需求反饋下信息與計算科學(xué)專業(yè)教學(xué)改革

姜玉山　張慶靈　王曉敏　劉超

摘要：本文分析了信息與計算科學(xué)專業(yè)目前的基本情況。在廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析目前影響學(xué)生學(xué)習(xí)的因素及社會對專業(yè)的需求情況。有目的、有針對性地進(jìn)行專業(yè)教學(xué)工作改革，包括授課方式、教材建設(shè)，實行本科生對口專業(yè)指導(dǎo)等方式。這有利于加強(qiáng)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，提高專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量，使畢業(yè)生就業(yè)工作更加優(yōu)質(zhì)高效地開展。

關(guān)鍵詞：信息與計算科學(xué)；社會需求驅(qū)動；本科導(dǎo)師制；教材建設(shè)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）34-0086-02

1998年國家教育部進(jìn)行專業(yè)改革與調(diào)整時，將原來數(shù)學(xué)學(xué)科之下的計算數(shù)學(xué)與應(yīng)用軟件、運籌學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)四個專業(yè)整合為一個專業(yè)，即現(xiàn)在的信息與計算科學(xué)專業(yè)（以下簡稱信科專業(yè)）。2009年，國家教育部高等學(xué)校課程教學(xué)指導(dǎo)委員會公布的《信息與計算科學(xué)專業(yè)規(guī)范》中對信科專業(yè)素質(zhì)的要求是：運用專業(yè)的理論、方法及技術(shù)構(gòu)建利用專業(yè)理論，將實際問題利用數(shù)學(xué)建模轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，利用所學(xué)的信科專業(yè)理論、計算方法和獲得的技能，逐步地解決科學(xué)與工程計算中的某些實際問題，構(gòu)建由知識、素質(zhì)、應(yīng)用等組成的應(yīng)用能力體系，突出實踐能力和操作技能及設(shè)計開發(fā)有關(guān)軟件的能力，具備較強(qiáng)的更新知識、追蹤新技術(shù)的能力。近幾年，隨著信息技術(shù)快速發(fā)展，計算機(jī)相關(guān)技術(shù)不斷更新，大數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用，教學(xué)應(yīng)用型信科專業(yè)人才培養(yǎng)的模式難以及時快速適應(yīng)社會需求。因此，對教學(xué)應(yīng)用型高校而言，如何把握好定位、明確人才培養(yǎng)模式和目標(biāo)、健全課程體系是擺在專業(yè)建設(shè)教師面前的重要任務(wù)。本文立足于教學(xué)應(yīng)用型本科院校信科專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，結(jié)合畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量跟蹤調(diào)查分析研究，探索建立一種社會需求驅(qū)動的信科專業(yè)的教學(xué)改革培養(yǎng)模式。

一、社會需求驅(qū)動的專業(yè)教學(xué)改革模式實施過程

1.專業(yè)學(xué)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查分析。2012年教育部在《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》中明確指出要建立本科教學(xué)質(zhì)量年度報告發(fā)布制度，加強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量跟蹤調(diào)查，用“就業(yè)質(zhì)量”來衡量自身的辦學(xué)水平，將為越來越多的高校所重視。本課題組積極與學(xué)生工作部門聯(lián)系，開展人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)的跟蹤調(diào)查。這其中包括：畢業(yè)生考研工作狀況基本信息調(diào)查更新，信科專業(yè)畢業(yè)生專業(yè)回訪網(wǎng)上問卷調(diào)查，學(xué)生工作負(fù)責(zé)人企業(yè)實地走訪調(diào)查。調(diào)查中我們也采取多種溝通方式。我們編寫的信科專業(yè)畢業(yè)生專業(yè)回訪網(wǎng)上問卷具體分為3個大項27個問題，問卷內(nèi)容科學(xué)、針對性強(qiáng)，共收回有效答卷113份，數(shù)據(jù)真實性高，內(nèi)容緊貼實際。依據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，分析影響專業(yè)在讀大學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀及畢業(yè)生就業(yè)壓力大的各種因素，了解近幾年信息企業(yè)對信科專業(yè)畢業(yè)生的能力要求及需求狀況，分析專業(yè)畢業(yè)生的能力與公司所要求具備的能力的差距，形成了調(diào)查分析報告。依此對在校專業(yè)學(xué)生的學(xué)業(yè)規(guī)劃和職業(yè)規(guī)劃進(jìn)行有針對性地指導(dǎo)，對教育教學(xué)工作進(jìn)行有的放矢地改革。

