信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)探究

馮建中 （長江大學信息與數(shù)學學院，湖北 荊州434023）

信息與計算科學專業(yè)是以信息科學和信息處理與工程計算為背景，由信息科學、計算科學、運籌學與控制科學等學科交叉滲透而形成的一個數(shù)學學科專業(yè)。目前開辦信息與計算科學專業(yè)的院校有500多所，除北京大學、復旦大學等少數(shù)研究型重點院校外，多數(shù)院校的辦學目標都定位于培養(yǎng)應用型專門人才。長江大學自從1998年開始開辦該專業(yè)，一直在不斷探索該專業(yè)的發(fā)展之道。李大潛院士曾指出：“數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，《數(shù)學建?！返慕虒W及競賽是實施素質(zhì)教育的有效途徑”。下面，筆者主要從數(shù)學建模和信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)兩者結合的必要性和具體舉措2個方面來探討信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)。

1 數(shù)學建模與信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)結合的必要性

1．1 信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)中的創(chuàng)新能力、實際動手能力提高需要數(shù)學建模

應用、實踐與創(chuàng)新是當前快速發(fā)展的經(jīng)濟社會對大學生的必然要求，也是社會進步和人類向前發(fā)展的關鍵［1］。具有創(chuàng)新意識的信息與計算科學專業(yè)應用型人才的基本特征應至少包涵2點：一是較強的實踐能力和綜合素質(zhì)，二是具有創(chuàng)新精神，也就是說能憑借扎實的理論基礎和寬厚的專業(yè)知識面，將所具備的知識進行合理并能不斷革新和創(chuàng)造。在當前高等教育由 “精英型”向 “普通型”過渡的時代背景下，信息與計算科學專業(yè)大學生的能力應集中體現(xiàn)在應用、實踐與創(chuàng)新能力。提高信息與計算科學專業(yè)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，既是經(jīng)濟社會發(fā)展對人才素質(zhì)的要求，也是學生自我發(fā)展和增強就業(yè)競爭力的現(xiàn)實需要。數(shù)學建模是實際問題與數(shù)學理論之間的紐帶，通過數(shù)學建模的學習和訓練，可以讓學生真正理解所學的數(shù)學知識，提高學生的計算機應用能力，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生初步的科研能力。

1．2 數(shù)學建模很好地契合信息與計算科學專業(yè)要求，突出信息與計算科學專業(yè)特點

信息與計算科學專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)應具有良好的數(shù)學素養(yǎng)，掌握信息科學和計算科學的基本理論和方法，受到科學研究的初步訓練，能運用所學知識和熟練的計算機技能解決實際問題。畢業(yè)生能在科技、教育、信息產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟金融等部門從事研究、教學、應用開發(fā)和管理工作，并且信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)目標主要包括扎實數(shù)學基礎和較強應用能力，只有這樣才能在激烈的市場競爭中爭得一席之地。而數(shù)學建模過程需要扎實的數(shù)學基礎、敏銳的洞察力和想象力，能用數(shù)學的語言和方法去描述、求解、解釋和驗證現(xiàn)實問題的過程，它是在數(shù)學知識與現(xiàn)實問題之間架設橋梁的一項創(chuàng)造性科研活動，所以數(shù)學建模課程有利于信息與計算科學專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)［2］，契合信息與計算科學專業(yè)要求，突出信息與計算科學專業(yè)特點。

1．3 信息與計算科學專業(yè)畢業(yè)論文質(zhì)量提升需要數(shù)學建模

信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)十分強調(diào)學生實踐能力的培養(yǎng)，因此加強實踐教學，強化專業(yè)技能的訓練具有與理論教學同等重要的意義。因此，實踐教學體系的好壞直接關系著培養(yǎng)目標的順利實現(xiàn)與否。畢業(yè)設計 （論文）是檢驗學生在校學習成果的重要措施，也是提高教學質(zhì)量的有效手段，在整個培養(yǎng)計劃中占據(jù)著十分重要的位置。論文題目應盡可能貼近生產(chǎn)實際、生活實際。數(shù)學建模是利用數(shù)學這個工具，通過調(diào)查收集數(shù)據(jù)，歸納研究對象的內(nèi)在規(guī)律，建立反映現(xiàn)實問題的數(shù)量關系，最后利用數(shù)學知識去分析和解決問題。近20年來的全國大學生數(shù)學模型競賽題目涉及各個領域［3］，包括工業(yè)、生物、醫(yī)學、工程設計、交通運輸、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟管理和社會事業(yè)等內(nèi)容。在以后的畢業(yè)論文擬題中可以考慮這些相關題目，改變一些條件或者做更進一步的完善都是很好的嘗試，因而，在畢業(yè)設計 （論文）環(huán)節(jié)中應注重數(shù)學建模思想的滲透及數(shù)學建模方法的應用。

