高等農(nóng)業(yè)院校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)的探討與實(shí)踐

李放歌 尹海東 任永泰 劉振忠

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150030)

高等農(nóng)業(yè)院校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)的探討與實(shí)踐

李放歌 尹海東 任永泰 劉振忠

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150030)

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)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科交叉、滲透、有機(jī)融合而成的，是數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)的一個(gè)重要分支。本文從專業(yè)定位、師資培養(yǎng)、教學(xué)計(jì)劃、實(shí)踐教學(xué)四個(gè)方面闡述了東北農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的建設(shè)歷程，并指出今后仍需解決的一些問題，為同類專業(yè)的建設(shè)提供了有效的借鑒。

信息與計(jì)算科學(xué);專業(yè)建設(shè);實(shí)踐

在數(shù)學(xué)類學(xué)科快速發(fā)展、社會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)類人才需求變化的背景下，教育部于1998年對(duì)普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄進(jìn)行調(diào)整時(shí)，將原有9個(gè)數(shù)學(xué)類專業(yè)整合為“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)”“統(tǒng)計(jì)科學(xué)”“信息與計(jì)算科學(xué)”三個(gè)專業(yè)。新的專業(yè)劃分方式體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)科在當(dāng)代的三大主要應(yīng)用方向。其中的“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)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科交叉、滲透、有機(jī)融合而成的，是數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)的一個(gè)重要分支。該專業(yè)以計(jì)算數(shù)學(xué)及應(yīng)用軟件專業(yè)為基礎(chǔ)，引入信息學(xué)的主干內(nèi)容，以科學(xué)計(jì)算為橋梁，組合了運(yùn)籌學(xué)和控制論等專業(yè)。從1998年全國(guó)不足80所高校開設(shè)該專業(yè)到2004年全國(guó)已有426所高校開辦了該專業(yè)，當(dāng)年招生人數(shù)約為27 774人，成為所有理科專業(yè)中發(fā)展最快，人數(shù)最多的專業(yè)之一。

由于這是個(gè)新設(shè)定的專業(yè)，并且融合了以往的諸多專業(yè)，所以在專業(yè)設(shè)立之初，各個(gè)學(xué)校對(duì)這個(gè)新專業(yè)的專業(yè)定位、建設(shè)、發(fā)展等諸多相關(guān)問題進(jìn)行了深入的探索，并在十余年的教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)各學(xué)科的融合方式、主次地位、前后順序等具體教學(xué)問題進(jìn)行了探索。經(jīng)過各方的積極努力，各院校在該專業(yè)的辦學(xué)指導(dǎo)思想上已經(jīng)基本取得了共識(shí)，確立為“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑、有特色”的辦學(xué)思想。在強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合各自學(xué)校的特色來拓展專業(yè)的內(nèi)涵，區(qū)別于之前數(shù)學(xué)類專業(yè)的以數(shù)學(xué)理論教學(xué)為主導(dǎo)的教學(xué)理念?！靶畔⑴c計(jì)算科學(xué)”專業(yè)是在保證數(shù)學(xué)理論知識(shí)基礎(chǔ)地位的前提下，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生邏輯思維能力、應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決問題的能力以及計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)與鍛煉。

2003年，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院在原數(shù)學(xué)教研室的基礎(chǔ)上建立信息與計(jì)算科學(xué)系，并于同年開始招收該專業(yè)的本科生，2003年到2007年招生規(guī)模60人/年，2008、2009年招生規(guī)模30人/年。2010年改為數(shù)學(xué)系下設(shè)立的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)。目前，共有專職教師33人，實(shí)驗(yàn)師1人。其中教授5人，副教授6人，博士生導(dǎo)師2人，碩士生導(dǎo)師5人。

本文總結(jié)了東北農(nóng)業(yè)大學(xué)“信息與計(jì)算科學(xué)”專業(yè)設(shè)立多年來，在專業(yè)定位、培養(yǎng)計(jì)劃制訂、師資培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)方面的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將為同類專業(yè)的專業(yè)建設(shè)提供有益的參考。

