人工智能调研论文范文
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中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0155-02
面对航天科技迅猛发展，现代军备技术快速提升，培养具有专业性的高素质航天类人才，是我国航天科技发展的战略选择，也是航天重点高校面向并有效服务航天事业的历史责任。航天类本科生的教育形式也需要突破传统的方式，着重多样性、前沿性、工程性，因此，该专业的各门课程教育都应该结合专业特点，探索新的教学模式。
人工智能自1956年诞生50多年以来，引起众多科研机构、政府和企业的空前关注，已成为一门具有日臻完善的理论基础、日益广泛的应用领域和广泛交叉的前沿学科。由于航天领域的特殊要求，人工智能在其发展中发挥着不可替代的重要作用，各发达国家都相继开展了人工智能与航天技术相结合的研究，致力于实现可重构的、具有容错能力的、智能的飞行系统和管理系统。因此，“人工智能”作为航天类专业的一门特色选修课，应结合专业特点展开更具有实用性和创新性的教学。
1 人工智能课程特点
一方面，“人工智能”是一门多学科交叉的综合学科，它涉及计算机科学、数学、心理学、认知科学等众多领域，具有知识点多、涉及面广、内容抽象、不易理解、理论性强等特点，使得该课程的教学具有较大的灵活度和较高的难度。另一方面，“人工智能”是一门正在发展中的学科，具有较强的前沿性，计算机科学、信息科学、生物科学等相关学科的发展不断的提出了许多新的研究目标和研究课题，使得人工智能的技术和算法也需要不断更新，这在很大程度上增加了“人工智能”课程的教学难度。
2 航天类专业特点
首先，航天类专业具有较强的工程性。在专业的教学改革中有统一的特点，即强调要体现航天工程技术的综合性、系统性， 注重培养复合型人才。其次，航天类专业具有一定的前沿性。因为航天飞行器作为现代高科技和多种学科技术综合应用的结晶，应及时把现代先进科技融入到了专业基础和专业类的课程教学中， 专业知识更新快成为又一特点；另外，航天类专业应注重实践性教育。尊重个性和兴趣，强调动手能力，实验室对学生开放，要求学生自主地设计完成实验，强调对学生设计理念和创造能力的培养。最后，航天类专业应重视产学合作。产学合作的目的在于推动学校与航天产业的持续全面合作，造就一支科学技术研究和工程实践兼备的教师队伍。
3 教学模式的探索
3.1 教材的选择
人工智能作为一门新兴的学科，其理论与方法都还在不断的发展与完善中。就目前来看，关于人工智能的定义和范围都没有一个统一的标准，不同的教材所介绍的内容也不尽相同。在教材选用方面，需要综合考虑专业特点和学生的知识背景。本课程主要针对航天类专业高年级本科生，该类学生具有一定的数学、计算机、信息论、通信理论等基础知识，对航天应用的基本需求有初步的了解，因此，“人工智能”课程难度应该控制在中级，可以较深入的介绍人工智能的基础算法和应用案例。
中南大学蔡自兴教授积累了多年的教学与科研经验，借鉴了国内外其他专家和作者的最新研究成果，吸取了国内和国外人工智能领域学术书籍的长处，于1987年编写了“人工智能及其应用”一书，该书根据人工智能学科的新发展不断修订，推出四个版本。本课程采用“人工智能及其应用（第4版）”，其中大部分内容适合本科生学习。另外，本课程还给学生提供其他一些参考书目，如N.J.Nilsson 的“Artificial Intelligence：A New Synthesis.Morgan Kanfmann”等经典教材。
3.2 课堂教学形式的探索
“人工智能”课程内容较抽象，概念较为繁多，若采用单一的课堂讲授的方式，学生容易概念混淆、理解不透，逐渐产生厌倦情绪，导致教学效果差。本文探索不同的课堂教学手段，根据不同内容采用不同的教学手段，有利于学生对课程内容的理解与吸收。另外，考虑到航天类的专业特点，突出课程内容的工程应用，增加研究性质的教学内容与形式，有利于培养学生的创新能力和实践能力。
（1）课件采用图文并茂的PPT。综合利用文字、图像、声音、视频等多种媒体表示方法，在介绍原理和概念时采用精辟的文字，介绍算法流程时采用图像，介绍算法应用时采用视频。在PPT中适当利用不同的字体、颜色或动画来突出重点，细化流程，引导学生的思路，便于集中注意力接受重点内容。
（2）适当增加课堂讨论与练习。对于人工智能的一些基本问题，可以引导学生进行调研和讨论，来深化课程内容的了解，并提高学生的学习兴趣；对于重要的算法和理论，可以增加课堂练习，让学生实际动手进行公式的推导或演算，并在练习中分析学生对问题的理解程度，有针对性的增加讲解或指导。
（3）适当采用类比的讲解方式。对人工智能的不同学派，不同方方法，以及方法的不同应用，广泛的采用类比的形式进行讲解，不仅可以复习已学习的内容，也利于对新内容的理解。并且，通过对不同内容的比较总结相似点、区分不同点，可以避免概念的混淆，清晰的掌握课程内容。
（4）增加研究性教学。研究性教学强调通过问题来进行学习，有必要将实际应用案例或者授课教师的科研项目融入日常的教学工作中去，用“启发式”、“案例式”教学激发学生“自主学习”能力。
3.3 课程内容的探索
一方面，鉴于本科生知识结构还不够完善，“人工智能”课程的内容要控制在适应本科生学科基础的中等难度；另一方面，鉴于航天类专业的特点，课程内容应更注重与航天应用相结合的内容，并且在课程中增加具体应用的介绍。具体的课程内容如表1所示。
3.4 考核形式的改革
“人工智能”课程注重学生创新能力和实践能力的培养，传统的试卷形式不能全面的反应学生的学习效果，因此，应采用课堂表现和课程报告相结合的方式进行综合考核。
一方面，重视学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，对学生课堂讨论与练习的表现进行考核评分，作为总成绩的参考；另一方面，注重学生课题调研和实践的能力，采取提交课程论文的形式进行考核。正确引导学生根据个人兴趣、课程内容、可行性、实践难度进行合理选题，并根据所选题目进行文献查阅和总结，完成调研报告或算法实现报告。结合者两个方面进行最终成绩的评定，综合衡量学生问题分析能力、论文写作能力和创新实践能力。
4 结语
航天类专业的本科生教学需针对专业特点有的放矢，该专业的课程教育都应该趋向于前沿性、专业性和实用性。本文的“人工智能”课程教学改革方案不仅考虑到该课程属于前沿叉学科的特点，也综合考虑了航天类专业的特点。为了使课程教学更好地服务于学生，本文提出的改革方案打破传统的教学模式，将课堂理论讲解、课堂讨论、课后调研、项目实践等相结合，充分调动学生的学习兴趣和积极性，提高学生的创新能力，有利于培养真正符合航天领域所需要的综合型高级人才。
参考文献
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篇2
从2004年国内开始招生至今，全国已有不少高校设立了智能科学与技术专业。我校是较早设置该专业的院校，于2007年在信息工程学院设置其为第7个本科专业，并开始招生。2009年9月，学生进入相关专业课程的学习，第一届学生于2011年7月毕业。日前，该专业学生已经完成本科阶段的学习。
在专业开设过程中，我们完成的主要工作如下。
1) 调研国内外相关院校智能科学与相关专业的培养目标和培养方案。
2) 形成智能科学与技术学科的知识体系和能力要求。
3) 制定2010版智能科学与技术专业的教学大纲。
同时，在办学过程中，我们选择了脑科学与认知科学概论，人工智能基础，微机原理及应用、课程设计(微机原理)，可视化程序设计、智能计算与应用四个课程组进行教学模式改革。
1首届毕业生知识结构
因为是首届学生，我校大多数课程安排参考了国内兄弟院校的课程设置，也参考了我校自动化专业的部分课程设置。学生的知识结构主要由5个方面组成[1]，如图1所示。
1) 数理基础课程群：工科数学分析、高等代数、复变函数与积分变换、概率与数理统计、数学实验、大学物理、物理实验、应用力学基础、离散数学等。
2) 电工电子技术课程群：电路分析基础、电路实验技术、模拟电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术、数字电子技术实验等。
3) 机电技术基础课程群：工程制图基础、程序设计基础、信号处理、计算机网络、微机原理及应用、嵌入式系统、数据库技术及应用、面向对象程序设计、现代检测技术、电机控制技术、现代通讯技术、DSP处理器及应用、机械设计基础等。
4) 专业主干课程群：信息论与编码、控制工程基础、脑科学与认知科学概论、人工智能基础、机器人组成原理、计算智能基础、模式识别基础、虚拟现实技术、智能控制及其应用。
5) 实践创新课程群[2]：计算机应用实践、电子技术实习、MATLAB编程与工程应用、Linux系统与程序设计、自动控制系统设计与实现、微机原理课程设计、嵌入式系统设计与实现、专业(生产)实习、毕业设计(论文)等。
除了专业课程的学习，学生还参与了很多课外科技活动和竞赛，并取得了良好成绩，内容如下。
1)“基于Matlab的智能五子棋人机博弈系统”在北京科技大学第十一届“摇篮杯”课外学术作品竞赛中获三等奖。
2) 第八届校机器人队队员在第八届亚太机器人大赛国内选拔赛中获十六强。
3) 在全国大学生电子设计大赛中获成功参赛奖。
4) 在智能车校内赛中获二等奖。
5) 在北京市机械创新大赛中获三等奖。
6) 在北京市大学生电子设计大赛中获二等奖。
7) 在“飞思卡尔”智能车竞赛的校级赛中获三等奖。
8) 在校级机器人竞赛中获季军。
9) 在全国大学生节能减排大赛科技类中获三等奖。
10) 在北京科技大学计算机博弈锦标赛中获最佳程序设计奖。
11) 在北京科技大学“闪我风采”Flash大赛中获最佳细节奖。
在参加课外竞赛及各种活动之余，首届智能班还自组织了以小组为单位的指纹识别考勤计时系统编程比赛，历时一个月，比赛结束后评出了最优编程奖。然后返回给每个小组，再讨论再修改，最终确定了最优版，申请了国家软件著作权，于2010年5月份获得审批。此次比赛成果是全班学生辛苦劳动的果实，凝聚了24位学生的智慧和努力。图2展示了该系统的计算机软件著作权登记证书。
2首届毕业生毕业设计情况
2010年底，首届学生进入本科毕业设计环节。在大家的共同努力下，全部学生通过了本科毕业设计。毕业设计的题目如表1所示。
3首届毕业生去向
智能科学与技术专业首届24名学生是2009年9月进入大三学习专业课的。目前，我们统计的毕业生去向，专业第1名放弃了保研指标，选择出国留学，另外有4人保送本校读研究生。选择考研的学生还有12人，另外有3人选择出国留学，还有2人选择就业，如表2所示。
4经验和教训
我们对2007级智能科学与技术首届毕业生的总体情况还是比较满意，通过一系列教学改革，取得一定的成效，内容如下。
1) 人工智能基础。此课程为智能科学与技术专业的理论基础性课程，具有涉及的面比较广、内容较多、变化较快的特点。我们结合人工智能学科的发展，在保证课程完整性的同时，尽可能增加学科发展的前沿内容。
2) 微机原理及应用、课程设计(微机原理)。微机原理及其应用是一门实践性很强的课程，特点是计算机软硬件结合非常紧密，需要经过大量的实践环节学习。在充分分析本门课程特点的基础上，我们对该课程作了如下教学改革：自行研制开发了一套实验装置，开发了配套的实验项目，编写了相应的实验讲义。图3是我们使用的微机原理与单片机实验装置。
在教学方法上，教师让学生在学习已有实验项目的基础上，做一些由简单到复杂的新改动，直至最后设计出新的应用电路，并用相关器件实现。为了鼓励学生亲自动手制作电路板，教学团队花费近3 000元，购买了各种电子元器件和电路制作工具，包括单片机芯片、集成稳压电路芯片、各种传感器、小键盘、电阻电容、印刷电路板、万用表、电烙铁等，保证每位学生都能设计并制作完成一个单片机控制系统。在课堂管理方面，我们实行小班授课，每班不超过30人。学生都很遵守课堂纪律，几乎没有迟到早退现象，为该门课程的学习营造了良好的学习氛围。
3) 可视化程序设计。小班在实验机房上课，课程将讲解部分与上机练习结合起来，教师对每一个知识点进行讲解后，让学生立刻练习，提高学生的动手实践能力。通过教师的课堂讲解和学生的课堂练习，使学生达到融会贯通的程度。
4) 数据结构与算法分析。针对智能科学与技术专业对计算机软件能力要求高的特点，我们压缩了计算机专业的数据结构和算法分析两门课程的学时，保证学生应用能力的培养，并编写了相应教材。
5) 根据国内外高等教育的最新发展，我们对研究思路、内容、方法进行必要调整。英国、美国、马来西亚等国近几年开设了AI相关专业，并且多数与机器人结合。在2010版教学计划中，我们也将机器人作为学生学习过程中的实验平台和设计实现对象，为此探讨设立机器人组成原理课程[3]，并在准备教材。我们还与南开大学、河北工业大学合作开发智能科学与技术专业的系列教材[4]。
另一方面，我们在办学过程中也感觉到一些问题，和南开大学[5]的问题较为类似。
1) 专业宣传方面的问题。
2) 没有形成统一的教学指导委员会，各学校还处于单兵作战阶段。
3) 学校的重视程度不够，经费投入有待加强。
4) 师资结构对其他学科的依赖程度较大，还未形成完整的师资队伍，多数教师来自其他专业。
5结语
通过两年的专业课学习，首届智能科学与技术专业的全体学生在各方面都取得了不错成绩。多门基于专业课程开设的课程设计不仅增强了学生的动手实
