关于信息与计算科学专业实践课程教学的建设与探讨论文

　　论文摘要：分析了现阶段信息与计算科学专业实践教学中存在的问题和不足，结合本专业的实际情况，以应用型人才特色为出发点，完善了基于不同培养方向的模块化教学的实践课程体系，同时为了更好地实现培养目标，分别在改革实践教学内容和手段、建立信息化平台、青年教师培养三方面进行了认真的建设和思考，确保了教学水平和质量。
　　论文关键词：信息与计算科学；实践课程体系；教学改革
　　1998年，教育部把原数学类中的计算数学及其应用软件专业、信息科学和运筹学与控制论专业合并成立了＂信息与计算科学专业＂，它的成立对国内信息科学的人才培养与研究起到了巨大的推动作用。该专业是信息科学、计算科学、运筹与控制科学交叉渗透的一门理科专业，目前开设该专业的学校较多，但大多是第一次开设数学类专业，除了少数院校办学经验比较成熟，已办出特色外，大多数院校尚未形成自己的特色，所以近几年许多院校都对信息科学专业的专业内涵、人才培养模式、课程体系等重大问题进行认真负责的研讨和改革，以期办出特色，为社会输送合格人才。
　　一、现阶段制约信息与计算科学专业实践教学质量的问题
　　信息与计算科学专业是一个新兴专业，所以虽在该专业的专业内涵、人才培养模式、课程体系等方面达成了一些共识，但对实践教学的研究相对滞后，信息与计算科学专业实践教学环节一般借鉴原有其他数学类专业或工科类专业的模式，这与国家对信息与计算科学专业人才培养的要求相差甚远。目前，全国高校毕业生就业困难，信息与计算科学专业毕业生就业更加困难，主要原因是学生的综合实践及动手能力差。因此，对信息与计算科学专业的实践教学进行系统改革和优化，构建适应经济社会发展需要的实践教学体系，培养创新型人才是非常必要的。
　　许多实践教学的总体过程缺乏系统性、整体性的设计和安排，各门课的任课教师对实践环节的处理各自为政，实践内容、教学模式和考试方式等均未有科学的论证和合理的规范，甚至一些至关重要的实践环节就干脆被省略了，这导致学生对所学理论知识的＂理解和应用能力的降低。
　　教师队伍的数量、知识结构不能完全满足新形势下实践教学的需要，双师型人才的培养有待于进一步加强。
　　二、信息与计算科学专业实践教学改革思路和措施
　　1.完善实践课程体系，实现应用型人才培养特色
　　首先从突出应用型人才特色出发，改革传统的研究型人才培养的教学体系，使学生在实践过程中加深对理论知识的理解，掌握数据分析与处理的基础理论和最新技术，更好地运用先进的计算方法和计算工具，提高应用软件和数值软件研发能力。为此，把实践教学体系的教学内容划分为的三个模块：数学建模能力模块、计算机应用能力模块和科学计算能力模块。
　　（1）数学建模能力模块。传统的数学授课模式主要是传授数学理论，而在实践教学中贯穿数学建模思想，让学生不仅能掌握数学的理论知识，并且能通过数学模型的应用来理解和领会这是一种很好的教学改革。该模块侧重于培养学生建立数学模型及模型求解能力，以进一步开发学生运用数学知识解决工程实际问题的能力，使学生能实际体会数学理论在工程中的应用，并培养学生的创新意识和独立解决问题的能力。为此开设了数学建模课程、数学建模的课程设计和数学建模竞赛培训班，带领学生参加数学建模竞赛工作，培养学生将所学知识应用到社会实际工程与管理中。近几年在全国大学生数学建模竞赛中获得一等奖1次，二等奖6次，在上海市大学生数学建模竞赛中获得一等奖7次的好成绩。
　　（2）计算机应用能力模块。信息与科学专业除了要学生培养具有良好的数学修养外，还要具备较强的计算机应用能力，能运用所学的知识和熟练的计算机技能解决实际问题，所以计算机应用能力的培养贯穿于整个教学过程，并通过实践体系的强化，学生的应用能力得到了很大提高，具备了很高的竞争力。
　　（3）科学计算能力。通过开设的＂数值分析及MATLAB应用＂、＂数据分析＂、＂数学实验＂等课程和课程设计，进一步提高学生的分析能力、代数与几何知识综合应用能力，培养学生充分运用所学的数学知识和计算机数学软件求解工程实际问题的能力，提高学生的应用能力，为培养高层次的学生奠定了扎实的基础。
　　2.改革实践教学内容和手段，理论教学和实践教学紧密结合
