摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神是本科教學(xué)的重要目標(biāo)。上海海洋大學(xué)信息學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)系經(jīng)過對(duì)實(shí)踐教學(xué)的探索，逐漸摸索出比較適合的實(shí)踐教學(xué)模式。文章研究信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)目的，分析其特點(diǎn)與原則，提出專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的課程體系，以期對(duì)專業(yè)辦學(xué)有一定借鑒作用。
　　關(guān)鍵詞：信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力；實(shí)踐能力
　　
　　
　　1 背景
　　信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)自1998年誕生以來，短短十三年的時(shí)間，設(shè)置該專業(yè)的院校已經(jīng)達(dá)到466所(由中國(guó)教育在線的高考填報(bào)志愿參考系統(tǒng)查詢得到)，辦學(xué)困難以及對(duì)該專業(yè)的質(zhì)疑之聲一直伴隨全國(guó)各地巨大的辦學(xué)熱情[1-2]。因其交叉性與綜合性，實(shí)踐教學(xué)尤顯困難[3-5]。上海海洋大學(xué)(原上海水產(chǎn)大學(xué))于2003年秋開始信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱信計(jì)專業(yè))的招生與人才培養(yǎng)工作，至今辦學(xué)已有8年，已產(chǎn)生了4屆學(xué)生畢業(yè)。筆者對(duì)信計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行探討，總結(jié)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)與同行交流。
　　2 信計(jì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)研究
　　2.1 信計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格與業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求
　　教育部高等學(xué)校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2009年公布的《信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“專業(yè)規(guī)范”)中對(duì)信計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格素質(zhì)結(jié)構(gòu)中專業(yè)素質(zhì)的要求是：具備較扎實(shí)的數(shù)學(xué)知識(shí)，學(xué)會(huì)“數(shù)學(xué)方式”的理性思維和科學(xué)的研究方法，能夠?qū)?shí)際問題建立數(shù)學(xué)模型，能夠用規(guī)范的數(shù)學(xué)語言表達(dá)自己的思想，具備求實(shí)創(chuàng)新意識(shí)。對(duì)能力結(jié)構(gòu)的要求包括獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)是其中的數(shù)學(xué)建模、應(yīng)用知識(shí)的能力、
　　
　　創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。
　　區(qū)別于與最接近的《數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)規(guī)范》，信計(jì)專業(yè)規(guī)范中特別強(qiáng)調(diào)：在實(shí)踐性方面應(yīng)對(duì)課程有針對(duì)性地開展計(jì)算機(jī)編程訓(xùn)練、科學(xué)計(jì)算訓(xùn)練與信息工程訓(xùn)練。顯然，這方面的要求只有通過科學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)才能落實(shí)。
　　在業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求方面，規(guī)范提出了四點(diǎn)：1)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，掌握信息科學(xué)或計(jì)算數(shù)學(xué)或運(yùn)籌控制的基本理論和基本方法；2)具備熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)(包括常用語言、工具及專用軟件)的基本技能，具有較強(qiáng)的算法設(shè)計(jì)、算法分析與編程能力；3)能應(yīng)用所學(xué)的理論、方法和技能解決信息技術(shù)或科學(xué)與工程計(jì)算或運(yùn)籌控制中的某些實(shí)際問題；4)受到科學(xué)研究的初步訓(xùn)練，了解信息科學(xué)或計(jì)算數(shù)學(xué)或運(yùn)籌控制理論、技術(shù)與應(yīng)用的新發(fā)展，具有較強(qiáng)的知識(shí)更新、技術(shù)跟蹤與創(chuàng)新能力。其中的每一點(diǎn)尤其是后面三點(diǎn)均有賴于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。
　　2.2 信計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)與原則