践能力，还加深了学生对专业知识的理解及掌握程度，很好地将理论学习与实践教学结合起来。特别是在毕业设计阶段，学生的论文题目都很有新意，充分体现出智能科学与技术专业的“智能”特点，而且学生在论文答辩环节全部顺利通过。首届毕业生中，出国和保研率达到54.17%，就业率达到45.83%，有很好的发展前景。通过研究首届毕业生情况，我们认为智能科学与技术专业是一个很有发展潜力的专业，能够将人工智能科学、计算机技术、智能控制等专业性较强的学术领域综合起来，培养出具有综合能力的优秀毕业生。
总结首届毕业生情况，我们将在随后的教学过程中进行如下改进：结合人工智能学科的发展，尽可能增加学科发展前沿的内容；针对学有余力的学生，布置学科前沿的自学内容；在教学中尝试以作业的形式安排实验内容[6]。同时，我们继续保持小班授课方式，营造出良好的学习氛围。在考核方面，结合平时、考试和答辩3种形式，来客观、公正地评定学生，促进学生的全面发展。通过总结已有的教学经验，吸取教训，发展优势，我们相信智能科学与技术专业一定会一步一步成为更加完备的、更有优势的、更具时代特征的新型专业。
参考文献：
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The Situation of the Major in Intelligence Science and Technology
in University of Science and Technology Beijing
LIU Jiwei, SHI Zhiguo, WANG Zhiliang
篇3
惟农是务 凝聚乡村振兴合力 在XX镇食用菌产业园的种植大棚，XXX与正在参加暑期劳动实践的同学们亲切交流，详细询问同学们的劳动和生活情况。“多到乡亲们家里走一走，多和村里的孩子们交流交流，在科技方面提供一些力所能及的帮助”。在听到同学们用温度传感器帮助解决大棚恒温问题后，校领导对同学们主动思考、积极寻求优化方案的行为表示充分肯定，鼓励同学们发挥所学所长，用科技创新为传统农业赋能。
XX镇是XX校友XX院士的故乡。结合当地产业、教育、资源特点，学校积极对接协调资源、提供智力服务，帮助XX镇形成了建设“纳米小镇”的乡村振兴方案。校领导一行在实地走访考察“纳米小镇”筹建基地后表示，学校将继续深入对接，挖掘拓展定点帮扶领域，帮助落实落细建设方案，深入促进教育资源互联共享，为“纳米小镇”建设及当地产业发展给予持续有力支持。
青春奉献 集聚人才振兴活力
在XX镇XX村金银花产业服务中心，作为学校劳动教育实施方案中的重要一环，本次劳动实践课程一经，就有800多名同学踊跃报名。竹园1号书院XXX同学便是其中之一，“大家挎着篮子开始采摘，心里都在暗暗努力，都想多采摘一些。走进美丽乡村，我们学到了书本中没有的知识，体验了劳动的辛苦，收获了劳动的经验，感受到了劳动的快乐”。
XXX为参加劳动实践的同学们讲述了学校帮助XX村做大做强金银花产业脱贫致富的历程。他指出，XX村人均收入从2014年底的不足4000元，到2020年的21000元，整体脱贫致富，正是中国千千万万个贫困村脱贫的缩影，充分体现了我国脱贫攻坚战取得的伟大成就。他表示，自2013年被确立为中央定点帮扶单位以来，学校始终把定点帮扶工作作为一项重要的政治任务抓紧抓好，充分发挥学校优势，与地方共同打造特色产业，帮助人民群众脱贫致富，为国家打赢脱贫攻坚战作出了西电贡献。
XXX勉励同学们珍惜参加劳动实践的宝贵机会，深入乡村、走近群众，亲身感受人民生活和乡村面貌发生的巨大变化，更加深刻地理解乡村、理解社会，牢固树立劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的观念，同时还要关注农村发展现状和农民实际需要，结合所学为国家乡村振兴战略积极贡献力量。
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人工智能（Artificial Intelligence）概念由来已久。早在上世纪五十年代，美国科学家企图凭借计算机技术生产出一种与人类智能相似的智能机器。这些技术以人的器官感知为基础，而衍生出“看得到”的计算机视觉、“听得到”的语音识别、以“理解”为基础的自然语言等。
科学家曾乐观估计在计算机诞生后数年，人工智能即可实现，但现实却残酷得多。时至今日即使计算机拥有相当于人脑上亿倍的运算和存储能力，人工智能仍遥遥无期。其难点在于如何训练一台机器使其拥有人类的思考方式、思维逻辑甚至情感。
眼下自然语言以及语音研究的发展令人工智能曙光初现。具体而言，首先在不需要理解句子的前提下，机器要能将语音自动准确地转化为文字；第二步需辅以逻辑、自我学习能力，使其正确理解语义并作出反馈。在PC时代，实现上述两点非常困难。原因在于语言样本收集非常复杂，这一过程不仅需要麦克风等外部传感器，还需耗费专门的人力物力。
而移动端的兴起则能改变这一切。首先是硬件支撑，以往数据的采集多基于实验室内安静环境，而移动环境下数据则来自四面八方，随时随地均可收集；其次，移动场景下输入输出相对麻烦，用户由此对语音的需求大大增强；再次，人工智能算法需强大的计算能力，手机计算能力正得到大幅提升；第四则是人工智能系统依赖数据而生，移动端所提供的海量数据可令机器模拟学习。
在搜狗副总裁茹立云看来，语音技术的发展使得机器更加友好，人机对话也将大大改善交互体验，而基于互联网大数据形成的巨型知识库则支持机器具备更完整的人类知识体系和逻辑推理能力。 “如果从用户的角度来看，人工智能好像真的实现了一点儿。” 李志飞对《环球企业家》说，“虽然这离严格意义上的人工智能还差十万八千里。”
爆发
2010年，尚在美国工作的李志飞曾有这样的经历：下班后太太让买东西回家，沿途虽有超市却并非时时开门，他希望通过手机上网查询其营业情况，却因开车驾驶导致操作极不便。李志飞由此萌生了开发说话就能让手机直接告知答案的工具。
这正是李的本行。毕业于约翰霍普金斯大学语言语音处理实验室（CLSP）的李志飞，其博士研究方向正是人工智能分支之一的机器翻译领域。他曾是当今世界两大主流机器翻译开源软件之一的约书亚（Joshua）的发明者。在李看来，如果机器翻译系统可完全替代人工翻译，最终就有可能实现人工智能。博士毕业后，李志飞进入谷歌研究院开发谷歌翻译（Google Translate）产品，其中一个具体项目正好与移动相关，即在不联网的情况下将整个翻译系统移植至手机，最终避免网络漫游等困扰。这一项目对其启发颇多——以往数千台机器同时运算的系统如今可通过技术手段平移至手机，从算法到存储空间均可优化，这使得人工智能在移动时代能被充分挖掘。
早在2000年，李曾在南京创建从事手机上网的移软，后者被美国Palm公司收购。这一经历使其对创业兴致颇浓。 2012年10月，在谷歌研究院工作两年半后，李离开硅谷回到中国，创建聚焦智能移动语音搜索公司Mobvoi，并在半年后首款基于微信平台的语音语义交互应用“出门问问”。 现在，如果你打开微信对其提出各种问题，例如“下周二从魔都到南航最后一趟航班是哪班”，它都能给你全面准确的回答。这一应用在复杂语句处理方面有时甚至超过Siri、百度语音助手等产品。
虽然“出门问问”面临科大讯飞、百度、腾讯、搜狗等劲敌，但同行间的竞争优势并不相同。科大讯飞优势在语音识别，即将带有方言、噪音的语言转化为文本，其准确率可达85%甚至更高。百度、搜狗的优势则在于基于搜索所积累的大量数据，以此帮助机器完成语义理解，进而对用户作出反馈，这正是自然语言理解的第二步。而将上述机器理解的关键词放到具体的应用里去搜索查询用户想要的内容，将表格再转化为内容是第三步，在此过程中需要更多数据源支持，比如包含知识库的维基百科、社交为内容的facebook、海量购物信息的淘宝、O2O领域的大众点评网、去哪儿网等数据。以上述数据为依托，可产生满足用户需求的内容和应 用。
李志飞想做的正是以语义理解为核心优势、以O2O方向为主的垂直应用。在拥有强大算法的前提下，出门问问的训练数据可能比百度少很多，但五六百个数据库就能将整个系统做得很好。出门问问以开发和使用工具见长，并支持新应用的语义分析，进而提升准确率。例如在应用中接入新的查询内容“电影院”、“景点门票”或时令性的“星际迷航游戏”只需要耗费一个工程师1-2天时间。 此外在数据分析和积累方面，出门问问亦可能颠覆以往的巨头。以谷歌为例，其语音识别系统在短短两年时间内就超越最早提出算法的IBM，原因就在于谷歌的互联网基因，在云计算方面优势显著。出门问问在一开始则锁定移动互联网，并以此为基因则使其更具有针对性和专项性。
为了在语音识别、语义理解的精准度上比肩谷歌等超级巨头，李志飞向《环球企业家》透露秘诀在于做窄，即不像Siri那样大而全，不搞娱乐化，专门针对O2O领域；第二则是做深，即针对一个问题力争所有维度都能覆盖，比如回答“附近人均50元以内有wifi有停车场的川菜馆”此类细致的问题。
为了实现人工智能，以语义见长的李志飞注意走捷径。在基础语音识别部分，出门问问的技术就来自于谷歌以及一家只有数十人的本土创业公司云知声。后者在短短一年时间内， 就已在技术水平上能与科大迅飞并驾齐驱，并受到诸多互联网公司和个人开发者的关注。
云知声最早出现在公众面前是在2012年11月，其独家支持的搜狗语音助手备受瞩目。今年3月，在锤子ROM手机会上，云知声再次名列其中。此前锤子ROM在语音方面选择的合作对象是科大讯飞，但在距会仅一周时，双方的合作仍未能推进。情急之下，云知声则为罗永浩提供了解决方案。虽然该方案在英文识别上略逊于科大讯飞，对于锤子ROM而言却堪称雪中送炭之举。此后5月，在LeTV乐视超级电视会上，云知声悄然现身，为其量身定制了一套面向智能电视的语音助手。藉此，乐视TV完全实现语音遥控。 云知声的出现已改变了以往在语音领域，用户只能唯科大讯飞马首是瞻的局面，并再度激发同业间的竞争。
与讯飞类似，梁家恩亦是“科大系”。 2001年梁毕业于中国科技大学，进入中科院自动化所硕博连读，专攻语音识别。而科大讯飞成立于1999年，当时正读本科的梁家恩见证了科大讯飞的迅猛发展。2008年前，科大迅飞和捷通华声主要聚焦在语音合成领域，即“把文本用机器念出来”。而 2008年后，科大讯飞借助移动互联网开始在语音识别领域一支独秀。这给了梁很大启发。基于在语音领域的多年积累，他决定带领团队创业。
2012年初，梁家恩带着一批拥有十年以上从业经验的同仁向语音识别领域挺进。虽然前有科大讯飞、百度，后有腾讯、搜狗等竞争者，但云知声却拥有最核心最稀缺的人才优势。仅数月后，云知声语音云平台就已完成。更令梁家恩得意的是目前最火热的深度神经网络（DNN）技术，微软需要数百台机器集群才能完成，其团队却能在不到三个月内就全部完成，而其所用的全部部件竟是团队淘宝DIY而成，总投入不到十万元。在DNN系统上线后仅四个月，云知声就对系统进行重大升级，效率提升幅度达30%以上。
云知声的优势还在于在识别能力业内领先的情况下，其反应速度可比竞争者快二至三倍。例如一般机器处理一秒钟语音需要0.6-0.8秒，云知声可达0.2秒。如此可大大提升用户体验，并降低服务成本。梁家恩认为如此并无捷径，主要靠经验。“算法和系统原理其实没有差异，学术论文也可以找到，但是即便你知道这个原理，能做好是另外一回事。就像大家都知道手机怎么做，但有人做出的是苹果、三星，有的是山寨机。” 梁家恩解释说。
随着移动互联网的迅速发展，梁家恩认为在智能语音领域，云知声还将拥抱诸多可能。第一是为开发者提供基础的语音云服务，即完全开放和永久免费的语音平台；二是为手机、电视、可穿戴产品、玩具等智能设备提供解决方案；三是为口语学习、智能客服、医疗等传统行业提供智能化解决方案，在国外客服系统智能化已超过30%，而国内才刚刚起步。在英语学习领域，通过人工智能可提供机器对话、机器打分等新服务。
试图在语音识别领域淘金的创业者不仅包括梁家恩，还包括灵声信息科技有限公司创始人、CEO吴义坚。虽然今年只有32岁，但吴已是中国智能语音领域的“前辈”。吴15岁考入中国科技大学少年班，25岁获得博士学位。博士期间，他在创立科大讯飞的电子工程与信息科学系教授、博士生导师王仁华带领下，进行讯飞语音技术的研发工作，成为科大迅飞的早期骨干员工之一。之后，吴义坚还进入微软亚洲研究院、日本名古屋工业大学等国内外顶尖语音机构就职和学习。在从事语音技术研发的近12年间，他获得了多项语音产品的专利。
2012年7月，吴义坚加入盛大创新院任语音创新院院长，几个月后，其项目从盛大独立出来，他亦从大公司的领导者变成创业者。为了继续在语音领域精耕细作，他一方面稳住团队，另一方面则开始思考如何将人工智能真正落实到产品层面。
在谷歌公布的一组数据中显示，2012年北美移动端搜索量超过40%来自语音，这令吴看到语音技术应用的商业价值。他决定做两件事，一是依靠过去十余年积累的语音基数积累，打造语音平台，二是完成一系列B2B、B2C的应用。
在吴义坚看来，从事语音领域的应用开发，没有独立的语音系统将受制于语音提供商，后者提供的通用语音平台的准确率一般在90%左右。若通过定制细分领域的语音平台，其准确率可达95%甚至更高，因此拥有自己的语音技术平台十分重要。此外，研发必须深入B2C业务，细分方向在于服务于老人的电话助手、针对幼儿教育的娱乐助手、游戏助手、医疗助手等。 而在B2B业务上，智能家电、呼叫中心、车载等领域的语音应用将是大势所趋，吴认为这正是灵声科技的营收重点。