一、專業(yè)建設(shè)情況

(一)專業(yè)定位

專業(yè)建設(shè)初期，我們一直在探討該專業(yè)的辦學(xué)指導(dǎo)思想和專業(yè)定位，既要突出新專業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)人才的新要求，將數(shù)學(xué)類、計(jì)算機(jī)類、信息類課程有效結(jié)合，又要體現(xiàn)專業(yè)本身的特色，以區(qū)別于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)系和計(jì)算機(jī)系。通過參加專業(yè)教學(xué)研討會(huì)，咨詢專家意見，與多位教授及資深教師座談，與年輕教師探討及畢業(yè)生信息反饋等，最終將專業(yè)定位為“以數(shù)學(xué)類課程為基礎(chǔ)，結(jié)合信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)，突出農(nóng)業(yè)院校特色，強(qiáng)化應(yīng)用能力培養(yǎng)”。同時(shí)，為畢業(yè)生設(shè)計(jì)的畢業(yè)去向?yàn)?考取數(shù)學(xué)類、計(jì)算機(jī)類、統(tǒng)計(jì)類、管理類的碩士研究生，繼續(xù)深造學(xué)習(xí)。專業(yè)課程對(duì)口的方向是數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)類專業(yè)，密切相關(guān)的方向是統(tǒng)計(jì)和管理類專業(yè)，學(xué)生結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)可以有多種選擇，或者是直接就業(yè)。考慮到以學(xué)生具備的數(shù)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)就業(yè)，就業(yè)面比較窄，就業(yè)機(jī)會(huì)較少，通常是教育類的工作，于是我們將就業(yè)重點(diǎn)放到突出數(shù)學(xué)知識(shí)優(yōu)勢(shì)，以應(yīng)用軟件能力為核心，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技能就業(yè)上來，到企業(yè)擔(dān)任程序開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、算法開發(fā)等工作。針對(duì)上述的專業(yè)定位以及對(duì)畢業(yè)生畢業(yè)去向的設(shè)計(jì)，我們從專業(yè)課程、培養(yǎng)計(jì)劃、實(shí)踐教學(xué)等教學(xué)環(huán)節(jié)做出了相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)及就業(yè)的實(shí)際需要。

(二)教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃的制訂

培養(yǎng)計(jì)劃是專業(yè)最重要的教學(xué)文件，對(duì)辦學(xué)重點(diǎn)的調(diào)整就是對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃的調(diào)整。我們一直致力于制訂合理、有效的培養(yǎng)計(jì)劃。2003年時(shí)，雖然在全國(guó)已有300多所院校開設(shè)了本專業(yè)，但是由于招生時(shí)間尚短，教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，培養(yǎng)計(jì)劃還處于試行階段。加之各個(gè)學(xué)校的側(cè)重點(diǎn)不同，對(duì)專業(yè)的理解與定位也不同，在制訂培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，缺乏有效的借鑒，出現(xiàn)了一些問題。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，通過專家論證，教師座談，學(xué)生意見反饋與用人單位調(diào)研等，對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行了多次調(diào)整。其中，計(jì)算機(jī)類課程是調(diào)整的重點(diǎn)，計(jì)算機(jī)技能是我們?yōu)閷W(xué)生設(shè)定的主要就業(yè)技能，所以在選擇開設(shè)的計(jì)算機(jī)類課程時(shí)，我們深入調(diào)研，與用人單位探討，了解社會(huì)需求發(fā)展的方向，依據(jù)最新的社會(huì)需求，設(shè)置相應(yīng)的課程。調(diào)整的主體思路是公共基礎(chǔ)課按照教育部規(guī)定執(zhí)行，學(xué)科課程確定為三個(gè)平臺(tái):數(shù)學(xué)類課程，計(jì)算機(jī)類課程，信息類課程。在數(shù)學(xué)類課程中，保留基礎(chǔ)數(shù)學(xué)類課程，刪除難度偏大的數(shù)學(xué)類課程，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性作用;計(jì)算機(jī)類課程面對(duì)社會(huì)需求設(shè)定，強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，突出計(jì)算機(jī)的工具特性;在信息類課程中，保留主干課程，突出信息學(xué)的主干特性。縱向上看，學(xué)科課程分為必修課、專業(yè)限選課兩個(gè)層次，通過必修課使學(xué)生具備專業(yè)基本技能、基本知識(shí)，通過專業(yè)限選課使學(xué)生具備自己的特色，體現(xiàn)“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑”的辦學(xué)思想。學(xué)科課程具體設(shè)置如表。

表1 信息與計(jì)算科學(xué)學(xué)科課程表

(三)師資建設(shè)

