據(jù)人工智能企業(yè)實際情況靈活設置實踐課程內容，根據(jù)企業(yè)發(fā)展趨勢及時調整課程體系以避免教學內容與企業(yè)需求相脫離。人工智能企業(yè)還可以參與學校教學目標和教學計劃的制定，并為學校實踐教學提供各方面支持，從而提高人才培養(yǎng)的針對性。

• CDIO模式下一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方案

（1）以社會和行業(yè)需求為背景，準確定位專業(yè)人才培養(yǎng)目標。教師應深入開展專業(yè)調研工作，基于TOPCATES-CDIO人才培養(yǎng)目標體系框架，綜合分析應用型人才的通用標準、行業(yè)標準、學校標準和專業(yè)標準，構建和確定專業(yè)人才培養(yǎng)的目標和能力培養(yǎng)的具體要求。在專業(yè)教育階段，教師可跟蹤專業(yè)和產(chǎn)業(yè)新理論、新技術、新工具、新產(chǎn)品的要求，通過開設專業(yè)特色課和專業(yè)拓展課，將創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)融人專業(yè)教育，培養(yǎng)學生的相應知識和技能。

（2）以項目為導向，構建一體化的課程體系。學生在學完所有學科課程后，要完成一個貫穿整個課程體系知識及能力的壓頂石項目。為達到專業(yè)培養(yǎng)目標和完成壓頂石項目，學生必須具有三大核心應用能力：智能傳感與檢測技術能力，智能機器人傳動、驅動技術能力和智能機器人系統(tǒng)技術能力。依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標，教師應以專業(yè)核心應用能力培養(yǎng)為主線，面向行業(yè)、服務產(chǎn)業(yè)、突出應用，以項目訓練為導向，系統(tǒng)構建課程與項目相結合，知識、能力、素質同步培養(yǎng)的一體化課程體系，形成課程培養(yǎng)目標、項目培養(yǎng)目標與專業(yè)培養(yǎng)目標的相互對應和支撐。

（3）以能力培養(yǎng)為本，構建一體化的實踐教學體系。智能科學與技術專業(yè)依據(jù)專業(yè)能力培養(yǎng)目標，以能力為本，以項目為載體，采用“學中做”和“做中學”的方法，統(tǒng)籌安排基礎實踐、專業(yè)實踐、創(chuàng)新訓練與實踐、創(chuàng)業(yè)訓練與實踐、綜合實訓與實踐、畢業(yè)設計（論文）與企業(yè)實踐等循序漸進的實踐教學環(huán)節(jié)，使實踐訓練內容逐級遞進、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，形成理論與實踐相結合、課內與課外相結合、學校與企業(yè)相結合，貫穿本科教育全程的一體化實踐教學體系。專業(yè)培養(yǎng)方案中采用自頂而下的方式設計各級項目。一級項目（壓頂石項目）的設計直接針對專業(yè)培養(yǎng)目標，二級和三級項目是一級項目培養(yǎng)能力的分解。專業(yè)課程體系中的實踐項目設計如圖3所示。圖中每一魚骨分支上支撐同一個二級項目的一組課程為課程群，課程三級項目進行適當?shù)难由炫c擴展將對應二級項目的一部分。

（4）創(chuàng)新素質教育，提升學生的綜合能力。教師需將素質教育項目納入專業(yè)人才培養(yǎng)方案，明確學分要求、內容安排、組織方式及考核評價標準。構建與專業(yè)教育相呼應的集校、系兩級項目和專業(yè)團隊項目為一體的素質教育項目體系，加強學生職業(yè)素質、書面表達能力、溝通交流能力、團隊協(xié)作能力、實踐能力的培養(yǎng)，全面提升學生的綜合能力。

• 柔性化教學模式

1、社會實踐與人才市場調研。在大學本科第1和2學期，組織學生對電子元器件和計算機等市場進行調查，使學生對基本元器件和計算機有一定的認識和了解。由于電子信息工程專業(yè)涵蓋電子、通信和計算機等多個領域，且現(xiàn)代社會電子信息行業(yè)的發(fā)展瞬息萬變，所以學生需要不斷更新對電子信息行業(yè)發(fā)展的認識。大學本科第3~6學期，教師每學期組織學生到相關企業(yè)進行調研，了解企業(yè)的崗位設置、用人需要、當前流行的應用技術等，使學生充分了解人才市場的狀況。

