信息与计算科学专业课程设置的优化研究

（成都信息工程大学应用数学学院 四川·成都 610225）

0 引言

信息与计算科学专业是由信息科学、科学计算、运筹与控制科学等交叉渗透而形成的新的理科专业。现阶段，我国开办该专业的院校约四百多所，除部分院校此专业办学较成熟外，更多院校该专业还处于探索发展阶段，面临一些亟待解决的问题，其中专业课程设置与人才培养模式之间的协调发展尤为突出，主要表现在：（1）专业课程体系不清晰，课程设置上存在随意性，缺乏统一、科学的体系；（2）专业培养目标定位不明确，部分高校人才培养模式未能结合各学校自身特色、优势进行培养；（3）专业课程设置与人才培养模式之间相互脱节，未能实现良好的契合。

本文将对“如何对信息与计算科学专业课程设置进行合理地优化，定位专业培养目标，实现课程设置与人才培养模式之间的统一”进行探讨，以期为社会培养出更多的高素质应用型专门人才。

1 信息与计算科学专业课程设置与人才培养模式的目标紧密结合

我校作为一般本科院校的信息与计算科学专业，课程设置紧紧围绕人才培养模式目标。我校按照4个分目标进行专业课程设置①。（1）数学基础——具有良好的数学基础，掌握和运用科学计算、信息科学和计算机科学与技术等方面的核心基础知识和原理，会用规范的数学语言描述实际问题，建立数学模型，设计算法，掌握相关交叉学科的基础理论知识和原理。（2）应用能力——能运用所学的理论、方法和技能解决科学与工程计算问题、社会生产与经济领域中的某些实际问题。具备较强的知识更新、技术跟踪、创新思维等能力。（3）胜任工作——能在IT行业从事软件开发、软件测试、数据分析和管理等工作，也能在科技、教育、经济金融等部门从事研究、教学的高级应用型专门人才，或继续攻读硕士学位。（4）持续发展——具有良好的道德修养，人文素质与健全人格，能独立思考，自主学习与持续发展，服务国家与社会。

2 信息与计算科学专业课程设置的思路和措施

依托我校气象、电子、计算机和通信等优势专业的工程背景，信息与计算科学专业课程设置从夯实数学基础课程入手，切实提升专业课程的核心地位，将数学建模、算法设计的思想融入工程问题中，进一步完善理工融合的专业课程设置，使课程设置更具针对性和适应性，以期更好地实现人才培养目标。

2.1 牢固数学基础，设置专业核心课程

我校在传统数学学科教育体系基础上，在学校人才培养方案框架的指导下，结合新的观念、新的目标、新的教育理念，在专业课程设置上充分考虑对未来人才的需求和发展局势，以满足当前对信息分析与处理技术、计算专长技术人才的需要。

我校信息与计算科学主要专业核心课程有：数学分析、高等代数、空间解析几何、概率论与数理统计、常微分方程、数值分析、数据分析、数学建模与数学实验、数据结构与算法设计、运筹学。这些课程的设置一方面很好地体现工科院校信息与计算科学专业数学理论基础知识扎实的优势，另一方面突破按传统数学学科设课的界限，加强学生的工程背景，促进不同学科内容的相互结合、相互渗透，密切课内教学与课外教学，结合信息科学和计算科学，专业课程的设置充分体现科学性、前沿性和交叉性原则。

2.2 加强实践能力培养，设置多层次实践教学

我校是以培养应用型人才为主的本科院校，围绕培养学生“能够运用所学的理论、方法和技能解决信息技术或科学与工程计算或运筹控制中的某些实际问题；具备熟练应用计算机（包括常用语言、工具及专用软件）的基本技能，具有较强的算法设计、算法分析与编程能力”的人才要求，实践课程设置分为实践教学环节和创新创业实践环节①。

信息与计算科学专业实践教学环节

实验课程课内实验独立设置实验课程课内实习实习实训独立设置实习课程企业实训专业实习毕业实习工程实践综合性课程设计科研训练（能力进阶训练）毕业设计（论文）综合实践环节

在实践教学这一环节，注重各个环节间的联系，即从课内实验到独立实验课程到课内实习的逐步递进，做到课程教学与实践教学紧密结合，课内实践与课外实践相结合。再从科研能力进阶训练到毕业设计，以解决学生综合运用专业知识和专业技能解决实际问题。

