信息與計算科學(xué)專業(yè)課程體系改革的重構(gòu)

祖 力，張曉穎

(長春大學(xué) 理學(xué)院，長春 130022)

信息與計算科學(xué)專業(yè)是1998年由教育部對本科信息論、計算數(shù)學(xué)(或計算數(shù)學(xué)與應(yīng)用軟件)、運籌學(xué)等專業(yè)調(diào)整合并而來的。信息與計算科學(xué)專業(yè)是以信息領(lǐng)域為背景，數(shù)學(xué)與信息、管理相結(jié)合的交叉學(xué)科專業(yè)，涉及數(shù)學(xué)、信息學(xué)、計算機科學(xué)相關(guān)學(xué)科培養(yǎng)的學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能熟練地使用計算機，初步具備在信息與計算科學(xué)領(lǐng)域的某個方向上從事科學(xué)研究，解決實際問題，設(shè)計開發(fā)有關(guān)軟件的能力。全國已有300多所高校開辦此專業(yè)，但由于該專業(yè)成立較晚，多數(shù)高校存在辦學(xué)經(jīng)驗不足，課程體系不合理，在培養(yǎng)學(xué)生過程中出現(xiàn)一些問題，其中包括:①專業(yè)特色不突出。由于該專業(yè)是數(shù)學(xué)，信息和管理的交叉學(xué)科，涉及到的內(nèi)容較多，很多學(xué)校的課程設(shè)置雜而不精，沒能將該專業(yè)的特色體現(xiàn)出來，這樣培養(yǎng)出的學(xué)生也沒有明確的特長，缺乏市場競爭力;②課程設(shè)置不能根據(jù)社會需求靈活設(shè)置?？萍佳该桶l(fā)展，社會飛速前進(jìn)，學(xué)生就業(yè)機會與挑戰(zhàn)并存，面對日益更新的知識，課程體系卻一成不變，不能及時將所需與所學(xué)合理的聯(lián)系起來，必將導(dǎo)致學(xué)生不想學(xué)，出現(xiàn)就業(yè)難的問題，而就業(yè)率卻關(guān)系到高校的招生與口碑。③培養(yǎng)目標(biāo)及就業(yè)方向不明確。由于缺乏目標(biāo)，課程安排勢必會非常零散，沒有明確的主線，學(xué)生的基礎(chǔ)課程不能在后續(xù)的專業(yè)課程中得以應(yīng)用，理論課程不能很好的指導(dǎo)實踐，這對培養(yǎng)學(xué)生的能力及將來的就業(yè)和繼續(xù)深造有一定影響。

經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，和對課程設(shè)置中存在問題的反復(fù)思考與研究，在課程體系改革中總結(jié)了一些經(jīng)驗。構(gòu)建信息與計算科學(xué)專業(yè)科學(xué)合理的課程體系將從以下幾方面進(jìn)行討論。

1 專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)明確，突出專業(yè)特色

專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位要準(zhǔn)確，這涉及到學(xué)生的就業(yè)也影響到專業(yè)未來的招生。各高校根據(jù)已有的基礎(chǔ)，師資的情況及自身特點確定的培養(yǎng)目標(biāo)各不相同，主要包括:①數(shù)值計算與運籌;②信息科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用;③應(yīng)用軟件等。有些高校是兼顧兩個或多個培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)課程相同，在選修課程中加以區(qū)分，學(xué)生根據(jù)自身特點和喜好選擇適合自己的課程，也是較好的方式。圍繞“強基礎(chǔ)、寬口徑、重實際、有側(cè)重、創(chuàng)特色”的辦學(xué)理念，我系開始新一輪的人才培養(yǎng)模式改革的探索。所謂“強基礎(chǔ)”即加強基礎(chǔ)課程和專業(yè)知識的培養(yǎng)，重視基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的設(shè)置。信息與計算科學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，這是信息與計算科學(xué)系學(xué)生與計算機專業(yè)和通信工程專業(yè)學(xué)生的主要區(qū)別之一，也是信息與計算科學(xué)專業(yè)之所以受歡迎的主要原因。該專業(yè)應(yīng)在第一、二學(xué)年安排一定課時的計算機基礎(chǔ)和高級語言課程，使學(xué)生能夠盡早得到計算機能力訓(xùn)練。以此為基礎(chǔ)展開專業(yè)課程的教學(xué)工作?！皩捒趶健笔沁m應(yīng)當(dāng)前本科進(jìn)行“通才教育”的辦學(xué)理念。應(yīng)在強化基礎(chǔ)課教育的基礎(chǔ)上，有效根據(jù)學(xué)校特點和社會的需求找準(zhǔn)專業(yè)方向，合理設(shè)置專業(yè)課程。做到改變以往只注重知識的傳授，不考慮學(xué)生能力培養(yǎng)，只注重專業(yè)課程內(nèi)容，不考慮市場需要的做法。注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、知識水平和素質(zhì)結(jié)構(gòu)。專業(yè)方向應(yīng)突出重點，使學(xué)生學(xué)有所長，且知識面廣。加大方向選修課的力度?？筛鶕?jù)學(xué)生情況和學(xué)生的就業(yè)選擇合理引導(dǎo)其選擇相應(yīng)的方向選修課?！爸貙嶋H”是指以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識為目標(biāo)，對應(yīng)于基礎(chǔ)理論課和專業(yè)課開設(shè)的同時開設(shè)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力和想象力的實驗課程和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中促進(jìn)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，體現(xiàn)基本理論的實驗內(nèi)容應(yīng)占相當(dāng)?shù)谋戎?，達(dá)到理論指導(dǎo)實踐，實踐鞏固和加深理論知識理解的目的。同時加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力，通過實踐環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生對不同課程知識體系的融合，幫助學(xué)生對整個知識體系的認(rèn)知和理解。信息與計算科學(xué)專業(yè)與計算機應(yīng)用密不可分，將計算機技術(shù)應(yīng)用到其專業(yè)中去，此類實驗應(yīng)以中級實驗和部分綜合實驗為主?！坝袀?cè)重”構(gòu)建理論和實踐相結(jié)合的分層次的課程設(shè)置: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。應(yīng)根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，突出專業(yè)特色。①一些高校工科較強，確立以理為主，理工結(jié)合，注重科學(xué)計算基礎(chǔ)，重點培養(yǎng)軟件開發(fā)和信息技術(shù)應(yīng)用能力;②有些高校是信息專業(yè)是從計算數(shù)學(xué)發(fā)展來的，專業(yè)特色體現(xiàn)為數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的科學(xué)計算方向;③還有包括數(shù)學(xué)軟件在內(nèi)的應(yīng)用軟件方向。這樣通過利用各學(xué)校師資的優(yōu)勢才能更好的體現(xiàn)其特色，培養(yǎng)出理論知識和實踐能力都較強的學(xué)生。