2、課程的柔性化設計。在智能科學與技術專業(yè)的課程中，以混合式教學為基礎進行設計，其具體形式如下：（1）在專業(yè)基礎課程中，教師通過課件教學、視頻教學等多種教學方式，在課上向學生講授課程的基本理論；通過搭建網(wǎng)絡平臺，在課下使學生隨時可以復習重點和難點，從而實現(xiàn)“碎片化”學習；通過建立難度分層的題庫，對學生進行日常測驗，并記入考核成績，以便于考核不同水平的學生，實時監(jiān)測學生掌握知識的程度，根據(jù)測驗結果對講授內容和授課速度進行調整。（2）在專業(yè)主干課中，教師除了將面授與網(wǎng)絡授課相結合外，還進行課程資源共享和線上答疑等，從而使學生的學習方式更加多元化外。此外，教師還需不斷更新升級講授的內容，通過到相關企業(yè)進行調研了解企業(yè)招聘時對課程知識的需求，進而在講授基本原理和內容的基礎上，根據(jù)行業(yè)發(fā)展的需要，在課程中融入相關技術的更新變化，培養(yǎng)行業(yè)急需的人才。（3）在專業(yè)發(fā)展課中，教師可以通過網(wǎng)絡平臺，上傳前沿技術的相關視頻、音頻等材料，讓學生根據(jù)自己的興趣進行研究學習，并設置專門的學時讓學生進行研究內容展示。該項設計有利于延伸和加強學生的興趣，培養(yǎng)學生獨立思考、獨立解決問題的能力。（4）在專業(yè)實踐課程中，教師在課前需要通過網(wǎng)絡平臺上傳實驗課所需知識和內容的材料，并且設置思考題，讓學生進行思考；在實驗授課時，教師需要以學生為主體，采用逐步引導的方式，循序漸進地加強學生的實踐和解決問題的能力。

3、科研和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了提高學生的實踐和創(chuàng)新能力，可采取如下措施：學生根據(jù)自己的興趣，自擬或者參加教師的科研課題，在教師的指導下，通過相對獨立的實踐，完成項目的實施，并由學校評審認定成果后授予學分；增加開放實驗室的數(shù)量和時間，使學生能夠隨時使用需要的實驗設備；學生通過自己的筆記本電腦登錄開放的虛擬實驗平臺，控制實際實驗室的實驗設備，方便學生隨時隨地使用所需實驗設備，增強學生的實踐和科研能力；鼓勵學生參加各類競賽，教師給予必要的輔助。

4、網(wǎng)絡平臺的建設。進行柔性化教學模式構建，教師需要建立課程網(wǎng)絡平臺，包括課程資源（教學視頻、作業(yè)、題庫等）、線上答疑、學習討論、行業(yè)實時信息推送、課程評估、虛擬實踐等模塊。教師可以安排感興趣的學生，對網(wǎng)絡平臺進行開發(fā)與維護，保證網(wǎng)絡平臺內容的及時更新。

5、校企產(chǎn)學研實踐基地的建設。采用建立校企產(chǎn)學研實踐基地、與企業(yè)專家座談、參觀企業(yè)、推薦學生到企業(yè)實習、與企業(yè)聯(lián)合攻關技術或研發(fā)產(chǎn)品等方式，使學生及時了解企業(yè)對人才的需求，了解課程的理論知識與實際工作之間的關系，為學生提供培養(yǎng)較強實踐能力的科研環(huán)境，從而使培養(yǎng)的畢業(yè)生符合企業(yè)的人才需求。

智能科學與技術教師隊伍

師資隊伍總體上應符合教育部《普通高等學?；巨k學條件指標（試行）》（2004）的相關要求。

• 師資隊伍數(shù)量和結構要求

專任教師數(shù)量和結構滿足專業(yè)教學需要，中青年教師所占比例較高，專任教師不少于12人，專業(yè)生師比不高于24：1。教師須將足夠的精力投入學生培養(yǎng)工作。

新開辦專業(yè)至少應有12名專任教師，在120名在校生基礎上，每增加24名學生，須增加1名專任教師。

專任教師中具有碩士、博士學位的比例不低于60%，其中中青年專任教師中擁有博士學位的比例不低于60%。專任教師中具有高級職稱的比例不低于30%。來自企業(yè)或行業(yè)的兼職教師能夠有效發(fā)揮作用。

• 教師背景和水平要求

1、專業(yè)背景

大部分授課教師的學習經(jīng)歷中至少有一個階段是計算機類專業(yè)或計算學科學歷，部分教師具有相關學科、專業(yè)學習的經(jīng)歷。專業(yè)負責人學術造詣較高，熟悉并承擔專業(yè)教學工作。

