智能科学与技术学科评估范文
发布时间：2023-12-02 09:42:31
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篇1
1 智能系·信科院
智能科技系是2002年9月初正式成立的，它完全根植于北人信息科学中心，末作增扩。后者的简称——“信息中心”——虽然易与“计算中心”或“情报资料中心”混淆，却是上世纪八十年代中期北大一些有识之士倡议建立的第一个多学科交叉研究中心。它以数学系、无线电f电子学)系和计算机系为主，联合心理学、中文、遥感等共十个系所而组成，宗旨是开展多学科交叉研究，充分发挥北大的综合优势。即使放在二十余年后的今天来看，这样的举措也是颇有前瞻性和魄力的。在此基础上，北大很快于1986年建立了第一个国家重点实验室。就是这样人数不多的一个机构，先后出过三名院士和一名北大常务副校长。以指纹识别为代表的研究成果进入国际先进行列，在国内得到广泛应用。
2003年9月10日，北京大学最大的学院——信息科学技术学院——成立。它包括计算机、电子学、微电子学和智能科学四个系，有十二个(研究)所和中心，两个国家重点实验室和若干部门实验室。系是教学单位，所和中心是研究实体。从此，智能科学系(暨信息中心、国家实验室三位一体)翻开了新的一页。
2 专业增列·学会指导
成立智能科学系除了要顺应北大“系并院”的潮流，也是完善作为学校基本建制单位所必备的。何新贵院士为系取了名称，如今许多学校也大都采用这样的称谓。查红彬教授担任系主任，笔者是主管学科建设和教学的副主任，具体参与负责各项相关工作。创办国内第一个智能科学与技术本科专业也是我们这一班人继承传统的首要任务。事实上，早在一年多前，大家就进行了酝酿，特别是中国人工智能学会教育工作委员会多次组织的相关研讨，成为重要的准备基础。
北大是一级学科下自主增设、增列学科专业的学校。系领导上任伊始第一件事就是要在当年申办智能本科专业，而且志在必得。为此，我们在前期制定了详细的步骤计划，进行了深入调研和各项准备工作。我们起草完成了所需的各项材料(人才需求论证、专业建设规划和适应培养目标的教学计划与课程设置方案、教师教辅队伍和基本办学条件说明以及国内外背景对比材料等)，中国人工智能学会涂序彦等学者对此进行了专家论证，协助完成了论证报告。这些工作就绪后，我们在2003年10月下旬向学校主管副校长、教务部负责领导和学院领导做了汇报说明，并于10月30日正式提交申请材料。经学校的学部讨论通过，校教务部审核和校教学科研工作委员会论证(由于是国家公布专业目录外者)，再经校学术委员会审议，报校长办公会批准，最后于12月15日前顺利完成了全部程序，报教育部备案。2004年初，教育部正式批复并公布了北京大学“智能科学与技术”新的本科招生专业。这个专业名称是查红彬教授建议的，日后成为教育部批复新申办学校的统一提法。
由于“智能科学与技术”未在国家公布的专业目录中，因此是增列而非设置，北京大学将其置于计算机科学与技术一级学科之下。由于北大历来严格控制招生规模，我们的30名招生计划是由信息学院其他三个系从原有计划分配名额中挤出来的。新专业的计划发展规模最终为50名。
3 教学计划·四校会议
智能科学系虽然成功地创建了国内第一个“智能科学技术本科”专业，但也面临着许多挑战。首先是缺乏本科教学的经验。尽管信息中心前身具有北大最早的硕士点、博士点和博士后流动站，研究生培养己历十余年，但一直实施科研主导体制，未曾从事过本科教学。师资队伍扩充快，新进年轻博士比例大，而真正有过本科教学经历者寥寥无几。此外，信息学院成立后开始调整教学计划，制定了一年级统一课程内容，新生是按学院统一招进来，第一年共同学习，后三年才分专业培养。我们虽然为申办专业制定了一套课程计划，但因不兼容学院的统一规划而未能第一次通过学院教学指导委员会的审核。为此，我们组织学院经验丰富的老教授，为本系青年教师进行教学培训，听取学院主管负责领导和几位多年从事本科教学管理的老系主任对教学计划的修订意见。
通过几个月的努力，我们完善了智能科学系的课程体系，并最终通过学院教学指导委员会的审核。这个教学计划具有几个特点：一个大基础——以学院的数、理和信息类为主，强调宽厚扎实;三个核心课程群作为专业理论基础，包括智能基础课程群(智能科学技术导论、人工智能、脑与认知科学、信息论、信号与系统)、机器感知课程群(生物信息处理、图像处理、数字信号处理、模式识别)和计算智能与知识发现课程群(智能信息处理、机器学习、数据挖掘、计算智能等)，以及两门实验(机器感知和机器智能)和其他各种选修课。四年学分150分，其中必修88学分(包括全校公选26学分、大类平台20学分、学院要求的13学分、专业必修29学分)，专业选修56学分(含专业课44学分、通选课12学分)，毕业设计6学分。
为了更好地交流经验，扩大本专业的影响力，2005年5月，我们发起并与第二批获准的学校(南开、北邮、西电)在北大召开了四校研讨会，围绕各个学校在智能科学与技术本科专业的建设、招生、教学计划制定和未来发展设想等方面进行交流研讨，并建立了联系机制和网站。全国一些兄弟院校也纷纷来北大了解情况，开展座谈，我们则尽可能贡献自己的经验，给予支持。
4 招生·分流
从2004年开始，信息科学技术学院按学院大类招生，每年接收330～340名本科生，占全校的1/9左右。学生高考排名在全校属中上，但成绩分布差异较大。与学校的其他学院(多从一个系成长为一个学院，如数、理、化、生等)相比，信息学院是由四个不同的系合并而来的，专业跨度大，因此采用一年分流的模式(上述学院为二年分流)，笔者被指定负责这项工作。我们提出自愿为主、计划为辅的方针，尽量满足同学们的兴趣志向。制定的分配计划是：电子学系120人、计算机系110人、微电子系70人、智能科学系30人，允许有10%的调整。分流工作在大一下学期(每年4月份)进行，包括全院动员、四个系专题介绍宣传、开放日参观咨询等几个步骤，可谓热闹非凡，同学们可以充分了解了四个系的专业特色。
为了克服盲目性引发的偏差，我们建立了一个网上分流系统，在正式填报专业前，增加了摸底预填报的环节，及时反馈群体意向的分布信息，指导学生们的选择，也便于学院掌握动向，调整措施。这种大类招生、进来一段时间后再分专业的举措体现了北大的人文关怀。智能专业初办，基础条件差，缺乏毕业生记录的宣传说明，与学院其他三个老牌系(电子学系50年历史、计算机和微电子系30年历史)相比较并无优势可言，但是我们通过扎扎实实的工作和细致有效的改进，使这个新方向日益显现出魅力。随着智能专业的成熟，特别是有了第一届毕业生后，就愈加受到更多学生的喜爱。
选择智能专业的人数逐年上升，2004级34人、2005级36人、2006级39人、2007级43人，目前正在进行的2008级分流达到45人。除了在信息学院内部的影响力不断扩大，北京大学其他学院的转系情况也开始有了可喜的变化。北大最好的元培计划实验班今年第一次有4名学生选择智能专业，医学部和光华管理学院也有申请者(本文成稿时这项工作还在进行)，2008级学生肯定突破50名，我们在第五年就达到了创办智能科学专业的规划目标。
5 首届生·班主任
在新办专业中，有一项由教授担任智能本科专业班主任的举措。这是利用教授的学识、经验和责任心来更好地管理呵护自己的学生，避免了年轻教师因职称晋升等压力可能出现的疏漏。这一做法取得明显效果，不仅受到同学们的普遍欢迎，信息学院也开始考虑推行。笔者担任了智能专业的第一任班主任。首届学生(2004级)有34名，他们进入北大后毅然选择全新的智能专业是很有勇气的，全班有11名来自北京的学生，5名女同学，这个比例迥异于整个信息学院的总体分布。
该班学生的年龄恰与我自己的孩子相同，我天然地熟悉他们的一般特点，也理解家长们的想法。北大信息学院的淘汰率平均是7%，每年都有20多人退学。这班学生在大一时的成绩并不占优，其中有几人处在边缘位置，因此，我立下的最低目标就是确保所有同学不掉队。我首先通过全班民主选举任命了一个5人组成的班委会，这个5人机构在随后的几年中发挥了重要作用：其次走访宿舍，了解每个人的情况，为了消除代沟，我努力融入同学当中，学习熟悉他们的语境和思维想法。我同多数同学家长有过接触，从中更深入地掌握学生的性格特点，也包括寻求家长的必要配合。我与所有同学做过不止一次的个人交谈，经常是在晚间，很多时候是他们主动找我，谈遇到的各种困惑、自己的想法、志向等，我利用这些机会及时解决了具体问题。在学习上，我组织全班同学开展互帮互学，尤其对几门有难度的专业课程进行“联合攻关”。全班的“数据结构与算法”课程成绩甚至超过了计算机系。
几年来，全班团结互助，像一个大家庭，班委会也一再连任，得到全体拥护。到毕业时全部合格，实现了我的愿望。不仅如此，全班的学习成绩在学校的综合评估中优良率达93‰毕业设计都在良以上，有14人获优秀，更有三名同学的毕业论文被评为学院“十佳”论文。学院的第一、三名也都出自我班。34名同学中有22名继续保送本校读研(其中20人仍在本系)，4名同学去了大的国企和知名外企工作，8名同学出国深造，在欧、美一些名校攻读博士，其中有一名学生同时拿到了包括哈佛、MIT、CMU、UCLA在内的著名大学的全额奖学金(最后选择MIT)。第一届智能专业学生的良好成绩极大鼓舞了我们，增强了我们办智能专业的信心，也为以后的几届同学做出榜样。
几年班主任的经历让我深深地体会到，进入二十一世纪的大学，教书、育人同等重要。要适应新时代年轻人的特点，保持我们民族的优良传统，把人格培养放在首位。能够进入北大的学生都是各地的尖子，当他们聚集在这所著名学府时，首先要调整原来俯视周围的习惯，学会平视甚至仰视其他同学，平和自己的心态，开阔胸怀，树立人生抱负和刻苦努力的决心，这样才能正确对待困难和挫折，才有所作为。班主任的工作往往细致入微，其实是把70%的精力用到30%的人上面。一些学生掉队是否可以避免，关键看班主任的工作是否到位。
6 培养体系·本研贯通
北大是(文)理科性质的学校，“智能科学与技术”专业也是按理学设置，尽管它更强调学科交叉。从智能科学的内涵来看，我们设立的培养方向更多地是继承自身传统和学校的综合优势，突出“以人为本”的脑认知和与心理生理结合，开展机器感知(视、听、触)和数据转换信息，进而发现知识的机器智能两个方面的研究。同时，我们配合学院的教学指导规划设置课程计划，除了全校的公共必修课程(外语、政治和体育)，还有学院的公共平台课。第一年主要是夯实数学、物理和信息类的基础，后三年的专业课程安排是以必修的专业基础和机器感知与机器智能两个方向的专业核心课程为架构。为了强调学生的动手能力，还重点建设了两门实验课程。此外，还利用学校的各种本科科研基金项目(包括大学生创新基金、著政基金、泰兆基金、校长基金)和各个实验室承担的项目来吸引学生，培养他们思考问题的能力，提高他们的研究兴趣，为日后进一步深造打基础。由于绝大多数学生都将读研，这样的安排无疑起到了积极作用，并成为撰写毕业论文的基础。我们还打通了本科高年级与研究生一年级的课程，利用各种机会举办研究讲座，如龙星计划、专题报告、国际人工智能远程教学等活动，开阔学生的视野，引导研究方向，调动学生的潜质。从专业特点来看，我们的智能学科更偏向于“软”的一侧，因此也充分利用信息学院，特别是计算机系的各类教学资源来帮助扶持新办专业的成长。
我们原有的博士、硕士点是计算机应用技术和信号与信息处理两个方向，为了让我们的培养体系更加系统，我们进行了两年的精心准备。2007年底，我们正式向北大研究生院申请增列“智能科学与技术”硕士和博士点。经过必要的论证，最终获得批准，及时衔接第一届本科毕业生升研。至此，本、硕、博一以贯通，作为计算机科学与技术下的二级学科，一个完整的智能科学技术专业培养体系建立起来，从培养体制上保证了新兴智能专业的顺利发展。
7 特色专业·教学团队
五年来，北京大学智能科学技术本科专业从酝酿到创办，可谓初见成效，走过了颇具挑战的历程。除了确定具有特色的培养目标和方向外，还需要扎扎实实落实每一个环节，并在实践中检验。本科教学迥异于研究生培养，它的计划性、按部就班执行的严格性以及每堂课程的内容安排和效果评估必须一丝不苟。
信息学院秉承了北大的优良传统，对这个新办的专业给予了巨大支持和关怀，使我们能迅速成长起来。我们从一开始就有一套严格的课程设置审核程序、教案检查制度和新教师上岗准入的试讲考核手续。学院有一支由经验丰富的退休教师组成的督导组，随堂听课评估每一位教师的讲课内容、方式和教学效果，及时纠正问题。作业批改和试卷出题也都有严格规定。在课程体系的建设方面，信息学院打通了一年级的公共部分，深化和夯实了数理基础。
在专业课程上，智能科学系提炼了三个课程群，并组织教师进行重点建设。此外还加强对学生动手能力和独立思考解决问题能力的培养。
除了在专业上实施分流培养外，我们还针对北大学生的特点，在基础课采用实验班的A、B分级组合方式，满足不同专业对各自基础培养的要求。在专业课程群中，也允许不同兴趣的组合选择，充分发挥和提升学生的能力。为了更好地关怀学生顺利成长，我们除规定教授担任班主任外，还设立了本科生学术导师制，加强对学生的各种指导。智能科学系也注重师资队伍建设，引进了一大批(半数以上)优秀的年轻教师，其中信息学院中从国外回来的教师比例是最高的，为这一新兴学科注入了最具活力和新思想的力量。在招聘教师时，教学需求和能力成为评价的重要指标。
2007年，我们接受了教育部的学科评估，新办专业得到好评。学校开始关注我们的进步，在随后的一年中，我们一再从学校的竞争中脱颖而出，陆续获得了国家一类特色专业、北京市一类特色专业和北京市优秀教学团队等称号，2008年又获得国家级教学团队称号。我们的培养体系和人工智能双语教学也分获北京大学的教学一、二等奖。
8 结语·致谢
尽管北大年轻的“智能科学与技术”本科专业建设初见成效，但征程是漫长的，我们还会面临更多的挑战和问题。然而，智能科学这个本科专业方向是很有希望的，它不仅吸引了大学的新生，也在高考人群中产生着愈加重要的影响，它的健康发展需要大家共同的努力和精心培植。每所大学都有不同的特点，我们应该从学校、师资、方向、生源以及学科培养性质和目标等条件出发来建设新兴专业。以上是笔者对北京大学第一个“智能科学与技术”本科专业创建历程的回顾，希望与同行共享。
在专业建设过程中，许多人给予了热情帮助和支持。这里要特别感谢北大信息学院陈徐宗教授，感谢中国人工智能学会涂序彦和王万森教授。
最后引龚定庵一句名言：“但开风气不为师”。
9 总结与展望
本文介绍了厦门大学智能科学与技术系在学科发展、科学研究和人才培养方面的基本建设情况。我们希望这些初步的工作总结能对目前正积极筹办本专业的兄弟院校起到一定的借鉴作用。
篇2
文章编号：1672-5913（2013）07-0038-04
中图分类号：G642
本科生导师制为本科生配备学业导师，从而进行因人施教、教与育结合的人才培养，是一项创新型的本科生培养模式。作为一种高效的、个性化的人才培养制度，其执行效果不如想象中的那么好，特别是在我国实现高等教育大众化的进程中，大学生在校人数逐年增多，而大学教师相对较少，使得众多的本科生得不到教师的直接指导和帮助，从而使本科生导师制的积极意义不能被完全发挥。因此，我们有必要研究一种切实可行的本科生导师制模式，以适应新形势下高等教育对培养优秀人才的需要。
1 本科生导师制与复合型人才培养的内涵
1.1本科生导师制及其发展现状
本科生导师制（Tutorial System）是在师生双向选择的前提下，由爱岗敬业、品德高尚、知识渊博的教师担任本科生的指导教师，对学生的学习、生活、心理等方面进行个别指导的教学制度。
