智能科學與技術專業(yè)“機器人大腦”雙培計劃實施

吳細寶　陳雯柏　劉冀偉

摘要：針對北京高等學校高水平人才交叉培養(yǎng)計劃的要求，提出構建智能科學與技術專業(yè)“機器人大腦方向”雙培方案，包括介紹專業(yè)方向培養(yǎng)目標、課程體系與實踐體系，分析總結雙培計劃實施的具體情況，對高校聯(lián)合培養(yǎng)過程中出現的問題進行具體分析。

關鍵詞：機器人大腦；雙培計劃；聯(lián)合培養(yǎng)

1高水平人才交叉培養(yǎng)計劃實施背景

《北京市教育委員會關于印發(fā)北京高等學校高水平人才交叉培養(yǎng)計劃的通知》（京教高[2015]1號）提出共建高校雙方要根據經濟社會發(fā)展急需人才所應具有的知識、能力與素質，聯(lián)合相關行業(yè)企業(yè)，共同制訂專業(yè)和方向的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)標準，構建與之相匹配的專業(yè)培養(yǎng)計劃，包括專業(yè)核心課程體系、實踐能力培養(yǎng)體系和素質提升體系，培養(yǎng)基礎扎實、專業(yè)過硬、能力突出的高素質人才。

北京科技大學、北京信息科技大學智能科學與技術專業(yè)“機器人大腦方向”雙培項目于2015年開始正式實施。目前主要采用“3+1”培養(yǎng)模式，即前3年在北京科技大學自動化學院智能科學與技術專業(yè)學習，第4年在北京信息科技大學自動化學院智能科學與技術專業(yè)學習并完成畢業(yè)論文。

2“機器人大腦方向”雙培方案的構建

北京科技大學是教育部直屬的985、211大學，其智能科學與技術專業(yè)在京為一本招生，而北京信息科技大學為北京市屬學校，其智能科學與技術專業(yè)在京為二本招生。兩校要交叉聯(lián)合培養(yǎng)學生，需要充分考慮兩校的生源情況，在充分論證的基礎上制訂出相應的培養(yǎng)方案。

2015年4—5月，北京信息科技大學與北京科技大學相關負責人先后進行兩次會談，就兩校智能科學與技術專業(yè)的建設情況、雙培計劃的基本情況，“機器人大腦方向”教學計劃和培養(yǎng)方案交換了意見，形成了雙培計劃培養(yǎng)方案制訂的初步設想。兩校的智能科學與技術專業(yè)具有相似的歷史淵源和專業(yè)方向，因此，在充分討論的基礎上，決定以兩校現有的教學計劃為基礎，按市教委雙培的要求修訂“機器人大腦方向”教學計劃和培養(yǎng)方案。兩校分工實施課程教學、實踐教學、學生指導、質量評價、組織學生科技創(chuàng)新、學科競賽等工作。

2.1專業(yè)培養(yǎng)目標

具有堅實的數理基礎、信息技術的基礎知識以及腦科學與認知科學的基礎知識，系統(tǒng)地掌握智能科學技術的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，受到初步科學研究和工程實現的訓練，具備智能系統(tǒng)集成、智能技術應用方面研究和開發(fā)的基本能力。同時具有全面的文化素質、良好的知識結構和較強的新環(huán)境適應能力、自主學習能力和創(chuàng)新意識，并具有良好的語言和計算機運用能力。本科畢業(yè)后能夠在研發(fā)部門、學科交叉研究機構以及高校從事與智能科技相關領域的科研、開發(fā)、管理或教學工作，并可繼續(xù)攻讀智能科學與技術專業(yè)以及相關學科和交叉學科的碩士和博士學位。

