信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的優(yōu)化研究

（成都信息工程大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院 四川·成都 610225）

0 引言

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是由信息科學(xué)、科學(xué)計(jì)算、運(yùn)籌與控制科學(xué)等交叉滲透而形成的新的理科專業(yè)?，F(xiàn)階段，我國(guó)開(kāi)辦該專業(yè)的院校約四百多所，除部分院校此專業(yè)辦學(xué)較成熟外，更多院校該專業(yè)還處于探索發(fā)展階段，面臨一些亟待解決的問(wèn)題，其中專業(yè)課程設(shè)置與人才培養(yǎng)模式之間的協(xié)調(diào)發(fā)展尤為突出，主要表現(xiàn)在：（1）專業(yè)課程體系不清晰，課程設(shè)置上存在隨意性，缺乏統(tǒng)一、科學(xué)的體系；（2）專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位不明確，部分高校人才培養(yǎng)模式未能結(jié)合各學(xué)校自身特色、優(yōu)勢(shì)進(jìn)行培養(yǎng)；（3）專業(yè)課程設(shè)置與人才培養(yǎng)模式之間相互脫節(jié)，未能實(shí)現(xiàn)良好的契合。

本文將對(duì)“如何對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置進(jìn)行合理地優(yōu)化，定位專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置與人才培養(yǎng)模式之間的統(tǒng)一”進(jìn)行探討，以期為社會(huì)培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)應(yīng)用型專門(mén)人才。

1 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置與人才培養(yǎng)模式的目標(biāo)緊密結(jié)合

我校作為一般本科院校的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)，課程設(shè)置緊緊圍繞人才培養(yǎng)模式目標(biāo)。我校按照4個(gè)分目標(biāo)進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)置①。（1）數(shù)學(xué)基礎(chǔ)——具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，掌握和運(yùn)用科學(xué)計(jì)算、信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等方面的核心基礎(chǔ)知識(shí)和原理，會(huì)用規(guī)范的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際問(wèn)題，建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)算法，掌握相關(guān)交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí)和原理。（2）應(yīng)用能力——能運(yùn)用所學(xué)的理論、方法和技能解決科學(xué)與工程計(jì)算問(wèn)題、社會(huì)生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的某些實(shí)際問(wèn)題。具備較強(qiáng)的知識(shí)更新、技術(shù)跟蹤、創(chuàng)新思維等能力。（3）勝任工作——能在IT行業(yè)從事軟件開(kāi)發(fā)、軟件測(cè)試、數(shù)據(jù)分析和管理等工作，也能在科技、教育、經(jīng)濟(jì)金融等部門(mén)從事研究、教學(xué)的高級(jí)應(yīng)用型專門(mén)人才，或繼續(xù)攻讀碩士學(xué)位。（4）持續(xù)發(fā)展——具有良好的道德修養(yǎng)，人文素質(zhì)與健全人格，能獨(dú)立思考，自主學(xué)習(xí)與持續(xù)發(fā)展，服務(wù)國(guó)家與社會(huì)。

2 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的思路和措施

依托我校氣象、電子、計(jì)算機(jī)和通信等優(yōu)勢(shì)專業(yè)的工程背景，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置從夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程入手，切實(shí)提升專業(yè)課程的核心地位，將數(shù)學(xué)建模、算法設(shè)計(jì)的思想融入工程問(wèn)題中，進(jìn)一步完善理工融合的專業(yè)課程設(shè)置，使課程設(shè)置更具針對(duì)性和適應(yīng)性，以期更好地實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.1 牢固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，設(shè)置專業(yè)核心課程

我校在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)學(xué)科教育體系基礎(chǔ)上，在學(xué)校人才培養(yǎng)方案框架的指導(dǎo)下，結(jié)合新的觀念、新的目標(biāo)、新的教育理念，在專業(yè)課程設(shè)置上充分考慮對(duì)未來(lái)人才的需求和發(fā)展局勢(shì)，以滿足當(dāng)前對(duì)信息分析與處理技術(shù)、計(jì)算專長(zhǎng)技術(shù)人才的需要。

