关于信息与计算科学专业课程建设的探讨

[摘要]针对新建本科院校信息与计算科学专业教学中的问题,结合运城学院几年来开办信息与计算科学专业的实际,基于本专业的培养目标与课程体系,对其课程建设进行了深入地探讨。

[关键词]信息与计算科学专业, 课程体系, 课程设置,课程建设。

[中图分类号]O29[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2009)04-0053-04

运城学院是一所新建本科院校,于2005年秋季开始招收信息与计算科学专业(以下简称新专业)学生,考虑到办新专业要有一个探索和积累的过程,在招生规模上既注重规模效益,又采取慎重发展的态度。2005年新专业招收54人,2006年招收51人,2007年招收53人,2008年招收56人。运城学院有基本的设备和实践基地,同时有计算机科学与技术系,公共计算机教学部和网络信息中心,使得信息类和计算机类课程的开设有了基本保证,具备了开办新专业的条件。现在首批新专业学生已进入大四第一学期专业课程的学习,对于本专业课程设置能否体现出明确的专业方向,大四的专业课程、毕业实习与毕业论文如何把握,如何办出自己的专业特色以及培养怎样的专业人才,还需进一步的探讨和思考。

1信息与计算科学专业的培养目标

信息与计算科学专业是由信息科学、计算科学、运筹与控制科学等交叉渗透而形成的一个新的理科专业。根据教育部1998年颁布的新专业目录,本专业主要培养具有坚实的数学基础和良好的数学素养,掌握信息与计算科学的基本理论和方法,受到科学研究的初步训练,能运用所学知识和计算机技能解决某些实际问题的高级专门人才。学生毕业后可在高等院校或其他各类学校担任数学教学的教师或其他教育工作者、数学研究人员,可在科技、经济、金融、生产、经营及各级管理部门从事实际应用、开发研究与管理工作,也可继续攻读数学、经济学、管理学的硕士研究生学位。对于新建本科院校,要办好新专业,首先对其专业培养目标应该有一个完整而准确的认识,它决定了学生要学哪些课程,学到何种程度,毕业之后能做什么等。从新专业目录中知道,本专业是一个数学类专业,从目录介绍的新专业培养目标、主干学科、主要课程来看,笔者认识到新专业要学的课程大致分为三个模块:数学类、计算机类、信息类,培养目标对数学素养、计算机技能、信息科学与计算科学的基本理论和方法等方面作了要求,但这些要求很抽象,难以把握,例如通过哪些数学理论与方法的学习来培养数学素养,计算科学与信息科学的基本理论与方法有哪些,是否都要学?笔者认为有必要对本专业培养目标进行探讨和研究,从而做一些相对具体的界定[1]。

根据国家教育部颁布的新专业培养目标,按照运城学院人才培养目标的基本要求,确定了新专业的培养目标:培养具有扎实的数学基础和良好的数学素质,掌握信息科学和计算科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、教育和经济部门从事研究、教学、应用开发和管理工作的应用性人才。运城学院的新专业定位于信息技术和计算机技术的数学基础的研究,本专业的培养目标力求做到在培养具有较扎实、深厚的数学基础的同时,突出与人才需求量大的计算机科学与技术专业方向的结合,使毕业生基本具备从事这个领域工作的理论基础和实际工作能力,保证学生毕业后在科技、教育和经济部门以及其他相近的领域就业,培养具有初步科研能力和有较强的计算机技术能力的人才。

2信息与计算科学专业课程体系

2.1教学计划的修订

教学计划是确保专业教学质量和人才培养规格的重要保证。依据国家教育部关于信息与计算科学专业的培养目标和规格要求,结合运城学院办学定位和办学指导思想,借鉴重点本科院校建设新专业的经验,笔者制定和修订了本专业教学计划,确定“基础平台+专业方向”的课程体系,包括公共基础课、专业基础课、专业方向课和实践教学环节。

2006年11月,笔者邀请清华大学贾仲孝教授对本专业的教学计划作以指导,对部分专业课程进行整合。2007年5月,对新专业原教学计划进行了一次较大修订,第二版新专业教学计划确定。2007年10月,又邀请陕西师范大学张建中教授对本专业的教学计划作以指导,对部分专业课程理论和实验课开设学时进行调整,适当增加了实验课开设学时,增加了选修课的门数,加强了实践教学环节。三年来,笔者坚持每年对专业教学计划进行修订,使之更趋科学、合理,更能充分反映本专业对本科学生的培养目标要求。

