應(yīng)用型本科院校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索

邢遠(yuǎn)秀

摘要：實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才的重要場(chǎng)所，但目前信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)存在重視不夠、投入不足、缺乏專人管理以及管理制度不完善等問(wèn)題。本文就目前信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，討論了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性，并提出了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一些具體措施。

關(guān)鍵詞：信息與計(jì)算科學(xué)；實(shí)驗(yàn)室；建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）37-0279-02

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是數(shù)學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要學(xué)科分支，由以前的計(jì)算數(shù)學(xué)專業(yè)、計(jì)算數(shù)學(xué)及應(yīng)用軟件專業(yè)、運(yùn)籌學(xué)和控制等專業(yè)并融入了信息學(xué)組建而成。作為數(shù)學(xué)學(xué)科的一個(gè)理科專業(yè)，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)主要“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)的基本理論方法和技能，受到科學(xué)研究的訓(xùn)練，能解決信息處理和科學(xué)與工程計(jì)算中的實(shí)際問(wèn)題的高級(jí)專門人才”。[1]而數(shù)學(xué)教育一直面臨的矛盾是：一方面數(shù)學(xué)很有用，但另一方面許多學(xué)生學(xué)了數(shù)學(xué)以后不會(huì)用，不知何時(shí)用。大多數(shù)的人對(duì)稍深一些的數(shù)學(xué)就“敬而遠(yuǎn)之”。[2]這就需要加強(qiáng)信息與計(jì)算科學(xué)這類數(shù)學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)就顯得尤為重要了。

一、背景及現(xiàn)狀

1.重視不足，硬件建設(shè)滯后。雖然目前數(shù)學(xué)類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)，如數(shù)學(xué)建模等實(shí)驗(yàn)往往使用計(jì)算機(jī)作為主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但對(duì)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)來(lái)講，對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)等非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)重視不足，往往一次性投入建設(shè)以后，就認(rèn)為一勞永逸了。而計(jì)算機(jī)的硬件和軟件發(fā)展得非常快，往往三四年設(shè)備就已經(jīng)落后了，所以導(dǎo)致現(xiàn)在該專業(yè)的建設(shè)缺少經(jīng)費(fèi)，儀器設(shè)備陳舊落后，有的甚至缺少專用的實(shí)驗(yàn)機(jī)房。

2.缺乏專人管理，管理制度不完善。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的機(jī)房的管理與計(jì)算機(jī)專業(yè)的不同，計(jì)算機(jī)專業(yè)的機(jī)房往往由具有計(jì)算機(jī)專業(yè)背景的實(shí)驗(yàn)人員專門進(jìn)行管理，而大多數(shù)學(xué)校信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的機(jī)房卻缺少具有專業(yè)知識(shí)背景的專人管理，很多都是由本專業(yè)的專任教師兼職管理機(jī)房，這些教師對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí)非常精通，但對(duì)計(jì)算機(jī)硬件與軟件的維護(hù)與管理了解卻不多，同時(shí)管理制度也不完善，造成目前機(jī)房維護(hù)不善，計(jì)算機(jī)故障率高，使用率低等后果。

3.教學(xué)科研分工不明確。實(shí)驗(yàn)室不僅承擔(dān)著日常教學(xué)的任務(wù)，還承擔(dān)著科研、數(shù)學(xué)建模等任務(wù)，所以要分工明確。目前的一些信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)只建設(shè)了一個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房作為專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室既承擔(dān)著日常教學(xué)任務(wù)，又承擔(dān)著學(xué)生數(shù)學(xué)建模、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的任務(wù)，有的還要承擔(dān)著部分教師科研的任務(wù)，造成機(jī)房負(fù)擔(dān)過(guò)重，機(jī)器難管理、易損壞的結(jié)果。

二、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性

1.建設(shè)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室是數(shù)學(xué)教育本身發(fā)展的必然要求。開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)展的需要。大量功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件包的出現(xiàn)，使得過(guò)去很多煩瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算變得輕而易舉。例如，微分方程的求解、數(shù)學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)分析、插值與擬合等，只要編制一些簡(jiǎn)單的程序即可得到滿足應(yīng)用需要的數(shù)值解。很多復(fù)雜的幾何圖形、抽象難懂的數(shù)學(xué)概念都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)直觀顯示。[3]作為信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)這樣以培養(yǎng)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的高級(jí)人才為目的的專業(yè)，讓學(xué)生掌握這些數(shù)學(xué)軟件的使用顯而易見是教學(xué)內(nèi)容的必要組成部分。而實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生掌握并使用這些軟件的最佳場(chǎng)所。