为了更好地培养学生的创新创业能力，学生在本科学习期间须完成6个创新创业教育环节的学分，其中包括大学生创新基础相关课程2个学分，创新创业实践环节4个学分。学生也可通过下表所列项目获得创新创业实践环节的学分：

类别 项目名称创新创业训练 大学生创新性实验计划项目创新创业类竞赛 参加各类科技竞赛创新创业成果发表论文取得专利自主创业参与专业相关研究课题参与专业相关的社会实践

多种形式的创新创业实践环节充分考虑学生的个性化发展，有助于学生的创新意识培养和应用能力的培养。

2.3 强化课程内容的针对性和适应性，改进教学方法

参照信息与计算科学专业规范，利用课程之间的相关性、相融性和互补性对专业课程内容进行优化，突出重点。比如数学类课程数学分析、高等代数、空间解析几何，在内容方面的选择上，结合人才培养的要求作出相应的调整，课程中理论难度特别大的主要从理论和所运用的分析方法上去把握，适当降低课程难度，部分内容不做要求。而一些与后续课程结合紧密的则适当增加应用内容，以提高课程内容的适应性和培养学生应用知识的能力。

对于基础课程和专业方向课程，注重处理基础课与专业课的相互联系。在我校现有的专业课程中，无论是必修课还是选修课，一般都包括理论部分和实践部分，所以必须正确处理理论课与实践课，必修课与选修课的关系，从课时和内容上进行必要的删减和组合，如原来的数值逼近、数值代数合并为数值分析。

教学方法是教学过程最重要的组成部分之一，对完成教学任务、实现教学目的具有重大意义，切实可行的教学方法有助于提高教学效率与质量。围绕课程内容，我们在教学中应用课堂讲授教学、探究式教学、启发式教学、讨论式教学和混合式教学等多种教学模式，探索提高学生综合能力的方法。比如在专业基础课空间解析几何的教学中，采取课前自学、课堂内化、课后拓展模式进行混合式教学。课前自学包括自主观看教师提供的教学视频或者网络教学资源、进行课前针对性练习、确定要探究的问题、学生提前制作课程教学PPT等；课堂内化首先按学习任务单上的安排开展课堂活动，学生独立将学习内容进行阐述，然后围绕问题解决、测试反馈、项目创建、协作学习及汇报等环节展开，最后师生共同进行教学评价，包括提出问题的情况、课堂独立解决问题的表现、小组协作探究式活动中的表现等方面；课后拓展主要是平台交流、作业反馈，或者通过附加任务来实现，附加任务的设计通常是课内所学内容的提炼。

2.4 重视实验、实践课程，改革实践教学方法

信息与计算科学专业实验、实践课程教学与数学理论课程的教学差异较大，它强调学生的实践能力，主要通过探究式学习，利用现代信息技术实现师生共同参与的良性互动教学和学习模式，突出知识形成的过程。在教学过程中，我们对实验、实践课程的教学内容和教学方法进行有益的改革和探究。

实验、实践课程内容既要注意揭示数学概念、定理的形成和发展过程，展示数学问题的解决过程，也要与基本的数学思想、数学方法挂钩，和数学理论知识教学相互结合、相互促进。结合专业特点，课程教学内容主要分为：基础实验、验证性实验和综合性、设计性实验。验证性实验验证理论公式的正确性和数据结果的合理性，起到加深理解理论基础知识和培养学生计算机应用能力的作用；综合性、设计性实验解决一些实际问题，训练学生由实际问题建立数学模型的能力，训练分析、归纳总结问题的综合能力和科学计算能力。

根据实验、实践课程具有的应用性特点充分发挥数学软件的强大功能，采用探究式教学、翻转式教学和案例式教学等多种教学方法，引导学生从实际问题出发，建立数学模型，并最终借助数学软件应用所学知识解决实际问题。

3 结束语

人才培养目标的实现离不开专业课程的优化，本文根据社会的需求探讨了信息与计算科学专业课程设置与人才培养模式之间的内在规律；从专业核心课程的设置、多层次实践教学和教学方法的改革等几个方面分析了信息与计算科学专业课程设置的思路和措施。当前，我校信息与计算科学专业正处于稳步发展中，专业课程设置的优化研究对信息与计算科学专业的发展将起到进一步的促进作用，只有不断的加强改革实践，才能使该专业更具生命力。

注释

① 成都信息工程大学信息与计算科学专业本科人才培养方案(2018版)