信息与计算科学专业人才培养模式探索

王先超 王春生 柏春松

摘要：分析该专业目前存在的问题，提出“厚基础、重实践、强能力、促创新”的人才培养模式，阐述人才培养、实践教学和师资队伍三方面相结合的教学改革方案实施过程。

关键词：人才培养模式；实践教学；实践能力；创新能力

1、专业简介

2002年，教育部数学与统计学教学指导委员会公布了一份关于信息与计算科学专业的调查报告”，将该专业定位为数学、计算机科学、信息工程等多学科的交叉。文献[2]对该专业的定位是以信息技术、计算技术和运筹控制技术的数学基础为研究对象的理科类专业。总之，信息与计算科学专业是一个综合性、交叉性和实践性都极强的专业。该专业的特点与特色是注重学生的数学基础，强化其计算机应用和解决实际问题的能力。基于文献[3]，我们制定了人才培养方案。经过10年的实践，办学过程中存在的一些问题促使我们思考：怎样才能办好该专业？

2、主要问题

2.1培养目标不够明确

由于该专业在成立的最初几年招生十分热门，招生学校也逐年增多，导致招生规模迅速扩大，造成许多问题还未来得及思考并形成规范，就出现一些更亟待解决的问题。最为严重的是，有些学校培养目标不够明确，导致近几年招生规模逐年减少，不少学校甚至因招不到学生而停办该专业。

2.2实践性教学亟待加强

人才培养方案中相当一部分课程是理论课，导致学生的实验和实践机会比较少，实践教学比较薄弱，存在以下几个问题。

（1）师生对实践教学不够重视实验和实践教学基本从属于理论课，实验内容基本都是验证性的，缺少课程设计，师生对其重视程度不够实验教学远没达到培养学生创新能力、提升学生素质的目的。

（2）实践教学基本流于形式。因扩招导致师资力量的不足，再加上实践课时严重不足，实验内容只能围绕书本上比较简单的问题展开，实践教学很难与实际问题很好结合。

（3）实践教学很难达到预期效果。实践教学经费投入严重不足，实验实践设备得不到保证，从事实验实践教学和管理的教师积极性不高，使得有些实践内容难以实现。同时实习基地有限，难以保证每个学生都能参与实践，导致实践教学很难达到预期效果。

2.3师资队伍亟待加强

教师队伍知识结构不合理，专业知识背景不足；缺少计算机类和信息类教师，更缺少能够统揽该专业全局的教师；同时，在实习实训基地也缺乏比较专业的指导老师。

3、人才培养模式探索

为解决上述问题，我们到省内外高校和企业进行充分调研，了解到企业和社会对该专业毕业生需求量还是挺大的，用人单位在看重其扎实数学基础的同时，还比较强调其编程能力、实践能力和创新能力等综合素质。

3.1修订人才培养方案

近年来，我们在调研的基础上多次进行了人才培养方案的修订。每次修订都能进一步明确人才培养目标。我们遵循“厚基础、重实践、强能力、促创新”的原则，修订和完善人才培养方案，构建一套能实现“基础结构科学、专业特长突出、实践能力特强、综合素质优良”的人才培养目标的课程体系，如图1所示。

3.1.1 强化数学基础

数学基础知识使学生具有较强的适应性和竞争力，在教学中有着举足轻重的地位。我们开设的数学课程有专业基础课（数学分析、高等代数、解析几何、概率统计等）、专业核心课（常微分方程、实分析、复分析、控制论基础、信息论基础、数学建模、数值分析等）。考虑到学生的学习能力和专业特色，这些课程的教学目标略低于应用数学专业，但高于其他专业。

3.1.2重实践、强能力、促创新

新的人才培养方案更进一步增加了实践教学比重，实验实践教学贯穿整个课程体系，开设的课程实验有计算机导论、C程序设计、数据结构与算法等14门。同时，我们修订课程实验大纲，规范实验教学内容和形式，强化实验教学的要求。

此外，我们还通过课程设计、数学建模竞赛、程序设计竞赛、到实习基地的生产见习、毕业实习以及毕业设计等，培养和提升学生的实践能力、动手能力和创新能力，激发其科研潜能。

3.2改革实践教学的举措

3.2.1建立专业实验室

具有专业特色的实验室是开展实践教学的重要场所，是做好校内实践教学的重要保障。近年来建立的专业实验室有数学建模实验室、程序没计实验室和机器人实验室。

3.2.2加强计算机和信息类课程的实践教学

我们增加了C程序设计、数据结构与算法、数值分析、数字信号处理等课程的总课时，还增加了实践学时。同时，为了激发学生学习这类课程的兴趣，我们积极组织学生参加数学建模和ACM/ICPC程序设计等学科竞赛。