本科生导师制最早在15世纪由牛津大学发明并实行。美国的普林斯顿大学于1902年引进了导师制。1998年，美国研究型大学本科教育委员会在“重建本科生教育：美国研究型大学发展蓝图”报告中建议每个本科学生都要有一名导师，这种形式应该在所有研究型大学中推广开来。
就我国目前的大学教学现状来看，导师制在传统上只用于硕士和博士研究生层次。而在本科生层次上，只有少数院校的培优班采用了导师制。例如，北京大学的元培计划实验班、北京邮电大学的叶培大学院等，在低年级实行基础课程教育，构建合理的学科知识结构；在高年级由学业导师因人施教，进行个性化的专业教育及素质教育。由于传统教学管理方式及师生资源分配模式的影响，导师制未能充分发挥其积极意义，实施效果不是十分理想。
事实上，从中学进入大学是一个跨越。在这个跨越中，中学的学习方法、生活环境等都与大学中的不同。同时，4年的大学正是大学生思维方法、学习能力、身心素质等方面趋于成熟及稳定的阶段。由此可见，在大学生本科层次施行导师制，对于丰富学生的素质教育、促使教书与育人有机结合、做到因材施教，显得十分重要。
1.2智能科学与技术专业特色及复合型人才培养
智能科学与技术是一门涉及数学、生命科学、认知科学、信息科学、控制科学、计算机科学、哲学等学科的交叉和边缘学科，是信息科学技术的核心、前沿和制高点。我国新型经济的发展需要大量的高层次智能科技人才，而智能科学与技术学科为复合型人才的培养提供了天然的良好环境。具体说来，智能科学与技术专业复合型人才的内涵包含以下几点。
1）基础扎实，知识运用能力强。学生能通过深入学习，掌握智能科学与技术专业的基础理论与技术，同时具备领域相关的多学科知识，包括计算机、自动化、信息、通信等，学会交叉融合，贯通多学科综合知识，从而使本专业的毕业生有能力在未来知识激增的信息社会中适应知识更新和淘汰的多种挑战。
2）学习能力及创新能力强。学生通过参与专题讨论、课程或学术报告、参加学科竞赛等活动来调整、优化知识结构，提高采用智能科学技术与理论解决问题的能力，增强自我学习的意识和创新能力，能够面对新的快速发展的智能科学与技术领域，能够适应层出不穷的新环境、新问题，不断更新知识体系。
3）综合素质高。学生应当具备很强的社会及集体责任感，崇尚“真、善、美”，敢于坚持真理，具有理想与抱负，具备自信、乐观、积极向上的心理状态以及良好的面对困难与挫折的心理素质。
基于此，我们将智能科学与技术专业复合型人才的培养目标设定为：培养具有科学创新精神和实践能力、通晓世界知识、具有踏实的工作作风和良好的语言文化交流能力的高质量人才。学生仅掌握简单的课本知识，远远无法达到智能科学与技术人才的要求，因此亟需探索一种能够增强师生在培养过程中的深度互动与沟通的模式。本科生导师制为学生提供包括学业、思想、生活等在内的全面指导，顺应了这种变化和要求。
北京邮电大学智能科学与技术专业于2006年开始正式招生，至今已完成了近6年的教学实践，积累了很多宝贵的经验和教训。如何将自身经验与学科发展的趋势和方向相结合，深入地研究复合型人才培养模式，有助于高层次人才的建设，对人才培养活动具有调控、规范和导向作用。
2 智能科学与技术专业本科生导师制模式探索
我们以北京邮电大学智能科学与技术专业为试点，探索一种高效、可行的本科生导师制实施方案，为培养高素质、复合型人才提供真实可信的参考依据，从而有助于在未来形成适用范围更广、更具指导意义的本科生导师制可操作规范和导向。
2.1实施对象
该模式实施对象为智能科学与技术专业2年级到4年级的全部学生，共约90人。这与此前国内高校注重本科学生精英的选择与培养模式不同，而是全面覆盖所有学生，挖掘所有学生可能的兴趣和潜力，其培养过程更加大众化、更具有公平性。本科生导师目前限定为负责本专业教学的智能科学与技术中心（以下简称中心）的教师，包括在职13人（其中教授2人、副教授6人、讲师5人）及兼职教授6人。除专业导师外，为便于观察和搜集导师制实施过程中的问题，还应配备1名观察员，随时了解观察实施情况并给予建议。
2.2实施办法
本模式采用学生和教师双向选择的原则，结合成导师与学生组合。导师每人每年级指导2～4名学生。根据教师的具体情况，也可以实行以一位教师为主、多位教师为辅的指导模式。学生可以随时根据自己的情况，在不影响初始组合的情况下，自愿申请得到多位教师的指导。导师组定期通过讲座、专题报告、谈心交流等形式与学生交流，丰富学生的第二课堂。考虑到本科生相对于研究生知识视野和思维模式尚不是十分成熟，还不能一次性成功选择到自己最满意的导师或方向，本次试点研究首次提出导师轮换机制以及多教师辅助的模式，充分利用了各位导师的多样性，采取每年轮换的方法，让每位本科学生在校期间至少可以得到3位不同导师的指导，从而能够帮助学生拓宽视野，更好地找到自己的兴趣和创新意愿。
2.3本科导师角色定位
本科导师的角色应该与学院和班级辅导员相辅相成，完全可以涵盖某些专业课教师对部分学生所起到的课程和学业引导作用，而且较之更加全面和完善。导师不仅是学生学习上的导师，还是学生的伙伴和引路人。导师通过观察、交流，了解学生在学习及生活中的表现，主要在以下方面发挥积极的帮助与激励作用。
1）课程教育：重点指导学生的课程学习，在低年级侧重实行通识教育和大学基础教育，帮助学生制订学习计划，了解专业方向及其应用领域；在高年级针对个体在兴趣、特长等方面的不同，实施个性化的专业素质教育，帮助学生构建合理的知识结构。
2）学术能力培养：重点在于激发学生兴趣，帮助学生挖掘他们的学术潜力和独立从事研究工作的能力；指导学生参加学科竞赛、从事合适的科研活动、撰写学术论文和毕业论文等；注重学生的个性发展，增强创新意识、提高创新能力和创新素质。
3）发展规划指导：针对学生个体给予具体指导，帮助学生认清自我、完善自我，协助学生初步制订个人中长期发展规划并督促落实，尽可能为学生提供就业及考研信息。
同时，还要通过导师的言传身教，帮助学生树立崇高的人生理想，提升学生正确处理社会关系的能力，使其在学业和为人方面变得更加成熟。
上述内容充分体现了本次导师制试点研究工作与实施过程的精细与全面，进一步发展了已有的类似培养计划的主要特点，同时将各方面的工作重点刻画得更加清晰，对本科生导师的工作具有更具体的指导作用。
2.4学生与导师的沟通机制
本科生导师制的实施范围包括课程学习和学术指导，以及将学生的思想、素质与知识整合，帮助学生全面健康发展，使之更好地适应社会工作和生活的需要。实施方式包括导师和学生个别沟通，以及电话、电子邮件、走访等多种形式。
导师必须了解学生的学业进程、心理动态，并对每位学生至少每学期做一次书面评价。根据课程性质、不同学习阶段、学生的独立性等情况，决定见面讨论的频率，但不少于每月一次。
导师以严谨认真的方式对待学生呈交的研究成果，并为其进步与继续发展给予建议与帮助，提供富有启发性的反馈意见，使学生知道他们在做什么。更为重要的是可以使学生根据其理想与现状，明确需要在哪些方面加以改进。
此外，本次试点研究工作首次引入了“主题班会”形式的学生与导师集体沟通的机制，这也是本文工作的创新点之一。针对学生共同关心的一些主题，导师与学生一起展开广泛的讨论，听取各种不同的观点和声音，有效地激发学生学习、创新、生活等多方面的热情，这从会后学生的反馈意见中得到充分的印证。同时，导师们也很认同这样的形式，普遍认为有助于解决个人指导学生过程中所遇到的一些难题。
2.5导师制的监督和评估机制
在人才培养过程中，智能科学与技术中心定期通过教师例会和观察员对本科导师的工作情况进行经常性的检查，特别是关于培养计划的落实情况、教师日常的指导情况、学生的学习状况（包括学习兴趣、学习能力、学习负担等）及生活状况，发现问题及时解决。
我们通过组织学生座谈会，了解学生对于导师制的意见和建议，改进导师制的实施办法；同时，也了解班主任或辅导员、学院学生党委等对于导师制的意见。在我们收集的意见中，班主任或辅导员、学院学生党委等都对我们的工作给予了高度的赞扬和充分的肯定；而学生们可能对各种细节提出自己的观点或问题，但有一点是高度统一的，就是所有学生都很支持本科生导师制的实施，认为与同届的其他专业学生相比，自己能接受这样的培养方式是极其自豪的。
毕业生就业后，我们分别对他们和用人单位进行调查，收集各种反馈意见，并做出相应的评估、调整或改进。目前实施时间较短，上述计划尚未得到实践的经验。
3 智能科学与技术专业本科生导师制的实施与思考
自2011年9月启动智能科学与技术专业本科生导师制以来，导师与学生之间保持至少每月一次的沟通频率。除此之外，导师组还针对学生反映的普遍问题，例如课程与课外活动的时间平衡、学业与未来规划、学风与考风等，召开集体班会，进行更广泛和深入的交流。在坚持导师与学生日常沟通的同时，我们也十分注意加强导师与导师之间的日常交流，充分利用每周一次的教师例会时间，每次都辟出一段时间沟通讨论近期导师指导学生的心得或问题，尤其是观察员充分发挥了“旁观者清”的作用，经常对各种细节提出直率而宝贵的意见和建议，对于各位导师统一思想认识和提高工作方法起到了积极有效的作用。
通过导师对学生的全程指导，我们发现有很好的效果。首先，导师能动态地掌握学生的学习、兴趣、心理等方面的变动情况，并及时对学生加以引导，从而更有效地促进学生成长和发展；其次，学生在学习或生活中遇到困惑时，能直接得到导师的引导或帮助，使个性培养与专业教育的内容和形式更加丰富，有利于提高学生的积极性，增进学生的自我认识。
但是，在导师制的实施过程中我们也看到了一些问题，还需要进行深入研究并解决。
1）导师的职责难以明确。
本科生阶段的导师制侧重由导师引导学生自主学习、自我发现与成长，使学生树立正确的“三观”与高尚的道德情操，并培养学生独立思考和解决问题的能力。而导师在指导学生时，容易出现2个片面的方式：一是传统的以课本为基础的“传授式”，指导本科生的课程学习；二是以科研项目为中心的“任务式”，管理本科生的科研工作。前者忽略了培养学生的学习兴趣和自觉性，后者则忽略了本科生与硕士生、博士生在知识结构、独立科研能力、培养目的等方面的差异。在这个过程中如果缺少合理的引导和帮助，学生很容易产生消极的挫败感。
2）教与育的尺度难以调节。
篇3
中图分类号：U495 文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00
当前，我国城市化进程正面临着巨大的机遇和挑战，如何不断提高城市发展水平和产业竞争力，全面提升城市生活品质，解决城市发展中的交通、安全、能耗等问题，已成为关键。“智慧城市”顺应了当前全球先进城市发展演进和技术变革的时代潮流，是当今世界推进战略性新兴产业和城市信息化进程中的前沿理念，是我国新一轮城市发展与转型的客观要求，是提升城市品质和竞争力的必然途径，也是更好地保障和改善民生的重大举措[ ]。建设智能交通体系是智慧城市建设中不可或缺的重要内容之一。
智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机技术及智能车辆技术等综合运用于整个交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展[ ]。智能交通是集智能调度、视频监控、定位管理、运营分析等应用服务为主要内容的交通发展新模式。
1、体系结构
从技术层面分析，实现智能交通的体系结构分为三个层次：感知层、传输层和应用层，如图1所示。
通过感知，获得车辆、道路和行人等全方位的信息，将采集到的信息通过传输层“运送”到服务端，根据不同的应用和业务需求，进行相应的服务端计算，对信息进行分析、处理、融合，实施重要信息的存储管理及其相关信息（如公交指示信息、交通诱导信息等）的及时。
2、关键技术
智能交通建设过程中，从信息的收集，数据的分析处理，到信息的管理和信息的，涉及很多关键技术。
2.1车联网技术
车联网，是指利用装载在车内和车外的感知设备，通过无线射频等识别技术，获取所有车辆及其环境的静、动态属性信息，再由网络传输通信设备与技术进行信息交换和通信，最终经智能信息处理设备与技术对相关信息进行处理，根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务的高效能、智能化网络。
车联网是物联网技术在智能交通中的应用。车联网系统发展主要通过传感器技术、开放智能的车载终端系统平台、无线传输技术、语音识别技术、海量数据处理技术以及数据整合等技术相辅相成配合实现。在国际上，欧洲的CVIS、美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。
2.2云计算技术
云计算是一种基于互联网的新一代计算模式和理念。云计算通过互联网提供、面向海量信息处理，把大量分散、异构的IT资源和应用统一管理起来，组成一个大的虚拟资源池（共享的软硬件资源和信息），通过网络，以服务形式、按需提供给用户。
云计算的特点之一是分散资源集中使用。与传统互联网数据中心（IDC）相比，云计算比较容易平稳整体负载，因而大大提高资源利用率，同时，弹性伸缩的运行环境增强了业务的灵活度。云计算的另一个特点是集中资源分散服务，把IT资源、数据、应用作为服务通过网络、按需提供给用户。
云计算技术为智能交通中海量信息的存储、智能计算提供重要的使能技术与服务。
2.3智能科学技术
智能科学，是研究智能的本质和实现技术, 是由脑科学、认知科学、人工智能等综合形成的交叉学科。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，揭示人脑的本质；认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学；人工智能研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能[ ]。通过多学科的交叉、融合，不仅从功能上进行仿真, 而且从机理上研究、探索智能的新概念、新理论、新方法，最终达到应用的目的。
目前，具有重要应用的智能科学关键技术包括：主体技术、机器学习与数据挖掘、语意网格和知识网格、自主计算、认知信息学和内容计算等[ ]。
智能科学为智能交通提供智慧的技术基础，支持对智能交通中海量信息的智能识别、融合、运算、监控和处理等功能。
2.4建模仿真技术
仿真技术是一门多学科的综合性技术，它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础，以计算机系统和物理效应设备及仿真器等专用设备为工具，根据研究目标，建立并运行模型，对研究对象（已有的或设想的）进行动态试验、运行、分析、评估认识与改造的一门综合性、交叉性技术。
仿真由三类基本活动组成：建立研究对象模型，建立并运行仿真系统，分析与评估仿真结果。汽车驾驶训练模拟器，就是应用仿真技术的成果。
仿真技术对智能交通各功能领域和运营活动进行建模仿真研究、试验、分析和论证，为智能交通体系的构建和各类业务项目实施运行提供决策依据和不可或缺的关键技术支撑。
智能交通是一个综合性的系统工程。在智能交通建设过程中，还涉及统一的标准，需要系统工程技术、高性能计算技术、数据安全技术和各种应用技术等技术支撑。
3、结语
随着基础设施建设的不断完善，各种相关理论和技术的不断成熟，智能交通发展日趋完善，那时的交通将会是人、车、路、环境达到和谐统一的新景象。
参考文献
[1]嘉兴市人民政府.嘉兴市“智慧城市”发展规划（2011―2015年）[R].嘉兴:嘉兴市人民政府, 2011.
