关于《信息与计算科学》专业数学类课程改革的思考
2022-05-05方文海
方文海
摘要:对近几年《信息与计算科学》专业数学类课程改革进行总结,根据我校的实际情况和教学实践中的体会,针对课程改革中出现的问题阐明我们的观点我解决办法。
关键词:信息与计算科学 数学教学 课程改革
为了适应未来社会以信息技术为核心的经济发展的需要,教育部于1998年为数学类专业设立了《信息与计算科学》专业。通过几年的发展,《信息与计算科学》专业的课程体系正在逐步走向完善,但仍然存在诸多不足,专业教学指导思想和教学策略也还不够清晰。自1998年我校设立信息与计算科学专业以来,通过几年的课程改革和教学实践,我们积累一定的课程改革和教学经验。本文就专业信息与计算科学专业的数学类课程改革和教学问题阐述我们的观点。
一、信息与计算科学专业的定位
教育部数学与统计学教学指导委员会数学类教学指导委员会《关于信息与计算科学专业办学现状与专业建设相关问题的调查报告》中指出信息与计算科学专业的定位是:“信息与计算科学专业是数学学科下的一个理科专业,应该主要研究信息技术的核心基礎与运用现代计算工具高效求解科学与工程问题的数学理论与方法,或者简单地说,研究定向于信息技术,计算技术的数学基础。”
二、基本课程设置
为了适应专业方向的调整和就业市场的需要,我们制定了新的课程体系。
1、数学基本课程。该专业是数学类的专业,所以基本的数学训练是绝对不能缺少的,这也是这个专业的学生最终具有竞争力的根本所在。“少学数学,多学计算机”的主张是缺少远见的。
根据我们学校信息与计算科学专业的毕业生的就业情况来看,大多数毕业生从事计算机方面的工作。那么这个专业的学生与计算机专业的学生相比,应有哪些特色呢?这个特色就是他们有较深厚的数学基础,有较强的逻辑思维与抽象思维的能力,因而在应用计算机的能力上应更具潜力。要达到这个目标,必须加强数学教育。但数学是一个十分博大精深的领域,我们不可能像对数学专业的学生一样去要求他们。在数学的教学内容上我们必须有所取舍。取舍的原则是以能力培养为重,以基础知识为重。因此我们确定在数学课程的安排上,对数学分析,高等代数和解析几何三大基础课,特别是对数学分析要重点加强,课时要给予充分保证。
2、数学的专业课程。数学的专业课很多,在加强基础的同时,对专业课我们只能有所取舍。适当减少了连续类数学课程,而增加了离散类数学课程的比重,这正是现代数学在领域应用,特别是计算机科学领域中发展的主流方向。根据我校特点及我们数理系师资情况,我们决定将运筹控制,近世代数,离散数学作为数学的专业课程的主线。删减了与专业方向联系不大的课程,如我们将模糊数学,泛函分析进行了删除。
3、按照学科发展的内在规律调整课程内容和课程体系。利用学科之间的相互性,相融性,互补性,对原有的专业课程从内容分化,整合及课时上进行必要的删减,如专业基础课数值逼近,数值代数,微分方程数值解等同相应的上机实习课合并,使得讲课内容更紧凑,课堂讲解同上机实习联系也更紧密,同时又压缩了课时。对原有的专业选修课进行了适当的取舍。通过课程体系的调整,拓宽了专业口径,形成了安徽理工大学特色的信息与计算科学专业。
三、加强数学技能的培养
1、数学软件的应用能力。我们加强了学生对目前国际上流行的数学软件的学习,如Matlat,Mathemat-ics,Sas等。并能在这些数学软件的平台上进行二次开发,编写应用程序软件。学生掌握了这方面的技能,就能在实际的工作中达到事半功倍,因为这些软件和算法已经在科学研究,工程计算和教学软件的研制中得到了广泛的应用。因此我们安排了这方面的实验课。
这一目标的设置不仅能更好的学习数学,而且对于计算机能力的学习与运用也具有促进作用。例如使用Matlab等现成的数学软件通过数值或图形验证与其Taylor多项式的关系,函数与其Fourier级数部分和的关系。对于可化为有限数学的问题,例如组合规划论的指派问题,四色问题,幻方,有限单群分类等,可在计算机上进行穷举搜索或对成百上千种情况进行计算,一方面可直接获得结果,另一方面可对所有可能的情形进行分析获得关于理论推导的有益启示。
2、数学建模能力。数学建模就是应用所学的数学知识解决实际问题的能力,通过数学建模的训练,可以提高学生的创新能力,实践能力,专业技能和计算机的编程能力。利用每年一次的全国大学生数学建模竞赛的机会,可以培养尖子学生,使这些学生得到较为系统的训练。
四、进一步的思考
探索信息技术与计算技术的数学基础,是人类应用已有的数学理论与方法解决相关领域的实际问题的过程。Shannon成功的将概率论应用于通信工程领域,产生了信息理论,奠定了信息技术的数学基础。可以说新专业将是一个内容丰富,充满生机与活力的大舞台,同时这种局面也为我们提出了更高的要求,让学生掌握更多的数学理论与方法,开拓更深更广的应用领域。
参考文献
1.李林,等,一般工科院校信息与计算科学专业建设中的几个问题[J].理工高教研究,2003
2.教育部教学指导委员会.信息与计算科学专业教学规范[J].大学数学,2003
3.戴祖旭,等,谈谈对信息与计算科学专业的认识,大学数学,2004
(作者单位:赤峰学院)785FB949-08A6-471D-8783-37112E228E33