我校信息與計(jì)算科學(xué)主要專業(yè)核心課程有：數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、空間解析幾何、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、常微分方程、數(shù)值分析、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)、運(yùn)籌學(xué)。這些課程的設(shè)置一方面很好地體現(xiàn)工科院校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的優(yōu)勢(shì)，另一方面突破按傳統(tǒng)數(shù)學(xué)學(xué)科設(shè)課的界限，加強(qiáng)學(xué)生的工程背景，促進(jìn)不同學(xué)科內(nèi)容的相互結(jié)合、相互滲透，密切課內(nèi)教學(xué)與課外教學(xué)，結(jié)合信息科學(xué)和計(jì)算科學(xué)，專業(yè)課程的設(shè)置充分體現(xiàn)科學(xué)性、前沿性和交叉性原則。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)，設(shè)置多層次實(shí)踐教學(xué)

我校是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的本科院校，圍繞培養(yǎng)學(xué)生“能夠運(yùn)用所學(xué)的理論、方法和技能解決信息技術(shù)或科學(xué)與工程計(jì)算或運(yùn)籌控制中的某些實(shí)際問(wèn)題；具備熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)（包括常用語(yǔ)言、工具及專用軟件）的基本技能，具有較強(qiáng)的算法設(shè)計(jì)、算法分析與編程能力”的人才要求，實(shí)踐課程設(shè)置分為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)①。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)課程課內(nèi)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程課內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)獨(dú)立設(shè)置實(shí)習(xí)課程企業(yè)實(shí)訓(xùn)專業(yè)實(shí)習(xí)畢業(yè)實(shí)習(xí)工程實(shí)踐綜合性課程設(shè)計(jì)科研訓(xùn)練（能力進(jìn)階訓(xùn)練）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)

在實(shí)踐教學(xué)這一環(huán)節(jié)，注重各個(gè)環(huán)節(jié)間的聯(lián)系，即從課內(nèi)實(shí)驗(yàn)到獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程到課內(nèi)實(shí)習(xí)的逐步遞進(jìn)，做到課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，課內(nèi)實(shí)踐與課外實(shí)踐相結(jié)合。再?gòu)目蒲心芰M(jìn)階訓(xùn)練到畢業(yè)設(shè)計(jì)，以解決學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能解決實(shí)際問(wèn)題。

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間須完成6個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育環(huán)節(jié)的學(xué)分，其中包括大學(xué)生創(chuàng)新基礎(chǔ)相關(guān)課程2個(gè)學(xué)分，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)4個(gè)學(xué)分。學(xué)生也可通過(guò)下表所列項(xiàng)目獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)分：

類別 項(xiàng)目名稱創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練 大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽 參加各類科技競(jìng)賽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果發(fā)表論文取得專利自主創(chuàng)業(yè)參與專業(yè)相關(guān)研究課題參與專業(yè)相關(guān)的社會(huì)實(shí)踐

多種形式的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)充分考慮學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，有助于學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

2.3 強(qiáng)化課程內(nèi)容的針對(duì)性和適應(yīng)性，改進(jìn)教學(xué)方法

參照信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)規(guī)范，利用課程之間的相關(guān)性、相融性和互補(bǔ)性對(duì)專業(yè)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，突出重點(diǎn)。比如數(shù)學(xué)類課程數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、空間解析幾何，在內(nèi)容方面的選擇上，結(jié)合人才培養(yǎng)的要求作出相應(yīng)的調(diào)整，課程中理論難度特別大的主要從理論和所運(yùn)用的分析方法上去把握，適當(dāng)降低課程難度，部分內(nèi)容不做要求。而一些與后續(xù)課程結(jié)合緊密的則適當(dāng)增加應(yīng)用內(nèi)容，以提高課程內(nèi)容的適應(yīng)性和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。