篇4
摘要：从智能科学与技术专业的人才培养目标出发，探讨构建不断线的浸入式双语课程教学体系，阐述双语课程在课程设计、授课方法和手段、课程资源建设、师资队伍培养、课程评估评价等方面的思考和实践。
关键词 ：双语教学；智能科学技术；浸入式；C语言
基金项目：2014年辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“浸入式的C语言程序设计课程双语教学模式探索与实践”( UPRP20140592)。
第一作者简介：申华，男，教授，研究方向为嵌入式系统开发，shenhua@neusoft．edu．cn。
0 引 言
智能科学与技术专业是面向前沿高新技术的基础性本科专业，是国际上公认的最具发展前景的专业之一，在激烈竞争的国际环境下，先掌握智能科学技术，就有可能掌握制胜的主导权。进入21世纪以后，智能科学技术发展迅猛，新技术、新产品、新应用层出不穷，与国际先进的智能科学技术发展接轨，对于推进我国智能科学技术专业的发展以及培养高层次智能科学技术人才尤为重要。
在教育国际化、科技和经济发展全球化的趋势下，我国对精通专业知识和外语的复合型人才需求不断增加。教育部2001年颁布的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》指出——按照“教育面向现代化、面向世界、面向未来”的要求，为适应经济全球化和科技革命的挑战，本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学——这就明确提出了高等院校双语教学的要求。《2010-2020国家中长期教育改革和发展规划纲要》再次提出要扩大教育开放，提高国际交流合作水平，扩大政府间学历学位互认，支持中外大学间的教师互派、学生互换、学分互认和学位互授。双语教学已成为我国教育改革与国际接轨以及现代化高等教育未来发展的重要组成部分。
开展双语教学，是培养具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的高素质外向型专业人才的重要手段。一般双语教学培养目标包括：阅读最新的外文技术资料和资讯，对外文文献的理解以及面对面与外国同行直接进行信息交流等。概而言之，就是培养学生的外语应用能力，保持与国外先进知识与技术的同步。
1 智能科学与技术专业的双语课程体系规划
智能信息产业具有技术和知识更新快、新产品层出不穷的特点，学生毕业后从事产品开发、生产和科研都不可避免地要接触国外先进技术，查阅外文技术资料等，若读研深造，更要经常查阅大量英文资料和科技论文，参加国际学术会议进行技术交流等，而目前工科学生普遍欠缺应用英语进行专业知识交流的能力。为培养学生应用英语学习和迅速了解国外先进智能技术、进行技术交流的能力，造就国际化智能工程技术人才，在智能科学与技术专业实施双语课程教学是十分必要的。
目前国内高校的专业英语教学可归纳为以下两种情况：
(1)理工类专业中，专业英语是历史悠久、开设较为广泛的一门课程，一般由英语教师教授。该类课程的主要问题是英语教师不具备相关理工专业的知识，所选用的科技类通俗内容与学生所学专业相距甚远，普遍处于教师不愿教、学生无意学的尴尬局面。
(2)近年来，各高校普遍尝试开设针对部分学生（如“快班”学生）的专业课程双语教学，由理工科专业教师讲授。这些双语课程绝大多数是将某门专业课改为双语教学，很少有高校从专业培养目标人手，系统设计构建双语课程体系。
正如语言的学习需要一个缓慢、长期、渐进的过程一样，外语应用能力的培养也需要通过一系列双语课程的学习逐步开展和提升。从智能科学与技术专业的人才培养目标出发，构建大学期间双语课程不断线、面向全体学生的双语教学体系，通过有针对性的双语课程立体化培养，使学生既达成专业培养目标的要求，又符合国际化复合型人才的需求。
基于智能科学与技术专业的课程体系，考虑英文在课程中的应用比例，兼顾双语课程实施的难度，可设计软件开发和硬件开发两条专业课程主线（如图1所示），实现学生双语能力的系统化培养。
根据智能科学与技术专业的培养目标，双语课程的软件主线主要选择程序设计类课程，这是因为程序本身必须符合英文语法规则，再加上程序编译器、编译信息提示和帮助文档皆为英文，非常适合以英文为工作环境；硬件主线选择以电路图、芯片手册等作为主要技术资料的核心课程，这些知识内容以直观的图表作为载体，双语教学中语言障碍带来的影响可以被降至最低。
2 双语教学师资队伍的建设与培养
教师是双语教学最直接的实施者，教师的语言水平和教学能力直接关系到双语教学的成败。从实际教学活动上看，双语课程的授课教师要有丰富的教学经验、扎实的学科知识以及深厚的学术造诣和研究能力，能充分理解运用原版教材，把握学科前沿；同时还要求具备较高的外语水平，能在课堂上熟练地在双语之间进行切换，准确地表达专业知识。也就是说，承担双语授课的教师不仅专业精深、英语好，还要能用英语表述专业知识、解析专业词汇，并具备良好的教育教学管理能力。
目前，我国高校还没有学科专业或机构专门针对双语师资进行培养，而双语教师的匮乏已成为制约双语教学发展的瓶颈。为更好鼓励双语教学，培养双语师资队伍，大连东软信息学院2012年就制定颁布了《双语教学管理办法》，从教师的口语培训、双语课程级别的认定、双语课程的建设、双语课程的奖励和双语课程的效果评估等多个方面，对双语课程的教学进行系统规划和管理。
师资培训采取脱岗培训、在岗培养等方式，选拔英语基础较好、教学经验丰富、教学效果好的教师有计划地开展外语培训，提高教师的英文水平并学习国外先进的教学理念。同时，引进高水平的双语教学人才，优化师资队伍的学历结构、职称结构、年龄结构和知识结构，形成双语教师梯队。还应鼓励教师间互相听课，定期开展研讨，在课程负责人带领下采用导师制帮助新教师进步与成长。
双语课程实施根据难易程度，划分为A、B、C三个级别，均采用外文原版教材及外文课件。A级课程课堂教学中全部使用外语，课程考核全部使用外文并要求学生用外文作答；B级课程课堂教学中使用外语授课达到50%以上，至少50%的课程考核使用外文并要求学生用外文作答；C级课程课堂教学中使用外语授课达到30%以上，至少30%的课程考核使用外文并要求学生用外文作答。根据教师双语授课能力、课程难易程度以及授课对象的接受程度，各个专业选择申请开设相应级别的双语教学课程，学校设有专门的双语课程评估委员会对申请进行评估，并安排试讲。
3 双语课程的教学设计
双语教学的实施存在两个难点，一个是课程知识目标的达成，另一个是引入双语教学后对学生专业学习带来的影响，克服语言障碍实现课程培养目标的达成是实施双语教学的最大挑战。针对不同类型的双语课程，须精心设计教学内容，使教学内容的讲授既符合专业知识的特点，又能有效减轻语言障碍带来的困扰。
程序设计类课程因其自身特点使得双语教学这种新的教学形式实施起来更加有效。很多程序设计语言（如C语言、C++语言、Java语言等），其语言表述、语法结构和算法逻辑与英语思维较接近，而且程序的开发环境也是以英文版本居多，即使是汉化的中文版界面，程序在设计调试过程中的编译信息和错误提示信息也都是用英文表达。在学习这些语言时，不需要进行汉语的翻译，只需对其英文本意进行直译，这是该类课程适合双语教学的最主要原因和最大优势。另外，程序类课程中采用双语教学，学生在对专业知识的相关术语和英文表述有了一定的了解和掌握后，当程序设计和调试过程中遇到问题时，可以较好地理解提示信息，大大提高程序调试效率。因此，双语教学对程序设计类课程的学习有明显的帮助和促进作用。
以第一门双语课程C语言程序设计为例，根据该课程培养目标的定位，学生需要掌握基本的C语言语法，并应用C语言进行编程实践，解决实际问题。基于该目标，须对课程理论知识和实践内容进行优化，综合C语言程序设计的知识点，将C程序作为C语法的载体，以编程实践贯穿整个教学过程；同时，基于课程内容的不同模块，可安排与实际应用联系紧密、由简入繁的程序设计项目，设计出符合学生理解能力和认知规律的教学内容；此外，兼顾知识衔接和教学学时等方面的要素，合理安排章节内容，将理论授课和编程实践有机结合，使学生理解、掌握基本理论知识并进行编程实践。
4 双语课程教学方法与手段
双语教学对于学生来说最大难度在于外语环境的适应，包括听、说、读、写等多个方面。经过几年的探索，笔者在双语课程中采用浸入式( Immersion)教学模式，取得了较好的效果。浸入式教学模式最早起源于加拿大的一种外语教学模式，教师在课堂上不但用第二语言教授第二语言，而且用第二语言讲授部分学科课程。也就是说，第二语言不仅是学习的内容，而且是学习的工具。浸入式教学使传统的、孤立的外语教学向外语与学科知识教学相结合的方向转变。
专业课程的双语教学就是要使用外语作为工具来开展专业学科知识的学习，因此，采用浸入式的教学模式极为适合。当然，鉴于学生的外语接受能力以及教师用外语描述专业知识的难度，初步可以采用中英文混合式教学。首先，教师使用常用英语组织课堂、管理课堂；其次，课程中涉及到的各种教学仪器、图表、
关键词 汇等用英语来表达；再次，课程所涉及的专业术语用英语介绍给学生。而其他的重点知识内容，可以中文表述为主，英文表述为辅。随着双语教学进程的推进，学生慢慢适应双语教学课堂氛围后，教师可以逐渐加大使用英语讲解学科知识内容的比例，最终达到完全使用英语进行专业知识教学。
以C语言程序设计课程为例，遵循浸入式双语教学的基本思路，课程内容回顾、课程内容小结、一些图文并茂的应用性内容的讲解、课堂提问等环节均采用全英文授课方式，但一些理论性较强、较难理解的内容，则应视学生的掌握情况减少英语讲解的比例。同时，作业、习题、实验、试题和开发环境( Turbo C)也全部采用英文。这样，学生在课内和课外的所有学习环节中主动或被动地浸入到纯英文的学习环境中，从不适应到适应，从不习惯到习惯，学生也逐渐适应双语学习的形式，甚至觉得英文对专业知识的表述更加简单、直接，易于理解。
从具体的教学手段上，理论知识可以借助多媒体和计算机技术开展教学，比如使用多媒体和动画等手段使知识内容形象化展现，提高课堂教学效率。同时采用Turbo C编译器对程序进行在线编译、调试，将程序运行过程实时展示给学生，既有助于学生理解程序语法的功能，又能直观动态地反映程序的执行过程。在实验和实践环节，运用案例教学和程序设计项目教学，以提高程序设计能力为重点，精讲多练，引导学生运用C语言编程解决实际问题。
5 双语课程教学资源开发
双语教学的基本原则是尽量使用原版外文教材和参考资料。原版外文教材的内容体现了理论的前瞻性，有利于学生了解专业前沿理论知识和最新发展动态。另外，选择原版外文教材给学生营造了一个全面接触专业外语的环境，包括准确使用专业词汇、准确表达专业内容。只有使用原版外文教材，才能真正使双语教学从形式和内容上与世界主流技术和专业思想保持一致。
当然，由于国外教材是根据西方的文化习惯和思维方式编写的，直接阅读可能会对大部分学生造成很大学习压力，甚至会使其迷失于茫茫英语海洋中，严重影响学习专业课程的积极性。为此，在使用英文原版教材的基础上，最好由授课教师开发基于原版外文教材的纯英文电子课件，作为原版教材的简化版本学习资料，这样学生以电子课件为纲，再阅读原版教材就会很容易把握知识的难重点。此外，还可根据教学目标设计纯英文的实验项目和习题，使学生在学习过程中不得不“浸入”到英文环境中去，随着学习进程的不断推进，语言障碍就会越来越小，部分学生甚至在学习过程中会逐渐形成英语思维习惯。
以大连东软信息学院电子工程系开设的C语言程序设计双语课程为例，课程选择Michael Vine的《C Programming for the Absolute Beginner》作为教材，该教材以程序讲述语法，同时精选大量程序范例，在保持知识系统性的同时增加趣味性，尤其适合初次学习C语言的读者使用。课程组基于该教材开发了全套英文课件，编写了涵盖各个章节的全英文实验指导书，开发了基于万维考试系统的C语言全英文试题库，还基于网络给学生提供大量丰富的外文参考资料以及与课程有关的电子文档和视频资料，方便学生自主学习。
6 双语课程的教学效果评估与反馈
双语课程作为一种新的教学类型，在实施过程中须采取全流程的监控措施对教学效果进行评估，以保证双语课程教学质量的持续提高与改善。教学质量管理与保障部专门成立双语教学督导教师队伍，针对双语课程，系统地收集和分析资料，进行课程效果评估，分析判断双语课程教学质量的高低、教学目标和教学方法的有效程度，并给出相应的反馈用于指导今后的教学活动。具体可从以下两个方面全程监控双语教学质量：
1)双语教学过程监控。
通过每学期3次网上调查问卷，了解学生对双语教学的满意程度，收集大量关于学生学习的反馈信息。督导教师进课堂听课，通过文字记录、课堂录音等形式，对课堂情况（包括外语发音、表达、语速、课堂感染力、学生专注程度等）进行记录和评估．并通过教学质量管理平台将相关信息及时反馈给授课教师和开课系部，以便掌握学生的学习需求，及时调整和优化双语教学活动。
2)双语教学效果评估。
跟踪学生的学习效果，了解双语授课对学生专业能力的提高程度。从短期目标来看，要关注学生经过双语课程学习后掌握的技能及其掌握程度，可通过课程考核来分析；从长期目标来看，应关注毕业生在工作中的外语应用能力、国际化工作环境的适应能力以及运用外语解决问题的能力等是否得到提升。
7 结语
双语教学要遵循“循序渐进、因材施教”的原则，根据学生的外语认知水平，选择适合的教学方法和手段，逐步开展和提升；要注重实效，不能以牺牲学生专业能力为代价，单纯追求双语课程的开设率；还须深入研究双语课程的特点，从师资队伍建设、教学设计、教学方法与手段、教学资源建设、教学效果评价与反馈等多个维度探索适宜的双语教学模式，顺利推进双语教学，保证学生既获得先进的科学技术和前瞻性的专业知识，又系统培养专业外语应用能力和获取新知识、新资源的能力，以培养全面发展的复合型、国际化人才，为全球化经济改革建设服务。
参考文献：
[1]程昕．课程语言特点与双语教学模式选择实证研究[J]外语与外语教学，2011(2): 62-65.
[2]黄崇岭，双语教学核心概念的解析[J]外语学刊，2008(1): 137-139.
