信息與計算科學專業實踐教學體系的探索與優化

方賢文　殷志祥　李　勇

摘要: 信息與計算科學專業是聯系數學與信息科學的一門新興專業,目前很多學校開設了這個專業,很多學校已具有較完善的理論課程,但實踐教學體系尚不完善,對學生的創新能力培養非常不利。我們經過多年的積淀,并結合專業培養目標,對信息與計算科學專業的實踐教學體系進行探索與優化。

關鍵詞:信息與計算科學專業;實踐教學體系;探索,優化

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

信息與計算科學專業是由信息科學、計算科學、運籌與控制科學等交叉滲透而形成的一個新的理科專業。信息與計算科學專業的設置反映了數學學科人才培養的發展,反映了社會對數學學科人才的需求熱點。到2007年全國已有400多所高等院校開辦該專業,成為理科第一大專業。但是,不可忽視的是,有些學校在師資不足、基本教學條件欠缺、甚至對專業不甚了解的情況下,卻由于種種原因,辦起了信息與計算科學專業。教育部《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》中指出:“高度重視實踐環節,提高學生實踐能力。要大力加強實驗、實習、實踐和畢業設計(論文)等實踐教學環節,特別要加強專業實習和畢業實習等重要環節。”實踐教學是大學生素質養成、能力培養的重要環節,但這一環節長期以來重視不夠,也是目前國內高校擴招后教學中最薄弱的環節之一。如何通過實踐環節的教學,提高學生分析問題和解決問題的能力,提高學生綜合素質,這是值得探討的問題。信息與計算科學專業發展之快,招生規模之大,如何制定合理的培養方案,如何開設出適應市場需要的,有利于培養學生動手能力的實踐性課程,是各學校的當務之急。我校1998年開始試辦該專業,為了建設好這個專業,我們做了大量的調研工作,制定了較完善的培養計劃、實踐教學體系進一步完善。在實踐教學方面有一定特色,培養的學生實踐能力強,就業率高,專業發展已得到省內外高校的認可,并于2008年評為安徽省特色專業。我們認為信計專業實踐教學體系的建設需在以下幾個方面進行研究。

1實踐教學計劃的制定要與培養方向一致

全國現在400多所院校設置了“信息與計算科學”專業,大部分院校該專業的建設主要是依托數學系,有些院校依托計算機系或者信息工程系。同樣是數學系所辦的“信息與計算科學”專業,不同的學校也有不同的定位和自己的培養方向,有自己的要求。按專業方向,大致可分為四類:第一類以計算數學為專業方向。第二類以應用數學(如運籌與控制科學、組合數學、金融數學、密碼學等)為專業方向。第三類以信息通信為專業方向。第四類以應用軟件為專業方向。從以上情況看,各個學校根據自己的師資力量,設置自己的專業方向,發揮自己的優勢,突出特色。全國各校信息與計算科學專業培養方案中基礎課程和專業基礎課基本相同,不同之處體現在專業選修課和專業方向課上,因此根據不同專業方向設置不同的實踐教學體系是非常重要的。

我們認為該專業的實踐教學體系既要考慮到人才培養的通用性,也要考慮到理科專業的特點,突出優勢和特色。我校在“信息與計算科學”專業下設置了運籌與控制和應用軟件兩個專業方向。為使實踐教學體系能科學合理地培養學生掌握專業基本知識的能力,同時具有培養應用型人才為目標的特色。我們在反復比較、分析北京及全國其他高校信計專業實踐教學計劃的基礎上,結合社會發展需求,根據我校實際,揚長避短,確立了實踐教學體系必須符合人才培養的定位: 本專業培養具有良好的數學素養、掌握信息科學與計算機科學的基本理論和方法,受到科學研究的初步訓練,能運用所學知識和熟練的計算機技能解決實際問題,能在科技、教育和經濟部門從事研究、教學和應用開發及管理工作的高級專門人才。同時受到較扎實的計算機訓練,具備在信息科學與計算機科學領域從事科學研究、解決實際問題及設計開發有關軟件的能力。

2實踐教學計劃的制定要突出辦學特色

我校的信息與計算科學專業是掛靠在理學院下的,考慮到我校信息與計算科學專業學生的具體情況、就業市場現狀以及應用軟件師資力量的不斷增強,從2003年級開始,我們將信息與計算科學的專業方向調整為應用軟件和運籌學(優化與控制方向),以應用軟件為主。在應用軟件方向形成兩個特色,一個是軟件測試技術的培養與教學,另一個是數據庫應用方向的實踐與教學。結合軟件工程和數據庫課程設計,著力培養學生軟件測試及數據庫方面的動手能力。在進行實踐教學計劃制定時,我們遵循了以下原則和思路。