如今，百度、搜狗、腾讯、阿里巴巴、 联想、华为等公司均在智能语音领域攻城略地，灵声科技亦与上述公司合作。“困难在于这些公司不太可能真的深度合作，他们不希望语音卡在第三方手上。”吴义坚对《环球企业家》说。对于联想、华为等新进入者来说，困难在于若想从零开始，通常需要在技术和数据的积累上至少两年，技术研发的投入亦很昂贵。此外，最大的阻力还在于人才稀缺。创业公司经常被迫面对大公司的挖角，还有经常被侵害的知识产权。因此，想活下去必须“跑得 快”。
进化
人工智能在近几年出现革命性变化，除了移动互联网的崛起外，最重要的推动力在于大数据的兴起。以云知声为例，它需要大量的语音语料来支持语音识别算法，这在以往很难做到。图像、文本领域亦是如此，只有建立一个全面而深入的数据库，才能让机器更加聪明成为可能。
数据堂科技有限公司共同创始人、总经理齐红威曾在NEC工作八年，他发现公司每年都要耗费重金进行数据分析处理。如果外包给散户，往往不够专业，而招大批实习生则成本高，管理复杂。如此，专业数据外包的需求应运而生。
齐红威毕业于中科院自动化所，博士论文正是人工智能机器学习。2011年8月底，在市场需求驱动下，他决心和几个伙伴创办数据堂，在人工智能的范畴下提供不同数据层面的服务。这被其称为“数据外包2.0”。其核心是在大数据背景下进行不同领域的数据处理和数据挖掘。
以图像数据采集加工为例，佳能希望通过相机对焦框让人脸曝光更充分，为了满足这个功能，数据堂就要为其处理数十万张图片，包括采集不同场景、肤色、年龄段、以及不同表情的人脸图片，继而进行全方位的图像标注。
声音亦是如此，比如出门问问通过用户获取大量原始声音素材（即生语料），但这些数据本身不能使用。数据堂就要为其进行人工处理和标注，例如有无噪音、口音、性别等，形成可自动理解和训练的基础数据，并以这些语料去组建训练模型。
数据分析挖掘则是另一个领域。这项业务主要面向移动、汽车、电子商务等厂商，这也是数据堂的核心业务。比如，汽车厂商想要调研用户对不同车型的口碑，包括刹车、油耗、外观、内饰等方面，以往只能通过问卷进行，并且需要大量取样。而数据堂则可以通过网络“爬虫”潜入到各大汽车论坛、贴吧，抓取相关帖子，用程序分析用户的语言。比如“XX车漆有点软，一次倒车碰到树就出了划痕。”机器即可据此识别出用户所提的汽车品牌、车型、配置、用户情绪等。
针对数据处理，数据堂在南京、镇江、苏州建立三个数据基地，员工近500人。百度、NEC、英特尔、佳能、联想、三星、IBM、腾讯等均是其合作伙伴。通过处理越多数据，数据堂就能形成更大的数据库。基于此，在获得用户授权后，数据堂就能通过数据出售的方式，缩短客户数据累积的时间。
完成这一过程并非一蹴而就，齐红威就已耗费了十年时间。“数据是一种资源，与石油、煤炭一样，在开采之前产生不了价值。只有人把他开采或凝练出来，才能发挥价值。我做的就是这么个事情。”齐红威告诉《环球企业家》。
齐红威在读书期间曾经历人工智能的研究，但这一领域曾在2004至2009年间陷入低迷——很多科研工作室做了不少产品，但都不能解决实际问题。但如今世界正在发生变化，数以万计的语音积累令语音识别的精度产生了很大飞跃 。“我个人判断未来五年，人工智能会有一个质的变化。大数据将造就了新一代人工智能。”齐红威对《环球企业家》说。
篇5
目前我国正处在改革发展的关键阶段，经济建设、政治建设、文化建设、社会建设以及生态文明建设全面推进，工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展，人口、资源、环境压力日益加大。在此背景下，我国提出了战略性新兴产业的发展战略并明确了其目标为：到2020年，力争使战略性新兴产业成为国民经济和社会发展的重要推动力量，增加值占国内生产总值比重达到15%，部分产业和关键技术跻身国际先进水平，节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济先导产业 [1]。新的科技发展机遇和战略新兴产业的出现与发展，凸显了提高国民素质、培养创新人才的重要性和紧迫性，必然给高等教育带来前所未有的机遇与挑战。
一、战略性新兴产业相关的专业链群提出的背景及内涵
专业建设必须紧密跟踪社会经济和产业发展趋势，根据产业发展的需要培育专业方向，优化专业结构，提供必要的人才支撑，为产业发展输送大量的专门人才。为了满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求，高等学校应从本科教育入手，加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新，积极培养战略性新兴产业相关专业的人才。目前，我国高等学校在战略性新兴产业相关的专业建设中存在需要改进的如下问题：
一是高校各专业办学过于封闭，相对孤立，未能从产业链发展的高度，进行专业建设定位、课程设置和知识体系的优化。同时，企业、行业在人才培养过程中的参与度不高，未形成高校与企业、行业、科研院所联合进行专业建设的体制和机制。
二是高校各专业未能从产业集群发展的高度进行专业链群建设，相关课程资源和知识体系的交叉、融合不够，造成教师和毕业生的产业视野不够开阔。
三是在专业设置过程中，高等学校缺乏对产业发展状况的跟踪与分析，缺乏社会对人才需求调查分析，缺乏对毕业生和用人单位的调查研究，缺乏对毕业生就业状况的调查分析，片面追求学科门类齐全，专业设置求全求多，造成专业结构松散，教育资源分散，专业设置趋于雷同，专业改革和人才培养模式改革动力不足，学校办学特色和专业特色淡化。
通过对以上问题的分析，我们厘清了战略性新兴产业相关的专业链群的概念，即在新型工业化、生态化、信息化、市场化和国际化背景下，根据产业链和产业集群发展的要求，依托本校学科专业优势所构建的，以品牌专业（包括特色专业、名牌专业、重点专业）为核心，以相关专业为延伸，以一定的内在联系为纽带，形成的若干专业的集合体。
二、高等学校设置的战略性新兴产业相关专业主要特点
根据教育部办公厅《关于进一步加强和改进高等学校本科专业备案和审批管理工作的通知》等有关文件精神，各高等学校结合自己的办学特色和学科专业优势，共设置了战略性新兴产业相关本科专业25种，专业点数为295个。高等学校设置的战略性新兴产业相关的专业主要特点如下：
一是地域覆盖较为广泛。设有战略性新兴产业相关专业的高等学校覆盖了除、宁夏、青海以外的所有省、市、自治区，各高等学校根据地域优势，设置满足地方战略性新兴产业发展人才需求的相关专业。
二是学科类别比较集中。设置的战略性新兴产业相关专业大多是从国家经济社会发展对人才的实际需求出发，认真调研产业发展趋势，结合各校的办学优势和特色，经过大量的调研和充分论证由各校主动申报的。从截至目前批准的295个新专业点来看，工学占绝大多数，有270个专业点；理学有10个专业点，文学有10个专业点，另有5个专业点是经济学类专业。这和战略性新兴产业的发展实际相符合。
三是与产业发展紧密对接。战略性新兴产业相关本科专业的设置基本围绕互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来经济发展、环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业。
三、战略性新兴产业相关专业链群形成与发展的路径分析
1. 立足新兴产业发展，从战略性新兴产业发展中孵化专业链群
战略性新兴产业的产业特征是专业链群建设的天然资源。高等学校应立足新兴产业发展，从战略性新兴产业发展中孵化专业链群。如西安建筑科技大学以发展源头减量、资源化、零排放和产业链接等新技术，提高资源产出率为特征的战略性新兴资源循环利用产业，建设了资源循环科学与工程专业链群。该专业链群包含的专业有：材料科学与工程、化学工程、资源与矿业工程、冶金工程、经济学，其中材料科学与工程专业注重于材料性能与制备研究；资源与矿业工程主要研究矿床开采的理论和方法，发展矿业新技术；冶金工程主要研究钢铁与有色金属（比如铜、铅、汞等）的冶金工艺过程控制、产品设计开发等；化学工程专业通过物理化学分离和化学反应改变原料的状态、微观结构和化学组成，探究化学加工技术中的物质和能量转化与传递过程的规律；经济学研究资源循环利用领域的人类行为及如何将有限或者稀缺资源进行合理配置。
2. 发挥学科专业优势，建设服务战略性新兴产业发展的专业链群
高等学校应从国家经济社会发展对人才的实际需求出发，认真调研战略性新兴产业发展发展趋势，结合各校的办学优势和特色进行专业链群的设置，并通过学科与专业的一体化建设，加强战略性新兴产业发展的专业链群的实践教学体系的建设。广大教师通过科学研究和工程实践，提高了学术水平，增强了工程实践能力，推动了实验室建设，为实验室开放创造了条件，丰富了课堂教学与实践教学内容，促进了教材建设，并为学生的毕业设计（论文）提供了实践性课题。如西安建筑科技大学以“解决危害人民群众身体健康的突出环境问题为重点，推动水污染防治、大气污染防治、垃圾和危险废物处理处置、减震降噪设备、环境监测仪器设备的开发和产业化”为特征建设了环境类专业链群。该专业链群包含的专业：环境科学、环境工程和给水排水工程，其中环境科学以科学的方式来研究环境、解决三废（水、气、渣）和噪声等环境污染需要的基础理论知识；环境工程以工程的方式来研究和治理环境、解决三废（水、气、渣）和噪声等环境污染问题；给水排水工程运用水工程学科的基础理论、水工程施工、给水排水工程设计、水工程运营管理领域的专门知识与关键技术，关注市政的给水和排水、解决城市给排水及污水利用的最优化问题。
3.关注战略性新兴产业发展，从创新培养模式中形成专业链群
“创新人才培养模式”是高等学校建设与战略性新兴产业专业链群的后发优势。高等学校要以此为突破口，以“全新”的人才培养方向和人才培养模式赋予专业链群的内涵，更好地融入战略性新兴产业的发展，达到一种战略性新兴产业发展环境与教育生态系统相辅相成良性互动的状态。随着国家加快推进新型工业化、生态化、信息化、市场化、国际化，建造业必然加快知识更新速度，促进传统工程设计、建筑材料及设备生产、工程施工及工程管理理论与方法的升级。在这一新情况下，西安建筑科技大学以培养适应战略性新兴产业良性发展需求为目标，以学校已形成的现有土建类专业链群为研究对象，通过对新兴建造业发展趋势和产业特征的研究，重新构建了适应新型建造业发展的专业链群，优化了专业链群的课程体系和教学内容，建设了基于新型建造业发展的高校专业链群。
四、战略性新兴产业相关专业链群发展的良性机制
1. 共同努力做好本科培养方案的修订
高等学校应根据战略性新兴产业对人才的需求，制订各专业人才培养的质量标准，以培养学生创新精神与实践能力为出发点，以学校的可持续发展为基本要求，进一步明确人才培养目标，改革人才培养模式，构建与学校总体目标相适应的人才培养方案。在我校2008级专业人才培养方案修订中，提出了“德业并重，以德为先；强化能力，全面发展”的教育理念，将文化知识学习与思想道德修养、创新思维与社会实践、全面发展与个性培养紧密结合，促进专业教育与素质教育，第一课堂、第二课堂、第三课堂的相互渗透、相辅相成柔性的课程组织和富有个性的人才培养模式，以培养各具特色的人才，办出学校的特色，形成品牌并获得了陕西省高等学校教学成果特等奖。
2.加强教学团队建设，促进课程群建设
以学科为依托，以本科生基础课和专业主干课为主线组成教学团队。为适应各高等学校学科特点，可以跨学院、跨专业组建教学团队。根据本学科的发展趋势积极开展相关课程的改革与建设，努力构建科学合理的课程体系，及时更新课程教学大纲；重视队伍建设，形成合理的队伍结构。及时提出队伍培养、调整、补充的意见和建议，有计划地开展骨干教师、教学名师的遴选与培养；制定青年教师的培养、 进修规划， 对青年教师进行教学素养的指导，关心青年教师成长；积极开展教学研究，加强教学经验的交流，更新教学内容，改革教学方法与手段，不断提升教学团队的整体教学水平与教学质量；积极编写、更新相关教材，形成在本专业领域内有较大影响的优秀教材；或积极使用国外高水平优质原版教材与国内其他优秀教材。
3.完善实践教学资源的共享机制
在实践教学体系上，高等学校应围绕突出战略性新兴产业相关的专业特色，进一步加大本科教学的投入，改善本科教学条件。着重加强专业链群实验室建设，为本科教学、大学生创新意识和创新能力的培养提供有力的保障。在实验环节上，建立与课程教学紧密联系的各类实验和实习环节，建设若干具有专业链群特色的实验室教学平台。如西安建筑科技大学通过不断更新硬件设备，整合和优化实验教学资源和内容，转化科研项目为本科实验教学项目，强化经典教学实验、开拓综合性、设计性实验等方式，以服务土木工程、交通工程、工程力学、工程管理等专业链群的发展，建设了土建类专业实验教学中心；以服务我校环境科学、环境工程、给水排水工程和建筑环境与设备工程专业链群的人才培养，建设了环境类专业实验教学中心。这两个中心在2012年度以优异成绩通过了国家级实验教学示范中心的验收。
[资助项目：2010年度教育部人文社会科学研究“工程科技人才培养研究专项”项目“与战略性新兴产业相关的专业链群建设研究（项目编号：10JDGC003）”和陕西省教育厅“2011年陕西普通高等学校教学改革研究项目”重点攻关研究项目“省属高校服务区域战略支柱产业发展的特色专业链群建设研究（项目编号：11BG12）”]
（上接第44页）
[3] 蔡自兴，肖晓明，蒙祖强等. 树立精品意识，搞好人工智能课程建设.中国大学教学，2004（1）.