篇5
2004年，教育部批准设立智能科学与技术本科专业，标志着我国对智能科学技术发展方向的高度重视[1-2]。我校是教育部首批设立智能科学与技术专业的高校之一。机器人课程是该专业的核心特色课程，在专业建立之初，我校就为本科生开设了这门课程。由于机器人课程涉及的学科广泛，包括力学、拓扑学、机械学等诸多领域，是一门理论性、实践性和整合性很强的课程。为了改变教学观念，提高教学水平、教学效果，突出智能专业的特色，近年来，我们对该课程进行了课程建设和改革。笔者对机器人课程的建设情况进行了回顾、总结和比较。
1机器人课程开设现状
国内很多大学开设了机器人课程。例如，中南大学建设了机器人精品课程，清华大学、上海大学、中山大学、北京理工大学、武汉工程大学等高校都在本科或研究生阶段开设了机器人课程。浙江大学建立了机器人科教实践基地。部分高校依靠在机械、自动控制方向积累的科研和教学实力，依托机器人重点实验室或研究所，建立了机器人方向的高素质教学、科研队伍，如哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室、上海交通大学的机器人研究所、北航机器人研究所等。在教材选择上，各校集中在蔡自兴教授的《机器人学》和熊有伦教授的《机器人学》，在课时安排上，授课的比例较大，实验课时安排较少，有的高校实验课时数为零[3]。
我校自建立智能科学与技术专业后，于2006年首次开设机器人课程。由于前期在科研上和教学上几乎没有积累，因此是摸着石头过河。在观摩借鉴兄弟院校的经验基础上，我们开展了机器人课程的教学活动。经过几年的摸索，我们在教材选择、授课内容、教学手段、实践教学、考核等方面进行了建设。
2机器人课程建设措施
我们主要在教学内容、教学方法和手段、考核方式等几方面进行了教学改革，力图把机器人课程建设成具有智能专业特色、符合工科学生培养目标的课程。
2.1适应工科培养特色，改革教学内容
教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见(征求意见稿)》(教高司函[2004]259号)指出，高等学校应着眼于国家发展和人的全面发展需要，坚持知识、能力、素质协调发展，注重能力培养，着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力。
突出学生实践能力的培养是工科专业教育重要和显著的特征。加强对工科专业课程的实践教学研究，有助于教育培养目标的实现。实践教学要改变过去一味对学生“灌”的教法，树立学生主动学习的兴趣和意识，突出学生实践能力的培养。
但是以往智能机器人的教学内容基础理论过多，强调基础的重要性，实践性教学的力度不够大，不符合工科学生培养特色。因此，我们降低了理论讲解深度，扩大学生对机器人技术的广泛了解，强调实践环节[4]。课程教学于一个学期内完成，调整教学内容后，课时由72学时调整到现在的36学时。教学内容主要包括三个模块：理论模块，包括机器人运动学、机器人静力学和动力学分析、机器人轨迹规划；其他机器人相关技术，包括机器人本体基本结构、机器人的控制系统、机器人的编程语言、智能机器人的发展等广泛内容；第三部分是实践内容。
为了使教学内容既满足教学基本要求，又与科研实践相结合，本课程使用能力风暴机器人AS-UII和AS-EI 工程创新模块套件进行课程实验。AS-UII是面向教育的新一代智能移动机器人教学平台，与可视化编程软件VJC一起构成了理想的教育平台。它采用项目导向的形式，学生通过自己动手，能对机器人机械、电子、机器人控制、机器人编程等知识有系统的了解，提高学习兴趣。学生先后进行机器人的控制系统实验、感觉系统实验、机器人离线编程实验、机器人轨迹规划实验等，对该课程知识融会贯通。学生通过课程学会提出问题、分析和解决问题，不断提高实践能力和创新能力。智能机器人实践课程受到学生的热烈欢迎，课时数也由最初的时调整到18学时，后又调整到现在的36学时，这样授课和实验的比例达到了1U1。
在实验中，我们将实验任务与课程教学相结合。例如，在讲到机器人传感器这一章时，我们安排学生的实验内容有智能小车设计，让学生使用速度传感器控制小车的运动路程；在讲到自由度概念时，让学生设计具有4个自由度的工业机器人。通过实践课程，学生加深了对理论知识的理解。
2.2改革教学方法，改善教学效果
2.2.1应用教育技术，提高学生兴趣
机器人课程在2008年进行了课件建设立项，并已经结题。我们建立了课程网站，把教学大纲、课件、实验、习题及答案等教学相关材料挂在网上，帮助学生课余自学、预习和复习。我们打破了课堂板书授课的唯一方式，使学生可以在课余时间使用课件，灵活自主学习、复习、协作学习，弥补上课时间短、交流少的缺点，提高教学质量。多种方法的结合有效提高了教学效率，改善了教学效果。在课堂上，教师注意应用现代教育技术和多种教学手段，采用先进的多媒体教学技术，使学生感到生动有趣、易于理解。
2.2.2采用启发教学法，培养学生主动性
在教学方法上，教师积极采用启发式、与实践相结合等教学方法，有效调动学生自主学习的积极性，激发学生的潜能。由于机器人是一门实践性很强的课程，因此教师鼓励学生多动手、多调试，进行课程设计和课堂答辩比赛，消除了学生对课程的担忧心理，使学生更直观地理解和掌握知识，激发学生对新知识和新技术的求知欲，提高教学质量。学生在学期末的教学评估中反映出对该门课程的喜爱――评估成绩由原来的80多分提高到了90分以上。
2.2.3教学与科研结合，提高学生创新能力
我们鼓励学习能力强的同学申请机器人科研立项、进行机器人毕业设计、参加全国性的机器人竞赛。在近三年的时间内，我校学生共申请和机器人相关的学生科研立项、实验室基金资助近10项，参与学生约30人。学生参加机器人小型组比赛、全国首届大学生智能设计竞赛等活动，先后获得小型组足球机器人比赛第6名、2011校级大学生“挑战杯”竞赛3等奖。其中，“火星标本采集概念机器人”，是学生在机器人设备简单、传感器探测能力有限的情况下，抛弃产品配备的现成实验方案，大胆发挥想象，使用多台机器人设备协同控制，设计出的一个独特的多自由度机器人，实现了行进、采集标本、传送标本等功能，如图1所示。有的学生为了设计将图书自动归架的机械手臂系统，重新购买控制芯片，改进传感器定位精度，和设计厂家讨论定制相关配件等。因此，智能机器人课程与科研的紧密联系极大调动了学生钻研知识的积极性和主动性，提高了学生的实践能力和解决问题的能力。
2.3考核方式
我们在该课程中改变了考核单一化、期末考试定乾坤的传统方式。采用期末考试和平时作业、课程设计相结合的方式，期末考试和家庭作业以考察智能机器人的基本概念、基本理论知识为主，成绩约占总成绩的60%。课程设计以考察实践能力为重点，包括选题、设计理念、代码编写、发现问题、小组协作、答辩等环节，占总成绩的40%。丰富考核内容后，我们作了不记名调查，参加调查的学生有80人，其中85%以上非常认可这种考核方式，认为实践能力有很大的提高，提高了学习兴趣和学习主动性，有利于自主学习能力的培养，激发创新能力。
3结语
经过努力建设，机器人课程已经成为智能科学与技术专业一门独具特色、代表性强、体现智能特色的课程。由于信息量大，实践性强，这门课受到了学生的普遍欢迎。该课的选课率很高，学生对课程的评价也很好，实现了培养学生知识、能力和态度等的目标。下一步，我们将在学生自主设计机器人的课程建设上多下工夫。
参考文献：
[1] 谷学静,王志良,黄晓红.“智能科学与技术”专业课程体系建设的思考[J]. 计算机教育,2009(11):108-111.
[2] 刘丽珍,王旭仁,刘杰.“智能科学与技术”本科专业教学改革及课程建设[J]. 计算机教育,2009(11):112-115.
[3] 战强,闫彩霞,蔡尧. 机器人教学改革的探索与实践[J]. 现代教育技术,2010,20(3):144-146.
[4] 王旭仁,何花,周全,等,深入完善“智能机器人”实践课程体系,促进实践教学[J]. 计算机教育,2009(11):116-118.
Exploration on Robotic Course Construction
WANG Xuren, YAO Yepeng, LIU Lizhen, HUANG Xiangyang
篇6
摘要：课外科技活动能有效促进学生创新能力的培养和实践能力的提高，在创新型人才培养体系中得到广泛的认可与重视。文章分析课外创新实践活动组织形式与实践效果评价等关键问题，通过对组织体系理论的研究和具体实践，提出基于群体动力的组织构建形式以及有效的评价机制。
关键词 ：群体动力；创新实践；组织形式；实效评价
基金项目：河北工业大学教学改革立项（校政字[2013]168号）。
第一作者简介：宣伯凯，男，实验师，研究方向为智能康复辅具，xuanbokai@126．com。
0 引 言
在知识经济快速发展的时代，综合国力的竞争最终归结为科技创新人才的竞争。大学是培养科技创新人才的基地，现阶段国内高校创新人才培养的质量还不能满足国家发展建设的需要。在总结、借鉴国内外人才培养经验的基础上，建立并完善创新型人才培养体系是当前急待解决的问题。
智能科学与技术是面向前沿高新技术的基础型本科专业，是集电子、信息处理、计算机和控制技术等多学科为一体的交叉综合性学科。智能科学是一个不断发展的学科，技术成果和研究动向更新得很快。智能科学与技术专业必须更加重视学生实践应用能力和创新能力的培养，通过实践环节提高学生的实际动手能力和科学研究能力。
1 创新实践教育现状分析
世界各国的高等教育都非常注重创新人才的培养，发达国家在人才培养模式上各具特色。现代大学起源于欧洲，英国几所著名的大学在创新能力教育方面取得了显著的成效。牛津和剑桥都采用精英化的教育方式并且是最早实施本科生导师制的大学；在创新人才培养上，注重提高学生的独立思考能力和开放性思维能力，强调教育的实践目的。自20世纪90年代以来，美国的大学不断进行教育创新，在研究型大学建立创新人才培养体系。通才教育是美国大学教育最突出的特征，通过跨学科专业和课程培养适应现代高端技术领域的复合型创新人才。在本科阶段，小团体的实验室和研讨会是重要的教学模式。亚洲地区，日本的高等教育水平较高，注重教育资源整合与人才培养；高校和企业建立联合研究、合作研究等多种形式的横向联合。国外高校创新人才培养的体系中，灵活的教学方式和实践性的科研模式是创新人才培养的关键环节。在教学中，教师应注重发挥学生的自主意识和创新意识，让学生参与科研活动，重视实践性教学对学生科研能力和创造力的提高。
由于历史文化传统不同和教育体制的差异，国内大学在创新人才培养的理念、模式方面与国外存在较大差距。在创新人才培养中存在观念陈旧、教学内容和教学手段缺乏创新、评价体系不科学等问题。近年来，国内越来越多的高校开始进行教学改革，探索多样化人才培养模式。清华大学把加速建立研究型大学的人才培养体系定为改革目标，提出全面落实通识教育基础上的宽口径专业教育，让更多本科生参加大学生研究训练，令拔尖人才不断涌现。北京大学实行元培计划，提出复合型人才的培养目标。复旦大学、浙江大学、南京大学等院校也提出了各自的人才培养模式。综观上述高校的改革方案，主要的特点是注重拓宽学生的专业基础，设立大学生研究计划，使本科生及早接受科研训练，激发学生的主动性和创造性，进而培养学生的创新意识和能力。
2 课外创新实践活动的目标
探索加强高校学生创新能力培养的方法和途径不仅是高校教学改革和发展的需要，也是时展的迫切要求。课外科技创新实践活动的组织及实践可以促进学生综合素质的提高，致力形成系统的、高效的课外实践教学体系，全方位培养学生的创新实践能力。
(1)通过课外科技创新实践活动可以激发学生的学习兴趣，加强专业了解。大学生科技创新活动具有理论联系实际的功能，通过实践明确目标，将兴趣爱好发展为专业努力方向，激发学生的创造激情，培养创新意识。
(2)课外科技创新实践活动融会专业课程内容，促进第一课堂的学习。学生不再是课堂内被动吸收知识的服从者，而成为创新活动的参与者。实践活动能够调动学生课堂学习的主动性和积极性，形成课内外相互促进的良性机制。
(3)通过课外科技创新活动增强学生的创新应用能力，有助于学生适应社会发展需求。在我国社会经济发展的新形势下，知识和技术更新日趋加快，市场对专业人才素质的基本要求是具有较高的知识迁移、解决问题、动手实践和创新思维能力。科技实践活动能为学生提供更广阔的平台，使学生在实践中学会运用专业知识分析问题和解决问题，使知识转化为能力，进而应用于实践。
(4)课外科技活动对学生的科学研究能力培养具有推动作用。创新实践活动能够让学生在实践中了解学科最新技术成果，培养大学生从事科学研究的严谨态度与科学方法，积累科研经历和体验。对创新素质、探索精神、科学实验能力的提高具有不可替代的作用，为培养和造就高尖端科技人才奠定基础。
3 课外创新实践活动的组织形式
3.1 构建学生团队，激发群体学习动力
20世纪30年代末，美籍德国人库尔特·卢因提出“群体动力理论”。根据群体动力理论，积极的群体行为会对个体产生良性影响。群体开展实践学习比个体独自学习的效率更高、凝聚力更强、吸引力更大。创新实践教育必须建立在个体内在需求与环境外力推动的共同作用下，以群体动力理论为指导，构建以团队为基础的创新实践教育模式。
基于群体动力的团队运作模式在认知能力、信息加工决策、目标执行过程等方面存在优势。教师应积极组织鼓励学生全体参与，在群体模式下组建活动基本单元——学生课题组，并在课外创新实践活动的组织过程中，将课题组制与导师制相结合，合理调配智力资源，提升学与教的效果；充分发挥团队运作模式的优势，结合导师在理论深度和实践经验方面的优势，增强对创新型人才的培养；在创新培养体系中以学生为中心，注重激发学生的学习主动性，培养创新进取精神与团队协作能力。
3.2 课外创新实践的组织建设
1)学生课题组的形成。
教师在学生的培养过程中可以学生为主体、以团队合作的形式促进学习的深入。团队成员之间知识结构的互补、及时有效的互动交流都会增强合作学习的效果。Vaneijl和Pilot( 2005)在研究中指出小组规模很重要，因为学生在学习步骤、兴趣、学习习惯等方面有明显差异，实践表明3～4人比更大的组有效。选定4人制小组为学生团队的基本单元，既有利于充分发挥学生个人能力，又能实现一定程度的互动协作并且具有应对成员变化的弹性。在我们对智能专业学生的问卷调查中也印证了这一结论，在最初形成的课题组中，因关系亲近而形成团队的占63%，因指派、学号、位置等因素随机组成的占24%，考虑到成员知识能力互补等因素的占13%。在确定课题组成员时，应遵循有利于沟通交流和情感培养的原则，以能力全面、综合素质高为目标，提高团队的绩效。
2)学生课题组的结构优化。
团队结构与任务完成效果有直接关系。笔者以智能专业学生为研究对象，组成的课题小组属于平行结构。在没有其他专业知识背景成员的情况下，教师应该对课题组成员的知识结构进行优化调整；在全面提高学生个人能力的基础上，将课题组结构优化与个性化发展培养相结合；在学习和完成任务的过程中明确学生个人的能力和特点，制订适合的个性化培养计划，使每个成员各有专长，都具有独立解决某方面专业问题的能力。
3)课题组的重组与大团队培养。
任务的内容和规模与团队的规模、结构紧密相关，应对不同规模、性质的任务时，教师需要对已有的课题组进行调整或重组。课题组的重组不是盲目将成员从一个课题组转到另一组，而是在原课题小组的活动中积累一定的实践经验，对个人的专长和能力有更明确的认识，能够在新团队中进行协作。教师在进行课题组小团队培养的同时，可将有共同目标（参加同一比赛）的课题组组织成大团队，进行针对性的培训，搭建更大的交流合作平台；在大团队氛围下，逐步形成良性竞争的关系，激发学生最大的潜力。
4)课题组导师的系统化指导。
课题组导师在学生知识体系构建和解决问题能力的培养上起着主导作用，承担对学生课题组研究内容连续性和继承性的管理。对人才的培养是一项长期的、持续性的工作。以某项竞赛活动临时组成的课题小组对研究没有长期的目标和规划，无后续活动或者研究内容空洞缺少锻炼价值，而通过课题组导师的引导，可以确定长期稳定的学习、研究内容，增强学生的兴趣，帮助学生进行深入的研究。成熟的科技竞赛项目具有完善的赛事规定且面向群体，学生参与的过程也有较强的连续性，可以在不同年级之间形成继承关系，避免走弯路，提高作品质量；发挥高年级学生榜样带动作用，指导低年级学生汲取更多经验，构建阶梯队伍，营造良好的活动氛围。
4 课外创新实践活动的实效评价
指导大学生参加创新实践活动是培养大学生创新能力的有效途径。由于学生课题组制的活动具有很大的灵活性，因此需要建立一套与传统课堂教学考试不同的实效评价体系。通过问卷调查发现，参与创新实践活动的学生都希望通过活动提高自身素质，其中近50%的学生明确表明在意是否获得奖励激励。创新实践活动管理和运行机制应与学分设置、学生评价制度、物质精神奖励等因素密切结合，通过导师评价、竞赛成绩评价和成果评价对参与活动的学生给予综合评价和适当激励，并跟踪学生的长期发展状况，评估活动的整体影响。
通过调查分析发现，对创新实践活动的科学评价是对创新实践教学理论研究内容的完善，能够促进组织模式的改进，调动学生、老师、学校更大的积极性，提高人才培养质量。
(1)导师评价。导师评价与学生科技创新学分关联。课题组导师是学生科研活动的管理者，了解和掌握学生在科研、竞赛中的表现。导师可根据创新实践活动的特点制订相关的考核标准，依据实际情况参照标准要求，决定学生是否获得相应学分。
(2)竞赛成绩评价。科技竞赛不仅能激发学生的创新意识，提高学生对知识理解和应用的能力，同时也提供了积极竞争的平台，具有完整的评价体系。学生参与科技竞赛的级别和获得成绩的级别能客观反映学生的创新能力和执行能力，尤其竞赛的宣传展示和现场答辩环节是对学生综合素质的一项考察。依据学生在竞赛体系中的成绩给予奖励，也是对学生参与创新实践的一种激励。
(3)成果评价。创新实践活动的评价可以借鉴科研项目的评价标准，以学生参与发表的论文、专利、参与的实际项目等指标作为评价依据。除了这些评价标准外，教师可对学生的长期发展进行跟踪，调查实践活动对学生考取研究生、就业情况等的影响，对创新实践活动的成果作综合性评估。
通过调查分析发现，对创新实践活动的科学评价是对创新实践教学理论研究内容的完善，可以促进活动组织模式的改进，调动学生、老师、学校更大的积极性，提高人才培养质量。
