時間：2023-08-29 09:17:57
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇人工智能科研課題，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
一、人工智能
人工智能（Artificial Intelligence，縮寫為AI），是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它試圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。養(yǎng)老服務(wù)業(yè)人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在家居掃地機器人、語音溝通服務(wù)、家庭體檢、藥物使用建議、家居廚師、家居智能陪伴服務(wù)。
二、養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)“人工智能化”
人工智能上升為國家高級戰(zhàn)略后，國家發(fā)展服務(wù)性制造和生產(chǎn)性制造，同時盡可能的通過服務(wù)業(yè)的再造和完善，改進我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)的對接聯(lián)動效應(yīng)。人、機器、智能機器將共生共存，成為養(yǎng)老服務(wù)工具的新常態(tài)。未來的養(yǎng)老服務(wù)人才不是笨干、累干、苦干，而是實干+巧干，實現(xiàn)腦力勞動的智能機械化，盡可能地減少人力的倦怠感，提高服務(wù)效率、質(zhì)量和速度。智能化，體現(xiàn)在養(yǎng)老服務(wù)人才應(yīng)具備傳播人工智能基礎(chǔ)知識，客觀了解人工智能，有效實現(xiàn)人與機器、智能機器的有效配對組合應(yīng)用，充分發(fā)揮智能機器的保健醫(yī)生、保姆、玩伴、老伴、子女多重功能，倡議自養(yǎng)老。
三、人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)模式
（一）廣播電視大學遠程教育模式――音像媒體
配備養(yǎng)生、人工智能國內(nèi)一流專家，發(fā)揮國家音像媒體的作用，將人工智能家居應(yīng)用的途徑、方式、手段通過網(wǎng)絡(luò)微視頻的形式進行普及。發(fā)揮社區(qū)教育指導中心、社區(qū)大學和社區(qū)教育學院、社區(qū)學校、社區(qū)學習站四級社區(qū)教育辦學網(wǎng)絡(luò)體系的作用，建立社會養(yǎng)老大學，使老年人自己會應(yīng)用人工智能，減低對子女的時間依賴。
（二）公眾號社會宣傳普及模式――微媒體
國家、企業(yè)、社區(qū)應(yīng)建立專題公眾號進行微媒體培訓。從國家層面，要建立人工智能養(yǎng)老服務(wù)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展歷程方面的公眾號；從企業(yè)層面，要建立人工智能機器人養(yǎng)老服務(wù)應(yīng)用說明類的公眾號；從社區(qū)層面，要基于一些鰥寡孤獨建立社群委托服務(wù)型人工智能服務(wù)策略的公眾號。
（三）職業(yè)技術(shù)學院培訓模式――專題高端培訓
目前，人工智能服務(wù)還不能完全普及，故而職業(yè)技術(shù)學院的后備人才首先要建立自我提升的潛意識，此外，職業(yè)技術(shù)學院自身要引進國內(nèi)外的人工智能專家，進行家庭陪護、游戲娛樂、醫(yī)療、做飯、洗衣、洗漱、保健、鍛煉等多重人工智能方面的高端培訓。
（四）民政部門、老齡委聯(lián)合推廣模式――社會傳媒
作為養(yǎng)老服務(wù)的主管部門，民政部門和老齡委要利用廣播、電視、報紙、雜志等對人工智能的發(fā)展趨勢、前景、作用、功能、效益、方式進行宣傳。民政部門要側(cè)重于養(yǎng)老服務(wù)的社區(qū)組織協(xié)調(diào)，老齡委要側(cè)重于制度、規(guī)定、采購人工智能機器方面的政策優(yōu)惠的制定。
（五）社會民間家政服務(wù)組織培養(yǎng)模式――養(yǎng)老院、福利院自組織模式
民間社會力量建立有養(yǎng)老院、福利院，這就對相關(guān)服務(wù)人員的素養(yǎng)提出了時代性的要求。其一，人的社會角色多，時間、精力、體力有限；其二，人工智能是趨勢，必須適應(yīng)并學會使用；其三，要加強前瞻性人才培養(yǎng)，解決勞動倦怠問題，即民間組織自己解決自己的問題，通過人工智能，減少雇員，降低勞動力雇傭成本。
四、人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對策
（一）廣播電視大學養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對策
依托遠程教育系統(tǒng)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺的作用，將人工智能的技能培訓與社區(qū)教育、社會養(yǎng)老大學的建設(shè)并舉；發(fā)揮廣播電視大學的社會服務(wù)功能，與人工智能機器生產(chǎn)企業(yè)搭建戰(zhàn)略伙伴關(guān)系；積極推進產(chǎn)培用一體化建設(shè)，形成網(wǎng)絡(luò)平臺特色模塊；推出廣播電視大學養(yǎng)老服務(wù)精品課教程，以優(yōu)質(zhì)教育品牌打開培訓窗口。
（二）人工智能機器制造企業(yè)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對策
基于居家養(yǎng)老的社會需求利益取向，把脈居家老人和其子女的時間要求，積極開發(fā)、完善人工智能機器的特殊功能，加大資金投入力度，特別加強對情感交互、圖像識別、語音功能的完善；重點做好人工智能機器使用說明，要具有便捷實用性的操作指南，方便人們學習。
（三）職業(yè)技術(shù)學院養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對策
職業(yè)技術(shù)學院作為專職教育機構(gòu)，首先，要提前與職業(yè)高中接軌，進行專職意向高中生的錄取，為養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)獲取意向生。其次，要突出人才培養(yǎng)的實踐應(yīng)用性，購置高端智能機器，讓學生能夠迅速掌握技能，并且能夠進行社會的二次培訓，對購置的智能機器進行租賃和應(yīng)用培訓。
（四）民政部門、老齡委養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對策
民政部門和老齡委要培養(yǎng)高級管理人才，建立養(yǎng)老服務(wù)人才智庫，積極推進國家、企業(yè)、社會的養(yǎng)老服務(wù)人才人工智能化聯(lián)動培養(yǎng)；加大對家庭貧困并且有意向致力于養(yǎng)老服務(wù)的青年才俊的培養(yǎng)支持力度；對人工智能養(yǎng)老服務(wù)高端研發(fā)海歸人才給予政策優(yōu)待；建立城市養(yǎng)老服務(wù)專家群組，定期召開學術(shù)研討會議，增進智慧交流。
（五）社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對策
社區(qū)要加強人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才的典型宣傳，利用宣傳畫的形式傳播人工智能應(yīng)用的優(yōu)勢；積極打造人工智能特色服務(wù)團隊，開展社區(qū)公益性專題培訓，并募集資金購置人工智能機器為特殊群體獻愛心；努力構(gòu)建人工智能養(yǎng)老社區(qū)，采用人工智能的形式鼓勵老年人進行文體娛樂，增強體質(zhì)。
