大類招生下地方高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系構(gòu)建研究

樊孝菊 姜海波

(襄樊學(xué)院,湖北 襄樊 443053)

本科教育按學(xué)科大類招生培養(yǎng)學(xué)生 ,就是按一級(jí)學(xué)科或二級(jí)學(xué)科進(jìn)行招生,以學(xué)科大類統(tǒng)一制定教學(xué)計(jì)劃,在學(xué)科范圍里實(shí)施基礎(chǔ)性課程教學(xué)。經(jīng)過 2～3年的統(tǒng)一基礎(chǔ)階段培養(yǎng)后,由學(xué)生結(jié)合興趣、就業(yè)再選擇具體專業(yè)及專業(yè)方向?qū)W習(xí)。這種按學(xué)科大類招生培養(yǎng)學(xué)生的做法,打破了按專業(yè)招生培養(yǎng)的傳統(tǒng)模式,正逐漸被國內(nèi)高校所采用。該模式旨在培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用、強(qiáng)能力的人才,順應(yīng)了市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)生活多元化對(duì)人才的要求,從某種程度上說也能緩解就業(yè)壓力,增強(qiáng)高等教育的市場適應(yīng)性。為使該模式的目標(biāo)能得以實(shí)現(xiàn),加強(qiáng)該模式下地方高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系的探討,培養(yǎng)為地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的應(yīng)用型人才顯得尤其重要。

一、理解信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)內(nèi)涵,合理設(shè)置招生大類

1998年,教育部調(diào)整了數(shù)學(xué)學(xué)科專業(yè)的數(shù)量和名稱,將原來的七個(gè)專業(yè)合并為兩個(gè)專業(yè),即數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè),原統(tǒng)計(jì)學(xué)部分與經(jīng)濟(jì)類的統(tǒng)計(jì)學(xué)合一形成統(tǒng)計(jì)學(xué)類的統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是由信息科學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和控制論四個(gè)主干學(xué)科交叉滲透整合而成的,其中“計(jì)算數(shù)學(xué)”是本專業(yè)中有較長歷史的學(xué)科[1]。從主干學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容來看,計(jì)算數(shù)學(xué)是在數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、解析幾何和物理學(xué)等基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上,圍繞數(shù)值逼近、數(shù)值代數(shù)、微分方程數(shù)值解以及與計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合開設(shè)的專業(yè)課程;信息科學(xué)是本專業(yè)最新發(fā)展起來的主干學(xué)科,該學(xué)科主要開設(shè)信息處理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、現(xiàn)代密碼學(xué)、圖形與圖像處理、計(jì)算智能、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與可視化等專業(yè)課程;運(yùn)籌學(xué)是運(yùn)用數(shù)學(xué)的理論和方法研究和解決現(xiàn)代管理中的理論問題和實(shí)際問題;控制論方向是研究帶有控制參變量的時(shí)變系統(tǒng),在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。

信息與計(jì)算科學(xué)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)象的理科類專業(yè),培養(yǎng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)思維能力,掌握信息或計(jì)算數(shù)學(xué)的基本理論、方法和技能,能解決信息技術(shù)或科學(xué)與工程計(jì)算中的實(shí)際問題的高級(jí)專門人才。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的相關(guān)學(xué)科是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等學(xué)科。其中數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科的影響最大,主要體現(xiàn)在本專業(yè)教育的前兩年里,其基礎(chǔ)課基本上和數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)相同,且構(gòu)成專業(yè)后兩年教育的核心基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是本專業(yè)對(duì)專業(yè)聯(lián)系極為緊密的學(xué)科,其相關(guān)的理論與方法構(gòu)成了本專業(yè)人才的重要技術(shù)基礎(chǔ)。由于近代科學(xué)面向的多數(shù)是隨機(jī)問題(尤其是信息科學(xué)中的問題),所以概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)也是本專業(yè)的重要基礎(chǔ)。綜上所述,數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)和統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)可作為一個(gè)學(xué)科大類招生。

