信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革與實(shí)踐

張燕新，吳青春

在社會(huì)信息化的背景下，高等教育趨于大眾化發(fā)展，我國(guó)高等學(xué)校都將人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位于培養(yǎng)富有時(shí)代特點(diǎn)的全面發(fā)展的應(yīng)用復(fù)合型人才，并根據(jù)這一目標(biāo)，及時(shí)調(diào)整高校現(xiàn)有的傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，進(jìn)行整合與改革。在此背景下，信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“信息專(zhuān)業(yè)”） 也逐漸演變成以信息領(lǐng)域?yàn)楸尘?，基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、運(yùn)籌與控制科學(xué)等眾多學(xué)科相互結(jié)合的一個(gè)新型交叉學(xué)科。

經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，信息專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)已明確為培養(yǎng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能熟練地使用計(jì)算機(jī)，初步具備在信息與計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域的某個(gè)方向上從事科學(xué)研究，解決實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)有關(guān)軟件的能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。與此培養(yǎng)目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的，信息專(zhuān)業(yè)的教學(xué)核心問(wèn)題就是培養(yǎng)具有一定實(shí)踐操作能力、工程素養(yǎng)及創(chuàng)新精神的應(yīng)用復(fù)合型人才。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就亟需對(duì)信息專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革創(chuàng)新，構(gòu)建一套適用于培養(yǎng)信息專(zhuān)業(yè)應(yīng)用復(fù)合型人才且與理論教學(xué)相匹配的實(shí)踐教學(xué)體系。

信息專(zhuān)業(yè)是數(shù)學(xué)類(lèi)大專(zhuān)業(yè)的一個(gè)分支，與傳統(tǒng)的信息科學(xué)或者計(jì)算機(jī)科學(xué)相比，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)運(yùn)用專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)及實(shí)踐技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)手操作能力。根據(jù)信息專(zhuān)業(yè)的這一特點(diǎn)，在教學(xué)上，既要突出數(shù)學(xué)的強(qiáng)基礎(chǔ)，又要體現(xiàn)與現(xiàn)代信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)緊密聯(lián)系。所以，信息專(zhuān)業(yè)在實(shí)踐教學(xué)方面需要進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)并加強(qiáng)。

1 實(shí)踐教學(xué)研究與現(xiàn)狀分析

教育部高等學(xué)校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2009年公布的《信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“專(zhuān)業(yè)規(guī)范”）中對(duì)信息專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格素質(zhì)結(jié)構(gòu)中專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的要求是：具備較扎實(shí)的數(shù)學(xué)知識(shí)，學(xué)會(huì)“數(shù)學(xué)方式”的理性思維和科學(xué)的研究方法，能夠?qū)?shí)際問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型，能夠用規(guī)范的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)自己的思想，具備求實(shí)創(chuàng)新意識(shí)[1-2]。

根據(jù)專(zhuān)業(yè)規(guī)范要求，在制定信息專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案及辦學(xué)過(guò)程中都應(yīng)該注意信息專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，在保留數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)與信息控件技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等學(xué)科的融合，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)。但是，由于種種原因，在信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中，仍存在以下不足：

（1） 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法相對(duì)滯后。由于信息專(zhuān)業(yè)來(lái)源于數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，所以大部分教學(xué)內(nèi)容及師資隊(duì)伍也來(lái)源于數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，這就導(dǎo)致了在實(shí)踐教學(xué)中，其內(nèi)容及方法總與數(shù)學(xué)有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，具體表現(xiàn)在實(shí)踐內(nèi)容與數(shù)學(xué)比較接近，沒(méi)有真正體現(xiàn)信息專(zhuān)業(yè)加強(qiáng)實(shí)踐能力的特點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)，信息專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐類(lèi)（含實(shí)驗(yàn)課、課程實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)或者實(shí)習(xí)類(lèi)課程）都從屬或者依附于某一門(mén)理論課程，實(shí)踐類(lèi)課程的核心內(nèi)容存在一定的重復(fù)性。其次，教學(xué)方法還是以傳統(tǒng)的課堂教學(xué)為主，學(xué)生獨(dú)立的實(shí)踐時(shí)間相對(duì)較少，而且除課程實(shí)驗(yàn)課以外的實(shí)踐課程通常在課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行，也就是一般在學(xué)期期末期間進(jìn)行，由于此時(shí)學(xué)生會(huì)投入到期末考試的復(fù)習(xí)中，沒(méi)有過(guò)多的精力用于實(shí)踐課程，對(duì)其重視程度也不夠，從而達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果[5]。