[4] 余伶俐，蔡自兴，肖晓明. 智能控制精品课程教学改革研究[J]. 计算机教育，2010（19）.
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[8] 蔡自兴，徐光祐. 人工智能及其应用（第4版）[M]. 北京：清华大学出版社，2010.
[9] 蔡自兴主编. 人工智能基础（第2版）[M]. 北京：高等教育出版社，2010.
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[12] 蔡自兴. 机器人原理及其应用[M]. 长沙：中南工业大学出版社，1988.
[13] 蔡自兴. 机器人学（第二版）[M]. 北京：清华大学出版社，2009.
篇6
数据法学是伴随现代信息技术，尤其是大数据和人工智能技术的发展而出现的新兴学科，数据法学的教学往往需要与数据科学及信息技术的研习结合进行，具有知识体系的综合性、学科视野的开放性、应用场景的广泛性、方法工具的多元性和专业性等特点。相较之下，传统法学教育的发展已然十分成熟，不仅教学模式趋于稳定，而且教学内容的体系相对成熟，诸如法律诊所、模拟法庭等教学方法与法学实践结合甚密。正因如此，新兴数据法学教学与传统法学教学之间存在多个层面的差异。就内容而言，传统法学教育重在法律规则、原理及其适用的讲授，数据法学教学则不限于此，与数据科学相关的信息技术问题均融入法学教育的体系，且占据近乎同样重要的地位。传统法学教育围绕我国现行法律体系中的部门法展开，既包括法的本体、价值和发展等理论问题，又包括法律适用、运行等实务问题，这些方面的教学成果，使法学教育在我国社会科学教育中占有一席之地。相比之下，数据法学是对数据生成、采集、存储、传输、处理、应用等一系列过程中的法律现象进行研究的学科，数据法学的教育也围绕这些内容展开。[1]数据法学教学中的“数据含量”，使其与相邻计算机科学、互联网科技具有极大的相通性。这意味着数据科技的全新法学镜像世界，使法学问题不再拘泥于传统部门法调整对象和调整方式的范畴，而是经由数据问题的整合以全局性、领域性的态势予以因应。如此一来，数据法学的教育往往包括不同层级的多种法律门类，单一法律部门的课程设计无法满足数据法学教育的需求。数据法学的实践教学方式区别于传统法学。我国以法典法为基础的法律形式，使得传统法学教育与实践的环节往往是分开的，通常在校学习期间安排专门的时段进行实习，或者兼职从事实务工作。就数据法学而言，理想的教学实践应当综合数据技术和数据方法，比如实验教学、可操作性编程、数据研发应用等“产学研一体化”的要求，这无疑对法学传统的教学实践模式构成了冲击。法学教学中的实践导向，往往引用已经发生的案例阐释法律规范的教义与适用情形，这是一种“向后看”的思维方式。而数据法学则不同，它不忽视已经制定了的规范性内容，更重要的是将规制融入数据科学算法的世界，这就要把握科技发展的现状和前沿问题，甚至要求对数据的风险性与可能性进行前瞻性的评估。这样一来，数据法学实际具有了“向前看”的思维方式，它改变了传统法学教育的保守性和稳定性，使法学具有了尖端科学的色彩。调研数据法学学生的实践实习情况，科技公司、互联网企业的数据合规部门逐渐成为重要基地，这与传统法学院青睐律所、政府部门和法检机构的情况不同。数据科技的进步导致数据法学发展迅速，而与传统法学教材、教辅资料总量繁多、内容固定的情况相比，数据法学教育教材、资料的建设是薄弱的。作为法学教育的重要环节，概念清晰、体例完备的教材是实现法学教育功能的重要工具和载体。它不仅是法学知识传承的载体，而且是规范教学内容、提高教学质量的关键。相比之下，尽管数据法学前沿性的研究成果频出，但可以形成通说的数据法学理论和规则体系远未形成，大量基本概念和范畴处于争议之中，直接影响教材建设的进程。同步于数据科技进步的国内外各级行政法规、技术标准，成为规制数据问题的先锋性制度文件。这些制度文件的调整比较频繁，导致数据法学教材的出版发行可能面临及时更新与增补的问题。[2]如此一来，短期之内形成稳定的数据法学教学资料似乎不大可能，目前教学主要依托于各数据法学研究人员的学术涉猎，而这种学术涉猎难免片面，这就导致数据法学教学的资料支持远落后于传统法学的诸学科。
二、可融合性：培养方向与基本路径
无论如何，数据法学仍处于法学学科的大框架之中，传统法学仍旧是数据法学教育的重要基础。不能否认，数据法学教育的重点在于法学人才，只不过数据法学教育又有所突破，它独具特色地为国家各级公安司法机关、行政机关、法律科技领域的企事业单位等培养高层次的研究型和应用型人才。尽管数据法学教育与传统法学教育存在较大差异，但数据法学教育的发展仍需与传统法学教育的优势进行整合。1.传统法学在一定程度上为数据法学的新兴理论和范畴提供了分析工具。数据法学之所以为法学，意味着传统法理论中，诸如法的性质、渊源、要素、效力等级、权利义务、行为关系等基本范畴，可以为数据法学理论体系的建构提供支点。与此同时，由于数据法学根植于信息化数据所创造的新兴客体，有条件在传统法学的理论视野上实现超越，且这种超越并不意味着必然的冲突和矛盾。数据空间的特有话语体系、规制手段和价值判断，的确导致了新兴法学范畴的确立，但也启动了对既有法学理论体系的解释和补充。应对数据空间的复杂化，传统法学应当继续扮演理论元叙述的角色，而数据法学突出的实务性和前沿性，也将为法学体系的发展提供充分的补给与反刍。2.数据法学教育的核心在于以数据法学为主干的跨学科复合型人才培养，其关键在于法学研究与信息技术的有机融合，这就要求我们在既有培养模式的基础上，厘清法学教育与数据科学教育的逻辑关系，必须明确数据法学并不等同于尖端数据科学，其科研侧重点、教学培养目标存在交叉，但又有明显差别。数据法学属于法学一级学科，同时借力信息网络技术、数据安全技术尖端学科为支撑。以法学教育为主体，就是要借鉴传统法学教育的理论与实践教学范式，促进法学素养的形成。以网络技术、数据安全为支持，推动这种法学素养向数据技术、数据防范、数据问题等方向的演化，这种演化或许加入了计算机代码、算法、程序、数据等不同于传统法律课题的话语表述，但它并不构成对传统法学体系的颠覆，而是一种法学教育话语体系的更新。可以说，法学仍旧是基础，而数据是现实的关照，前者是基础方法，后者是方法所给予的对象，只不过方法要根据对象的特征进行调整。3.数据法学教育对课程体系建设提出了新的要求。目前，国内各院校数据法学课程建设模式主要有三种：第一种是“三分模式”，以清华大学2019年开设的计算法学专业硕士为例，教学内容对既有法学体例形成了实质性的颠覆，法学、数据科学、法学数据交叉科学构成了“交叉型课程集群”，沿用传统法学教学内容的法学科目仅占三分之一，以数据科学为先导的数据技术教育、交叉学科教育，实现了法学院与强势理工科教学的合并，将编程语言、概率论、线性代数等数据技术基础课程涵盖在内，又以数据与法律的整合类课程，如科技法、专利法、技术规范进行辅助。第二种是“二分模式”，教学内容包括传统法学教育与数据科学教育两个部分，传统法学课程注重教学培养过程中的“法学”含量，数据科学教育则确保教学过程中的“数据”含量，这要求相关院校具备法学和数据科学的学科基础，唯有两类课程的相互影响，才能推动学生产生对数据与法学的思维碰撞与整合。第三种是“综合模式”，这也是目前国内大多数院校开设数据法学的教育模式。该模式将数据科学融入目前法学院的日常教育体例之中，不同学科以课程接力或者课后拓展的形式展开。综合模式对开课学校的理工科背景要求并不高，但是这种模式往往过多偏重法学教育的内容，容易将数据法学等同于知识产权法学、专利法学等具有数据相关性的部门法学教育，是否能够有效实现数据法学的教学效果仍应存疑。4.以科研创新和前沿性资料库弥补教材薄弱的现状。数据法学教育目标在于为新一代信息技术的发展提供人才保障，也为法律行业和法治现代化提供技术支持。正因如此，学术创新能力培养是数据法学教学的重要内容。鉴于教材、教辅资料体系尚未确立的现状，现阶段数据法学教学应在科研训练、问题意识为先导的教学方法上有所突破，间接推动数据法学教学案例、实验、文献等资料的系统性完善。这样不仅跳出了传统法学教育以课堂、教材为核心的旧模式，还推动了科研项目、论文融入教学过程中，增强了学生的参与度，也对前沿性数据政策、法规和行业标准予以关照。借此，可以尝试以数据法学方向为单位建立主文献库，加强文献研读、资料分析与写作指导，同时注重数据分析、计算机编程等技术的实操能力训练，为跨学科研究打下了基础。以数据库的形式拓展资料、文献的存储载体，利用信息技术开展传统课堂、教材的教学模式改革，推动信息化手段在教学资料查阅、利用过程中的便利性，通过数据手段实现数据法学的教学创新。5.实现人才培养与实务需求的对接，不同授课模式可以发挥各自所长。数据法学教育需要通过实践训练和学位论文撰写等环节，培养学生解决信息技术相关法律问题的能力。为此，应当深化实践教学改革，加强实践教学基地、研究生工作站建设和数据法学实验室建设，拓展与互联网法院、信息技术公司、公安执法网安部门的学习与合作，实践第二课堂。对于理工科实力并不突出的学校，可以整合校内外培养资源，突出跨学科人才培养特色。可以实行校内外双导师制度，第一导师由法学院教师和专家担任，第二导师由校内外从事计算机、网络安全研究的教师和专家担任，或者聘请校外实务部门知名专家作为兼职导师辅助培养；制定联合导师、兼职导师管理办法，建立完善兼职导师的遴选、任职、考核、激励、保障和退出等工作机制。法学、计算机学科建设都相对成熟的学校，可以积累教学经验并打造精品教学资源，开发线上线下课程，建立数据法学教育案例库，服务于校内外人才培养，建立数据法学教学领域的“参考样板”。除此之外，传统法学院实习成果转化的多种可能性值得拓展，调研文章、案例研究、智库建议、技术研发、专利申请等多样化应用成果可以作为数据法学学位授予条件的改革试点。在实践过程中，尤其要注重学生法律职业伦理和计算机、大数据应用职业能力的培养。法律职业伦理包括职业道德与执业规则；大数据应用职业能力包括计算机工程、数据分析工程等技术职业思维，如常用编程语言、计算机应用方法及知识、大数据通用工作能力等。唯有面向实务需求的数据法学教育，才能整合法学教育与数据法学教育的优势，实现传统教学模式与方法的突破。
三、结语
数据法学交叉学科的兴起，紧紧围绕党的的战略部署，聚焦国家治理体系和治理能力的现代化。与此同时，数据法学教学也因“跨学科专业”和“跨理论实践”的特征，成为值得讨论的时代教育命题。数据法学教育既集成了数据科学的迅速发展，又打破了传统法学教育相对稳定、固化的态势，使其不得不在解决新问题的过程中整合交叉学科资源并向前发展。无论如何，数据法学教育与传统法学教育的整合，可以将数据信息技术与法律融入培养教授的环节；数据法学教育的培养质量与成果，将直接为中国特色社会主义法律体系建设与发展输送新型人才。数据法学教育的不断改进与发展，是为我国学术研究前沿阵地的关键性突破服务，更是为我国加快建设创新型国家服务。
参考文献
篇7
1传统计算机本科毕业设计现状分析
传统计算机专业课程设置偏重于课堂授课，即理论教学，对实践教学重视不足。首先体现在课时分配上，理论教学授课时间一般要多于实践授课[3]。其次体现在实践资源上，公共计算机实践平台有限，计算机课程同时也是很多计算相关专业的基本必修课或选修课，导致实践资源紧张。实践学习相对于理论学习需要更多的时间来慢慢体会和提升[4]。虽然大部分学生可以自行配置计算机设备，但是没有公共实践课程的强制约束，能自觉在课下进行实践练习的学生很少。这一点也在传统计算机专业本科毕业设计中得到体现。虽然经过了大学本科前三年半共计七个学期的理论学习和实践学习，大部分学生的实践能力依旧非常差。很多学生只是记得简单的编程语言知识，缺乏实际的编程经验，没有真正经历过全面的、系统的实践训练。此外，计算机专业是一个不断快速发展的学科，新知识、新技术不断涌现。而课堂教学内容往往比较固定、更新较慢，教师们也常常需要依照课程教纲授课，能介绍的新知识有限，致使很多学生只关注于书本知识，不了解学科领域最新的发展。在本科毕业设计环节，指导老师选定的课题一般都是自己科研领域的较新或者较前沿的方向[5]，大多数学生没有接触过，需要临时学习，在有限的时间内很难有好的成果产出。总的来说，传统计算机专业本科毕业设计过程暴露出本科培养的两个问题：理论与实践脱节,没有扎实的实践，就不会有对知识的深刻理解；课程设置跟不上学科新进展，所学知识无法满足实际新需求。