總的來說，在計算機技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代社，人工智能技術(shù)的普及給養(yǎng)老服務(wù)帶來了巨大的便捷。隨之而來的人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才的培養(yǎng)成為了發(fā)揮人工智能養(yǎng)老服務(wù)效用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要培養(yǎng)人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才，可以從遠程教育、社會宣傳普及、學院培訓、政府推廣等模式入手，實現(xiàn)人工智能化養(yǎng)老人才培養(yǎng)模式的多元化。同時，開展遠程教育的過程中運用產(chǎn)品一體化模式，在滿足老人需求的基礎(chǔ)上提升人工智能設(shè)備的人性化操作，重點開展職業(yè)技術(shù)院校的人才培養(yǎng)方式，與民政部門開展緊密合作，積極培養(yǎng)人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才。社區(qū)方面強化人才的教育宣傳工作，全力搭建人工智能養(yǎng)老社區(qū)。
關(guān)鍵詞：計算機科學與技術(shù)；人工智能；智能機器人；實驗室建設(shè)
智能機器人作為一個最為典型的工程系統(tǒng)對象，涵蓋了機械、電氣、信息、通訊、控制、系統(tǒng)等所有現(xiàn)代工程專業(yè)的內(nèi)容，因此機器人作為一個典型的系統(tǒng)對象，是所有創(chuàng)新工程專業(yè)教育改革的理想載體，可以貫穿工程訓練、專業(yè)基礎(chǔ)教育和專業(yè)創(chuàng)新教育的全過程，是教學實驗和研究的最理想的平臺。智能機器人實驗室是一個涉及多學科，測、控充分結(jié)合的實驗室，集各種傳感與執(zhí)行機構(gòu)于一體，又是一個測控一體化的綜合實驗對象。
首都師范大學智能機器人實驗室是專門服務(wù)于智能科學與技術(shù)專業(yè)本科教學和實踐的系統(tǒng)平臺，是高年級智能機器人、模式識別等專業(yè)課程的實踐創(chuàng)新基地。經(jīng)過近10年的建設(shè)發(fā)展，我們在實驗室建設(shè)、實驗體系研究、目標定位等方面積累了一定的經(jīng)驗。
1 實驗室建設(shè)定位和配置
智能機器人與模式識別是智能科學與技術(shù)專業(yè)的特色，其中，智能機器人重點培養(yǎng)學生在智能機器人設(shè)計與開發(fā)、智能機器人傳感器技術(shù)、智能控制、多傳感器信息采集與融合等方面的實際應(yīng)用能力；模式識別是基于信號處理、人工智能、計算機等技術(shù)，用機器代替人去識別和辨識客觀事物，用數(shù)學技術(shù)方法來研究模式的自動處理和判讀的學科內(nèi)容，其相關(guān)系統(tǒng)理論和方法的研究近年來迅速發(fā)展，因此實驗室的建設(shè)主要圍繞這兩門課程的實踐教學和科研活動展開。
實驗室自2005年創(chuàng)建，占地面積約150m2。根據(jù)教學實踐需要，實驗室設(shè)備配置包括通用計算機系統(tǒng)、小型組足球機器人、輪式智能移動機器人平臺、大學生創(chuàng)新實踐中級套件、示教型教學工業(yè)機器人、各種傳感器等。軟件系統(tǒng)包括Matlab、機器人編程系統(tǒng)、通用編程語言環(huán)境、模式識別工具箱等，在這些設(shè)備的基礎(chǔ)上，開展智能科學與技術(shù)的實踐教學。隨著設(shè)備的老化，根據(jù)課程發(fā)展的需要，實驗室即將購進人形機器人、滅火機器人、游歷機器人以及自主設(shè)計機器人的各類配件。
2 實驗室創(chuàng)新實驗體系
2.1 通用創(chuàng)新實驗體系
根據(jù)智能科學與技術(shù)的學科特點，智能機器人實驗室提供循序漸進的系統(tǒng)訓練課程：初級課程、中級課程、高級課程，具體開課情況見表1。
（1）針對低年級學生的系統(tǒng)化基礎(chǔ)工程訓練：學生可以利用該平臺，進行學科基本能力的培養(yǎng)，包括計算思維能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計能力、開發(fā)應(yīng)用能力等；并能夠動手組裝和調(diào)試簡單電路；編寫控制軟件；獲得全方位的、系統(tǒng)化的基礎(chǔ)工程訓練。
（2）針對中年級學生：可以利用該平臺，進行系統(tǒng)能力的培養(yǎng)，要求學生能夠站在系統(tǒng)的全局去看問題、分析問題和解決問題，從而更加深入地學習并實踐自動控制、電子電路、微機原理接口技術(shù)及應(yīng)用、單片機原理與應(yīng)用等學科知識與試驗學習結(jié)合起來。
（3）針對高年級學生：利用該平臺，深入研究目前前沿的學科知識，進行人工智能、圖像處理、語音識別、機器人自主導航、運動控制、機械設(shè)計、機械電子學、電機拖動、機器人學、自動控制、數(shù)字控制、先進控制、智能控制、傳感器、傳感器信息融合、信號處理、模式識別、人工智能、面向?qū)ο缶幊?、軟件工程、圖像處理、語音識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等多學科的研究驗證，進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
2.2 智能機器人課程實踐教學體系
智能機器人是首都師范大學智能科學與技術(shù)高年級學生的重要專業(yè)課程，涉及的學科范圍包括力學、機器人拓撲學、機械學、電子與微電子學、控制論、計算機、生物學、人工智能、系統(tǒng)工程等諸多課程，是理論性、實踐性和綜合性很強的課程，也是培養(yǎng)學生具有機械設(shè)計能力、能夠直接解決實際問題的課程。該課程授課課時為36學時，實驗課時為36學時，達到了1：1的比例。
第一階段，教師以最為典型的能力風暴機器人、示教—再現(xiàn)機器人為教學對象，讓學生掌握基本程序的編制，掌握電機的控制方法，掌握最簡系統(tǒng)的組裝、編程、調(diào)試的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)基本系統(tǒng)的各種控制，實現(xiàn)機器人走正方形、機器人邊唱邊跳等經(jīng)典控制項目，從而對機構(gòu)設(shè)計、軟件編制以及優(yōu)化有一定的認識。
第二階段，設(shè)計和開發(fā)自己的機器人運動機構(gòu)，完成機器人綜合組裝、調(diào)試工作，在第一階段的基礎(chǔ)上增加一些標準傳感器知識，學生可以通過對典型傳感器，如紅外傳感器、光敏傳感器、碰撞開關(guān)、光電編碼器等使用學習，完成機器人跟人走、避障等實驗。另外，學生熟練掌握完整智能控制系統(tǒng)的編程與應(yīng)用方法，為拓展其他各種傳感器與功能模塊的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
第三階段，學生可以在以上基礎(chǔ)上增加其他各種擴展芯片、傳感器、大學生創(chuàng)新模塊套件及執(zhí)行機構(gòu)，熟練應(yīng)用不同傳感器，設(shè)計方案以及試驗環(huán)境來實現(xiàn)不同功能，例如完成語音控制機器人小車、加工車床等試驗。通過這個環(huán)節(jié)，學生可以深入掌握不同傳感器及執(zhí)行機構(gòu)的工作原理與應(yīng)用方法，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
第四階段，面向競賽和學生科研課題，學生獨立進行自主創(chuàng)意或完成指定項目的設(shè)計。在這個階段，學生可以對人工智能、圖像處理、自主導航、遺傳算法等前沿學科進行深入研究及驗證，例如火星隕石標本采集概念機器人的設(shè)計、智能圖書存取系統(tǒng)設(shè)計等。
2.3 模式識別課程實踐教學體系
模式識別課程是首都師范大學智能科學與技術(shù)高年級學生的重要專業(yè)課程，其目的是通過對模式識別基本理論、概念和方法的學習，使學生能夠靈活運用所學知識，借助計算機解決實際工程應(yīng)用中的自動識別問題，其主要任務(wù)是使學生掌握對物體進行分類的有關(guān)理論和方法。實驗課是本課程重要的教學環(huán)節(jié)，目的是使學生掌握模式識別基本分類方法的算法設(shè)計及其驗證方法。提高學生分析問題、解決問題的能力。本課程授課課時36學時，實驗課時時。
第一類實驗是安裝并使用模式識別工具箱。本次實驗可以讓學生了解模式識別軟件的具體形態(tài)、基本設(shè)置以及運行流程，了解基本識別方法的工作過程。
第二類實驗使用常用分類算法進行實驗，例如，貝葉斯分類算法的原理和使用、最近鄰算法的分析試驗。
第三類實驗為課程設(shè)計，例如用支持向量機進行人臉識別。本次實驗可以讓學生掌握支持向量機的運行機理、參數(shù)選擇與快速算法等，了解在實際分類中學習樣本庫的重要性。
3 實驗室發(fā)展成果
3.1 提高科研水平，促進實驗室良性發(fā)展