信息安全專業(yè)的專職教師還可以擁有通信、電子、數(shù)學、物理、生物、管理、法律和教育等相關專業(yè)的學歷且具有從事信息安全教學或科研工作的經(jīng)歷。

2、工程背景與研究背景

授課教師應具備與所講授課程相匹配的能力（包括操作能力、程序設計能力和解決問題能力），承擔的課程數(shù)和授課學時數(shù)限定在合理范圍內，保證在教學以外有精力參加學術活動、進行工程和研究實踐，不斷提升個人專業(yè)能力。

講授工程與應用類課程的教師應具有與課程相適應的工程或工作背景，面向理科學生講授專業(yè)基礎理論課程的教師應具有與課程相適應的研究背景。

3、教學基本能力

全職教師必須獲得教師資格證書，具有與承擔教學任務相適應的教學能力，掌握所授課程的內容及其在畢業(yè)要求中的作用，以及它與培養(yǎng)目標實現(xiàn)的關聯(lián)，能夠根據(jù)人才培養(yǎng)目標、課程教學內容與特點、學生的特點和學習情況，結合現(xiàn)代教學理念和教育技術，合理設計教學過程，因材施教。參與學生的指導，結合教學工作開展教學研究活動，參與培養(yǎng)方案的制定。

• 教師發(fā)展

為教師提供良好的工作環(huán)境和條件。有合理的師資隊伍建設規(guī)劃，為教師進修、從事學術交流活動提供支持，促進教師專業(yè)發(fā)展。重視對青年教師的指導和培養(yǎng)。

具有良好的學科基礎，為教師從事學科研究與工程實踐提供基本條件，營造良好的環(huán)境。鼓勵和支持教師開展教學研究與改革、學生指導、學術研究與交流、工程設計與開發(fā)、社會服務等。

使教師明確其在教學質量提升過程中的責任，不斷改進工作，滿足專業(yè)教育不斷發(fā)展的要求。

智能科學與技術設備資源

總體上應符合教育部《普通高等學?；巨k學條件指標（試行）》（2004）的相關要求。

• 教學設施要求

（1）教室、實驗室及設備在數(shù)量和功能上能夠滿足教學需要，生均教學行政用房不小于16平方米，生均教學科研儀器設備值不少于5000元；管理、維護和更新機制良好，方便教師、學生使用。

（2）保證學生以學習為目的的上機、上網(wǎng)、實驗需求。

（3）實驗技術人員數(shù)量充足，能夠熟練地管理、配置、維護實驗設備，保證實驗環(huán)境的有效利用，有效指導學生進行實驗。

（4）與企業(yè)合作共建實習基地或實驗室，在教學過程中為全體學生提供穩(wěn)定的參與工程實踐的平臺和環(huán)境；參與教學活動的人員理解實踐教學的目標與要求，校外實踐教學指導教師具有項目開發(fā)或管理經(jīng)驗。

• 信息資源要求

注重制度建設，管理規(guī)范，保證圖書資料購置經(jīng)費的投入，配備數(shù)量充足的紙質和電子介質的專業(yè)圖書資料，生均圖書不少于80冊，師生能夠方便使用，閱讀環(huán)境良好，包括能方便地通過網(wǎng)絡獲取。

智能科學與技術教學經(jīng)費

教學經(jīng)費能滿足專業(yè)教學、建設、發(fā)展的需要，專業(yè)生均年教學日常運行支出不少于1200元。每年正常的教學經(jīng)費包含師資隊伍建設經(jīng)費、人員經(jīng)費、實驗室維護更新費、專業(yè)實踐經(jīng)費、圖書資料經(jīng)費、實習基地建設經(jīng)費等。新建專業(yè)還應保證固定資產(chǎn)投資以外的專業(yè)開辦經(jīng)費，特別是要有實驗室建設經(jīng)費。

智能科學與技術質量保障

• 教學過程質量監(jiān)控機制要求

各高校應建立質量監(jiān)控機制，使主要教學環(huán)節(jié)的實施過程處于有效監(jiān)控狀態(tài)；對主要教學環(huán)節(jié)有明確的質量要求；建立對課程體系設置和主要教學環(huán)節(jié)教學質量的定期評價機制，評價時應重視學生與校內外專家的意見。