學(xué)科發(fā)展，師資是關(guān)鍵。專業(yè)要想有要有長(zhǎng)足的發(fā)展，就必須培養(yǎng)一支高水平的師資隊(duì)伍。在師資隊(duì)伍的建設(shè)中，青年教師的培養(yǎng)工作是最為重要的。青年教師是專業(yè)未來建設(shè)的主力，我們?cè)谶M(jìn)行專業(yè)建設(shè)的同時(shí)，大力開展對(duì)青年教師的培養(yǎng)工作。結(jié)合我系實(shí)際情況，主要從以下面幾個(gè)方面進(jìn)行培養(yǎng):一是以老帶新，提高教學(xué)水平。每門主干課程配備2～3名主講教師，形成教學(xué)小組，要求青年教師與老教師搭配。課程教學(xué)中，首先由教授、副教授主講，青年教師聽課，之后由青年教師與老教師輪流擔(dān)當(dāng)主講。二是鼓勵(lì)青年教師提升學(xué)歷，提高學(xué)術(shù)科研水平。鼓勵(lì)青年教師攻讀博士研究生或者做博士后，但是要求青年教師繼續(xù)深造的方向須符合專業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期規(guī)劃，與專業(yè)建設(shè)方向保持一致。這樣一舉兩得，既提高了教師自己的業(yè)務(wù)水平，同時(shí)也為專業(yè)未來的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三是鼓勵(lì)青年教師針對(duì)專業(yè)的教學(xué)改革，申報(bào)各級(jí)各類教學(xué)改革項(xiàng)目，進(jìn)行教學(xué)改革科研，對(duì)教學(xué)進(jìn)行有益的、必要的探索與嘗試。四是要求青年教師參加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，指導(dǎo)本科生的科技創(chuàng)新項(xiàng)目(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)立的本科生自主完成的科學(xué)研究活動(dòng))、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文。本著教學(xué)相長(zhǎng)的原則，促使青年教師在參與的過程中，提高指導(dǎo)學(xué)生的能力，積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深化對(duì)教學(xué)的體會(huì)，形成自己的教學(xué)認(rèn)識(shí)。通過幾年的發(fā)展，青年教師已經(jīng)成為專業(yè)建設(shè)的中堅(jiān)力量。

(四)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是整個(gè)教學(xué)過程中難度最大的部分，也是最能體現(xiàn)專業(yè)特色的環(huán)節(jié)。如何在這個(gè)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、突出專業(yè)特色，是我們一直在探討的問題。目前，專業(yè)設(shè)置的實(shí)踐教學(xué)包括校級(jí)公共課的實(shí)踐教學(xué)部分和計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)、數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文實(shí)習(xí)。校級(jí)公共課的實(shí)踐教學(xué)部分，由學(xué)校統(tǒng)一安排完成。專業(yè)自行安排的是數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)、計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文實(shí)習(xí)。其中的數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)主要是為了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力;計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)是鍛煉學(xué)生的計(jì)算機(jī)技能;畢業(yè)論文實(shí)習(xí)則是對(duì)整個(gè)本科學(xué)習(xí)階段各方面能力的一個(gè)綜合培養(yǎng)和鍛煉。

計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)是在理論課、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的基礎(chǔ)上，安排學(xué)生到實(shí)習(xí)基地(企事業(yè)單位)參加生產(chǎn)實(shí)踐。目前的計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)是:安排學(xué)生在實(shí)習(xí)基地進(jìn)行為期三周的實(shí)習(xí)，時(shí)間是第七學(xué)期的第八到第十周，實(shí)習(xí)的內(nèi)容是了解企事業(yè)單位的主要工作流程，學(xué)習(xí)基本的工作技能。目前我系有黑龍江計(jì)算中心和黑龍江信息中心兩個(gè)實(shí)習(xí)基地。實(shí)習(xí)準(zhǔn)備階段，參考學(xué)生意愿，將學(xué)生分配到兩個(gè)基地。學(xué)生在實(shí)習(xí)基地，第一周進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)，整理學(xué)校學(xué)習(xí)到的知識(shí)，講解新知識(shí)。第二、三周由實(shí)習(xí)基地的指導(dǎo)教師提出實(shí)際問題，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決問題。實(shí)習(xí)結(jié)束后，要求學(xué)生完成實(shí)習(xí)報(bào)告和實(shí)習(xí)日志。計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)是計(jì)算機(jī)類課程板塊的延伸，通過實(shí)際問題的解答，鍛煉學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力，提高就業(yè)能力。在實(shí)習(xí)基地三周的工作體驗(yàn)，也為學(xué)生提供了身份轉(zhuǎn)換的緩沖期，使其認(rèn)識(shí)到學(xué)生與工作者兩種身份的區(qū)別。

數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)主要是體現(xiàn)專業(yè)強(qiáng)調(diào)的培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，我們還要求學(xué)生同步完成畢業(yè)論文的初步框架設(shè)計(jì)。數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)期間，學(xué)生由畢業(yè)論文指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，在信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行六周的實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)的內(nèi)容是針對(duì)一個(gè)實(shí)際問題，建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，求解模型，解決問題，并完成數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)報(bào)告。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生嘗試將之前所學(xué)的知識(shí)結(jié)合起來，綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)知識(shí)，通過解決問題的過程提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。在選擇數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)中要解決的實(shí)際問題時(shí)，突出農(nóng)業(yè)特色，利用學(xué)校的資源，鼓勵(lì)學(xué)生選擇農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、校園生活的實(shí)際問題，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的預(yù)測(cè)，大學(xué)生消費(fèi)情況調(diào)查等。對(duì)數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)問題的深入研究將成為學(xué)生的畢業(yè)論文，所以實(shí)習(xí)的末期學(xué)生需完成畢業(yè)論文整體框架的初步設(shè)計(jì)。這個(gè)實(shí)習(xí)結(jié)束，學(xué)生需提交實(shí)習(xí)報(bào)告，以實(shí)習(xí)報(bào)告考核學(xué)生的實(shí)習(xí)情況。