二、課程體系構(gòu)建的指導(dǎo)思想和基本原則

地方高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)遵循“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)際、有側(cè)重、創(chuàng)特色”的辦學(xué)指導(dǎo)思想。課程體系的構(gòu)建應(yīng)有利于學(xué)科大類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),有利于體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技發(fā)展以及社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的新要求,有利于加強(qiáng)素質(zhì)教育尤其是文化素質(zhì)教育,有利于實(shí)施因材施教,鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性發(fā)展,有利于培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用人才,有利于加強(qiáng)課程建設(shè),深化教學(xué)內(nèi)容改革,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高[2]。

大類招生人才培養(yǎng)模式下信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系構(gòu)建應(yīng)遵循如下基本原則:淡化專業(yè)、強(qiáng)化基礎(chǔ)原則。前兩年不分“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)”、“統(tǒng)計(jì)學(xué)”和“信息與計(jì)算科學(xué)”專業(yè),統(tǒng)一學(xué)習(xí)公共課程平臺(tái)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,加強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和基本技能的訓(xùn)練,確?；A(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量。統(tǒng)一性與多樣性相結(jié)合原則。在形成公共課程平臺(tái)的前提下,根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)及社會(huì)需要形成方向特色課程模塊,滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展需要。強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)原則。一是信息與計(jì)算科學(xué)本身是實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,在學(xué)科發(fā)展、專業(yè)建設(shè)、教學(xué)環(huán)節(jié)中都應(yīng)該緊密聯(lián)系信息技術(shù)與計(jì)算技術(shù)的實(shí)際構(gòu)建實(shí)踐技能課程模塊,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用、計(jì)算機(jī)編程、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和信息系統(tǒng)開發(fā)等實(shí)踐能力的培養(yǎng);二是在確定專業(yè)方向上,應(yīng)緊緊結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際,努力使之與所在學(xué)校的定位相適應(yīng),與本校教師的特長與發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng),與本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需求相適應(yīng)。學(xué)科交叉原則。在課程設(shè)置上要加強(qiáng)物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人文素質(zhì)類學(xué)科和經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科間的相互滲透,增大學(xué)生選修其他學(xué)科課程的空間,使學(xué)生形成合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),以此增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力。整體優(yōu)化原則。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系的構(gòu)建力求使課程各要素相互配合,整體功能達(dá)到最佳。適應(yīng)管理原則。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系的設(shè)立要有利于學(xué)分制、學(xué)生選課等教學(xué)管理制度的實(shí)施,適應(yīng)學(xué)校的教學(xué)管理要求。

三、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系構(gòu)建方案

按照“強(qiáng)基礎(chǔ)、高素質(zhì)、有特長、適應(yīng)廣”的培養(yǎng)目標(biāo),遵循前沿性、先進(jìn)性、交叉性和學(xué)科發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律性,構(gòu)建信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系。這個(gè)課程體系的總流程是:學(xué)生用 2年的時(shí)間學(xué)習(xí)公共平臺(tái)課程 46學(xué)分和大類平臺(tái)課程 38學(xué)分,再用2年的時(shí)間學(xué)習(xí)專業(yè)平臺(tái)課程 49學(xué)分和實(shí)踐性教學(xué)課程 36學(xué)分,學(xué)生修滿學(xué)分 169學(xué)分授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位。構(gòu)建這種課程體系的目的是既要照顧到學(xué)生個(gè)人興趣、愛好和發(fā)展?jié)撡|(zhì),又使學(xué)生看到社會(huì)未來對(duì)自己的特定專業(yè)知識(shí)、能力和技術(shù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)需求,較好地體現(xiàn)個(gè)人價(jià)值的實(shí)現(xiàn)和社會(huì)需求的統(tǒng)一。

1.關(guān)于公共課程平臺(tái)

