时间：2023-03-02 14:59:04
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇体智能课程总结，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：人工智能 优选教材 考核方式内容 手段 实践
人工智能（Aritificial Intelligence，英文缩写为AI）是一门综合了应用数学、自动控制、模式识别、系统工程、计算机科学和心理学等多种学科交叉融合而发展起来的的一门新型学科，是21世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。它是研究智能机器所执行的通常与人类智能有关的职能行为，如推理、证明、感知、规划和问题求解等思维活动，来解决人类处理的复杂问题。人工智能紧跟世界社会进步和科技发展的步伐，与时俱进，有关人工智能的许多研究成果已经广泛应用到国防建设、工业生产、国民生活中的各个领域。在信息网络和知识经济时代，人工智能现已成为一个广受重视且有着广阔应用潜能的前沿学科，必将为推动科学技术的进步和产业的发展发挥更大的作用。因此在我国的大中专院校中开展人工智能这门课的教学与科研工作显得十分紧迫。迄今为止，全国绝大多数工科院校中的自动控制、计算机/软件工程、电气工程、机械工程、应用数学等相关专业都开设了人工智能这门课程。南京邮电大学自动化学院自2005年成立至今，一直将“人工智能”列为自动化专业本科生的选修课程，到目前为止已经有八年的历史了。由于南京邮电大学是一所以邮电、通信、电子、计算机、自动化为特色的工科院校，因此，学校所开设的许多专业都迫切需要用人工智能理论和方法解决科研中的实际问题。在问题需求的推动下，南邮人经过多年的努力工作，在人工智能科研方面取得了丰硕的成果，如物联网学院所开发的现代智能物流系统、自动化学院所开发的城市交通流量控制与决策系统，为本课程的开设提供了典型的教学案例。我们结合近几年的实际教学经验，从优选教材、考核方式、教学内容调整、教学手段的改进和实践教学等方面对人工智能课程教学方法进行了总结归纳。
一、优选教材
目前，国内有关人工智能课程的中英版教材种类非常多，遵循实用、简单、够用的原则，再经过授课老师和学生们的共同调研，我们选用由中南大学蔡自兴教授主编的《人工智能及其应用》第三版作为南邮本课程的授课教材。本书覆盖的人工智能知识体系比较全面，包含知识表示、搜索推理、模糊计算、专家系统等。本书主要针对计算机、自动化、电气工程等本科专业的学生所编写，内容基础，难度适中。蔡教授所编写的这本教材全面地介绍了人工智能的研究内容与应用领域，做到了内容新颖、简单易懂、兼顾基础和应用，受到了全国广大师生们的一致好评，多年的教学实践证明我们所选择的教材是恰当的、正确的。
二、考核方式
在全国大部分高等院校，“人工智能”这门课大都选择开卷考试的方式来进行考核。为了强化学生对人工智能这门课基础知识的掌握，南京邮电大学自动化学院选用闭卷考试的方式来进行考核。为了打消部分学生想在期末闭卷考试中通过作弊手段来完成人工智能这门课考核的侥幸心理，我们加强了对学生平时考勤成绩、课下作业成绩和实验成绩的考核，从而杜绝了“一纸定成绩”的现象。我们对人工智能这门课的最后期末成绩是按如下权重来划分的：平时考勤成绩占10%、课下作业成绩占10%、实验成绩占20%、最后的期末考试卷面成绩只占60%。为了克服国家现行教育体制的弊端，避免学生“机械式”地的应对教学和考试，我们对考试题型进行了调整，不再是以往的填空、选择、简答等题型，而是改为以解决实际问题为导向的应用题型为主，这样学生只需要在理解授课内容的基础上利用自己的思维来解题就可以了，这也体现了国家目前正在提倡的应用型教学导向。
三、教学内容调整
对于本科生而言，人工智能这门课程所需要讲授的内容实在太多，由于课时所限，我们必须精简教学内容，让学生在掌握基础知识的同时，也能够了解它的具体应用。因此，我们将人工智能这门课程的教学内容分为两个部分：第一部分是基本理论和方法，包括人工智能的概述、知识表示方法、确定性推理方法等；第二部分为人工智能研究成果的具体应用，包括神经元网络计算、模糊智能计算、专家知识库系统、机器语言学习等。通过对教材内容的合理调整和安排，使得授课计划能够比较全面地覆盖了人工智能这门课程的基本知识点，从而满足了学生们的求知需求。
四、教学手段的改进
（一） 激发学生的学习兴趣
经过长时间的教学我们发现，在选修“人工智能”这门课程时，每个学生的心中所想各有不同，这些学生在刚开始学习时兴趣还比较强烈，但随着教学内容变得越来越抽象，学生逐渐对这本课的学习失去了信心，甚至上课时间不去听课，使授课教师对教学也渐渐失去了信心，导致恶性循环，严重影响了教学质量。针对这种现象，我们认为，在开课前充分激发学生的学习兴趣是很有必要的。我们要结合学校的实验条件，开课前给学生演示“机器人医疗服务”实验，通过该实验的演示，让学生们看到机器人能够给病人提供多项人性化的服务，理解人工智能技术在开发医疗服务机器人多项关键技术中的应用，让学生在开课前能够对本课程的学习产生极大的兴趣，实践证明这种方法是有效的。
（二） 借助多媒体教学
多媒体教学是现代教学过程中一种非常重要的形式，它往往根据教学目的和学生们的特点，通过合理的设计、选择教材内容，应用公式、图形、文字、视频等多种媒体信息进行有机组合并通过电脑和投影机显示出来，与传统教学手段相结合，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。人工智能这门课具有针对性强、内容抽象、公式繁琐等特点，学生学习起来比较困难，为了让学生生动、形象地学习该课程，我们在教学过程中充分利用了多媒体技术来组织教学。例如在课堂教学过程中播放南邮自动化学院梁志伟博士带领学生所开发的“智能足球机器人”比赛片段；让学生在线观看北京大学工学院谢广明博士带领学生所开发的“自主视觉机器鱼”录像片段等。在讲解某些重要的求解算法时，借助Matlab软件和投影机，直接展现该算法的求解过程，从而改善了课程教学的形式，提高了教学质量。
（三）提倡课堂辩论
我们在教学过程中打破了传统的“老师讲课学生听课”的教学模式，多次组织课堂辩论，辩论的主题包括人工智能研究过程中出现的技术困惑、人工智能研究成果转化中的市场前景等。如组织了“电脑PK人脑”“电脑是否让电视消失”“电脑的未来发展方向在哪里”等一系列辩论会。经过激烈的辩论，无论正方还是反方都感觉自己收获很大，增长了知识，开阔了眼界。在教学过程中通过将学生由“被动听课”角色变换为“主动参与”角色，大大地调动了学生的学习积极性，从而提高了课堂教学质量。
五、实践教学
实践教学是课堂教学不可缺少的重要组成部分，通过让学生亲自动手实验来对理论知识进行检验和应用是目前国内外各个大学提高学生综合素质、增强学生市场竞争力的重要手段。人工智能实验教学的目的是让学生通过亲自动手体会授课中的各种智能控制算法，从而使学生能够更加形象地掌握课本知识。人工智能教学计划安排了4学时实验课，设置了“传教士和野人过河”“机器人路径规划”这两个人工智能问题，要求学生独立完成这2个实验题目的编程，并书写实验报告。通过实验，学生动手实践了课堂上所掌握的理论知识，加深了对智能算法的理解。
人工智能是一门实用性较强的课程，我们总结了近几年来的教学经验，从优选教材、考核方式、教学内容调整、教学手段的改进和实践教学五个方面对人工智能课程教学进行了总结。从学生的反馈来看，我们所总结的教学经验对于指导新教师讲授“人工智能”这门课程具有积极的作用，需要指出的是，我们仍有很多不足之处，需要在以后的教学过程中不断努力完善，提高自己的教学能力，争取更好的教学效果。
参考文献
[1]蔡自兴，徐光佑.人工智能及其应用[M].北京：清华大学出版社，2003.
