信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)的實(shí)踐與探索

摘 要：筆者立足本校實(shí)際，對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的定位與培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和實(shí)踐教學(xué)模式等重要問題提出了初步見解，并對(duì)所進(jìn)行的專業(yè)建設(shè)實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：信息與計(jì)算科學(xué) 專業(yè)建設(shè) 培養(yǎng)目標(biāo) 實(shí)踐教學(xué)

作為對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)專業(yè)改造的嘗試，教育部在1998年頒布的《本科專業(yè)目錄》中，將以往分化過細(xì)的幾個(gè)數(shù)學(xué)專業(yè)合并成為“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)”、“信息與計(jì)算科學(xué)”兩個(gè)專業(yè)。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是以信息技術(shù)與計(jì)算技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為研究對(duì)象的理科類專業(yè)，其培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)思維能力，掌握信息與計(jì)算科學(xué)的基礎(chǔ)理論、方法和技能，受到科學(xué)研究的訓(xùn)練，能解決信息技術(shù)和科學(xué)與工程計(jì)算中的實(shí)際問題的高級(jí)專門人才。從目前信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)辦學(xué)現(xiàn)狀來看，在開辦此專業(yè)的學(xué)校中有近半數(shù)的學(xué)校是首次開辦數(shù)學(xué)類專業(yè)，其中除了少數(shù)院校比較成熟，已形成特色外，多數(shù)院校尚未形成特色，對(duì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)模式缺乏系統(tǒng)的考慮，存在邊辦學(xué)邊摸索的現(xiàn)象。因此，明確信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)定位與培養(yǎng)目標(biāo)，加強(qiáng)對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)模式的研究，構(gòu)建完善的實(shí)踐教學(xué)體系，不僅可以促進(jìn)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)，而且符合現(xiàn)代教育的要求。

一、明確專業(yè)定位，確立培養(yǎng)目標(biāo)

我校的“信息與計(jì)算科學(xué)”專業(yè)始辦于2002年，正處于本專業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵階段，在專業(yè)建設(shè)方面也出現(xiàn)過一些問題。“教指委”的指導(dǎo)意見和專業(yè)規(guī)范及時(shí)出臺(tái)，使得我們明確了努力方向，專業(yè)建設(shè)逐步走上了健康發(fā)展的道路。幾年來，我們通過課題立項(xiàng)、廣泛調(diào)研等方式，圍繞本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)等方面，全面開展了與本專業(yè)相關(guān)的教學(xué)改革研究工作。我校結(jié)合自身的辦學(xué)特點(diǎn)、辦學(xué)規(guī)模和發(fā)展空間，先后聘請(qǐng)多名外校專家來校舉辦講座或指導(dǎo)，并組織本學(xué)科、本專業(yè)教師圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行反復(fù)討論和論證。按照“教指委”的《專業(yè)規(guī)范》，立足陜西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求調(diào)查情況，并結(jié)合我校及本專業(yè)的辦學(xué)實(shí)際，我們提出了“培養(yǎng)熟悉信息科學(xué)、具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和熟練的計(jì)算機(jī)技能，初步具備在信息科學(xué)和計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域從事科研、教育、開發(fā)相關(guān)軟件、解決實(shí)際問題的能力，德、智、體全面發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)型專門人才”這一專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，并初步形成了具有我校特色的專業(yè)辦學(xué)模式。我們的專業(yè)定位是：實(shí)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)——培養(yǎng)應(yīng)用理科人才，打好兩大基礎(chǔ)——數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，培養(yǎng)三種能力——數(shù)學(xué)建模能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、軟件應(yīng)用與開發(fā)能力，掌握四種技術(shù)——科學(xué)與工程計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析技術(shù)、信息安全技術(shù)、多媒體處理技術(shù)。

二、以數(shù)學(xué)知識(shí)和程序設(shè)計(jì)為根本，夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)

