人工智能的科学原理精选(九篇)

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第1篇：人工智能的科学原理范文

论文关键词：人类智能，人工智能，认知，心理学

 

人工智能技术无论是在过去，现在还是将来，都作为科学研究的热点问题之一。人类对自己本身的秘密充满好奇，随着生物技术的飞速发展，人类不断破译人体的生命密码。而以生物科学为基础的人工智能技术也得到了长足的发展。人们希望通过某种技术或者某些途径能够创造出模拟人思维和行为的“替代品”，帮助人们从事某些领域的工作。为了让计算机能够从事一些只有人脑才能完成的工作，解脱人的繁重的脑力劳动，人类对自身的思维和智能不断地研究探索。但是，科学技术是一柄双刃剑，人们对人工智能技术的飞速发展存在着恐慌。如果机器真的具有了人类的智能，在未来的某一天，他们会不会取代人类而成为地球的主宰者？人类智能和人工智能，谁才是未来的传奇？

1.你在和谁说话？

“先进的人工智能机器人不但拥有可以乱真的人类外表，而且还能像人类一样感知自己的存在。”这是人工智能发展到高级阶段的目标和任务。那么，我们在不久的未来能否实现这样一个目标呢？人类真的能发明出足以乱真的智能人类吗？隔着一堵墙，我们是否能分辨出正在与我们对话的是一部机器还是人类？

1.1. 人工智能的定义

人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是相对于人的智能而言的。正是由于意识是一种特殊的物质运动形式，所以根据控制论理论，运用功能模拟的方法心理学，制造电脑模拟人脑的部分功能，把人的部分智能活动机械化，叫人工智能。人工智能的本质是对人思维的信息过程的模拟，是人的智能的物化。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能发展的过程归纳为机器不断取代人的过程。

1.2. 人工智能技术的发展

几个世纪以来，人类依靠智慧，发明了许多机器，使人类能够从许多体力劳动中解放出来。从1956年正式提出人工智能学科算起，40多年来取得长足的发展，成为一门广泛的交叉和前沿科学。科学家发明了汽车，火车，飞机，收音机等等，它们模仿我们身体器官的功能，但是这些不能模仿人类大脑的功能毕业论文格式范文。当计算机出现后，人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工具，在以后的岁月中，无数科学家为这个目标努力着。1997年5月，IBM公司研制的深蓝（Deep Blue）计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫（Kasparov）。在一些地方计算机帮助人进行其它原来只属于人类的工作，计算机以它的高速和准确为人类发挥着它的作用。计算机的出现，使得人工智能有了突破性的进展。计算机不仅能代替人脑的某些功能，而且在速度和准确性上大大超过人脑，它不仅能模拟人脑部分分析和综合的功能，而且越来越显示某种意识的特性。真正成了人脑的延伸和增强。

1.3. 人工智能的研究领域

人工智能是一种外向型的学科，也是一门多领域综合学科。它不但要求研究它的人懂得人工智能的知识，而且要求有比较扎实的数学基础，哲学和生物学基础，只有这样才可能让一台什么也不知道的机器模拟人的思维。而人工智能的最根本目的是模拟人类的思维，因此，它的研究领域与人类活动息息相关。什么地方只要有人在工作，他就可以运用到那个领域。

现阶段主要研究领域有专家系统，机器学习，模式识别，自然语言理解，自动定理证明，自动程序设计心理学，机器人学，博弈，智能决定支持系统和人工神经网络等等。

2.机器真的可以思考吗？

机器真的可以思考吗？机器的思考归根结底还是模仿人类的思维模式，正是“思考”这一人类的本质属性，使得人工智能和心理学从最初就紧密地联系在一起。心理学研究人脑中信息的输入、输出、存储和加工，并研究人脑各个部位的功能。最早的双核计算机模仿人的左右脑，在人脑不同区域主管各个不同功能这一原理的基础上，来设计负责不同功能的芯片。以此为出发点，心理学家和计算机学者进一步合作，通过研究人解决问题的方法来研究开发人工智能。随着人工智能的发展，所要求实现的职能愈加复杂，但最基本的方式还是逻辑推理和归纳，这正是心理学家和逻辑学家的专业领域。心理学家以研究探讨人类逻辑思维方式为人工智能提供了基本原理和原则。

2.1. 人类意识的本质

意识是世界的内在规定、一般规律和组成部分，是具有客观实在性同世界的其它组成部分处在对立统一关系中的事物。意识普遍存于世界和万物之中，世界是包含意识的世界，万物是包含意识的万物。没有意识存在于其中的世界不是我们现实生活中的世界，没有意识存在于其中的万物也不是我们天天眼见手触的万物。有了意识的存在，世界和万物就有了生机和活力。

2.1.1. 意识是与物质相对应的哲学范畴，与物质既相对立又相统一的精神现象。

意识是自然界长期发展的产物，由无机物的反应特性，到低等生物的刺激感应性，再到动物的感觉和心理这一生物进化过程是意识得以产生的自然条件。意识是社会的产物，人类社会的物质生产劳动在意识的产生过程中起决定的作用。辩证唯物主义在强调物质对意识起决定作用的前提下肯定意识对于物质具有能动的反作用，在意识活动中人们从感性经验抽象出事物的本质、规律形成理性认识，又运用这些认识指导自己有计划、有目的地改造客观世界。

2.1.2. 从意识的起源看，意识是物质世界发展到一定阶段的产物；从意识的本质来看，意识是客观存在在人脑中的反映。

意识是人脑对客观存在的反映：第一，正确的思想意识与错误的思想意识都是客观存在在人脑中的反映；第二，无论是人的具体感觉还是人的抽象思维，都是人脑对客观事物的反映；第三，无论是人们对现状的感受与认识，还是人们对过去的思考与总结，以至人们对未来的预测，都是人脑对客观事物的反映。 意识的能动作用首先表现在，意识不仅能够正确反映事物的外部现象，而且能够正确反映事物的本质和规律；意识的能动作用还突出表现在，意识能够反作用于客观事物，以正确的思想和理论为指导心理学，通过实践促进客观事物的发展。

2.2. 人类意识与人工智能的关系

认知心理学和人工智能，是认知科学的两个组成部分。人工智能使用了心理学的理论，心理学又借用了人工智能的成果。人类意识与人工智能两者具有以下关系：

l人工智能是研究用机器模拟和扩展人的智能的科学。它撇开了人脑的内在结构和意识的社会性，而只是把人脑作为一种信息处理的过程，包括信息的接收、记忆、分析、控制和输出五部分。现代科学技术用相应的部件来完成着五个过程，就构成了人工智能或电脑。

l人工智能可以代替人的某些脑力劳动，甚至可以超过人的部分思维能力，随着现代科学技术的发展，它发挥着越来越重要的作用。人工智能的出现不仅解放了人的智力，而且为研究人脑的意识活动提供了新的方法和途径。它说明了人的意识活动不管多么复杂，都是以客观物质过程为基础的，而不是什么神秘的超物质的东西，人们完全可以用自然科学的精确方法来加以研究和模拟，它进一步证实了辩证唯物主义意识论的科学性毕业论文格式范文。

l人工智能的产生和发展，深化了我们对意识相对独立性和能动性的认识。机器思维即人工智能表明，思维形式在思维活动中对于思维内容具有相对独立性，它可从人脑中分化出来，物化为机械的、物理的运动形式，部分地代替人的思维活动。

随着科学技术的发展，人工智能将向更高水平发展，反过来推动科学技术、生产力和人类智慧向更高水平发展，对人类社会进步将起着巨大的推动作用。

3. 人工智能的未来

人工智能是为了模拟人类大脑的活动而产生的科学，人类已经可以用许多新技术新材料模拟人体的许多功能，诸如皮肤，毛发，骨骼等等，也就是说，人类可以创造出“类人体”。只要能够模拟人的大脑的功能，人就可以完成人工生命的研究工作，人创造自己，这不但在科学上，而且在哲学上都具有划时代的意义。这就是人工智能承担的历史使命。

在科学技术日新月异的今天，知识爆炸，科技的增长超出了人类承受的速度。各种新科技的出现层出不穷，随之而来的成果简直让人瞠目结舌，克隆、基因芯片、转基因等等，人类自身的秘密开始一层一层的揭开。我们人脑的复杂结构，人体的基因链也逐渐被科学技术解剖。我们希望将来的人工智能机器能将我们从繁重的体力劳动和脑力劳动中解放出来心理学，例如机器人做家务，带孩子，做司机，秘书等等一系列我们不愿意花太多精力或者有太多限制条件的工作。然而，人类由于多种“性能”都不如机器人，反而退化成为机器人的奴隶？他们会不会有一天无法忍受人类对他们的“剥削”和“压迫”，挑战人类的统治？很多的科幻作品和电影中都预言了这样的场景，未来的智能机器人和人类争夺有限的地球资源，并最终打败人类，成为新的地球统治者。这也正是绝大多数心理学家和哲学家对人工智能的发展忧心忡忡的原因。

人工智能的发展，也只能无限接近于人的智能，而不能超越人的智能。因为人工智能技术的本质，是模拟人类的思维过程，是为人类服务的。我们在进行发明创造的同时，担心被我们所发明的物质所毁灭。正如人类发明了原子能，用于取代正在逐渐消逝的矿物能源，然而当原子能用于军事领域的时候，他产生的力量也足以毁灭人类文明。科技本身并不是问题，人类如何运用自己掌握的技术，才是问题的关键。我们最大的敌人不是我们发明的技术，而是我们自己本身。

