高等農業院校信息與計算科學專業建設的探討與實踐

李放歌 尹海東 任永泰 劉振忠

(東北農業大學，黑龍江哈爾濱150030)

高等農業院校信息與計算科學專業建設的探討與實踐

李放歌 尹海東 任永泰 劉振忠

(東北農業大學，黑龍江哈爾濱150030)

信息與計算科學專業是由信息科學、計算數學、計算機科學等多學科交叉、滲透、有機融合而成的，是數學學科內的一個重要分支。本文從專業定位、師資培養、教學計劃、實踐教學四個方面闡述了東北農業大學信息與計算科學專業的建設歷程，并指出今后仍需解決的一些問題，為同類專業的建設提供了有效的借鑒。

信息與計算科學;專業建設;實踐

在數學類學科快速發展、社會對數學類人才需求變化的背景下，教育部于1998年對普通高等學校本科專業目錄進行調整時，將原有9個數學類專業整合為“數學與應用數學”“統計科學”“信息與計算科學”三個專業。新的專業劃分方式體現了數學學科在當代的三大主要應用方向。其中的“信息與計算科學專業”是由信息科學、計算數學、計算機科學等多學科交叉、滲透、有機融合而成的，是數學學科內的一個重要分支。該專業以計算數學及應用軟件專業為基礎，引入信息學的主干內容，以科學計算為橋梁，組合了運籌學和控制論等專業。從1998年全國不足80所高校開設該專業到2004年全國已有426所高校開辦了該專業，當年招生人數約為27 774人，成為所有理科專業中發展最快，人數最多的專業之一。

由于這是個新設定的專業，并且融合了以往的諸多專業，所以在專業設立之初，各個學校對這個新專業的專業定位、建設、發展等諸多相關問題進行了深入的探索，并在十余年的教學實踐中，對各學科的融合方式、主次地位、前后順序等具體教學問題進行了探索。經過各方的積極努力，各院校在該專業的辦學指導思想上已經基本取得了共識，確立為“強基礎、寬口徑、有特色”的辦學思想。在強化基礎知識教學的基礎上，結合各自學校的特色來拓展專業的內涵，區別于之前數學類專業的以數學理論教學為主導的教學理念。“信息與計算科學”專業是在保證數學理論知識基礎地位的前提下，強調對學生邏輯思維能力、應用專業知識解決問題的能力以及計算機能力的培養與鍛煉。

2003年，東北農業大學理學院在原數學教研室的基礎上建立信息與計算科學系，并于同年開始招收該專業的本科生，2003年到2007年招生規模60人/年，2008、2009年招生規模30人/年。2010年改為數學系下設立的信息與計算科學專業。目前，共有專職教師33人，實驗師1人。其中教授5人，副教授6人，博士生導師2人，碩士生導師5人。

本文總結了東北農業大學“信息與計算科學”專業設立多年來，在專業定位、培養計劃制訂、師資培養和實踐教學環節建設方面的教學實踐經驗，將為同類專業的專業建設提供有益的參考。

一、專業建設情況

(一)專業定位

專業建設初期，我們一直在探討該專業的辦學指導思想和專業定位，既要突出新專業適應市場對人才的新要求，將數學類、計算機類、信息類課程有效結合，又要體現專業本身的特色，以區別于傳統的數學系和計算機系。通過參加專業教學研討會，咨詢專家意見，與多位教授及資深教師座談，與年輕教師探討及畢業生信息反饋等，最終將專業定位為“以數學類課程為基礎，結合信息科學與計算機科學，突出農業院校特色，強化應用能力培養”。同時，為畢業生設計的畢業去向為:考取數學類、計算機類、統計類、管理類的碩士研究生，繼續深造學習。專業課程對口的方向是數學和計算機類專業，密切相關的方向是統計和管理類專業，學生結合自身的優勢可以有多種選擇，或者是直接就業。考慮到以學生具備的數學知識為基礎就業，就業面比較窄，就業機會較少，通常是教育類的工作，于是我們將就業重點放到突出數學知識優勢，以應用軟件能力為核心，培養學生利用計算機技能就業上來，到企業擔任程序開發、網絡維護、算法開發等工作。針對上述的專業定位以及對畢業生畢業去向的設計，我們從專業課程、培養計劃、實踐教學等教學環節做出了相應的調整，以適應學生學習及就業的實際需要。