2新工科背景下计算机专业发展需求
新工科建设是国家在新一轮科技革命与产业变革的大形势下提出的新时代工科专业发展战略。新工科主演涵盖了与计算机紧密相关的若干专业，如人工智能、大数据、云计算、区块链、虚拟现实等。新工科建设的目的是探索高等教育新模式、新理念，建设工程教育强国，培养“实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力”的新型高素质工科人才。传统的计算机本科教学模式及本科毕业设计实践模式显然无法满足新工科建设的需求。一方面，计算机本科教学对新工科涉及的人工智能、大数据等方向难以做出及时调整；另一方面，毕业设计学生难以在短时间内对新方向开展深入研究。此外，正如第2章节所述，教师们也难以在有限课堂时间内将额外新知识很好地传授给学术[6]。鉴于此，很有必要探索适应于新工科建设需求的全新的计算机专业本科毕业设计培养方法。
3新工科背景下计算机专业本科毕设提升思路
我们旨在改变传统计算机本科毕业设计培养方式的两方面不足：短周期培养和单方向指导。相应地，我们需要开展两方面工作：一方面将本科毕业设计培养贯穿于整个大学培养周期，进行全流程、可跟踪式培养；另一方面用交互式指导模式代替单方向填鸭式指导模式，激发学生兴趣、挖掘学生潜能。
3.1贯穿式培养
计算机专业本科毕业设计贯穿式培养模式主要有两个特点：全周期和可跟踪。全周期是指从大学第一个学期开始就为本科生选配毕业设计指导老师，将毕业设计融入到大学全周期的教学与实践环节中去。需要指出的是，全周期培养并不是一开始就给学生指定毕业设计题目，而是根据学生兴趣及指导老师研究方向，在前期给学生一个相对自由的探索与实践空间，后期再让学生选定毕业设计题目。可跟踪是指整个培养周期内，指导老师可以及时、全面地掌握学生的学习与实践动态，根据具体情况实时调整培养方案。全周期模式有三方面优点：第一，充足的实践。理论需要联系实际，公共实践资源极为有限，更多的私有实践资源分散在指导老师那里。指导老师可以为本科生提供实践的物理空间和设备资源，使学生有充足的实践锻炼，深刻领会课堂所学知识，达到融会贯通的目的；第二，更多的收获。指导老师还可以让研究生协助培养本科生，把研究生丰富的课题研究实践经验传授于本科生；第三，更大的创新空间。本科生思维活跃，融合理论知识和实践锻炼，有利于产生创新性研究成果。可跟踪模式的优点在于指导老师对学生有全面的了解，可以根据学生前期的学习及科研情况选定最终的毕业设计题目，做到因人选题、有的放矢，实现提升毕业设计质量的目的。
3.2交互式培养
计算机专业本科毕业设计的交互式培养是指导老师与学生进行双向的互动，而不是单向的灌输式培养。交互式培养有利于提高学生的主动性、激发学生的活力，使学生有更大的获得感，从而不断激励学生自发地搜集资料、学习知识、加强实践，实现自我综合素质的提升，最终到达毕业设计质量的提升。交互式培养贯彻于整个培养周期，包括前期的学习、实践以及最终毕业设计论文的完成。交互式培养在老师指导、学生反馈、老师与学生讨论以及再指导、再反馈、再讨论的循环往复过程中实现学生潜能的不断发掘与提高。本科毕业设计不是无源之水、无本之木，前期充足的积累才能写出高质量的毕业论文。计算机专业毕业设计不是简单地完成、调试成功了程序，而是针对所选定的题目，根据所学理论知识及调研资料，设计出解决问题的创新方案，并与指导老师不断讨论与优化，在此基础上利用掌握的程序语言和工具，实现毕业设计课题的研究目标。在毕业设计的实现阶段，交互式培养会更加频繁，这个阶段是对整个培养方式的考核，需要在指定时间内实现一个具体的研究课题，并要求有创新性思路。
篇8
在当今世界政治和经济一体化的趋势下，创新已经突破了社会制度和意识形态的藩篱，成为现代知识型社会的发展重心。随着我国市场经济的发展和人民文化生活水平的日益提高，高水平、高质量的文化产品的需求也是越来越高。作为以内容价值为核心的文化产品如何通过创新完善产品品质，增强产品竞争力，满足市场需求，减少运营风险，成为当下文化产业最为关注的焦点。
1.文化产品创新设计的含义及特征
纵观学界对于文化产品概念及其特征的描述，我们发现，大部分学者都认为文化产品属于精神产品的范畴，代表了人类文化的发展方向，是社会发展变化的文化积淀，且文化产品中的精神因素成为主导消费者消费的决定性因素1。作为具有精神产品特征的文化产品消费更成为人类文化符号仪式化价值表达的主要方式。按照文化产品符号生产论的观点，文化产品是由一连串具有特定意义的能指和所指所组成的符号集合，具有文化载体意义的符号内容的生产成为文化产业发展原点和根本2。正因为如此，蕴含在文化产品中的精神因素和文化价值才得以通过符号化的内容加以传播。可见，文化产品本质上是一种符号化的表达，而文化产品的创新设计也正是基于符号化表达的内容内涵和外显的创新设计。
熊彼特认为创新是指“把一种生产要素和生产条件的‘新组合’引入生产体系，并通过市场获得潜在的利润的活动过程”3，创新设计则强调设计的创新，即新思想、新行为或新事物通过产品的设计体现出来。因此，文化产品的创新设计是由一系列新思维、新行为所触发的，使文化产品具有创新性质的文化意义及其符号化表达的过程。伴随着这一过程，文化产品研发人员通过原创性的设计和一定的生产技术将其对文化产业的灵感转化为现实。所以，文化产品的创新设计包含产品文化意义的创新和符号化表达创新两大方面，而这两大方面又统一于内容创生之中。
文化产品种类繁多，产品间特性的差异较大，但作为共性，文化产品的内容生产始终是发展文化产业的最为根本的内容。文化产品创新设计的目标是提升文化产品的价值，即提高产品的文化附加值、完善产品的符号化表达。在提高产品文化附加值方面，科普化设计、创意化设计和立体化设计成为开发重点。在完善符号化表达方面，随着计算机技术、人工智能技术的飞速发展，数字化、智能化和交互化的文化产品，越来越受到消费者的青睐。娱乐化、创意化、立体化化、数字化、智能化和交互化的创新设计已成为文化产品生产企业为适应消费需求向高端化发展而采取的重要举措。具体来讲，文化产品创新设计的特性包括两大主要方面的六项主要内容。
1.1文化意义创新特征
1.1.1科普化设计。娱乐是人类的文化生活得主要内容，但在娱乐大众基础之上的对消费者文化修养的培养同样也极为重要。科普化设计是指将科学普及的思想和内容贯穿在文化产品的内容之中，使其具有教育消费者的社会功能。目前，在文化产品的内容生产中添加科学要素已成为一种内容创新的时尚。
1.1.2创意化设计。创意是文化产品的灵魂，是文化产品的核心内容。创意化设计是指在生产文化产品内容的过程中，研发人员能够不断将新思路、新思维添加到内容创作中，设计出别出心裁且满足消费者需求的文化产品。
1.1.3立体化设计。得到消费者肯定的文化产品在文化意义上必然是立体的。所谓立体化是指文化产品的意义是多角度多层次的，即具有不同文化心里需求类别的消费者可以从同一文化产品中得到不同的启示。因此，立体化设计指研发人员将文化产品的内涵丰富化，多层次、多角度、多方面表现的过程。
1.2符号化表达创新特征。
1.2.1数字化设计。数字化设计是指研发人员将文化产品的外形或外在表现通过应用计算机及其他信息技术使其呈现数字表现的过程。数字化设计的符号表达成为了现代文化产品外在表现的主要形式。
1.2.2智能化设计。人工智能技术的发明和使用大大提高了产品便捷性。文化产品，特别是具有文化引导和文化指向性的产品，其智能化设计的作用和意义凸显。智能化设计是指研发人员从消费者文化消费的特性出发通过应用人工智能技术使将文化产品成为具有便捷性、灵活性特征的外在符号化过程。
1.2.3交互化设计。交互化设计是研发人员指在产品中添加生产者与消费者或消费者之间的信息交流的设计过程。现代信息技术的交互应用，使得文化内容生产者和消费者及消费者之间的进一步有效沟通成为可能。
2.基于内容创生的文化产品创新设计模式
基于内容创生的文化产品创新设计模式在总结前人理论模型和现实操作的基础上，以内容创生为角度，剖析文化产品的内在内容意义创新和外在符号化表达创新的影响因素。按照文化产品创新设计的概念，其是一个由产品研发、技术改进、创新管理等因素共同作用的综合系统。从流程的角度看，宏观的文化产品创新设计是将文化产品设计创意实物化的过程，它不但包括影响文化产品创新设计的内容意义、外部符号化表达因素，还包括于此先关的技术、管理等工作流程。对于文化产品生产组织来说，良好的创新设计环境、有效的组织管理和牢固的对外合作关系对创新设计起到了基础性的支持作用。内在的内容意义创新和外在的符号化表达创新是体现文化产品创新设计的两大主要方面。由技术实现导致的技术创新则是将创新设计转化为现实的关键步骤。内容意义创新、符号化表达创新以及由此导致的技术创新是文化产品创新设计的主要内容。创新设计的成果最终通过文化产品的科普化、创意化、立体化、数字化、智能化和交互化体现出来。
文化产品创新设计宏观模式如图1所示。
3.基于AHP法的影响因素评价原理与流程
进行科学评价时，本着科学性、可比性、可操作性的原则，根据创新设计活动的一般规律，参照文化产品创新设计的广义含义及其构成因素，在对文化产品创新设计所涉及的创新设计环境、组织管理、合作关系、内容意义创新、符号化表达创新、技术实现等多种因素进行概括和抽象的基础上，形成了文化产品创新设计能力评价的3段2级指标组。其中，2级指标是创新设计环境、组织管理、合作关系、研发水平。
指标组中的3级指标如下：（1）创新设计环境包括创新设计环境，包括市场需求、政策扶持、创新物质与精神奖励、鼓励创新的企业文化等；（2）组织管理包括信息获取、信息管理、企业战略、首创精神、创新意识培养、设计能力培养等；（3）合作关系包括合作对象、合作方式和机制等；（4）研发水平包括研发投入、科普化设计水平、创意化设计水平、立体化设计水平、交互化设计水平、数字化设计水平、智能化设计水平和技术实现等。
构成文化产品创新设计能力的因素涉及3个层次，其中绝大多数指标是定性指标，难以量化。可见，文化产品创新设计能力的评价具有多级模糊的特点。科普产品创新设计能力的多级模糊评判法的原理是：通过专家背靠背的调研得到因素权重，再按照评价体系的层次，先对子因素进行评价，将评价结果进行归类整理，然后重复上述方法，进行主因素综合评价，最后归一化处理，得出目标层的定量综合评价。
本论文是湖南师范大学校级青年课题“基于内容创生的文化产业发展历程研究”（编号：09XQN07）、湖南省教育厅社会科学基金项目“湖湘文化与湖南文化产业的发展”（编号：10C0996）的阶段性研究成果。
参考文献：
[1]《文化产业概论》，欧阳友权著，湖南人民出版社，2007年版。
[2]《文化产业管理概论》，李向民等著，书海出版社、山西人民出版社，2006年版。
[3]《社会学研究方法》，艾尔.芭比著，邱泽奇译，华夏出版社，2005年版。
[4]《中国文化产业发展战略研究综述》，王颖，《经济论坛》。2009年1月。
注 释：
1.李向民、王晨、成乔明：《文化产业管理概论》，太原：书海出版社，山西人民出版社，2006年版。
2.李思屈：《数字娱乐产业》，成都：四川大学出版社，2006年版。
篇9
摘要：应用人才培养模式改革是高水平计算机持续发展的保障。文章按照国家和军队应用需求，结合军队院校特色，从保持课程群教学内容的先进性、科学设置课程群、在课程实验与创新实践活动中培养学生应用能力等方面出发，探讨如何依托教学团队优势资源培养高水平计算机应用型人才。.