　　基于對(duì)實(shí)踐教學(xué)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)信計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的理解，對(duì)比與本專業(yè)關(guān)系最為密切的三個(gè)專業(yè)(數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué))，結(jié)合信計(jì)專業(yè)辦學(xué)實(shí)踐，我們提煉得到信計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)。
　　
　　基金項(xiàng)目：上海市第四期本科教育高地建設(shè)項(xiàng)目“上海海洋大學(xué)信息管理與信息系統(tǒng)教育高地建設(shè)”(B-8515-10-0001)；2009年重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算與優(yōu)化課程設(shè)計(jì)”(A-2600-10-0067)。
　　
　　1) 開創(chuàng)性：雖然1998年信計(jì)專業(yè)誕生至今已逾10年，但對(duì)大多數(shù)辦學(xué)點(diǎn)來說仍然是新專業(yè)，處于辦學(xué)初期的定位與建設(shè)階段。實(shí)踐教學(xué)由于認(rèn)識(shí)、經(jīng)濟(jì)、精力和歷史等條件的限制，尚未進(jìn)入重點(diǎn)建設(shè)階段。缺乏適用的教學(xué)資料，對(duì)實(shí)踐內(nèi)容的組織沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，信計(jì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)總體來講還處于初創(chuàng)期。
　　2) 多樣性：這里所指的多樣性來自兩個(gè)方面，其一是信計(jì)專業(yè)自身的綜合性，它涵蓋信息科學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和控制論四個(gè)主干學(xué)科。其二是信計(jì)專業(yè)辦學(xué)點(diǎn)背景的多樣性，這里將其分為四類，具備多年數(shù)學(xué)專業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院、有計(jì)算機(jī)學(xué)與技術(shù)專業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)或信息學(xué)院、有統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的管理學(xué)院或財(cái)經(jīng)或金融學(xué)院，以及沒有任何相關(guān)專業(yè)辦學(xué)背景的理工科學(xué)校的基礎(chǔ)教學(xué)部等。不同辦學(xué)條件的辦學(xué)點(diǎn)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置，在內(nèi)容、模式、時(shí)間安排等方面呈現(xiàn)出豐富的多樣性。
　　3) 重要性：無論從新時(shí)期我國(guó)高等教育的總?cè)蝿?wù)，還是從信計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)看來，關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。僅靠單純的理論教學(xué)或僅附屬于某一門理論課的實(shí)驗(yàn)課，希望學(xué)生通過自己的鉆研，自發(fā)地達(dá)到融會(huì)貫通，具備本專業(yè)所要求的熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決信息技術(shù)等領(lǐng)域中的某些實(shí)際問題，乃至于具備知識(shí)更新和自主創(chuàng)新的能力，是不切實(shí)際的。綜合性、集中安排的、以解決實(shí)際問題為線索的實(shí)踐教學(xué)，是信計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)的必要、而且愈來愈重要的環(huán)節(jié)。
　　針對(duì)信計(jì)專業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)培養(yǎng)的要求，以及本專業(yè)我國(guó)目前辦學(xué)情況，我們提出信計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的原則如下。
　　1) 創(chuàng)新性：教育創(chuàng)新是實(shí)踐教學(xué)的靈魂，實(shí)踐教學(xué)以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力為目標(biāo)。通過大膽改革實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段，不斷進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新，完善實(shí)踐培養(yǎng)模式。要充分吸納相關(guān)學(xué)科最新成果，借鑒其他學(xué)校和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，建立符合學(xué)生全面發(fā)展規(guī)律、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性和創(chuàng)新性的新型實(shí)踐教學(xué)模式，形成相互激勵(lì)、教學(xué)相長(zhǎng)的師生關(guān)系，努力創(chuàng)造有利于學(xué)生成長(zhǎng)的良好教學(xué)環(huán)境，使每一個(gè)學(xué)生都能充分發(fā)揮自身潛能，激發(fā)學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