實踐證明，科研項目的研究對改善學科軟硬件條件作用重大。在帶動實驗室建設(shè)上，科研課題以優(yōu)勢、特色學科為基地，購置大量先進的儀器設(shè)備，構(gòu)建起堅實的實驗條件，在完成科研任務(wù)的同時，轉(zhuǎn)化為學科教學、科研發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，為培養(yǎng)高水平本科人才提供物質(zhì)支撐。首都師范大學智能科學與技術(shù)專業(yè)先后申請主持國家自然科學基金項目等國家級項目4項、省部級項目近20項，校級項目若干，發(fā)表包括SCI、EI檢索在內(nèi)的學術(shù)論文一百多篇，從而極大促進了智能機器人的實驗室建設(shè)，為實驗室的長期發(fā)展創(chuàng)造堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)和持續(xù)的科研動力。
3.2 開展學生科研，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
智能科學與技術(shù)專業(yè)堅持以智能機器人實驗室為依托，鼓勵學生申報、開展各級各類學生科研項目，進行專業(yè)實習、完成畢業(yè)設(shè)計，并按照本科生的學習發(fā)展階段，為學生規(guī)劃科研申報體系，如圖1所示。
近四年來，我們積極組織學生申請全國級大學生創(chuàng)新實驗計劃6項，參與學生近30人。申請校級各類學生科研項目近20項，參與學生近百人。通過有組織地、循序漸進地開展學生科研，學生極大地發(fā)揮了鉆研精神和創(chuàng)新能力。
3.3 通過學科競賽，調(diào)動學生實踐積極性
實驗室為學生提供了一個開放的平臺，并以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、科研素質(zhì)和實踐能力為目標，為學生的成長提供良好的條件。學科競賽富有挑戰(zhàn)性、探索性和趣味性，是學生綜合能力培養(yǎng)的重要手段。參賽的過程，就是學生獨立分析問題、解決問題的能力得到鍛煉和提升的過程。近年來，學校通過組織學生參與競賽，先后獲得2012年全國大學生仿真比賽一等獎、2011年全國大學生仿真比賽二等獎2項、歷年全國Scilab競賽二等獎以上獎項；學生設(shè)計的“火星隕石碎片采集概念機器人”“智能圖書歸還平臺”分別獲得2011年全國首屆大學生智能設(shè)計競賽二等獎；學生設(shè)計的智能小車獲得2012年北京市挑戰(zhàn)杯二等獎。
機器和人類、現(xiàn)實和科幻、邪惡和美好的分界從來沒有像今天這樣如此模糊。眺望未來30年，智能革命的壯闊波瀾，將改寫人類社會對智商的理解和定義。
從AlphaGo說起：Have to win
關(guān)于這場圍棋大賽，先引用一段博士老板Alan Yuille教授(美國頂級機器智能科學家，霍金理論物理學博士)的判斷：
Go is a complex game but still it is finite so with enough computer power，and clever algorithm，the computers will have to win(if not this year，then next year)。(圍棋是一套復雜但有內(nèi)在邏輯和明確計算量的游戲，所以只要計算機遵循圍棋的推演路徑并擁有充裕的運算能力就必然能夠贏得人類、取得勝利，AlphaGo的勝利對于計算機而言只不過是時間問題。)
AlphaGo戰(zhàn)勝人類，美國學術(shù)界早有準備
伴隨著摩爾定律的不斷實現(xiàn)和幾十年來人工智能的軟硬件技術(shù)積累，人工智能其實已經(jīng)悄然改變了我們生活中的許多方面，當我們還在感慨電影中各種AI的強大時，未來已經(jīng)悄然而來，AlphaGo只是這場人工智能大浪潮中的一朵璀璨浪花。
在過去的5年里，人工智能已經(jīng)在語音識別、計算機視覺、語言理解、醫(yī)療健康等領(lǐng)域取得了巨大進展，并在某些領(lǐng)域里超過了人類，比如語音識別、人臉識別等等方面。
以計算機視覺為例，人工智能已經(jīng)發(fā)展出了突破肉眼精度的圖像識別技術(shù)并已被廣泛的應(yīng)用于公安、金融、信息安全等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的價值。而這些進展之所以沒有引起社會轟動，是因為社會中大部分非專業(yè)人員會通過直覺和自身感受而推論出機器識別“人臉”、識別“蘋果”等圖像信息是一件容易的任務(wù)，是一件不同年齡、不同教育背景、不同文化背景的人都能勝任的任務(wù)，在這其中體現(xiàn)不出人工智能的“智能”來。
但站在人工智能發(fā)展的角度，從圍棋和圖像識別的復雜性和不確定型來說，圖像的變化比棋盤的變化要大得多。
圍棋是有可遵循的邏輯、可衡量的計算量的游戲，對于人類大腦的難度在于龐大的計算量和對棋盤宏觀形勢的敏感度；而圖像識別則會在信息抓取和邏輯分析層面呈現(xiàn)出更廣泛意義上的隨機性和不確定性。
通過機器學習將圖像中的信息進行分類解析、最終提取有價值的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是極難的科研課題，從學術(shù)界到工業(yè)界的轉(zhuǎn)化耗費了幾十年的時光。
然而相比于計算機視覺、語言語音理解等其他的進步，AlphaGo的劃時代意義在于它不僅僅縮短了機器與人的智能距離，還將顛覆人與人智商差異的感知。
未來人與人的智商差距不再會是不可彌補的先天差距，而將成為一種可以通過工具而后天獲取的能力，這帶來的會是人類自我價值評估的一次大顛覆，智商對于人的意義將會在一定程度上有所下降。這就像從前算術(shù)不好的，現(xiàn)在用計算器就能補上；未來下棋不好的，可能只是加個AlphaGo就能補上?！爸巧獭边@個詞的定義可能會被迫從形容人和動物差異，變成由人和機器的差異所定義。
第一個十年的變化：The rich get richer(富人更富，強者更強)
從短期來看，讓我們暢想一下在這場大浪潮中，誰會成為最大的受益者呢？
當我們回顧推動人工智能發(fā)展的關(guān)鍵因素時，有三個要素極為重要：數(shù)據(jù)、算法和計算。
AlphaGo這次在全社會范圍內(nèi)對人工智能進行了一場大面積的認知普及，會使得擁有成熟商業(yè)模式和海量數(shù)據(jù)優(yōu)勢的BAT等巨頭重金投入這片市場，彼此間的互相追趕將在市場中形成像google收購deep mind一樣的并購風潮。
同時伴隨著計算能力的不斷提升和算法的持續(xù)優(yōu)化，這將帶來人工智能史上的第一次大規(guī)模應(yīng)用實踐，各巨頭的業(yè)務(wù)將因為人工智能帶來的效率提升而加速拓展，他們相較其它競爭者的優(yōu)勢也會因此不斷加大，這就正如今天的google相對于其他公司一樣。
當資本成為這場競逐游戲的驅(qū)動力時，獲得先發(fā)優(yōu)勢的公司雪球也必將越滾越大，優(yōu)勢將在成長中愈發(fā)明顯，The rich get richer。
未來的思考：人類將重新理解知識、智慧、人性
從遠期來看，人工智能的進步將改寫人類對自我、知識和教育的理解。
倘若，90%的醫(yī)生、律師、教師、程序員能被機器所代替，人們將需要重新開始討論“人”的自我定義和“知識”的新時代價值。
當舊時代下的知識已成為機器人僅需拷貝和執(zhí)行的簡單命令，而“為什么要學法律、學編程等”的疑問及背后對自我價值的疑惑就必將引發(fā)社會教育結(jié)構(gòu)的變革。
過往人與人之間通過知識組合的不同而形成的差異將被人工智能抹平，“高考”等考試測評手段作為廣義上的游戲(game)，就像圍棋一樣，將不再能作為準確評價智慧和學識的方式而被修正。
當在體力勞動和腦力勞動里獨立的人類相對于機器都不再具備經(jīng)濟優(yōu)勢時，人的存在形態(tài)、存在價值和機器的交互融合將成為未來前沿學術(shù)研究的重要課題，這會是一次人類社會的集體迷思、也會是人類價值的再次追尋。
人類的希望？
有人曾說，機器和人的差異是藝術(shù)的創(chuàng)作和欣賞。但這對于人工智能而言，已經(jīng)并不是什么特別難的事情，大概在10年前就已有成熟的學術(shù)成果來用計算機創(chuàng)作梵高風格的作品，在這背后的藝術(shù)風格提煉、學習和再造并不是什么新鮮的技術(shù)。
也有人說，機器和人的差異是情感。但我不確定現(xiàn)今的人類社會對情感的定義是否像對智商一樣，有著廣泛的共識而能成為人類獨特性的特征。情感誕生于本能和動物性，只是在人身上閃爍出了更加多彩的光芒，悲歡喜樂、嬉笑怒罵，這本就是人性中最難以捉摸而妙不可言的部分。
所以，機器和人的區(qū)別最終會是什么呢？在這個恐怕哲學家也難以回答的終極問題下，我想起了最近讀到的這樣一句話，“如果機器認為這場戰(zhàn)斗必敗，那么機器會選擇投降；如果人認為這場戰(zhàn)斗必敗，那么有人會選擇義無反顧的戰(zhàn)斗，直至戰(zhàn)死為止?！?/p>
