關(guān)于《信息與計(jì)算科學(xué)》專業(yè)數(shù)學(xué)類課程改革的思考

方文海

摘要：對(duì)近幾年《信息與計(jì)算科學(xué)》專業(yè)數(shù)學(xué)類課程改革進(jìn)行總結(jié)，根據(jù)我校的實(shí)際情況和教學(xué)實(shí)踐中的體會(huì)，針對(duì)課程改革中出現(xiàn)的問題闡明我們的觀點(diǎn)我解決辦法。

關(guān)鍵詞：信息與計(jì)算科學(xué) 數(shù)學(xué)教學(xué) 課程改革

為了適應(yīng)未來社會(huì)以信息技術(shù)為核心的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，教育部于1998年為數(shù)學(xué)類專業(yè)設(shè)立了《信息與計(jì)算科學(xué)》專業(yè)。通過幾年的發(fā)展，《信息與計(jì)算科學(xué)》專業(yè)的課程體系正在逐步走向完善，但仍然存在諸多不足，專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)思想和教學(xué)策略也還不夠清晰。自1998年我校設(shè)立信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)以來，通過幾年的課程改革和教學(xué)實(shí)踐，我們積累一定的課程改革和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。本文就專業(yè)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)類課程改革和教學(xué)問題闡述我們的觀點(diǎn)。

一、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的定位

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)類教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)《關(guān)于信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)辦學(xué)現(xiàn)狀與專業(yè)建設(shè)相關(guān)問題的調(diào)查報(bào)告》中指出信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的定位是：“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是數(shù)學(xué)學(xué)科下的一個(gè)理科專業(yè)，應(yīng)該主要研究信息技術(shù)的核心基礎(chǔ)與運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算工具高效求解科學(xué)與工程問題的數(shù)學(xué)理論與方法，或者簡(jiǎn)單地說，研究定向于信息技術(shù)，計(jì)算技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?！?/p>

二、基本課程設(shè)置

為了適應(yīng)專業(yè)方向的調(diào)整和就業(yè)市場(chǎng)的需要，我們制定了新的課程體系。

1、數(shù)學(xué)基本課程。該專業(yè)是數(shù)學(xué)類的專業(yè)，所以基本的數(shù)學(xué)訓(xùn)練是絕對(duì)不能缺少的，這也是這個(gè)專業(yè)的學(xué)生最終具有競(jìng)爭(zhēng)力的根本所在。“少學(xué)數(shù)學(xué)，多學(xué)計(jì)算機(jī)”的主張是缺少遠(yuǎn)見的。

根據(jù)我們學(xué)校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)情況來看，大多數(shù)畢業(yè)生從事計(jì)算機(jī)方面的工作。那么這個(gè)專業(yè)的學(xué)生與計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生相比，應(yīng)有哪些特色呢？這個(gè)特色就是他們有較深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，有較強(qiáng)的邏輯思維與抽象思維的能力，因而在應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力上應(yīng)更具潛力。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，必須加強(qiáng)數(shù)學(xué)教育。但數(shù)學(xué)是一個(gè)十分博大精深的領(lǐng)域，我們不可能像對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生一樣去要求他們。在數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容上我們必須有所取舍。取舍的原則是以能力培養(yǎng)為重，以基礎(chǔ)知識(shí)為重。因此我們確定在數(shù)學(xué)課程的安排上，對(duì)數(shù)學(xué)分析，高等代數(shù)和解析幾何三大基礎(chǔ)課，特別是對(duì)數(shù)學(xué)分析要重點(diǎn)加強(qiáng)，課時(shí)要給予充分保證。

2、數(shù)學(xué)的專業(yè)課程。數(shù)學(xué)的專業(yè)課很多，在加強(qiáng)基礎(chǔ)的同時(shí)，對(duì)專業(yè)課我們只能有所取舍。適當(dāng)減少了連續(xù)類數(shù)學(xué)課程，而增加了離散類數(shù)學(xué)課程的比重，這正是現(xiàn)代數(shù)學(xué)在領(lǐng)域應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展的主流方向。根據(jù)我校特點(diǎn)及我們數(shù)理系師資情況，我們決定將運(yùn)籌控制，近世代數(shù)，離散數(shù)學(xué)作為數(shù)學(xué)的專業(yè)課程的主線。刪減了與專業(yè)方向聯(lián)系不大的課程，如我們將模糊數(shù)學(xué)，泛函分析進(jìn)行了刪除。

