智能科学与技术专业培养方案


发布日期:2024-05-30

一、培养目标

本专业面向国家人工智能发展战略,以立德树人为办学宗旨,培养德、智、体、美、劳全面发展,具有优良的专业综合素质和工程素养,具备计算机技术、智能系统设计与方法、智能控制技术、智能机器人等科学技术与技能,能够综合运用所学知识,在信息产业、国民经济企事业单位和部门从事智能科学与技术相关的设计开发与维护工作,以及在高等院校和科研院所从事相关技术开发等工作的高素质应用型人才。

本专业预期学生毕业五年后达到以下目标:

1.具有良好的社会责任感、职业道德、人文科学素养和家国情怀,具备工程伦理道德,尊重社会主义核心价值观;

2.适应国家发展对智能科学人才的需要和社会经济建设需求,能够灵活运用数学与自然科学知识以及智能科学与技术专业的理论和技能,独立分析和解决工作中遇到的复杂工程问题;

3.具有从事智能科学与技术专业工作所必需的工程技术能力和工程意识,具有系统观,以及对智能科学与技术及相关项目规划、设计、实施、管理的知识与能力,胜任智能科学项目的建设、研发、管理与运维等工作;

4.具备良好的沟通协作、组织领导以及项目管理能力;具有良好的全球化意识和国际视野,能够主动适应国内外形势及环境变化,拥有较强的自学能力、创新能力和持续发展能力。

二、毕业能力要求

依据中国工程教育专业认证的标准和要求,根据智能科学与技术专业特点,毕业要求包括以下12项:

1. 工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决智能科学与技术专业领域的复杂工程问题。

2. 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析智能科学与技术专业领域的复杂工程问题,以获得有效结论。

3. 设计/开发解决方案:能够设计针对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题的解决方案,设计/开发满足特定需求的智能算法、认知策略、智能产品、智能系统和信息处理方案或技术,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论

5. 使用现代工具:能够针对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

6. 工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价智能科学与技术专业领域的工程实践和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

7. 环境和可持续发展:能够理解和评价针对智能科学与技术专业领域复杂工程问题的具体工程实践对环境和社会的影响及可持续性。

8. 职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在智能科学与技术专业工程实践中理解并遵守职业道德和规范,履行责任。

9. 个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10. 沟通:掌握与社会公众沟通交流的基本技巧;能够与业界同行就智能科学与技术专业领域的复杂工程问题进行学术交流和有效沟通,包括用术语清晰地表达技术思想,撰写文稿,电子媒体展示与表达;具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通交流。

11. 项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

12. 终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

毕业要求指标点分解见表1。

表1 毕业要求指标点分解

毕业要求

指标点

1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决智能科学与技术专业领域的复杂工程问题。

1.1能将数学、自然科学、工程基础和信息技术等专业知识运用到复杂工程问题的恰当表述中。

1.2能针对一个系统或过程建立合适的数学模型,并利用恰当的边界条件进行求解。

1.3能将工程原理与专业知识用于分析工程问题的解决途径,并改进之;能将专业知识用于判别过程的极限和优化途径。

2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析智能科学与技术专业领域的复杂工程问题,以获得有效结论。

2.1能识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。

2.2能正确表达一个工程问题的解决方案,并认识到解决问题有多种方案可选择。

2.3能分析文献寻找可替代的解决方案,并运用基本原理证实解决方案的合理性。

3.设计/开发解决方案:能够设计针对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题的解决方案,设计/开发满足特定需求的智能算法、认知策略、智能产品、智能系统和信息处理方案或技术,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1能正确理解工程系统的设计目标,应用信息、控制、计算机学科的基本理论和方法进行可行性研究。

3.2能应用智能科学与技术的基本理论和方法进行设计建模计算、设计开发。

3.3能够结合系统开发成本、产品质量、安全可靠性以及其对环境和社会的影响,创造性地发现、评估和选择完成应用系统所需的架构设计、开发方法,确定最优解决方案。

4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论

4.1能够基于科学原理并采用科学方法对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题进行研究,通过实验得到有效的结论。

4.2能够基于科学原理并采用科学方法对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题进行研究,通过数据分析得到有效的结论。

4.3能够基于科学原理并采用科学方法对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题进行研究,综合解译实验和数据得到合理有效的结论。

5.使用现代工具:能够针对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

5.1能够针对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术和资源。

5.2使用现代工具:能够针对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题,开发、选择与使用现代工程工具和信息技术工具。

5.3对智能科学与技术专业领域的复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

6.工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价智能科学与技术专业领域的工程实践和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

6.1能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价智能科学与技术专业领域的工程实践和复杂问题解决方案。

6.2分析和评价智能。科学与技术专业领域的工程实践和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。

6.3能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价智能科学与技术专业领域的工程实践和复杂问题解决方案,且能够理解应承担的各方面责任。