5 结语
创新实践活动对学生能力素质的全方位培养起着重要的作用，要采取科学合理的方式调动大学生群体参与科技创新活动的积极性，既要注意科技创新教育的普遍性，又要注意发现和培养一批优秀学生，充分发挥其带头示范作用。实践表明，基于群体理论的课外创新实践活动的组织形式与科学的实践效果评价具有良好的可操作性，指导本科智能专业学生在多项科技活动和竞赛中获得了优异成绩，人均获奖一次以上，达到了创新实践能力培养的目标。
参考文献：
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[3]高雪莲．国外创新型人才培养模式对我国高等教育改革的启示[J]高等农业教育，2007(1): 85-87．
篇7
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一门研究和模拟人类智能的跨领域学科，是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术。由于信息环境巨变与社会新需求的爆发，人工智能技术的日趋成熟。随着AI3.0时代的到来，大数据、云计算等新技术的应用也愈发广泛，对于管理类人才来说，加强对人工智能知识的深入学习，不断将人工智能技术与管理知识结合起来，对其未来职业生涯的发展有着重要作用。人工智能是一门前沿学科，管理学院开设人工智能课程的目的是为了更好地培养学生的技术创新思维与能力，基于其覆盖面广、包容性强、应用需求空间巨大的学科特点，通过概率统计、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等基础课程的学习，加强学生解决实际问题的能力，为就业打下基础。本文基于社会对于人工智能领域的人才需求，结合诸多长期从事经管类专业课程教学的老师意见，针对管理类人才的人工智能课程教学内容与方法进行探讨，以期对中国高校人工智能课程教学改革研究提供帮助与借鉴。
1、教学现状与问题
作为一门综合性、实践性和应用性很强的理论技术学科，人工智能课程内容及内涵及其丰富，外延极其广泛。学习这门课程，需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。针对管理类人才，该课程在课程教学过程中存在几个较为突出的问题。(1)课堂教学氛围枯燥目前，中国大多数大学仍采用传统的课堂教学模式，在教学过程中照本宣科，忽略与学生的互动，并且缺乏能够有效引起学生学习兴趣与加深知识理解的教学环节设置，如此一来大大降低了学生自主思考的能力。在进行人工智能相关课程知识讲解时，随着章节的知识难度不断增加，单向介绍式的枯燥教学方式无法反映人工智能学科的全貌，课堂讲解难以同时给以学生感性和理性的认知，部分学生因乏味的课堂氛围渐渐无法跟上教学进度，导致学习动力不足。(2)基础课程掌握不牢管理类专业的学生大部分都会走向更加具体化的管理岗位，具有多学科的素养，但这也导致很多学生所学知识杂而不精。学生在基础不夯实的情况下去学习更高层面的知识，给学生学习与老师教学都造成了很大困扰。人工智能课程知识点较多，涵盖模式识别、机器学习、数据挖掘等众多内容，概念抽象，不易学习。一些管理类专业的学生未能熟练掌握高等数学、运筹学、数据结构、数据库技术等先修课程，缺乏一定的关联思考和研究意识，导致课程学习难度增加，产生学时不足和教学内容难点过多的问题。(3)教学与实际应用脱节当下，人工智能广泛应用于机器视觉、智能制造等各个领域，给学生提供了大量的现实案例，使得人工智能不再是高深莫测的理论，而是现实中可以触及的内容。例如，在机械学科领域，人工智能技术是电气工程、机械设计制造、车辆工程等方向的重要技术来源；在医疗领域，是医疗器械的创新生产源动力；在能动领域，是高端能源装备与新能源发展的重要驱动；在光电信息与计算机工程领域，技术的发展时刻推动着智能科学与技术核心价值的提升。然而，对于管理类专业的学生来说，现阶段的人工智能教材涵盖许多智能算法及相关理论，在教学过程中常常涉及到很多从未接触过的抽象理论和复杂算法，书本中的应用实例大多纸上谈兵，缺乏专门适用于管理类专业知识与人工智能技术相结合的教学实践，加上一些教师授课方法单一，不利于引导学生将人工智能算法应用于现实生活。另外，大学生对知识的理解能力差异很大，教师采用统一的方式教给他们，这使一些学生无法跟上和理解，教师也无法控制学生的学习状况，导致学生缺乏动力。因此，如何结合学生的现实情况，提高他们的动手能力和实践经验也是人工智能课程教学要考虑的问题。
2、管理类人才的人工智能课程教学改进策略
课程教学改革是一项提高大学教学效果和人才培养质量的重要手段。如何在时代背景下应用新技术和新思想进行实施课程教学改革是高校亟待解决的问题。对于高校的教学工作而言，教学目标、教学内容和教学方式的变化不再是课程资源的简单数字化和信息化，而是充分利用时代信息资源优势的新型教学模式。针对管理类专业人工智能课程教学过程中存在的问题，可以从教学方法改进和教学内容设置两个方面进行课程教学改进。
2.1教学方法改进
教师对学生具有引领作用，其教学方法的改进能够带动学生改进自身学习方法。(1)启发式案例教学案例教学法就是教师根据教学目标、教学内容以及教学要求，通过安排一些具体的教学案例，引导学生积极参与案例思考、分析、讨论和表达等多项活动，是一种培养学生认知问题、分析和解决问题等综合能力的行之有效的教学方法。启发式案例教学以自主、合作、探究为主要特征，调动学生的学习积极性，并紧密结合人工智能领域的相关理论与方法，有效理解知识要点及其关联性，适用于管理类专业学生的教学。具体而言，高校基于其问题启发性、教学互动性以及实践有用性等特点，可以建立基于人工智能知识体系的教学案例库，虽然这项建设将极具挑战性与耗时性，但具有很强的积极效果：培养学生较强的批判性思维能力，更多地保留课程材料，更积极地参与课堂活动，对提高教学质量、培养具有人工智能背景的管理类人才具有重要意义。例如，通过单一案例教学，让学生掌握相关基础知识原理及应用；通过一题多解的案例使学生思考如何获取最有效的解题方法；通过综合案例的设计，启发学生全方位地探索问题的解决方案。(2)研讨互动式教学研讨互动式的各个教学环节是逐渐递进、有机结合的。研讨是基于学生个体的差异性，在课堂讨论的过程中对学生做出评判，从而对不同类型的学生开展针对性的教学。互动则是在研讨的基础上，通过老师与学生、学生与学生的互动，让学生主动参与到课堂教学的过程中来。在人工智能课程教学过程中，教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况，可以有针对性地设计教学内容，例如，对于学校积极性不强的学生，将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来，能够极大程度地提高学生学习的自主能力；对于基础知识较为薄弱的学生，可以在教师的指导下查阅相关文献资料，根据自己的理解撰写心得报告，并在课堂或课外进行师生互动。像这样研讨与互动相结合的模式。有助于增强学生的探索和求知欲望，建立起浓厚的学习氛围。(3)有效激励式教学人工智能是引领未来的战略性技术，人才需求量极大，对教师的教学水平也提出了更高要求，因此，进行有效激励极为重要。在学生激励方面，可以举办各类人工智能竞赛项目，设置相应项目奖学金，吸引学生参与实践，调动学生做研究、发论文的积极性。例如，教育部主办的中国研究生人工智能创新大赛，围绕新一代人工智能创新主题，激发学生的创新意识，提高学生的创新实践能力，为人工智能领域健康发展提供人才支撑。高校也可以借鉴这种模式，在各学院乃至全校开展此类竞赛项目，激发学生的创新能力与团队合作能力，鼓舞更多学生加入到人工智能课程的学习中来，激发其学习兴趣。在教师激励方面，在教师聘任和提升过程中把参加学生课程制定、课堂与课外作业、课程项目和论文指导等看作教学任务的一部分，鼓励教师积极参与这些活动。(4)学科渗透式教学人工智能学科知识融合程度较高，学科交叉性强。基于人工智能的学科交叉性特点，增强管理类人才对学科应用的领悟，可以采取开展学科渗透式教学的方法。从2015年起，国务院和教育部先后印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见教育》、《高等学校人工智能创新行动计划》等文件，“互联网+”、“智能+”已经渗透到各个领域，人类进入数字经济时代，社会需求“技术+管理”的高端复合人才。例如，基于工业4.0和强国战略，人工智能技术在智能制造的应用极为广泛。上海理工大学非常重视少数民族预科班的教育质量。为增强少数民族管理类人才对该领域应用的认识，我们请机械工程、能源动力领域的相关专家以授课或讲座的形式，进行相关领域知识和发展趋势的讲解，使学生理解更为透彻。此外，在教学实践过程中，还可以用举办人工智能知识交流会、线上人工智能论坛等形式，促进不同专业间老师、学生对于人工智能知识模块的见解，相互交流、渗透和学习，从而推动人工智能课程教学的改进。
2.2教学内容设置
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中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)21-5808-03
Nuclear Accident Emergency Decision Support System Based on Attribute Theory
YANG Yang, FENG Jia-li
(Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China)
Abstract: Discussed on the subject of the Attribute Theory's applying on nuclear accident emergency treatment. Through the Attribute Theory , transform the intervention of the principles in relevant laws and regulations into qualitative mapping of the mathematical form. For the qualitative mapping is equivalent to the production and the ordinary artificial neural network, through the transformation of qualitative benchmarks, it can induce non-ordinary artificial neural network, support vector machines, Bayasian computing, so various decision-making rules of DSY can be integrated into the uniform qualitative mapping and establish an uniform framework.
Key words: DDS; attribute theory; nuclear accident emergency
核应急决策,是一项复杂的系统工程,其中包括各种因素和属性,它和属性之间的影响和存在的各种复杂联系。只有用科学来指导决策理论和方法,并使用实时决策支持工具,以满足核应急决策的需要计算机。与系统科学,管理科学和科学的决策理论与其他学科的深入,它已经提出了系统的分析和决策的一系列理论和方法。因此,紧急从过去的经验,逐步纳入计算机工具为科学决策和智能决策阶段使用的各种决策。因此,核应急决策,必须尽可能科学的决策理论和最先进的决策支持工具的使用走上了通往核应急决策更科学化,现代化。核应急决策支持系统,以在任何级别的技术水平提供技术支持,政策制定者,在相当大程度上,对系统本身和外部环境条件,如气象学(该功能依赖,辐射监测网络等)。
计算机决策支持系统(Decision Support System,DSS) 指以计算机为工具,应用领导科学及有关决策的理论和方法,为决策提供各种信息,辅助决策者进行科学决策的系统。包括数据库、模型库、知识库、方法库及相应的管理系统等。是最近十多年才发展起来的一种高技术决策辅助工具,主要有以下几种驱动方式:数据驱动、模型驱动、知识驱动、基于Web、基于仿真、基于GIS、通信驱动,是在计算机信息管理系统(Management Information System,简记为:MIS)的基础上,加上系统模型库和科学决策算法等而构成的,结合专家系统可构成一个智能决策支持系统。在DSS的构建中,关键的问题在于能否为系统建立一个有效的结构模型,并提供一个科学的决策算法。
1 属性论基本理论
定性映射:若u∈A,则称u具有属于集合A的性质,记为pA(u)。又称A是性质pA(u)的定性基准,并称从X到{0,1}的映射τ:X{0,1}是性质pA(u)的定性映射,如果对任一对象u∈X,使得
成立。
属性整合:设Χ是特征函数的集合,即:={Ni(u)},则是构成一个正交函数系,即有:
u1,u2∈Ni代入可得
=1
设u∈Ni和v∈Nj是两个自变量,={Ni(u)}和'={Nj(v)}是区域集合N={Ni}的两个特征函数系,则它们的特征函数Ni(u)和Nj(v)具有下述性质
将u1,u2∈Ni,u1∈Ni和u3∈Nj代入,可得
=0
和 =1
2 核事故应急响应规则
参考国际核事故应急干预和法规,与中国国情相结合,我国已制定出一套早期的核事故应急措施:
1) 如果可能发生堆芯熔化事故,区域内的紧急疏散是预防性的。
2) 如果可能发生确定性影响,那么必须撤出。
3) 同一行政村的工作人员采取同样的措施(如分为17个方面:1个职位16区范围内的烟羽应急区,外区16个方向按照区统一行动)。
4) 和区域相关的剂量规则:
a) 全身有效剂量预计超过500mSv,或(和)甲状腺剂量超过5000mGy,撤离;低于50mSv,或预期剂量(和)低于500mGy甲状腺剂量,不采取措施;预期全身有效剂量50mSv～500mSv或(和)的甲状腺剂量之间的500mSv - 5000mGy,考虑是否应采取措施,以优化疏散;
b) 有效剂量全身预计超过5mSv,但没有采取疏散措施必须隐蔽,预期剂量小于5mSv,而不是采取秘密措施;预期剂量5mSv～50mSv之间,是否采取措施需要优化;
c) 预期的甲状腺剂量超过500mSv,需要采取服碘;甲状腺剂量低于预期50mSv,不采取服碘;甲状腺剂量预期之间50mSv～500mSv,是否采取措施需要优化。
5) 采取一切措施撤离前,必须确定是否可以在当时的条件下离开,例如,是否有交通堵塞,风暴,洪水,断桥的发生,而使疏散措施无法执行。
6) 位置规则
a) 如果风向变化从R1> R2时,如果R1为疏散区,则必须撤出R2区;
b) 如果风变化,24小时变化360 °,则全部撤出,从不同的方向撤出,与污染因子(风频/风速)成正比。
7) 如果为无人网格,不考虑任何干预。
8) 飓风冰雹,不要撤离,在房间里隐蔽。
9) 只有一个疏散路线,如果道路上有障碍(桥梁推力等)不撤离。
3 核事故应急属性决策模型
图1为行动流程。
在国家规定的行动规则中,其余规则可用专家系统等其他人工智能方法来实现,此处仅描述规则(3)和(4)的属性论方法描述,从而最终统一于属性论框架下。
我国为各级行政区划的集合,依属性论方法则可表示为
所得的正交模型如图2。
考虑域M是在一核事故应急区,MiM是M的子区,则映射Mi:M{0,1}为其M到{0,1}的特征函数,对任一u∈M,有:
考虑子区Mi∈M的全身预期剂量为c(Mi)∈C,b(Mi)导致Mi产生确定效应fk(Mi)∈F,且其定性基准为,则称从B×Γ到F的映射τ:B×ΓF,使得对任意b(Mi)∈B和,有:
设c(Mi)∈C是子区Mi∈M全身预期剂量,是c(Mi)导致Mi产生确定性效应fk(Mi)∈F的定性基准,则称从B×Γ到F的映射τ:C×ΓF,使得对任意c(Mi)∈C和,有:
若用表示确定性效应Fk(Mi)的真值函数,则可表示为
图3为烟雨应急区二维网格和剂量场构成的三维立方体。
最终行动规则构成如图4所示的4*4网格。
4 系统的总体框架结构
核应急决策支持系统括四个子系统构成,分别是:控制操作子系统CCOSY、预测子系统PSY、对策子系统CSY、决策子系统DSY。系统框架如图5:
图5
按照系统的结构,如果发生核事故,地理信息系统GIS向决策者提供对核电厂生产运行的基础数据,并把周围的环境数据作为第一级的地理、人口和其他数据的决策支持。
预测子系统PSY模块提供第二个级别的决策支持,根据气象和环境条件、烟云的方向等基本数据,估计放射性核素的空间浓度分布和相应的剂量场,并利用地理信息系统将结果显示在地图上的相应区域。
对策子系统CSY提供第三级别决策支持,给出可能的核电厂应急响应措施,并计算出周围的市民可避免剂量的网格。
决策子系统DSY提供第四级别的决策支持,评估所有应急方案,以优化调度,给出最优方案。
参考文献:
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篇9
（1）为部分优秀的学生将来做更深入的研究打坚实的基础。在面向知识经济的今天，研究获取、表示和使用知识的人工智能学科越来越受到人们的重视。目前人工智能研究被列为中国高技术领域的重点之一。以专家系统为代表的智能化系统在信息技术中也占有重要地位。因此在高等教育中开展人工智能教育和智能化系统的研发，不仅是计算机科学的应用，也是促进各学科服务于国民经济发展的必然趋势。为使人工智能的理论、方法和技术的研究与应用普及和深入，教育重心必须要下移，即从研究生教育向本科教育普及。开展本科层次人工智能普及教育的有效途径之一是在本科高年级开设相关选修课。开展人工智能教育，不仅能够更好地发挥高等院校的育人和科学研究功能，而且能为学生拓宽专业路径，扩大自主学习空间和发展个性创造条件，同时也为营造一个使学生不仅有宽厚、扎实的理论基础，且具综合分析和解决问题能力的环境。?