2.社會需求驅(qū)動下信科專業(yè)教學(xué)工作改革。①教學(xué)方法與具體教學(xué)手段的改革，“厚基礎(chǔ)”不僅要使學(xué)生掌握基本的數(shù)學(xué)理論，更重要的是接受數(shù)學(xué)思維方法和數(shù)學(xué)基本能力的培養(yǎng)。在前期學(xué)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查分析中，占總數(shù)81.42%的同學(xué)認(rèn)為培養(yǎng)基本的邏輯思維能力是信科專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的能力。因此，在教學(xué)中，我們十分重視基本邏輯思維能力的培養(yǎng)，在具體教學(xué)方式上進(jìn)行改革。例如：考慮到數(shù)學(xué)專業(yè)課程注重邏輯推導(dǎo)的特點，屏幕上的快速推導(dǎo)并不能代替板書教學(xué)中邊寫邊想師生互動的邏輯漸進(jìn)過程，相反減弱了學(xué)生的邏輯思維訓(xùn)練。同時，多媒體教學(xué)使得學(xué)生眼睛注視屏幕從而減少了教師與學(xué)生的交流。因此，在數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程講授中（如《數(shù)學(xué)分析》課程），本教研室教師對課件進(jìn)行修改，保留了一些圖表以及書寫量過大、難于板書的內(nèi)容，使得多媒體教學(xué)真正成為輔助教學(xué)手段。甚至不用課件，完全由教師主導(dǎo)課堂教學(xué)。這樣的教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變受到學(xué)生的歡迎。除了培養(yǎng)學(xué)生的基本專業(yè)能力，還要側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。這些能力包括：數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)語言表達(dá)、數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用等，逐步將數(shù)學(xué)建模的思想、內(nèi)涵和方法有機(jī)地體現(xiàn)到一些重要的數(shù)學(xué)課程中去，使學(xué)生樹立起“數(shù)學(xué)有用”的觀念，培養(yǎng)獨立思考和創(chuàng)新意識。將課程的教學(xué)和數(shù)學(xué)建模以及計算機(jī)軟件、計算技術(shù)有機(jī)結(jié)合。例如：在《數(shù)學(xué)物理方程》課程的分離變量法教學(xué)過程中，對于給定的具體定解問題，方程模型與定解條件建立起來了，分離變量求解的方法也有了，但現(xiàn)實的函數(shù)計算處理太復(fù)雜，人工計算較為煩瑣，而且即使計算出解的表達(dá)式，學(xué)生也無法直觀的理解解的性態(tài)。我們指導(dǎo)學(xué)生利用Matlab計算軟件處理此類問題，進(jìn)行符號計算與數(shù)值仿真。②以本科專業(yè)導(dǎo)師制的方式促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展。所謂本科生導(dǎo)師制，就是高等學(xué)校以制度的形式要求專業(yè)教師負(fù)責(zé)對一定數(shù)量的本科生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究及發(fā)展方面的指導(dǎo)。這種師生之間的聯(lián)系是一種相對固定的關(guān)系。根據(jù)學(xué)校的實際，通常由一位導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)10～20名學(xué)生。導(dǎo)師對學(xué)生的指導(dǎo)側(cè)重于學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、課程安排、科研訓(xùn)練、大學(xué)生活乃至職業(yè)生涯規(guī)劃等方面，這種指導(dǎo)通常采取個別交流或小組活動的形式進(jìn)行。導(dǎo)師對學(xué)生的指導(dǎo)可以是對學(xué)生提出要求，但更主要的是給學(xué)生提建議，對學(xué)生給予指導(dǎo)和幫助。課題組通過統(tǒng)計分析學(xué)生個人學(xué)業(yè)規(guī)劃和職業(yè)規(guī)劃，根據(jù)自愿原則和課題要求，在信科專業(yè)范圍內(nèi)采取一（專業(yè)導(dǎo)師）對二（大三、大四學(xué)生）模式的專業(yè)指導(dǎo)。以專業(yè)課程實驗、課程設(shè)計、軟件認(rèn)識實習(xí)為基礎(chǔ)，以課程設(shè)計為載體，根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)與儲備、興趣愛好、就業(yè)方向等各不相同的特點，組織專業(yè)教師設(shè)立10個不同的課題小組，指定10名專業(yè)導(dǎo)師，這其中包括從事專業(yè)課教學(xué)、承擔(dān)國家項目和企業(yè)橫向項目的教師對口指導(dǎo)。將信科專業(yè)學(xué)生分為就業(yè)與考研兩個大類共9個小類進(jìn)行指導(dǎo)，指導(dǎo)包括職業(yè)規(guī)劃的制定、專業(yè)課程的選擇、科研訓(xùn)練與科研論文的寫作、考研指導(dǎo)和就業(yè)指導(dǎo)等。這有利于充分發(fā)揮教師作為高校育人主體的作用，增強(qiáng)學(xué)生思想教育隊伍的力量，促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展。通過學(xué)生與導(dǎo)師之間的交流，學(xué)生可以了解更多的本專業(yè)的前沿或者方向，拓寬專業(yè)視野。這樣，學(xué)生更加明確自己興趣所在，才知道要學(xué)什么，怎么學(xué)。此外，教師本身要有了解外部新興學(xué)科或者方向的欲望，這樣才能把了解的專業(yè)前沿信息以交流的方式傳授給更多同學(xué)。為了拓寬教師的視野，本年度在學(xué)院統(tǒng)一安排下，本課題組成員積極參加教育教學(xué)科研會議共7人次。③積極參與指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新實踐活動，在本科學(xué)生導(dǎo)師制的引導(dǎo)下，專業(yè)導(dǎo)師在自身進(jìn)行科研訓(xùn)練與科研論文的寫作的同時，也積極地參與到指導(dǎo)學(xué)生完成科技創(chuàng)新項目中，讓優(yōu)秀學(xué)生參與到指導(dǎo)老師的科研項目中。這進(jìn)一步培養(yǎng)了同學(xué)們的科研興趣，尤其是對本專業(yè)的興趣。本專業(yè)已有多名同學(xué)參與撰寫的專業(yè)科研論文在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。2014—2015年信科教研室有90%的教師參與指導(dǎo)了本年度的國際（全國）大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，成為我校數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)工作的重要組成力量。積極參與指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目?；诖髷?shù)據(jù)可視化研究中心，課題組積極聯(lián)系與專業(yè)相關(guān)的企業(yè)，指導(dǎo)學(xué)生參與到企業(yè)的技術(shù)研發(fā)等實踐活動中。