2 合理安排基礎(chǔ)課與專業(yè)課的課時和教學(xué)內(nèi)容

信息與計算科學(xué)專業(yè)應(yīng)以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)。所以基礎(chǔ)課程中數(shù)學(xué)課程的比例不能過少，課時的安排應(yīng)該合理，培養(yǎng)學(xué)生不僅能掌握解題技巧更應(yīng)該理解其中的數(shù)學(xué)思想，培養(yǎng)邏輯思維能力。以此夯實的理論知識為基礎(chǔ)開展專業(yè)課程的教學(xué)，專業(yè)課應(yīng)根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)安排的精而不雜，將重要的講深講透。

教學(xué)內(nèi)容可適當(dāng)?shù)姆譃椤肮潭ú蛔儭焙汀办`活設(shè)置”兩部分。所謂“固定不變”是指某些基礎(chǔ)知識作為固定授課內(nèi)容學(xué)時和內(nèi)容不變，是教學(xué)重要，要求學(xué)生理解其內(nèi)涵掌握其思想。以數(shù)學(xué)分析課程為例，極限、積分、微分、級數(shù)等內(nèi)容是數(shù)學(xué)課程中最基本的理論內(nèi)容，這些內(nèi)容貫穿到整個數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)中，因此，這些概念的講授應(yīng)作為“固定不變”，而習(xí)題的安排應(yīng)根據(jù)學(xué)生的具體情況設(shè)置。所謂“靈活設(shè)置”是指應(yīng)用性較強和提高學(xué)生能力的內(nèi)容，應(yīng)加強和用人單位的合作，根據(jù)市場和用人單位的需要設(shè)置，內(nèi)容可選。這樣就可改變教學(xué)大綱和授課內(nèi)容一成不變，高校教學(xué)和社會需要嚴(yán)重脫節(jié)的問題。

