信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目探索與研究

摘要：結(jié)合北京建筑大學(xué)注重實(shí)踐教學(xué)的辦學(xué)理念，把培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力放在首位，開(kāi)展信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目的探索與研究。依托學(xué)生科技立項(xiàng)、科技競(jìng)賽，充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，探索適合專業(yè)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目之路。

關(guān)鍵詞：信息與計(jì)算科學(xué)；科技立項(xiàng)；科技競(jìng)賽；實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介：王恒友（1982-），男，安徽固鎮(zhèn)人，北京建筑大學(xué)理學(xué)院，講師；高雁飛（1971-），女，陜西西安人，北京建筑大學(xué)理學(xué)院，副教授。（北京 100044）

基金項(xiàng)目：本文系北京建筑大學(xué)2012年校級(jí)實(shí)踐教學(xué)專項(xiàng)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：J12-14）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）34-0176-02

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是1998年國(guó)家教育部進(jìn)行專業(yè)改革與調(diào)整后增設(shè)的新型復(fù)合專業(yè)，該專業(yè)是以信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和運(yùn)籌控制技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為研究對(duì)象的理科專業(yè)。由于其專業(yè)內(nèi)涵寬泛，交叉性廣，自1999年以來(lái)，全國(guó)已有400多所高等院校注冊(cè)開(kāi)辦信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)。然而由于辦學(xué)時(shí)間短、專業(yè)文化沉淀少、就業(yè)方向不夠明確等特點(diǎn)，僅有少數(shù)院校具有鮮明特色并逐漸成熟。

北京建筑大學(xué)是一所以“工”為主的學(xué)校，“立足首都，面向全國(guó)，依托建筑業(yè)，服務(wù)城市化”是北京建筑大學(xué)的辦學(xué)定位。結(jié)合北京建筑大學(xué)實(shí)際情況和信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，以著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力為根本，為了把北京建筑大學(xué)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)辦成具有一定特色的專業(yè)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目研究就顯得尤為重要。另外，實(shí)驗(yàn)不僅在自然科學(xué)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用，而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。[1，2]全國(guó)很多高校都相繼研究開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，較典型的有寧波大學(xué)、山東大學(xué)等。[3，4]

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)立

以往每學(xué)年，北京建筑大學(xué)要求各實(shí)驗(yàn)室設(shè)立一些開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并匯總在校最新公告與教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上公布，讓學(xué)生自愿選擇參加。雖然信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)沒(méi)有開(kāi)設(shè)過(guò)這類開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對(duì)于這種自愿性的活動(dòng)，學(xué)生的主動(dòng)性與積極性不高。究其原因在于：一是部分項(xiàng)目屬于驗(yàn)證性或基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于這類試驗(yàn)，學(xué)生的興趣一般不大；二是對(duì)于研究型（包括設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目沒(méi)有可持續(xù)執(zhí)行的項(xiàng)目實(shí)施辦法；三是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究成果沒(méi)有成熟的成果鑒定與獎(jiǎng)勵(lì)等相應(yīng)的鼓勵(lì)措施。基于上述三個(gè)原因，以學(xué)生科技立項(xiàng)、科技競(jìng)賽為依托，嘗試設(shè)立科研小課題，把實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)探索的工具與手段，確定研究型開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

鑒于學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)備、興趣愛(ài)好、就業(yè)方向等各不相同的特點(diǎn)，并結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，組織實(shí)驗(yàn)室專業(yè)教師設(shè)立不同的小課題，如技術(shù)研發(fā)型、學(xué)術(shù)科研型等，并申報(bào)學(xué)校、北京市大學(xué)生科技立項(xiàng)。組織不同的科技小組，每個(gè)小組3到5人，并對(duì)科技立項(xiàng)、科技競(jìng)賽的資金資助、獎(jiǎng)勵(lì)辦法進(jìn)行宣傳。僅以北京建筑大學(xué)2013年大學(xué)生科技立項(xiàng)、科技競(jìng)賽情況為例，申請(qǐng)的科技立項(xiàng)小課題有“北京市二手住房?jī)r(jià)格趨勢(shì)模型分析”、“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)”、“網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)軟件研究與改進(jìn)”、“網(wǎng)絡(luò)論壇文本語(yǔ)義傾向性統(tǒng)計(jì)與分析”、“優(yōu)化算法在圖像重構(gòu)算法設(shè)計(jì)中的應(yīng)用”；組織參加的科技競(jìng)賽有“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件專業(yè)人才設(shè)計(jì)與創(chuàng)業(yè)大賽20人，“高教社杯”全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽8組。以這些項(xiàng)目為依托，開(kāi)設(shè)相應(yīng)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這些開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施不僅能提高學(xué)生的研究創(chuàng)新能力，還可以讓學(xué)生學(xué)到新的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，復(fù)習(xí)已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而較全面地掌握專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)與技能。