（2）为将来从教的学生积聚大量的知识。英国早在1999年，人工智能课程已经作为选修课出现在中学的信息与通讯技术（ICT）课程中。许多中小学还通过机器人竞赛活动来激发中小学生学习人工智能的兴趣，使学生不仅提高了用信息技术解决问题的能力，而且培养了多种思维方式，获得了更多的创新空间。美国现行的中学信息技术课程设置中，将人工智能的内容作为“媒体与技术”层面对12年级学生的要求。澳大利亚的部分中学开设的信息处理与技术课程，人工智能、信息系统、算法和程序设计、社会和伦理道德、计算机系统分别作为5个主题共同构成了该课程的教学内容。在该课程的大纲中规定，人工智能部分的教学内容在高中第3学期为12年级的学生开设，教学时间为10周。?
在我国，多年以来中学奥林匹克信息学竞赛中一直包含有人工智能相关的题目，涉及启发式搜索、博弈、智能程序设计等问题。2003年4月，我国教育部正式颁布《普通高中技术课程标准（实验）》，首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块，标志着我国高中人工智能课程的正式起步。?
我国的新课程标准颁布后，教育部评审并通过了分别由教育科学出版社、广东高教出版社、地图出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材，并开发了相应的教辅材料，包括教师用书和配套光盘等。为了配合中学人工智能课程的实施，国内也推出了一些适合中学生学习与体验的人工智能软件和网络资源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步关注中学人工智能教育的开展并将其作为毕业论文的研究选题。一些师范院校适应形势要求，已为师范生开设了与此相关的选修课程。?
2 人工智能的教育及教学条件现状?
通过对本人多年的教学过程进行总结，我校的《人工智能》课程教育现状可总结为如下几点：?
（1)理论知识充裕。但与实践相脱节，特别是在智能科学技术的教育教学方面。尽管知识面相当广泛，而人工智能理论的普及教育以及智能技术的开发与应用仍然十分滞后。?
(2)同其它普通高等院校一样，在本校，人工智能技术的研究与应用尚未普及，甚至比不上其它院校。这不利于培养学生的科研兴趣及创造精神。?
（3）缺乏配套实验教材，实验教学内容缺乏，无法培养学生的研究能力和创新能力。只有开设实验项目，才能使人工智能的相关知识具有研究性和综合性。?
（4）对中小学智能教育的深度及教学方式、教学特点缺乏研究。做为师范类院校，我认为在对学生进行基础知识教育的基础上，要紧抓中小学智能教育的特点对师范类学生进行相关的教育与培训。?
相对于教育现状，我校的《人工智能》课程教学条件现状要稍好一些，其状态如下：?
（1）教材使用国家级规划教材，此教材非常系统地介绍了人工智能的基本原理、方法和应用技术，适合本科及研究生使用。在我们的授课过程中，也会适当为学生提供相关的国内其他先进教材，如中南大学蔡自兴教授的《人工智能及其应用》等。?
（2）为了促进学生自主学习，我们准备了多种类型的扩充性学习资料，加强学生主动学习的意识，包括：课程相关杂志和书籍目录，以及部分重要的参考文献，与人工智能相关的网络资源如优秀BBS、新闻组、网址等。 它们包括了大量的文献资料、本领域研究的前沿动态等。 使用表明，学生非常乐于查阅这些资源。 使学生能通过使用这些资源进行一些人工智能程序设计，探讨一些问题，在课堂讨论中展示他们的收获。?
(3）校园网的普及与不断优化使本课程有优良的实践性教学环境，能充分满足教学需要。我们拥有较充足的多媒体教室和网络教室，为实现本课程教学提供了物质保障。在网络资源建设方面，全校办公室、教室、学生宿舍和教师宿舍都以宽带网相连，这些硬件设备对本课程教学发挥了重要作用，使本课程教学质量得以明显提高。?
3 人工智能教学方法及手段的改革?
针对我们现在所采取的教学方法，我认为存在许多不足，如教学方式比较单一，教学内容偏重理论讲解等，为此，提出以下教学方法的改革：?
（1）通过多种途径激发学生的学习兴趣。课程的学习效果，直接受到学生兴趣和参与意识的影响。一般来讲，《人工智能》作为一门前沿课程，开始学生学习兴趣很大，当开始接触到抽象理论知识及部分算法时，学生往往感到不易接受。 我们通过各种途径和方法， 激发和培养学生的学习兴趣，包括鼓励学生参与某部分知识的扩充性资料查找,预留一定时间请学生负责对此内容进行讲解，布置学生对某个基本成型的实验进行纠错及验证，降低问题解决的难度。学生因此产生兴趣从而做更深度研究。?
(2）进行启发式教学。 我们可以尝试在教学过程中不断提出问题请学生思考，启发学生求解这些问题，鼓励学生提出自己的猜想和解决方案，然后摆出教材中的解决方案，并与同学所提出的观点进行分析和比较，这足以加强学生学习的主动意识和参与意识，提高学生学习的积极性。?
(3）课堂辩论与交互式教学。 组织课堂辩论，讨论的议题可定位为譬如人工智能是否能超过人类智能等有争议的问题。学生通过对这些问题展开激烈争论，激发了学习潜能，明确了学习目标。当然师生间的交流方式还有很多，如邮件互发、QQ留言等，也可在课程网站中的互动平台进行交流。?
(4）分层次因材施教。 在授课过程中，通过对每个具体学生的学习进度、课堂作业情况进行及时评估，对学生提出进一步的学习建议和指导， 实现个性化的教学。 对优秀学生探讨，可以在教学设计和实验设计中要求其选作部分探索性、创新性的功课和实验，以发挥学生个性优势。对于有意于将来从事中小学教育的学生可以在机器人及人工智能技术发展现状等知识层面对其做问题讲解。而那些看似缺乏兴趣的学生，我们可以用多媒体手段如播放人工智能相关电影及科学小片引起其兴趣，实行逐步引导的教学过程。?
另外，我们可以尝试双语教学。 采用中文教材和讲授的同时，注重在课程中的关键词同时用英文表示，并适当指定英文参考短文和英文参考书。使学生能够接触国外文献资料，加深对学习内容的理解，获得更宽广的知识。我们也可以在教学内容安排上，注重理论联系实际，将一些人工智能网络上的虚拟实验给学生进行课外上网练习，从而使学生了解算法的具体运行过程， 通过参与达到知识的理解，掌握基本方法和技术。?
根据现有的条件，我们在教学中可以采用多媒体教学和网络课程教学相结合的方法，充分利用多媒体的丰富表现形式，利用网络课程的交互性、情景化等特点，构筑以学生为主体的《人工智能》课程现代教学模式。 对于抽象知识，可通过动画和视频演示，通过声音和图像展示人工智能的历史、人物和前景，做到学生直接而深刻地看到知识的内涵外延。网络课程能较好地实现交互并使学习过程情景化，通过网络课程的课堂练习和章节练习，教师可以评价学生的学习情况，并给学生提出学习建议，从而提高学生的研究力和创新力。我们也可以给学生播放中学《人工智能》课程课堂教学录像，以使学生看到初高中学生的知识范围及深度；同时给学生播放现有的《人工智能》科学成果，让学生看到理论背后的实践；也可以播放科幻片，激发学生想象的翅膀从而有兴趣把人工智能作为将来深造的方向。《人工智能》是一门较新的课程，改进教学方法和手段不仅要靠教师，也应增加硬件设备的投入。如果人工智能能采用智能辅助教学系统或机器人辅助教学过程逼真、形象，一目了然，这样可大大提高学生的学习效率，尤其是提高学生的观察判断能力、发现问题和解决问题的能力。?
4 人工智能实践教学设计的探讨?
我们可以在教学过程中，适量开设一些实验和设计，提高学生的动手能力，并加深他们对理论知识的理解，降低理论的抽象度，提升理论的实用性。在近两年的教学过程中，我们会适量加入一些人工智能语言的教学过程。例如，在讲解了“野人与传教士过河”等问题后，我们可以让学生使用Visual Prolog或者C ?++?对算法进行实现；在讲解 TSP 问题的遗传算法解决案例后，指出编码方案、初始种群大小、进化代数、交叉率变异率等因素对求解结果的影响，并要求学生通过实验的方式来分析、理解这些问题，并提出“寻找更有利的解决方案”等问题。把学生的兴趣激发后，为解决这些问题，学生会在课外主动查阅相关文献、相互讨论以实现他们所设计的方案，这样既培养了学生善于钻研和勇于创新的精神又提高了学生的实践与创新能力。?
参考文献：?
［1］ 熊德兰,李梅莲,鄢靖丰.人工智能中实践教学的探讨［J］.宿州学院学报,2008(1).?
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中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0214-01
机械自动化是科技不断发展的产物，其也是机械领域应用的一项新技术，在机械生产与加工中发挥着重要的作用。机械自动化在发展的过程中，应用的领域越来越广，将其应用在智能型机械的加工与生产中，可以提高产品的生产效率，在利用网络技术、信息技术以及计算机技术后，有效提高了企业的经济效益。本文对智能型机械自动化应用趋势进行了介绍，希望可以促进这项技术更好的推广。
一、智能型机械自动化的优势
1、减轻了工作人员的工作负担
将智能技术应用在机械自动化生产系统中，可以提高系统的控制能力，可以实现系统的高效运行。应用智能型机械自动化，可以对系统进行远程控制，利用计算机技术，可以取代人工操作技术，这有效减轻了工作人员的工作量，也减轻了工作人员的工作负担，可以保证系统发挥出自主控制能力。应用自动化技术，可以降低人为操作失误出现的概率。智能型机械自动化还可以解决生产系统中常见的故障问题，其具有模拟人思维的功能，可以处理一些突发的状况，采用自动化技术，可以保证生产的精细化，其可以保证机械产品的生产质量，可以减轻工作人员的工作量，可以实现生产系统的高效运行。
2、提高了生产的效率与经济效益
应用智能型机械自动化技术是机械行业不断发展的必然趋势，其可以提高生产的效率，可以提高企业的经济效益。在机械制造企业日常运行的过程中，生产系统可能会受到周围环境的影响，生产的效率会降低，产品的质量也会受到较大的影响，只有应用智能型机械自动化技术，才能保证生产系统运行的稳定性。应用智能型机械自动化技术，可以保证控制的规范性，可以保证系统严格按照人为制定的规则运行。智能型机械自动化技术，有效减少了系统出现故障的概率，可以解决传统机械生产系统中存在的问题，可以降低机械生产的成本，在利用互联网技术后，还可以实现远程控制，这节省了生产的时间，可以保证控制的高效性，是提高企业经济效益的有效途径。
3、提高了管理的水平
机械自动化技术可以提高智能型机械生产系统的控制能力，与传统的生产系统相比，应用智能型技术，可以保证机械自动化系统更加稳定的运行，可以解决系统中存在的各项问题，可以更好的生产加工系统进行掌控，可以提高对生产模式的管控能力。智能型机械自动化技术可以更加高效的利用资源，可以通过判断机械设备运行参数，了解设备的运行能力，可以对数据进行合理的评估，从而提高管理的效率。在应用智能型机械自动化系统后，有效提高了机械生产的质量，而且提高了机械管理的水平，是促进机械制造企业健康发展的有效措施。
二、智能型机械自动化的应用趋势
1、重组产品结构，合理应用智能型机械自动化技术
在当前市场环境下，机械制造企业之间的竞争比较激烈，为了提高企业的竞争力，企业管理者必须结合企业的发展现状，对产品结构进行调整与重组，要实现机械产品的创新。对企业来讲，产品的创新和调整应从不同的生产方式开始改善，通过引进先进的生产设备和技术，提倡智能型的机械自动化生产。智能型机械自动化技术已经被广泛运用在各行各业中，因高效的生产速率以及有保障的生产质量，不仅节约了企业的生产人力资源投入，更能促进经济效益与社会效益的提升。
2、实现企业信息化、网络化的信息发展目标
随着信息技术的发展，在机械自动化技术中，信息反映的是事物状态中的数据、指令、信号、程序以及情报等数据。简单来说，信息就是特定的知识，信息技术就是讲这些信息进行采集、识别以及转换，最后在进行传输和存储，经过特定的处理后显示出来。企业要想实现信息化、网络化的信息发展目标，就应秉承“以人为本”的生产思想，充分分析、深入了解服务对象的实际需求，重视起生产方式和产品的创新，不断开发和利用智能技术，运用其智能型机械自动化技术，从而提高企业的生产力，实现提高经济效益与经济效益的目的。此外，在推行智能型机械自动化技术的实际应用过程中，将网络化作为核心的发展内容，实现生产设备的整体自动化、网络化发展。
3、把握社会和经济的发展方向
智能型机械自动化逐渐受到多领域的关注，对于多种学科和技术的综合运用更是得到了较大的发展。因此，我们不难发现，将智能型机械自动化运用到生产中，延伸出了更多的新产业。从某种程度上来讲，智能型机械自动化技术就是在自动化技术的基础上发展而来，需要特别注意的是，处于科学技术、社会发展的关键时期的技术创新，必须向着有利于拓展空间、开辟市场的方向发展，才能更好的促进技术的更新和生产的改善。但对于企业来讲，智能型机械自动化技术的运用是实现产品调整、设备更新以及技术换代的重要因素，更是促进市场经济和企业长远发展的根本需求。
4、机械自动化技术向人工智能方向发展
随着计算机科学技术的发展，智能型机械自动化的应用将逐渐向人工智能与机械自动化结合的方向发展。因智能型机械自动化技术在生产领域中发挥的重要作用，使得电器机械自动化、网络化、信息化的智能型机械自动化发展逐渐崛起。为实现更人性化的生产控制，对于人工智能科学的运用将成为未来机械自动化发展的必然趋势，这种智能技术已经被愚弄在生产管理中，尤其是对智能型软件系统的开发。
三、结语
智能型机械自动化的应用是机械制造行业不断发展的必然趋势，应用先进的自动化技术，可以提高企业的生产效率，可以提高企业的经营效益。智能型机械自动化技术还可以提高实现对机械产品的创新，可以对生产的模式进行改革，这也是机械加工企业不断发展的重要支持。智能型机械自动化技术应用的领域在不断扩大，其在发展与完善的过程中，功能越来越强大，在结合信息技术、网络技术后，可以对生产系统进行远程控制，可以了解系统中设备运行的参数，可以及时发现安全隐患，降低故障出现的概率。
参考文献
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2008年和2009年爆发的金融危机压制了放射市场的许多潜在需求，不过在经历了两年的经济低迷期后，随着医疗机构获得了越来越多资金，医疗设备厂商也迎来了产业需求的回升，2010年成为全球放射行业回暖的一年。
个性化医疗成大会主题
本次大会主题为Personalized Medicine: In Pursuit of Excellence（追求卓越的个性化医疗）。在大会开幕式上，RSNA 2010主席Hedvig Hricak博士表示：“虽然个性化医疗不是一个新概念，不过当前它仍处于口号阶段。很多医生一直在寻求个性化的医疗方式，但却缺少掌握它的方法和手段。”
在本次大会上，Hedvig Hricak做了“肿瘤影像学：癌症个性化治疗的指引之手”的报告，详细讨论了影像学对个性化医疗发展的促进作用。她强调在未来十年，分子影像学、综合诊断、生物学驱动的介入放射以及治疗诊断学将大放异彩。
首次举办中国专场
在本届放射学领域盛会上，中华放射学会举办了专场报告会“China Presents”（中国研究报告专场），这是RSNA首次推出以中国为主题的会议。