2.2專業(yè)課程體系

智能科學技術是一門研究智能現象的本質與機理、智能模擬的方法與技術以及智能機器與智能系統(tǒng)應用的新興學科，由腦科學、認知科學、人工智能、信息科學技術等學科綜合交叉而成。圖1給出的智能科學與技術專業(yè)的知識體系，確定了課程設計的基本原則：智能應用的過程中需要有信息學科中的計算機、通信、控制和檢測等方面技術的支撐；建立以計算機、通信、控制和檢測技術為工具，以智能機器人為載體，結合信息科學和智能科學理論基礎的課程體系。

為體現“機器人大腦”的專業(yè)方向與特色，課程體系中加強了腦科學與認知科學、腦機接口、軟件開發(fā)與應用、虛擬現實技術等內容。表1給出了智能科學與技術“機器人大腦方向”的專業(yè)課程體系，其課程體系模塊設計為計算機基礎、電路基礎、信息與控制基礎、機器智能、智能系統(tǒng)五大模塊。

“機器人大腦方向”專業(yè)核心課程確定為：電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術、信息論與編碼、信號處理、控制工程基礎、嵌入式系統(tǒng)、微機原理與應用、腦科學與認知科學、人工智能基礎、機器人組成原理、計算智能基礎、智能機器人、機器學習等。

2.3專業(yè)實踐體系

按照工程認證相關標準要求，建立了包括金工實習、電子工藝實習、各類課程設計與綜合實驗、工程認識實習、專業(yè)實習（實踐）在內的、完備的、面向工程需要的實踐教學體系，如圖2所示。

3“機器人大腦方向”雙培方案的實施

“機器人大腦方向”雙培計劃是北京地區(qū)高等教育綜合改革的試點，其目的在于推進北京地區(qū)高校之間的合作和優(yōu)質教育資源的共享，提升北京高校辦學水平和人才培養(yǎng)質量。為此，兩校通力合作進行了有益的探索與實踐。

3.1學風建設

北京信息科技大學為雙培學生配備了輔導員和班導師，班導師由學院主管教學的副院長承擔。在新生入學的第一個學期，班導師就從中學生到大學生的過渡、適應大學高強度的學習、學習方式方法、班委改選、期中考試后的總結等方面對學生進行指導。學院組織學生集中晚自習，由班導師、輔導員檢查。同時班導師、輔導員經常走訪宿舍，與同學談心，使他們明確目標并養(yǎng)成良好的學習習慣。

同時，學校通過微信，不定期與共建高校的教師、學生溝通，隨時掌握雙培學生的學習生活狀況，如自動化學院開通的心動傳媒公眾號，成為雙培學生母校情節(jié)的有效紐帶。

3.2學生活動情況

北京信息科技大學和北京科技大學充分利用本校的資源，要求雙培學生積極參加兩校的各類活動，以達到市屬學校和央屬學校聯(lián)合培養(yǎng)學生的目的。例如，北京信息科技大學2015年4月邀請雙培學生開展了師生黨建活動“奔跑的人工智能”研討會，組織專業(yè)引領型學科競賽——新生R Auto杯智能小車競速比賽。

由于北京信息科技大學智能科學與技術專業(yè)在北京市為二本招生，而北京科技大學智能科學與技術專業(yè)為一本招生，導致參加雙培計劃的同學與北京科技大學的同學在錄取分數匕就存在差異，如北京生源的平均分數相差88分，部分同學不適應高強度的學習。經過在北京科技大學半年的學習，雖然雙培計劃的學生入校時基礎較弱，但只要管理嚴格，也能跟上大部分一本學生的腳步。

4結語

作為一種新興的北京市屬學校和央屬學校聯(lián)合培養(yǎng)方式，北京科技大學和北京信息科學大學雙培計劃實行1年多來，在課程體系建設、專業(yè)建設等方面均初見成效，下一步將借助人工智能協(xié)會教育專業(yè)委員會的力量共同就智能科學與技術專業(yè)的教學問題，特別是機器人大腦方向，進一步完善教學計劃和培養(yǎng)方案，同時利用兩校資源開始籌建虛擬教研室。

（編輯：彭遠紅）