【参考文献】

1.李建国人工智能与认知心理学[J]. 西南师范大学学报 1986年4月第二期 142-146页

2.郑南宁认知过程的信息处理和新型人工智能系统[J]. 中国基础科学.科学前沿2008年 9-18页

3.蔡自兴，徐光祐人工智能及其应用(第三版)[M].北京.清华大学出版社 2004年

4.（美）Sternberg,R.J.认知心理学[M] .北京.中国轻工业出版社 2006年

5.（美）Nils J.Nilsson 人工智能[M].北京. 机械工业出版社 2004年

第2篇：人工智能的科学原理范文

关键词:人工智能;理论传授;实验训练;科研训练

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,并以此解决需要人类专家才能处理的复杂问题,例如咨询、诊断、预测、规划等决策性问题[1]。人工智能是一门涉及数学、计算机、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和综合学科。目前,人工智能很多研究领域,如自然语言处理、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、智能计算等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入并影响了人们的生活。

2003年12月5日,国内第一个“智能科学与技术”本科专业在北京大学诞生[2],它标志着我国智能科学与技术本科教育的开始,对我国智能科学技术人才培养和智能科学与技术学科建设起到极大的带动作用。目前,人工智能课程的教学存在几个问题:首先,注重讲授理论知识,实验环节滞后,这不利于培养学生的实践能力,更谈不上实践创新。其次,人工智能是交叉学科,内容比较繁杂,各种教材的内容不一样,授课没有统一的体系,学生学习时抓不住重点,不能理解人工智能的根本方法和思想。一般说来,计算机专业的其他课程,如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术,而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。最后,人工智能科学与技术飞速发展,但目前人工智能只被视为一门专业课,课程讲授和人工智能没有作为一个研究方向结合起来,也没有把传授课本知识和引导启发创新结合起来。

适应知识经济发展的高等教育,要把培养创造精神和创新能力摆在突出的位置。创新是基础研究的生命,而高等学校的教学只有与科研紧密结合,才能在培养学生的创新精神方面有所作为。为此,针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。在教材上,我们选用了清华大学出版社出版、马少平等编写的《人工智能》。我们的教学研究与实践的主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文,学校大学生科研项目资助计划,国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践。下面,我们就这三个方面内容展开探讨。

1启发式传授人工智能解决问题的非结构化思想

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次[1]:1)结构化问题,能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;2)非结构化问题,难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;3)半结构化问题,介于上述两者之间。一般说来,计算机专业的其他课程如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。人工智能的教学可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题的解决过程的了解,从而达到培养学生多角度思维的目的。

我们使用的教材主要内容包括搜索和高级搜素、谓词逻辑和归结原理、知识表示、不确定性推理方法、机器学习等。这些主要内容也可以相应地归结为若干个典型算法,如启发式A*搜索算法、 剪枝算法、元启发式算法(模拟退火,遗传算法)、谓词逻辑归结算法、贝叶斯网络、决策树、神经网络(BP算法、自组织网络和Hopfield神经网络算法)。元启发式算法是一种启发式的随机算法,是用来解决非结构化问题的典型算法,其思想和传统的决定性算法如动态规划、分支限界完全不一样。学生在刚一接触到这些元启发式算法一时难以接受和理解其机理,对算法的有效性往往半信半疑。根据非结构化、半结构化问题的特点,讲解和演示算法在解决此类问题的具体步骤和详细过程,从而让学生掌握人工智能算法的基本思想。在讲解不同的元启发式算法的时候,学生会问,是模拟退火算法强,还是遗传算法强;在讲到机器学习算法的时候,学生会问到底哪个分类算法最好,这时候我们可以把搜索(优化)领域和机器学习领域的“没有免费午餐”定理进行适当的讲解和解释,从而把具体算法实现层面之上的一些人工智能的哲学思想进行传授。

在人工智能的具体教学中,采用问题教学法和参与式教学法。在问题教学法中,围绕人工智能的知识模块,在引导学生发现各种各样问题的前提下,传授知识。教学活动中,尝试使人工智能知识围绕实际问题而展现,使问题不仅成为激发学生求知欲的前提,也成为学生期盼、理解和吸收知识的前提,以此激发学生的创造动机和创造性思维。在参与式教学中,打破人工智能算法的枯燥、沉闷的传统教学法,尝试开放式教学内容;提问式讲课;无标准答案的课程设计;查找文献,分组动手实现人工智能算法等参与式教学方法,培养和发扬学生的参与意识,通过参与式教学提高学生学习的主动性、积极性和效率,培养学生的动手能力和创新能力。

2成体系的实验训练

独立开展人工智能实验课程,开发一批新型、富有创意的实验案例库,搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。人工智能实验课程的特点是应用各种人工智能方法,根据问题的约束、结构、信息进行表示建模和计算机上实现,是与人工智能原理同步的实验课程。学生必须掌握的人工智能的基本原理和计算机操作技能,它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用,在整个教学过程中占有非常重要的地位,是计算机软件、计算机应用、计算机网络、软件工程等专业的一门重要的必修专业课程。通过实验,学生得到严格的训练,能规范地掌握人工智能的基本理论和主要方法、基本问题求解技术,熟悉各种计算环境的基本使用。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,努力培养学生的创新意识与创新能力。为实现这一目标,在课程内容安排上采用适量基本原理与方法的实验内容为基本内容,增加一系列综合性实验和开放性创新实验问题,在实验内容方面更注重研究性实验中的创新问题。实验内容方面分为三个层次:基本原理的基础性实验、综合实验和研究性实验。在后两个层次的实验中,部分引入人工智能课程小组团队的最新科研成果,目的在于通过完成这些研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,以提升学生的科研素质与创新意识。我们将这些设计实验称为新型实验案例库,它被放在人工智能课程小组网站上,以此搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。通过实验课程的学习和训练,学生应达到下列要求。

1) 掌握人工智能方法的优点及其在实际中的应用。

2) 学会对人工智能问题进行分析建模和应用各种计算工具实现问题求解,熟悉对实验现象的观察和记录,实验数据的获取与设计,最佳实验条件的判断和选择,实验结果的分析和讨论等一套严谨的实验方法。

3) 巩固并加深对人工智能原理课程的基本原理和概念的理解,培养学生勤奋学习,求真求实的科学品德,培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、想象能力、表达能力。

4) 通过完成综合研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,提高学生的科研素质与创新意识。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,进一步培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,为学生今后从事科研、教学或企事业单位的分析检验以及新技术的研发工作打下扎实的基础。

在实验组织方面,根据各实验的目的和要求,学生分为5人1组,指定一个组长,每组选择1套实验题目。基础实验题目要求达到27学时、综合性实验题目选择1题和研究性实验题目选择1题,基础实验题目要求在规定时间内,小组独立完成实验测定、数据处理,并撰写实验报告。实验过程中, 要求学生勤于动手, 敏锐观察, 细心操作, 开动脑筋, 分析钻研问题, 准确记录原始数据, 经教师检查,实验及其原始数据记录才有效。同时,团队作业,需要多人分工合作、相互帮助,这样可以提高人际交往和沟通能力,学会与他人合作,培养团队创新能力。

3课程学习与毕业论文,科研训练相结合

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿和未来,通过学习和体验人工智能的知识和技术,学生能够在一定程度上了解信息技术发展的前沿知识,这有助学生开阔视野、培养兴趣,为今后继续深造或走向社会奠定坚实的基础[3-4]。

人工智能的理论和方法广泛应用于数据挖掘、机器学习、模式识别、图像处理中,这些内容既是高年级的后续课程,又是现在热门的研究方向。学习和深刻理解人工智能的理论、方法和应用,对后续课程学习以及今后的研究具有重要的意义。

我院规定大学三年级的学生开始联系毕业论文指导导师,同时确定毕业论文的研究方向,提前进行科研实践,以培养实践能力和研究素质。人工智能课程正好是大三高年级开设的专业课,因此,我们把课程实验及设计与同学的兴趣相结合,引导学生,并提炼和形成学生的毕业选题和课外的科研方向,它是提高本科生研究创新能力的有效手段。

基于新的教学实践,很多学生的选题都与上述归纳的人工智能若干算法相关,如算法本身的研究和改进,或是算法在各领域,如数据挖掘、图像处理等的应用。在我们的科研能力训练计划中,一批项目和课题,如混合神经网络的研究与应用、差分演化算法研究与应用、基于协同训练的推荐系统等,分别受到国家和学校本科生科研项目立项资助。一批三四年级的本科生以第一作者身份在国内核心期刊、国际会议和期刊上发表学术论文,这激发了学生的科研兴趣,使学生体会到了创新的乐趣。

总之,课程学习与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练,极大地提升了学生的创新能力和科研基本素质。

4结语

针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。我们的教学研究与实践主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践,新的改革和实践在教学中取得了令人满意效果。

参考文献:

[1] 张剑平. 关于人工智能教育的思考[J]. 电化教育研究,2003(1):24-28.

[2] 谢昆青. 第一个智能科学技术专业[J]. 计算机教育,2009(11):16-20.

[3] 罗辉,梁艳春. 大学生毕业论文与科研能力培养及就业[J]. 吉林教育,2003(10):18.

[4] 金聪,刘金安. 人工智能教育在能力培养中的作用及改革设想[J]. 计算机时代,2006(9):66-69.

Reform and Practice of Innovative Teaching in Artificial Intelligence

WANG Jia-hai, YIN Jian, LING Ying-biao

(Department of Computer Science, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)

第3篇：人工智能的科学原理范文

人工智能作为一门课程［1］，开设时间距今只有40多年，但发展极为迅猛。人工智能课程的内容涉及计算机科学、数学、系统科学、控制科学、信息科学、心理学、电子学、生物学、语言学等等，几乎所有科学工作者都可以在人工智能中找到自己感兴趣的问题。目前，国内外已有众多高校指定人工智能为计算机科学与技术及其相关专业的主修专业基础课程，它在拓展计算机和自动控制的研究和应用领域方面有着极其诱人的学科发展前景。自2003年起，国内诸多高等院校陆续开设“智能科学与技术”本科专业，同时也有更多高校在传统信息类专业中加大了人工智能课程的课时比重，因此如何提高人工智能课程的教学质量显得尤为重要。? 