二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施

1.團(tuán)隊(duì)組建

確立了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目后，團(tuán)隊(duì)組建是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌_(kāi)展并取得良好效果的前提。沒(méi)有一個(gè)團(tuán)結(jié)協(xié)助、努力克服一切困難的團(tuán)隊(duì)則不可能順利完成項(xiàng)目。在組建團(tuán)隊(duì)方面，堅(jiān)持以尊重學(xué)生的個(gè)人意愿、自由組合為主，以教師根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)為輔，確立組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，由意志堅(jiān)強(qiáng)，組織、活動(dòng)、協(xié)調(diào)能力都較強(qiáng)的同學(xué)擔(dān)任組長(zhǎng)。另外，為了保證每個(gè)人對(duì)項(xiàng)目投入的精力和專注程度，要求每人每年最多參加一個(gè)項(xiàng)目。

2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)劃與分工

無(wú)論是學(xué)術(shù)研究型、技術(shù)開(kāi)發(fā)型科技項(xiàng)目，還是科技競(jìng)賽，都有一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間周期。如何合理安排時(shí)間，規(guī)劃好每個(gè)階段的任務(wù)，是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)順利完成的重要保證。另外，需要根據(jù)每個(gè)人的能力分配相應(yīng)的任務(wù)，并進(jìn)行階段性的總結(jié)與小組討論，研究下一階段的任務(wù)及目標(biāo)。

每個(gè)階段實(shí)驗(yàn)前，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)每個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究模塊是小課題不可缺少的內(nèi)容，每個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究成果是小課題成果的重要組成部分，甚至影響到課題成果的分析與總結(jié)。

3.指導(dǎo)教師全面掌控

在一般的實(shí)驗(yàn)中，教師基本會(huì)把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、任務(wù)、方案都告訴學(xué)生，而且實(shí)驗(yàn)任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，教師可以在課堂上把實(shí)驗(yàn)基本要點(diǎn)都講解給學(xué)生，學(xué)生也都能很順利完成實(shí)驗(yàn)。但在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，很多內(nèi)容是未知的，是沒(méi)有現(xiàn)成的答案和結(jié)果的，需要學(xué)生自己去探索。由于學(xué)生知識(shí)與視野的局限性，還不能從大局上把握實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這就要求教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行宏觀的把握和引導(dǎo)。教師要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，指定整體的方案，盡量把整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行任務(wù)細(xì)化，細(xì)化成一個(gè)一個(gè)的小實(shí)驗(yàn)（只有任務(wù)，沒(méi)有具體的操作方法或?qū)嶒?yàn)方案），且要使學(xué)生能通過(guò)自己的努力查閱文獻(xiàn)等。

從時(shí)間付出方面，要求教師每周不少于一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，以確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)真投入，避免只有形式、沒(méi)有內(nèi)容，并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，給予及時(shí)解決。

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，經(jīng)歷的時(shí)間段也不相同。一般的科技立項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從春季學(xué)期開(kāi)始到年底結(jié)束。學(xué)生科技競(jìng)賽的時(shí)間段，也是根據(jù)賽事的時(shí)間來(lái)安排。如：“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件專業(yè)人才設(shè)計(jì)與創(chuàng)業(yè)大賽是在每年的5月份進(jìn)行賽區(qū)選拔賽，7月份進(jìn)行全國(guó)總決賽，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)放項(xiàng)目是從3月份開(kāi)始到6月底結(jié)束。“高教社杯”全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是在每年9月份舉行，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目也是從3月份開(kāi)始到9月份競(jìng)賽結(jié)束。

由于開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是8：00～21：30點(diǎn)開(kāi)放，被批準(zhǔn)進(jìn)入的學(xué)生在此后的項(xiàng)目時(shí)間周期內(nèi)的每一天的該時(shí)間段都可以使用實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中擁有專用的實(shí)驗(yàn)桌及計(jì)算機(jī)。在暑假里，一般會(huì)統(tǒng)一安排一部分時(shí)間讓同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)。正常上課期間主要是利用課余時(shí)間和雙休日做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中所做的一切（包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)方式）都是自主的，很多問(wèn)題需要自己獨(dú)立查資料、獨(dú)立解決。

當(dāng)然，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在所有學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中最自主也是最具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)。很多任務(wù)沒(méi)有書(shū)本知識(shí)可以照搬，有的問(wèn)題甚至沒(méi)有固定的答案。特別是研究型的課題，更需要學(xué)生深入到學(xué)科前沿領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的研究，可以了解哪些知識(shí)是自己以后工作或?qū)W習(xí)中必須要掌握的，哪些技能是必須要加強(qiáng)的。

