方文海
摘要:對近幾年《信息與計算科學(xué)》專業(yè)數(shù)學(xué)類課程改革進行總結(jié),根據(jù)我校的實際情況和教學(xué)實踐中的體會,針對課程改革中出現(xiàn)的問題闡明我們的觀點我解決辦法。
關(guān)鍵詞:信息與計算科學(xué) 數(shù)學(xué)教學(xué) 課程改革
為了適應(yīng)未來社會以信息技術(shù)為核心的經(jīng)濟發(fā)展的需要,教育部于1998年為數(shù)學(xué)類專業(yè)設(shè)立了《信息與計算科學(xué)》專業(yè)。通過幾年的發(fā)展,《信息與計算科學(xué)》專業(yè)的課程體系正在逐步走向完善,但仍然存在諸多不足,專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)思想和教學(xué)策略也還不夠清晰。自1998年我校設(shè)立信息與計算科學(xué)專業(yè)以來,通過幾年的課程改革和教學(xué)實踐,我們積累一定的課程改革和教學(xué)經(jīng)驗。本文就專業(yè)信息與計算科學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)類課程改革和教學(xué)問題闡述我們的觀點。
一、信息與計算科學(xué)專業(yè)的定位
教育部數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會數(shù)學(xué)類教學(xué)指導(dǎo)委員會《關(guān)于信息與計算科學(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)查報告》中指出信息與計算科學(xué)專業(yè)的定位是:“信息與計算科學(xué)專業(yè)是數(shù)學(xué)學(xué)科下的一個理科專業(yè),應(yīng)該主要研究信息技術(shù)的核心基礎(chǔ)與運用現(xiàn)代計算工具高效求解科學(xué)與工程問題的數(shù)學(xué)理論與方法,或者簡單地說,研究定向于信息技術(shù),計算技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?!?/p>
二、基本課程設(shè)置
為了適應(yīng)專業(yè)方向的調(diào)整和就業(yè)市場的需要,我們制定了新的課程體系。
1、數(shù)學(xué)基本課程。該專業(yè)是數(shù)學(xué)類的專業(yè),所以基本的數(shù)學(xué)訓(xùn)練是絕對不能缺少的,這也是這個專業(yè)的學(xué)生最終具有競爭力的根本所在?!吧賹W(xué)數(shù)學(xué),多學(xué)計算機”的主張是缺少遠見的。
根據(jù)我們學(xué)校信息與計算科學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)情況來看,大多數(shù)畢業(yè)生從事計算機方面的工作。那么這個專業(yè)的學(xué)生與計算機專業(yè)的學(xué)生相比,應(yīng)有哪些特色呢?這個特色就是他們有較深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),有較強的邏輯思維與抽象思維的能力,因而在應(yīng)用計算機的能力上應(yīng)更具潛力。要達到這個目標,必須加強數(shù)學(xué)教育。但數(shù)學(xué)是一個十分博大精深的領(lǐng)域,我們不可能像對數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生一樣去要求他們。在數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容上我們必須有所取舍。取舍的原則是以能力培養(yǎng)為重,以基礎(chǔ)知識為重。因此我們確定在數(shù)學(xué)課程的安排上,對數(shù)學(xué)分析,高等代數(shù)和解析幾何三大基礎(chǔ)課,特別是對數(shù)學(xué)分析要重點加強,課時要給予充分保證。
2、數(shù)學(xué)的專業(yè)課程。數(shù)學(xué)的專業(yè)課很多,在加強基礎(chǔ)的同時,對專業(yè)課我們只能有所取舍。適當(dāng)減少了連續(xù)類數(shù)學(xué)課程,而增加了離散類數(shù)學(xué)課程的比重,這正是現(xiàn)代數(shù)學(xué)在領(lǐng)域應(yīng)用,特別是計算機科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展的主流方向。根據(jù)我校特點及我們數(shù)理系師資情況,我們決定將運籌控制,近世代數(shù),離散數(shù)學(xué)作為數(shù)學(xué)的專業(yè)課程的主線。刪減了與專業(yè)方向聯(lián)系不大的課程,如我們將模糊數(shù)學(xué),泛函分析進行了刪除。
