馮建中 (長(zhǎng)江大學(xué)信息與數(shù)學(xué)學(xué)院,湖北 荊州434023)
信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)是以信息科學(xué)和信息處理與工程計(jì)算為背景,由信息科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)與控制科學(xué)等學(xué)科交叉滲透而形成的一個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科專業(yè)。目前開辦信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的院校有500多所,除北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等少數(shù)研究型重點(diǎn)院校外,多數(shù)院校的辦學(xué)目標(biāo)都定位于培養(yǎng)應(yīng)用型專門人才。長(zhǎng)江大學(xué)自從1998年開始開辦該專業(yè),一直在不斷探索該專業(yè)的發(fā)展之道。李大潛院士曾指出:“數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,《數(shù)學(xué)建模》的教學(xué)及競(jìng)賽是實(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑”。下面,筆者主要從數(shù)學(xué)建模和信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)兩者結(jié)合的必要性和具體舉措2個(gè)方面來探討信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。
應(yīng)用、實(shí)踐與創(chuàng)新是當(dāng)前快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)大學(xué)生的必然要求,也是社會(huì)進(jìn)步和人類向前發(fā)展的關(guān)鍵[1]。具有創(chuàng)新意識(shí)的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才的基本特征應(yīng)至少包涵2點(diǎn):一是較強(qiáng)的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì),二是具有創(chuàng)新精神,也就是說能憑借扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和寬厚的專業(yè)知識(shí)面,將所具備的知識(shí)進(jìn)行合理并能不斷革新和創(chuàng)造。在當(dāng)前高等教育由 “精英型”向 “普通型”過渡的時(shí)代背景下,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)大學(xué)生的能力應(yīng)集中體現(xiàn)在應(yīng)用、實(shí)踐與創(chuàng)新能力。提高信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,既是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)的要求,也是學(xué)生自我發(fā)展和增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)實(shí)需要。數(shù)學(xué)建模是實(shí)際問題與數(shù)學(xué)理論之間的紐帶,通過數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,可以讓學(xué)生真正理解所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力。
信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)應(yīng)具有良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng),掌握信息科學(xué)和計(jì)算科學(xué)的基本理論和方法,受到科學(xué)研究的初步訓(xùn)練,能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和熟練的計(jì)算機(jī)技能解決實(shí)際問題。畢業(yè)生能在科技、教育、信息產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)金融等部門從事研究、教學(xué)、應(yīng)用開發(fā)和管理工作,并且信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)主要包括扎實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)應(yīng)用能力,只有這樣才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)得一席之地。而數(shù)學(xué)建模過程需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、敏銳的洞察力和想象力,能用數(shù)學(xué)的語言和方法去描述、求解、解釋和驗(yàn)證現(xiàn)實(shí)問題的過程,它是在數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)問題之間架設(shè)橋梁的一項(xiàng)創(chuàng)造性科研活動(dòng),所以數(shù)學(xué)建模課程有利于信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[2],契合信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)要求,突出信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)。
信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)十分強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),因此加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),強(qiáng)化專業(yè)技能的訓(xùn)練具有與理論教學(xué)同等重要的意義。因此,實(shí)踐教學(xué)體系的好壞直接關(guān)系著培養(yǎng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)與否。畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)是檢驗(yàn)學(xué)生在校學(xué)習(xí)成果的重要措施,也是提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段,在整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃中占據(jù)著十分重要的位置。論文題目應(yīng)盡可能貼近生產(chǎn)實(shí)際、生活實(shí)際。數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)這個(gè)工具,通過調(diào)查收集數(shù)據(jù),歸納研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律,建立反映現(xiàn)實(shí)問題的數(shù)量關(guān)系,最后利用數(shù)學(xué)知識(shí)去分析和解決問題。近20年來的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競(jìng)賽題目涉及各個(gè)領(lǐng)域[3],包括工業(yè)、生物、醫(yī)學(xué)、工程設(shè)計(jì)、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)管理和社會(huì)事業(yè)等內(nèi)容。在以后的畢業(yè)論文擬題中可以考慮這些相關(guān)題目,改變一些條件或者做更進(jìn)一步的完善都是很好的嘗試,因而,在畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)環(huán)節(jié)中應(yīng)注重?cái)?shù)學(xué)建模思想的滲透及數(shù)學(xué)建模方法的應(yīng)用。
