信息与计算科学专业课程体系改革的重构

祖 力，张晓颖

(长春大学 理学院，长春 130022)

信息与计算科学专业是1998年由教育部对本科信息论、计算数学(或计算数学与应用软件)、运筹学等专业调整合并而来的。信息与计算科学专业是以信息领域为背景，数学与信息、管理相结合的交叉学科专业，涉及数学、信息学、计算机科学相关学科培养的学生具有良好的数学基础，能熟练地使用计算机，初步具备在信息与计算科学领域的某个方向上从事科学研究，解决实际问题，设计开发有关软件的能力。全国已有300多所高校开办此专业，但由于该专业成立较晚，多数高校存在办学经验不足，课程体系不合理，在培养学生过程中出现一些问题，其中包括:①专业特色不突出。由于该专业是数学，信息和管理的交叉学科，涉及到的内容较多，很多学校的课程设置杂而不精，没能将该专业的特色体现出来，这样培养出的学生也没有明确的特长，缺乏市场竞争力;②课程设置不能根据社会需求灵活设置。科技迅猛发展，社会飞速前进，学生就业机会与挑战并存，面对日益更新的知识，课程体系却一成不变，不能及时将所需与所学合理的联系起来，必将导致学生不想学，出现就业难的问题，而就业率却关系到高校的招生与口碑。③培养目标及就业方向不明确。由于缺乏目标，课程安排势必会非常零散，没有明确的主线，学生的基础课程不能在后续的专业课程中得以应用，理论课程不能很好的指导实践，这对培养学生的能力及将来的就业和继续深造有一定影响。

经过多年的教学实践，和对课程设置中存在问题的反复思考与研究，在课程体系改革中总结了一些经验。构建信息与计算科学专业科学合理的课程体系将从以下几方面进行讨论。

1 专业培养目标明确，突出专业特色

专业培养目标定位要准确，这涉及到学生的就业也影响到专业未来的招生。各高校根据已有的基础，师资的情况及自身特点确定的培养目标各不相同，主要包括:①数值计算与运筹;②信息科学与技术应用;③应用软件等。有些高校是兼顾两个或多个培养目标，专业课程相同，在选修课程中加以区分，学生根据自身特点和喜好选择适合自己的课程，也是较好的方式。围绕“强基础、宽口径、重实际、有侧重、创特色”的办学理念，我系开始新一轮的人才培养模式改革的探索。所谓“强基础”即加强基础课程和专业知识的培养，重视基础课程和专业课程的设置。信息与计算科学专业的课程设置应以数学为基础，这是信息与计算科学系学生与计算机专业和通信工程专业学生的主要区别之一，也是信息与计算科学专业之所以受欢迎的主要原因。该专业应在第一、二学年安排一定课时的计算机基础和高级语言课程，使学生能够尽早得到计算机能力训练。以此为基础展开专业课程的教学工作。“宽口径”是适应当前本科进行“通才教育”的办学理念。应在强化基础课教育的基础上，有效根据学校特点和社会的需求找准专业方向，合理设置专业课程。做到改变以往只注重知识的传授，不考虑学生能力培养，只注重专业课程内容，不考虑市场需要的做法。注重培养学生的综合能力、知识水平和素质结构。专业方向应突出重点，使学生学有所长，且知识面广。加大方向选修课的力度。可根据学生情况和学生的就业选择合理引导其选择相应的方向选修课。“重实际”是指以培养学生的实践能力、创新意识为目标，对应于基础理论课和专业课开设的同时开设激发学生创造力和想象力的实验课程和实践教学环节，充分调动学生的学习积极性。在实验教学环节中促进学生对基础知识的理解，体现基本理论的实验内容应占相当的比重，达到理论指导实践，实践巩固和加深理论知识理解的目的。同时加强学生对基础知识的应用能力，通过实践环节引导学生对不同课程知识体系的融合，帮助学生对整个知识体系的认知和理解。信息与计算科学专业与计算机应用密不可分，将计算机技术应用到其专业中去，此类实验应以中级实验和部分综合实验为主。“有侧重”构建理论和实践相结合的分层次的课程设置:基础训练层、提高训练层、综合训练层和科技创新训练层。应根据培养目标，突出专业特色。①一些高校工科较强，确立以理为主，理工结合，注重科学计算基础，重点培养软件开发和信息技术应用能力;②有些高校是信息专业是从计算数学发展来的，专业特色体现为数学为基础的科学计算方向;③还有包括数学软件在内的应用软件方向。这样通过利用各学校师资的优势才能更好的体现其特色，培养出理论知识和实践能力都较强的学生。

2 合理安排基础课与专业课的课时和教学内容

信息与计算科学专业应以数学为基础。所以基础课程中数学课程的比例不能过少，课时的安排应该合理，培养学生不仅能掌握解题技巧更应该理解其中的数学思想，培养逻辑思维能力。以此夯实的理论知识为基础开展专业课程的教学，专业课应根据培养目标安排的精而不杂，将重要的讲深讲透。