按照上述培養(yǎng)目標(biāo)的需要，我們對(duì)原有教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方案也進(jìn)行了全面審視和修訂。遵循現(xiàn)代高等教育改革的思想，堅(jiān)定樹立了“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的專業(yè)培養(yǎng)模式。我們深深認(rèn)識(shí)到：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，具有“較強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、較高動(dòng)手能力，較寬的知識(shí)面、較好的綜合素質(zhì)”的數(shù)學(xué)類專業(yè)畢業(yè)生才能受到社會(huì)歡迎。因此“多元化”的人才培養(yǎng)模式、同一類型中不同層次的人才培養(yǎng)規(guī)格，已經(jīng)成為各高校實(shí)行專業(yè)改革的重要議題。因此，我們?cè)谛抻啽緦I(yè)培養(yǎng)方案的過程中，嚴(yán)格遵照“教指委”的《教學(xué)規(guī)范》和《專業(yè)規(guī)范》的意見，著重加強(qiáng)了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)分量，強(qiáng)調(diào)了對(duì)數(shù)學(xué)基本知識(shí)、基本技能的教學(xué)要求。本著“學(xué)以致用、培養(yǎng)創(chuàng)新”的思想，還特別強(qiáng)調(diào)了將“數(shù)學(xué)建模思想”貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)課程的現(xiàn)代教學(xué)理念。

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)相同專業(yè)急劇膨脹、就業(yè)壓力必將持續(xù)升高的形勢(shì)，我們立足學(xué)校實(shí)際、著眼陜西省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和實(shí)際需要，制訂了“2+2”的專業(yè)教學(xué)方案。設(shè)置至少兩個(gè)專業(yè)方向的課程，學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)，是對(duì)專業(yè)的拓展和延伸，同時(shí)也體現(xiàn)就業(yè)方向。我系的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)有兩個(gè)主要研究方向：計(jì)算數(shù)學(xué)與應(yīng)用軟件、信息處理。計(jì)算數(shù)學(xué)與應(yīng)用軟件是運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)的理論與方法解決各類科學(xué)與工程的計(jì)算問題，包括分析和提高計(jì)算的可靠性、有效性和精確性，研究各類數(shù)值軟件的開發(fā)技術(shù)。信息處理以信息、信息處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)為主要研究方向，包括信息和信息技術(shù)的基本理論，可以涉及結(jié)合計(jì)算機(jī)的信息處理、信息編碼與信息安全等各方面的現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和工程方法。

三、加強(qiáng)應(yīng)用，注重實(shí)踐，突出特色，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系

學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是通過實(shí)踐教學(xué)來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)實(shí)踐的重要組成部分，實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)以其“自己動(dòng)手設(shè)計(jì)和體驗(yàn)”為特征，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，有著其他教學(xué)方法無法替代的特殊作用。為了加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革，要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新，減少驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。因此，我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)中，不斷充實(shí)和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，設(shè)計(jì)了“綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)——課程設(shè)計(jì)——開放性實(shí)驗(yàn)室——生產(chǎn)實(shí)習(xí)——畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）”一體化的實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化的管理，具體做法是：

（1）綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或相關(guān)課程的知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。可以是學(xué)科內(nèi)一門或多門課程教學(xué)內(nèi)容的綜合，也可以是跨學(xué)科的綜合。運(yùn)用多方面知識(shí)、多種實(shí)驗(yàn)方法，按照要求（或自擬實(shí)驗(yàn)方案）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能，分析、解決問題的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，也可以是系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。在給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件下，由學(xué)生獨(dú)立完成從查閱資料、擬定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法和步驟（或系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)），并實(shí)際操作運(yùn)行，以完成實(shí)驗(yàn)的全過程，同時(shí)形成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，主要培養(yǎng)學(xué)生組織能力和自主實(shí)驗(yàn)的能力。

（2）課程設(shè)計(jì)。時(shí)間一般是在一門專業(yè)課的結(jié)束后，安排二周的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生可以根據(jù)教師布置的題目或自選題目進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是讓學(xué)生鞏固理論知識(shí)，提高對(duì)課程的綜合應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力。

（3）開放性實(shí)驗(yàn)。為滿足教師和學(xué)生科研的需要，我系建立了智能計(jì)算及其應(yīng)用研究所、應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所，創(chuàng)建了大學(xué)生開放性實(shí)驗(yàn)室，既為教師提供了必要的科研條件，也為學(xué)生進(jìn)行綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供了良好的環(huán)境。讓有能力的學(xué)生參與一些力所能及的科研課題，從而得到理論聯(lián)系實(shí)際的鍛煉和應(yīng)用技能的提高。讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室或進(jìn)入教師的課題組從事科研活動(dòng)的目的是吸引部分優(yōu)秀學(xué)生自覺自愿地利用自己的業(yè)余時(shí)間，完成教師交給的一項(xiàng)科研任務(wù)，或參與教師的科研項(xiàng)目，從中掌握科學(xué)研究的方法。學(xué)生根據(jù)自己的興趣，自由選擇課題和導(dǎo)師，正式參加一個(gè)項(xiàng)目可得相應(yīng)的學(xué)分，相當(dāng)于一門專業(yè)選修課。允許學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立申請(qǐng)和完成科研課題，取得成果后給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)。這些措施的實(shí)行，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)是非常有利的。