3、按照學(xué)科發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律調(diào)整課程內(nèi)容和課程體系。利用學(xué)科之間的相互性，相融性，互補(bǔ)性，對(duì)原有的專業(yè)課程從內(nèi)容分化，整合及課時(shí)上進(jìn)行必要的刪減，如專業(yè)基礎(chǔ)課數(shù)值逼近，數(shù)值代數(shù)，微分方程數(shù)值解等同相應(yīng)的上機(jī)實(shí)習(xí)課合并，使得講課內(nèi)容更緊湊，課堂講解同上機(jī)實(shí)習(xí)聯(lián)系也更緊密，同時(shí)又壓縮了課時(shí)。對(duì)原有的專業(yè)選修課進(jìn)行了適當(dāng)?shù)娜∩?。通過課程體系的調(diào)整，拓寬了專業(yè)口徑，形成了安徽理工大學(xué)特色的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)。

三、加強(qiáng)數(shù)學(xué)技能的培養(yǎng)

1、數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用能力。我們加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)目前國(guó)際上流行的數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)，如Matlat，Mathemat-ics，Sas等。并能在這些數(shù)學(xué)軟件的平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)，編寫應(yīng)用程序軟件。學(xué)生掌握了這方面的技能，就能在實(shí)際的工作中達(dá)到事半功倍，因?yàn)檫@些軟件和算法已經(jīng)在科學(xué)研究，工程計(jì)算和教學(xué)軟件的研制中得到了廣泛的應(yīng)用。因此我們安排了這方面的實(shí)驗(yàn)課。

這一目標(biāo)的設(shè)置不僅能更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，而且對(duì)于計(jì)算機(jī)能力的學(xué)習(xí)與運(yùn)用也具有促進(jìn)作用。例如使用Matlab等現(xiàn)成的數(shù)學(xué)軟件通過數(shù)值或圖形驗(yàn)證與其Taylor多項(xiàng)式的關(guān)系，函數(shù)與其Fourier級(jí)數(shù)部分和的關(guān)系。對(duì)于可化為有限數(shù)學(xué)的問題，例如組合規(guī)劃論的指派問題，四色問題，幻方，有限單群分類等，可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行窮舉搜索或?qū)Τ砂偕锨ХN情況進(jìn)行計(jì)算，一方面可直接獲得結(jié)果，另一方面可對(duì)所有可能的情形進(jìn)行分析獲得關(guān)于理論推導(dǎo)的有益啟示。

2、數(shù)學(xué)建模能力。數(shù)學(xué)建模就是應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，通過數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)踐能力，專業(yè)技能和計(jì)算機(jī)的編程能力。利用每年一次的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的機(jī)會(huì)，可以培養(yǎng)尖子學(xué)生，使這些學(xué)生得到較為系統(tǒng)的訓(xùn)練。

四、進(jìn)一步的思考

探索信息技術(shù)與計(jì)算技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，是人類應(yīng)用已有的數(shù)學(xué)理論與方法解決相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際問題的過程。Shannon成功的將概率論應(yīng)用于通信工程領(lǐng)域，產(chǎn)生了信息理論，奠定了信息技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?？梢哉f新專業(yè)將是一個(gè)內(nèi)容豐富，充滿生機(jī)與活力的大舞臺(tái)，同時(shí)這種局面也為我們提出了更高的要求，讓學(xué)生掌握更多的數(shù)學(xué)理論與方法，開拓更深更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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3.戴祖旭，等，談?wù)剬?duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的認(rèn)識(shí)，大學(xué)數(shù)學(xué)，2004

（作者單位：赤峰學(xué)院）785FB949-08A6-471D-8783-37112E228E33