(二)教學培養計劃的制訂

培養計劃是專業最重要的教學文件，對辦學重點的調整就是對培養計劃的調整。我們一直致力于制訂合理、有效的培養計劃。2003年時，雖然在全國已有300多所院校開設了本專業，但是由于招生時間尚短，教學實踐經驗不足，培養計劃還處于試行階段。加之各個學校的側重點不同，對專業的理解與定位也不同，在制訂培養計劃時，缺乏有效的借鑒，出現了一些問題。經過多年的教學實踐，通過專家論證，教師座談，學生意見反饋與用人單位調研等，對培養計劃進行了多次調整。其中，計算機類課程是調整的重點，計算機技能是我們為學生設定的主要就業技能，所以在選擇開設的計算機類課程時，我們深入調研，與用人單位探討，了解社會需求發展的方向，依據最新的社會需求，設置相應的課程。調整的主體思路是公共基礎課按照教育部規定執行，學科課程確定為三個平臺:數學類課程，計算機類課程，信息類課程。在數學類課程中，保留基礎數學類課程，刪除難度偏大的數學類課程，強調數學的基礎性作用;計算機類課程面對社會需求設定，強調實用性，突出計算機的工具特性;在信息類課程中，保留主干課程，突出信息學的主干特性。縱向上看，學科課程分為必修課、專業限選課兩個層次，通過必修課使學生具備專業基本技能、基本知識，通過專業限選課使學生具備自己的特色，體現“強基礎、寬口徑”的辦學思想。學科課程具體設置如表。

表1 信息與計算科學學科課程表

(三)師資建設

學科發展，師資是關鍵。專業要想有要有長足的發展，就必須培養一支高水平的師資隊伍。在師資隊伍的建設中，青年教師的培養工作是最為重要的。青年教師是專業未來建設的主力，我們在進行專業建設的同時，大力開展對青年教師的培養工作。結合我系實際情況，主要從以下面幾個方面進行培養:一是以老帶新，提高教學水平。每門主干課程配備2～3名主講教師，形成教學小組，要求青年教師與老教師搭配。課程教學中，首先由教授、副教授主講，青年教師聽課，之后由青年教師與老教師輪流擔當主講。二是鼓勵青年教師提升學歷，提高學術科研水平。鼓勵青年教師攻讀博士研究生或者做博士后，但是要求青年教師繼續深造的方向須符合專業發展的長期規劃，與專業建設方向保持一致。這樣一舉兩得，既提高了教師自己的業務水平，同時也為專業未來的發展打下了堅實的基礎。三是鼓勵青年教師針對專業的教學改革，申報各級各類教學改革項目，進行教學改革科研，對教學進行有益的、必要的探索與嘗試。四是要求青年教師參加實踐教學環節，指導本科生的科技創新項目(東北農業大學設立的本科生自主完成的科學研究活動)、畢業實習和畢業論文。本著教學相長的原則，促使青年教師在參與的過程中，提高指導學生的能力，積累教學經驗，深化對教學的體會，形成自己的教學認識。通過幾年的發展，青年教師已經成為專業建設的中堅力量。

(四)教學實踐環節的建設

實踐教學環節是整個教學過程中難度最大的部分，也是最能體現專業特色的環節。如何在這個環節培養學生的實踐能力、突出專業特色，是我們一直在探討的問題。目前，專業設置的實踐教學包括校級公共課的實踐教學部分和計算機實習、數學建模實習、畢業論文實習。校級公共課的實踐教學部分，由學校統一安排完成。專業自行安排的是數學建模實習、計算機實習和畢業論文實習。其中的數學建模實習主要是為了培養學生應用數學知識的能力;計算機實習是鍛煉學生的計算機技能;畢業論文實習則是對整個本科學習階段各方面能力的一個綜合培養和鍛煉。

計算機實習是在理論課、實驗課教學的基礎上，安排學生到實習基地(企事業單位)參加生產實踐。目前的計算機實習是:安排學生在實習基地進行為期三周的實習，時間是第七學期的第八到第十周，實習的內容是了解企事業單位的主要工作流程，學習基本的工作技能。目前我系有黑龍江計算中心和黑龍江信息中心兩個實習基地。實習準備階段，參考學生意愿，將學生分配到兩個基地。學生在實習基地，第一周進行技術學習，整理學校學習到的知識，講解新知識。第二、三周由實習基地的指導教師提出實際問題，學生利用計算機解決問題。實習結束后，要求學生完成實習報告和實習日志。計算機實習是計算機類課程板塊的延伸，通過實際問題的解答，鍛煉學生的計算機能力，提高就業能力。在實習基地三周的工作體驗，也為學生提供了身份轉換的緩沖期，使其認識到學生與工作者兩種身份的區別。