（4）生產(chǎn)實(shí)習(xí)。目的是讓學(xué)生在調(diào)查的同時(shí)理解所學(xué)知識(shí)的用途并尋找自己的差距，進(jìn)而能夠進(jìn)一步明確自己的專業(yè)發(fā)展方向。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是教學(xué)計(jì)劃中一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它能鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，使理論緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐；樹立工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考以及分析問題和解決問題的獨(dú)立工作能力；培養(yǎng)艱苦創(chuàng)業(yè)的精神和工作事業(yè)心與責(zé)任感；使學(xué)生獲得本專業(yè)初步的生產(chǎn)技術(shù)和管理知識(shí)，為后繼課程教學(xué)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。為了做好生產(chǎn)實(shí)習(xí)，在校內(nèi)和實(shí)習(xí)基地，我們都安排有指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)學(xué)生整個(gè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)中各個(gè)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)。

（5）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是教學(xué)過程中最后一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，是完成高等技術(shù)應(yīng)用性人才基本訓(xùn)練和培養(yǎng)從事技術(shù)應(yīng)用與技術(shù)推廣工作的初步能力的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作，對(duì)全面提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。畢業(yè)論文是每位學(xué)生四年大學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)的體現(xiàn)，同時(shí)也是檢驗(yàn)教師教學(xué)效果和教學(xué)工作的重要一環(huán)。這個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的目的是進(jìn)一步強(qiáng)化綜合實(shí)踐能力的訓(xùn)練，重點(diǎn)突出畢業(yè)設(shè)計(jì)選題與實(shí)際需要緊密結(jié)合，教師切實(shí)做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)范化和指導(dǎo)工作。學(xué)生可以在學(xué)院內(nèi)由教師指導(dǎo)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，也可以直接到企業(yè)實(shí)習(xí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。

在實(shí)踐教學(xué)中切實(shí)加強(qiáng)理論課實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)，由淺入深、循序漸進(jìn)地讓學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)及時(shí)得以應(yīng)用，可有效地提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。幾年來，在教學(xué)實(shí)踐過程中進(jìn)行探索和改革，通過對(duì)實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的加強(qiáng)，對(duì)提高學(xué)生綜合素質(zhì)，特別是實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)方面，取得了一定的成效，但還存在一定問題，比如培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施過程中如何加強(qiáng)嚴(yán)格管理方面還有待加強(qiáng)。總結(jié)幾年來實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，我們意識(shí)到，構(gòu)建適當(dāng)?shù)膶?shí)踐教學(xué)體系，引進(jìn)創(chuàng)新評(píng)價(jià)機(jī)制，才能最終把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性充分發(fā)揮出來，從而使學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力培養(yǎng)的目標(biāo)落到實(shí)處。

四、結(jié)論

經(jīng)過幾年的努力，我們已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)我校《信息與計(jì)算科學(xué)》專業(yè)教學(xué)方案、教學(xué)計(jì)劃的修訂和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)課程體系的科學(xué)構(gòu)建。這為我們今后順利實(shí)施“專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)”奠定了良好基礎(chǔ)。同時(shí)，通過對(duì)該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)方案修訂的大討論，既形成了廣大教師關(guān)心專業(yè)、關(guān)心學(xué)生的良好氛圍，也促進(jìn)了廣大學(xué)生了解專業(yè)、學(xué)習(xí)專業(yè)、奮發(fā)成才的積極性。通過近幾年的專業(yè)建設(shè)實(shí)踐，我校的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)已經(jīng)初步形成了自己的特色。在最近幾年，本專業(yè)參加全國(guó)數(shù)學(xué)建模的學(xué)生也都獲得了較好成績(jī)，分別獲得了國(guó)家一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，陜西省一、二、三等獎(jiǎng)多項(xiàng)，在全體學(xué)生中引起了極大反響。當(dāng)然，我們的工作還僅僅是開始。我們正在立足實(shí)際、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)備在更高的層次上，展開我們對(duì)本專業(yè)建設(shè)的研究與實(shí)踐工作，爭(zhēng)取把我們的“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)”打造成符合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求、富有我校特色的名牌專業(yè)。

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