　　首先，为了能更好地做到理论教学和实践教学紧密结合，在实践课程设置时注意和理论课程的衔接，比如计算机应用训练、程序设计训练、数据分析、数值计算、数据库应用训练等课程设计分别有对应的理论课程，实践课程既是对理论课程的一种论证和应用，又是理论课程的拓展和延伸，在实践过程中每年都会结合企业需求、社会需要及热点问题调整教学内容，更好地办出特色。  其次，在师资上以课程组形式进行运作，理论课程教师和实践课程老师在同一个课程组，或者有些实践课就是由理论课程教师担任，这样既能在每个方向上聚集足够的师资，凝练研究方向，又能通过课程组教师集体研究确定课程设计的内容、提出设计任务和要求，并在开学之初就公布，让学生在学习理论课程之前就明确要解决的实际问题，学生在随后的学习过程中，以问题为中心，有目的地去学习相关的课程，为课程设计打下良好的理论基础。
　　同时在整个实践过程中重视学生实践能力的培养，实践过程的指导和控制，积极构建以学生为主、教师为辅的教学模式，探索以启发为核心的教学方法。比如程序设计训练整个实习课程共40学时，只安排了8学时进行理论讲授，其余32学时要求学生集中上机完成自己的作品，教师随时根据学生出现的问题进行启发、点拨和指导。考核方式也重视实践过程，考核包含平时成绩、学生报告、学生作品和答辩四部分，同时学生通过自己钻研教材或有关资料，同伴协作、教师帮助完成课题。这种教学形式适合应用性、趣味性强，难度适当的内容。实践证明，这种教学策略对于培养学生的操作技能以及认知能力和创造能力都是非常有效的。
　　3.建立信息化管理平台，实现实践教学过程控制
　　首先通过信息化管理平台建设进一步修订教学大纲、计划、任务书等教学文件；编写或修订指导书或讲义；开展课程建设、多媒体课件制作等工作；实现毕业论文全过程控制和管理；提高教师应用现代信息技术的能力；促进网络、电子课件、多媒体设备等先进的现代化技术不断在教学活动中得到运用。辅助教学手段的丰富使得课堂不再是老师单纯的板书和讲授，整个授课过程更具生动性、互动性和启发性，课堂技术含量和知识量都大幅提高，教学质量进步明显。
　　同时通过信息化管理平台建设使得教育更为灵活，学生学习更为自主。学生可以获取更多的信息和资源，增强处理信息的能力，进一步促进其信息素养与自身创新能力，优化了人才培养模式，提高了人才的素质。
　　信息化平台的建设，提高了系部管理层面的办公自动化水平，加快管理业务流程的合理重组和管理职能的转变，使服务性功能进一步突出，使许多日常管理工作更为快捷，提高工作效率，形成高效、充满活力的新型管理机制。
　　4.进一步加强青年教师的培养，不断提高教学水平
　　作为指导教师，需要具有精深的专业知识及知识更新能力、实验设计能力、软件应用能力和较高的科学素养，能了解和熟悉企业和社会的需求，能肩负起立德树人、教书育人的光荣职责。
　　但是近几年，由于学校办学规模不断扩大，学校引进了大量青年教师，他们直接从学校到学校，没有生产一线的经验，不能满足实践课程对双师型人才的需求。有一些青年教师没经过岗前培训就直接上岗；有一些青年教师一直承担着大量的教学任务，没有一定的时间保证进行科学研究和继续进修学习；教学经验不足，尤其是缺乏实践经验和解决实际问题的能力，教学科研能力水平有待提高；有些青年教师缺乏敬业和奉献精神，不安心工作。所以，要进行多方面培养，如爱岗敬业精神和纪律观念的培养，使其养成职业道德和团队精神，确立职业理想和职业目标，增强教师的使命感和责任感。同时要多管齐下为教师提高业务水平创造条件，比如，积极开展专业建设和主干课程负责人制工作，不断推进团队建设，努力凝练研究方向，为教师在教学和科学研究方面搭建国内外交流、合作的舞台平台，积极开展＂青年教师讲课比赛＂、＂优秀教师教学示范课活动＂、＂教育教学论坛＂和＂教授博士论坛＂等活动。
　　三、结束语
　　本专业培养的目标为具有良好的数学修养，具备较强的计算机应用能力，掌握信息科学、计算数学和金融数学的基本理论和方法，受到科学研究的初步训练，能运用所学的知识和熟练的计算机技能解决实际问题，能在科技、教育和经济等部门从事研究、开发和管理的高级专门人才。所以应该有针对性地对培养模式进行与时俱进的改革以及动态更新教学内容，不断提高教师的教学能力，不断提高教学管理水平，真正实现教学质量过程控制，培养能适应社会需求的合格人才。