或許，這句話里已經(jīng)輕輕道出了我們與機器的區(qū)別。
本資源庫包括系列化的教育專家優(yōu)質(zhì)原創(chuàng)教學資源。針對各個學科的特點以及教師教學和學生學習的需要，為每個學科的每個章節(jié)設(shè)計了教材解析、精品教案、精品課件、精品習題、精品課堂、教師輔導、單元復習、知識拓展等模塊，與教材同步，覆蓋了從小學到高中各個階段的主要學科，旨在為廣大教師提供全面的、系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)教學資源，提高教師的信息化水平。
在功能設(shè)計上，電子備課系統(tǒng)以支持新一輪課程改革和“實現(xiàn)素材、智力資源同步建設(shè)共享”為目標，提供瀏覽、查找、使用、資源建設(shè)、資源評論評估、資源打分評估、資源排行、資源管理等強大的功能。
大幅度提升教學水平
大面積提高教學質(zhì)量
迅速提高教學效率
2. 心神電子教學網(wǎng)絡(luò)平臺。
國家教育主管部門重點科研課題，國家“十二五”重大推廣項目?，F(xiàn)代化、智能化資訊環(huán)境、教學環(huán)境、科研環(huán)境的完美結(jié)合，極致打造。集多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體，將教學設(shè)備、教學軟件和教學手段相互結(jié)合，采用嵌入式計算機技術(shù)，圍繞課堂教學實際需求設(shè)計。
功能：多媒體教學、教學觀摩、智能廣播、微格評估、示范課堂、雙向?qū)χv、雙向教學、網(wǎng)絡(luò)中控、校長講話、視頻會議、資源管理、電子教學、廣播電視教學、精品課堂錄播、精品課堂直播、精品課堂點播、遠程教學、公開課堂、遠程視頻會議、遠程微格評估、遠程課堂錄播、遠程在線教研。
系統(tǒng)組成：信息中心、教室教學平臺、網(wǎng)絡(luò)管理平臺、校長辦公平臺、教師工作平臺、管理員工作平臺。
產(chǎn)品特點：
多網(wǎng)合一、一網(wǎng)多用、功能強大。
教育用戶量身設(shè)計，提高工作效率，增強教學效果。
打點評語評估、教學技能評分評估結(jié)合，提高教師的教學水平。
遠程功能平滑與城域網(wǎng)連接，便于學校間的教學互動交流與上級主管部門的考核與決策，目的在于提高區(qū)域的教學水平與教學質(zhì)量，實現(xiàn)區(qū)域教育均衡發(fā)展。
城域網(wǎng)校間互動功能依托互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)城域網(wǎng)功能實現(xiàn)需建專網(wǎng)的弊端。
設(shè)備、教學集中管理，方便學校領(lǐng)導和網(wǎng)絡(luò)管理人員。
3. 全自動錄播系統(tǒng)。
全自動課程錄播系統(tǒng)集多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)、人工智能和自動控制技術(shù)于一體，將授課電腦VGA信號、教師授課和師生互動場景以及課堂板書等進行智能化的跟蹤切換錄制，自動生成課程資源。它將教學設(shè)備、教學理念和教學手段相結(jié)合，實現(xiàn)課堂教學活動全面完整的再現(xiàn)，形成常態(tài)化、自動化、智能化的課堂資源建設(shè)和應(yīng)用平臺。
心神全自動錄播系統(tǒng)有全景模式、電影模式、資源模式的錄制平臺，滿足不同學校、不同課程、不同場景的錄制需求。從應(yīng)用上包含課程錄制、課堂直播、資源管理、課程點播、微格評估、后期編輯的完整的錄播應(yīng)用體系，最終實現(xiàn)錄播教室、微格教室、多媒體教室、演播室“四室合一”。
應(yīng)用系統(tǒng)：
1. 優(yōu)質(zhì)課程資源建設(shè)5. 數(shù)字微格教研評估
2. 網(wǎng)絡(luò)課件制作 6. 教學技能訓練
3. 優(yōu)質(zhì)課程示范教學 7. 專家報告、會議錄制
研修班邀請到華中科技大學徐錦芬教授、上海外國語大學沈騎教授、湖南大學劉正光教授、北京外國語大學王文斌教授以及西安外國語大學王和平教授。專家們分別做了以《學術(shù)文獻的批判性閱讀與分析》、《高校外語青椒科研成功之路》、《外語研究之形而上與形而下》、《跨學科研究：外國語言文學研究的必然趨勢》為題的四場精彩報告。11日晚，劉正光教授給大家?guī)砹恕渡陥箜椖堪咐治觥?，他采用診斷式分析形式，手把手教給老師們國家社科基金申報書撰寫的方法和技巧。12日下午的科研沙龍將本次研修班推向了，大家就論文和課題撰寫及科研工作中出現(xiàn)的其它問題向?qū)＜疫M行現(xiàn)場請教。專家們風格各異，或娓娓道來，或生動形象，他們的學術(shù)精神令人敬佩，讓我受益匪淺。
本次研修班的學習讓我受益頗豐，至少讓我在以下三個方面醍醐灌頂，深入思考：
一、 自身學習態(tài)度的問題。
專家們以自身的經(jīng)歷談外語教育研究，發(fā)現(xiàn)專家為什么是專家，他們有
一個共同的特點是“勤”：勤學習，勤鉆研。而我卻是懶，思想懶惰，行動更懶惰。作為教師，這是致命的缺點。大家都知道一個道理：給人一碗水，自己至少要有一桶水。徐錦芬老師說她是一個全職的家庭主婦，做完家庭主婦該做的事情后，比如中午從廚房收拾完后，直接走進書房。而我卻是直接躺倒床上，睡得著就睡了，睡不著就玩手機，這就是區(qū)別，學習，做學問的態(tài)度不端正。做學問就是要能夠靜下心來去多讀書，廣泛的閱讀，積累一定的綜合知識，再廣泛閱讀與自己專業(yè)領(lǐng)域的書籍，邊讀邊悟，讀多了，自然而然對領(lǐng)域內(nèi)某些問題感興趣，再深入研究，走向?qū)W術(shù)的道路。所以通過本次研修班的學習讓我明白，只要自身學習態(tài)度端正了，搞學術(shù)離我們并不遙遠，是自然而然的道路。
二、職業(yè)危機感及責任感使命感與外語學術(shù)研究的關(guān)系。
隨著信息社會的不斷發(fā)展，智能世界正向我們走來。我們的外語教學作以后會不會被人工智能所取代，這是一個涉及到我們以后還有沒有謀生的本領(lǐng)技能的現(xiàn)實性的問題。學術(shù)是智能不能取代的，是立身之本。沈騎教授和王文并教授就這個問題談到:外語教師自身未把外語教學工作搞清楚，只是簡單地備課，教書，未把學科發(fā)展納入自己的職業(yè)使命中來；當前的外語教學者缺少形而上的素養(yǎng)；一心只教自己的圣賢書，世界在迅速發(fā)展，不關(guān)注外語這門學科外部世界在發(fā)生什么。這些我都對照了，自身都存在這樣的問題。把教書當做一種謀生的工具，不關(guān)注自己所從事的專業(yè)行業(yè)最新研究動向，更別說為社會的發(fā)展在自己從事的領(lǐng)域做出自己的貢獻 。思想是行動的先導，思想境界高，內(nèi)在提高，能夠看見很多問題。只有當我們把外語學科的發(fā)展當做自己職業(yè)的責任和使命，我們搞好學術(shù)才有真正的內(nèi)動力。
三、論文撰寫和科研申報書的方法
Abstract： This design uses Sunplus SPCE061A microcontroller to control four-phase stepper motor， complete the rod drive of smart car front wheel， then drive front wheel steering； through microcontroller to control power amplifier circuit， drive rear wheel shaft of the DC motor， complete forward rewind function； the various traveling control are accomplished by voice recognition， including forward， backward， stop， turn left， turn right. In front of the car is equipped with two intelligent light sensor， which can identify whether will collide an obstacle in front through the changes of left and right lights， and then fed back to the microcontroller for steering control， complete the function of avoiding obstacles.