本文结合人工智能课程的特点以及自己教学与研究的实践，对本课程的教学进行一些探讨，以期改进人工智能课程教学方法，达到提高本课程教学质量的目的。?? 

一、兼顾课程内容的统一性和差异性?? 

人工智能课程的核心内容主要集中在对基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其应用的认识和理解上，尽管各种基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成体系，但是它们之间又存在着许多内在联系和规律。从这一点来看，人工智能课程与其他很多计算机课程是不同的，这就要求人工智能课程的授课要具有自己的特色。? 

知识表示、知识推理、知识应用是人工智能课程的三大内容，解决任何一个人工智能问题都离不开两个步骤，即知识表示和问题求解。由此，人工智能课程从总体结构上就有了一个比较清晰的脉络，即首先必然要学习各种知识表示方法，然后是利用这些知识进行推理，进而实现知识应用，最终达到问题求解的目的。问题求解又分为基本的问题求解方法和高级问题求解方法。图搜索策略、启发式搜索、消解原理以及规则演绎系统等都属于基本的问题求解方法。计算智能、专家系统、机器学习、自动规划等属于高级问题求解方法。? 

同时，人工智能课程某些章节或者某些方法算法在一定程度上又自成体系。例如，各种不同的知识表示方法不管是数据结构还是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有许多不同的学派［2］，本课程往往同时会介绍不同学派的算法，这些学派在人工智能的基础理论和方法、技术路线等方面是完全不同的，甚至是对立的。? 

这些都要求我们在教学过程中不仅要强调人工智能课程理论的统一性和完整性，又要兼顾各学派的特点，尊重甚至调动学生们对不同人工智能学派及其方法的兴趣。在编写和选用教材时也要注重这一点，我们选用的是蔡自兴教授编写的《人工智能及其应用》系列教材［1,2］，该教材以逻辑主义学派为主线，兼顾引进其他学派的精华内容，具有较强的科学性。 

??二、实施分层次教学?? 

各高校一般同时为计算机相关专业的本科生和研究生开设了人工智能课程，甚至有的非计算机类专业也开设有人工智能课程。不同层次的学生对人工智能课程要求掌握的程度不同，我们首先明确本科生和研究生以及非计算机类专业学生的教学目的和教学内容，做到分层次设计人工智能课程教学?过程。? 

本科阶段的人工智能课程课时量较少，本科层次只需要做到对大部分人工智能概念和算法了解、认识，少部分达到理解层次。本科生一般都是在高年级（三年级下期或者四年级上期）开设人工智能课程，这时已有不少学生准备继续读研或者已经被保研，因此在兼顾全体学生教学层次的同时，要注意给这部分学生足够的相关参考书目，让他们能够利用课余时间广泛深入了解人工智能相关算法，老师在课后还应和他们进行充分讨论，培养他们对人工智能的特别兴趣。? 

非计算机类专业的学生往往需要学习如何利用人工智能知识解决该专业领域内的问题，因此在教学中要尽量有专业针对性地进行教学。例如针对农科类专业，在教学专家系统过程中，我们要求学生参考北京农业信息技术研究中心开发的农业专家系统开发平台（paid5?0）理解并开发与本专业领域相关的简易农业专家系统。? 

给研究生开设人工智能课程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系统地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干应用实例，并且能灵活运用所学知识阐述解决实际问题的方法和途径。课程教学中要致力于培养学生分析问题与解决问题的能力，要求研究生将人工智能方法与自己的研究方向相结合，用人工智能方法解决所研究课题中的实际问题，并撰写相关的课程论文，以小型研讨会的形式进行报告交流。实践证明，我们的研究生的人工智能教学效果明显提升，成效突出。 

??三、案例驱动，寓教于乐?? 

采用案例教学是为了充分调动学生的学习兴趣，增强学生学习的自觉性［3］。通过案例教学能把枯燥的人工智能理论知识具体化、形象化，可以使学生更加感性地理解课堂教学内容。这些案例都是以教师所从事的科研项目中的实际应用环境为背景进行阐述的，让学生能在实际环境中理解概念和知识，学会利用人工智能知识去分析和解决实际问题。在教学过程中要选择学生容易接受的案例，体现理论联系实际的特色，激发学生的兴趣。? 

例如，在讲授“计算智能”内容时，我们结合黄河三门峡和小浪底水库水沙联合智能调度系统［4］进行讲解。综合三门峡水库和小浪底水库防洪运用的基本原则、历年调度方案、专家的经验、历年数据和现有的调水调沙数学模型，分别利用模糊决策、神经网络、遗传算法及综合集成方法来实现三门峡、小浪底水库水沙联合调度。? 

又例如为了让学生走近机器人，我们进行了一场机器人展示课，将研究所现有的MOROCS?1（中南一号智能移动机器人）、ASR（广茂达）、AmigoBot（自主移动机器人）、CanDroid（罐头机器人）、MD?375 Rover（人控漫游车）、Fokker D7（人控飞机，1:72）、Rockit OWI?769K（声按、压控火牛机器人）、Hexapod Monster（六足爬行机器人）、Hubo（多机能歌舞机器人）等各类机器人全部拿出来给学生做了功能演示［5］。亲眼看到这么多机器人，同学们都非常兴奋，对人工智能课程的兴趣高涨。? 

在进行案例教学时，引导学生带着问题和求知欲望深入理论的学习，让学生在案例中寻找问题的答案并获取知识。在讲授利用神经网络进行水库调度时，引导学生分析如何确定神经网络的输入端数据，什么是泛化能力以及如何提高神经网络的泛化能力。? 

为了巩固所学内容，可以让学生组成讨论小组对教师提出的论题进行讨论，分小组阐述自己的观点，这样有助于提高学生学习的主动性，还有助于培养学生思考问题的能力和提高理论教学的效果。案例教学的关键在于引导学生利用所学到的理论知识去解释、分析和解决现实案例中的问题，以达到训练学生理论运用和深入理解理论知识的目的。? 

此外，我们挑选了机器人足球、拖拉机扑克牌、中国象棋、五子棋等普遍受人喜爱的智能游戏，让学生亲手设计小型智能游戏软件，在设计的过程中掌握高深的人工智能理论知识，让学生学得会、用得上、记得牢。 

??四、结语?? 

以上谈到的一些教学方法是我们在教学过程中总结体会比较深刻的方面，以供探讨。事实上，要进一步提高人工智能课程的教学质量，还有很多方面需要改革和加强。如不断强调人工智能教师的专业素质，要求他们在讲授好人工智能课程的同时，努力提升出自身的专业素质，给学生一个良好的专业素质导向。其次，在人工智能课程教学过程中还需要有培养实用型人才的教学理念，特别是注重培养有创新意识的实用型人才。注重培养学生的质疑能力，只有通过质疑和提出问题，学生的创新意识才能够得到不断强化，创新思维能力才能够得以不断提高。? 

人工智能学科是一门非常年轻、又非常前沿的学科，有其自身的突出特点，人工智能课程教学必然与其他计算机专业课程教学不同，需要更多的从事人工智能教学的教师在自身的教学实践中不断积累经验，进行广泛的教学交流。 

 

参考文献? 

［1］ 

蔡自兴, 徐光祐. 人工智能及其应用(第三版)(研究生用书)［M］. 北京: 清华大学出版社， 2004（8）: 1-4.? 

［2］蔡自兴, 徐光祐. 人工智能及其应用(第三版)(本科生用书)［M］. 北京: 清华大学出版社， 2003（8）:288-290.? 

［3］雷焕贵, 段云青. 中美案例教学的比较［J］. 教育探索， 2010（6）: 150-151.? 

第4篇：人工智能的科学原理范文

《白皮书》首次摸清了北京人工智能产业底数。截至2018年5月8日，全国人工智能企业4040家，北京市人工智能企业1070家，占比26%;全国拿过风险投资的人工智能公司合计1237家，北京市拿过风险投资的人工智能企业431家，占比35%。

从融资阶段看，北京人工智能企业一半以上仍处于初创期，在A轮之前的企业占比达56.97%，具有创新发展潜力。从企业成立时间看，北京人工智能企业2015-2016年呈现出爆发性增长，人工智能快速增长特征明显。从区域看，60.96%的人工智能企业注册在海淀区。中关村成为国内人工智能创新高地。

国内外人工智能巨头布局

同时，《白皮书》不仅绘制了北京人工智能全产业链图，而且针对智慧医疗、智能家居、智慧城市、智慧零售和无人驾驶等5个特色鲜明的领域绘制了分领域产业链图。

《白皮书》总结了北京人工智能产业在政策、人才、创新、软件研发、专利等5个方面的优势，以及在原始创新、高端芯片等4个方面面临的挑战，并给出了大力发展核心技术、超前布局原始创新等策略。

北京人工智能企业数量占全国近三成，60%聚集在海淀

综合了清科、WIND、IT桔子、蓝海巨浪等公开数据及投资机构定向采集数据后，《白皮书》显示，截至2018年5月8日，全国人工智能企业4040家，北京市人工智能企业1070家，占比26%；全国拿过风险投资的人工智能公司合计1237家（含31家已上市公司），北京市拿过风险投资的人工智能企业431家（含12家已上市公司），占比35%。