关键词：课程群建设；计算机应用；教学团队；创新型应用人才；教学改革
1 从走出去到引进来，确保教学内容的先进性
1.1 走出去，拓展教育理念
在国家和军队对计算机应用人才培养需求不断提高的背景下，国防科学技术大学计算机应用教学团队主动跟踪国际计算机应用学科和教育理念的最新发展趋势，科学谋划计算机应用课程群建设方案，在两年多的建设过程中，有计划地选派优秀教员出国访学，把握前沿教育理念，促进团队的教学实力逐渐与国际接轨。近5年来，计算机应用教学团队成员出国参加了多个国际会议，包括SIGGRAPH（Asia）、ICPR2010、SIGIR2010、IJCAI2011、ICIAR2011等，及时掌握了计算机应用方向的最新进展，充实了教学内容。2011年9月教学团队成员赴韩国忠南大学参加NUDT-CNU双边交流会，加强了两校教学和学术交流，扩大了团队的国际影响。
1.2 引进来，促进自身发展
2011年1月国防科学技术大学计算机学院聘请图灵奖获得者康奈尔大学John Hopcroft教授来校讲授课程，来自全国各地的教师、学生以及本校师生共60余人聆听了课程，反响热烈。2011年7月由殷建平教授和祝恩副教授担任主席和PC委员的人工智能领域的国际会议MDAI2011在长沙召开，进一步提升了计算机应用教学团队的实力和国际声誉。
1.3 定路子，保持先进性
计算机应用教学团队拥有1名全国优秀教师、3名全军优秀教师和1名湖南省教学名师。团队建设了多门精品课程，始终结合科研优势，瞄准领域发展前沿，及时更新教学和实验内容，课堂教学强调对原理、方法、实现技术、发展趋势等方面的融会贯通，教学实践凸显综合性、设计性、自主性和创新性。分层次、多元化的培养模式成效显著，培养了大批具有高信息素养和计算机应用能力、具有较强创新意识、技术与指挥并重的高素质人才。教学团队在高性能计算方向具有国际领先的优势，在图形图像处理、智能计算、科学计算、数据处理库管理等方向承担了多项国家自然科学基金、国家863计划等高水平科研项目。
2 面向国家和军队应用需求，科学设置课程群，促进课程体系的整体优化
课程建设是对单门课程的教学内容及其结构作调整和改进，相对于整个课程体系来说是局部优化。课程群建设不仅注重课程内部的衔接和组织，更强调课程之间的关系，这有利于培养学生的贯通能力，提高综合素质。课程群建设始终参照国际国内相关课程体系，从课程内容、实验内容、教材选定等多角度人手进行改革，同时注重科学研究，确保了课程群教学内容的先进性。计算机应用课程群体系如图l所示。
2.1 依据部队实际需求，分层次培养人才，构建动态型课程群
课程群设置紧跟国家和军队信息化建设新需求，通过选派部分老师到部队讲学和体验生活、持续对历届毕业生进行追踪、听取用人单位反馈等多种途径，了解部队新军革对新型军事人才的需求，打破单一类型人才培养模式，采用分层次、多元化的思想，积极探索新型人才培养模式，为部队培养技术和指挥两类人才。前者理论功底扎实、技术操作熟练，胜任技术研发工作；后者懂需求、会技术、能管理，将成为信息系统的需求提出者、软件开发的参与者以及信息系统的维护者的技术型指挥人才。对毕业生的追踪调查结果表明，这种动态型、探索式的创新型课程群建设能够满足国防科学技术大学不同类型学生的任职需要，能够与国家和军队信息化建设的需要紧密结合，凸显学校信息技术优势。
2.2 根据教学团队的科研项目经验优化课程群科学计算在国家和军队武器装备研制与维护中有着极为广泛的应用，如军用计算机的研制、各种导弹的研制与仿真实验、航空航天设备的研发以及各种武器装备的仿真训练器的研制等。这些应用往往都是一些大型的科学工程，怎样科学合理地对科学计算课程子群进行教学改革与创新，使学员毕业后具有科学与工程计算相关方面扎实的基础以及较强的应用能力，这一直是教学团队研究的主要课题。团队教员积极参与部队导师行、武器装备试验基地调研以及武器装备预研课题等工作，努力探索国家和军队对科学计算课程子群的应用能力需求，不断积累经验，力争科学合理地对科学计算课程群进行教学改革与创新，提出课程群在本科阶段设置“数值分析”与“仿真与模拟技术”2门课程。在教学内容改革上，教学团队注重计算机科学与技术专业在数值问题和仿真建模方面有关计算思维训练的要求，较大幅度修订了课程群的授课内容和实验内容，在有限的学时内注意选择与国家和军队应用能力需求相关的核心基础以及应用较广泛的内容，包括数值建模、数值稳定及收敛分析和仿真实验。
3 在“强专业基础、重应用能力”的模式下实施课堂教学
在确定教学内容之后，我们在实际的教学过程中，从便于学生学习的角度出发，根据不同的教学内容尝试了自顶向下逐级分解法、自底向上逐级归纳抽象法、“提纲一展开一小结”法、参与式教学法、目标制导教学法、章回小说式教学法、情感教学法、交互式教学法等多种不同的教学方法和教学技巧。
从2002年开始，课程组便搭建了618因特网、AI天堂和军网多媒体网络教学环境，学生与教师可以在课外进行流畅而生动的沟通互动，教师利用这些平台指导学生开展自学活动。学校军网网络教学平台开通后，课程组精心设计和建设的数据库网络课程、大学计算机基础网络课程、人工智能网络课程等成为课堂教学的有力助手，在辅助教学和帮助学生自主学习方面发挥着巨大作用。
3.1 科学计算课程子群
科学计算首要的应用特色就是一整套解决科学问题的普适的方法论，即数值建模—数值稳定性及收敛性分析—仿真实验。课程组在教学组织上以从简到繁的案例不断强调这一方法。而这一方法在不同问题或同一问题不同环节的应用中也可以融入不同的教学方法，如导弹轨迹的数值建模（案例式）、数值求导的稳定性分析（研讨式）、插值实验扩展的稳定性调试（自主探讨式）等。
3.2 数据管理课程子群
除为本科生开设数据库相关课程外，课程组还结合科研工作建设并完善了先进数据库技术、实用数据库、数据库管理系统、数据仓库与数据挖掘、计算机信息管理系统等一系列课程。指导研究生在分布式数据库系统、海量信息处理、复杂信息系统开发等方向开展课题研究。
3.3 智能计算课程子群
课程组在对麻省理工学院和约克大学的模式识别课程的教学组织方式进行研究的基础上，将模式识别的许多应用研究问题引入课程实践环节。这些研究问题为研究生课题选题提供了依据，部分研究生针对实践环节的研究问题撰写的课程论文经过讨论修改被国际刊物录用。在研讨课程自动指纹识别技术中，介绍国内外的最新研究成果，同时引入课题组的研究成果，针对关键的开放研究问题组织学员进行研究性地学习和讨论，学员经历了查阅剖析文献、学术交流讨论的过程，为从事科学研究打下了基础。
3.4 可视计算课程子群
课程组在查阅国外多本主流教材的基础上，充分将各知识点前后贯通，综合案例式、启发式等多种教学手段，组织学员进行图形实践创作比赛，调动了学员对图形设计的兴趣。针对工程硕士、工学硕士、工学博士分别构建不同的可视计算课程，课程子群设置分层次、重继承、有深度。针对不同课程内容知识结构的特点，从经典的ISAS教学法、MCLA教学法、Workshop教学法和Project-learning教学法中选择合适的教学方法。例如，能力素质模型建立时会涉及数学思维、计算思维、编程实现、团队合作等各项能力。课程组针对不同类型研究生对可视计算技术的目标要求不同，设计相应的能力素质模型。
4 发挥实验室优势，在实践中培养能力
实践教学作为高等教育的重要组成部分，对学生创新精神和动手能力的培养具有不可替代的作用。如何提高学生的创新能力和工程实践能力是课程群体系实践环节设计的关键。实验是吸收、消化课程内容的第一实践环节，实验内容的设计既要考虑对基本知识的理解又要考虑对后续内容的铺垫；既强调知识与技能的融合，又强调创新思维能力的培养。实训是对课程内容的总结，在加强案例教学的同时，遵循学生的认知规律，合理安排实训的内容；既要考虑课程内容衔接，又要考虑加强工程化训练，把提高学生的创新能力和工程实践能力贯穿于整个实践环节的始终。
4.1 加强校企合作，获取最新实验资源
学院与国内外研究机构密切交流与合作，得到了Microsoft、Oracle等公司的技术支持，以Oracle教据库等免费资源作为教学的实验平台，多名教师获得了IBM、Oracle、Microsoft等公司数据库产品的培训合格证，实验软环境得到充分改善。教学团队在实训环节中加强与企业合作，将企业的资源优势与学校的理论知识优势充分结合，共同设计和建设课程群中的实训项目。
4.2 分层次设计递进式的实验内容
整个实验课程体系的设置涵盖技能、基本知识、设计、综合、创新5个层次。实验内容根据各类学生的特点，按演示性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验4个层次组织。各实验项目彼此衔接，循序渐进，便于学生掌握。实验项目选择具有灵活性，既有必做项目，也有较多的选做项目，适应不同层次的学生要求。演示性和验证性实验帮助学生掌握DBMS的一般性操作，综合性实验和设计性实验则重在培养学生的综合应用能力和创新能力，要求学生综合利用程序设计、软件工程、计算机网络、人机交互、信息安全以及数据库课程所学知识，开发一个（基于网络的）MIS系统，设计该系统的安全保障体系，同时要求提供新颖的人机交互界面和交互方式。
4.3 针对不同学生群体设置多元化实践教学方案
考虑到计算机专业与信息大类非计算机专业学生的培养方案不同，我们实施了多元化的实践教学方案。计算机专业学生的实验方案重在综合性和设计性。课程组为该类学生设计了9个实验，旨在培养DBMS的高级使用及研发能力。在2009年之前的培养方案中，学生完成这9个实验之后，还要在软件工程课程设计课程中进行数据库系统的综合设计开发，学生需要完成数据库实验和软件工程实验后，才能体验一个完整的软件开发过程。在2009年的培养方案中，根据信息化建设的需求，我们为计算机专业学生单独开设了数据库课程设计课程，强化学生的信息基础；信息大类非计算机专业学生的实验方案则偏重于验证性和综合性。我们偏向计算机专业应用方向设计了一系列的实验：SQL语句、存储过程、触发器、数据库导入、导出、备份、MIS系统的设计与开发。这些实验旨在强调DBMS一般应用能力的培养。
4.4 结合实际项目设计实训模块
教学团队结合国防科学技术大学“十一五”实验室项目“计算机技术综合实验中心”的建设任务，围绕其中的计算机应用技术方向子项目，设计了“人工智能”基础实践能力训练模块、“机器人中的智能技术”综合实践能力培养项目、“智能信息系统的军事应用”主题创新活动，同时将“人工智能”基础实践能力训练模块细化为专家系统和机器学习两个基础型实验单元以及自然语言处理和神经计算两个提高型实验单元，明确了每个实验单元的目的和内容，包括基于sics prolog的搜索实验和约束满足问题实验、基于移动机器人平台的智能agent实验等。智能计算子群和综合实验子群采用课堂教学与课外活动相结合的方法来加强实践教育，让学生在实践中掌握专业技能，教师全程参与实验指导并在实际的创新实践中培养学生的创新能力。上述一系列活动的开展取得了良好的效果，如基于LEGO机器人的创新实践活动成果在银河之光计算机文化节上和实验室项目检查中获得学校领导和专家的好评。
5 结语
通过近4年的试行，高水平计算机应用人才培养模式改革在国防科学技术大学计算机学院取得实质性成效。目前，计算机应用教学团队培养出的学员超过9000名，他们遍布军内外机关、科研院所、高等学校、部队及地方IT企业。大量调查数据表明，这些学员的综合素质、学术水平、工程实践能力、团队协作能力和创造性思维均得到明显提高，受到用人单位的好评。
参考文献：
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一、引言
