信息與計算科學專業教學的探索與實踐

摘要：文章結合地方高校教學實踐，探索了信息與計算科學專業建設中的專業定位與現狀分析、教學方法的改革等問題，提出了“強化數學基礎、重視創新實踐”的專業教學思想。

關鍵詞：信息與計算科學；計算機；建模；實踐創新

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）25-0217-02

一、引言

1998年，國家教育部頒布了新的本科專業目錄，作為數學與統計學科新設置的三個本科專業之一，依照該目錄，信息與計算科學專業培養目標規定為：“培養具有良好的數學基礎知識和數字思維能力，掌握信息科學與計算科學的基本理論、方法與技能，具備較強的實際動手能力和組織協調能力，能解決信息技術或實際問題的數值計算的高級應用型人才。”該專業的設置，較好地適應了以信息技術為核心的全球經濟發展格局下的數學人才培養與專業發展，并對數學類專業的招生帶來了正面影響。到2008年，全國已有426所高校開設了信息與計算科學專業，每年招生總人數超過25000人，這一人數還在不斷增長。信息與計算科學專業不僅是全國許多高校數學學科的主體專業，而且也成為理科專業中招生人數最多的專業之一。然而，從最近幾年學生在校學習和就業情況看來，并不像原來計劃得那么理想，根據學生的就業情況及用人單位反饋的意見，該專業還存在著一些問題亟需解決。

二、信息與計算科學專業建設的現狀分析

作為數學學科下的一個較新的理科專業，信息與計算科學有著與傳統的數學專業，如基礎數學、計算數學等不同的范疇，它是計算機科學、信息工程學和數學科學結合而成的一門學科，有著鮮明的時代特色。在研究內容方面，它既研究運用計算機與信息技術高效求解工程和科學問題的數學方法理論，也研究定向于計算技術和信息技術的數學基礎。全國各高校自1999年起，陸續開始創辦信息與計算科學專業，作為一個年輕專業，各高校均不同程度的出現師資不足、教學條件、實驗條件欠缺，對學生培養方向不甚了解等問題。在這幾年的發展過程中針對專業方向不明、課程設置不合理等問題，各高校均不斷調整課程設置，以進一步完善課程體系，但收效仍不明顯，信息類課程在本專業教育所占比例較輕，使得數學與信息專業知識的結合不夠緊密，專業特長得不到突出。從就業的情況來看，由于專業年輕、發展不夠成熟，在招聘中用人單位對該專業的認識不足，再加上社會招聘對專業技能和工作經驗要求較高，造成學生找工作經常碰壁。培養出來的學生從整體上來看，所從事的工作還不能夠很好地突出專業特點，不能夠很好地滿足用人單位對學生技術水平的要求。

我校自1999年開始該專業的招生，至今已經培養畢業生上千人。在教學實踐過程中，我們發現學生中普遍存在專業定位不準確的思想。有的同學在平時的學習中對數學基礎課程的學習不夠重視，學習效果不夠理想；有的同學對計算機類的課程有較濃厚的興趣，但是由于之前數學基礎較為薄弱，沒有足夠的能力進行計算機類課程的進一步學習；甚至有個別同學對本專業課程信心不足，學習缺乏積極性。針對這一情況，我們在教學中逐步形成了“強化數學基礎、重視創新實踐”的專業教學思想，并取得了一定的成效。

三、教學方法的改革與實踐

1.強化數學基礎。數學是信息技術的重要基礎之一，信息與計算科學專業作為數學類的專業，數學基礎知識有著必不可少的重要地位，這也使得這個專業的學生具有較強的適應性和競爭力。根據1998年教育部頒布的專業目錄，信息與計算科學專業開設的課程分為專業基礎課（數學分析、高等代數等數學類課程）、專業必修課（數學建模、數字信號處理、信息論與編碼等）以及專業限選課（運籌與優化、密碼學等）。通常在大一和大二，是學生強化數學基礎的階段，數學類課程的教學內容既要考慮學生的學習能力，也要考慮到專業特色，和數學知識對學生就業核心競爭力的貢獻率。課程的教學目標應當低于應用數學專業的課程要求，但要高于信息與電子類專業數學類課程的要求。數學課程的教學中應注重數學思想和數學能力的培養，淡化理論，避免過分復雜的技巧。

