馮德鴻

(三峽大學理學院，湖北 宜昌 443002)

0 引言

數(shù)學系本科信息與計算科學專業(yè)(專業(yè)代碼070102)是三峽大學理學院近年來開設的新專業(yè)，目標是培養(yǎng)具有良好數(shù)學基礎和數(shù)學思維能力，掌握信息科學和計算科學的基礎理論、方法與技能，能運用所學知識和計算機技能，解決信息處理和科學工程計算中的實際問題，能在科技、信息產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟金融等部門從事研究、教學、應用開發(fā)和管理工作的高級專門人才。

目前，各高校為實現(xiàn)培養(yǎng)目標，所開設的課程呈現(xiàn)出“大同小異”的格局。其中，“大同”即主干課程：數(shù)學分析、高等代數(shù)、解析幾何、常微分方程、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學模型、離散數(shù)學、算法與數(shù)據(jù)結構、數(shù)值分析、運籌優(yōu)化等。“小異”課程則是各院校培養(yǎng)方向的專業(yè)特色：有的側(cè)重于金融貿(mào)易信息處理(金融數(shù)學)、有的側(cè)重于經(jīng)管物流ERP信息處理(物流供應鏈管理優(yōu)化與控制)、有的側(cè)重于自動化控制信息的處理(工業(yè)自動化)、有的側(cè)重于計算機軟件系統(tǒng)的開發(fā)等。三峽大學是水利與電力科學鮮明的地方高等院校，理學院數(shù)學系的信息與計算專業(yè)是側(cè)重于遙感與地理信息系統(tǒng)技術的特色專業(yè)，開設了相應的特色課程，如遙感影像分析、GIS軟件應用與二次開發(fā)、軟件工程等。

各院校不同特色的專業(yè)課程實踐教學與訓練，決定了畢業(yè)生實踐創(chuàng)新能力的差異性，也決定了畢業(yè)生的專業(yè)素養(yǎng)，還決定了畢業(yè)生能否適應人才市場的需求變化。以下分三方面介紹理學院信息與計算專業(yè)在創(chuàng)新實踐教學方面的一些有益探索：課堂教學與實踐教學的銜接環(huán)節(jié)；創(chuàng)新實踐教學環(huán)節(jié)；創(chuàng)新大賽培訓環(huán)節(jié)。

1 課堂教學與實踐教學的銜接環(huán)節(jié)

1.1 專業(yè)平臺課程合理設置

信息與計算專業(yè)課程設置內(nèi)容與課時安排如表1所示。

表1 2020年信息與計算專業(yè)課程設置內(nèi)容與課時安排Tab.1 Curriculum content and class hour arrangement of information and computing major in 2020

1.2 課堂教學與實踐教學的銜接環(huán)節(jié)

課堂教學與實踐教學的銜接環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在GIS軟件應用與二次開發(fā)[1-3]、遙感概論[4-5]等專業(yè)課的課程設計與實訓方面，以創(chuàng)新實習課程為例，說明其課程教學內(nèi)容，如表2所示。

表2 創(chuàng)新實習課程主要教學內(nèi)容Tab.2 Main teaching contents of the course of innovative practice

2 創(chuàng)新實踐教學環(huán)節(jié)

創(chuàng)新實踐教學環(huán)節(jié)，主要是高年級學生以課題興趣學習小組的形式，在騰云工作室參與相關教師橫向項目的研究與開發(fā)，硬件平臺包括大幅面掃描儀、GPS野外數(shù)據(jù)采集設備、近景攝影測量相機等；軟件平臺有ArcGIS 、MapInfo等GIS平臺、ENVI與ERDAS遙感信息處理平臺等；另外一部分學生由專業(yè)實習教師帶隊去校外企業(yè)實習。比較典型的創(chuàng)新實踐教學成果如圖1～3所示。

圖1 宜昌市高壓輸電線路巡檢系統(tǒng)部分操作界面Fig.1 Parts of operation interface of high voltage transmissionline inspection system in Yichang City

圖2 湖南石門縣壺瓶山國家級自然保護區(qū)野生動植物巡護系統(tǒng)[6]Fig.2 Wildlife Patrol System in Hupingshan national nature reserve, Shimen County, Hunan[6]

圖3 三峽大學校園房屋管理系統(tǒng)[7]Fig.3 China Three Gorges University’s campus housing management system[7]

3 創(chuàng)新大賽培訓環(huán)節(jié)

2010年三峽大學理學院與計算機學院聯(lián)合參加第四節(jié)全國計算機仿真大賽。四個小組中有兩組分別榮獲一等獎和二等獎，其中榮獲全國二等獎的3S創(chuàng)新作品如表3、圖4～6所示。

圖6 A城區(qū)洪水淹沒與人員疏散預演系統(tǒng)[8]Fig.6 Rehearsal system of flood submergence and evacuationin the urban area in A City[8]

由于理學院目前在參與全國ESRI杯GIS大賽方面，暫時還沒有形成類似于全國大學生數(shù)學建模大賽的相應規(guī)模，因此這方面的經(jīng)驗與成果相對不足，有待于繼續(xù)努力。

4 結語

經(jīng)過近幾年的創(chuàng)新實踐教學改革和探索，理學院數(shù)學系信息與計算專業(yè)的創(chuàng)新實踐教學新成果不斷涌現(xiàn)，一方面就業(yè)率逐年提高，另一方面就業(yè)質(zhì)量越來越好。隨著社會與科學技術的快速發(fā)展，遙感與地理信息系統(tǒng)技術正在不斷地融入到現(xiàn)代國民經(jīng)濟各行各業(yè)發(fā)展的洪流中，特別是近年來快速發(fā)展起來的空間信息大數(shù)據(jù)挖掘與云計算、人工智能、5G通信技術等，迫切需要具有遙感與地理信息系統(tǒng)專業(yè)素質(zhì)的師資作補充，同時也需要專業(yè)教師深入社會，走進企事業(yè)單位，拓展橫向課題研究業(yè)務。學院要加大投入力度，特別是科研設備，如高端無人機低空攝影測量等，只有以橫向課題業(yè)務驅(qū)動實踐教學，創(chuàng)新教學成果才會不斷涌現(xiàn)，學生的專業(yè)素養(yǎng)才會大幅度提升。