數學建模實習環節主要是體現專業強調的培養學生應用數學知識解決實際問題的能力。在這個環節中，我們還要求學生同步完成畢業論文的初步框架設計。數學建模實習期間，學生由畢業論文指導老師負責指導，在信息與計算科學專業實驗室進行六周的實習。實習的內容是針對一個實際問題，建立適當的數學模型，求解模型，解決問題，并完成數學建模實習報告。在這個環節中，學生嘗試將之前所學的知識結合起來，綜合應用數學、計算機知識，通過解決問題的過程提高學生的應用能力和創新能力。在選擇數學建模實習中要解決的實際問題時，突出農業特色，利用學校的資源，鼓勵學生選擇農業生產、校園生活的實際問題，如農業生產總值的預測，大學生消費情況調查等。對數學建模實習問題的深入研究將成為學生的畢業論文，所以實習的末期學生需完成畢業論文整體框架的初步設計。這個實習結束，學生需提交實習報告，以實習報告考核學生的實習情況。

撰寫畢業論文是本科學習階段最后的環節，學生將用一個學期的時間來完成。通過畢業論文指導教師與學生之間一對一的輔導，為學生提供能力上的又一次升華。在畢業論文完成階段，論文指導教師將努力使學生具備:分析問題、文獻檢索、問題解決、論文寫作、表達等方面的能力。在6月初，將進行論文答辯工作，由四至五名教師組成答辯委員會，對學生的畢業論文給出答辯成績。畢業論文實習環節的主要問題是，學生要投入的精力不足。在第八學期，學生要找工作、參加面試，以及參加研究生考試復試等，這必然會影響學生對撰寫畢業論文的投入。面對這樣的問題，我們的解決策略是:加長時間，以保障畢業論文的質量。在第七學期的數學建模實習中加入畢業論文實習的內容，并把第七學期結束后的寒假也納入到畢業論文實習中。從幾年的畢業論文情況看，這樣的方式有效地保證了畢業論文的質量。

信息與計算科學專業經過多年的建設，積累了大量的經驗，各項教學工作規范、合理，教學效果顯著。專業建設取得了長足的進步，專業定位明確，培養計劃符合時代特色，青年教師師資水平顯著提高，實踐教學特色鮮明。

二、問題與展望

雖然，十余年間全國已有超過400所高等院校開設了信息與計算科學專業，但是該專業仍然是一個新專業。在專業快速發展的背景下，距離專業成熟，還有很多工作要做。就目前各校的專業建設情況來說，仍存在一些亟待解決的問題:很多課程沒有適合的教材，雖然部分課程已經開始編寫校內教材，但是教材的成熟尚需時間;社會對本專業的認知度不高，很多企業將該專業混同于計算機應用專業，加之當前的就業形勢嚴峻，導致就業率仍然不能有效提升;專業的學習難度大于其他專業，還存在少部分學生的厭學情緒。針對這些問題開展的教學改革與教學實踐活動，將是下一階段專業建設的重點內容。

［1］張韻華，鄧建松，岳興業.中國科學技術大學數學系“信息與計算科學”專業建設探索［J］.大學數學，2009(4):4～8.

［2］陳濤，杜世平，林淑容，程莉.高等農業院校信息與計算科學專業實踐教學初探［J］.四川農業大學學報，2007，25(2):235 ～238.

［3］王家軍，張香云.“信息與計算科學”專業建設的探索與實踐［J］.黑龍江高教研究，2006(6):118～119.

［4］方賢文，殷志祥，李勇.信息與計算科學專業實踐教學體系的探索與優化［J］.計算機教育，2009(17):135～137.

［5］龔日朝.“以特色取勝”建設信息與計算科學專業的新型思路與實踐［J］.大學數學，2004，20(3):12～15.

［6］信息與計算科學專業教學規范(試行稿)［J］.大學數學，2003(2):6～10.

［7］朱榮勝，任永泰，焦揚，杜晶.數學開放實驗培養學生創新意識的研究［J］.東北農業大學學報(社會科學版)，2009，7(4):25 ～27.

Reformation and Practice of Information and Computing Science Department’s Specialty Construction in Higher Education Institutes of Agriculture

Li Fangge，Yin Haidong，Ren Yongtai，Liu Zhenzhong
(Northeast Agricultural University，Harbin Heilongjiang 150030)

Information and computing science is formed of information science，computational mathematics and compute science.It is an important branch of mathematical course.We summarized the specialty construction progress of information and computing science in Northeast Agricultural University，from the location of the specialty，the training of teachers，teaching program and practice teaching.And we also pointed out some questions in the construction process.This will offer references to the same kind of specialties.

information and computing science，specialty construction，practice

G642.0

A

1672-3805(2011)06-0026-04

2011－06－06

2009年黑龍江省新世紀高等教育教學改革工程項目“高等學校‘信息類’專業大學生創業能力的培養和創業基地建設的研究”;東北農業大學理學院教學研究基金資助項目“信息與計算科學專業實踐教學模式的研究與實踐”(編號:2009010)

李放歌(1978－)，女，黑龍江哈爾濱人，東北農業大學理學院講師;研究方向:數學及應用數學