• 畢業(yè)生跟蹤反饋機制要求

各高校應建立畢業(yè)生跟蹤反饋機制，及時掌握畢業(yè)生就業(yè)去向和就業(yè)質量、畢業(yè)生職業(yè)滿意度和工作成就感、用人單位對畢業(yè)生的滿意度等，以及畢業(yè)生和用人單位對培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系、課程教學的意見和建議；采用科學的方法對畢業(yè)生跟蹤反饋信息進行統(tǒng)計分析，并形成分析報告，作為質量改進的主要依據(jù)。

• 專業(yè)的持續(xù)改進機制要求

各高校應建立持續(xù)改進機制，針對教學質量存在的問題和薄弱環(huán)節(jié)，釆取有效的糾正與預防措施，進行持續(xù)改進，不斷提升教學質量，保證培養(yǎng)的人才對社會需求的適應性。

智能科學與技術總體框架

智能科學與技術專業(yè)的知識體系包括通識類知識、學科基礎知識、專業(yè)知識和實踐性教學等。課程體系須支持各項畢業(yè)要求的有效達成，進而保證專業(yè)培養(yǎng)目標的有效實現(xiàn)。人文社會科學類課程約占15%，數(shù)學和自然科學類課程約占15%，實踐約占20%，學科基礎知識和專業(yè)知識課程約占30%。

人文社會科學類教育能夠使學生在從事工程設計時考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。

數(shù)學和自然科學類教育能夠使學生掌握理論和實驗方法，為學生表述工程問題、選擇恰當數(shù)學模型、進行分析推理奠定基礎。

學科基礎類課程包括學科的基礎內容，能體現(xiàn)數(shù)學和自然科學在該專業(yè)中應用能力的培養(yǎng)；專業(yè)類課程、實踐環(huán)節(jié)能夠體現(xiàn)系統(tǒng)設計和實現(xiàn)能力的培養(yǎng)。

課程體系的設置有企業(yè)或行業(yè)專家有效參與。

智能科學與技術理論課程

• 通識類知識

通識類知識包括人文社會科學類、數(shù)學和自然科學類兩部分。人文社會科學類知識包括經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理等基本內容；數(shù)學和自然科學類知識包括高等工程數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、離散結構、力學、電磁學、光學與現(xiàn)代物理的基本內容。

• 學科基礎知識

學科基礎知識被視為專業(yè)類基礎知識，培養(yǎng)學生計算思維、程序設計與實現(xiàn)、算法分析與設計、系統(tǒng)能力等專業(yè)基本能力，能夠解決實際問題。

建議教學內容覆蓋以下知識領域的核心內容：程序設計、數(shù)據(jù)結構、計算機組成、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、信息管理，包括核心概念、基本原理以及相關的基本技術和方法，并讓學生了解學科發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。

• 專業(yè)知識

該專業(yè)主干（核心）課程示例如下：

示例一：電路、模擬電子線路、數(shù)字電路與邏輯設計、自動控制原理、微機原理與接口技術、數(shù)據(jù)結構、Python程序設計、傳感器技術、人工智能、模式識別、圖像處理、機器視覺、機器學習、深度學習、機器人基礎、嵌入式系統(tǒng)及應用等。（示例院校：南京郵電大學）

示例二：高級語言程序設計、離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結構、數(shù)字邏輯、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、算法設計與分析、機器人學、人工智能、機器學習、數(shù)字圖像處理、Java程序設計、Java Web開發(fā)框架技術、腦與認知科學、自然語言處理等。（示例院校：集美大學）

示例三：人工智能技術導論、面向對象程序設計、數(shù)據(jù)結構、現(xiàn)代信號處理、自動控制原理、機器人、嵌入式系統(tǒng)原理及應用、機器學習、深度神經(jīng)網(wǎng)絡、圖像處理與機器視覺、計算機圖形學、智能體系統(tǒng)、學科實訓項目、企業(yè)真實項目實訓等。（示例院校：海南大學）

智能科學與技術實踐教學

具有滿足教學需要的完備實踐教學體系。主要包括實驗課程、課程設計、實習、畢業(yè)設計（論文），4年總的實驗當量不少于2萬行代碼。積極開展科技創(chuàng)新、社會實踐等多種形式的實踐活動，到各類工程單位實習或工作，取得工程經(jīng)驗，基本了解本行業(yè)狀況。