公共課程平臺(tái)包括三個(gè)模塊:公共課模塊 I指公共基礎(chǔ)課程 (36學(xué)分),主要包括:思想政治理論課、大學(xué)外語、大學(xué)語文、大學(xué)體育、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)、形勢與政策和軍事理論與訓(xùn)練等,這些課程是學(xué)生的必修課;公共課模塊Ⅱ是跨學(xué)科公共選修課 (8學(xué)分),學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣愛好、專業(yè)培養(yǎng)要求和個(gè)性發(fā)展需要選修的一系列跨學(xué)科的課程,主要包括自然科學(xué)類、工程技術(shù)類、人文藝術(shù)類、經(jīng)濟(jì)管理類和地方文化等;公共課模塊Ⅲ是自學(xué)輔導(dǎo)課程(2學(xué)分),是為培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力而設(shè)置的一類自學(xué)選修課程,在老師的指導(dǎo)下,學(xué)生以自學(xué)為主,參加考試并獲得相應(yīng)學(xué)分,主要包括語言自主學(xué)習(xí)、學(xué)科競賽、發(fā)明創(chuàng)造和科研報(bào)告等。

2.關(guān)于大類平臺(tái)課

大類平臺(tái)課即大類基礎(chǔ)課模塊Ⅳ(38學(xué)分),是學(xué)生必須修讀的數(shù)學(xué)類、物理類和計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)課,主要包括數(shù)學(xué)分析,高等代數(shù),解析幾何,物理學(xué)(含實(shí)驗(yàn)),概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),C++語言等。

3.關(guān)于專業(yè)平臺(tái)課

專業(yè)平臺(tái)課由二個(gè)模塊構(gòu)成:專業(yè)必修課模塊Ⅴ(21學(xué)分)和專業(yè)選修課模塊Ⅵ(28學(xué)分),專業(yè)選修課按照不同的專業(yè)方向課,配置不同的課程。按照信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)內(nèi)涵,根據(jù)地方高校的辦學(xué)定位,專業(yè)方向可設(shè)置信息科學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)兩個(gè)專業(yè)方向。

專業(yè)必修課模塊Ⅴ是學(xué)生必須修讀的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程,主要包括:信息論基礎(chǔ),離散數(shù)學(xué),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法,數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用,數(shù)學(xué)模型,計(jì)算方法,數(shù)學(xué)軟件及應(yīng)用。專業(yè)選修課模塊Ⅵ是專業(yè)方向選修課。專業(yè)選修課包括專業(yè)限選課和專業(yè)任選課。專業(yè)限選課是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生必須選修讀的課程;專業(yè)任選課是學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣、個(gè)性發(fā)展和專業(yè)方向?qū)W習(xí)的需要,在專業(yè)任選課中任選若干門課程,以滿足個(gè)性培養(yǎng)的需要的課程。

信息科學(xué)方向。選修課主要包括:復(fù)變函數(shù)、常微分方程、JAVA面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)分析、數(shù)值分析、微分方程數(shù)值解、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、代數(shù)初步、計(jì)算數(shù)論、信息工程概論、現(xiàn)代密碼學(xué)、管理信息系統(tǒng)、小波分析。

計(jì)算數(shù)學(xué)方向選修課主要包括:常微分方程、JAVA面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)分析、數(shù)值分析、微分方程數(shù)值解、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、并行算法、最優(yōu)化算法、統(tǒng)計(jì)學(xué),經(jīng)濟(jì)學(xué)、科學(xué)與工程計(jì)算、復(fù)變函數(shù)、實(shí)變函數(shù)論、組合數(shù)學(xué)。

模塊Ⅴ和模塊 V I共同構(gòu)成了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)主要課程,學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣、個(gè)性發(fā)展需要和專業(yè)學(xué)習(xí)的需要,可從專業(yè)任選課中任選若干門課程,以滿足個(gè)性培養(yǎng)的需要。這一課程體系適應(yīng)了21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專門人才的需要,拓寬了專業(yè)口徑,從根本上解決了社會(huì)對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才在知識(shí)、能力和技術(shù)上的多種要求。