二、專業(yè)需求反饋模式實施效果

通過實施上述系列教學(xué)改革措施，專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量有所提升，主要表現(xiàn)在學(xué)生對信科專業(yè)的認(rèn)知度不斷提高，學(xué)習(xí)的主動性不斷提高，參與科技創(chuàng)新活動的積極性不斷提高。例如，本年度信科專業(yè)共有28名學(xué)生負(fù)責(zé)或參與申請2015年科技創(chuàng)新基金，占總?cè)藬?shù)比例為42%。在本年度的數(shù)學(xué)建模競賽中，本專業(yè)學(xué)生分別取得國際數(shù)學(xué)建模競賽一等獎、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎的成績。另外，在大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽、大學(xué)生課外科技作品競賽中均取得好的成績。同時，課題組成員參與完成河北省高等教育教學(xué)改革研究項目《數(shù)學(xué)建模思想對提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的探討》，獲2014年河北省第二屆教育科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎。課題組指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表論文2篇，編寫校級立項教材1部。

教學(xué)改革是個永恒的課題，只要時代在進(jìn)步，專業(yè)教學(xué)就不能一成不變。信息與計算科學(xué)專業(yè)是面對飛速發(fā)展的信息科技的一個專業(yè)，更加需要注重保持自身的可持續(xù)性發(fā)展。本文以社會需求為驅(qū)動探討了信息與計算科學(xué)專業(yè)教學(xué)改革模式，提出并實施了面向?qū)I(yè)需求的教學(xué)方法與具體教學(xué)手段的改革，這其中包括教學(xué)方法、教學(xué)方式、教材建設(shè)三個方面。實施了促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)及個性化發(fā)展的本科生導(dǎo)師模式。只有緊跟學(xué)科前沿前進(jìn)的腳步，才能保持學(xué)科專業(yè)的活力，為社會輸送更多合格人才。

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