[2]路小英，周桂红，赵艳等.高等农业院校《人工智能》课程的教学研究与实践[J].河北农业大学学报：农林教育版，2007，9（4）：66-68.
[3]马建斌，李阅历，高媛. 人工智能课程教学的探索与实践[J].河北农业大学学报：农林教育版，2011，13（3）：330-332.
[4]赵海波.人工智能课程教学方法的探讨[J].科技信息，2011，（7）：541.
关键词：智能计算；课程特点；教学方法；教学效果
1 背景
目前，智能计算已成为人工智能界一个研究的热点领域，研究的最终目标就是为了实现真正意义的人工智能图景，为了让计算机和集成有计算功能的各种工具及设备更加独立、更加聪明、能够自主思考和行动，最终成为我们工作和生活中必不可少的得力助手。特别，物联网作为信息产业第三次浪潮，从物联网的概念中，我们不难看出它与计算，特别是智能计算的密切联系，现在的互联网上各种终端之间、它们与服务器端和存储系统之间的沟通与互相响应，其实都是有人在后面操作和控制的，但是在未来的物联网里，物与物、物与人以及物与计算机设备之间的协作则要实现智能化和自动化，不需要人们花费太多的时间去介入、控制和管理。
举例来说，一个物联网时代的超市，其物流完全可以实现全自动化的管理。例如它可以通过设置在货架和仓库中的RFID标签读取设备了解存货信息，一旦要出现缺货现象时，它就会立即将信息发送给超市的服务器系统，并由它自动联系行驶在路上的众多送货车辆里的计算机系统，查找哪辆货车中有足够的相应商品，最后才会通知相关的司机，让他将车驶向缺货的超市，而此前的一切计算和通信的过程，都无需人工介入。
通过这个例子可以了解到，即时了解外界的环境和需求变化，并就变化进行智能化、自动化的信息处理和通信就是物联网的核心技术。而这一技术，其实就是智能计算技术。智能计算的理论与方法已成功应用于几乎所有的科学与工程领域，特别是非线性系统辨识与控制、模式识别与智能系统、复杂系统建模与预测、计算材料学、生物医学图像处理、生物信息学与系统生物学等。因此，学习和研究智能计算技术，推动智能科学技术专业教育，培养高层次智能计算技术人才，有着极为重要的现实意义。
在国外，开设智能计算课程的大学已非常普遍。在国内，近几年开设智能计算课程的中国大学越来越多，如清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、中国科技大学、西安电子科技大学等。另外，在计算机、电子、自动化、系统和控制、材料等有关的国际会议上，均有智能计算相关的研究主题。智能计算相关的国际杂志和协会近几年也越来越多，如：Spring出版的Swarm Intelligence，IEEE出版的IEEE Transactions on Evolutionary Computation，IEEE／ACM Transactions 0nComputationalBiology andBioinformatics等学术刊物。随着计算机技术及相关前沿学科的发展，智能计算已经成为计算机、信息技术等专业开设的必修课之一，国内外有关智能计算的教学内容基本上大同小异。我校从2005年开始，在计算机应用技术、计算数学硕士点开设智能计算必修课程，笔者主讲该课程，以下结合自己的教学实践，谈谈研究生智能计算课程的一些教学方法和经验，并提出自己对该课程建设的一些看法和建议。
2 教学内容及课程特点
智能计算课程的主要内容包括：人工神经网络、进化算法、模糊系统、人工免疫系统、群体智能(模拟退火、蚁群、粒子群、蜂群、鱼群、人口迁移、萤火虫算法等)、量子计算、DNA计算等。智能计算不同于其他课程特点，它是一个交叉学科，主要特点有以下几方面。
1)仿生法：仿生是智能计算一个非常重要的研究方法，它强调向自然界学习，采用类比的方法，通过模仿其中的原理规律以得到解决问题的一般方法。如蚁群、粒子群、蜂群、鱼群、萤火虫算法等，无不体现了仿生这一研究方法。此外，还有很多群智能算法通过模仿一些自然或物理现象和规律，如模拟退火算法通过模拟液体的结晶过程设计；免疫算法是模拟生物、植物或动物免疫系统自适应调节功能设计的；量子、分子计算模拟量子论原理而设计；人工神经网络是模拟人的大脑结构及信号处理过程而设计的；进化算法是基于达尔文的“优胜劣汰、适者生存”原理设计的。
2)实验法：智能计算源自于计算机技术的发展及人们对自然界的深入思考，其中的算法有着合理的仿生背景，要彻底说清楚算法为什么行之有效，目前大多算法都缺乏严格的数学理论证明，从数学的角度分析算法的性能是比较困难的。因此，只能通过计算机仿真实验去分析算法的性能，通过实验分析提高对算法机理的认识，然后，寻求理论上的严格证明，改进算法的性能。
3)融合策略：大量复杂问题的存在使得没有一个算法是通用的，同样，智能计算中的方法各有有点，也都有不足之处。算法的融合策略是取长补短，将不同的算法有机地结合起来，以提高算法的整体性能，提高算法的求解能力。融合策略通常将待融合的算法采用“串联”、“并联”、“包含”等模型来融合，其中待融合的算法考虑将智能算法和传统的算法结合起来。这一方面，人们己作了大量的工作，取得了良好的效果。
4)系统理论：智能计算是为了解决复杂问题而发展起来的，系统理论主要包括协同论、突变论和耗散结构等内容，这些对于指导算法设计、改进算法和理解算法的复杂行为方面有指导意义。
3 教学方法及教材建设
针对智能计算课程内容及其研究内容，根据研究生教育规律、研究生学习的特点，笔者采用的教学方法是“课堂讲授、问题讨论、课外研读”相结合的教学方法，借助于多媒体教学手段，采用动漫技术来实现智能算法的仿生机制，从源头上让学生体会每一种智能算法的仿生机制或一些自然或物理现象和规律，归纳起来有以下几点：
