需求反饋下信息與計算科學專業教學改革

姜玉山　張慶靈　王曉敏　劉超

摘要：本文分析了信息與計算科學專業目前的基本情況。在廣泛調查的基礎上，分析目前影響學生學習的因素及社會對專業的需求情況。有目的、有針對性地進行專業教學工作改革，包括授課方式、教材建設，實行本科生對口專業指導等方式。這有利于加強學生實踐能力的培養，提高專業人才培養的質量，使畢業生就業工作更加優質高效地開展。

關鍵詞：信息與計算科學；社會需求驅動；本科導師制；教材建設

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）34-0086-02

1998年國家教育部進行專業改革與調整時，將原來數學學科之下的計算數學與應用軟件、運籌學、控制科學、信息科學四個專業整合為一個專業，即現在的信息與計算科學專業（以下簡稱信科專業）。2009年，國家教育部高等學校課程教學指導委員會公布的《信息與計算科學專業規范》中對信科專業素質的要求是：運用專業的理論、方法及技術構建利用專業理論，將實際問題利用數學建模轉化為數學問題，利用所學的信科專業理論、計算方法和獲得的技能，逐步地解決科學與工程計算中的某些實際問題，構建由知識、素質、應用等組成的應用能力體系，突出實踐能力和操作技能及設計開發有關軟件的能力，具備較強的更新知識、追蹤新技術的能力。近幾年，隨著信息技術快速發展，計算機相關技術不斷更新，大數據被廣泛應用，教學應用型信科專業人才培養的模式難以及時快速適應社會需求。因此，對教學應用型高校而言，如何把握好定位、明確人才培養模式和目標、健全課程體系是擺在專業建設教師面前的重要任務。本文立足于教學應用型本科院校信科專業的人才培養方案，結合畢業生就業質量跟蹤調查分析研究，探索建立一種社會需求驅動的信科專業的教學改革培養模式。

一、社會需求驅動的專業教學改革模式實施過程

1.專業學生質量跟蹤調查分析。2012年教育部在《關于全面提高高等教育質量的若干意見》中明確指出要建立本科教學質量年度報告發布制度，加強畢業生就業質量跟蹤調查，用“就業質量”來衡量自身的辦學水平，將為越來越多的高校所重視。本課題組積極與學生工作部門聯系，開展人才培養的各個環節的跟蹤調查。這其中包括：畢業生考研工作狀況基本信息調查更新，信科專業畢業生專業回訪網上問卷調查，學生工作負責人企業實地走訪調查。調查中我們也采取多種溝通方式。我們編寫的信科專業畢業生專業回訪網上問卷具體分為3個大項27個問題，問卷內容科學、針對性強，共收回有效答卷113份，數據真實性高，內容緊貼實際。依據調查數據，分析影響專業在讀大學生的學習現狀及畢業生就業壓力大的各種因素，了解近幾年信息企業對信科專業畢業生的能力要求及需求狀況，分析專業畢業生的能力與公司所要求具備的能力的差距，形成了調查分析報告。依此對在校專業學生的學業規劃和職業規劃進行有針對性地指導，對教育教學工作進行有的放矢地改革。