關(guān)鍵詞： SPCE061A單片機；步進電機；語音小車
Key words： SPCE061A microcontroller；stepper motor；voice car
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）14-0040-02
0 引言
隨著電子工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種電子產(chǎn)品和智能設(shè)備層出不窮，在人工智能的領(lǐng)域里單片機的應(yīng)用有著不可忽視的作用，其硬件結(jié)構(gòu)與計算機軟件的完美結(jié)合，使嵌入式開發(fā)得以實現(xiàn)，C語言和匯編語言的相互配合使得軟硬件的開發(fā)有了更深層次的理念。單片機以其良好的嵌入性能，結(jié)構(gòu)的簡易，及低廉的價格在電子市場上占有一席之地。
對于智能小車的開發(fā)和應(yīng)用早已成為一項多層次多角度的啟發(fā)性科研課題，其可以完成的任務(wù)有很多，大則航空登月的探索采集任務(wù)，小則完成尋跡智能聲控等工程及娛樂任務(wù)。
1.3 功率放大電路 由于單片機的輸出端功率遠遠不夠，帶不動直流電機，所以只能做使能端，做電機的控制引腳。L293就是典型的功率放大芯片，由兩個輸入端的正反相高低電平作為輸入，分別控制直流電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，而兩個輸出端直接接在電機的兩個引腳上，實現(xiàn)功率放大的功能。本設(shè)計就是利用L293功率放大芯片，放大功率，以完成單片機對直流電機的控制。
1.4 電源電路 本設(shè)計電源采用集成7805穩(wěn)壓電路，1腳接12伏電壓并需要10歐電阻分壓，且電阻兩端分別需要兩個并聯(lián)電容100uf 和0.1uf 做瞬時電流緩沖電容
2 軟件部分
本設(shè)計的關(guān)鍵就是利用1k時基中斷的調(diào)用，編寫一個可控頻率和可控個數(shù)的脈沖，以此來控制步進電機的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的turn函數(shù)。再把turn函數(shù)加入語音識別中，完成聲控小車轉(zhuǎn)向；同理加入傳感器程序，把turn函數(shù)作為判斷到傳感器的觸發(fā)信號之后的動作函數(shù)，完成小車遇到障礙物的躲避功能。
3 結(jié)束語
小車的機械連動部分還不是十分穩(wěn)定，齒輪的咬合偶爾還會出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象；輪子和軸的固定都是用手鉆打孔，水平精度不是很高，連桿的傳動軸也是手工打的孔，用螺絲固定作軸，摩擦力較大，還需要進一步調(diào)試和改進。
參考文獻：
[1]李映波.集成電流反饋放大器的應(yīng)用設(shè)計[J].電子技術(shù)，1997.
[2]雷思孝.凌陽16位單片機原理及應(yīng)用[M].西安電子科技大學出版社，2004.
關(guān)鍵詞：研教融合；以研促教；人才培養(yǎng)體系建設(shè)
1 專業(yè)簡介及學科基礎(chǔ)
桂林電子科技大學是廣西壯族自治區(qū)重點建設(shè)高校，由工業(yè)和信息化部與廣西壯族自治區(qū)共建。學校以工為主，電子信息特色鮮明、優(yōu)勢突出，多學科交叉滲透、協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)具有特色的優(yōu)秀應(yīng)用創(chuàng)新型人才是各專業(yè)的主要目標之一。
基于學校已有優(yōu)勢和社會需求，桂林電子科技大學開設(shè)了智能科學與技術(shù)專業(yè)，并于2008年9月首次招生，目前在校生共231人。該專業(yè)現(xiàn)有14名專職教師和2名實驗師，其中，教授（研究員）7人、副教授（副研究員）4人、講師3人、高級實驗師2人；7人擁有博士學位，還有博導2人，碩導11人；人選廣西“新世紀十百千人才工程”1人，廣西百名中青年學科帶頭人1人，廣西高校優(yōu)秀人才1人，在專業(yè)建設(shè)上具備了雄厚的師資力量。
智能科學與技術(shù)專業(yè)歸屬自動化系，成立初期，本著“資源共享、交叉協(xié)調(diào)發(fā)展”的原則，在師資力量和教學平臺等方面，得到了控制理論與控制工程、計算機應(yīng)用、信息與通信工程、儀器科學與技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學、生物醫(yī)學工程等廣西區(qū)重點學科的支持。但是，在建設(shè)過程中，我們也發(fā)現(xiàn)智能科學與技術(shù)專業(yè)并不是自動化、計算機等現(xiàn)有專業(yè)的簡單組合，而是面向前沿高新技術(shù)，具有自己獨特定位和完備教學計劃的新興交叉專業(yè)，在建設(shè)上需要探索求新，呈現(xiàn)自身特色，為社會提供優(yōu)秀人才。經(jīng)過近5年的探索和實踐，我們在智能專業(yè)已形成面向地方產(chǎn)業(yè)的3個特色人才培養(yǎng)方向：智能控制與智能系統(tǒng)、智能信息處理與智能計算、智能傳感與檢測。在科學研究方面，智能專業(yè)也獲得了豐碩成果，已獲廣西科技進步二等獎2項，國家發(fā)明專利授權(quán)10余項，承擔了多項國家自然科學基金、廣西自然科學基金等縱向課題和為地方經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)的大量橫向科研項目。
2 人才培養(yǎng)體系建設(shè)思路與目標
智能專業(yè)具有雄厚的師資力量，已在科研方面取得了良好的成績，同時在人才培養(yǎng)上存在應(yīng)用創(chuàng)新人才的訴求，這啟發(fā)了我們形成科研創(chuàng)新與教學內(nèi)容相融合的人才培養(yǎng)模式。為了在本科教學上實現(xiàn)教學內(nèi)容和科研實踐的有效銜接，一方面我們要求從事科研的教師將前沿知識、新思想引入課堂，開闊學生的視野，提升學生的創(chuàng)新思維能力；另一方面，充分利用學科建設(shè)平臺，建設(shè)高水平、高性能的智能專業(yè)研究室和實驗室。兩者結(jié)合，將教師科研活動和學生實踐活動進行有機融合，互相服務(wù)，爭取利益最大化。
智能科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系建設(shè)的思路為：依托學科優(yōu)勢，以科研團隊為龍頭，以培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新人才為核心，將課程教學和教師承擔的科研項目緊密結(jié)合，進行以研促教、以教促學的專業(yè)人才培養(yǎng)體系建設(shè)。建設(shè)目標為：夯實學生專業(yè)理論基礎(chǔ)，融合專業(yè)相關(guān)知識，激發(fā)專業(yè)學習興趣，明確專業(yè)方向。提升學生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力，培養(yǎng)具有高素質(zhì)的、有特色的智能科學與技術(shù)專業(yè)人才。
3 以科研創(chuàng)新為導向的人才培養(yǎng)體系建設(shè)