修订的新专业教学计划的课程设置见表1。

2.2课程体系的改革

课程体系改革是教学改革的重点和难点。其前提是以积极转变教育思想,更新教育观念为先导,其核心是实施全面素质教育,构建科学的教学内容和课程体系。根据“加强基础性,提高综合性,拓宽应用性,侧重方向性,注重时代性,增加选修课,加强实践课”的课程体系改革总体思路,新专业课程体系建设总的原则是:围绕本专业的培养目标,加强基础课程,使学生打下扎实的基础;推进整体优化原则;加强技术教育与人文教育相结合的原则,实现人才培养的全面提升,以满足社会需求。

本专业对课程体系改革的具体做法是:加强数学基础课程,在专业课程中融入计算机和信息类课程,如软件工程、信息科学基础等,大力加强实践教学环节。在培养具有较扎实、深厚的数学基础的同时,突出与软件工程这个人才需求量大的专业方向的结合,使毕业生基本具备从事这个领域工作的理论基础和实际工作能力以及较强的更新知识、追踪新技术的能力。基础课程要把培养学生获取知识的能力和科学思维方法作为重点;专业课程要以课程内容的现代化作为重点;重视实践环节,加强教学内容和课程体系相关的教学研究[2]。

3信息与计算科学专业课程建设现状

课程建设是课程体系改革中的重点,课程改革是保持专业活力,提高教学质量的重要环节,也是专业教育与时俱进的具体体现。近三年,笔者对本专业课程教学进行了有效改革,课程建设成绩显著。《数学分析》被评为省级精品课程,《高等代数》、《解析几何》、《常微分方程》、《离散数学》被确定为院级重点建设课程。

3.1课程教材的建设

教材是教与学的重要载体和媒介,直接影响到教学的质量和成效。教材建设是提高高校教学质量、体现教学改革进程的重要标志。为适应教学内容与课程体系改革的需要,努力提高教学质量,本专业按照《运城学院教材管理的规定》,制定了《应用数学系教材选用制度》,选用教材与评估制度规范科学,执行严格。本专业基础课和专业课在教材选用方面,要求使用和引进权威、能反映学科发展前沿的优秀教材。使用教育部统编的“面向21世纪课程教材”、“九五”和“十五”国家重点教材或省部级获奖教材。专业基础课、专业课选用的教材,优先选用获国家或省部级奖的优秀教材或选用目前通用的、各校反映较好的教材,保证所选教材质量。

3.2课程教学方法与手段

教学的一个最基本任务就是让学生理解和掌握教师所讲的内容,并对此内容进一步认真思考,因此教师的讲课方法就特别重要。好的教学方法使学生在短短的课堂内不仅学到专业知识,而且学到提出问题、分析问题,从而能够解决问题的能力,在一定的基础上还调动了学生的积极性,陶冶了学生的情操。而传统的教学方法是,教师在讲台上对大量的定义、定理、推论滔滔不绝的讲解,学生只是听和记,缺乏主观能动性和思维的创新和想象,不利于学生的进一步发展[3]。

在本专业课程《离散数学》的教学中,教师结合章节特点,采取不同的启发式教学方法,如数理逻辑部分,首先引入实际生活中简单的案件推理,引起学生兴趣;然后再举出一个复杂的案件推理问题,学生发现简单的推理可以较快的得出结论并对其过程进行口头阐述,但是复杂的一时半会难以得出结论,也不易表述其推理过程,这时候学生就遇到了需要解决的问题——怎样分析复杂的推理?接着教师给学生说明数理逻辑解决的问题是什么,即把数学方法与符号语言系统应用于传统的逻辑,使推理更加有效并像数学证明般使人信服。这样学生既有了问题也明确了数理逻辑就是解决这一问题的方法,自然就对内容有浓厚的兴趣,并且学习的目的性就更强了,同时也加深了对数学的认识。

注重课堂内容的引申。离散数学中的很多问题与现实问题紧密联系,在学习完内容之后,教师可以搜集或者编写一些现实问题,鼓励学生应用所学的内容解决,这样既巩固了学习内容,同时也培养了学生的解决问题的能力。