1)结合智能计算课程的特点，确立“以大自然、社会等为学习对象，善于观察其仿生机制或一些自然或物理现象和规律”作为理解智能计算课程概念、原理的关键点。
2)启发学生在理解仿生机制或一些自然或物理现象和规律的基础上，抽象出模拟进化计算的一般框架。
3)讲解计算智能的有关理论和算法，课程中穿插了大量的研究案例，告诉研究生如何使用计算智能方法解决各个工程领域的具体问题。
4)要求学生通过具体的研究项目，亲自编写自己的算法程序源代码，培养研究生独立解决问题的能力。总之，随着计算智能的快速发展，每年我们的教，学内容和课件都在更新，以包括最新的研究内容，尤其是我们自己的研究内容，扩大研究生的知识范围。
近几年，我们使用过国内出版的多种有关智能计算教材，如高等教育出版社的《计算智能(第一分册)》、科学出版社的《计算智能中的仿生学：理论与算法》、《计算智能――理论、技术与应用》等教材，但很快发现其中很多地方不适用，因此，我们在教学的过程中，对目前国内出版有关智能计算教材，结合我们课题的研究，针对性选取一些内容来制作课件和讲义进行教学。因此，建议智能计算相关专业的协会或出版社尽快组织教学经验教师编写适合于研究生教学的智能计算教材。
4 教学效果评价方法
智能计算理论与应用这门具体课程来说，最重要的是注重学生的交叉学科知识和能力的培养。因此，本课程学习结束考察方式主要采用：1)闭卷考试。主要考察对智能算法原理的理解和综合运用能力。2)小作业。要求对介绍过群智能算法总结、分析、对比等，形成一个简要总结报告，对介绍过多种智能算法的概念、原理、方法、应用等方面进行总结。3)大作业。检查学生的动手编程能力，要求对介绍过群智能算法的源代码集成，形成一个演示系统。该门课成绩分配如下：成绩=闭卷考试(50％)+小作业(30％)+大作业(20％)。
5 结语
智能计算是随着计算机技术的飞速发展和人们对自然界的深入理解而发展起来，它强调对人类和其他生物、植物等智能行为的模拟，注重向自然界学习，汲取其中有益的规律和原理。与传统的方法相比，智能计算具有自适应、并行性、全局搜索等能力，尤其可解决一些大规模复杂问题。智能计算是人们研究自然以及人类社会自身的一种非常有效的手段，其应用前景非常广泛，目前已经成为人工智能界研究的热点领域。因此，在计算机科学与技术、人工智能等相关专业开设智能计算课程是势在必行，这有着重要的现实意义。
参考文献：
[1]徐宗本.计算智能(第一分册)：模拟进化计算[M]，北京：高等教育出版社，2004：124－132。
[2]徐宗本，张讲社，郑亚林.计算智能中的仿生学：理论与算法[M].北京：科学出版社，200 3：1－9。
【关键词】多元智能理论；实务教学；因材施教；小组合作；课堂讨论
一、多元智能理论的内容特征和对高等职业教育的借鉴意义
美国教育改革首席科学家霍华德・加德纳于1983年创立多元智能理论。他提出：“智能是在某种社会或文化环境的价值标准下，个体用于解决自己遇到的真正的难题或生产及创造出有效产品所需要的能力”。人类具有八项彼此独立的智能：语言智能、数理逻辑智能、空间智能、身体运动智能、音乐节奏智能、人际关系智能、自我认知智能和自然智能等八种智能。尽管个体身上都存在着相对独立的八种智能，但不同环境和教育条件下个体智能的发展方向、发展程度和表现形式有着明显的差异性：人的多元智能的发展水平关键在于开发，可把智能看作是个体解决实践问题的能力。
多元智能理论对高等职业教育的借鉴作用主要有三点：第一，多元智能理论的核心在于认真对待个别差异。高等职业教育首先必须重视这种差异，充分挖掘学生的潜能，努力做到扬长避短。第二，人的多元智能的发展水平关键在于开发。高等职业教育要采用先进的教学模式、组织形式多样的教学活动，使学生在活动中表现、锻炼和发展多种智能。第三，多元智能理论把智能看作是个体解决实践问题的能力。我们要树立以“学会做事”为核心，构建并实施以“能力为中心”、以“发现问题、解决问题”为导向的基本教学模式。这为切实提高教育质量，实现以就业导向的职业教育改革和发展目标提供理论和实施保障。
二、运用多元智能理论. 构建和实施实务教学新模式
（一）构建和实施实务教学新模式的步骤借鉴多元智能理论
构建和实施实务课程教学新模式的步骤可以概括为：“认识课程理论研究教学实施” 三步走。教师不断实践、总结、反思：通过教师、学生的集体智慧逐步修正和完善多元智能理论，以反思式的教育随笔、教育教学论文和个案研究等方式进行总结，最终将多元智能理论转化成教师自己的教学理论。
（二）实施实务教学新模式的关键
实施多元智能理论的教学新模式关键在于因材施教。所谓的“因材施教”。其一，因人“才”（学生）的差异而确定教学方法、模式，且称之为因“智”施教：考虑学生的个性特点和个体智能差异，给予相应的、不同的广度和深度的教育。其二，因教“材”内容不同而确定教学模式，任何一个知识点或一项技能都可以运用不同的模式、方式、方法来阐述和表现。语言智能是指为有效运用口头语言或书写文字、符号或图形进行表达、沟通的能力。运动智能是指个体控制自身的肢体、运用动作和表情来表达思想感情的能力和动手能力。数理逻辑智能定义为数学和逻辑推理能力以及科学分析的能力，涉及许多构成要素，主要有：数学计算、逻辑思维、问题解决、归纳和演绎推理以及对模型和关系的辨别，其中最为核心的内容是发现问题和解决问题的能力。人际关系智能，主要指与人相处和交往的能力，表现为与他人之间的理解与交往，能够善于听取别人的观点。采取科学的教学新模式可以有效地开发学生的语言潜能、发展学生的语言智能，开发和增强学生的数理逻辑智能，特别是培养他们是发现问题和解决问题的能力，同时有效促进学生人际关系智能的发展。