北京人工智能企业成立时间分布图

在人工智能专利数量方面，北京人工智能专利数量超过2.5万件；互联网周刊评选的2016中国人工智能TOP100中一半来自北京中关村。

根据北京人工智能企业融资阶段比例图显示，在北京1070家人工智能企业中，北京市人工智能企业大多处于A轮，占比达29.09%，Pre-A轮企业占比6.67%，天使轮企业占比18.48%，种子轮企业占比2.73%。

北京人工智能企业融资阶段比例图

综上所述，融资阶段在A轮之前的企业总占比达56.97%，因此北京市人工智能企业一半以上仍处于初创期，具有创新发展潜力。

从企业区域分布上来看，北京市人工智能企业60.96%聚集在海淀区，海淀区又以中关村为核心。

北京人工智能企业区域分布图

从北京人工智能企业成立时间分布图可以看出，北京人工智能创新企业2014年开始增多，2015到2016年爆发式增长，2017年有所回落。因此，大多数人工智能企业都很年轻，市场竞争激烈，行业创新特点显著。

从创业领域来看，《白皮书》指出中国人工智能创业数量排名前三名的是计算机视觉、智能机器人和自然语言处理公司。投资融资额度最高的前三名是计算机视觉、自然语言处理和自动驾驶。

北大、清华、中科院……超半数AI骨干研究机构在北京

自2016年以来，北京发布多项相关政策文件以及服务措施，大力支持人工智能产业发展。2017年底，北京市委市政府发布了包括《关于加快培育人工智能产业的指导意见》在内的10大高精尖产业发展指导意见。中关村管委会发布了人工智能产业培育行动计划(2017—2020年)。在产业环境营造、资金支持、人才服务等方面对人工智能产业给予全方位保障。

北京人工智能政策

除了政策外，北京的优势还在与优质的学术和人才资源。

据《白皮书》介绍，北京大学、清华大学、北京航空航天大学、中科院自动化所、中科院计算所等全国过半数人工智能骨干研究单位都聚集在北京，拥有模式识别国家重点实验室、智能技术与系统国家重点实验室、深度学习技术及应用国家工程实验室等10余个国家重点实验室。

另据北京市人力资源研究中心发布的数据显示，截至2015年底，北京地区人才资源总量达到651万，人才从业密度高达54.9%；拥有“两院”院士756名，约占全国1/2，国家“千人计划”入选者1486名，约占全国1/4，国家“万人计划”入选者682名，占全国比重超过1/4。

在人工智能专项领域，目前中国人工智能人才最集中的Top10雇主排名中，高等院校占据四席，分别为清华大学、北京大学、中科院和浙江大学，北京独占3席。

根据国际大会与会议协会(ICCA)最新发布的数据，2014年接待国际会议数量全球城市排名中，北京排名全球第14位，位居中国之首，亚洲第二。

中国人工智能战略规划及政策

除了人才外，北京在专利储备和保护上也非常重视。2017年11月8日中国科学院人工智能产学研创新联盟宣告成立，由中科院前沿科学与教育局、重大科技任务局、科技促进发展局3家院机关、中科院自动化所等相关院所，以及5家企业成为联盟首批理事单位，这些单位的专利储备数量和技术均具有较大优势，其中中科院相关研究院所的人工智能专利储备有近一千件。

除此之外，北京在吸引资本、人工智能软件创新方面优势突出。

国际人工智能战略规划及政策

挑战与机遇共存

尽管上述优势明显，但《白皮书》指出，北京市人工智能产业整体水平仍有差距，未来面临挑战。

一是原始创新能力与美国相比尚有很大差距。针对新一代人工智能重点技术问题，高级机器学习、类脑智能计算、量子智能计算等基础理论研究，有待形成一系列原始创新科研成果。

二是在高端芯片、关键部件、高精度传感器等方面的缺失可能导致在技术和应用上的再次空心化。需要围绕人工智能芯片、传感器、算法、应用场景中技术难点，开发基于新需求、新材料、新工艺、新原理设计的芯片、智能传感器等。

三是高水平人才不足，缺乏人工智能高端人才。人才是人工智能竞争的核心，人工智能顶尖人才数量和质量都不及美国，人工智能基础教育起步较晚，超过10年以上经验的人工智能人才数量少，因此需要大量引进人工智能高端人才。

四是大规模发展人工智能产业面临成本劣势和区域竞争。如北京人工智能人才的户口、居住、教育成本高昂，对留住人工智能专业人才形成阻碍；全国其他地区也高度重视人工智能产业发展，在技术、资源、人才等方面对北京形成竞争。

针对这些挑战，《白皮书》中提出了北京未来发展的关键策略。

首先是大力发展核心技术，超前布局形成原始创新重大突破。例如，重点布局量子信息与量子计算、类脑智能计算、深度机器学习等跨领域基础理论研究。推动人工智能与神经科学、认知科学、量子科学、心理学、数学、经济学、社会学等跨学科交叉融合。

第二是重点支持人工智能新兴产业，形成高端产业集群优势。围绕海淀中关村核心区域、未来科学城、怀柔科学城等重点地区，汇聚国际水平的人工智能示范企业和项目，建设人工智能产业园区，形成具有国际影响力的人工智能产业集群；培养和扶持产业链各层关键领域重点企业，拓展人工智能基础层、技术层、应用层的产业边界。

第三是建设多层次培养体系，吸引人工智能尖端人才。把高端人才队伍建设作为发展人工智能核心目标。完善人工智能领域学科布局，设立人工智能专业，推动人工智能一级学科建设。加强国际教育合作，培养具有国际视野的高端人工智能人才。

第四推动人工智能广泛应用，建设智能社会和智慧城市。支持与首都功能匹配的人工智能技术广泛应用，以应用促发展，以市场带动产业，建设智慧社会和智慧城市。加快推动人工智能与各行业的融合创新。支持人工智能赋能传统产业。

第5篇：人工智能的科学原理范文

（厦门大学信息科学与技术学院，福建厦门361005）

摘要：提出本科学生是否能够尽早进入实验室进行智能机器人相关研究的问题，分析从动员到项目执行等多方面因素的影响，阐述智能科学专业的本科学生进行科研项目的相关经验。

关键词 ：本科生科研；智能机器人教学；智能科学与技术

基金项目：国家自然科学基金青年项目( 61203336)。

第一作者简介：曾华琳，女，讲师，研究方向为自然语言处理、智能机器人，hlzeng@xmu．edu．cn。

1 背景

智能科学与技术是一个新兴的交叉学科，从大方向来说，涉及计算机软件与应用技术、自动控制技术、系统智能方法、仿脑科学、智能多媒体、自然语言处理等多方面多层次内容。国外智能科学与技术专业大多在研究生阶段进行分流培养，国内已有20多家院校设立了智能科学系及相关专业进行本科教学。在本科大类招生、大类培养的环境下，如何体现特色，培养出一流智能人才，这是众多智能专业院系正在积极探索的问题。

如何在本科阶段培养高素质人才，为智能专业提供后备人才资源？厦大智能系特别注重加强学生全面素质，推出了一系列培养创新意识和创造力的举措，将“科研带动教学，教学促进科研”的办学理念深入地推广。智能系结合自身研究特色和学术前沿发展，确立了4个研究所，对人工智能的4个主流发展方向进行研究，包括艺术认知与计算、智能多媒体、自然语言处理、仿脑智能计算。其中，仿脑智能计算方向主要开展有关机器人认知引擎的基础性研究。在注重高层次人才培养的背景下，智能系将目光投向了本科生科研，从高年级本科生中挑选动手能力强、科研热情高的优秀学生，提前进入实验室进行基础科研培训，为本方向培养预备人才提供前期保障。

2 本科智能机器人科研

本科生参与科研存在着科研基础薄弱的基本问题，选取智能机器人方向作为科研训练的项目是经过详细的规划和讨论得出的结果。挑选合适的课题是第一步。并不是所有的课题都适合本科科研，根本原因在于本科学习过程中，低年级专注于基础知识教学，而智能专业学生的数学底子必须深厚扎实才能进行更深层级的研究，这导致本科生科研素质出现短板，于是选择适合的课题使学生能够开展科研，这是经过深思熟虑的。

2.1 智能机器人科研工作背景调查

智能机器人适合作为本科生参与科研的引入训练，主要包含两点：①有创意的智能机器人应用可以作为研究的创新点；②智能机器人的研究内容分为硬件机械部分和软件控制部分。

智能机器人在上世纪末才成为方兴未艾的热门研究领域，相较于其他学科，智能机器人的研究历程比较短，而且，随着智能机器人进入日常生活的需求越来越大，智能机器人研究课题深入到生活的方方面面，因此，一个新的智能机器人应用往往就能引出较大的研究意义和应用价值；这个特点对本科生开展科研工作的创新性方面最为适合。同时，如果是其他发展多年的学科，创新性的解决方案和应用可能需要在大量的文献阅读之后才能总结得出，这样的科研要求对本科生甚至对硕士生来说都非常高。而智能机器人，本科生可以在教师的指导下，结合自己的兴趣爱好，能比较快捷和容易地提出具有较大创新性的科研题目。

智能机器人的硬件和软件两部分没有特别重要的依赖关系，不像是其他方面的科研，必须按部就班，整个研究过程像是一个串联电路，知识点或子研究内容之间的依赖关系特别强烈，需要研究者对相关领域有较大广度和深度了解；而智能机器人的两部分内容更像是并联关系，在拥有了研究目标后，可以很明确地把任务分成两个并行的部分，两方面的依赖或者干涉都不明显，这对本科生团队开展科研是非常有利的。一个本科生团队可以根据成员的擅长领域来有针对性地挑选研究任务；由于研究子任务间的较低的依赖性，不会造成团队成员研究脱节的现象，大大加快了本科生研究进程。