（2） 現(xiàn)有教學(xué)資源不能滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)需求。在大部分高校中，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的經(jīng)費(fèi)投入不足是信息專(zhuān)業(yè)面臨的普遍現(xiàn)象，這就導(dǎo)致了實(shí)踐類(lèi)課程部分內(nèi)容可能流于形式或者形同虛設(shè)，從事實(shí)踐類(lèi)課程教學(xué)的教師往往積極性不高。特別是近幾年來(lái)，隨著高校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，信息專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備跟不上擴(kuò)招的幅度，或者硬件設(shè)備已使用多年，相對(duì)比較陳舊。比如我校信息專(zhuān)業(yè)實(shí)踐機(jī)房的部分PC機(jī)還是2006年左右購(gòu)買(mǎi)的，且設(shè)備也不是屬于同一批次，造成了設(shè)備的維護(hù)、軟件的安裝均存在一定的局限性，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)在低水平階段徘徊，不能有所發(fā)展創(chuàng)新，嚴(yán)重影響了學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，進(jìn)而影響了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

（3） 實(shí)踐教學(xué)體系不健全，缺乏實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。目前，普遍存在激勵(lì)教師投入實(shí)踐教學(xué)的機(jī)制不夠健全，實(shí)踐教學(xué)缺乏有效的質(zhì)量監(jiān)控體系，缺少與信息專(zhuān)業(yè)相對(duì)口的實(shí)踐教學(xué)基地等問(wèn)題。學(xué)校一般較重視理論教學(xué)，而忽視實(shí)踐教學(xué)，使得部分實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與環(huán)節(jié)只限于理論上，并不能真正實(shí)施到實(shí)踐中去，雖然在培養(yǎng)方案中增加了實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，但是學(xué)生真正實(shí)踐的機(jī)會(huì)卻很少，收到的效果甚微。

（4） 實(shí)踐教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)定考核不夠科學(xué)。應(yīng)用型人才是指具備知識(shí)、能力和素質(zhì)三位一體的復(fù)合型人才，但是，信息專(zhuān)業(yè)目前的實(shí)踐類(lèi)課程的考核方法大部分仍停留在對(duì)知識(shí)掌握程度的評(píng)價(jià)階段。大多數(shù)情況下，仍以最終的課程設(shè)計(jì)（或者實(shí)習(xí)）報(bào)告作為學(xué)生課程成績(jī)?cè)u(píng)定的主要依據(jù)，甚至有的課程還以書(shū)面考試的形式來(lái)給出學(xué)科成績(jī)，總體上沒(méi)有結(jié)合信息專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，而形成科學(xué)、有效的學(xué)生實(shí)踐能力的綜合評(píng)價(jià)體系。

2 實(shí)踐教學(xué)改革

2.1 實(shí)踐教學(xué)改革必須遵循的原則

根據(jù)專(zhuān)業(yè)規(guī)范要求，結(jié)合信息與計(jì)算專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，在制定實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的時(shí)候，主要遵循以下幾個(gè)原則[3]：

（1）需求性原則。實(shí)踐教學(xué)最終是為了讓學(xué)生學(xué)以致用，所以在實(shí)踐教學(xué)中要以社會(huì)需求為導(dǎo)向，根據(jù)社會(huì)需求調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生熟練掌握一至兩門(mén)計(jì)算機(jī)技能，在將來(lái)的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中擁有致勝的法寶。

（2）效益發(fā)展性原則。實(shí)踐教學(xué)除了滿(mǎn)足學(xué)生就業(yè)需求外，還要滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)定位目標(biāo)及專(zhuān)業(yè)發(fā)展提高目標(biāo)的要求。既要能充分利用現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)資源，提高教學(xué)效率，同時(shí)又能促進(jìn)本專(zhuān)業(yè)健康積極的良性發(fā)展，在信息計(jì)算專(zhuān)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中起到舉足輕重的支撐作用。

（3）優(yōu)秀性原則。整合原有的師資隊(duì)伍、軟硬件資源，設(shè)置學(xué)科前沿專(zhuān)業(yè)課程以及能夠體現(xiàn)學(xué)科特色與水平、發(fā)揚(yáng)學(xué)院辦學(xué)整體優(yōu)勢(shì)的專(zhuān)業(yè)課課程。

2.2 實(shí)踐教學(xué)的建議及成效

根據(jù)信息與計(jì)算專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀及改革原則，結(jié)合師資條件及辦學(xué)條件，我校從以下幾個(gè)方面對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革[4]：

（1）加強(qiáng)基礎(chǔ)課的實(shí)踐。C語(yǔ)言是學(xué)生第一門(mén)接觸到的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，由于它具有非常好的編程思維培養(yǎng)特點(diǎn)。所以，在大一新生時(shí)就一再?gòu)?qiáng)調(diào)該課程的重要性，并與任課教師積極溝通，增加具有一定動(dòng)手能力的綜合練習(xí)題，并且通過(guò)學(xué)期綜合課程設(shè)計(jì)，達(dá)到綜合應(yīng)用C語(yǔ)言的目的。