关键词：多元智能；目标；方法；家园配合
一、对“多元智能”理论的认识
自20世纪80年代以来，国际幼儿教育界逐步认识到“整合”对儿童学习的重要意义，课程研究者对幼儿园课程发展的认识出现了明显的趋同倾向，给儿童提供“整合”课程成了国际国内幼儿教育工作者的共识。多元智能理论为早期教育课程整合打开了大门。而且，“多源智能创意课程”的提出显得特别的及时和重要，从根本上改变了教育者乃至整个社会对儿童、儿童智力的看法，使人们重新看待“学习”的含义，对幼儿教师也提出了新的更高的要求。
二、实施多元智能创意课程的目标及方法
我国实施研究实验的“多元智能创意课程”已有三年时间，我们根据课改的要求，研究之初选择了三个不同年龄的班级作为实验班，确立了三个研究目标：一是站在21世纪幼儿教育的角度来探讨“多元智能创意课程”，深入系统地理解领悟多元智能理论，把握这一理论的核心精神，探讨多元理论创意课程在不同文化背景下智能的核心精神，探讨多元理论创意课程在不同文化背景下智能的核心线索是否是恒定的；二是探讨幼儿如何在生活环境中，在见、触、思、创中进行多方探索、自我反思；三是探讨多元智能创意课程内容在呼伦贝尔市及我园是否可以实施，在实验过程中认识自己所处的文化和本土特征。
实验过程分为以下四个阶段：
第一阶段：组织课改小组成员学习多元智能理论，领悟其理论精髓，了解其特点。
第二阶段：熟悉教材，制订学期教学计划，模仿教材案例进行实验教学。
第三阶段：各学龄班教师互相听课，全国组织公开课教学，实验班以教材主题网中的内容为主线组织教学活动。
第四阶段：在总结公开课及多元教学的基础上，每学期进行多元创意课程实验总结，修改教学手册中不适应我园教学的内容和案例。
三、“多元智能创意课程”为幼儿园教学增添了学习亮点
（一）打破传统教学模式，使幼儿的自主性和创造性得到了发展
在传统的课题教学模式中，每节课往往以教师为主，以传授知识为主，教师通过讲述帮助幼儿将知识掌握得更牢固。但这样做，幼儿的想象力和创造力得不到发展，更谈不上幼儿的个性发展。而这套“多元智能创意课程”教学方案具有内容丰富、知识面广泛、综合性强的特点。根据以上特点，我们有的放矢地组织了大量的教育活动。所有参加“多元智能”教学的老师都体会到多元智能的重点在于开发幼儿的潜能和活动兴趣，使幼儿更多地探索，更多地操作、创造，教师在欢快、活跃的气氛中教学，幼儿在自由、轻松、开放的气氛中学习，同时注意在操作过程中让孩子们相互平等、相互尊重，并引导他们敢于说出自己的想法、看法，培养了幼儿解决问题的好习惯。如在培养幼儿认读好习惯的活动中，由于我园三个实验班在进行“多元”教学活动的同时，还配合幼儿快速阅读教学，所以幼儿自己能看图讲解。如：在“超市”和“我多吃有营养的食物”活动中，幼儿能够自己认读，并认识到食物的五大类别，知道偏食和暴食都会影响身体健康，知道养成良好饮食习惯的重要性。由于幼儿识字量的增加，良好认读习惯的养成，图书区发挥了作用，幼儿的知识面得到了拓展。
（二）主题网络设计灵活多样，内容可塑性强
“多元智能创意课程”的资源手册中，比原有的教材多了主题网络这一项，每个主题的目标鲜明，网络设计明确，而且最大的特点是主题网络设计可以根据本地、本班的情况和幼儿发展做一些相应的调整与拓展。在调整和拓展前首先要全部了解教材内容，选择可行的内容进行第二次网络设计。（根据班级的课时安排）
例如：《冬天趣事》有些内容要更改：
1.穿毛衣：我会做操，毛衣暖洋洋，毛线哪里来，我会自己穿。
2.暖洋洋：我会做操，常做运动身体好。
3.暖暖的冬衣：毛线衣真有趣，小小毛线球
可设为一个主题活动的内容；时装设计师，冬天衣物大展，冬衣细细看，冬日时装表演。
四、家园配合，为完成多元教学奠定了基础
幼儿园组织各种形式，如家长会、家长开放日、家长座谈会等活动，让家长和老师互相交流，探讨孩子的成长与发展。同时，我们的教育工作也得到了家长的大力支持，多元教育活动使用的操作材料多，需要幼儿从家中带，这样就给家长增加了麻烦，但家长了解了教学内容后非常支持老师的工作。有一次，一个班级用塑料瓶组织小朋友粘贴娃娃头后，感觉效果不理想，当教师请求家长再次帮忙时，家长毫无怨言，积极配合。
关键词：课程考核；多元智能；考核模式
作者简介：邓韦（1982-），女，江苏南通人，南京信息职业技术学院通信学院，讲师。（江苏 南京 210046）
中图分类号：G712?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）32-0094-02
高等职业教育具有高等教育和职业教育的双重属性，其主要任务是培养生产、服务、管理第一线的高端技能型专门人才。课程考核作为高职教学过程中的一个重要组成部分，是人才培养的重要环节。传统的课程考核注重成绩而非真正的能力培养，所以坚持以能力为核心，推进评价模式改革是高职课程改革的核心内容之一。
一、目前实训课程考核评价中存在的问题
1.考核内容片面化
高职院校实训课程是以培养学生的实践操作能力为目标，但并不是简单地提供学生加强动手能力培养的基地，更应该在以技能培训为主线的基础上，形成一种贯穿于实训过程能促进学生身心健康发展的“基本素质”，培养学生良好的职业习惯。而作为教学重要环节的课程考核应以综合能力考核为主要内容，但现实的考核内容仍存在片面化的局限，表现为偏重结果，并且考核内容缺乏创新，一定程度上脱离了鲜活的社会实践，严重影响了学生职业素质的形成及职业能力的培养。
2.考核方式欠规范