2.2 智能机器人科研工作时间点选择

本科生进入实验室开展科研工作的时间点定在本科生三年级第一学期，这是根据智能科学与技术学科课程来设置的。智能系的本科生在一年级学习基本编程；二年级学习相关专业知识，如数据结构、电子线路、人工智能等；三年级第一学期安排了算法设计与分析、神经网络、数字图像处理等课程。这样的课程设置涵盖了智能机器人的研究基础。随着三年级专业选修课的可选项增多，参与科研的本科生可以根据科研需要进行有针对性地选课，从而达到科研与课程学习互相促进的作用。

2.3 动员与组队

厦门大学和厦门大学智能科学与技术系拥有较好的本科生创新训练的动员机制，在每年的组队方面需要教师针对报名学生的特点进行有针对性的挑选。组队的总体方针是：在共同兴趣的引导下，充分利用每个学生的特点进行组合，让整个团队不出现明显的短板；队长的选择更倾向于能力比较平均的学生。

本项目参与的成员一共有4人，其中队长1人，队员3人。队长曾参加过大学生竞赛类项目，有一定的参与课题项目的经验，总体学业成绩较好，没有明显的短板，可以参与到各个子任务中，在有的任务遇到难题时，能扮演救火员的角色。队员A在课程学习方面特别优秀，理论基础与文献阅读能力扎实，但是在动手编程能力方面有明显的短板，因此，在团队中主要完成智能机器人理论和相关算法的综述和技术查找任务。队员B总体学业成绩较好，特别是编程和数学能力突出，但是交流能力较弱，因此，在团队中主要完成智能机器人控制方面和编程方面的任务。队员C各项能力平均，动手能力一般，但是思维灵活，能在其他团队成员遇到困难时，提出非常有建设性的建议，并且做事细致，在团队中负责技术路线的修订工作。

2.4 智能机器人科研过程的进度控制

教师是科研能够顺利完成的关键因素，这是因为学生存在敬畏心理和懈怠心理。学生的敬畏心理是对能否完成科研项目的一种不自信的表现，为解决这一问题，需要教师首先对学生进行充分的鼓励，在定好科研题目后，教师帮助学生进行具体的技术路线的制定，并分解成简单的子任务，当学生看到能够通过自己的努力来完成任务时，敬畏心理就会慢慢消除。学生的懈怠心理一般不会在项目执行的开始阶段显现，而通常是在项目进行到一半时突显出来。这是因为在这个时期，科研难度加大，而且前期的新鲜感已经消失，一旦遇到棘手问题，学生很容易产生懈怠心理。为解决这一心理，教师的鼓励同样非常重要，并且需要教师提出相应的解决方案来排除困难。

因此，除了监督和鼓励，教师控制进度的具体措施还有：

(1)制定具体的进度表。教师需要对项目的整个技术流程的制定进行指导，本科生还没有能力完全独立制定技术路线，因此，教师的指导尤为重要。

(2)每周组会报告的制度。每周教师和团队成员都要见面交谈，了解项目进度，询问遇到的难题，并根据自己的科研经验提出解决方案；即便不能提出具体方案，也要跟队员们探讨出大致的问题解决方向。每周的见面还能督促学生的进度，适时地调整项目进展速度。

(3)随时邮件联络。对于项目进行中随时出现的问题，如果都放到每周组会来解决的话，效率会比较低，较好的做法是遇到棘手问题时，随时与教师沟通。

(4)具体技术路线的指导。具体路线的制定是消除学生敬畏心理和懈怠心理的重要因素。路线制定得越详细，学生越能明白自己要完成的任务，不会出现迷茫。

因此，教师的作用在本科生进行智能机器人科研工作中是非常重要的，除了相关技术层面的指导，随时随地的鼓励和激励也是必不可少的。

3 成果与影响

本科生智能机器人科研项目持续了近两年的时间，从2012年秋季到2014年的夏季。2012年秋季进行动员和组队；2012年底前完成选题并由教师给出相关的阅读列表；2013年寒假前制定完成具体的技术路线；2013年暑假完成项目的第一代原型系统，2013年8月底参加相关竞赛；2013年秋季提出对原型机的改进目标，并在2014年寒假前制定完改进技术路线；2014年暑假前完成第二代系统并在2014年暑假参加国际会议。

表1为该本科生团队在2013-2014年间的成果产出列表。

由第一代原型系统为基础撰写的学术论文被著名的机器人期刊International Journal of Humanoid Robotics在2014年发表，请见文献[6]。以第二代系统为基础撰写的会议论文，被模糊系统界的顶级会议FUZZ-IEEE接收，并由指导教师代表学生作口头报告，引起与会者的广泛关注，详见文献[7]。由这篇会议论文拓展的期刊论文，目前正在审稿流程中。在2013年8月，团队成员采用第一代原型系统参加第三届华为杯全国大学生智能设计大赛获得了全国一等奖。团队的四名成员被厦门大学智能科学与技术系免试招生攻读硕士学位。

目前，这套系统已经成为厦门大学智能系的特色研究之一，是接待实验室参观者的主要项目。2015年5月，台湾元智大学特邀该团队指导教师赴台进行专题报告。

4 几点思考

通过对厦门大学智能系本科生团队参与科研的分析，可以得出如下几点经验：①本科生进入团队的时间选择在本科生既有一定的知识基础，而且尽量远离毕业季各种事物干扰的阶段；②团队的组成需要达到整体最优，单项突出的成员要在适合自己的领域发挥作用；③教师的作用不可忽视，本科生科研需要教师投入较大的热情，无论是在精神层面还是在技术层面。

以上讨论证明了优秀的本科生是可以在智能机器人领域做出高水平的科研成果的。目前厦门大学智能系已经连续几年组织了本科生提前进入科研活动的尝试，并且取得了不错的成果。在未来的教学中，还会在如下几个方面进行改进：第一，团队成员的安排，目前的团队成员只是纯粹的以本科生为参与者，以后可以采用硕士研究生与本科生混合的形式；第二，跨学科的合作，目前是在一个学科的环境下进行团队合作，未来可以尝试一些跨学科的研究，从而带动跨学科的本科生团队合作研究。

5 结语

本科生参与智能机器人科研，是一次成功的本科科研探索模式，在提倡本科科研创新的大环境下，如何结合智能专业学科，找到更多的本科科研突破点，以达到教研相长，推动智能科学与技术专业的发展的目的，这是一项长期任务。

参考文献：

[1]朱崇实，向世界知名的高水平研究型大学迈进：厦门大学“985工程”建设的成效与体会[J]中国高等教育，2004(1): 19-20．

[2]陈毅东，李绍滋，智能科学与技术专业学生实践能力培养若干探索[J]．计算机教育，2010(19): 61-63.

[3]陈毅东，李绍滋，潘伟．厦门大学“智能科学与技术”专业建设介绍[J]计算机教育，2009(11): 46-48.

[4]陈毅东，李绍滋，潘伟．厦门大学智能科学与技术专业建设进展[J]．计算机教育，2011(15): 21-24．

[5]郭迎春，阎刚，周颖，薛翠红．计算机专业教学中的本科生科研工作研究[J]．计算机教育，2015(1): 91-94．

[6] Chao F,Chen F,Shen Y.Robotic free writing of Chinese characters via human robot interactions [J]. International Journal of Humanoid Robotics, 2014(11): 1-26.

第6篇：人工智能的科学原理范文

【关键词】机械工程；机械电子工程；人工智能

1机械电子工程的相关概念及发展历程

1.1相关概念机械电子工程与传统机械工程的研究方向不同，机械电子工程更侧重于运用信息实现机械系统能量的连接和与其他学科之间的交融。具体地说，机械电子工程的核心理论依然是传统机械工程中所讲述的定理和概念，但是也更注重与电子信息科学、计算机科学与技术以及人工智能等学科的联系，是一门跨学科发展的新兴学科。基于其跨学科多、综合性强的内涵，机械电子工程这一学科衍生了以下特点：（1）机械电子工程的产品设计依据也和传统的机械工程不同，机械电子工程除了依托机械原理外，还依据电子工程方面的知识设计产品，而传统机械工程设计依据仅仅是机械结构以及理论力学、流体力学等与机械相关的知识。（2）机械电子工程生产产品的设计思想与传统的机械工程有着本质区别。由于其是一门跨专业强的学科，所以在设计产品时，必然要考虑到不同学科原理的运用，在设计时融入其他学科的理论指导。尤其是在当前信息化高速发展的时代，机械电子工程融合了计算机科学与人工智能学科的相关知识，所以机械电子工程在产品设计时，会考虑更多的问题，设计思想会更加全面和完善。（3）机械电子工程生产出来的产品与传统机械工程不同，由于封装理论的运用，其生产出来的产品一般较小，结构清晰而简单。但每一个模块都由复杂的机械工艺制造而成，所以对设备的精度以及生产者的技术要求较高。1.2发展历程机械电子工程的发展大体上经历了手工加工、流水线生产以及集成生产三个阶段。手工加工阶段，在这一阶段，由于机械工具的制约，人们主要靠纯手工进行生产活动，工业化水平十分落后，人力成本也限制着整个行业的发展，同时这些不利条件也刺激了人们追求更有效率的机械生产的心情，为机械电子工程的出现埋下了伏笔。流水线生产阶段，这一阶段将人力极大地解放出来，通过流水线的运作，可以大规模地生产出标准统一的产品，但是随之而来的不足是，流水线生产模式相同，生产出来的产品差异性不大，不能提供个性化的产品。集成生产阶段，这一阶段运用了大量的机械电子工程的技术，由于制造工艺的提高，这一阶段除了能够大规模地生产产品之外，还能够实现产品的差异化，有效地提高了产品的质量。