长期以来对企业价值评估的经典方法是折现现金流(DCF)法，但是DCF法存在很大的问题：首先，用DCF方法进行估价的前提假设是企业持续稳定经营，未来现金流可预期。该方法隐含了两个不切实际的假设，即企业决策不能延迟而且只能选择投资或不投资，同时项目在未来不会作任何调整。该方法忽略了许多重要的现实影响因素，因而在评价具有经营灵活性或战略成长性的项目时，会低估项目价值，甚至导致错误的决策。其次，DCF法只能估算现有业务未来所产生的现金流价值，而忽略了企业潜在的投资机会可能在未来带来的收益，也忽略了管理者通过灵活地把握各种投资机会所能给企业带来的增值。
实物期权的概念最初是由Myers(1977)提出的，他指出一个投资方案的现金流量，来自于目前所拥有资产的使用，再加上一个对未来投资机会的选择权。当企业面对不确定作出初始投资时，不仅给企业直接带来现金流，而且赋予企业对有价值的“增长机会”进一步投资的权利。如等到项目有了更好的预期回报，或是不确定性降低到一定水平以后再投资，而不必在一开始就投资，这种“等待”也会增加项目的价值。实物期权理论认识到了商业行为灵活性的重要性，特别在现代商业环境下，管理者拥有更大的控制权力，企业经营前景也变得越来越不确定，因此对实物期权的研究也就变得更加重要了。
二、研究实物期权需要考虑的几个因素
为了准确地运用实物期权理论评价投资项目，就必须实际地考虑决策过程中所遇到的各种情况，有针对性地调整期权定价公式。以下几点是需要特别加以考虑的：
1.注意价值漏损和信息成本的影响
价值漏损出现的原因是标的资产的持有者能获得来自标的资产所带来的便利收益。比如股利，专利权收入，储存成本,以及其他暗含的便利收益。在发生价值漏损的时候，实物资产的价值会相应地改变。这时需要根据标的资产的价值漏损，对实物期权定价模型做出相应的调整。通常，将价值漏损设为标的资产不变的百分比，这样处理通常相对简单，而且有效。期权定价基于市场的完全性与有效性，它假设市场是完全的，投资者能获得所需的全部信息。但管理者为了获取所需的信息，必须付出一定的成本，这需要在预期收益项中加以调整得以反映。
2.管理者的信息认知和管理控制能力
标准的“等等看看（waitandsee）”这类研究实物期权的方法，考虑了管理者的管理灵活性，但忽略了管理者的信息认知和管理控制的能力——管理者具备认知信息的能力，他们会主动去收集有关项目的信息，进行市场调研，以及做一些研发实验等。这些行为能够降低项目的不确定性，在进行不可逆投资之前提供许多有价值的信息。其次，公司也可以直接采取行动增加项目的价值，如做广告以增加产品的销量，或是改良产品的品质或增加一些产品的功能。要反映管理者这种积极的控制能力，就需要引入控制变量，在有成本的管理控制环境下，来对实物期权进行估值。
这里需要特别注意的是，期权是项目不确定性（波动率）的增函数。既然管理者的信息认知行为会降低项目的不确定性，这又可能降低项目的期权价值，为什么管理者还要这样做呢？Martzoukos（2001）通过数值分析说明，管理者会选取适宜时机去认知信息，通过提高决策信息的质量，降低将来犯潜在错误的成本，以使得企业能够做出最优决策。
3.引入“顺序期权”
在大多数场合，各种实物期权存在一定的相关性，这种相关性不仅表现在多个投资项目之间的相互关联，而且同一项目内部各子项目之间也前后相关。通常，投资者进行投资时，不是一次性的完全投资，而是分阶段、有顺序地投资。当管理者获得与投资项目相关的信息时，就会重新评价投资项目的价值，并据此决定继续追加投资或撤回投资。其次，后续投资通常与前期所实施的管理控制相关，只有进行了前期投资，才有后续投资的机会。通过前期所收集的相关信息，可以为后续投资提供决策参考。再次，管理者可以通过比较不同投资路径下的投资项目的价值，以选择最优的实施路径。这种阶段性投资的相关性，通过引入路径依赖的思想，可以较好地拟合实际情况。
4.考虑随机事件对项目价值的影响
在标准的实物期权文献中，都假设资产的价值变化遵循几何布朗运动。但是当一些重大信息出现时（政治、疾病问题等），标的资产的价格会发生不连续地变动，即跳跃。默顿指出，标的股票的收益是由“标准几何布朗运动”引起的连续变动和"泊松过程”引起的跳跃共同作用的结果。基于这种考虑，默顿(1976)建立了跳一扩散模型，并给出了在这种模型下欧式看涨期权的定价公式。这时，就需要引入非连续的随机变量，比如泊松过程，来拟合项目价值的实际变化过程。
5.注意期权执行价格的动态变化
通常，我们假定在执行期权时都具有一个确定的执行价格。在市场环境相对稳定时，投资额变化不大，假定一个不变的执行价格具有可行性。但是，对某些投资额起伏很大的投资项目，就需要实事求是地分析投资额变化的特性（变化的期权执行价格），这样才能更准确地评价项目的价值。
6.利用博弈论的方法分析实物期权
实物期权的持有者在行权时，可能并不拥有购买标的资产的独占权利，竞争者可能会提前执行期权。因此，在公司的投资决策过程中，同样也不能忽略竞争对手的存在，需要通过竞争对手所传递出的信息，做出相应的决策。对于这些不确定的问题，需要引入博弈论来分析实物期权。JunichiImai（2004）利用博弈论分析了管理灵活性和竞争相互作用情形下的两阶段实物期权估值问题。Novy（2004）研究了公司在竞争和不确定环境下的最优投资决策问题。他们的研究成果表明，通过引入博弈论能很好地拟合竞争者之间的动态博弈行为，以此更加准确地拟合实际决策过程。
7.人工智能与期权定价相结合
在解决实物期权的定价问题时，只有极少数的模型存在分析解，多数时候只能依靠模拟仿真得到近似的数值解。这些模拟方法的计算需要耗用大量的时间，对于某些实时决策，这些方法就不能很好地满足要求。对于实物期权这类不确定的非线性预测问题，人工智能方法具有较大的优越性。Lajbcygier（1999）研究了利用人工神经网络方法，来对金融衍生产品进行定价。Msrtzoukos（2001）研究了具有隐含合同性质的客户化期权的定价问题。他的研究结果表明，这一方法能很好地满足银行等金融机构的实时决策需求，在计算结果的准确性方面，也能达到令人满意的地步。
三、实物期权在实际运用中需要注意的几个问题
当实物期权越来越多地被用于分析实物投资时，在以下几个方面应加以注意：
1.关注实物期权分析的逻辑和目的
实物期权分析的根本逻辑是金融期权定价技术在新领域的“转换”而不是“外延”，避免在尚未仔细分析实物投资特性的前提下，直接将金融期权定价公式用于实物投资分析。
2.关注实物期权分析与组织管理之间的结合
投资者运用实物期权思想可能会接受短期看似非盈利的项目，如何在组织制度上防范道德风险、保证企业对风险的控制也是一个需要注意的问题。
3.模型的复杂性与实用性相结合
具体的实物期权估价问题，往往涉及复杂的分析过程。对于太复杂的模型，通常不能被管理者所接受，而且在模型的实现上也会带来极大困难。而实物期权分析的目的只是指引决策者选择最优策略，关注基于实物期权的整体决策制定过程，而不像金融期权需要“精确”的价格。为此，管理者就需要在模型的复杂性与实用性之间进行权衡。
四、结束语
实物期权理论是基于金融期权而发展起来的评价方法，国内学者对实物期权理论的研究还不太深入，而将实物期权理论与复杂的决策过程相结合的定量研究文章更是少见。实物期权也不存在固定的分析框架，对于不同的项目，会涉及许多不同的需要考虑的决策因素，这就需要根据每一个具体的投资项目，调整实物期权的定价公式，以求计算出更准确的项目价值。
参考文献：
[1]杨春鹏:实物期权及其运用[F].上海:复旦大学出版社，2003
篇11
智齿科技的名字总会遭人误解为一家医疗类公司，在知乎上看到一个逗趣的回答：问题是“像智齿、阑尾这类作用很小，且有危险风险的身体部位为什么没有在人类进化过程中消失？”徐懿的回复是：“我们公司叫智齿科技，为啥邀请我。”
其实智齿科技的取名颇有些意思，徐懿是个爱看小说的人，对于很多80后来说，小说陪伴了他们的整个青春期，智齿科技的取名就与他曾看过的一本小说有关，源自于郑渊洁的《智齿》，每个看过这本小说的人都渴望拥有一颗黄金通道的智齿。
英雄不问出处
电影《搭车去柏林》当中有句台词：如果你真想做一件事情，那么全世界都会来帮你。”
平台搭建起来，各方都铺设好以后，最主要的就是找用户。对于创业初期的智齿科技来说有乐视、爱施德这样的企业作为智齿客服的第一批用户是一个非常好的起点，“这是运气+我们的实力所造就的。”徐懿说。
智齿科技成立初期时，如果说成功签下乐视是运气，那么之后拿下爱施德和其它企业则是靠实力。爱施德是继乐视之后向智齿科技抛出橄榄枝的大客户，也是智齿科技第一次通过公开竞标的方式达成合作的友商。投标的过程让几位创始人印象深刻，用徐懿的话说“这是意料之外的惊喜。”
几个合伙人从朋友那得知，爱施德招标的时间在当天下午的3点左右，距招标书投递通道关闭只剩下十几个小时。在这之前几位创始人完全没有任何的准备，为了争取到这个机会，4个合伙人开始连夜加班，各自负责一部分，将招标书“凑”上了。但爱施德对参与招标的企业要求有一定规模的注册资金、客户案例等资质。凭当时智齿科技的条件完全不符合招标要求。为了争取机会，4个大老爷们儿又在招标书的第一页附上了一封真诚的信件，大意为：“几个怀着对行业的热情创业的年轻人，想干出一番事业，经历了很多的坎坷和艰辛，如果能中标，我们会用加倍的努力，把项目做到最佳。”就这样第二天招标书顺利交上，最终感动了对方，智齿科技顺利拿下了这笔单子。这大概就是智齿科技骨子里的精神。
徐懿也从不掩饰自己作为一名CEO创业初期的“low”，徐懿说，拿下爱施德的单子后，客户几次要求要去智齿科技的办公场地视察，那时只有一间民宅办公室和4位创始人的智齿科技实在是没办法拿出手让客户信服，几次遭遇这样的情况时都被几个合伙人想办法打球说说好话蒙混过去了。因为要驻场实施的原因，后来几个合伙人干脆直接借用客户公司当办公场地做起了招聘。“很多面试者来了一看，工作环境还挺高大上。”徐懿说，就这样智齿科技一步步完成了自己的内部搭建，从只有4个人的办公场地到今天100多人的团队小有规模。
截至目前，在创立两年多时间里智齿科技的注册用户已经超过17000家企业，覆盖了电商、互联网金融、O2O、游戏、IT服务、在线教育、在线医疗、智能硬件、物流等多个领域，电商领域包括：乐视网、海尔、360商城、Coolpad等；O2O领域服务了：爱鲜蜂、美菜、E袋洗、PP租车等；互联网金融服务了包括宜信、翼龙贷、量化派等顶尖公司等1000多家。
智齿客服的市场逻辑
问及关于智齿科技为什么会选择SaaS客服机器人这个细分领域，徐懿这位计算机专业出身的IT男，开始务实的动起了笔，在纸上给我画起了图纸，做起了市场分析。
由于互联网的高速发展催生了大量客服需求，传统的人工客服费时费力，尤其是在“双十一”这种销售高峰期，客户往往需要等待很长时间，使得消费者用户体验非常糟糕。“以乐视为例，去年‘双十一’，排队人数最高时有1800人”，而智齿科技的初衷就是希望能够通过机器人客服服务帮助企业减少中间环节的繁琐，提高企业效率，并降低企业的人工成本。按徐懿的话说就是将自然语言理解、机器学习及大数据技术有效整合，解决移动时代、体验经济之下传统客服所不能解决的企业客服痛点。
找准行业市场痛点后，智齿科技开发了“机器人+人工”的客服产品。对于智齿客服产品逻辑的设计，徐懿总结有三个要点：一是市场需求大，趋势是必然，传统客服系统必然会被淘汰，客服从成本中心向利润中心转移是趋势，这正是企业选择智齿科技的诱人点；二是做一款好的产品，深入用户需求，解决问题，在互联网行业叫找准痛点然后承接企业对外渠道业务，如网站、微信、微博 、电话和邮件等都要做；三是围绕客服打造企业全沟通与协作平台，让客户发起的事项产生蝴蝶效应调动全公司业务运转。
与市场上大部分客服公司单一产品的形态不同，智齿将机器人客服和人工客服结合起来，简单的问题机器人回答，而机器回答不了的复杂问题，用户可以一键转人工客服。
智齿客服从1.0到4.0
智齿客服是多渠道的、 基于SaaS的智慧客服产品。具有5种接入方式+10分钟部署=统一平台管理：智齿客服全面支持桌面网站、移动网站、微信、微博、App接入方式，仅需10分钟部署（用户只需要把一段代码复制到网站），即可将多平台顾客汇集同一平台管理，简单易上手。