在中国研究报告专场上，中国科学院复杂系统与智能科学重点实验室田捷研究员做了有关采用功能性磁振造影（fMRI）进行针刺机理研究的大会口头报告《Acupuncture Research by MR Imaging》（磁共振成像在针刺机理研究中的应用），展现了古老的中医和现代医学影像技术的美妙结合。虽然以美国为代表的西方国家已经逐步接受并认可了针灸作为补充替代医学治疗手段，不过针刺机理研究的主导权还是由国外的研究团队把持。在《Acupuncture Research by MR Imaging》的报告中，田捷研究员在对针刺机理研究进行系统性综述的基础上，不但对占针刺机理研究主导地位的理论提出了质疑，而且为困扰针刺机理研究领域的争议性问题提供了初步解答，提出了一整套既符合中医针刺自身特点又获得国际研究领域普遍认可的研究框架、评价方法和规范化的体系。
此外，田捷研究员带领团队在RSNA 2010上用两个教育展板展示了团队在医学影像领域的最新研究成果，它们分别是“Unified Reconstruction Framework for Multi-modal Medical Imaging”和“Automatic Segmentation of Liver Tissue and Vessels for Liver Surgery Planning”。这两个教育展板介绍了基于团队自行研发的医学影像处理与分析开发包MITK所做的相关研究和应用。MITK研发的主要目的是为医学影像处理领域提供一个一致的算法框架，以整合医学影像重建、分割、可视化等各类算法。其中展板“Automatic Segmentation of Liver Tissue and Vessels for Liver Surgery Planning”介绍了田捷研究员带领团队基于MITK开发的针对肝外科手术的CT图像中肝实质及血管分割方法，获得了RSNA 2010大会颁发的优秀展颁奖。
2010年11月30日，中华医学会放射学会成功主办了“RSNA 2010中国之夜”。中国医科大学附属盛京医院院长兼放射科主任、中华医学会放射学分会主任委员郭启勇教授，候任主任委员冯晓源教授，各位副主任委员以及GE医疗等公司的中国区负责人悉数出席，共吸引了与会专家、医疗设备厂商公司代表以及在美华人放射专家等400多人参与。郭启勇院长在中国之夜做了致辞，他指出：“随着中国经济的发展，医疗需求的增加，中国医疗器械市场吸引了世界各地的广泛关注。我国的医疗科技水平也不断攀升发展，截止到目前RSNA共收录了176篇中国放射学领域的论文。这代表着中国影像工作者在RSNA这个世界学术舞台上的话语权不断得到增加。”
值得一提的是，Hedving Hricak博士亲自为以郭启勇教授为首的中国放射学医师授予了荣誉奖章。
iPad在放射科中的作用得到重视
在本届北美放射学年会上，与会人员就iPad在放射科发展中的作用这一话题进行了热烈讨论。纽约东梅多区拿骚大学医学中心Toshimasa Clark博士认为：“随着远程放射学的发展，随时随地在计算机终端采用3G数据服务进行读片的概念值得进一步拓展，研究者们需要对iPad的潜力进行评估。”拿骚大学医学中心研究者创造出了一个简略的组件模型查看研究报告，然后他们评判了iPad在处理以下5个组件时的表现：显示性能、网络连接、DICOM可视化、报告生成、 RIS界面、数据安全。
“如果一名临床医生要求参与一项急诊检查的读片工作，那么在3G无线数据网络内的任何一名放射科医生都可以很容易地使用iPad查看关键的检查数据，核实、编辑甚至完成住院医生的原始报告。”Toshimasa Clark介绍道。
介入放射学获得重点讨论
由于美国还没有彻底从经济衰退中走出来，因此很多美国人非常关注那些能够帮助他们节省治疗成本的医疗技术。其中，介入放射学正是为经济衰退中预算紧缩和让患者尽快康复所量身打造的医学。为此，RSNA 2010设置了很多议题，讨论影像引导下的介入治疗技术，以便使介入手术更安全、便捷，比以往更经济，同时缩短患者的住院时间，或者根本不需要让患者住院就能使他们康复。推动介入放射学的规范化成为2010北美放射学会介入放射学相关科学报告和继续教育课程的主题。
在2010年11月28日RSNA 2010的开幕式上，维也纳大学放射科教授Christian Herold博士做了放射诊断学的年度演说，他演讲的主题是评估和处理局灶性肺部病变的创新技术。来自德国慕尼黑的一个研究团队在报告中指出，对于一些高度血管头部和颈部肿瘤，Onyx胶栓塞比聚乙烯醇栓塞更加安全和有效。来自法国的研究人员发现，由于三维乳腺断层合成一个完整的靶活检目标，因此他们可以活检病变甚至二维X线摄影看不到的病变。
影像领域最新技术展示
在本届年会上，GE医疗、西门子等医疗厂商携其新产品、新技术亮相，向全球放射界和医学影像界展示自己。
1. GE医疗展示最新技术进展
在RSNA 2010上，GE医疗重点展示了多项旨在支持其健康创想战略并在全球范围内帮助改善辨认保健的技术。GE医疗重点展示了公司CT产品组合中最新的低剂量技术― 一种基于模型的被称为Veo的迭代重建（MBIR）技术。Veo通过应用革命性的新建模技术，改变了CT影像的“规则”，降低了噪音，提高了分辨率，同时改善了低对比可检测性和伪影抑制能力。
GE医疗集团还展示了一个高性能介入组合实验室，它以更低的价格和总拥有成本提供出色的影像质量和业界最高级别的DQE探测器，可以帮助将介入手术的成本控制在中小型乡村医院可负担的范围内。
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摘要：智能教学系统是以信息集成技术为核心的开放复杂智能系统，知识构建及Agents行为管理是其核心支撑技术。针对智能教学系统的复杂应用问题，文章阐述非良构领域下智能教学系统面临的挑战，分析非良构领域知识构建及Agents行为管理的研究思路，进而探究数据挖掘技术在非良构领域智能教学系统中的应用。
关键词 ：智能教学系统；知识构建；数据挖掘；非良构领域；教学改革
基金项目：市级人才培养模式创新试验项目“通识教育改革‘智能科学’”( 026145302000/034)；校级精品课程群建设项目“智能信息处理精品课程群建设”( 026135609700/012)；校级青年教学改革项目“结合模式识别课程建设，探索智能人才培养改革模式”( 032145330300/219)。
第一作者简介：刘丽珍，女，教授，研究方向为数据挖掘、知识工程、智能教学系统、文本情感分析、自然语言处理等，znkxjs@126．com。
0 引言
智能教学系统(intelligent tutoring system，ITS)是基于计算机科学、教育学、管理科学等多学科交叉技术的适应性教学系统，是教育技术领域的重要研究方向之一。伴随着人工智能、教育信息技术、管理科学以及网络技术的不断发展，综合多学科交叉技术在教育中的应用已经成为全球范围内的重要研究领域，为ITS的研究与应用提供了新的发展空间。
目前，智能教学系统的研究大都是面向良构领域( well-defined domains)的应用。事实上，客观世界是复杂的，学习任务产生于这个复杂的环境，因此需要解决的往往是非良构领域( ill-defined domains)的问题，如军事、法律、航天、金融、医学诊断、科学研究等领域。面向非良构领域的ITS有广泛的应用空间，探索其关键技术是国家战略发展、国民经济发展及科学技术发展的迫切技术需求，有着重要的现实意义。
1 面向复杂学习环境的创新思维和自主学习能力
“百年大计，教育为本”。我国现代化建设发展必须紧紧依靠科技进步和人民综合素质的提升。教育是社会发展的基石，把教育摆在突出位置有深远的意义。当今世界，科技水平是提高综合国力和国际竞争力的决定性因素。发展文化、科技、教育、军事等事业需要培养大批具有创造性思维的高素质人才。面向非良构领域的ITS旨在改善和提高人类在复杂学习环境中解决问题的创新思维和自主学习能力，提高学习者全面掌握和灵活应用各种知识解决实际问题的能力。由于非良构领域缺乏形式化的、清晰的领域任务模型，领域知识的构建及问题求解等关键技术的研究还处于初级阶段。
自20世纪70年代以来，美国、英国、加拿大、日本等国家都十分重视ITS的研究，并投入了大量的人力和财力进行数学、物理、工程、化学、军事训练等领域的ITS开发与应用研究。20世纪90年代以来，ITS被公认为学术、工业、军事、金融、体育等领域中有效的教学工具。目前，对复杂非良构领域问题的ITS研究与开发一般都可简化为良构问题处理，因此学习者学到的是对良构问题的解决方法。这种局限性会导致所学理论难以应用在实践中，难以满足国民经济发展需求。因此，研究非良构领域ITS中的关键技术已经成为当务之急。
2 非良构领域挑战智能教学系统的研究及应用
当今信息时代，人类学习方式和环境发生了很大变化。如何利用高新技术提高学习效率，在很大程度上取决于对客观世界和学习机制的正确认识。在良构领域中，待解决的问题有明确的领域模型，因此学生对于学习任务所提出的问题可以明确地分辨出答案的对与错。学生通常可采用模式跟踪授导系统(model-tracing tutoring system)：①将领域知识转换为一系列学习问题，并提供清晰的问题解决策略；②Agents根据学习者的情况给出在线评价和反馈，并依据明确的答案评估学习效果；③通过问题解决步骤与系统现有领域模型的比较为学习者提供帮助，指导学习者集中在正确的学习路径上。对于非良构领域，由于缺乏形式化的任务模型，知识构建的问题不能有效解决，在正确与错误的答案之间缺乏明晰的界限，只能通过传统的比较法确定哪些是比较合理的答案。无法辨析用户的学习计划是否会进入无法挽回的“陷阱”路径，当然也就无法给出合理的学习评价和正确的反馈建议。当前，国际上在这方面的研究还没有突破性进展，这就给ITS的研究提出了一系列的挑战，主要包括在缺乏清晰的问题、策略和答案的情况下如何形成问题空间( problem space)；非良构领域的知识构建与维护；当问题解决模型不确定时，Agents如何为学习者提供指导与反馈；非良构领域ITS中的学习评价；搜索与推理策略；协作学习等。
大量的研究和实验表明：非良构状况的普遍存在严重制约了各类智能教学系统ITS的推广和使用，这一领域也成为ITS研究需要开拓的新领地。当前，在相关学科交叉技术取得丰硕成果的良好形势下，国内外的专家学者已经开始关注并致力于面向非良构领域的ITS研究。适时启动非良构领域ITS中关键技术的研究，将有力地推动ITS进入新的快速发展期，有利于我国在该领域的学术研究中保持国际领先地位。
国外对ITS的研究十分踊跃，相关研究主要集中在大学、军方和研究院，最为活跃的是美国一些知名的大学如Stanford．MIT，Memphis，Carnegie-Mellon等。国内ITS领域的研究起步比较晚，但已经取得了令人瞩目的成绩。
ITS的研究始于20世纪70年代，不同时期的研究及应用侧重点不同，具体情况如图l所示。初期的关注点在具体问题的研究上，如如何进行知识表示和学生模型构建等。到了80年代，关注点是对学习者、教学过程的深入研究，重点集中在学习者的心智特征、自然语言处理、著作工具系统等方面。进入90年代以来，ITS研究更加关注学习者的自主学习，强调系统指导用户提升在虚拟学习情景中灵活解决问题的能力，更加关注学习环境构建及学习计划设计。
近年来，ITS在系统结构设计、模块功能、著作工具等方面的相关理论日趋成熟，相关研究成果主要集中在良构领域，而非良构领域关键技术研究亟待进一步地深入研究和探索。2004年，Loftin等人向美国军方提交的一份研究报告中提出专门针对ITS研究的推荐意见，内容包括ITS研究近年来需要开拓的新领域：增加ITAs( intelligent tutoring agents)及虚拟人的研究；ITS本体( ITS ontology)创建；协作训练的研究与原型开发；面向非良构领域的ITS研究；元认知技能；适应性学习支持系统。
相关研究资料表明，目前国际上ITS已经由基础理论框架及简单功能模块的研究逐步转向复杂领域应用的关键技术研究。例如，自ITS/2006国际会议开始，每届会议都设专题探讨非良构领域ITS研究，并充分肯定和强调其关键技术研究的重要性及发展前景。
3 非良构领域知识构建
认知灵活性理论是由斯皮罗( Spiro，1992)等人提出并倡导的，主要针对复杂或非良构领域中学习的本质问题提出。在建构主义的各种流派中，其横跨了建构和认知两者的边缘特点，为ITS研究提供了最合适的理论模型并得到了国际学术界的认可。
在认知灵活性理论中，领域知识被划分为良构领域知识和非良构领域知识。良构领域知识是指有关某一主题的事实、概念、规则和原理，是以一定的层次结构组织在一起的，只要描述清楚它们之间的相互联系，学习者就很容易掌握，目前国内外大部分ITS成果都是针对良构领域的。非良构领域的知识则是将良构领域的知识应用于具体问题情景时产生的知识，即有关概念应用的知识。非良构领域的知识具有两大特性：①概念的复杂性，知识应用的每一个实例都同时涉及许多概念，这些概念都有其自身复杂性，概念之间存在相互作用与影响；②实例的不规则性，每个实例所涉及概念的数量和种类不同，在实例中的地位、作用以及相互作用的方式也不同。
认知灵活性理论将教学分为初级教学和高级教学两类。初级教学涉及的内容主要是良构领域的知识，只要求学习者掌握一些重要的概念和事实，并在测验中将这些知识按原样再生出来。高级教学要求学习者把握概念的复杂性，并将其广泛而灵活地运用到各个存在差异的不同实例的具体情景中，因而大量涉及非良构领域问题。
传统的ITS大都将非良构问题简化为良构问题处理，因此学习者的学习任务都是在良构环境下进行的，这就导致在应用中理论与实践脱节的问题。事实上，客观世界是一个非常复杂的系统，学习任务也产生于复杂环境中，需要解决的问题大都是非良构领域问题。因为非良构领域的教学任务没有明确的表述，所以在非良构领域中获取这些过程性任务知识是比较困难的，这些非良构问题的复杂性和模糊性导致了Agents多重而有争议的行为和相应的反馈策略。
一直以来，知识构建都被认为是ITS研究的瓶颈，尤其是在非良构领域中，要想清晰地定义领域知识是比较困难的，但非良构领域知识获取的有效性直接影响Agents行为及教学效果。在ITS中，一个指定学习任务的行动选择模型需要由领域专家严格设计和选择约束条件并提供领域知识，才能确定哪些是正确行为，成本相当高。中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室的大规模知识处理组提出面向概念的数学知识获取方法，并初步探讨其在数学ITS中的应用，其领域性相对比较强；同时，在医学本体设计方法及知识获取方面也进行了研究和探讨。
目前在ITS中，通常为Agents提供领域知识的方法有专家系统( expert systems)、认知任务分析( cognitive task analysis)和基于约束的建模( constraint-based modeling approaches)等，但这些方法应用于非良构领域时，存在许多问题，具体分析如下：在已有系统中，Agents是通过专家系统的方法获取领域知识，具体为通过一个专门设计的路径计划自动发现学习者的错误操作，用于生成在训练中正确与否的知识，以提供反馈和暗示。这个路径计划可以看做是一个领域专家，而且能够通过计算为学习者提供解决问题的指导方案。应用于非良构领域ITS中的Agents行为管理，必须在程序任务中至少提供两个主要的功能：①为用户提供专家级的指导；②根据不同的认知水平为学习者提供相应的指导。这两个要求是单一的专家系统无法胜任的。
