信息与计算科学专业教学内容与课程体系研究

[摘要]文章在论述信息与计算科学专业教学内容和课程体系改革的必要性与重要性的基础上,结合华北科技学院自身的特点,提出了教学内容和课程体系改革的具体措施,以期对其他高校的改革起到一定的启发作用。

[关键词]信息与计算科学专业 教学内容 课程体系 改革

[作者简介]丁智斌(1970- ),男,河北邢台人,华北科技学院基础部,讲师,硕士,主要从事信息与计算科学专业课程的教学与研究;谭立云(1966- ),男,湖南益阳人,华北科技学院基础部,教授,硕士,主要从事信息与计算科学专业课程的教学与研究。(北京101601)

[课题项目]本文系华北科技学院高等教育科学研究项目“大学生数学实践活动模式研究”的阶段性研究成果。

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)12-0112-02

自从2006年1月华北技术学院成立信息与计算科学专业教研室以来,教研室组织全体教师对全国其他高校信息与计算科学专业的课程设置进行了调研,并结合自身的特点,于2006年4月对专业设置作了较大的调整,加强了专业教学改革力度,及时了解本专业的人才需求现状和发展前景。全体教师在此基础上坚持不懈地探索,并认真总结经验、理清思路,不断进行教学内容和课程体系的改革,重组或新建有利于培养学生创新思维能力、独立分析问题和解决问题能力的教学内容和教学课程体系,以能力培养为主线,进行教学内容、手段和方法改革,努力提高教学质量,使学生的技术应用能力得到了更快地提高,创办了特色鲜明的新专业。

一、专业改革的必要性和重要性

信息与计算科学专业的前身是计算数学专业,1998年教育部调整了数学学科专业的数量与名称,将原来的七个专业合并为两个专业,即数学与应用数学专业、信息与计算科学专业。信息与计算科学专业涵盖了信息科学、计算数学、运筹学和控制论四个子学科。华北科技学院于2004年设置信息与计算科学本科专业,由于该专业是一个新的老专业,目前在课程设置上各高校还没有统一的标准。近年来,关于如何办好此专业的问题在全国范围内引发了热烈的讨论。通过华北科技学院开办信息与计算科学专业的实践,一些教学内容和课程体系中存在的问题日益凸显,该专业的教学内容和课程体系改革势在必行。

二、教学内容改革的具体措施

教学内容的改革要及时将当今计算机科学、信息科学领域的新知识、新技术引进课堂。在进行教学内容改革时,我们应该重点考虑教学内容的前沿性和实用性。根据学生就业主要面向IT行业的特点,在理论课教学中,应该适当地削减数学类课程的学时,同时增加计算机和信息科学的学时,而数学类课程被削减的内容则通过选修课的方式进行补充,从而整合课程内容和数量。此外,还要加强计算机应用能力和英语教学,增大双语教学的力度。数学能力的培养体现在“精讲多练”上,主要强调学生的自学,因此适当减少数学课程授课的学时,并不意味着降低要求。如将“数学分析”的总学时由288学时降低到240学时,而有些数学类课程的学时则适当增加,以增加教学内容,如“常微分方程”由原来的56学时增加到64学时,采用中山大学王高雄等编写的《常微分方程》(第三版)作为教材,这本书介绍了许多关于常微分方程的发展方向的最新知识,学习价值较高,能使学生迅速了解常微分方程的最新发展成果和方向。

计算机类课程则根据计算机系计算机应用软件专业的人才培养目标设置。在计算数学方面的改革力度较大,在课程方面作了较大幅度的调整,将原来设置的课程调整为“数值分析”“控制理论基础”“数值代数与数值逼近”“最优化理论”“微分方程数值解”,这样调整的目的是突出该专业包含“控制方向”的特色,也符合信息与计算科学专业教研室教师的实际情况。信息类课程则增加了选修课的比例,增加了五门信息论方面的选修课程:“数据分析”“现代图像处理”“数字信号处理”“现代密码学”“代数与通信”“计算智能的数学基础”。此外,对计算机类的选修课也做了增加和调整,增加了“数据分析”“Oracle数据库”“数据仓库与数据挖掘”“计算机图形学”“网络环境程序设计”,将“软件工程”与“信息系统设计与分析”合并为“软件工程”。数学类的选修课程增加了“实变函数与泛函分析概要”。