無論是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)還是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽都需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),所以 《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》、《數(shù)學(xué)建模》、《最優(yōu)化理論》和 《數(shù)值分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)就顯得非常重要。對(duì)任課教師來說,每門課程基本原理方法是課堂講授的重點(diǎn),但是也應(yīng)清醒地意識(shí)到實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力在專業(yè)課程學(xué)習(xí)就應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷,所以如何把專業(yè)課程與數(shù)學(xué)建模思想更好地有機(jī)結(jié)合,是這些專業(yè)課程適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的迫切要求。課程講授時(shí)應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合數(shù)學(xué)建模思想,鍛煉學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的能力。另一方面對(duì)于線性規(guī)劃模型,Matlab不如Lingo方便快捷,對(duì)于大型數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,也不如Spss簡(jiǎn)潔快速,所以對(duì)于這些常用軟件,應(yīng)做好取舍更好地為專業(yè)課程服務(wù)。
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、解決實(shí)際工程問題能力、自我獲取知識(shí)能力和創(chuàng)造性能力,長(zhǎng)江大學(xué)決定從2012學(xué)年下學(xué)期設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐中心,下設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐基地,開辦大學(xué)生數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班。通過整合資源,設(shè)置實(shí)踐性強(qiáng)的系列課程,注重學(xué)思結(jié)合、學(xué)研結(jié)合,遵循興趣驅(qū)動(dòng)、自主實(shí)驗(yàn)的原則,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí),提高其創(chuàng)新實(shí)踐能力。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)以此為契機(jī),夯實(shí)基礎(chǔ),積極主動(dòng)參與數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班,從中系統(tǒng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的全過程,不斷提高自己創(chuàng)新和解決實(shí)際問題的能力,努力實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
結(jié)合近幾年長(zhǎng)江大學(xué)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)工作來看,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生參與度不高,能堅(jiān)持下來培訓(xùn)的人也很少,這些情況必須引起高度重視。對(duì)此,可以采取更加多元的方式來推進(jìn)數(shù)學(xué)建模工作,如開展各種各樣的數(shù)學(xué)建模課外活動(dòng);充分利用數(shù)學(xué)建?;睾烷L(zhǎng)江大學(xué)建模協(xié)會(huì),聘請(qǐng)名家名師講學(xué);根據(jù)學(xué)校和院系實(shí)際情況,合理化安排數(shù)學(xué)建模培訓(xùn);制定多維的獎(jiǎng)勵(lì)措施,調(diào)動(dòng)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生參與的積極性,如推薦免試研究生、學(xué)分減免、現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)、加大在評(píng)其他獎(jiǎng)項(xiàng) (國(guó)家勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金、院系班級(jí)綜合測(cè)評(píng)等)的相關(guān)權(quán)重等,同時(shí)也在精神上加以引導(dǎo),讓信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生明白數(shù)學(xué)建模的重要意義,如強(qiáng)調(diào)其在畢業(yè)找工作、進(jìn)一步學(xué)習(xí)讀研、畢業(yè)論文以及相關(guān)課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的重要意義。
信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)沒有現(xiàn)成的模式可循,但是社會(huì)現(xiàn)在需要信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生具有創(chuàng)新、開拓思維和探討研究能力,能夠做到學(xué)以致用。鑒于數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的創(chuàng)新型人才起著無法代替的作用,所以依托數(shù)學(xué)建模,加強(qiáng)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)是十分必要的。
[1]蘇理云,葉志勇,宋江敏,等 .以數(shù)學(xué)建模為平臺(tái),提升大學(xué)生的應(yīng)用、實(shí)踐與創(chuàng)新能力 [J].教育教學(xué)論壇,2012(11):152-153.
[2]張宏禮,王苫社,李鴻鵬 .開好數(shù)學(xué)建模,促進(jìn)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng) [J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) (社會(huì)科學(xué)版),2008,10 (5):162-164.
[3]羅朝暉 .?dāng)?shù)學(xué)建模教學(xué)法思想在應(yīng)用數(shù)學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))教學(xué)中的實(shí)踐 [J].?dāng)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2012(9):5-6.