為了體現(xiàn)科研在人才培養(yǎng)中的導向作用，首先，我們根據(jù)社會需求和本專業(yè)的科研特長凝練出3個研究方向，并充分利用3個研究方向指導智能專業(yè)的人才培養(yǎng)體系建設(shè)。培養(yǎng)體系保證學生具有明確的學習目標和方向，有效鍛煉學生的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力，進而提升學生的培養(yǎng)質(zhì)量。
3.1 研教融合的專業(yè)課程設(shè)置
根據(jù)該專業(yè)現(xiàn)有的教學基礎(chǔ)、科研項目以及中長期的教學和研究目標，我們在專業(yè)課程設(shè)置上主要分為3個培養(yǎng)方向。
（1）智能控制與智能系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)。針對該領(lǐng)域的培養(yǎng)需求，我們開設(shè)了最優(yōu)控制、智能控制、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、工業(yè)通信與控制網(wǎng)絡(luò)、智能機器人等相關(guān)課程。
（2）智能信息處理與智能計算專業(yè)人才培養(yǎng)。在該領(lǐng)域，我們開設(shè)了人工智能、模式識別、機器學習、智能信息處理、生物信息處理、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘等相關(guān)課程。
（3）智能傳感與檢測專業(yè)人才培養(yǎng)。基于社會在該領(lǐng)域的人才需求現(xiàn)狀，開設(shè)了圖像處理、機器視覺、智能傳感器與檢測等相關(guān)課程。
上述課程設(shè)置是從智能專業(yè)教學和科研團隊目前承擔的項目中凝練出來的。智能專業(yè)的教師隊伍有著豐富的科研經(jīng)驗，所開展的科研項目緊跟廣西區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)需求，和廣西知名企事業(yè)單位有著大量的合作，同時研究問題面向?qū)W科的前沿高新技術(shù)。這些課程能有效支持學生在復雜系統(tǒng)建模與智能控制、嵌入式系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)、精密制造系統(tǒng)中微/納米級智能控制、汽車行駛狀態(tài)智能監(jiān)控和實時故障診斷、智能輪胎系統(tǒng)和車身平衡/穩(wěn)定系統(tǒng)、汽車網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及實現(xiàn)、汽車運動控制與隊列協(xié)同、人體脈絡(luò)建模與分析及疾病診斷、傳感器網(wǎng)絡(luò)及其微協(xié)議、玻璃和橡膠等化工流程的智能控制、藥物檢測、原油評價及環(huán)境智能監(jiān)測等方面進行初級研究和實踐。研教融合的課程設(shè)置使學生的學習目標更加明確，而且能感受到理論知識的具體應(yīng)用場景，激發(fā)了學生的學習興趣和探索精神，收到了良好效果。
3.2 以研促教、以教促學的專業(yè)教學實施方案
為了將教師豐富的科研經(jīng)驗轉(zhuǎn)換到智能專業(yè)的本科教學中，培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、實踐創(chuàng)新能力強的智能專業(yè)人才，我們同時在教師的隊伍建設(shè)、授課內(nèi)容優(yōu)化方面進行了改革，制定訂了以研促教、以教促學、切實可行的專業(yè)教學實施方案，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
（1）教師隊伍建設(shè)。按照制訂的3個研究方向，將教師隊伍劃分為3個團隊。團隊成員根據(jù)自己的特長，在本方向的科研工作和教學工作上各有側(cè)重，即科研隊伍與教學隊伍有機融合在一個團隊中。為避免教學和科研有所脫節(jié)的現(xiàn)象，要求以教學為主的教師，必須參與科研的討論和設(shè)計環(huán)節(jié)，這樣既保證其工作重心在教學任務(wù)上，又保證其視野的開闊性，能夠及時地將前沿知識、創(chuàng)新思維訓練等帶入課堂。
（2）授課內(nèi)容優(yōu)化。在夯實理論基礎(chǔ)的同時，專業(yè)授課內(nèi)容緊跟科研、技術(shù)、應(yīng)用前沿，注重知識的交叉融合。通過凝練科研中的前沿問題和應(yīng)用問題，選出學生可理解甚至可解決的內(nèi)容，將這些內(nèi)容引入到教學過程中，激發(fā)學生的學習興趣。同時，教學隊伍融入科研隊伍保證了授課內(nèi)容的前沿性和啟發(fā)性，在以教學為中心的前提下，在基礎(chǔ)知識的講授和前沿知識的引導方面起到了很好的平衡作用。在專業(yè)課程內(nèi)容上，每門課程從科研項目中有針對性地選取5-10個案例，從而在現(xiàn)實應(yīng)用場景下為理論教學提供現(xiàn)實案例。在授課過程中，教師也注意觀察對研究真正感興趣的學生，讓他們進入課題組，進一步提升他們的動手實踐能力。
以研促教、以教促學的教學實施過程讓學生感受到理論學習和現(xiàn)實應(yīng)用的緊急結(jié)合，找到知識與問題的對應(yīng)，讓專業(yè)相關(guān)知識得到綜合應(yīng)用，加強了學生對本專業(yè)的內(nèi)涵認識，提升了學生的成就感、自信心和使命感。
3.3 教研相長、協(xié)同創(chuàng)新的專業(yè)實踐教學體系
2010年，學院投資200余萬元建成了智能科學與技術(shù)本科專業(yè)實驗室，與原有的自動化區(qū)級實驗示范中心的多個實驗室一起，共同滿足智能專業(yè)相關(guān)課程的教學實驗需要。然而，隨著智能專業(yè)的深入建設(shè)，我們在實驗教學方面，還要緊密結(jié)合科學研究成果，利用學科、專業(yè)積累的科研實踐反哺實驗教學，建設(shè)教研相長、協(xié)同創(chuàng)新的專業(yè)實踐教學體系。
（1）依托科研平臺建設(shè)，提高本科實驗教學條件層次。近年來，學校對重點學科的科研條件建設(shè)增加了大量投入，然而，本科實驗教學條件與科研條件建設(shè)是相輔相成的，科研平臺上購置的大型儀器設(shè)備，在設(shè)備論證、申購和采購、使用管理上既要滿足科研實際需求，又要兼顧教學需要，以此提高設(shè)備使用效率和綜合利用率，同時提升了本科實驗條件層次。例如，2013年利用中地共建資金，我們進一步完善了先進控制與智能控制實驗室、新能源汽車電子與智能控制實驗室，新建了基于視覺的機器人控制實驗室，這些實驗室的建設(shè)充分考慮了對本科生開放，進行大學生創(chuàng)新實驗項目研究的需求。
（2）走校企合作共建之路，拓寬實踐環(huán)節(jié)的渠道。人才培養(yǎng)要符合社會需求，企業(yè)對人才的要求是具體的，我們利用教師手上大量的橫向課題，結(jié)合當?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過與企業(yè)合作共建實驗室、研究中心和培訓基地的形式，為學生的課程設(shè)計、課程實習提供場所，拓寬實踐渠道，推動實踐教學與社會經(jīng)濟發(fā)展的需求并軌。通過有效地校企合作，學生不僅具備了一定的工程實踐經(jīng)驗和應(yīng)用能力，在創(chuàng)新能力上也得到較大提升。