随着课程考核改革的不断深入，很多高职院校已经意识到课程考核对于课程教学质量的重要性。目前在实训课程考核中极少以一次综合性实训的结果决定学生课程成绩，大多引入阶段实践考核、口试等方式。但是仍没有形成体现课程特点的考核方式，不能准确反映每个学生的学习效果，也不能很好地调动学生学习的积极性和主动性。
3.成绩结构不合理
目前考核成绩多以过程考核和终结考核相结合的方式，很多教师都加大了考核中平时成绩的比例，有的平时成绩占总成绩比例超过50%。平时成绩主要包括出勤情况、课堂表现、实训报告等方面，而这些方面仍无法构建合理的评分结构，无法体现学生的真实能力。
二、多元智能理论对高职项目化课程考核评价的启示
美国著名发展心理学家、哈佛大学教授霍华德·加德纳博士提出的多元智能理论（Multiple Intelligences）认为，人类的智能是多元化而非单一的，主要是由语言智能、数学逻辑智能、空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际智能、自我认知智能、自然认知智能组成，每个人都拥有不同的智能优势组合，[1-2]学校教育的宗旨应该是开发多种智能并帮助学生发现适合其智能特点的职业和业余爱好。
多元智能理论的提出对我国和世界许多国家的学校教育产生了广泛影响，转变了人们对教育功能和发展目标的看法，更新了人们的教育理念，为制定课程改革、教育发展和人才培养规划奠定了理论基础。
1.构建多元化考核体系
建立适应不同专业、不同课程要求的多元化考核体系。注重考试类型、考核方法、考核内容以及成绩结构的多元化。
2.实现课程考核评价主体多元化
形成多元化评估主体，重视自评和互评的作用，使评价信息来源更丰富、评价结果更加真实，也有利于促进学生合作能力的发展。
3.倡导情景式的考核评价
使学生处于具体真实的生活或生产环境，[3]要求学生解决某一现实问题，对学生的实践和创造能力进行考核评价，这样更能考察出学生的真实水平。
三、多元智能理论在实训课程考核评价体系的应用与实践
1.课程考核评价的思路
整个课程的实训环境模拟真实的工作情景，课程模块根据工作流程进行编排，每个模块下包含相应的实训任务，各个模块是相互独立的。但所要求的能力是层层递进的，根据每个模块中任务的需要，相同的技能会在不同的任务中重复出现，逐渐形成一种交织型组织形态，有助于学生在解决问题的过程中通过适当重复，加深理解，最终融会贯通。以“光传输技术实训”课程为例，根据岗位任职标准将课程内容整合成三大模块：硬件设备模块、设备组网配置、设备故障诊断。每个模块包含具体的任务。以组为单位，进行任务的实施。对学生的专业能力、方法能力、创新能力、职业素养等指标进行多维度考核，采取学生自评、学生互评、小组评价、教师评价等多元评价形式。
2.课程任务的实施
根据情景化的评价要求，[4]按照“基于工作工程”的原则，通过学生完成任务来实现其专业课程知识的学习和技能的培养。如图1所示，采取课前评估—明确任务—实训核心—任务总结四步法。第一步教师对上节课布置的自主学习内容进行提问，学生按照学习小组进行竞争式抢答。第二步教师进行任务引导，明确任务的具体实现目标。第三步学生小组制定任务实施方案，开展任务的实施，教师检查方案并对实施过程进行观察。第四步学生总结汇报任务完成情况，教师进行点评，学生完成自评及组内互评。
3.评价标准的制定
为使课程评估简明公正并且能落到实处，制定具体的、可操作的“量化评价”指标，并制作成具体的评价表格，使复杂的评价指标可以采用“表格评价”。评价指标不仅包含注重对技能的考察，也注重对学生各项职业素质的考察，并让学生积极参与其中引入学生自评和互评。这样做的效果体现在：（1）能够将主观评分转化为客观评分，使评估趋于公平；（2）多元评价，关注学生的全面发展；（3）让学生参与评价，激发学生的主人翁意识，提高学生的学习积极性和主动性。表1为组内成员自评互评表。
4.基于多元智能理论的“光传输技术实训”课程考核
本课程采用全方位、立体化、多维度的课程考核评价体系，在培养学生实践能力的同时，注重学生职业素质的形成。课程考核成绩为各个模块成绩的汇总，而每个模块的成绩来源于模块下各个任务成绩的累加。最终的考核结果不是简单的累加，是综合分析最后得出的最能反映学生当下发展程度的结果，注重学生个体在各项任务中各方面的进步，使评价为学生的发展起到引导作用。每个任务的成绩都由教师考核、学生自评互评以及小组考核三部分组成，形成了一种全员全程的评价体系。
四、基于多元智能理论的高职实训课程考核评价特点
1.评价内容丰富，注重学生全面发展
评价的内容和标准不仅注重学生职业技能的考察，更注重学生学习的过程、方法及价值观和情感态度等方面的考察。综合考虑任务的完成程度、资料整理、汇报表现、团队协作等情况评价学习成绩。注重考核学生学习能力、动手能力、交流协作能力、分析和解决问题的能力、创新能力。
2.评价主体多元化，注重学生自评和互评
改变过去学生一味被动接受评判的状况，发挥学生在评价中的主体作用。根据不同主体，分为学生的自我评价，学生小组内互评以及教师对学生的评价。学生的自我评价贯穿于整个学习过程，通过教师提供的评价表和个人总结的方法进行自评。学生小组内的互评有利于学生合作精神和协作能力的培养，有助于学生间相互交流，共同提高。
3.全员全程评价，注重评价的准确和全面
以模块为主线，以任务为载体，全程评价贯穿实训的整个过程，这种方式便于教师及时掌握学生的情况，以便更好地组织后期教学，同时学生也能及时进行自我调整、自我管理。教师、学生同时参与评价，能够更全面反映学生的学习过程和学习结果，描述学生的成就、优势和不足。全程全员的评价，也让整个评价结果更趋于准确和全面。
参考文献：
[1]赵兵.多元智能理论对课堂教学改革的启示[J].中国电力教育，2008，
（9）.