2.建設(shè)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為課程改革提供了必要條件。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是數(shù)學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，該專業(yè)的多數(shù)專業(yè)老師都是從事數(shù)學(xué)理論研究的，這就使得該專業(yè)在專業(yè)建設(shè)時(shí)“重理論、輕實(shí)踐”，把實(shí)踐教學(xué)作為理論教學(xué)的補(bǔ)充，只是通過(guò)實(shí)踐來(lái)加深對(duì)理論知識(shí)的理解，而不是通過(guò)實(shí)踐來(lái)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。根據(jù)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該“掌握信息與計(jì)算科學(xué)的基本理論方法和技能”，應(yīng)該“受到科學(xué)研究的訓(xùn)練”，并且“能解決信息處理和科學(xué)與工程計(jì)算中的實(shí)際問(wèn)題”，這就需要該專業(yè)進(jìn)行課程改革，重視實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練，以使學(xué)生能夠掌握技能，解決實(shí)際問(wèn)題，所以信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)就顯得尤為重要了。

3.可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。數(shù)學(xué)知識(shí)理論性強(qiáng)，與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題聯(lián)系緊密卻不直觀，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候往往不知道這個(gè)知識(shí)有什么用，和現(xiàn)實(shí)有什么關(guān)聯(lián)，進(jìn)而影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。而通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室里的實(shí)踐教學(xué)，可以使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，利用所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題，讓理論和實(shí)踐的聯(lián)系變得直觀易懂，能夠促進(jìn)學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新精神。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)投影儀等現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)，也可以使傳統(tǒng)的教學(xué)模式變得更有趣、更生動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的積極性。

4.信息與計(jì)算科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的需要。數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際現(xiàn)象的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括模型的建立、求解、驗(yàn)證、改進(jìn)等，這個(gè)過(guò)程如果用人工進(jìn)行，則不是短時(shí)期內(nèi)能解決的，因此需要借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成這些過(guò)程，以加快數(shù)學(xué)建模全過(guò)程的進(jìn)度。[4]目前，數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)類專業(yè)中的地位越來(lái)越重要，它是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要方式之一，而信息與計(jì)算科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)可以為開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程提供良好的實(shí)訓(xùn)條件。另外信息與計(jì)算科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建立也為教師的科研工作提供了基礎(chǔ)保障。

三、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的具體措施

1.加大投入，做到實(shí)驗(yàn)室分工明確。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)必須要引起領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，加大建設(shè)的資金投入。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)并不是建設(shè)一個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房就萬(wàn)事大吉了，至少應(yīng)該在建設(shè)完成能夠滿足日常教學(xué)與實(shí)訓(xùn)的機(jī)房之外，還要單獨(dú)建設(shè)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室，有條件的再建設(shè)專用的科研機(jī)房，一方面方便教師進(jìn)行科研工作，另一方面將教師的科研工作和專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，鼓勵(lì)有能力的學(xué)生參與教師的科研工作，開闊學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。endprint

2.重視實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的作用，建設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)資源。多年來(lái)，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)往往只是驗(yàn)證一下與教材內(nèi)容是否相符或分析一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果；很難達(dá)到培養(yǎng)動(dòng)手能力、培養(yǎng)分析與解決問(wèn)題能力的目的，創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)更是無(wú)從談起，學(xué)生畢業(yè)后一時(shí)也難以適應(yīng)社會(huì)需求。[5]這主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)內(nèi)容落后、實(shí)驗(yàn)方式僵化、實(shí)驗(yàn)手段單一造成的。解決這個(gè)問(wèn)題要重視實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的作用，要認(rèn)識(shí)到在日常的教學(xué)環(huán)節(jié)中，實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)同樣重要，他們具有很強(qiáng)的相關(guān)性。最好的辦法是建設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)資源，增加研究性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

3.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的素質(zhì)是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。目前一些非計(jì)算機(jī)專業(yè)的機(jī)房都是由該專業(yè)的專業(yè)老師兼職管理，缺少具有計(jì)算機(jī)背景的專任教師對(duì)機(jī)房進(jìn)行管理。所以實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)首先要建設(shè)有專任的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，在對(duì)機(jī)房進(jìn)行日常管理的同時(shí)，更重要的是要參與到實(shí)踐教學(xué)中來(lái)，同時(shí)要鼓勵(lì)擔(dān)任數(shù)學(xué)理論教學(xué)的高職稱和高學(xué)歷教師兼職從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)。領(lǐng)導(dǎo)一定要像重視教師隊(duì)伍建設(shè)一樣來(lái)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)。

4.實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要有完善的制度作為支撐。實(shí)驗(yàn)室的管理要建設(shè)一套完善的制度，并且堅(jiān)持貫徹執(zhí)行。首先要有領(lǐng)導(dǎo)專門負(fù)責(zé)，這樣才能使實(shí)驗(yàn)室的管理與建設(shè)得到重視，也避免了實(shí)驗(yàn)室管理上的盲目性。然后就是要建設(shè)一套完善的管理制度，不僅要求上課的學(xué)生遵守，上課的教師也要嚴(yán)格遵守，這樣可以降低設(shè)備的故障率，方便實(shí)驗(yàn)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)對(duì)于信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的教學(xué)、科研來(lái)說(shuō)是非常重要的，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)不僅是機(jī)房的建設(shè)，還包括了師資隊(duì)伍的建設(shè)、管理制度的建設(shè)、實(shí)踐課程資源的建設(shè)等等。只有對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合理的建設(shè)、科學(xué)的管理，才能使信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，鍛煉動(dòng)手能力，真正掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)等工具去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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