5.項(xiàng)目報(bào)告

在很多項(xiàng)目成員看來(lái)，撰寫項(xiàng)目報(bào)告相對(duì)于每個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)要簡(jiǎn)單。然而在撰寫報(bào)告時(shí)才發(fā)現(xiàn)，事實(shí)并非如此。根據(jù)小組的一系列實(shí)驗(yàn)，撰寫出一份全面而深入的報(bào)告要比單個(gè)實(shí)驗(yàn)要困難的多。撰寫報(bào)告不僅考驗(yàn)項(xiàng)目組成員對(duì)項(xiàng)目的全面的認(rèn)識(shí)程度，更體現(xiàn)了文筆的水平。由于信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生都是理科學(xué)生，也沒(méi)有寫過(guò)項(xiàng)目報(bào)告的經(jīng)驗(yàn)，很多都是不知該如何寫，有的組寫出來(lái)的報(bào)告甚至不能體現(xiàn)項(xiàng)目的實(shí)際情況。僅以2013年“北京市二手住房?jī)r(jià)格趨勢(shì)模型分析”項(xiàng)目為例，項(xiàng)目組成員前期各項(xiàng)數(shù)據(jù)收集、預(yù)處理、分析都非常好，但寫出來(lái)的項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告與要求差距很大，從一開(kāi)始涵蓋格式、語(yǔ)句、內(nèi)容形式修改到最后定稿，經(jīng)過(guò)了近十次修改。也正是經(jīng)過(guò)這樣反復(fù)的修改過(guò)程，讓同學(xué)們對(duì)項(xiàng)目有更全面、深入的認(rèn)識(shí)，撰寫報(bào)告的技能也有了很大提高。

三、資金資助與激勵(lì)措施

北京建筑大學(xué)對(duì)學(xué)生科技立項(xiàng)資助、科技競(jìng)賽的獎(jiǎng)勵(lì)有一定的辦法。特別是自2011年以來(lái)，北京建筑大學(xué)加大了對(duì)該方面的獎(jiǎng)勵(lì)。北京市學(xué)生科技立項(xiàng)科技類的資助為1萬(wàn)元，這方面的資助金由學(xué)生支配，指導(dǎo)教師把關(guān)。科技競(jìng)賽獲獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)教師辦法：市級(jí)三等獎(jiǎng)2000元、市級(jí)二等獎(jiǎng)5000元、市級(jí)一等獎(jiǎng)10000元；國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)15000元、國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)20000元。自2012年開(kāi)始，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)為了鼓勵(lì)學(xué)生參賽、參加科技立項(xiàng)活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，對(duì)學(xué)校獎(jiǎng)勵(lì)政策進(jìn)行了調(diào)整，即以上所有獎(jiǎng)勵(lì)辦法按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)勵(lì)，團(tuán)隊(duì)里的教師和每個(gè)學(xué)生是平等的，把所有獎(jiǎng)勵(lì)按人進(jìn)行平均分配。另外，學(xué)生還可以享受因獲獎(jiǎng)申請(qǐng)學(xué)校獎(jiǎng)學(xué)金的政策。這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科技競(jìng)賽、科技立項(xiàng)的積極性，設(shè)立的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目受到了更多學(xué)生的青睞。僅以全國(guó)高教杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為例，以往每年參賽6支隊(duì)伍一般只有1組獲北京賽區(qū)獎(jiǎng)，2012年參賽的6支隊(duì)伍有5支隊(duì)獲獎(jiǎng)，其中全國(guó)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，北京賽區(qū)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，北京賽區(qū)二等獎(jiǎng)三項(xiàng)。

四、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總結(jié)

2012～2013學(xué)年開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目取得了較好的效果，目前所有在研項(xiàng)目的進(jìn)展都比較順利，已經(jīng)結(jié)束的競(jìng)賽類開(kāi)放項(xiàng)目也取得了比較好的效果，特別是“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件專業(yè)人才設(shè)計(jì)與創(chuàng)業(yè)大賽，參賽的20名同學(xué)有18人分別獲得北京賽區(qū)一、二、三等獎(jiǎng)，并有1名同學(xué)獲得了全國(guó)二等獎(jiǎng)。參加“高教社杯”全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的8支隊(duì)伍，雖然目前評(píng)比結(jié)果還沒(méi)出來(lái)，但從比賽過(guò)程來(lái)看，要比以往效果更好。

五、總結(jié)與展望

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目對(duì)專業(yè)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用，取得的成果是檢驗(yàn)專業(yè)建設(shè)與發(fā)展的有力指標(biāo)之一。相信教師的辛勤付出，同學(xué)們的熱情投入，定會(huì)使開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展的更好。為了使學(xué)生受益、教師得到發(fā)展，還要努力探索，并結(jié)合北京建筑大學(xué)建筑特色，把北京建筑大學(xué)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)辦成具有鮮明特色且逐漸成熟的專業(yè)。

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（責(zé)任編輯：孫晴）