對(duì)于基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向課程，注重處理基礎(chǔ)課與專業(yè)課的相互聯(lián)系。在我?，F(xiàn)有的專業(yè)課程中，無(wú)論是必修課還是選修課，一般都包括理論部分和實(shí)踐部分，所以必須正確處理理論課與實(shí)踐課，必修課與選修課的關(guān)系，從課時(shí)和內(nèi)容上進(jìn)行必要的刪減和組合，如原來(lái)的數(shù)值逼近、數(shù)值代數(shù)合并為數(shù)值分析。

教學(xué)方法是教學(xué)過(guò)程最重要的組成部分之一，對(duì)完成教學(xué)任務(wù)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的具有重大意義，切實(shí)可行的教學(xué)方法有助于提高教學(xué)效率與質(zhì)量。圍繞課程內(nèi)容，我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)用課堂講授教學(xué)、探究式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)和混合式教學(xué)等多種教學(xué)模式，探索提高學(xué)生綜合能力的方法。比如在專業(yè)基礎(chǔ)課空間解析幾何的教學(xué)中，采取課前自學(xué)、課堂內(nèi)化、課后拓展模式進(jìn)行混合式教學(xué)。課前自學(xué)包括自主觀看教師提供的教學(xué)視頻或者網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、進(jìn)行課前針對(duì)性練習(xí)、確定要探究的問(wèn)題、學(xué)生提前制作課程教學(xué)PPT等；課堂內(nèi)化首先按學(xué)習(xí)任務(wù)單上的安排開(kāi)展課堂活動(dòng)，學(xué)生獨(dú)立將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行闡述，然后圍繞問(wèn)題解決、測(cè)試反饋、項(xiàng)目創(chuàng)建、協(xié)作學(xué)習(xí)及匯報(bào)等環(huán)節(jié)展開(kāi)，最后師生共同進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，包括提出問(wèn)題的情況、課堂獨(dú)立解決問(wèn)題的表現(xiàn)、小組協(xié)作探究式活動(dòng)中的表現(xiàn)等方面；課后拓展主要是平臺(tái)交流、作業(yè)反饋，或者通過(guò)附加任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，附加任務(wù)的設(shè)計(jì)通常是課內(nèi)所學(xué)內(nèi)容的提煉。

2.4 重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程，改革實(shí)踐教學(xué)方法

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程教學(xué)與數(shù)學(xué)理論課程的教學(xué)差異較大，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力，主要通過(guò)探究式學(xué)習(xí)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)師生共同參與的良性互動(dòng)教學(xué)和學(xué)習(xí)模式，突出知識(shí)形成的過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行有益的改革和探究。

實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程內(nèi)容既要注意揭示數(shù)學(xué)概念、定理的形成和發(fā)展過(guò)程，展示數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決過(guò)程，也要與基本的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法掛鉤，和數(shù)學(xué)理論知識(shí)教學(xué)相互結(jié)合、相互促進(jìn)。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，課程教學(xué)內(nèi)容主要分為：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論公式的正確性和數(shù)據(jù)結(jié)果的合理性，起到加深理解理論基礎(chǔ)知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的作用；綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)解決一些實(shí)際問(wèn)題，訓(xùn)練學(xué)生由實(shí)際問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型的能力，訓(xùn)練分析、歸納總結(jié)問(wèn)題的綜合能力和科學(xué)計(jì)算能力。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程具有的應(yīng)用性特點(diǎn)充分發(fā)揮數(shù)學(xué)軟件的強(qiáng)大功能，采用探究式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)式教學(xué)和案例式教學(xué)等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，建立數(shù)學(xué)模型，并最終借助數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)專業(yè)課程的優(yōu)化，本文根據(jù)社會(huì)的需求探討了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置與人才培養(yǎng)模式之間的內(nèi)在規(guī)律；從專業(yè)核心課程的設(shè)置、多層次實(shí)踐教學(xué)和教學(xué)方法的改革等幾個(gè)方面分析了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的思路和措施。當(dāng)前，我校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展中，專業(yè)課程設(shè)置的優(yōu)化研究對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的發(fā)展將起到進(jìn)一步的促進(jìn)作用，只有不斷的加強(qiáng)改革實(shí)踐，才能使該專業(yè)更具生命力。

注釋

① 成都信息工程大學(xué)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案(2018版)