3 合理設(shè)置實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

根據(jù)本專業(yè)的特點，無論是數(shù)值計算，應(yīng)用軟件還是信息科學(xué)與技術(shù)都涉及到較多的實踐環(huán)節(jié)。如何將實踐環(huán)節(jié)安排的合理，既能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力解決實際問題，又不過多過繁，通過對幾門課程的分析給出以下幾點建議:①數(shù)學(xué)建模課程是很多高校理科專業(yè)開設(shè)的課程，能夠很好的鍛煉學(xué)生運用數(shù)學(xué)和專業(yè)知識解決問題的能力，建議結(jié)合實例講解內(nèi)容并安排一周左右的課程實習(xí)，教師給予一定的指導(dǎo);②針對某些理論性較強的計算機基礎(chǔ)課如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，應(yīng)加強算法的講解，結(jié)合課內(nèi)上機練習(xí)就能使學(xué)生理解算法的實現(xiàn)，可以不設(shè)置單獨的實踐環(huán)節(jié);③針對操作性較強的課程如Java程序設(shè)計，應(yīng)多設(shè)置課內(nèi)上機，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫等知識設(shè)置綜合的實踐環(huán)節(jié)，以達(dá)到學(xué)生綜合運用知識的能力。將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)落到實處，加強企業(yè)與學(xué)校的聯(lián)系，建立校企合作關(guān)系。實行“請進(jìn)來，走出去”的實踐教學(xué)路線，即請企業(yè)講師到校指導(dǎo)學(xué)生實踐操作，將企業(yè)的實戰(zhàn)項目，工作流程帶到學(xué)校。在第三、四學(xué)年安排適當(dāng)?shù)膶嵺`環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠深入企業(yè)參加到具體的項目中去，能夠盡早的讓學(xué)生感受企業(yè)文化，為學(xué)生畢業(yè)后能夠盡快融入企業(yè)奠定良好基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(論文)是本科教學(xué)中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，畢業(yè)論文質(zhì)量能夠體現(xiàn)學(xué)生知識掌握程度、專業(yè)素質(zhì)和應(yīng)用知識解決問題的能力，也關(guān)系到學(xué)生在就業(yè)中的競爭力。如果第八學(xué)期學(xué)生在企業(yè)實習(xí)，校內(nèi)外的導(dǎo)師能夠根據(jù)學(xué)生參與項目的實際情況指導(dǎo)學(xué)生制定論文題目，并完成畢業(yè)論文的撰寫工作，一定能達(dá)到鍛煉學(xué)生理論與實踐相結(jié)合，提高創(chuàng)新意識和處理實際問題的能力。學(xué)生畢業(yè)論文能夠得到校內(nèi)外教師的共同幫助和監(jiān)督，答辯工作也可以根據(jù)需要由校內(nèi)外教師共同完成，這樣通過專業(yè)實訓(xùn)與項目開發(fā)，使畢業(yè)論文更具原創(chuàng)性，能夠大大提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量與水平，杜絕以往本科畢業(yè)論文比較空泛，沒有實際內(nèi)容的現(xiàn)象。

4 改革教學(xué)方法，以提高本專業(yè)人才的社會適應(yīng)能力

(1)改變以往教師教，學(xué)生聽的教學(xué)方法，以啟發(fā)式教學(xué)方法為主，幫助學(xué)生樹立自主學(xué)習(xí)的研究型學(xué)習(xí)方式。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)，課程復(fù)習(xí)的好習(xí)慣。針對課程的特點，可以讓學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容，教師可以在課堂通過提問，或課后通過作業(yè)形式進(jìn)行驗收，提高學(xué)生的自學(xué)能力。針對某些解法較多的教學(xué)內(nèi)容，可以采用課堂討論的模式，學(xué)生通過交流能夠思考多種方法的優(yōu)缺點，便于記憶和應(yīng)用。通過主動學(xué)習(xí)的方式，學(xué)生有了極大地成就感，又由于在溝通過程中，學(xué)生可以互相啟發(fā)，共同進(jìn)步，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果也會大大提高。教師主要講解難點問題，幫助學(xué)生加強對知識的理解，減少課堂教學(xué)的時間，為學(xué)生創(chuàng)造獨立思考的空間，加強和學(xué)生的課堂溝通和交流，有助于了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)習(xí)效果，及早發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

(2)采用引導(dǎo)學(xué)習(xí)與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，幫助學(xué)生完成從被迫學(xué)習(xí)到熱愛學(xué)習(xí)的過程。培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生歸納和總結(jié)的能力。這需要教師改變，認(rèn)為講的多就代表講的好的傳統(tǒng)教學(xué)觀念，鼓勵學(xué)生提問題，教師應(yīng)宏觀把握，指導(dǎo)學(xué)生完成微觀分析和解決問題。

(3)針對不同教學(xué)內(nèi)容，引入案例輔助教學(xué)。在討論課上，將學(xué)生分組，學(xué)生通過對具體模型和案例的研究，通過討論形式最后提交小組的解決方案，鍛煉學(xué)生的集體協(xié)作能力。學(xué)生在對具體問題的分析和解決中，能夠體會到自身的價值，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、自主學(xué)習(xí)的能力。

5 結(jié)語

信息與計算科學(xué)專業(yè)是一個全新的專業(yè)，隨著社會和科技的發(fā)展，如何有特色的辦好這個專業(yè)需要在辦學(xué)過程中不斷摸索。課程設(shè)置是高校教學(xué)中一個重要的環(huán)節(jié)，它的好壞影響著教師授課的情況和學(xué)生學(xué)習(xí)效果，也影響著學(xué)生就業(yè)和本專業(yè)未來的招生。所以對課程體系的分析和改革將是一個持續(xù)和反復(fù)的過程，是值得我們不斷去探討和深入研究的課題。

［1］教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會.信息與計算科學(xué)專業(yè)教學(xué)規(guī)范［J］.2003(1):165-167.

［2］張維忠.數(shù)學(xué)課程與教學(xué)研究［M］.杭州:浙江大學(xué)出版社，2008.

［3］邱建國，楊波.創(chuàng)新教育體系構(gòu)建［J］.華北工學(xué)院學(xué)報:社科版，2003(1):83-85.

［4］魯海燕.《信息系統(tǒng)分析與設(shè)計》課程教學(xué)方法的探討［J］.無錫教育學(xué)院學(xué)報，2003(1):56-57.