撰寫畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段最后的環(huán)節(jié)，學(xué)生將用一個(gè)學(xué)期的時(shí)間來完成。通過畢業(yè)論文指導(dǎo)教師與學(xué)生之間一對(duì)一的輔導(dǎo)，為學(xué)生提供能力上的又一次升華。在畢業(yè)論文完成階段，論文指導(dǎo)教師將努力使學(xué)生具備:分析問題、文獻(xiàn)檢索、問題解決、論文寫作、表達(dá)等方面的能力。在6月初，將進(jìn)行論文答辯工作，由四至五名教師組成答辯委員會(huì)，對(duì)學(xué)生的畢業(yè)論文給出答辯成績(jī)。畢業(yè)論文實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的主要問題是，學(xué)生要投入的精力不足。在第八學(xué)期，學(xué)生要找工作、參加面試，以及參加研究生考試復(fù)試等，這必然會(huì)影響學(xué)生對(duì)撰寫畢業(yè)論文的投入。面對(duì)這樣的問題，我們的解決策略是:加長(zhǎng)時(shí)間，以保障畢業(yè)論文的質(zhì)量。在第七學(xué)期的數(shù)學(xué)建模實(shí)習(xí)中加入畢業(yè)論文實(shí)習(xí)的內(nèi)容，并把第七學(xué)期結(jié)束后的寒假也納入到畢業(yè)論文實(shí)習(xí)中。從幾年的畢業(yè)論文情況看，這樣的方式有效地保證了畢業(yè)論文的質(zhì)量。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)經(jīng)過多年的建設(shè)，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，各項(xiàng)教學(xué)工作規(guī)范、合理，教學(xué)效果顯著。專業(yè)建設(shè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，專業(yè)定位明確，培養(yǎng)計(jì)劃符合時(shí)代特色，青年教師師資水平顯著提高，實(shí)踐教學(xué)特色鮮明。

二、問題與展望

雖然，十余年間全國(guó)已有超過400所高等院校開設(shè)了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)，但是該專業(yè)仍然是一個(gè)新專業(yè)。在專業(yè)快速發(fā)展的背景下，距離專業(yè)成熟，還有很多工作要做。就目前各校的專業(yè)建設(shè)情況來說，仍存在一些亟待解決的問題:很多課程沒有適合的教材，雖然部分課程已經(jīng)開始編寫校內(nèi)教材，但是教材的成熟尚需時(shí)間;社會(huì)對(duì)本專業(yè)的認(rèn)知度不高，很多企業(yè)將該專業(yè)混同于計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)，加之當(dāng)前的就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻，導(dǎo)致就業(yè)率仍然不能有效提升;專業(yè)的學(xué)習(xí)難度大于其他專業(yè)，還存在少部分學(xué)生的厭學(xué)情緒。針對(duì)這些問題開展的教學(xué)改革與教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，將是下一階段專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。

［1］張韻華，鄧建松，岳興業(yè).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)數(shù)學(xué)系“信息與計(jì)算科學(xué)”專業(yè)建設(shè)探索［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2009(4):4～8.

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［5］龔日朝.“以特色取勝”建設(shè)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的新型思路與實(shí)踐［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2004，20(3):12～15.

［6］信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)教學(xué)規(guī)范(試行稿)［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2003(2):6～10.

［7］朱榮勝，任永泰，焦揚(yáng)，杜晶.數(shù)學(xué)開放實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的研究［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2009，7(4):25 ～27.

Reformation and Practice of Information and Computing Science Department’s Specialty Construction in Higher Education Institutes of Agriculture

Li Fangge，Yin Haidong，Ren Yongtai，Liu Zhenzhong
(Northeast Agricultural University，Harbin Heilongjiang 150030)

Information and computing science is formed of information science，computational mathematics and compute science.It is an important branch of mathematical course.We summarized the specialty construction progress of information and computing science in Northeast Agricultural University，from the location of the specialty，the training of teachers，teaching program and practice teaching.And we also pointed out some questions in the construction process.This will offer references to the same kind of specialties.

information and computing science，specialty construction，practice

G642.0

A

1672-3805(2011)06-0026-04

2011－06－06

2009年黑龍江省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目“高等學(xué)?！畔㈩悺瘜I(yè)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)的研究”;東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院教學(xué)研究基金資助項(xiàng)目“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的研究與實(shí)踐”(編號(hào):2009010)

李放歌(1978－)，女，黑龍江哈爾濱人，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院講師;研究方向:數(shù)學(xué)及應(yīng)用數(shù)學(xué)