[2]刘轶宏，董绿英，潘峰.基于双核心能力培养的高职课程考核模式探索[J].职业技术教育，2010，（32）.
关键词：智能控制；教学策略；卓越工程师；模糊控制；神经网络
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0029-02
智能控制作为自动化类专业的一门专业课程，要求学生了解控制学科发展的方向和前沿，熟悉智能控制的主要理论分支、数学基础以及发展趋势等，掌握基本智能控制方法的结构和算法，为未来实际工程应用奠定一定的基础。当前，在国内外备受关注的CDIO模式即把“构思（Conceive）―设计（Design）―执行（Implement）―运作（Operate）”作为工程教育的环境背景，按照产品生命周期构建课程体系，以课堂和项目相结合的方式进行主动学习，使学生达到预想的学习目标。
考虑到安徽工程大学（以下简称“我校”）自动化专业被确定为教育部“卓越计划”试点专业，如何通过智能控制课程教学改革来提高教学质量，充分借鉴CDIO先进的教育理念，推行卓越工程师培养计划，提高大学生的创新技能、实践技能，协调课程体系对培养目标支撑力不强以及与我国产业发展和结构的调整不相适应的矛盾，创建适应新形式发展需要的课程教学体系，同时促进我国智能控制学科发展，是我校授课老师所面临和亟待解决的问题。
一、智能控制课程分析
1.智能控制发展历程
智能控制是一种新型自动控制技术，代表了自动控制的最新发展阶段。[1]20世纪90年代中期之后，智能控制日益成熟，在工业、农业、家用、军事等领域得到了广泛的应用，据统计，2012年全球智能控制市场规模接近6800亿美元，而我国智能控制行业规模也已经达到4200亿元。
智能控制思潮第一次出现于20世纪60年代由Leonaes等人首次正式提出，[2]到了1987年，IEEE控制系统学会和计算机学会在美国费城联合召开了智能控制国际学术讨论会，智能控制正式作为一门新学科，登上历史舞台，而“智能控制”课程是在智能控制学科建立之后开设的。
国内首部“智能控制”教材，是在1990年由中南大学蔡自兴教授编写电子工业出版社出版，蔡教授把递阶控制、专家控制、模糊控制、神经控制、学习控制作为智能控制课程的初步框架和主要研究分支。[1]随后，王耀南、李士勇、李人厚、孙增圻等专家也编写了智能控制相关教材。这些教材出版对我国智能控制课程教学发挥了积极的作用，为智能控制学科建设和人材培养做出突出贡献。[3]
近年来，国内学者对智能控制的研究十分活跃，举行各种与智能控制有关的学术讨论会，如全球智能控制与自动化大会（World Congress on Intelligent Control and Automation，WCICA）、中国智能自动化会议（Chinese Intelligent Automation Conference，CIAC）、中国控制会议（Chinese Control Conference，CCC）、中国控制与决策会议（Chinese Control and Decision Conference，CCDC）等，这标志我国智能控制作为独立学科已正形成。[2]
2.智能控制理论体系
随着科学技术的发展，智能控制理论和技术得到不断的发展和完善，受到越来越多科研工作者的关注。常规的智能控制方法主要包括：模糊控制、神经网络控制、分级递阶控制、专家系统控制以及其他仿人智能控制等。[3，4]
（1）模糊控制：将人类专家对特定对象的控制经验，运用模糊集理论进行量化，转化为可数学实现的控制器，从而实现对被控对象的控制，其主要包括输入模糊化、模糊规则库、模糊推理以及输出逆模糊化四个部分。
（2）神经网络控制：是人工智能、认知科学、神经生理学、非线性动力学等学科的交叉热点，它利用大量的人工神经元按一定的拓扑结构互连，构建具有仿人控制的功能。神经网络虽然不善于显式表达知识，但具有很强的学习能力和自适应能力，能够任意逼近复杂的非线性系统，对高度非线性和严重不确定性系统的控制方面具有良好效果。
（3）分级递阶控制：是从工程控制论的角度总结人工智能与自适应、自学习和自组织的关系之后逐渐形成的，主要由组织级、协调级和执行级构成。其中组织级起主导作用，涉及知识的表示与处理，主要应用人工智能；协调级在组织级和执行级间起连接作用，涉及决策方式及其表示，采用人工智能及运筹学实现控制；执行级是底层，具有很高的控制精度，采用常规自动控制。
（4）专家系统控制：是指具有模糊专家智能的功能，采用专家系统技术与控制理论相结合的方法设计的控制策略，它是人工智能应用领域最成功的分支之一，由知识库、推理机、解释机制、知识获取系统以及综合数据库五个部分组成。在工业过程控制中主要呈现直接专家控制和间接专家控制两种形式。
二、智能控制课程教学改革
1.理论教学
UNESCO在2010年的工程学报告中指出，工程是人类面临的最大挑战和机遇，为了满足卓越工程师培养计划要求，我校重新修订课程教学大纲，调整了各知识点的学时分配，扩大了知识面的覆盖范围，并提高了实验内容所占学时比例，注重实践环节内容设置。在课程建设考虑理论与实践的均衡，避免理论与实践用脱节，教材选用为王耀南主编、机械工业出版社出版的《智能控制理论及应用》，[5]总共设计30个学时，具体如图1所示。概述部分为2个学时，主要讲解智能控制理论的历史背景、研究现状以及未来的发展趋势；模糊控制与神经网络控制是本课程主要讲解部分，分别安排9个学时；分级递阶控制与专家系统控制部分要求学生以了解为主，因此分别安排4个学时；最后，剩余2个学时讲解当前最新的一些智能控制方法，目的为扩展学生的视野。
考虑到“智能控制”课程涉及的知识面较为广泛，因此，在教学过程中，教师主要担负组织者、引导者的职责，课堂上注重采用启发式的教学模式，并增加案例讲解，让学生明确课程教学服务于国家战略需要和行业需要，如：液浮陀螺仪温控系统的模糊控制策略设计、单级倒立摆系统的神经网络PID控制器的设计、数控机床专家系统设计等。鼓励学生自由探讨，实现教学环节中的互动，提高学生的认知能力。
2.实践教学