要想获得更加有效的指导，构建一个基于认知任务分析方法的问题空间是必要的，该空间可以获取各种认知水平的用户知识并建模和集成在ITS中。这个方法曾经广泛用于认知型教学( cognitive tutors)设计中。事实上，认知型教学的构建通常依赖于固定的假设，这个假设可以预先确定一个任务模型或问题空间，用于在ITS中描述正确或错误的解决问题路径。另外，认知型教学的著作工具CTAT( cognitive tutor authoring tool)提供了一系列设计Agents任务行为的工具并给出正确与错误的路径系统，这种行为路径系统如同问题空间一样可以跟踪学习者。然而，该方法缺乏学习能力，只能简单地将每个用户解决问题的方法存储并集成为一种结构应用到Agents中。由于系统不能从解决方案中抽取有用的知识来丰富和管理问题空间，因此有明显的局限性。这个在良构领域ITS中运用良好的方法在非良构领域中只能提供受限的局部问题空间，这种静态问题空间难以适应学习者在非良构领域中解决问题的需求。针对给定的学习目标，在非良构领域构建完善的问题空间是一项有挑战性的工作，处理不当可能引起解决方案的组合爆炸。
基于约束的建模方法对于领域专家描述适当和满意的条件是非常困难的，尤其在比较复杂的非良构领域中，该方法针对一个问题有可能会给出过多的条件及可能的解决方案。
4 智能教学系统中Agents行为机制
在ITS中，用户主要通过恰当选择和特别设计问题的解决形式完成学习任务，系统需要有丰富的学习经验并能为学生提供良好的教学服务。基于非良构领域知识本身的特点，ITS通常以“任务驱动”和“问题解决”作为教学和研究活动主线。在这种教学方式下，用户通过个性化的知识经验与学习系统进行交互来完成学习活动，一方面参与自我组织、制订和执行学习计划；另一方面通过Agents获取学习环境的教学指导和系统反馈，进一步选择后继行动步骤，如图2所示。
ITS环境下的Agents通常负责指导用户的学习进程，帮助用户分析解决问题和作出后继学习行为决策，因此Agents必须依赖相关过程性领域知识，才能给出反馈解决方案。在良构领域中，Agents通常基于给定认知结构的情况，根据领域知识事先设计学习计划图解来指导用户的后继学习行为，这是通常意义下的Agents行为机制。非良构领域ITS中的Agents行为机制比较复杂，由于存在概念的复杂性和实例的多样性，应用系统事先设计的解题途径显然是行不通的，需要通过一定的方法抽取非良构领域知识，针对当前具体情景进行个性化重组( assemble)并给出具体反馈策略，辅助和指导用户完成学习任务。
笔者拟采用数据挖掘综合算法，通过不断获取过程性任务知识，进而构建、扩展和管理知识空间，从而使Agents产生不同的行为并在不断地学习中改进系统性能。在国内，首都师范大学设计的虚拟社区智能网络教学平台可以对学习者的状态进行一定的分析推理。北京师范大学开发的Web CLTM( Web Based Cooperative Learning)平台是一个支持协作学习的网络教学支撑平台，设计了3个主要Agent：行为捕获Agent、行为处理Agent和信息反馈Agent，可以在一定程度上实现协作学习指导等功能。在目前已有的系统中，Agents还只能理解学生一些简单行为，与真实交流还存在一定差距，ITS中的Agents行为管理还需要进一步深入探讨。
5 数据挖掘技术在智能教学系统中的应用
国内外研究人员一直试图寻找在ITS环境下能够有效支持学习与训练的技术。多年的研究实践表明，数据挖掘( data mining，DM)技术在教育中最重要的应用领域之一就是ITS。数据挖掘理论形成于20世纪90年代初期，旨在从大型数据集中发现并提取人们感兴趣、未知的、潜在的和有用的知识。由于该技术能够自动分析和发现数据间内在的联系，并从中挖掘潜在的、能够预测和指导教学过程的重要信息，从而建立新的任务模式，帮助用户修正学习计划和完成学习任务。因此，从20世纪90年代起，陆续有研究人员将数据挖掘技术应用于ITS中。Ochi在1998年提出使用数据挖掘技术获取和学习相关知识；Ha．Bay在2000年提出将数据挖掘技术用于挖掘学生的学习路径；Mc Calla在2000年提出将数据挖掘技术用于增量分析学习者行为；Tiffany在2002年提出将数据挖掘技术应用于发现相似学习特征等。此外，基于数据挖掘的技术，Lo等人( 2002)曾尝试通过分析学习者的浏览行为，进而确定学习者的学习风格；Lee等人(2002)借助对网络学习者学习需求、学习行为记录、个性特征等方面的研究，探讨学习者的学习绩效评价方式；Ha等人(2005)详细勾勒将Web挖掘应用于网络远程教育的可能性，并展示在网络远程教育中应用Web挖掘的前景；维也纳大学的Hummel( 2006)通过在线学习平台分析数据库访问记录和Web服务器日志文件、管理学习者的学习行为等。
值得关注的是，2008年第一届教育数据挖掘国际会议( lst International Conference on Educational Data Mining (EDM08))在加拿大的蒙特利尔举行；2009年第二届教学数据挖掘国际会议( 2st International Conference on Educational Data Mining (EDM09))在西班牙科尔多瓦举行。数据挖掘技术在教育领域中的应用研究近年来还一直都活跃在AAAI，AIED，EC-TEL，ICALT，ITS，UM等重要国际会议中，在世界范围内进一步奠定和明确了数据挖掘技术在教育领域的重要地位、研究潜力和应用前景。
国外数据挖掘技术在ITS中的应用中，提出利用统计分析方法，通过学习者对解决问题方法的论证形成图解，并依此聚类学习者及对应的解题计划，形成领域知识库指导其他用户完成学习任务。由于非良构领域的复杂性，从单一视角提出的每一个单独的观点都可能是不充分的。只有超越单一概念维度的多维知识表征，才能完成非良构领域知识的构建。因此，仅采用聚类挖掘算法难以深入挖掘学习者学习行为的潜在模式。
6 结语
尽管在过去的几十年中，ITS领域已有相当丰硕的研究成果，提出了分类学习者特性、推理机制、认知评价、个性化导航等基础理论和方法，但这些理论应用在非良构领域还存在一些缺陷与不足，主要表现在：①基于良构领域的知识对用户的学习评价纳入自身的概念框架，因此Agents无法发现和正确判断用户的个性化学习需求；②识别所有可能的解决方案需要基于明确的任务模型；③模式跟踪只适应于良构领域的过程性教学等。
目前关于这一课题的研究还处于初期的探索阶段，需要在关键技术方面进行更具创新性和有突破性的研究工作才能形成成熟的应用技术。需要指出的是，只有面向非良构领域的ITS研究取得实质性进展，ITS才能真正广泛应用于客观世界的各个领域，灵活、全面地发挥作用。在目前各相关学科核心技术已取得重要成果的基础上，在国内外对非良构领域的ITS应用研究日渐重视的背景下，启动并推进关键支撑技术的研究是必要而迫切的。
参考文献：
[1]赵建华．ITS概述[J]中国电化教育，2007(7): 5-12.
[2] Mymic L.Outstanding research issues in intelligent tutoring systems[EB/OL]./whqlibdoc.who.int/hq/pre- wholis/ PUB 5. pdf.
[3] Loftin,R,Kenney P,Mastaglio T.Outstanding research issues in intelligent tutoring systems[EB/OL]./ mymicsurveys,com/site/files/pub_4.pdf.
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（一）风险分析的一般方法
现代风险管理论认为，风险分析是风险管理过程的首要步骤，它是实施风险方法与控制的前提条件。对风险进行分析一般包括风险辨识、风险估计和风险评价等相辅相成的三个阶段。风险分析是一门理论性和实用性都很强的边缘学科，它广泛地利用各种定性和定量方法对风险进行辨识、估计和评价。分析众多论及风险分析方法的研究文献，对其常用的方法包括：
1.风险辨识方法（Risk Identification）。风险辨识是指从系统的观点出发，对研究对象所面临的、以及潜在的（关键）风险因素加以判断、归类和鉴定风险性质的过程。风险辨识常用的方法包括：专家调查法（是大系统风险辨识的主要方法，按照专家调查形式的不同，它又可分为专家个人判断法、头脑风暴法和德尔菲法等十余种，）；故障树分析法（FTA法）；情景分析法（Scenario Analysis）；筛选――监测――诊断方法。
2.风险估计和评价方法（Risk Measurement and Assessment）。风险估计和评价是指应用各种管理科学技术，采用定性与定量相结合的方式，最终定量地估计风险大小，找出主要的风险源（因素），并评价风险的可能影响，以便以此为依据，对风险采取相应的对策。常用的方法包括：调查和专家打分法、概率方法、数理统计方法、生存风险度量法、蒙特卡罗模拟法（Monte Carlo Simulation）、效用函数法。
（二）企业财务风险分析方法
依据风险分析的一般过程，企业财务风险分析的工作流程是：首先对企业财务风险引致因素进行综合识别，然后在特定分析方法基础上拟定出一个基本风险标准，并以此来估计和评价企业的财务风险。在大量的企业财务风险研究成果中，研究人员充分利用各种经济、统计、会计和数学工具，在理论和实践两方面结合探讨的基础上，总结出了各种形式的财务风险分析方法，概括起来主要可分为两大类：财务风险主观分析方法和财务风险客观分析方法。前者主要依赖于企业主观因素，而后者主要依赖于企业客观因素。根据企业财务风险分析方法的产生时期和细致程度及成熟程度的不同，两类财务风险分析方法又可分别区分为传统分析方法和现代分析方法。主观分析法包括：资产负债表透视法、经理直接观察法、事件推测法、企业股市跟踪法和“A记分”法（前三种属于传统主观分析法，后一种属于现代主观分析法）；客观分析法包括：财务比率分析法、杜邦分析体系、沃尔评分法、“Z记分”法（前一种属于传统客观分析法，后三种属于现代客观分析法）。
二、企业财务预警研究背景与现状
预警（Early－Warning）一词源于军事。它是指通过预警飞机、预警雷达、预警卫星等工具来提前发现、分析和判断敌人的进攻信号，并把这种进攻信号的威胁程度报告给指挥部门，以提前采取应对措施。
军事预警在社会政治、宏观管理与环境保护、经济各个领域得到了广泛的应用。在经济领域，与经验就包含宏观经济预警和微观经济预警两个层面，后者主要指企业预警。
（一）国外研究
国外非常重视企业危机管理和风险管理的研究，从20世纪70年代开始，相继出现了战略风险管理、基于风险价值的资产评估、对待风险的个体差异等研究。国外的研究内容主要是企业危机发生后如何应对以及摆脱危机的策略问题，至于危机的成因、发展过程则缺少机理性分析，宏观经济预警研究和企业危机管理理论的发展推动了企业预警研究。Fitzpatrick首次进行了单个财务比率模型的判定，开创了单量预警方法；Altman创立了多元变量判定模型――Z计分模型。随着信息流量观念的建立，Aziz、Emanuel和Laworm在1988年提出用现金流量信息预测财务困境的模型。对这些方法的介绍和具体应用是国内企业预警研究初期的主要特征。国外的企业预警的这能层次如财务预警，而在企业预警原理和构建统一预警体系方面的研究并不多。
（二）国内研究
国内的经济预警研究起步较晚。从20世纪80年代开始，预警系统的研究与应用经历了一个从宏观经济预警渗透到企业预警、从定性为主到定性与定量相结合、从点预警到状态预警转变的过程。
从宏观经济领域，预警系统应用最为广泛和成功。其中宏观经济预警和宏观金融预警是当前的研究热点，理论体系和方法工具也比较规范和系统。在微观经济领域，随着企业所处环境复杂性和不确定性的增加，危机管理的兴起，企业预警系统得到了人们的重视。我国企业大致可按照企业预警原理与总体经营趋势预警、行业企业预警和职能预警进行归类，对于职能预警，可再次细分为企业财务风险预警、企业营销风险预警、企业组织管理风险预警等多个方面。
统计指标作为测定企业经济活动的指示器，在企业预警分析中有着至关重要的作用。企业预警系统指标处理方法主要有三大类：（1）完成指标的筛选和分类，如时差分析、主成分分析法、判别分析；（2）用于多指标综合和指标权重的确定，如常规多指标综合法、层次分析法（AHP）；（3）完成指标的自学习和预测功能，如模式识别、自回归滑动平均模型、灰色预测和其他的统计学预测方法等。
我国的预警研究要取得进一步的进展，就必须广泛借鉴其它学科，特别是人工智能、模式识别、人工神经网络等智能科学和非线性系统学科的研究成果。
三、研究述评与展望
（一）研究述评
企业财务风险是一种微观经济风险，是企业经营风险的集中体现，财务风险表现为企业财务状况和经营成果的不确定性。企业财务风险的客观性和必然性、主观性和无意性、复杂性和潜在性等是其固有的特性。在风险分析与预警一般方法研究的基础上，针对企业财务风险的辨识、度量与预警，国内外学者提出了多种形式的主观或客观的风险分析与预警方法。由于财务指标不需要经过主观判断加以量化，而且可以从财务报表中分析得到，因此企业财务风险预警研究成果比较丰富，其中“A记分法”和“Z记分法”具有一定的代表性，这两类方法的分析思路通常被企业管理者或研究人员所借鉴。同时，企业财务风险研究人员大多从改善企业财务管理的角度提出了较多的、单方面的风险防范、控制方法模式与策略，如针对筹资风险的防范策略、针对投资风险的防范策略等。
总的来讲，我国已初步形成基本的企业预警理论框架，明确警义、寻找警源、分析警兆和预报警度的逻辑框架已基本能为大家所接受，每一阶段也已形成基本的研究方法。然而，仍然存在以下主要不足：（1）企业财务风险的引致因素涉及企业管理决策及其影响环境的各个方面，是一个十分复杂的系统问题，目前尚缺乏对企业财务风险生成机理的系统分析和研究，进而影响了财务风险预警理论与实践的深层次发展；（2）对企业财务风险辨识、度量、评价、预警等风险分析方法的适用性缺乏系统性的研究。西方企业比较注重风险资料的档案管理工作，所以可以应用复杂的数理统计方法对企业财务风险进行度量、评估和预警，而我国企业缺乏这方面的风险分析基础资料，决定了机械套用西方定量分析技术具有较大的局限性；（3）对企业财务风险预警、防范和控制的理论体系的分析缺乏系统性的研究。大都是对西方企业风险管理工具的简单套用，针对我国企业发展特性的财务风险防范、控制与预警体系的系统分析框架尚未形成；（4）未能将主成分分析、层次分析法、人工神经网络、自回归条件异方差、自回归滑动平均模型、判别分析模型、基于模式识别模型、时差相关分析、灰色预测、马尔科夫链等数理方法和模型深入地应用到对企业财务风险进行预警的领域。