传统黑板+粉笔的教学手段已经逐渐受到多媒体辅助教学的冲击,在教学中,尽量结合两种手段的优势,使得教学效果更好。

对于一些定义、定理等结论性的内容,运用课件给出,可以节约书写时间,还有一些图、表、以及书写量过大难于板书的内容,也可以通过课件给出。但是多媒体课件决不能代替传统板书,对于一些重要定理的推导,一定要一步步在黑板上给学生分析并对过程进行板书,加强学生思维训练。这样两种手段相结合的方式受到了学生的欢迎。

4信息与计算科学专业课程建设的进一步思考

4.1进一步优化课程体系,全面加强课程建设

认真研究跟踪世界和国内经济和科技中长期发展的动态和趋势,在稳定的前提下不断地完善人才培养模式,以适应市场对应用理科人才的需求。在新专业本科生教育整体框架上,要加强基础淡化专业,在基础理论、计算机应用等主干基础课上,使学生受到学时充分,强度足够的严格训练[4]。从第四学期起学生自主选择学习课程,加强应用性课程建设,开设更多的适应现代经济和科技发展的基础知识的选修课。

4.2深化教学内容改革,加强教材建设

在课程内容上坚决贯彻“少而精”的原则,压缩后续课程中过窄、过深和过繁的教学内容,为新的培养方向、实践性的教学环节,以及为培养学生的动手能力所进行的基础训练争取到必要的时间和空间。加强主干课程,扩大选修课程,突出专业、专业培养的定位与特色,加强专业课程体系的建设。同时,开展与各课程配套的教学大纲、教材建设工作,力争在未来的几年里,建成几个院级以上精品课程。

4.3加强教学方法研究,提高教学效果

认真研究当代大学生的特点,有针对性地开展教学方法的研究,采用多媒体等教学手段,充分调动学生学习的主动性,发挥学生的主体作用。采取措施,重视学生自学能力的培养,包括在习题课中增加学生的讨论时间,学生写小论文等。实行考试和考查相结合。重视对学生平时学习情况和学习能力的考察,将平时考查情况记入学生的综合成绩中去,并使之更加科学化。

在教学方法方面,打破课堂讲授的单一教学模式,充分调动学生的学习积极性和创造性。聘请国内知名专家教授以深入浅出的方式,讲述各学科的新发展与新成就,拓宽学生的视野,使他们对现代理学研究的趋势和其他学科的发展与联系有较深入的认识。

4.4加强实践环节,提高实践能力

改革教学方法,建立实践教学体系,更新实践教学内容,增加综合性、设计性实验项目。加强专业实践基地建设,建立稳定的校外实习基地,结合专业特点,完善实习内容,保证实习时间,确保学生实践训练效果,提高学生的实践能力。

总之,及时了解和把握高等教育现代化的发展趋势,主动适应我国社会经济发展的需求,进一步转变教育思想,更新数学教育观念是十分必要的。要正确把握信息与计算科学的教学目标,深入研究新形势下信息与计算科学的需求状况、教育价值及其教育对象的变化等问题,加大改革传统教育方式方法、教学手段的力度,坚持以学生为主体的原则,将原有教学手段精华与现代信息技术手段有机结合,更高层次提高教学效率和质量,为建立一个“学生满意,社会认可”的信息与计算科学专业而努力奋斗。

参考文献

1戴祖旭,等.谈谈对信息与计算科学专业的认识[J].大学数学,2004,20(6):1-3.

2方文,等.信息与计算科学专业建设的探索与思考[J].滁洲学院学报,2006,8(3):44-46.

3唐晓静.信息与计算科学专业应用型人才培养模式的研究[J].大学数学,2007,23(1):9-12.

4葛仁东,孙雪莲,刘满.关于信息与计算科学专业学科体系改革的探讨[J].数学教育学报,2008,17(1):99-102.

Discussion about course construction of

information and computer science specialty

YAO Xi-yan,WANG Bao-li

(Department of Applied Mathematics,Yuncheng University,Yuncheng,Shanxi,044000,China)

AbstractFor the problems in information and computer science specialty teaching of the younger university,in association with the construction of information and computer science in Yuncheng university,based on the course system and teaching objectives of information and computer science,the course construction is further discussed in this paper.

Key wordsinformation and computer science specialty,curriculum system,curriculum set-up,course construction.