實驗課程：包括軟、硬件及系統(tǒng)實驗。

課程設計：至少完成2個有一定規(guī)模和復雜度的系統(tǒng)的設計與開發(fā)。

實習：建立相對穩(wěn)定的實習基地，使學生認識和參與生產(chǎn)實踐。

畢業(yè)設計（論文）：須制定與畢業(yè)設計（論文）要求相適應的標準和檢查保障機制，對選題、內容、學生指導、答辯等提出明確要求。保證課題的工作量和難度，并給學生有效指導；培養(yǎng)學生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力；題目和內容不應重復；教師與學生每周進行交流，對畢業(yè)設計（論文）全過程進行控制；選題、開題、中期檢查與論文答辯應有相應的文檔。對畢業(yè)設計（論文）的指導和考核有企業(yè)或行業(yè)專家參與。

• 學制與學位

學制：四年。

授予學位：理學學士或工學學士。

參考總學分：建議參考總學分為140~180學分。

• 人才培養(yǎng)基本要求

一、思想政治和德育方面：按照教育部統(tǒng)一要求執(zhí)行。

二、業(yè)務方面

（1）掌握從事專業(yè)工作所需的數(shù)學（特別是離散數(shù)學）、自然科學知識，以及經(jīng)濟學與管理學知識。

（2）系統(tǒng)掌握專業(yè)基礎理論知識和專業(yè)知識，經(jīng)歷系統(tǒng)的專業(yè)實踐，理解計算學科的基本概念、知識結構、典型方法，建立數(shù)字化、算法、模塊化與層次化等核心專業(yè)意識。

（3）掌握計算學科的基本思維方法和研究方法，具有良好的科學素養(yǎng)和強烈的工程意識或研究探索意識，并具備綜合運用所掌握的知識、方法和技術解決復雜的實際問題及對結果進行分析的能力。

（4）具有終身學習意識，能夠運用現(xiàn)代信息技術獲取相關信息和新技術、新知識，持續(xù)提高自己的能力。

（5）了解計算學科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，具有創(chuàng)新意識，并具有技術創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新的初步能力。

（6）了解與專業(yè)相關的職業(yè)和行業(yè)的重要法律、法規(guī)及方針與政策，理解工程技術與信息技術應用相關的倫理基本要求，在系統(tǒng)設計過程中能夠綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素。

（7）具有組織管理能力、表達能力、獨立工作能力、人際交往能力和團隊合作能力。

（8）具有初步的外語應用能力，能閱讀該專業(yè)的外文材料，具有國際視野和跨文化交流、競爭與合作能力。

三、體育方面：掌握體育運動的一般知識和基本方法，形成良好的體育鍛煉和衛(wèi)生習慣，達到國家規(guī)定的大學生體育鍛煉合格標準。

培養(yǎng)具有良好的道德與修養(yǎng)，遵守法律法規(guī)，具有社會和環(huán)境意識，掌握數(shù)學與自然科學基礎知識以及與計算系統(tǒng)相關的基本理論、基本知識、基本技能和基本方法，具備包括計算思維在內的科學思維能力和設計計算解決方案、實現(xiàn)基于計算原理的系統(tǒng)的能力，能清晰表達，在團隊中有效發(fā)揮作用，綜合素質良好，能通過繼續(xù)教育或其他的終身學習途徑拓展自己的能力，了解和緊跟學科專業(yè)發(fā)展，在計算系統(tǒng)研究、開發(fā)、部署與應用等相關領域具有就業(yè)競爭力的高素質專門技術人才。

1998年，教育部頒布了《普通高等學校本科專業(yè)目錄（1998年頒布）》，智能科學與技術專業(yè)正式出現(xiàn)在該目錄的《經(jīng)教育部批準同意設置的目錄外專業(yè)名單》中，專業(yè)代碼為080627S。

2012年，教育部頒布了《普通高等學校本科專業(yè)目錄（2012年）》，智能科學與技術專業(yè)調整為計算機類專業(yè)，專業(yè)代碼變更為080907T，授予工學學士學位。

2020年，教育部頒布了《普通高等學校本科專業(yè)目錄（2020年版）》，智能科學與技術專業(yè)為工學門類專業(yè)，專業(yè)代碼為080907T，屬計算機類專業(yè)，授予理學或工學學士學位。

智能科學與技術考研方向

該專業(yè)本科生可報考人工智能、計算機科學與技術、軟件工程、模式識別與智能控制、控制工程等相關學科的碩士學位。

智能科學與技術就業(yè)方向

學生畢業(yè)后可從事智能制造技術、智能網(wǎng)絡技術、智能檢測技術、智能機器人、智能交通、智能監(jiān)控等領域的研究、設計與開發(fā)、技術管理等工作，或從事智能科學與技術及相關學科的教學與科研工作。

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