2.1注重基礎與專業內涵

加強數學基礎教學,逐步實現思維方式的數學化和抽象化,加強學科專業各學期重點課程的教學,打好專業理論基礎,并強化實驗過程,同時弱化對實驗結果的評判,加強實踐環節的訓練,拓寬知識面,注重全面發展。注重專業的內涵發展,在課程設置和教學內容的選取過程中,堅持理論聯系實際,課堂教學與課外自學并重,選擇最能反映學科本質特點、基本概念、基本原理、基本方法、基本技術的內容作為核心課程,保證學生有相當多的課余時間自學,明確課外作業要求,確保學生今后具有較強的獨立獲取新知識的能力。

2.2重視課程設計和畢業設計

我們安排了三次課程設計及畢業設計,三次課程設計分別是數據庫課程設計、數據結構課程設計、軟件工程課程設計。加強課程設計的管理,不流入形式,注重培養能力,使學生掌握軟件工程的基本方法,會分析系統,解決復雜系統的分解與接口問題。在作課程設計時,同學們能夠自學J2EE,SQL2000等,這對學生的編程能力的培養有很大幫助。畢業論文或設計應該與實際緊密結合,選題與工程實際相結、與指導教師科研相結合。讓學生參加一些項目的開發,設計題目盡量來自于社會實際需要,這樣既解決了人手不足的問題,也能鍛煉學生,培養學生開發系統的能力,學生真正了解項目開發流程,為以后工作打下堅實的基礎。

2.3注重實驗教學

將實驗教學從以往附設于某一門課程中獨立出來,實行實驗課程單列,以強化學生的實驗動手能力,實驗課程單列應該是符合學科實驗教學的規律和特點,而且將有助于教學質量的提高,實驗課程單列并不改變實驗設備條件,也不影響實驗的完成,同時增加主干課程的課程設計與分析環節。每門課程的實驗盡量加強綜合性和設計性實驗的比重,相應減少驗證性的比重。在考核時,實驗考核與課程理論考核處于同等重要地位,這樣促使學生重視實驗教學,促進動手能力的提高。為滿足學生的需要,我系建立了大學生開放性實驗室,免費供學生進行創新實驗,提高學生創新能力和動手能力,取得了很好的效果,學生的創新成果獲得了多項國家、省級獎勵。

2.4狠抓實習環節,加強實踐能力培養

設置了兩個實習環節,分別是認識實習和畢業實習,通過建立穩定的實習基地,讓學生進入企業進行鍛煉,培養實踐能力。認識實習進行兩周,主要讓學生了解軟件的開發流程及需要掌握的知識。畢業實習是畢業設計的前期準備階段,也是進入社會前的一次鍛煉機會,能夠培養學生用所學知識進行應用軟件開發,學生在實習中積極參與公司的項目開發,為畢業設計打下基礎,并能很好地解決就業問題。結合畢業設計課題方向有針對性地進行調查、研究,做好畢業設計的準備工作,提高畢業計的質量。

3制定實踐教學計劃要把培養學生實踐能力放首位

沒有特色、不適應時代發展的傳統計劃式教育不能全面適應市場經濟的要求。在實踐教學計劃的設置時,要盡量避免使培養的學生僅僅成為低級的軟件編程人員,沒有突出計算與應用軟件方向的實質;或教學計劃只是簡單的將一些數學類與控制類課程拼湊在一起,沒有將二者有機地結合起來,致使學生缺乏應用數學知識解決控制領域問題的能力。調動學生學習的積極性和主動性,盡可能多地兼顧到培養應用型人才與部分學生繼續深造的不同需求。同時培養學生使他們既有扎實的理論基礎,又有較強的實際工作能力,給學生創造更多機會、更大的發展空間。我們要密切關注社會就業形勢,適時調整實踐教學計劃,使人才培養與社會發展需求相吻合。同時教師及時了解把握專業發展方面的新知識與動態,在教學、科研良性互動中既對學生進行全方位的培養,又提高教師自身的整體素質,以期信息與計算科學專業的畢業生能有高比率深造的機會和良好的就業前景。

通過幾年來對信計專業實踐教學體系的探索與研究,并進行大量的調研與分析,我們的信計專業實踐教學體系進一步完善,并取得較好成績,先后認定為校特色專業,并于2008年認定為安徽省特色專業。專業的快速發得益于實踐教學體系具有特色,培養的學生基礎扎實、動手能力強、具有一定的創新精神。

參考文獻:

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Practice Teaching System Exploration and Optimization of Information and Computing Science Major

FANG Xian-wen, YIN Zhi-xiang, LI Yong

(Department of information and computing science, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China)

Abstract: The information and computing science major is emerging major which relates mathematics and information science, many schools have set the major presently, lots of schools had the perfect theory curriculum system, but the practice teaching system was still imperfect, which was disadvantageous to student's innovation ability raise. Passing through many year accumulations, and combining with the major cultivation goal, we carry on the exploration and the optimization to the practice teaching system of information and the computing science major.

Key words: information and the computing science major; practice teaching system; exploration; optimization