教学内容可适当的分为“固定不变”和“灵活设置”两部分。所谓“固定不变”是指某些基础知识作为固定授课内容学时和内容不变，是教学重要，要求学生理解其内涵掌握其思想。以数学分析课程为例，极限、积分、微分、级数等内容是数学课程中最基本的理论内容，这些内容贯穿到整个数学类课程的教学中，因此，这些概念的讲授应作为“固定不变”，而习题的安排应根据学生的具体情况设置。所谓“灵活设置”是指应用性较强和提高学生能力的内容，应加强和用人单位的合作，根据市场和用人单位的需要设置，内容可选。这样就可改变教学大纲和授课内容一成不变，高校教学和社会需要严重脱节的问题。

3 合理设置实践教学环节

根据本专业的特点，无论是数值计算，应用软件还是信息科学与技术都涉及到较多的实践环节。如何将实践环节安排的合理，既能达到培养学生综合能力解决实际问题，又不过多过繁，通过对几门课程的分析给出以下几点建议:①数学建模课程是很多高校理科专业开设的课程，能够很好的锻炼学生运用数学和专业知识解决问题的能力，建议结合实例讲解内容并安排一周左右的课程实习，教师给予一定的指导;②针对某些理论性较强的计算机基础课如数据结构与算法，应加强算法的讲解，结合课内上机练习就能使学生理解算法的实现，可以不设置单独的实践环节;③针对操作性较强的课程如Java程序设计，应多设置课内上机，并结合数据库等知识设置综合的实践环节，以达到学生综合运用知识的能力。将实践教学环节落到实处，加强企业与学校的联系，建立校企合作关系。实行“请进来，走出去”的实践教学路线，即请企业讲师到校指导学生实践操作，将企业的实战项目，工作流程带到学校。在第三、四学年安排适当的实践环节，使学生能够深入企业参加到具体的项目中去，能够尽早的让学生感受企业文化，为学生毕业后能够尽快融入企业奠定良好基础。毕业设计(论文)是本科教学中一个重要的实践环节，毕业论文质量能够体现学生知识掌握程度、专业素质和应用知识解决问题的能力，也关系到学生在就业中的竞争力。如果第八学期学生在企业实习，校内外的导师能够根据学生参与项目的实际情况指导学生制定论文题目，并完成毕业论文的撰写工作，一定能达到锻炼学生理论与实践相结合，提高创新意识和处理实际问题的能力。学生毕业论文能够得到校内外教师的共同帮助和监督，答辩工作也可以根据需要由校内外教师共同完成，这样通过专业实训与项目开发，使毕业论文更具原创性，能够大大提高本科毕业论文的质量与水平，杜绝以往本科毕业论文比较空泛，没有实际内容的现象。

4 改革教学方法，以提高本专业人才的社会适应能力

(1)改变以往教师教，学生听的教学方法，以启发式教学方法为主，帮助学生树立自主学习的研究型学习方式。引导学生养成课前预习，课程复习的好习惯。针对课程的特点，可以让学生自学的内容，教师可以在课堂通过提问，或课后通过作业形式进行验收，提高学生的自学能力。针对某些解法较多的教学内容，可以采用课堂讨论的模式，学生通过交流能够思考多种方法的优缺点，便于记忆和应用。通过主动学习的方式，学生有了极大地成就感，又由于在沟通过程中，学生可以互相启发，共同进步，能够激发学生的学习兴趣，学习效果也会大大提高。教师主要讲解难点问题，帮助学生加强对知识的理解，减少课堂教学的时间，为学生创造独立思考的空间，加强和学生的课堂沟通和交流，有助于了解学生的学习状态的学习效果，及早发现问题，解决问题。

(2)采用引导学习与学生自学相结合的教学方法，帮助学生完成从被迫学习到热爱学习的过程。培养学生独立学习和创造性学习的能力，培养学生归纳和总结的能力。这需要教师改变，认为讲的多就代表讲的好的传统教学观念，鼓励学生提问题，教师应宏观把握，指导学生完成微观分析和解决问题。

(3)针对不同教学内容，引入案例辅助教学。在讨论课上，将学生分组，学生通过对具体模型和案例的研究，通过讨论形式最后提交小组的解决方案，锻炼学生的集体协作能力。学生在对具体问题的分析和解决中，能够体会到自身的价值，激发学生学习兴趣，培养学生自主探索、自主学习的能力。

5 结语

信息与计算科学专业是一个全新的专业，随着社会和科技的发展，如何有特色的办好这个专业需要在办学过程中不断摸索。课程设置是高校教学中一个重要的环节，它的好坏影响着教师授课的情况和学生学习效果，也影响着学生就业和本专业未来的招生。所以对课程体系的分析和改革将是一个持续和反复的过程，是值得我们不断去探讨和深入研究的课题。

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［3］邱建国，杨波.创新教育体系构建［J］.华北工学院学报:社科版，2003(1):83-85.

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