2 數(shù)學建模與信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)結合的實施細則

2．1 精雕細琢，上好 《數(shù)學建模》、《最優(yōu)化理論》等專業(yè)課程

無論是信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)還是數(shù)學建模競賽都需要扎實的數(shù)學基礎，所以 《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》、《數(shù)學建?！?、《最優(yōu)化理論》和 《數(shù)值分析》等專業(yè)基礎課程的學習就顯得非常重要。對任課教師來說，每門課程基本原理方法是課堂講授的重點，但是也應清醒地意識到實際動手能力和創(chuàng)新能力在專業(yè)課程學習就應該讓學生經(jīng)歷，所以如何把專業(yè)課程與數(shù)學建模思想更好地有機結合，是這些專業(yè)課程適應應用型人才培養(yǎng)的迫切要求。課程講授時應理論聯(lián)系實際，結合數(shù)學建模思想，鍛煉學生實際應用的能力。另一方面對于線性規(guī)劃模型，Matlab不如Lingo方便快捷，對于大型數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，也不如Spss簡潔快速，所以對于這些常用軟件，應做好取舍更好地為專業(yè)課程服務。

2．2 建立數(shù)學建模實驗班，鼓勵信息與計算科學專業(yè)學生踴躍參加

為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、解決實際工程問題能力、自我獲取知識能力和創(chuàng)造性能力，長江大學決定從2012學年下學期設立大學生創(chuàng)新實踐中心，下設創(chuàng)新實踐基地，開辦大學生數(shù)學建模創(chuàng)新實驗班。通過整合資源，設置實踐性強的系列課程，注重學思結合、學研結合，遵循興趣驅(qū)動、自主實驗的原則，調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提高其創(chuàng)新實踐能力。信息與計算科學專業(yè)學生應以此為契機，夯實基礎，積極主動參與數(shù)學建模創(chuàng)新實驗班，從中系統(tǒng)學習數(shù)學建模的全過程，不斷提高自己創(chuàng)新和解決實際問題的能力，努力實現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)目標。

2．3 做好組織宣傳等前期準備工作，制定具體獎勵措施

結合近幾年長江大學大學生數(shù)學建模競賽培訓工作來看，信息與計算科學專業(yè)學生參與度不高，能堅持下來培訓的人也很少，這些情況必須引起高度重視。對此，可以采取更加多元的方式來推進數(shù)學建模工作，如開展各種各樣的數(shù)學建模課外活動；充分利用數(shù)學建?；睾烷L江大學建模協(xié)會，聘請名家名師講學；根據(jù)學校和院系實際情況，合理化安排數(shù)學建模培訓；制定多維的獎勵措施，調(diào)動信息與計算科學專業(yè)學生參與的積極性，如推薦免試研究生、學分減免、現(xiàn)金獎勵、加大在評其他獎項 （國家勵志獎學金、院系班級綜合測評等）的相關權重等，同時也在精神上加以引導，讓信息與計算科學專業(yè)學生明白數(shù)學建模的重要意義，如強調(diào)其在畢業(yè)找工作、進一步學習讀研、畢業(yè)論文以及相關課程設計等環(huán)節(jié)的重要意義。

3 結 語

信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)沒有現(xiàn)成的模式可循，但是社會現(xiàn)在需要信息與計算科學專業(yè)學生具有創(chuàng)新、開拓思維和探討研究能力，能夠做到學以致用。鑒于數(shù)學建模對培養(yǎng)能應用所學知識解決實際問題的創(chuàng)新型人才起著無法代替的作用，所以依托數(shù)學建模，加強信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)是十分必要的。

［1］蘇理云，葉志勇，宋江敏，等 ．以數(shù)學建模為平臺，提升大學生的應用、實踐與創(chuàng)新能力 ［J］．教育教學論壇，2012（11）：152-153．

［2］張宏禮，王苫社，李鴻鵬 ．開好數(shù)學建模，促進信息與計算科學專業(yè)應用型人才的培養(yǎng) ［J］．內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報 （社會科學版），2008，10 （5）：162-164．

［3］羅朝暉 ．數(shù)學建模教學法思想在應用數(shù)學畢業(yè)論文 （設計）教學中的實踐 ［J］．數(shù)學學習與研究，2012（9）：5-6．