2人工智能的相关概念及发展历程

2.1相关概念人工智能是信息科技高度发展的时代产物，它依托计算机网络技术的发展，融合了电子信息科学、生物学、神经行为学以及心理学等多门学科，也是一门跨专业度较大的新兴学科。较为官方的定义是，人工智能是指利用计算机技术以及生物学知识搭建的人工智能系统，实现对人类行为的模仿或者研究的科学。人工智能有两个十分明显的特点，一方面，由于这一学科的综合性，决定了其复杂性和专业性，需要依靠较为专业的技术才能保证其有良好的发展；另一方面，学科的专业性也决定了人工智能人才的专业性，专业知识过硬、对其余学科有包容性、目光较为长远的人，更适合从事与人工智能相关的工作。2.2发展历程人工智能虽然是一门新兴学科，出现的时间较晚，但由于其特点较为明显且迭代速度较快，人工智能发展到今天已经经历了五个阶段:第一阶段是人工智能的萌芽阶段。20世纪中期，这一领域的相关学者一起开展了关于机器模拟人工智能的研究，并形成了人工智能最初的模型，这一历史事件标志着人工智能的正式诞生。第二阶段被称为人工智能的“第一发展期”，这一时期研究的主要任务是机器语言的编译，这一工作为人工智能的大规模发展奠定了基础。第三阶段是人工智能发展的瓶颈期，虽然已有前两阶段的理论成果，但是人工智能是一个复杂的话题，学者发现通过前两个阶段的积累还不能给人工智能得到自动化发展，理论的实施还有很多困难。第四阶段是人工智能的“第二发展期”，此时通过对理论知识的仔细研究以及其他学科知识的灵活运用，人工智能已经可以用于商业并生产出具有商业价值的产品。第五阶段是人工智能的平稳发展阶段，这一阶段，人工智能虽然没有取得突破性进展，但一直在小步快跑，并形成分布式主体的新的发展模式。

3机械电子工程与人工智能的关系

随着各学科之间不断融合交互，机械电子工程作为一门跨专业的新兴学科，也受到了人工智能的影响，并得到良好发展，具体表现在以下两个方面：3.1人工智能改变了机械电子工程复杂的计算过程机械电子工程在设计到生产的过程中，要经历“建模-论证-生产”这三个阶段，前两个阶段要进行大量计算，过程比较繁琐。在人工智能出现之后，由于其与计算机科学之间的紧密联系，可以快速进行大量计算并得出精确结果，将其运用于机械电子工程，则会节省大量计算时间，提升效率。3.2人工智能可以排除机械电子工程生产过程中的诸多故障上文已经提到，机械电子工程的生产需要经过大量计算及论证，这一过程如果只靠人工进行，很容易造成计算错误导致建模失败，从而给整个生产过程带来不良影响。人工智能通过对信息的处理及整合，将信息分门别类地归纳和整理，会将计算的错误率大幅度降低，也就避免了后续环节错误和故障的生成。总的来说，机械电子工程与人工智能有着密不可分的联系，通过人工智能的运用，机械电子工程完善了自身的系统、提高了自身的生产效率；而人工智能也借助机械电子工程得到了更好的发展，引起更大的关注，两者在相辅相成的过程中都实现了良性发展。

参考文献

[1]张伟.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].山东工业技术.2016(21004):135.

[2]苏远锋.机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].中国新技术新产品,2016(01):16.

第7篇：人工智能的科学原理范文

关键词：机械工程；智能化；发展

0.引言

有学者专家认为，当今的是继蒸汽机、电气化、信息化后的第四次工业革命――智能化的时代，这次革命将对人们的生产生活带来前所未有的影响。智能化的实质是在信息化的原有基础上，实现产品、管理、技术等的智能化。随着科学技术尤其是电子信息技术的快速发展，科学技术在经济领域的影响越来越广泛，智能化的脚步也逐渐在社会经济各领域得到应用，与此同时也揭示了机械工程的发展方向。机械工程的智能化是我国主要的研究方向之一，对其发展思路和对策的研究是有重要的理论意义和显示意义的。

1.智能系统的概念

所谓的智能系统是指具有（或者部分具有）人类智能或者能模拟（或者部分模拟）人类智能的体系，其主要有以下几种类型[1]：一是人类自身的人脑系统，这是特殊的智能系统；二是人类通过智能来参与的活动系统，如金融系统、体育系统、保险系统等社会系统和社会经济系统；三是人与机械共同协作的人机系统；四是模拟或者部分模拟人类智能的机械系统，如智能机器人系统、智能控制系统、智能图象处理系统、能计算机系统等

上诉的四种系统还可以划分成两种类型，一是“人本系统”，其包括了上文中的前两种系统，是指人类本身的系统；二是“人为系统”，其包括了上文中的后两种系统，是人类为了改造自然而创造出来的系统。“人本系统”是当今生命科学、认知科学以及社会科学的主要研究对象；而“人为系统”则是工程科学的主要研究对象。当然，通常在进行“人本系统”的研究时，要借助“人为系统”来辅助。

在智能系统的开发过程中，不能只从智能化的意义上来要求，这是不利于工程科学技术的发展的；也不能单单从纯科学角度来进行思考，人工智能是无法完全复制人脑的工作思维能力。我们在进行智能系统的构建时，要积极保证该系统在工程科学角度上能从结果和功能上实现人脑的部分职能，不需要求实现途径与人脑智能实现的途径一致。从这些角度来看，只要符合下面要求，我们就可以称为智能系统：

联想记忆；多信息感知与融合；知识表达、获取、存储以及处理；自治控制，即自学习、自相似、自组织、自适应、自维护；容错

以上的是目前智能系统的要求，随着技术的发展，高级形态智能系统还会产生理性和情感方面的要求，这就涉及到了智能化的最高形态――智能生命。

2.智能技术和认知科学是未来的中心科学技术

知识经济是近些年的社会的主题之一，当今社会通常把知识经济称为新经济，其是指智力资源的配置、占有，知识的生产、分配、使用为主要因素的经济时代。换而言之，未来的经济本质就是智力经济[2]。经济的发展决定了科学的发展方向，新经济对知识、智力有着极大的需求，这给当今的经济部门的智能化以及科学技术部门的智能化提出了新的要求，这也是当今科学技术部门和经济各部门的发展方向，加强对智能化的研究是符合社会经济发展水平的，也是促进社会经济发展的重要保障。

经济时代的不同，其相关的中心科学技术也是不一样的，在21初期信息科学技术是其中心科学技术，在其后的中心科学技术将是以智能技术和认知科学技术。在这个大前提下，加强对智能技术和认知科学技术的研究，积极进行机械工程的智能化，可以保证社会经济的发展，保证国家的繁荣昌盛。

3.智能化是电子信息技术的发展方向

3.1.电子信息技术的发展，最终是为了提升人们的生活水平

随着我国的社会经济发展，人们对生活质量的要求不再停留于物质生活上，转而开始向教育、体育、医疗、科技、艺术、文化等精神生活方面提出了新的要求，即使是现有的衣食住行的物质方面，也越来越多的加入了相关的精神因素。电子信息技术的发展和应用，使得人们越来越多的考虑自身精神需求，也就是在生产、生活中越来越多的考虑智力方面的因素。与此同时，社会的发展是建立在人们的相互协作上，人们的协作活动体现在智力信息的交流和共通的合作上的，这就表明推动社会发展、提高人们生活水平就必然要积极促进信息智力的交流与发展。

3.2.信息化、网络化的本质就是智能化

现代计算机技术的发展是智能计算机的设计和制造；现代网络技术的发展是建立智能网络体系；现代通信设备发展是建立智能通信设备体系；现代的家用电器的发展方向是实现家用电器的智能化，在其余医疗、网络教育、虚拟企业、电子商务等等方面都是以智能化为根本发展方向，简而言之，信息化、网络化的本质就是智能化。

3.3.网络化、信息化是通过智能化来得以实现的

现代信息技术中广泛的应用到了人工智能技术，这些都智能化的体现。人类对人工智能的研究历史只有短短的半个世纪，取得的成果却是极其惊人，但是，对人类认知和智能机制的理解一直是困扰人工智能发展的重要枷锁，这是人类面临的最大难题之一。近些年来，所有的人类研究机构对人工智能的研究工作都进展缓慢，甚至出现了停滞，但是这更说明了人工智能对将来社会的重要作用。随着信息人工智能技术在信息技术中的广泛使用，将很大程度上促进信息技术发展，与此同时对人工智能技术的发展也极大作用。

4.机械工程的智能化对策

4.1.智能化产品是未来机械企业产品的发展方向

我国当前的机械工程企业需要积极的进行产品结构的调整，传统的观念认为机械工程企业只是生产资料的生产部门之一，这种观念在当今的市场经济体制下是极其落后的，严重制约着机械工程企业的发展壮大。机械工程企业不但可以进行生产资料需求的满足，还可以进行人们生活需求的满足。我国机械工程企业在进行产品结构调整时，不论是进行生产资料的产品生产还是消费品的生产，都应该将包含智能信息技术的机电产品放在优先位置。比如在进行加工设备的选择时，要优先考虑包含智能信息技术的多轴数控加工机床；在进行消费品的生产时，可以优先选择机器人宠物。智能化产品拥有广阔的市场前景，索尼公司致力于娱乐机器人的开发，旗下的一款娱乐机器狗――“爱宝”在世界范围内广为销售，为索尼公司带来了海量的经济效益。