2.社會需求驅動下信科專業教學工作改革。①教學方法與具體教學手段的改革，“厚基礎”不僅要使學生掌握基本的數學理論，更重要的是接受數學思維方法和數學基本能力的培養。在前期學生質量跟蹤調查分析中，占總數81.42%的同學認為培養基本的邏輯思維能力是信科專業學生應具備的能力。因此，在教學中，我們十分重視基本邏輯思維能力的培養，在具體教學方式上進行改革。例如：考慮到數學專業課程注重邏輯推導的特點，屏幕上的快速推導并不能代替板書教學中邊寫邊想師生互動的邏輯漸進過程，相反減弱了學生的邏輯思維訓練。同時，多媒體教學使得學生眼睛注視屏幕從而減少了教師與學生的交流。因此，在數學專業基礎課程講授中（如《數學分析》課程），本教研室教師對課件進行修改，保留了一些圖表以及書寫量過大、難于板書的內容，使得多媒體教學真正成為輔助教學手段。甚至不用課件，完全由教師主導課堂教學。這樣的教學方式的轉變受到學生的歡迎。除了培養學生的基本專業能力，還要側重培養學生數學應用能力。這些能力包括：數學建模、數學語言表達、數學軟件應用等，逐步將數學建模的思想、內涵和方法有機地體現到一些重要的數學課程中去，使學生樹立起“數學有用”的觀念，培養獨立思考和創新意識。將課程的教學和數學建模以及計算機軟件、計算技術有機結合。例如：在《數學物理方程》課程的分離變量法教學過程中，對于給定的具體定解問題，方程模型與定解條件建立起來了，分離變量求解的方法也有了，但現實的函數計算處理太復雜，人工計算較為煩瑣，而且即使計算出解的表達式，學生也無法直觀的理解解的性態。我們指導學生利用Matlab計算軟件處理此類問題，進行符號計算與數值仿真。②以本科專業導師制的方式促進學生個性化發展。所謂本科生導師制，就是高等學校以制度的形式要求專業教師負責對一定數量的本科生進行學習、研究及發展方面的指導。這種師生之間的聯系是一種相對固定的關系。根據學校的實際，通常由一位導師負責指導10～20名學生。導師對學生的指導側重于學生的學習方法、課程安排、科研訓練、大學生活乃至職業生涯規劃等方面，這種指導通常采取個別交流或小組活動的形式進行。導師對學生的指導可以是對學生提出要求，但更主要的是給學生提建議，對學生給予指導和幫助。課題組通過統計分析學生個人學業規劃和職業規劃，根據自愿原則和課題要求，在信科專業范圍內采取一（專業導師）對二（大三、大四學生）模式的專業指導。以專業課程實驗、課程設計、軟件認識實習為基礎，以課程設計為載體，根據學生的知識結構與儲備、興趣愛好、就業方向等各不相同的特點，組織專業教師設立10個不同的課題小組，指定10名專業導師，這其中包括從事專業課教學、承擔國家項目和企業橫向項目的教師對口指導。將信科專業學生分為就業與考研兩個大類共9個小類進行指導，指導包括職業規劃的制定、專業課程的選擇、科研訓練與科研論文的寫作、考研指導和就業指導等。這有利于充分發揮教師作為高校育人主體的作用，增強學生思想教育隊伍的力量，促進學生的個性化發展。通過學生與導師之間的交流，學生可以了解更多的本專業的前沿或者方向，拓寬專業視野。這樣，學生更加明確自己興趣所在，才知道要學什么，怎么學。此外，教師本身要有了解外部新興學科或者方向的欲望，這樣才能把了解的專業前沿信息以交流的方式傳授給更多同學。為了拓寬教師的視野，本年度在學院統一安排下，本課題組成員積極參加教育教學科研會議共7人次。③積極參與指導學生科技創新實踐活動，在本科學生導師制的引導下，專業導師在自身進行科研訓練與科研論文的寫作的同時，也積極地參與到指導學生完成科技創新項目中，讓優秀學生參與到指導老師的科研項目中。這進一步培養了同學們的科研興趣，尤其是對本專業的興趣。本專業已有多名同學參與撰寫的專業科研論文在學術期刊上發表。2014—2015年信科教研室有90%的教師參與指導了本年度的國際（全國）大學生數學建模競賽，成為我校數學建模指導工作的重要組成力量。積極參與指導大學生科技創新基金項目。基于大數據可視化研究中心，課題組積極聯系與專業相關的企業，指導學生參與到企業的技術研發等實踐活動中。

二、專業需求反饋模式實施效果

通過實施上述系列教學改革措施，專業人才培養質量有所提升，主要表現在學生對信科專業的認知度不斷提高，學習的主動性不斷提高，參與科技創新活動的積極性不斷提高。例如，本年度信科專業共有28名學生負責或參與申請2015年科技創新基金，占總人數比例為42%。在本年度的數學建模競賽中，本專業學生分別取得國際數學建模競賽一等獎、全國大學生數學建模競賽一等獎的成績。另外，在大學生數學競賽、大學生課外科技作品競賽中均取得好的成績。同時，課題組成員參與完成河北省高等教育教學改革研究項目《數學建模思想對提高大學生創新能力的探討》，獲2014年河北省第二屆教育科學研究優秀成果獎。課題組指導學生發表論文2篇，編寫校級立項教材1部。

教學改革是個永恒的課題，只要時代在進步，專業教學就不能一成不變。信息與計算科學專業是面對飛速發展的信息科技的一個專業，更加需要注重保持自身的可持續性發展。本文以社會需求為驅動探討了信息與計算科學專業教學改革模式，提出并實施了面向專業需求的教學方法與具體教學手段的改革，這其中包括教學方法、教學方式、教材建設三個方面。實施了促進學生創新能力培養及個性化發展的本科生導師模式。只有緊跟學科前沿前進的腳步，才能保持學科專業的活力，為社會輸送更多合格人才。

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.關于《信息與計算科學》專業辦學現狀與專業建設相關問題調查報告[J].大學數學，2003，（1）：1-4.

[2]李學勇，王鑫，譚義紅.應用型本科院校信息與計算科學專業人才培養模式[J].長沙大學學報，2009，（5）：109-111.

[3]徐增敏，唐先紅，朱志斌，等.學科前沿指引下的信息與計算科學專業教學研究[J].計算機教育，2014，（8）：1-4.

[4]鄧廷勇，侯麗英，張姮好.農業院校信息與計算科學專業建設與“建構主義”教學模式[J].遼寧工業大學學報：社會科學版，2009，11（4）：34-36.

[5]宋建民，曹南斌，陳敏江.信息與計算科學專業建設的探索與實踐[J].大學數學，2013，（6）：1-2.

[6]靖國安.本科生導師制：高校教書育人的制度創新[J].高等教育研究，2005，（5）：80-84.