7.环境和可持续发展:能够理解和评价针对智能科学与技术专业领域复杂工程问题的具体工程实践对环境和社会的影响及可持续性。

7.1 理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义。

7.2了解环境保护和社会可持续发展的基本方针、政策和法律、法规,能够正确认识针对复杂工程问题的专业工程实践对环境和社会的影响。

7.3能针对实际复杂工程问题,评价其资源利用率、对文化的冲击等工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在智能科学与技术专业工程实践中理解并遵守职业道德和规范,履行责任。

8.1具有人文及社会科学素养,了解国情,理解社会主义核心价值观,树立正确的政治立场、世界观、人生观和价值观。

8.2理解工程技术的社会价值以及工程师的社会责任,在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范。

9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

9.1能主动与其他学科的成员共享信息,合作共事,独立完成团队分配的工作。

9.2能够胜任团队成员或负责人的角色,能在团队协作中听取其他团队成员的意见和建议,充分发挥团队协作的优势。

10. 沟通:掌握与社会公众沟通交流的基本技巧;能够与业界同行就智能科学与技术专业领域的复杂工程问题进行学术交流和有效沟通,包括用术语清晰地表达技术思想,撰写文稿,电子媒体展示与表达;具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通交流。

10.1具备社交技巧,能够进行可行性分析报告、项目任务书、投标书等工程项目文件的编纂。

10.2具备良好的专业外语能力和国际交流能力,能够在跨文化背景下进行有效沟通交流。

11.项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

11.1掌握经济决策方法,能在在多学科环境中,综合多方面因素合理运用经济决策方法。

11.2掌握工程管理原理,能在确保“稳定安全可靠”特点的前提下,主导项目实施与部署。

12.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。


12.1理解自主学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识和能力,能够跟踪本领域最新技术发展趋势,不断学习并适应行业发展。

12.2能够通过文献查询、网络培训等多种渠道进行终身学习,以适应职业发展的需求。


为保证本专业学生满足知识、能力和素质的达成,本专业设置了完善的课程体系,其中包括理论教学、实验教学、课程设计、毕业设计/论文、学科竞赛、创新创业训练项目等教学环节。本专业毕业要求对培养目标的支撑关系见表2。

表2 本专业学生毕业要求对培养目标的支撑关系矩阵


培养目标1

培养目标2

培养目标3

培养目标4

毕业要求 1




毕业要求 2



毕业要求 3

毕业要求 4



毕业要求 5



毕业要求 6



毕业要求 7



毕业要求 8




毕业要求 9




毕业要求10



毕业要求11




毕业要求12




表3 毕业要求与课程实现矩阵

毕业要求

实现环节与途径

1.工程知识

数学、物理、计算机、智能学科基础课程、专业基础课程等

2.问题分析

自动控制原理、运筹学、数字信号处理、智能计算、神经网络、数字图像处理、机器学习、专业课程设计、毕业设计等

3.设计/开发解决方案

高性能边缘计算、智能计算、模式识别、神经网络、数字图像处理、智能机器人、数字信号处理、毕业设计等

4.研究

大学物理实验、数字逻辑、数字图像处理、高性能边缘计算、神经网络、数字信号处理、专业课程设计、毕业设计等

5.使用现代工具

计算机类课程、智能系统设计与开发、智能机器人等

6.工程与社会

通识教育核心课程、工程实训、创新创业个性化模块类课程等

7.环境和可持续发展

人工智能导论、通识教育核心课程、工程训练、工程素质训练等

8.职业规范

思想政治理论课程、通识教育限选课程、军事技能训练、工程实训等

9.个人和团队

军事技能训练、体育、社团活动、工程实训等

10.沟通

校内外学术活动、专业课程设计、大学英语系列课程、专业外语、专业课程设计等

11.项目管理

通识教育限选课程、工程实训、生产实习等

12.终身学习

自主学习课程类、工程实训、专业课程设计、毕业设计等

三、主干学科

计算机科学与技术

四、标准学制与学位

1.标准学制:四年制本科,实行弹性学习年限

2.授予学位:工学学士学位

五、毕业学分要求与学位授予条件

1.毕业最低学分要求:166学分

课程体系结构与各类课程毕业学分要求:

课程类别

学分

占总学分比例

学时

备注

理论教学

通识教育课

必修

36

25%

656


选修

1

1%

16


学科基础课

必修

51.5

31%

832


选修

11.5

7%

184


专业领域课

必修

19

11%

304


选修

12

7%

192


个性化课程

人文/科学素养类

选修

6

4%

96


专业拓展类

选修

6

4%

96


创新创业类

选修

2

1%

32


理论教学合计

142

86%

2440


集中实践教学环节

必修

25

15%

32w+32


选修

0

0%

0w


毕业最低要求学分合计

166

100%

2440学时+32w


2.学位授予条件:取得本专业毕业证书、满足《天津科技大学学位授予工作实施细则》中相应规定者,授予学士学位。

六、 核心课程

概率与统计、Python程序设计、C语言程序设计、计算机组成原理、操作系统、数据结构、离散数学、人工智能导论、模式识别、智能系统设计与开发、智能机器人、机器学习、自然语言处理、神经网络、智能计算等。