4.2.机械工程企业的管理过程要向智能化发展

智能化管理是当今机械工程管理的重要思路，对机械工程企业的管理方式产生了重要的影响。它使得原有的交叉式、多层次管理方式转变成了阶梯模式的管理方式；使得原有的人力管理为主成为微机管理。通过智能化管理系统来进行机械工程企业的生产、销售等活动的检测，并积极跟进检测结果来进行修正，保证了企业管理的及时性和有效性，保证了管理信息的透明度，还极大的降低了人力资源的浪费，降低了人为因素对管理的负面影响[3]。

科技技术的不断发展进步促进了当今社会管理模式的不断发展，智能化管理模式的不断推广，可以有效的提高机械工程企业对市场环境的检测，保证了决策的有效性，有利于规避存在的风险，保证企业的健康发展。

4.3.机械工程企业的设备要向智能化发展

随着科学技术的不断进步，智能化在机械设备中广为体现，机械设备都朝着自动化、智能化、科技化方向发展。机械设备的智能化可以有效提升管理智能化的进程，促进管理水平的提高。机械设备的智能化使得设备的参数可以及时有效的反馈到工作人员身边，保证了机械设备的有效运行，一旦出现故障，智能化系统可以进行警示并且做出相关的停机、断电反应，保证了设备以及生产安全。

4.4.科学技术的发展方向是智能化

科学技术的智能化是实现产品智能化、管理智能化、机械设备智能化的基础保障。科学技术智能化在当今的机械工程生产过程中广为应用，如微显微技术、远程控制技术、导航技术等。

机械工程在不同的生产领域其相关的产品、生产设备、生产技术要求也不一致，其相关的智能化发展模式、发展目的也不一致，这意味着不同领域的机械工程生产需求的智能化也是不一样的。在进行科学技术的智能化应用时，要根据行业特点和生产领域特点，适当的进行技术、设备的选用，保证智能化生产的有效性，保证机械工程智能化的顺利进行。

5.结语

智能化是当今社会科学发展的必然方向，其对我国经济的发展、人们生活水平的提高等方面有重要的影响。在机械工程行业中加强智能化发展，需要我们从生产产品、管理、机械设备、科学技术的智能化入手，积极根据行业领域特点进行合理的智能化技术的选择，保证智能化工作的顺利进行，保证企业经济效益的提升。

参考文献：

[1]孟玄.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].科技致富向导.2011（24）

[2]赵志明.机械制造技术的发展及其智能化技术发展趋势[J].中国新技术新产品. 2011（03）

[3]隋晓堂.关于机械加工智能化发展趋势的探讨[J].黑龙江科技信息.2010（17）

第8篇：人工智能的科学原理范文

【关键词】建筑电气；电气工程；智能化技术；技术应用

近年来，随着我过电力事业迅速发展，和电力行业相关的一系列行业都得到了良好的发展，其中以电气工程尤为突出。在早期应用中，由于我国建筑电气工程或多或少的存在很多缺陷，在智能化技术应用后，不仅弥补了大量的技术缺陷，同时对推动电气工程发展也有很大作用。智能化技术作为人工智能理论不断融入计算机网络的高科技技术，在当代建筑行业中具有很大的发展空间。因此，在智能化技术应用中，必须根据建筑电气设计要求、应用特点以及实际环境，不断增强应用效益。

一、建筑电气设计原则以及建筑电气智能化系统技术特点

智能化技术在实际应用中，不仅涵盖了语言学、控制学，同时还涵盖了医学、生物学、心信息学等相关学科，它是一门综合性很强的学科。在机器拥有人工智能的同时，能够独立完成高难度、高危险工作。为了确保智能化技术运行的可操作性，必须结合计算机实验对其进行研究，研究内容主要包括：信息收集处理、电气电子技术等。在电气工程应用中，它不仅能有效提高电气工程运行效率，对降低工程成本投资，减小控制压力，保障人力科学配置也有很大作用。

（一）建筑电气设计原则

在建筑电气设计中，设计原则主要包括：经济、节约、效益原则，根据相关规范以及要求，从建筑工程实际配电方式、用电负荷以及变压器容量等用电情况出发，在不断整合整个建筑工程成本、效益、经济的同时，根据建筑工程给排水、动力、暖通等实际情况进行设计规划。在这个过程中，电气工程设计主要包括：电力负荷情况、建筑电压等级、供电电源、配电系统、设备配置、接地防雷保护、电气照明以及变电站选定等。在建筑电气工程规划、设计合理时，质量工程才能得到保障。其中，建筑电力负荷情况作为整个电气工程的重要载体，对整个建筑工程正常运行具有重要作用；配电系统以及电气设备选择作为整个电气工程的核心，它是供电系统和建筑工程的重要内容；供电电源以及变电站位置确定则是整个电气工程的关键部分，接地防雷保护是整个建筑电气工程顺利运行的保障。另外，电气照明系统在建筑电气功能保护中，由于非常贴近居民生活，因此，电气照明合理设计逐渐成为建筑电气工程经济节能的重要目标。

（二）建筑电气智能化系统技术特点

在智能化和建筑电气联合应用中，实现了建筑电气智能化系统，和传统建筑电气系统比较，具有明显的技术、工艺创新，它能在有限的能源利用中，达到安全监管、集中控制的目标。从技术领域来看，传统技术和现代技术相比，最大的不同点在于电气智能化体系，它将传统建筑逐渐分离成控制信息、电气设备以及各类子系统，再利用计算机网络系统逐渐形成统一协调、相互联系的整体性网络，从而实现控制信息和当代建筑电气管理、任务、资源共享重组。由于能源消耗较大，占整个当代建筑总能耗的45%左右，它在满足居民对工作环境、生活空间要求时，大量应用当代智能化技术方法、手段，从而在技术方法上最大限度的降低能源消耗；它可以根据建筑电气工程不同的环境以及实际要求，设定不同形式的运行方案，通过不同形式的建筑电气自动化控制方式，实现节能降耗的要求。

在建筑电气工程智能化技术应用中，由于电气系统管理、维护、运行好坏直接影响整个建筑物智能化、自动化程度，以及两则实现节能运行的目标。因此，在实际应用中，必须加强技术管理方案，让建筑物内部技术管理措施和各种电气设备维修保养、运行管理更加接近自动化。

二、农村住宅电气工程智能化技术应用实例

在实际应用中，智能化和建筑电气应用不仅能为人们提供所需的温湿度、光、声、空气层以及工作环境，同时还能为人们提供所需的信息传播途径，为生活带来是便利，保障居民人身和财产安全，从而不断增强系统以及建筑物设备可靠性。在我国新农村智能化电气系统应用中，建筑电气智能化设计主要包括电气智能化施工以及设计两个部分。由于新农村建筑电气设计建筑材料以及结构形式不同，在电气设计中不尽相同。因此，在农村住宅电气工程设计中，必须根据实际情况，进行科学规划。本文结合我过国新农村小康住宅结构形式，在不断满足家用电器、电流电压以及用电功率的同时，进行建筑电气防雷保护，通过选用符合线路的电网材料，保障居民电气使用安全以及建筑电气工程质量。

在建筑物弱电智能化基本功能设置中，很多地方已经实现电视网络、安全保护系统以及消防防护智能化。住宅建筑电气设计智能化作为必然的趋势，是增强农村生活质量的重要体现。在防护性门禁设置中，门铃呼叫通过外来访问者的输入信息，实现信息传输；对于住宅主人则通过信息接受的方式，从而有效监控住宅门开启。为了缓解住宅建筑物电器设备用电负荷高于电网线路以及电气设备的负担，在生活用电中，通常将空调、电气照明以及其他用电设施设置成电源回路的形式，形成基本回路；通过将卫生间、厨房、电热器归结在一起，从而形成专用的回路，由电表开关向室内进行配电。随着建筑电气不断发展，这种情况时需要很多线路连接，在检修用电情况时，由于排水管道设计，不仅会出现管网密集，甚至还会出现过多的现象，从而给后期维护带来了很大的不便。因此，在建筑电气工程敷设施工中，必须避免不合理管网造成的影响，对于数量比较多的弱电线管网以及强电管网中，必须顺着柱、梁、墙体、地面进行敷设；根据建筑物各个系统要求，将弱电和强电管路分开，在尽量敷设在一个方向的同时，根据混凝土和建筑墙体设计要求，进行科学设计。

接地保护作为整个建筑电气工程的重要载体，对保障居民财产、人身安全具有重要作用。因此，在建筑物电气设计应用中，必须注重接地保护设计安置工作，让总电源接地保护逐渐形成良好的室内以及总电源电路连接保护体系，从而避免一个部分出现故障，对其他用电视造成的不良影响。

三、结束语：

建筑电气工程智能化技术作为当今建筑行业发展的必然趋势，对电力系统发展具有重要作用。因此，在实际应用中，必须根据建筑电气工程设计原则、意义以及各种技术要求，在不断整合国内外先进技术经验的同时，促进我国建筑电气工程智能化技术应用，提高经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]唐麒.谈建筑电气与智能化研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（14）.

[2]董震.建筑电气工程智能化设计浅论[J].中国科技财富，2010，（14）：100.

[3]方炳.浅析建筑电气工程建筑管理及质量控制方法[J].中国科技纵横，2010， （11）：408.