3.2.3以学科竞赛为载体，提升学生综合素质

为了弥补实践教学的课时不足，我们组织学生积极参与学科竞赛。目前参与的学科竞赛主要有全国大学生数学建模竞赛、美国大学生数学建模竞赛和ACM/ICPC国际大学生程序设计竞赛。训练和竞赛可以大大提高学生的实践能力、动手能力、自主学习能力。

数学建模是在学生所掌握的数学知识的基础上，利用数学思想和方法来解决生活中的实际问题。训练不但加深学生对所学数学理论和计算机技术的理解和应用，激发其学习兴趣，提高建模和运用计算机技术解决实际问题的综合能力和素质，而且能培养其初步的科研素养。

ACM/ICPC竞赛旨在使大学生通过计算机来允分展示其运用所学数学知识建立模型、分析问题和解决问题的能力，提升其创新能力。学生为参加竞赛，必须自主学习并掌握图论、组合数学、计算几何、人工智能等知识。赛题对数学要求比较高，要求学生综合运用所学知识，在规定时间内成题目的解答。它不但要求答案正确，更要求算法高效，即要求以最佳的方式给出正确解答这样，在备赛过程中，学生不仅需要自学大量的算法，并且需要在国内外的OJ平台上完成大量的题目。因此，该竞赛可以在很大程度上提高法分析和设计能力以及编程能力。

近年来，阜阳师范学院每年都获全国大学生数学建模竞赛国家奖；参加程序设计竞赛的选手虽没有获得奖项，但其编程能力、创新能力、实践能力均有很大提升。

3.2.4鼓励学生积极参与科研

为进一步增强学生的综合素质，鼓励其积极参与到老师的项目中去，我们组织学生积极申报大学生科研项目。在此过程中，学生学会了如何查阅文献、如何撰写申报书、如何踏踏实实做科研，培养了严谨的科学态度、锤炼了科研品质，激发了科研兴趣。

3.2.5加强实习实训基地建设，搞好实习实训工作

加强实习实训基地建设是学生参与校外实践教学的重要保障。为此，我们在省内外10多家规模不同的软件公司和企事业单位建立了实习实训基地，为学生提供专业实践场所。在实习实训基地，我们为学生提供具有较强责任心的工程师和教师，即实行“双导师制”，完成实习后进行集中答辩，制定了实习实训评价体系，将学生的实习实训工作落到实处。

3.2.6严把毕业设计质量关

毕业设计不仅是实践教学的重要组成部分，也是对学生大学阶段所学知识的检验和凝练，更是衡量教育教学质量的重要指标。因此，我们历来重视毕业设计工作的各个环节。

选题是毕业设计的基础，在很大程度上规划了毕业设计的方向、范围和内容，选题的好坏直接影响质量。指导教师能从专业特色出发，要求学生做毕业设计。经过多年努力，目前该专业的学生除了做数学建模论文外均做毕业设计。指导教师对选题的难度和深度、科学性、创新性进行较好的把关。

根据研究内容，我们对毕业设计进行分类，评阅教师进行交叉评阅和盲审，以确保评价的公正性。最后，本着“公平、公开、公正”的原则，我们进行集中答辩，做出科学评定，并做好电子文档的归档等工作，逐步加以制度化。学生在整个过程中受到了科研锻炼，提高了实践能力、创新能力等科研素质。每年都有一些学生的毕业设计被学校评定为优秀。

3.3提升师资队伍整体素质

要提高学生素质，首先必须提升师资队伍自身素质。为此，我们抽凋中坚力量，成立了信息教研室，鼓励专业教师到国内著名高校攻读计算机科学与技术、运筹与控制、计算数学等专业博士学位，以强化专业能力；鼓励教师到企业兼职，到培训机构参加短期培训，以提高其实践能力；鼓励教师参加相关学术会议，如全国计算机年会等，以开阔教师眼界；鼓励教师积极申报科研和教研项目，以提高其科研能力和教学水平

4、结语

对信息与计算科学专业人才培养模式进行的实践，不但能够充分调动学生参与实践教学的积极性，激发其自主学习的主动性，而且可以极大地提升其实践能力、创新能力、分析和解决实际应用问题的能力以及就业创业能力。该专业的学科交叉性、实践性、人才培养的底蕴性以及行业对人才培养的要求，都提出了亟待研究与探讨的新问题。因此，对该专业人才培养模式的探索和研究还需不断深入。