本课程专业性很强，学生缺少对智能控制方法的感性认识，且受学时数的限制，因此鼓励学生自主学习，充分利用课余时间。[6]每次课后，有针对性地预留课外作业，引导学生复习、预习，这有利于老师教学内容的精练讲解，学生对智能控制的熟悉掌握，引导学生注重工程能力和自主学习能力的提高。
另外，在“智能控制”教学计划中，安排6个学时作为实验课，让学生独自设计相关智能控制器，培养学生的实践动手能力，增加对模糊控制系统、神经网络控制系统分析和设计的熟练程度。实验采用先讲解、后实验、再总结的方式进行。为了保证实践教学质量，每20位学生安排1名指导教师。实验前，要求学生实验之前完成预习报告；实验中学生每人一台机，独立记录实验过程和实验结果，教师全程答疑辅导；实验后学生及时上交实验报告，其内容包括：实验名称、内容、方法、步骤、结果及个人心得、体会。
3.教学手段
为了适应时代的发展，授课借助先进的教学软件。在相关理论知识点展开前，可通过实例模拟让学生初步了解相关方法，再切换到理论知识的讲解，以帮助学生做到思维的自然过渡。
课堂还采用多媒体教学，以提高学生获取信息的效率。多媒体课件制作过程中，力求图文并茂，能吸引学生的注意力，这有利于实现情景式的教学，充分调动学生的主观能动性，变被动教育为主动教育，使学生加深对知识的理解。[7，8]
4.考核方式
本课程理论性较强，为避免“一张试卷定乾坤”带来的弊端，课程成绩采用多元化考核制度，主要包括：平时成绩（30%）、实验成绩（30%）和期末考试成绩（40%）。
三、结束语
综上所述，我国的智能控制教育已取得了可喜成绩，我校在研究专业培养目标和现有教学资源基础上，借鉴国内相关高校成功教学经验，并不断完善智能控制学科教学的方法、手段、策略，研究制订新的大纲，开发设计多媒体课件，与时俱进，紧密围绕“卓越工程师培养计划”的重点和目标，为培养敢创新、会创造的高质量人才不断努力。
参考文献：
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[2]陈爱斌，肖晓明，魏世勇，等.智能控制的学科发展与学科教育[J].现代大学教育，2006，（3）：102-105.
[3]涂象初.关于智能控制的几个问题[J].科学通报，1991，（7）：481-485.
[4]张德江.智能控制技术现状与展望[J].长春工业大学学报，2002，
（S1）：58-61.
[5]王耀南，孙炜.智能控制理论及应用[M].北京：机械工业出版社，2011.
[6]朱建红，张蔚，顾菊平，等.基于卓越工程师目标的教学策略改进研究[J].中国电力教育，2013，（5）：90-91.
[7]林健.卓越工程师教育培养计划专业培养方案研究[J].清华大学教育研究，2011，32（2）：47-55.
关键词：智能科学与技术；毕业生情况；北京科技大学
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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[4] 杨鹏,张建勋,刘冀伟,等. 智能科学与技术专业课程体系和教材建设的思考[J]. 计算机教育,2010(19):11-18.
[5] 方勇纯. 智能科学与技术专业毕业生情况分析与专业建设[J]. 计算机教育,2010(19):51-54.
[6] 魏秋月. 关于智能科学与技术专业人才培养和学科建设的思考[J]. 教育理论与实践,2009,29(9):18-19.
The Situation of the Major in Intelligence Science and Technology
in University of Science and Technology Beijing
LIU Jiwei, SHI Zhiguo, WANG Zhiliang
(College of Information Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)
关键词：智能材料与结构；研究生教学；实践与探索
中图分类号：G6432文献标志码：A文章编号：
10052909（2015）02004103
智能材料结构是材料学与多学科交叉融合发展起来的高新技术结构，是集传感、驱动及信息处理等功能于一体的功能性材料结构，具有自诊断、自适应、自学习、自修复、自增值、自衰减等六大生命功能 [1]。近20年来，智能材料结构随着材料科学、力学、控制理论、计算机技术、信息理论等学科的发展已成为国内外最活跃的研究领域之一，国内外学者对智能结构的研究及探索不断深入，智能结构领域及技术迅速发展[2]。智能材料与智能结构是力学的重要分支，其研究涉及土木工程、力学、材料学、化学、信息论、电子技术、机械工程、光学、计算机技术、仿生学、控制理论等一系列学科中的先进技术，同时引发出新的研究领域。如仿生机器人、结构健康监测、传感材料、驱动材料、元器件及材料制造新技术和新的控制理论等[3]。
智能材料与结构在土木工程领域中有着巨大的应用前景，其发展不仅意味着增强结构功能，提高结构使用效率及优化结构设计形式，而且也打破了许多土木工程结构在设计、建造、维护和使用控制等方面的传统观念。目前，在土木工程结构领域，智能材料结构系统的应用主要集中在结构的健康监测，形状自适应记忆合金材料及结构减振抗风降噪的自适应控制等方面[4]。为提高工程结构质量和结构安全性及使用可靠性，将智能材料中先进的自诊断理念引入研究领域，针对重大工程中结构损伤特征及应用对象和领域，研制应用于土木工程结构的主动减振、精密位移控制、损伤主动在线监测技术的智能材料与结构。
在土木工程专业研究生教学中开设智能材料与结构课程非常有必要。目前，智能材料与结构课程教学在课程体系上较封闭，学生知识面不够导致
学习积极性不高，且由于该门课程学时的限制，教师授课时只能挑选部分章节讲授，疑难问题不断增加，给研究生科研指导不大，忽略了这门课程对研究生实践能力的培养，严重影响了学生学习内容的深度和广度。
文中针对土木工程专业研究生的研究及专业工作背景，将智能材料与结构课程作为选修课，对如何实现这门课程的教学目标，提高教学质量，提高研究生学习的科研兴趣和实践能力进行了思考，对这门课程的选修内容及教学、实践、成绩评定等环节进行了探索研究。