第9篇：人工智能的科学原理范文

【关键词】 智能建筑 设计与维护 教学与实践

中图分类号：S611文献标识码： A

智能建筑（Intelligent Building）其技术基础主要由现代建筑技术、现代网络技术、现代通讯技术和现代控制技术所组成，运用自动化、通信、信息技术等智能化手段，通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，是集现代科学技术之大成的产物。从而为用户提供一个节能高效、舒适智慧、配置更新，实用愉悦的人性化建筑环境。智能建筑具有系统集成特点，发展历史短，但涉及范围广，进展速度快，是动态和相对的概念，随着高新技术发展而不断变化。

产业信息网的《2012-2016年中国智能建筑市场分析与投资方向研究报告》显示：中国智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿，2012年为861亿，年复合增长率为23.2%。如果未来房地产开发投资增速每年保持15%增速，如果智能化工程投资占投资额1%，那么智能化工程投资总额2013年在830亿左右，2015年为1100亿左右，2020年将达到4400亿左右。随着新一轮的经济刺激政策聚焦在新兴产业，尤其是信息产业。智能建筑作为智慧城市的细胞，发展势头很强。

教育部于2006年在土建类学科开设了建筑电气与智能化专业，希望在培养建筑类人才的基础上，加强对电气智能专业技能知识的掌握。我校以此为契机，通过大量的市场调研、着重对智能建筑解决方案的前期设计、工程施工建设到后期的运行维护，围绕建筑的全生命周期中，运行维护的费用占到全部费用的60%-70%数据分析、人才使用分析，开设智能建筑专业方向，面向建筑、物业管理行业。为与该专业的培养目标相结合，在对“智能建筑”课程教学内容设计上以建筑为平台，依照建设部2003年颁发的《建筑智能工程质量验收规范》的技术标准要求，住建部2013 年《智能化系统工程运行维护技术规范》，结合《智能建筑设计标准》、《智能建筑工程施工规范》、《智能建筑工程质量验收规范》共同对智能建筑的设计、施工、验收、运维一系列过程形成规范，制定人才培养方案，基于典型工作任务的模块式课程开发，编写《智能建筑设计与维护》教材，探讨教材教法，强化智能建筑中智能弱电各子系统的原理、设计与工程实施实践。加强学生对智能化系统设计、建设、运行及维护中实践技术的传授，使本专业的同学获得对智能建筑的整体体系及系统原理的掌握。我们的课程主要包含了智能建筑中涉及到的主要内容：综合布线系统、建筑设备自动化系统、消防自动报警及联动系统、安全防范系统、通信自动化系统及办公自动化系统等 。重点讲授这些智能系统的原理、组成、设计原则、工程实施及维护运行等，使学生对每一个子系统的原理、设计、建设、运行、维护等各环节都进行学习掌握，培养建筑、物业管理行业建筑智能技术方面的综合技术人员。以满足智能建筑行业不同环节对专业技术人才的需求。

《智能建筑设计与维护》课程内容包括智能建筑的基本概念、智能建筑的用户需求与基本要求、建筑智能化系统的子系统组成、建筑智能化系统的主要任务、建筑智能化系统的设计与会审、建筑智能化系统的专业协调、智能建筑的系统集成、建筑智能化系统的技术要点、智能建筑的建设管理、智能建筑的工程招投标、智能建筑的施工与调试、智能建筑的工程验收与人员培训、智能建筑的物业管理、建筑智能化系统的安全运行等。

建筑智能化弱电系统涉及的知识面广、工程性强，既要培养学生对理论知识的掌握，又要把握实践技能的学习，确实是一件不容易的事情。通过近几年的教学实践，归结的主要问题有：

(1) 《智能建筑设计与维护》课程知识点多面广，增加了学生对所涉及的技术与系统掌握的难度。智能建筑弱电系统涉及到计算机技术、通信技术、自动化技术、传感器技术等，对于每一个系统，不仅要让学生掌握其原理，还需要根据用户需求进行系统的设计，因此学生就要掌握系统的构成、设备的选型，同时在系统设计、设备选型时还要考虑工程实施的具体因素。

(2) 课程实践环节的教学投入，实训设备运用与技术升级、更新，教师的知识架构与实践教学的要求不匹配。学生对这种工程背景较强课程的学习理解与知识掌握难度增加。因此建立并改善专业的智能建筑综合实验室对于该课程是非常有必要的。

(3) 课程考核所涉及理论知识、实践技能的考核无法展示学生处理工作现场各方面及各种问题的能力，无法完整体现出课程的工程实践背景。

(4) 学生理解《智能建筑设计与维护》课程所涉及的一些设施与设备还可能看不到、摸不着。学生在教学实践中无法切身体会，影响学生的学习兴趣与主动进取。

教学实施与改进：

1、紧密结合智能建筑行业发展需要，不拘一格提升教师素质。

结合智能建筑专业课程体系建设需要、人才培养要求，分析《智能建筑设计与维护》课程教与学全过程，根据学院当前本专业建设现状，以师资队伍建设为重点，改善本专业教师的知识架构，实行多条腿走路，分几步落实，聘任本专业专职教师、校内兼职教师、校外兼职教师。

《智能建筑设计与维护》课程专业实践性强，切忌闭门造车，可以考虑聘请校外兼职教师，将智能建筑专业领域业内专家、其他大学相关专业教授、建筑公司负责人、建筑行业协会负责人、系统及技术运维负责人聘为客座教授或者教师。通过举办专题讲座或者授课，鼓励一些相关专业的中青年教师转行，到国内重点大学相关专业进行单科进修，改善行业专业人才运用与学院人才培养效果。

2、以就业为导向，以教学改革为抓手，坚持职业能力培养为目标

（1）深化“工学结合、校企合作” 的人才培养模式

通过开展企业交流与合作，与行业企业建立紧密联系，校企合作共同确定本专业人才培养目标，构建基于工作过程系统化课程体系按照工作过程系统化思想及开放性开发方法，重构工学结合、能力本位的课程体系。

（2） 通过构建企业岗位认知、理论实践一体化情境教学、校内生产性实训、校外顶岗实习的完整教学环节，依据“学生培养重在职业能力、内容选择基于工作过程、教师结构趋于专兼结合、教学环境模拟职业场所、教学方法遵循职教规律”五大核心理念进行教学情境设计，实现职业能力的递进与工作过程的结合。

（3） 教学项目实施设计采取：设计的学习情景单元，理论教学和实践教学都在同一实训场所完成，通过“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”六步实施法来支撑。

（4） 教学考评体系坚持：注重职业能力考核，根据任务完成、项目实施情况等五项指标综合评定。

实践教学与效果：

1．优化课程结构，增强课程设置的专业性和针对性

依照高职教学“必需、够用”的原则，结合智能建筑专业行业企业人才使用需求，调整课程体系与教学内容，增加实践教学课时，构建适应学生个性发展的人才培养模式。

2．改进课程考核方式，帮助学生在知识与能力等方面得到较全面的发展。

通过改革教学方法和考试方法，除笔试外，还包括口试（日常提问记录）、笔记、制定工作任务各项目的独立作业、现场测试、实际操作等多种综合考试形式，着重考核学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力和对所学知识的综合归纳总结能力。

3.落实好教学实训实习实践过程三阶段工作。

（1） 实训实习实践前（计划准备）：制订实训实习实践方案；公布实训实习实践的行业企业用人要求；宣传动员，学生结合实训实习实践岗位，拟订实习计划；有针对性地进行三方面教育：一是目的性教育；二是责任、义务和权利教育；三是安全教育等。

（2） 实训实习实践中（过程监控）：职业道德教育、企业规章制度教育、岗位技术知识运用、操作工艺、技能训练；教师现场指导学生作业；教师和企业指导学生撰写业务报告（技术小结和业务总结报告）；教师和企业共同对学生进行考核。每个同学按照所领取的任务在确定的岗位，按要求完成课题和规定的作业文件。

（3） 实训实习实践后（评价总结）：评价、总结、交流和表彰。

经过多年来对《智能建筑设计与维护》课程的实践教学，逐步探索对课程教学内容及教学方法的改革。加强教学内容的更新，适应建筑智能化技术的发展;同时，加强教学方式及手段的创新，积极建设小型实践平台;最后，完善考核环节，注重理论与实践并重。

注重围绕课程体系建设师资队伍，任课老师一直从事智能建筑中相关弱电子系统的实践教学，并承担企业项目生产的技术组织、工作，比如安全防范系统、综合布线系统等，不仅参与这些系统的方案设计与方案评价，而且还到工程现场进行技术指导，积累了丰富的工程实践经验。

结合智能建筑专业技术运用，开展对一些系统的理论问题进行研究，比如视频监控中的智能视频分析、人脸识别等。教师能够很好地结合实际工程案例，在课程理论内容授课时，对案例涉及到的典型系统应用来讲解涉及的系统原理、设计思想及工程实施。并运用实际项目中遇到的问题及一些小的故事来活跃课堂氛围、激发学生兴趣，并对工程中遇到的可以提升为学术问题的困难传递给同学，让他们多思考，学会从工程中提高分析问题解决问题的能力和思路。

比如通过建设社区的安保系统来讲解智能建筑中的安全防范系统的视频监控、门禁系统、自动报警、安检等内容，同时讲授安保系统应用的一些新的智能技术比如射频识别技术、人像比对及定位技术等。通过将教师的技术成果融合到平时的教学工作中去，工作促教，项目帮教，教与学促进，加强教学内容的更新与活力，激发学生的学习兴趣。

智能建筑的蓬勃发展是社会进步和科技发展的一个体现，为智能建筑的良好建设、运行与维护提供专业的技术人才是我们高等教育教育的本职工作。本文从一个非建筑类工科专业开设智能建筑课程的角度，阐述了我们课程建设的思路以及对该课程实践教学方法的一些探索，希望对非建筑电气与智能化专业培养智能弱电系统相关专业人才提供一些参考。

【参考文献】

[1] 陈富川.建筑智能化系统集成研究设计与实现《电子科技大学》 2008年

[2] 林建军，金炳尧.基于项目的实验室工作室模式的探索与实践[J].实验室研究与探索，2012，31(5)：111-113

[3] 高建华，胡振宇.物联网技术在智能建筑中的应用《建筑技术》 2013年02期

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