2.加強計算機、信息理論的學習。學生選擇信息與計算科學專業，主要是沖著“信息”兩個字。從目前信息與計算科學專業現狀來看，本專業面向社會需要信息計算和處理的各個行業，部分優秀畢業生完全勝任軟件的設計、應用開發以及金融、物流管理等行業的工作。這也要求本專業必須強化計算機和信息技術專業的知識和技能的教學，使學生通過四年的學習，不僅具有扎實的數學理論，也具備應用現代信息技術解決實際問題、進行管理的能力。這是本專業重要特色，也是其在現代社會中保持寬廣的適應性的根源所在。信息技術類課程和數學課程相輔相承，一方面，數學課程的學習為學生打下良好的數學基礎，而信息技術類課程則為學生提供專業技能訓練，是本專業的主干課程。信息科學方面的課程設置可以考慮數據分析、信息與編碼理論、數字圖像處理等課程；另一方面，也要強調計算機軟件的基礎課程。信息科學、計算科學是以計算機為工具的科學，因此信息與計算科學專業的學生對計算機技術要有一定的了解并且初步具備利用計算機進行科學計算、軟件開發與研制的能力，從而計算機軟件的基礎課程，如離散數學、數據結構、計算機語言（C++）是本專業較好的選擇。

3.重視數學建模類課程。數學建模就是在實驗、觀察和分析的基礎上，利用數學的思想和方法解決實際問題。通過數學建模課程的學習和數學建模訓練，一方面，加深學生對所學數學理論和計算機知識的理解和應用，激發學生學習興趣；另一方面，也能培養學生初步的科研和解決問題的能力，為將來走上工作崗位后解決更為復雜的實際問題做準備。數學建模的訓練，對于培養學生的能力，提高學生的綜合素質，具有十分重要的意義。近年來，本專業為學生開設數學建模課程和講座，組織學生進行數學建模培訓，多次參加全國大學生數學建模競賽，屢創佳績，獲得廣西、全國的獎項。

4.拓展實踐性教學環節。信息計算科學專業是一門應用性很強的專業，與傳統數學專業的偏重理論不同，本專業對學生的實踐應用能力有著很高的要求。教學過程中，既要注重本專業理論知識的教學，更要加強實踐性教學環節的訓練，提高學生的動手能力，使學生通過訓練，具備應用計算機和信息技術解決各種實際問題的能力。

為了提高學生運用數學知識的能力，我院建設了創新性實驗平臺，由富有教學和科研經驗的老師為學生設計一些力所能及的科研課題，并指導學生分小組完成這些課題的研究。學生在大學二年級就有機會接觸本專業的科研課題，受到相關的科研訓練。這對于提高學生的運用所學知識解決實際問題的能力，提高學生的科研能力，加強學生的團隊合作意識等等，都有著十分重要的意義。

四、結語

信息與計算科學專業仍然是一個年輕的專業，該專業的人才培養模式、培養目標呈現多樣化的趨勢，并受到高校辦學層次、辦學條件等多方面的制約。同時，該專業在辦學理念、教學方法、教學內容、能力培養等還有許多問題有待探索。我們將根據社會對本專業人才的需求，進一步加強專業建設、教學各方面的改革，為培養高素質的信息與計算科學專業人才而努力。

參考文獻：

[1]教育部數學與統計學教學指導委員會數學類教學指導分委員會.信息與計算科學專業教學規范（試行稿）[J].大學數學，2003，19（1）：6-10.

[2]高勝哲，董宇峰.加強實踐環節研究，促進信息與計算科學專業建設[J].大學數學，2007，23（1）：13-15.

[3]唐曉靜.信息與計算科學專業應用型人才培養模式的研究[J].大學數學，2007，23（1）：1-4.

[4]教育部數學與統計學教學指導委員會數學類教學指導分委員會.關于“信息與計算科學”專業辦學現狀與專業建設相關問題的調查報告[J].大學數學，2003，19（1）：1-5.

基金項目：本文受廣西區新世紀教改工程2010年重點項目（2010JGZ013）資助