（3）成熟的科研項目向?qū)嵺`環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化。為了使學生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到充分訓練，智能專業(yè)鼓勵教師開發(fā)基于科研項目的實踐類教學項目?？蒲许椖考染哂袝r效性又具有現(xiàn)實意義，教師從橫向和縱向科研項目中選取合適的題材，進行設(shè)計，轉(zhuǎn)換成實踐類課程，讓學生選擇、參與或獨立解決。來源于實踐科研課題的實驗教學項目凝聚了教師多年的科研經(jīng)驗和心得，這些取材于學科前沿的實驗項目在實驗教學中收到良好效果，例如學生在全國大學生電子設(shè)計大賽、中國機器人大賽暨RoboCup公開賽機器人武術(shù)擂臺賽、飛思卡爾智能車大賽、國家級創(chuàng)新實驗項目中都取得了優(yōu)異的成績。
4 結(jié)語
桂林電子科技大學智能科學與技術(shù)專業(yè)近5年來的建設(shè)實踐中，我們堅持科研創(chuàng)新在人才培養(yǎng)中的導向作用，進行研教結(jié)合的人才培養(yǎng)方案制訂，以科研方向引導課程設(shè)置，以科研內(nèi)容豐富課程內(nèi)容、以科研平臺提高實踐環(huán)節(jié)建設(shè)層次，為達到以研促教、以教促學、教研相長、協(xié)同創(chuàng)新的建設(shè)目標，努力探索出一條具有特色的智能科學與技術(shù)本科專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路。截止2013年6月，桂林電子科技大學智能科學與技術(shù)專業(yè)共有兩屆畢業(yè)生畢業(yè)，首屆畢業(yè)生就業(yè)率為90%，第2屆畢業(yè)生除逢全國大學生就業(yè)形式最為嚴峻的2013年，但是第1次就業(yè)率就比去年增長了18%。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)力學實驗，土木工程，實驗教學，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
大賽對土木工程專業(yè)來說，基礎(chǔ)力學實驗是相關(guān)課程中的重要一環(huán)。實驗課程可以演示及論證力學理論，建立直觀的理論與實際結(jié)合的范例，有助于學生對力學知識點的深入理解，這對學習基于力學知識體系的后續(xù)課程非常重要。國家在2010年推出的2010年—2020年中長期教育改革發(fā)展規(guī)劃與人才發(fā)展規(guī)劃兩大綱要的基礎(chǔ)上，提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，意在為建設(shè)創(chuàng)新型國家及工業(yè)現(xiàn)代化積累專業(yè)基礎(chǔ)人才。2015年國家提出第一個制造強國十年(2015年—2025年)戰(zhàn)略“中國制造2025”。2016年我國加入“華盛頓協(xié)議”，本科工程學位實現(xiàn)國際互認;同一年“新工科”正式被提出，并迅速產(chǎn)生“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，拉開了新工科建設(shè)的帷幕［1］。2017年，教育部提出開展示范性虛擬仿真實驗教學(2017年—2020年)。面對這些隨時代不斷重疊變化的指導意見，基礎(chǔ)力學實驗教學在教學科研型高校土木工程專業(yè)中應(yīng)該如何實施，如何緊跟時代步伐通過實驗教學將理論聯(lián)系實際，都是需要思考的問題。
1基礎(chǔ)力學實驗教學中的現(xiàn)狀
以作者工作所在南通大學(通大)為例，開設(shè)基礎(chǔ)力學教學的專業(yè)除了土木、機械、環(huán)工、交通等，隨著辦學的多樣化還包括附屬三本院校及聯(lián)合辦學等部門的相關(guān)專業(yè)。各專業(yè)有自己的學科特點和教學要求，因此在教學環(huán)節(jié)分別構(gòu)建了不同的基礎(chǔ)力學課程體系;力學實驗室建設(shè)涵蓋了理論力學、材料力學和流體力學的相關(guān)內(nèi)容，包含了動手實驗和觀摩實驗。每學年在力學實驗室的上課人次有數(shù)千人，配備的力學實驗室管理教師僅1名，大部分力學任課教師在實驗環(huán)節(jié)需要兼實驗指導老師。講授加實驗這樣的實驗教學模式效率不高，需要分析和調(diào)整。1)實驗進行時理論基礎(chǔ)普遍不扎實。近幾年大學加強了人文學科培養(yǎng)及思想政治課程，另外根據(jù)前述文件大學課程中的實踐教學環(huán)節(jié)，實驗、測量、認知實習及工程訓練等課時數(shù)基本保持，理論課程學時大都被壓縮。比如原先58學時理論課+6學時實驗課的材料力學課程現(xiàn)在降到42學時理論課+6學時實驗課。本應(yīng)該每次實驗之前先對學生講授實驗理論知識，像材料力學實驗相關(guān)的應(yīng)變片橋路、平面應(yīng)力分析、三種基本變形的應(yīng)力、設(shè)備構(gòu)造等都需要時間介紹。但因為實驗設(shè)備日程安排緊湊，常存在理論知識的滯后，若學生未提前預(yù)習加之實驗后不及時深入鞏固，更是達不到實驗課的教學目的。2)實驗少降低了力學學習及思考的積極性。黃再興等［2］通過對比國內(nèi)外工科專業(yè)的力學課程設(shè)置，發(fā)現(xiàn)15年前國內(nèi)力學課程學分占比約為6．4%，國外土木專業(yè)力學學分占比基本在12%左右。而且從力學課程開設(shè)上，國外高校機械和土木專業(yè)除了理論力學、材料力學和流體力學的必修課外，還突出了彈性力學。國內(nèi)現(xiàn)在大部分工科專業(yè)僅開設(shè)理論力學和材料力學，有些干脆合為一門工程力學課程。學分比例上力學的學分比例偏低，理論力學和材料力學總比例低于5%，不到國外的一半;算上結(jié)構(gòu)力學和彈性力學也不超過9%［3］。南通大學土木專業(yè)還要學習結(jié)構(gòu)力學、流體力學兩門基礎(chǔ)力學課，彈性力學在幾年前的課程調(diào)整中已經(jīng)刪減了。涉及到實驗教學需要動手的主要是材料力學和流體力學，分別占大約6學時～8學時;理論力學有部分觀摩實驗，通常機動進行;土力學是土木工程專業(yè)教師指導實驗，其實驗課現(xiàn)狀跟其他力學實驗課類似，故合并討論。力學本身為公認的難學課程，動手機會的削減更會降低學生的學習興趣。整體來說，南通大學基礎(chǔ)力學實驗室硬件建設(shè)上已取得較大成績，如何充分利用是當前要思考的問題。3)實驗內(nèi)容主要是傳統(tǒng)實驗，需要融入創(chuàng)新點。已開設(shè)的力學實驗大都是驗證實驗，像材料力學的彎曲正應(yīng)力、彎扭組合、彈性模量的測定、低碳鋼的拉壓等實驗，流體力學的孔板流速測定、沿程水頭損失、雷諾實驗等。學生按照實驗指導書的步驟進行操作就可以得到預(yù)定的結(jié)果，對培養(yǎng)學生的自主思考和創(chuàng)新能力不利。這些實驗是必要的，但是全中國幾乎所有開設(shè)了材料力學課程和流體力學課程的學校都可以進行相關(guān)的實驗。反而隨著人工智能、3D打印、納米科技、新材料等的進步，似乎在實驗內(nèi)容和形式上也需要跟緊技術(shù)前進的步伐，讓土木專業(yè)畢業(yè)生能盡快適應(yīng)社會需求。大連理工大學通過開設(shè)一些研究創(chuàng)新型實驗，取得了較好的教學效果。其中包括了焊接缺陷損傷、殘余應(yīng)力和結(jié)構(gòu)損傷等的檢測［4］，另外還面向?qū)W生創(chuàng)新實踐開放實驗室，值得借鑒。通大歷年為參加實驗力學競賽和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽而購置的實驗裝置大多閑置，也造成了資源浪費。