4.關(guān)于實(shí)踐性教學(xué)課程

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要有:社會(huì)實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等,總計(jì)不少于 27周。主要專業(yè)實(shí)踐有:數(shù)學(xué)模型集訓(xùn)、數(shù)學(xué)軟件及實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)習(xí)、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘?qū)嵱?xùn)和信息系統(tǒng)開發(fā)等,這些專業(yè)實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)總數(shù)不少于 90學(xué)時(shí)。這些實(shí)踐教學(xué)是在老師指導(dǎo)下有計(jì)劃的穿插于 8個(gè)學(xué)期中實(shí)施的一系列教學(xué)活動(dòng),是個(gè)有機(jī)的整體。整體包括4層:基礎(chǔ)訓(xùn)練層、提高訓(xùn)練層、綜合訓(xùn)練層和科技創(chuàng)新訓(xùn)練層[3]?；A(chǔ)訓(xùn)練層涵蓋了所有基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn):計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計(jì)、MATLAB等數(shù)學(xué)軟件及應(yīng)用,JAVA面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn);提高訓(xùn)練層包括數(shù)值計(jì)算方法、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用等,它們將理論與實(shí)踐相結(jié)合;綜合訓(xùn)練層以數(shù)學(xué)建模、管理信息系統(tǒng)、軟件工程綜合模擬實(shí)習(xí)等,并結(jié)合信息與計(jì)算科學(xué)最新發(fā)展及信息處理新技術(shù)專題的綜合性設(shè)計(jì)作業(yè)等各種訓(xùn)練學(xué)生綜合能力的活動(dòng)以及畢業(yè)設(shè)計(jì);科技創(chuàng)新訓(xùn)練層主要以組織并鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目、全國數(shù)學(xué)建模競賽等相關(guān)創(chuàng)新競賽。通過這些實(shí)踐環(huán)節(jié)以加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),真正使學(xué)生學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和獨(dú)立操作能力,使學(xué)生畢業(yè)后不僅能很快的適應(yīng)所從事的行業(yè),而且又具有較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

四、課程體系構(gòu)建的配套改革

在大類招生人才培養(yǎng)模式下,學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好、特長和個(gè)人發(fā)展的實(shí)際需要,選擇自己喜歡的專業(yè)及專業(yè)方向的課程學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)的自主權(quán)大大增強(qiáng);學(xué)生只要在一定的學(xué)習(xí)期限內(nèi)修滿規(guī)定的學(xué)分就可以畢業(yè),學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度也有了更多的自由空間,學(xué)習(xí)時(shí)間的彈性增大;選修課程增加,學(xué)生班級(jí)建制打亂,各項(xiàng)管理工作難度增加。以上這些對(duì)教學(xué)管理制度、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與保障體系、專業(yè)及課程建設(shè)水平和教師的教學(xué)業(yè)務(wù)能力等都提出更高的要求。課程體系構(gòu)建后,要實(shí)現(xiàn)“大類招生,分流培養(yǎng)”目標(biāo),還需要通過實(shí)施一系列相關(guān)教學(xué)管理體制與運(yùn)行機(jī)制改革作為支撐,主要包括:完善以學(xué)分制為手段的各項(xiàng)彈性教學(xué)管理制度;通過培養(yǎng)、引進(jìn)、兼職等多種途徑,建設(shè)一支相對(duì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量過硬的師資隊(duì)伍,確保課程體系中每門課程建設(shè)的質(zhì)量;定期開展人才需求信息的調(diào)查與預(yù)測工作,并及時(shí)反饋到培養(yǎng)過程中,以便合理開展專業(yè)分流與課程建設(shè);構(gòu)建專業(yè)、課程、教材、課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量監(jiān)控與保證體系;通過建立實(shí)習(xí)基地等有效途徑,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)[4],為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力提供廣闊的空間。

[1] 教育部數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)課題組.信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)教學(xué)規(guī)范[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2003,(1).

[2] 楊鳳華,等.大類招生模式下“平臺(tái) +模塊”課程體系的構(gòu)建[J].中國農(nóng)業(yè)教育,2007,(8).

[3] 羅志明.一般院校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].計(jì)算機(jī)教育,2009,(8):20-22

[4] 樊孝菊.信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)研究[J].科教文匯,2007,(5):31-33