　　2) 系統(tǒng)性：信計(jì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)工程，教學(xué)內(nèi)容的組織應(yīng)將分屬于不同課程的知識(shí)技能有機(jī)結(jié)合、分層進(jìn)行，其難度和綜合性應(yīng)循序漸進(jìn)。實(shí)踐教學(xué)貫穿四個(gè)學(xué)年，實(shí)現(xiàn)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不斷線，同時(shí)，集中安排實(shí)習(xí)，包括不同方向的課程設(shè)計(jì)，以滿足學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需求。隨著教學(xué)內(nèi)容的變化和學(xué)生能力的提高，教學(xué)方式由“教師手把手地教”、學(xué)生體驗(yàn)或“依葫蘆畫瓢式”地模仿(低年級(jí)實(shí)驗(yàn)課)，到解決較小型問題(如單純數(shù)據(jù)分析、數(shù)值分析或智能計(jì)算問題)的方法訓(xùn)練(高年級(jí)實(shí)驗(yàn)課)，逐漸過渡到解決中等規(guī)模的問題的綜合訓(xùn)練(課程設(shè)計(jì))，直至畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)階段指導(dǎo)學(xué)生完成研究或解決比較大型問題的任務(wù)。
　　3) 綜合性：實(shí)踐教學(xué)是理論與實(shí)際、知識(shí)與能力的融合點(diǎn)，其最終目標(biāo)是全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)性，從而提高畢業(yè)生就業(yè)率，并在社會(huì)上贏得良好的聲譽(yù)。因?yàn)閷?shí)際問題永遠(yuǎn)比理論假設(shè)復(fù)雜，所以社會(huì)或市場(chǎng)對(duì)畢業(yè)生的要求是綜合性的，包括品質(zhì)、素質(zhì)、能力等各方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。在設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，既需注意教學(xué)內(nèi)容的綜合性，又應(yīng)在教學(xué)過程中給足空間，使學(xué)生有機(jī)會(huì)在意志品質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)及能力各方面得到和諧發(fā)展。
　　3 信計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的嘗試
　　3.1 信計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系
　　上海海洋大學(xué)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，分為跟隨理論課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課、單獨(dú)開設(shè)集中安排的實(shí)踐環(huán)節(jié)(實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等)和學(xué)生自主校外實(shí)習(xí)等，詳細(xì)內(nèi)容見表1和表2。其開設(shè)時(shí)間從學(xué)生進(jìn)校的第1學(xué)期到即將畢業(yè)的第8學(xué)期，每學(xué)期都有，使學(xué)生明確“信計(jì)專業(yè)學(xué)生面對(duì)實(shí)際問題，應(yīng)具備分析建模、算法設(shè)計(jì)、直至編程計(jì)算并解決問題這一系列的技能”的要求，并逐漸將這種要求內(nèi)化為對(duì)自己的要求，通過系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在解決老師提出的問題、自己發(fā)現(xiàn)問題、再解決問題的過程中提高實(shí)踐能力，觸發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
　　實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)(程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù))、物理、科學(xué)計(jì)算(數(shù)值分析、微分方程數(shù)值解)、運(yùn)籌學(xué)、信息處理(數(shù)據(jù)分析、智能計(jì)算、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué))以及數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用等。
　　
　　比較有特色的有兩點(diǎn)。其一是開在三年級(jí)短學(xué)期的課程設(shè)計(jì)，按方向分為兩組(計(jì)算與優(yōu)化課程設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)與建模課程設(shè)計(jì))，教師首先通過以案例為線索的講解、討論、小練習(xí)，使學(xué)生體會(huì)每一組專業(yè)方向選修課與相關(guān)專業(yè)選修課程的關(guān)系與綜合應(yīng)用，再將學(xué)生2~3人分為一組，按組指導(dǎo)學(xué)生，解決中等規(guī)模的實(shí)際問題，要求綜合運(yùn)用所學(xué)，采用不同方法解決同一問題，并作分析對(duì)比，從中選優(yōu)?？己顺煽?jī)由出勤、提問、態(tài)度、書面報(bào)告、口頭報(bào)告4部分組成，其中口頭報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定由師生共同參與。這個(gè)課程設(shè)計(jì)起到承上啟下的作用，既是對(duì)學(xué)生之前學(xué)習(xí)課程的綜合應(yīng)用，又是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的必要鋪墊和準(zhǔn)備。