为了更好地帮助企业解决客服问题，智齿客服的产品在短短两年内经历了快速的4次产品迭代，2014年5月，上线智齿客服机器人1.0，为用户提供定制化的客服服务，包括知识库管理、智能问答等；2014年12月时智齿客服机器人2.0上线，完善了机器人客服相关的数据分析服务；为10余家国内顶尖客户提供定制服务，包括乐视网、爱施德、海尔、Coolpad（酷派）等行业巨头。2015年6月，为了让更多企业在智慧客服的革新中受益，公司战略转型SaaS服务，上线全球首款智慧客服产品-智齿客服3.0，在这个版本中，不仅将机器人做得更加智能，同时加入了人工客服的功能，并将人工客服和机器人客服完美地融合在一起，在数据统计上也加入了更多的分析统计内容。
智齿客服4.0在开发过程中走访100多个客户，输出150+份调研报告，想了11个方案，输出四套原形，设计七套UI界面，最终才得以推出。在原有3.0的基础上做了大量的功能完善和增强，增加了多个产品模块，同时开始向更开放的平台进行演进。在产品功能上除了机器人的完善以外，智齿科技还加入了能让整个企业都能与客服协同工作起来的工单功能，同时为了满足现在越来越多的移动办公场景，加入了移动端的客服APP，在统计上智齿客服结合大量企业样本，将企业关注的几乎所有数据都呈现在客户面前，为客户带去了便利。
智齿客服4.0在产品架构上做了改变，能满足超大用户并发的需求，提升了稳定性和可靠性。4.0不再是一个单一的客服产品，而是一个基于客服入口的平台，智齿科技将提供大量的接口来和企业的其他系统进行对接，并且已经开始逐渐开放模块给在智齿科技平台上进行开发的开发者。
徐懿说智齿科技的产品一直坚持的路径是：智能机器人――智能机器人+人工――全客服方案的SaaS客服――连接企业内部和外部客户的客服平台，这也是和用户需求，市场变化等各方面密切关联的。
智齿客服通过机器人+人工客服的产品形态将平均响应时间从60秒降低至5秒，且可以由最专业的客服在知识库录入问题答案，客户在提出此问题时，无论是新老员工只需点击一键发送即可，大大降低了高昂的培训成本。不仅如此，智齿客服全面支持微信、微博、桌面网站、app、移动网站五种渠道的客户统一界面管理，为企业节省接近80%人工成本，提升了工作效率。
在企业管理升级时期，一家企业服务公司无法把企业运营业务都包揽，所以智齿科技还采取了协同方式。比如，一家企业用了钉钉的销售系统，那么要想用智齿的客服系统，二者就得有融合的可能。同时每家企业都有个性化问题，智齿科技还有专门的开发模块供企业自主开发个性化系统功能。
做最好的SaaS客服平台
对于未来，徐懿的想法很简单，立足于客服行业，把客服这个事做得更深更透。
篇12
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)03―0144―03
引言
20世纪是人类科学技术迅速发展的辉煌100年,综合诸多前沿学科和技术的机器人的诞生和机器人学(Robotics)的建立是上世纪科学技术所取得的重大成就的代表之一。从1962年美国万能自动化(Unimation)公司的第一台机器人的投入使用到现在,短短40多年的时间,机器人已从无到有,现在已拥有“百万大军”,在世界各个领域和人民生活的诸多方面忠诚地为人类服务,做出了不可磨灭的贡献。随着机器人技术的蓬勃发展,目前全国的许多高校甚至中小学都开设了机器人教学的相关课程,而且学生的人数在逐年增多。以北京航空航天大学(简称北航)为例,现在每年选修机器人课程的学生都在上百人左右。机器人是一门多学科高度交叉的前沿学科,包括机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等,无论在基础理论方面还是在实践应用方面其发展速度都十分惊人。为了进一步更新教学理念,优化教学策略,保持与国内外机器人教学同步提高,笔者对国内外十几所著名高校的机器人教学情况,就教学大纲、成绩考核等方面进行了调查研究与分析,在此基础上对笔者从事的机器人教学课程进行了改革和探索,提出了一些建议和改革措施,并在近三年北航的《机器人学》教学过程中进行了实践,取得了不错的教学效果。
一 国内外机器人教学的调研
美国是机器人技术的发源地,开展机器人教学的高校比较多,而且教学水平和教学质量在国际上都是首屈一指的。调研的美国高校包括MIT[1]、Stanford[2]、CMU[3]、UC-Berkeley[4]、CIT[5]五所高校,国内高校包括清华大学[6]、上海交通大学[7]、哈尔滨工业大学[8,9]、吉林大学[10]、天津大学[11]、北航六所高校。调研的方式主要是收集各高校网站相关教学信息,包括教学大纲、成绩考核等,通过分析比较,总结经验。
就所调研的国内外高校而言,国内外高校机器人教学特点可概括如下(参见表1和表2):
1 美国高校的机器人启蒙课程或机器人导论等开设在本科,使本科学生对机器人有个普遍的了解,以“讲解+实验+讨论”的形式,利于形象化理解;研究生阶段开设《高级机器人学》等更深层次的课程,进行分方向研究。开设的专业较广,涉及机械工程、电子工程、航空航天、计算机科学等专业,而国内高校本科开设机器人课程的相对较少。
2 国内的机器人课程主要开设在硕士第一学期,部分学校在本科阶段开设《机器人概论》课程,现有将《机器人学》从硕士提到本科的倾向。开设方式多样,如必修、专业选修、全校选修等。国内高校选择教材较集中,选用蔡自兴《机器人学》、熊有伦《机器人学》的居多,部分高校的课外参考书为国外原版教材。
3 美国高校的机器人实验与课堂讲解的学时比例基本上在1:1.5左右,而国内高校的实验学时数相对较少(实验与讲解的比例最高为1: 3.2),半数以上高校的实验课时数为零。例如,MIT的课堂教学学时数与北航的差不多,但实验的学时数已经达到了22学时,而北航的实验学时数为零。
4 就考核方式而言,美国高校的机器人课程都有期中考核,国内高校基本上没有期中考核。此外,美国高校的机器人课程作业考核占的比重比较大,比如CMU的作业考核占到了总成绩的60%。
二 北航机器人教学现状
以北航机器人所为全校研究生开设的《机器人学》这门课程为例,我们的机器人教学还有较多不合理之处:
1 教学内容陈旧。课程的教学大纲是九十年代制定的,十几年了没有什么变化,远远落后于机器人技术的发展。而教师在授课时基本按照教学大纲来执行,对教学内容的更新不多。课程设置的大多还是一些传统基础内容,而从学生的反馈来看他们对该学科的前沿进展和最新成果更加感兴趣,因此需要从兴趣方面引导学生积极地自主学习,在该学科上不但具有扎实的基础同时具有宽广的知识面。
2 教学环节上也存在诸多不合理之处,过多偏重于教师的讲授,学生独立思考、实践的课程根本没有。而实践环节是检验学生创新思维能力的最佳方法, 是锻炼学生对信息的采集、分析、处理和应用等必不可少的重要环节。
为了全面提高机器人教学的质量和学生的培养质量,使学生能真正学到系统深入的机器人知识并具有较强的实际运用能力,为他们在后续的工程实践和研究过程中创造出创新性的研究成果奠定基础,有必要针对上述问题进行《机器人学》课程教学的改革,制定合理的课程内容和教学方案。
三 改革措施与实践效果
针对《机器人学》这门课程存在的问题,基于“能力培养”的主导思想,对该课程进行了改革和探索。
1 教学内容方面的改革
教学内容方面的改革主要包括两方面:
(1)在教学内容上增加了入门介绍的内容。针对我校的大部分研究生在本科阶段未上过机器人相关课程的情况,借鉴国外本科机器人教学的内容和方式,把绪论部分的学时从原来的1学时增加到了2学时,并采用视频、图片、动画、参观等直观形象的方式为学生较系统地介绍机器人的发展历史、分类、用途、研究方向等,让学生在2学时的时间内对机器人这个学科有一个基本的认识,避免了过去绪论时间短,学生还未弄明白学习对象的情况下就开始专业知识的学习。此外,在绪论里面每年都增加新的机器人的研究进展,学生们既了解了历史又开阔了眼界。在过去三年的实践中,上述教学改革得到了学生的好评。
(2)在教学内容上注重了“深度”与“广度”的结合。在以前的机器人教学内容中偏重于知识的深度而忽略了知识的广度,例如偏重于机器人运动学和动力学,机器人控制和运动规划都不讲,这存在一个弊端,即如果有的学生在后期的研究中要进行机器人控制方面的工作,相关的知识是没有学过的,还要重新自学。因此在教学内容上我们降低了机器人运动学和动力学的讲解深度,增加了机器人控制和机器人规划方面的内容,力求通过该课程的学习让学生们既比较深入地掌握了机器人运动学和动力学的基础知识,同时对于其他相关的理论也有一个基本基础和认识。
2 教学方法方面的改革
(1)在教学方式上增加了课堂讨论的环节。以前的机器人教学,主要采用老师讲、学生听的方式,学生与老师之间没有交互的机会,课堂气氛比较沉闷,学生比较容易游离于教学环节之外。为了调动学生学习的积极性,让他们参与到机器人的学习过程中,我们在每章的教学内容中都设置了讨论的问题,让学生自己来表述解题的方法、对问题的看法,并让他们之间进行互相的辩论,老师是作为一个仲裁者的身份进行讨论的组织和总结。在该方式最初试行的时候,由于中国学生天生的内向性格,参入的学生比较少,但在后续的讨论中,越来越多的学生敢于发表自己的观点,并积极地参与辩论。在辩论中学生们都感觉收获很大,对于一些深奥或难理解的问题理解地比较清楚明了了。
(2)在教学方式上增加了现场讲解环节。为了让学生们能够更好地理解和掌握机器人运动学的知识,我们把部分课堂环节改在实验室进行,以真实的机器人为例,讲解机器人的关节、坐标系、D-H建模、正运动学和逆运动学的知识,如图1所示。这种教学方式避免了以往学生学习运动学的知识只是面对机器人简图、缺乏真实案例的弊端,让学生们的学习做到了理论与实际的结合。
(3)在教学方式上增加了专题作业论文的环节。专题作业论文是为了能够扩展学生的知识面,同时把课堂学习的机器人知识与自己未来的研究方向结合起来,选题的内容由学生跟自己的导师商量,格式按照标准的期刊论文的格式来写,必须把一个与学习内容相关的专题内容论述清楚。比如,往届学生有写轮式移动机器人机构的、机器人视觉的、机器人优化控制的,如图2所示。这种专题作业论文既让学生练习了专业论文的写作格式,同时又结合某个专题扩展了学生们的知识面。
(4)在教学方式上增加了实验环节。受我校机器人实验的条件限制,我们一直未能正式地开展机器人的实验课程,但是机器人实验对于锻炼学生的实际操作能力是很重要的。在08年秋季,通过整合部分机器人资源,为学生开设了机器人实验。实验内容是编程控制机器人按自设定的轨迹运动,采用的机器人是ABB的1440。由于学生多机器人少,我们采用了四个学生一个组的方式,大家按组轮流来做实验。尽管学生们在实验中出现了各种各样的错误,但学生们的兴致很高,一直操作到每组许可的时间结束。学生们反映这个实验对于他们锻炼的价值很大,因为把理论和实际之间的这层窗户纸给打通了,让学生们对于这门机器人的课程有了一个系统的认识和理解。
四 结语
机器人课程在各高校中变得越来越普遍,如何结合机器人技术的发展搞好机器人的教学工作是许多机器人教育者关心的问题。笔者通过对国内外部分高校的机器人教学进行调研,并结合我校机器人教学的实际情况,对《机器人学》这门研究生课程进行了改革与探索,在过去三年的改革与实践过程中,取得了不错的教学效果。
本论文得到了北京航空航天大学研究生教育与发展研究专项基金的资助,在此表示感谢。
参考文献
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Research and Practice in Teaching of a Robotics Lesson
ZHAN Qiang YAN Cai-xia CAI Yao