（2）增加專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)踐教學(xué)。C++程序設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息與計(jì)算科學(xué)計(jì)算機(jī)模塊非常重要的兩門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，關(guān)系到后繼課程的教學(xué)質(zhì)量。所以，在這兩門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程中，任課教師力爭(zhēng)在講授完基礎(chǔ)概念的同時(shí)，一方面，與后續(xù)課程進(jìn)行結(jié)合教學(xué)，另一方面，也與實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)合，從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)講授相對(duì)抽象的理論知識(shí)。事實(shí)證明，該方法取得了一定的效果。

（3）根據(jù)社會(huì)需求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。自2000年信息與計(jì)算專(zhuān)業(yè)創(chuàng)辦以來(lái)，該專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐性課程就從數(shù)學(xué)實(shí)踐向計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)變，具體的有：1）將原來(lái)獨(dú)立開(kāi)設(shè)的數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件Matlab、Mathematic等的教學(xué)融入到相應(yīng)的課程，如數(shù)學(xué)模型、數(shù)值分析等課程中去，轉(zhuǎn)而開(kāi)設(shè)程序設(shè)計(jì)中軟件建模工具Power Designer。2） 由原來(lái)單一性的C/S軟件開(kāi)發(fā)模式轉(zhuǎn)變?yōu)锽/S與C/S共存的開(kāi)發(fā)，為學(xué)生就業(yè)增加競(jìng)爭(zhēng)籌碼。同時(shí)，根據(jù)社會(huì)需求，將國(guó)內(nèi)使用頻率不是很高的PHP轉(zhuǎn)為非常受歡迎的JSP。3） 將課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)周的教學(xué)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，使其提前進(jìn)行且更加連續(xù)，這樣有利于學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間地參與實(shí)踐，且能有更多的時(shí)間去準(zhǔn)備就業(yè)或者考研。

（4）走出校門(mén)，與企業(yè)互動(dòng)。從大二的認(rèn)知實(shí)習(xí)開(kāi)始，就引導(dǎo)學(xué)生積極與社會(huì)接觸，培養(yǎng)其與社會(huì)接軌的意識(shí)。同時(shí)，在學(xué)生學(xué)習(xí)期間，不定期地邀請(qǐng)校外軟件企業(yè)或者請(qǐng)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)來(lái)我院訪問(wèn)，給在校的信息與計(jì)算專(zhuān)業(yè)的學(xué)生更新社會(huì)需求信息，注入新的知識(shí)能量，讓其在學(xué)習(xí)的同時(shí)，也不斷調(diào)整自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，為將來(lái)就業(yè)存儲(chǔ)能量。

（5）加強(qiáng)信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的特色。信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)定位是從事軟件開(kāi)發(fā)，但是與計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)存在一定的區(qū)別，主要體現(xiàn)為：第一，信息專(zhuān)業(yè)的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)，在計(jì)算機(jī)課程的授課過(guò)程中，可注重算法思想的培養(yǎng)，學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)也在這方面存在一定的優(yōu)勢(shì)，部分學(xué)生可從事研究性工作。第二，與企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)相結(jié)合，在現(xiàn)有研究生專(zhuān)業(yè)及產(chǎn)學(xué)研基礎(chǔ)的條件下，讓本科生接觸實(shí)際企業(yè)開(kāi)發(fā)所需的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注并學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，為其將來(lái)就業(yè)或者從事研究積累最新的開(kāi)發(fā)技術(shù)或者行業(yè)背景。

經(jīng)過(guò)最近幾年的不斷調(diào)整，現(xiàn)在信息與計(jì)算專(zhuān)業(yè)已形成了非常清晰的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。特別在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，已取得了非常不錯(cuò)的成績(jī)，表1反映了近三年來(lái)該專(zhuān)業(yè)從事計(jì)算機(jī)實(shí)踐開(kāi)發(fā)的比例：

表1 信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)軟件開(kāi)發(fā)就業(yè)比例

從表1可以看出，信息與計(jì)算專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)已成功從教學(xué)走到了學(xué)生就業(yè)層面，走出了自己的特色。

3 結(jié)語(yǔ)

信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)以創(chuàng)專(zhuān)業(yè)特色為目標(biāo)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以學(xué)生就業(yè)為目的，在不斷的改革探索中初步取得了成功。但是，在以后的改革中，還存在很多可變的因素，對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)提出新的挑戰(zhàn)，當(dāng)然也帶來(lái)了新的機(jī)遇。

[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)數(shù)學(xué)類(lèi)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)規(guī)范:試行稿[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2003,19(1):6-10.

[2]教育部數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)數(shù)學(xué)類(lèi)指導(dǎo)分委員會(huì).關(guān)于《信息與計(jì)算科學(xué)》專(zhuān)業(yè)辦學(xué)現(xiàn)狀與專(zhuān)業(yè)建設(shè)相關(guān)問(wèn)題的調(diào)查報(bào)告[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2003,19(1):1-5.

[3]趙潔紅.引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)——任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式[J].中國(guó)電力教育,2007,(3):63-65.

[4]岑仲迪,奚李峰.信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2009,(6):1-5.