三、课程体系改革的具体措施

信息与计算科学专业是由数学科学、计算机科学、信息科学相互融合而成的新的综合性强的理科专业,因此在进行教学内容改革的同时,需要大胆进行课程综合化改革,打破单一学科课程体系,删减一些实用性不强的课程。在遵循教育教学规律的基础上,以培养学生职业能力和提高其综合素质为目的设置课程。具体改革措施如下:

1.开设多门选修课。选修课分为限选课和任选课,限选课设置了两个专业方向供学生选学,即应用软件开发方向和计算数学方向(含控制理论方向),使培养计划“刚柔结合”,发挥学生学习的主体性。

2.以数学能力为基础,以计算机应用能力为核心,建设合理的课程群。数学能力是一切素质的基础,旨在培养学生数学能力的主要课程包括“数学分析”“高等代数”“解析几何”“概率论与数理统计”“常微分方程”“运筹学”,这些课程是各方向的学生都必须学习的公共课程。此外,还有“数学应用软件”“数据分析”“数学模型”“复变函数”“数学物理方程”“非线性科学导论”“实变函数与泛函分析概要”等选修课。

计算机应用能力是信息与计算科学专业毕业生的核心能力,计算机应用能力课程群主要包括“C程序设计”“面向对象程序设计”(及其课程设计)“离散数学”“数据结构”“数据库系统”(及其课程设计)等公共必修课,还包括“Oracle数据库”“计算机图形学”“数据仓库与数据挖掘”“软件工程”“网络环境程序设计”“计算智能的数学基础”等选修课。

信息科学是一门新的学科,目前没有统一的课程标准,我们根据自身的特点和实际情况,开设的课程主要有“信息论基础”,另外还在选修课程中开设了大量的信息类课程,包括“现在图像处理”“数字信号处理”“代数与通信”“现代密码学”“计算智能的数学基础”等。

3.加强精品课程建设,带动教学改革的全面开展。精品课程建设旨在推动教学改革的深入进行,在有限的人力、物力、财力条件下,建设出具有鲜明特色的精品课程,以点带面,从而提高信息与计算科学专业的整体教学水平和质量。在华北科技学院信息与计算科学专业的课程群里,“高等代数”为院级精品课程,“数值分析”精品课程建设也即将启动。计算机类精品课程建设则主要采用与计算机系合作的方式进行,这样既避免了重复建设又做到了资源共享,目前已建设好的院级精品课程有“数据结构”“数据库原理及应用”“C程序设计”“计算机网络”等。

4.强调培养学生的动手操作能力,改革实践教学体系。实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力。学生专业基本技能的培养通过实验、实训课完成,主要培养学生的数学建模能力、算法编程能力、数据库编程能力、信息编码能力和网站建设能力等基本专业技能。如“数值分析”安排1周课程实训(增加)、“面向对象程序设计”安排1周课程实训、“数据库应用”安排2周课程实训、“信息论基础”安排1周课程实训(增加)、“数学模型”安排1周课程实训(增加)、“网络环境程序设计”安排2周课程实训(“数学模型”和“网络环境程序设计”虽然是选修课程,但我们要求学生都要选修)。这些实训环节要求学生独立完成相应的任务,极大地锻炼了学生的动手能力。此外,在课程设置方面,加大了实践教学环节的比重。以2006级的教学计划为例,独立设置的实践教学环节增加了三门课程:“数学模型”课程设计、“信息论基础”课程设计、“数值分析”课程设计,现在此类课程已经增加到了六门。

5.推行“证书制度”。证书虽然不是万能的,但确实能在一定程度上反映学生的能力。为了增强信息与计算专业学生的就业实力,我们积极推行“证书制度”,鼓励学生积极考证,以增强自己的就业能力。目前主要的专业技能(资格)证书有:计算机软件专业技术资格的各类水平考试(包括信息处理技术员、程序员、网络工程师、软件设计师、系统分析师、信息系统项目管理师等)。

[参考文献]

[1]樊孝菊.信息与计算科学专业建设和人才培养研究[J].科教文汇,2007(14).

[2]戴祖旭.信息与计算科学专业课程链建设思路[J].科教文汇,2007(29).

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