一、教学内容
智能材料与结构是以材料—器件—结构—系统为主线，将基本理论与工程应用紧密结合，从材料与智能、智能材料、智能器件、智能材料结构和智能结构系统等方面循序渐进地介绍智能材料与结构系统的基本概念、性能特征、发展和应用等。结合土木工程专业研究生研究课题及就业背景，选择与土木工程行业紧密相关的智能材料与结构内容作为教学主讲内容。
首先介绍智能材料与结构的一些基本概况，包括驱动材料、驱动器与传感器，以及自适应复合材料系统中的模型与应用、自适应系统、旋翼应用、航空器控制和智能结构应用等。根据实例引入形状记忆合金的概况，包括工作原理及应用，重点介绍形状记忆合金在土木工程中的隔震体系、粘弹性阻尼器、自修复埋入式智能监测的实例。在工程结构无损中应用最为广泛的领域中，需介绍压电复合材料的力学原理及应用，重点介绍其作为智能驱动器与传感器时在土木工程领域中结构健康监测方面的应用实例。在土木工程结构抗震设计中，介绍电/磁致伸缩与电/磁流变体的工作原理，磁致伸缩智能材料是一种磁致伸缩效应强烈，具有高磁致伸缩系数并具有电磁能/机械能转换功能的材料。磁致伸缩材料作为智能材料与结构在土木工程领域中主要用于传感、监测和远距离信息传输方面，具有较好的应用前景。将智能器件置于土木工程结构中，实现其自适应的结构功能，主要介绍智能光纤材料的工作原理及其应用，复合材料中埋入光纤传感器和驱动器是目前应用前景最广、技术基础最成熟的一种智能材料。最后对智能材料与结构的应用前景及发展进行总结和展望。
二、教学实践与探索
（一）不同研究方向教师的正确引导
研究生阶段的学习关键已不再是掌握某个知识点，死记一些书本知识，更重要的是培养学生的实践创新能力，提高学生的自主学习能力，需要在自己学习的基础上进行创新性思维，实现再创造，这就需要教师的正确引导。同样在智能材料与结构这门课程中，对土木工程类研究生的教学，需要通过师生
互动形式展开，在课堂上进行课堂互动，让研究生体验从未知到新知的探索过程，将智能材料与结构系统的各个方面实行科普性的讲解，促成研究生学习的主动性，教师的基本职能从“授”转变为“导”，让教师真正成为学生学习的导师。在学习智能材料与结构这门课程中，江苏大学创新地采用多位教师讲授同一门课程的方式，针对所学内容。选择相关研究方向的专业课程教师来上这一章节内容。由于所选教师对研究方向的熟悉程度明显高于以往同一位任课教师，这无形中大大提高了课程的深度和广度，调动了学生学习的热情，拓展了研究生科研知识面。
（二）理论联系实际
智能材料与结构作为一门交叉性的课程，必须与实际相结合才能巩固学习，激发学生的兴趣。所以，在课程教学中，尽量多举土木工程中的实例来说明各智能材料与结构的工作原理，可以从学生感兴趣的结构和目前应用较广的智能材料来阐述，如智能蒙皮、结构监测和寿命预测、土木结构的减振与降噪、环境自适应结构以及住宅智能化等。将理论知识寓于工程应用背景中，效果显著。如在课堂上会增加手工制作环节，采用层合空心板制作桥梁模型，采用硬币搭建省材工程结构，将智能材料的节能减排理念运用到结构设计中。
（三）板书与多媒体演示的结合
智能材料与结构课程信息量大，属于多学科交叉综合，不能完全采用板书教学，插入多媒体教学，可加快教学进程，提高教学效率，结合图案或声音，能大大提高学生的 学习兴趣和学习积极性。与传统的板书形式相比，多媒体教学信息量输入紧凑，文字图像信息清晰直观，风格多样，内容丰富，也能活跃课堂气氛，增进教学过程中的互动。但当讲解一些重要的力学基本原理时，也需要放慢讲课速度，通过板书的形式来讲解清楚，尤其是传感器与驱动器等智能元器件的工作原理解释。例如：在讲解形状记忆合金工作原理时，Ti-Ni合金的管接头处于低温状态时，套在需要连接的两根管子上，升温到Ti-Ni合金母相状态的室温，套管内径即可回复到原来的尺寸，从而把两根管子咬紧，完成管子的连接。采用一个版面的动画演示即非常形象直观地向学生解释清楚，可以从中插入大量的工程应用实例图片和录像，调动课堂气氛。同时，在课堂教学中，增加与学生之间的互动，针对不同研究方向的研究生，选择性地
讲解智能材料与结构的运用问题，从而不断提高学生的学习兴趣。因此，在课程教学中板书与多媒体教学相结合更有助于土木工程专业研究生掌握智能材料与结构的相关概念，加深学生印象，提高学习效率。
（四）实践能力的培养
以智能材料与结构课程中搭建土木工程结构超声无损检测平台实验为例，采用预埋损伤的标准试块进行结构检测（4学时+课余时间），构建一个自动监测、自动控制的桥梁监测系统模型，可将形状记忆合金、磁流变材料及无线传感理念融入其中，学生分组进行，最后分组比较创新性（4学时+课余时间），电测应变测量及应力计算（2学时）。
通过搭建实验，进一步锻炼学生的动手能力，训练学生的研究方法，培养学生分析和解决问题的能力。在实验课堂上，让部分土木工程专业优秀本科生参与其中，学生通过实践训练把所学知识应用于解决科研问题。
三、成绩评定
智能材料与结构课程共设30学时，其中实验10学时，需要预修压电测量学。课程教学分为课堂教学、研讨、实验三部分，考核方式采用笔试（闭卷）+平时成绩+实验成绩，实验成绩通过三部分的实验总结报告及学生答辩综合评定。其中考试成绩占70%，平时成绩占10%，实验成绩占20%。通过智能材料与结构课程三部分的考核与过程管理，既考核了学生的专业基础知识掌握情况，又考核了动手操作能力，更培养了学生的创新意识，开拓了视野。
四、结语
智能材料与结构课程列举了很多实用性和工程性强的实例，融入了最新的科研成果，是一门理论与实验相结合的课程。因此，该领域为广泛新兴行业产业的快速引进和应用提供了巨大的潜力。通过本课程的学习，研究生将了解智能材料结构在土木工程领域的最新动态和进展，为后续相关课程的学习及科研打好基础。通过智能材料与结构课程在土木研究生教学中的实践与探索，为土木工程专业研究生创新能力的培养提供了指导。参考文献：
[1] 杨大智. 智能材料与智能系统[M].天津：天津大学出版社， 2000.
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