3、按照學(xué)科發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律調(diào)整課程內(nèi)容和課程體系。利用學(xué)科之間的相互性,相融性,互補性,對原有的專業(yè)課程從內(nèi)容分化,整合及課時上進行必要的刪減,如專業(yè)基礎(chǔ)課數(shù)值逼近,數(shù)值代數(shù),微分方程數(shù)值解等同相應(yīng)的上機實習(xí)課合并,使得講課內(nèi)容更緊湊,課堂講解同上機實習(xí)聯(lián)系也更緊密,同時又壓縮了課時。對原有的專業(yè)選修課進行了適當(dāng)?shù)娜∩帷Mㄟ^課程體系的調(diào)整,拓寬了專業(yè)口徑,形成了安徽理工大學(xué)特色的信息與計算科學(xué)專業(yè)。
三、加強數(shù)學(xué)技能的培養(yǎng)
1、數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用能力。我們加強了學(xué)生對目前國際上流行的數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí),如Matlat,Mathemat-ics,Sas等。并能在這些數(shù)學(xué)軟件的平臺上進行二次開發(fā),編寫應(yīng)用程序軟件。學(xué)生掌握了這方面的技能,就能在實際的工作中達到事半功倍,因為這些軟件和算法已經(jīng)在科學(xué)研究,工程計算和教學(xué)軟件的研制中得到了廣泛的應(yīng)用。因此我們安排了這方面的實驗課。
這一目標的設(shè)置不僅能更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),而且對于計算機能力的學(xué)習(xí)與運用也具有促進作用。例如使用Matlab等現(xiàn)成的數(shù)學(xué)軟件通過數(shù)值或圖形驗證與其Taylor多項式的關(guān)系,函數(shù)與其Fourier級數(shù)部分和的關(guān)系。對于可化為有限數(shù)學(xué)的問題,例如組合規(guī)劃論的指派問題,四色問題,幻方,有限單群分類等,可在計算機上進行窮舉搜索或?qū)Τ砂偕锨ХN情況進行計算,一方面可直接獲得結(jié)果,另一方面可對所有可能的情形進行分析獲得關(guān)于理論推導(dǎo)的有益啟示。
2、數(shù)學(xué)建模能力。數(shù)學(xué)建模就是應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力,通過數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練,可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,實踐能力,專業(yè)技能和計算機的編程能力。利用每年一次的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的機會,可以培養(yǎng)尖子學(xué)生,使這些學(xué)生得到較為系統(tǒng)的訓(xùn)練。
四、進一步的思考
探索信息技術(shù)與計算技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),是人類應(yīng)用已有的數(shù)學(xué)理論與方法解決相關(guān)領(lǐng)域的實際問題的過程。Shannon成功的將概率論應(yīng)用于通信工程領(lǐng)域,產(chǎn)生了信息理論,奠定了信息技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)??梢哉f新專業(yè)將是一個內(nèi)容豐富,充滿生機與活力的大舞臺,同時這種局面也為我們提出了更高的要求,讓學(xué)生掌握更多的數(shù)學(xué)理論與方法,開拓更深更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。
參考文獻
1.李林,等,一般工科院校信息與計算科學(xué)專業(yè)建設(shè)中的幾個問題[J].理工高教研究,2003
2.教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會.信息與計算科學(xué)專業(yè)教學(xué)規(guī)范[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2003
3.戴祖旭,等,談?wù)剬π畔⑴c計算科學(xué)專業(yè)的認識,大學(xué)數(shù)學(xué),2004
(作者單位:赤峰學(xué)院)785FB949-08A6-471D-8783-37112E228E33