2基礎(chǔ)力學實驗教學改革探討
以就業(yè)率為導向的培養(yǎng)目標指引下，高校引入專業(yè)淘汰機制后，提升畢業(yè)生專業(yè)素養(yǎng)需要讓學生能思考實際問題、提出解決方案并動手實施。基礎(chǔ)力學實驗活學活用，結(jié)合理論基礎(chǔ)，能夠幫助解決生產(chǎn)過程中的很多問題，這也是2010年后全國基礎(chǔ)力學實驗競賽開展的初衷。基礎(chǔ)力學實驗在高校教學過程中還是要堅持開展、保證學時、強調(diào)效果、努力創(chuàng)新。擬采取的改革方案見圖1。完成新工科背景下的基礎(chǔ)力學實驗教學基礎(chǔ)力學試驗教學現(xiàn)狀改革方案錯開章節(jié)，保證動手前已熟悉理論時間緊，理論不扎實結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)加微視頻實驗項目少融入力學實驗競賽，教師科研中的力學測試，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽等傳統(tǒng)驗證試驗多，創(chuàng)新點少++圖1基礎(chǔ)力學實驗教學改革方案1)實驗室日程安排緊湊的情況下，可在教學內(nèi)容的次序上稍作調(diào)整。比如說材料力學課本通常會按拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力、彎曲變形、應(yīng)力狀態(tài)和強度理論、組合變形等順序來安排章節(jié)。若所有班級都按部就班地照順序講，就會存在所有班級短期內(nèi)均需要使用實驗室而造成時間沖突。而拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲三種狀態(tài)本身理論體系較獨立，在講完截面法后，講授順序是可以調(diào)整的。教研室內(nèi)部實施時，可按教師人數(shù)1/3來分，錯峰教學。彎扭組合實驗涉及到的知識點較多，課本組合變形章節(jié)又存在拉彎扭、偏心受壓等涉及拉壓的內(nèi)容，就需要在小章節(jié)順序上再適當調(diào)整了。在課堂上先普及實驗理論知識再讓學生動手操作，普遍反響良好。流體力學本身開班數(shù)較少，教學過程中不需要大調(diào)整。一些觀摩實驗通常是在實驗室結(jié)合模型即時講授，再結(jié)合實例加深理解。2)當下微課、互聯(lián)網(wǎng)+教學等層出不窮，力學實驗課也可以結(jié)合這些手段積累微視頻來實施課下學習。21世紀不光是信息技術(shù)的時代，當下更是要進一步發(fā)展人工智能。學生們?nèi)粘Ｉ钪幸央x不開智能手機或平板電腦，獲取信息的渠道遠非20年前可比。微課立足于微視頻，近幾年如火如荼地開展起來了?；A(chǔ)力學實驗主要內(nèi)容重復率較高，完全可以考慮采用10min以內(nèi)的微視頻來實踐課前預(yù)習和課后復習。錄制專任老師講解各實驗操作的視頻，通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)時只配送任課老師自己的視頻給學生即可，保證該課程的連續(xù)性和完整性。微視頻輔助教學因為涉及的內(nèi)容對學生來說較有趣，學起來輕松。這可以解決課程課時減少的問題，同時也不會給學生太多負擔。嘉興學院嘗試進行的力學實驗微視頻教學實踐取得了較好效果，說明其具有可行性［5］。3)授課中可補充力學實驗競賽和老師的科研課題中涉及的力學內(nèi)容。全國基礎(chǔ)力學實驗競賽從2010年至今已舉辦過幾屆了。作者也擔任過兩次江蘇省基礎(chǔ)力學實驗競賽指導老師。競賽內(nèi)容分為筆試部分和動手實驗部分。普通高校教學中，常略過彎曲中心、形心主軸、對形心主軸的慣性矩這些概念，而這些內(nèi)容又會出現(xiàn)在實驗力學競賽中。所以參加實驗力學競賽的學生需要先補充這些知識點。另外，競賽的題目常涉及異形截面、非常規(guī)加載、多樣的材料，對學生來說是很好的鍛煉與提高的機會，能借此深入體會理論和實踐如何聯(lián)系。力學實驗教學中也可以適當將這部分內(nèi)容分段做成微視頻，起到啟發(fā)學生思考的作用，讓他們明白怎么樣學以致用;同時能豐富力學實驗的內(nèi)容，提升學習興趣。任課教師還可以結(jié)合自己的科研課題，講授中普及新材料力學性能、多樣的加/承載方式、構(gòu)件設(shè)計、流固耦合、結(jié)構(gòu)振動、結(jié)構(gòu)選材等，引導學生進入老師所進行的實驗相關(guān)力學環(huán)節(jié)，既活躍課堂又鞏固力學知識。有些能力強的學生還可以提前融入老師的科研團隊，盡早開發(fā)科研潛力。另外大學生創(chuàng)新訓練每年都會開展，適當開放實驗室為學生提供實驗條件也能一舉多得。4)合理利用結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽的裝置開展結(jié)構(gòu)力學拓展實驗。南通大學先后參加過多屆江蘇省結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽，積攢下不少賽題、配套裝置及耗材。配套裝置體型不小、設(shè)計靈活，有較大的發(fā)揮空間，若僅是當屆學生校內(nèi)選拔或練習使用后就閑置，實屬浪費。隨著專業(yè)基礎(chǔ)課程學時的減少，結(jié)構(gòu)力學上機課已取消，學生對該課程的普遍反映是印象不深。大部分同學在進入鋼結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)抗震、橋梁設(shè)計等課程學習時，需要回顧結(jié)構(gòu)力學。課堂上可以利用這些競賽裝置和模型，展現(xiàn)荷載的合理分配、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等，寓教于樂，一舉多得。
3總結(jié)與討論
力學課程相對枯燥，但是力學實驗課是一味很好的調(diào)劑方子，學生普遍對基礎(chǔ)力學實驗課程充滿好奇和興趣。通過力學實驗課程積極引導土木專業(yè)學生思考并利用力學知識解決實際問題，讓他們畢業(yè)后能盡快適應(yīng)工作需求，是值得實踐并改革的課題。這需要教學中不拘泥于課本知識、保證動手之前已有理論基礎(chǔ)、提供充分的課后力學實驗相關(guān)資料。學生也應(yīng)該積極動手、主動學習。教與學兩方面加強互動，才能提高基礎(chǔ)力學實驗課程的效率。在重視實踐教學的大環(huán)境下，更應(yīng)牢牢把握基礎(chǔ)力學實驗課程，在形式和內(nèi)容上不斷改革創(chuàng)新，培養(yǎng)高素質(zhì)人才來服務(wù)社會。當下疫情橫行，南通大學基礎(chǔ)力學試驗教學是通過微視頻加理論的方式來完成。這也算是做到了改革方案中的一條，今后教學中應(yīng)增加競賽或老師科研試驗相關(guān)微視頻，為疫情期間的基礎(chǔ)力學試驗教學加點味。
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