　　其二是IT技術(shù)的實(shí)訓(xùn)(專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí))。為提高畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，在學(xué)生三年級(jí)第二學(xué)期或四年級(jí)第一學(xué)期，對(duì)其進(jìn)行IT技術(shù)(如數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)員等)培訓(xùn)，參加政府勞動(dòng)部門統(tǒng)一考試，合格者由國(guó)家勞動(dòng)和社會(huì)保障部頒發(fā)國(guó)家職業(yè)資格證書(加蓋上海市勞動(dòng)和社會(huì)保障局印鑒章)。該證書實(shí)行全國(guó)統(tǒng)一編號(hào)、統(tǒng)一注冊(cè)、全國(guó)通用。這些培訓(xùn)項(xiàng)目均得到上海市政府補(bǔ)貼。
　　表中未能列出的還有大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、學(xué)生參加學(xué)院大型科研項(xiàng)目、學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)以及學(xué)生校外實(shí)習(xí)，等等。
　　3.2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的落實(shí)情況
　　表1、表2中的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置是逐步形成的，還將根據(jù)學(xué)科發(fā)展情況不斷調(diào)整。其中所有項(xiàng)目均已開出，最多的已進(jìn)行七輪，最少的只有兩次。教學(xué)效果比較好，受到學(xué)生和社會(huì)的歡迎。本專業(yè)2007、2008屆就業(yè)率分別達(dá)到98.98% 和100%，居于我校
　　前列。其就業(yè)方向分別為信息技術(shù)31.63%、軟件開發(fā)14.29%、深造11.22%、信息咨詢10.20%、物流管理8.16%、生產(chǎn)制造6.12%、市場(chǎng)營(yíng)銷 6.12%、其他如金融服務(wù)等12.26%(此為2007屆畢業(yè)生數(shù)據(jù))。信計(jì)專業(yè)學(xué)生先后獲得全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽全國(guó)2等獎(jiǎng)、上海1，2，3等獎(jiǎng)、“新生杯”辯論賽冠軍、田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)入場(chǎng)隊(duì)列及廣播操團(tuán)體第二名、上海海洋大學(xué)“迎評(píng)促建先進(jìn)集體”、校五四特色團(tuán)組織、上海市先進(jìn)集體、大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)優(yōu)秀項(xiàng)目獎(jiǎng)、上海市十佳明星社團(tuán)、全國(guó)優(yōu)秀社團(tuán)100強(qiáng)等榮譽(yù)。本科學(xué)生參加了信息學(xué)院關(guān)于數(shù)字海洋的大項(xiàng)目，受到項(xiàng)目組全體成員的肯定。嚴(yán)格的數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練與系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)，使得信計(jì)專業(yè)學(xué)生形成了學(xué)風(fēng)扎實(shí)勤奮、班風(fēng)團(tuán)結(jié)積極、實(shí)踐能力甚至社團(tuán)工作能力都比較強(qiáng)的整體形象。
　　4 結(jié)語
　　實(shí)踐教學(xué)是大學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要領(lǐng)域，其本身就
　　
　　需要我們不斷的創(chuàng)新與嘗試。隨著實(shí)踐教學(xué)體系的形成與完善，實(shí)踐教學(xué)對(duì)于學(xué)生素質(zhì)尤其是職業(yè)素質(zhì)的提高更將發(fā)揮無可替代的作用。當(dāng)前應(yīng)重新認(rèn)識(shí)實(shí)踐教學(xué)，徹底改變傳統(tǒng)教育模式下實(shí)踐教學(xué)處于從屬地位的狀況。
　　信計(jì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)當(dāng)借鑒相關(guān)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)應(yīng)避免照搬和拼湊，建構(gòu)落實(shí)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)體系。信計(jì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)從數(shù)量和內(nèi)容上應(yīng)多于數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的實(shí)踐教學(xué)可以借助計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，數(shù)據(jù)分析與處理方面的實(shí)踐教學(xué)可以借助統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)。但計(jì)算(包括智能計(jì)算)、優(yōu)化、信息工程、運(yùn)籌與控制等方面的實(shí)踐教學(xué)則是信計(jì)專業(yè)所特有，需重點(diǎn)建設(shè)。如何優(yōu)化已開出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建具有“時(shí)代性、適應(yīng)性、先進(jìn)性和系統(tǒng)性”基本特征的實(shí)踐教學(xué)體系是我們下一步的研究?jī)?nèi)容。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 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)分委員會(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[J]. 大