文章編號：1672-5913(2009)08-0020-03
摘要：文章通過(guò)對信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)與計算機科學(xué)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行比較分析，提出了信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的改革思想與培養方案，制定相應的理論教學(xué)課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系。本文的研究成果，將對一般高等院校信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)建設及其課程建設，具有一定的指導意義。
關(guān)鍵詞：信息與計算科學(xué)；比較分析；培養模式
中圖文分類(lèi)號：G642
文獻標識碼：B
1信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)與計算機科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)之比較
在教育部1998年頒布的新的專(zhuān)業(yè)目錄中，信息與計算科學(xué)被確定為一個(gè)新的專(zhuān)業(yè)，1999年開(kāi)始招生。這一專(zhuān)業(yè)設置較好地適應了新世紀以信息技術(shù)為核心的全球經(jīng)濟發(fā)展格局下的人才培養與專(zhuān)業(yè)發(fā)展。信息與計算科學(xué)已成為各高校十分熱門(mén)的招生專(zhuān)業(yè)。信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)是數學(xué)、信息科學(xué)和計算機科學(xué)的交叉學(xué)科。它以數學(xué)為基礎，計算機為工具，解決信息和工程計算方面的實(shí)際問(wèn)題。該專(zhuān)業(yè)就像一個(gè)獵人(數學(xué))拿著(zhù)一支獵槍(計算機)打獵(解決信息和工程計算方面的實(shí)際問(wèn)題)那樣。
信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)是在原來(lái)的計算數學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎上發(fā)展起來(lái)的。國家之所以要撤消計算數學(xué)專(zhuān)業(yè)，而建立信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)，是因為原來(lái)的計算數學(xué)專(zhuān)業(yè)過(guò)于專(zhuān)業(yè)化，與現在流行的通識教育相抵觸。原專(zhuān)業(yè)是在計劃經(jīng)濟時(shí)代產(chǎn)生的，那時(shí)學(xué)生畢業(yè)后，去什么單位國家已分配好，不用在市場(chǎng)上尋找單位。但是，現在是市場(chǎng)經(jīng)濟，學(xué)生要自己尋找單位?，F在的市場(chǎng)既要求學(xué)生知識面寬廣又要求學(xué)生在某一個(gè)方面很專(zhuān)。提高原專(zhuān)業(yè)的就業(yè)率是改造該專(zhuān)業(yè)的目的之一。
計算機專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生大部分數學(xué)功底較薄，雖然會(huì )編寫(xiě)程序，但對工程計算中的數學(xué)公式的意義理解不深刻，不知道自己用計算機算出的結果代表什么；有錯誤時(shí)，也不知道為什么。而計算數學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生盡管懂數學(xué)公式，但不會(huì )編程序，運用計算機的能力較差。國家教育部成立信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的另一個(gè)目的就是要改變上述兩個(gè)原有專(zhuān)業(yè)的上述弊病，希望新專(zhuān)業(yè)的學(xué)生即有較強的數學(xué)基礎又有較熟練的計算機應用技能。計算數學(xué)與計算機科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)走向融合，早在一些大學(xué)就已經(jīng)開(kāi)始了。在1985年，一些學(xué)校(如，吉林大學(xué)、湘潭大學(xué)等)就已經(jīng)把計算數學(xué)專(zhuān)業(yè)改為計算數學(xué)與軟件專(zhuān)業(yè)了。1998年，教育部把計算數學(xué)、計算數學(xué)及軟件專(zhuān)業(yè)正式改名為信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)，相應的專(zhuān)業(yè)內涵也隨之有所擴充。
隨著(zhù)信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的迅速發(fā)展，一般院校必須對數學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的培養目標、培養規格與培養方案進(jìn)行深入研究，這一問(wèn)題已經(jīng)列入教育部高等學(xué)校數學(xué)與統計學(xué)教學(xué)指導委員會(huì )近年提出的今后五年內專(zhuān)業(yè)建設方面重要的教改問(wèn)題中。重點(diǎn)院校信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)，因其深厚的辦學(xué)底蘊、強大的師資陣容和較高的生源質(zhì)量而具有一般院校無(wú)可比擬的辦學(xué)優(yōu)勢，其培養方案基本不適合一般院校的辦學(xué)實(shí)際。而在一般院校的信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)中，多數教師只從事過(guò)基礎數學(xué)或數學(xué)基礎課的教學(xué)，很多教師仍然沿用培養基礎學(xué)科人才的模式來(lái)培養應用型專(zhuān)業(yè)人才，不注意培養他們實(shí)踐和動(dòng)手能力，畢業(yè)的學(xué)生很難適應社會(huì )的需要。這些問(wèn)題如不盡快解決，將會(huì )制約該專(zhuān)業(yè)的建設與發(fā)展。
根據調查，在近十年來(lái)計算機學(xué)科的人才培養也有了飛速的發(fā)展，但隨著(zhù)計算機的普及，這類(lèi)專(zhuān)門(mén)人才逐漸失去了往日的優(yōu)勢，正逐漸陷入困境。究其主要原因，是由于計算機人才市場(chǎng)過(guò)分強調技術(shù)因素，導致大學(xué)在培養計算機專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生時(shí)，只注重培養學(xué)生的計算機操作和應用能力，忽視對人才的理論素質(zhì)的培養，使得畢業(yè)生后勁不足。計算機應用技術(shù)是計算機人才賴(lài)以生存的一個(gè)法寶，這是市場(chǎng)規則，市場(chǎng)往往只注重人才的實(shí)際工作能力，評價(jià)人才的標準十分簡(jiǎn)單，即能否獨擋一面地承擔計算機軟件開(kāi)發(fā)和硬件制造的工作。正是由于這一規則的強大推動(dòng)力，大學(xué)生在校期間就十分注重自己工作能力的培養，學(xué)生將注意力集中在各種編程環(huán)境、開(kāi)發(fā)工具、計算機網(wǎng)絡(luò )的集成技術(shù)等上面，往往忽視了理論基礎的學(xué)習，對基礎理論在人才職業(yè)生涯中的后勁作用認識相當膚淺，這顯然與當今一部分大學(xué)生比較浮躁的學(xué)風(fēng)有關(guān)。相反，信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生如果只注重基礎理論課的學(xué)習，忽視計算機操作和應用能力的培養，以至于在編程、軟件開(kāi)發(fā)、計算機網(wǎng)絡(luò )等方面能力不強，就難以適應社會(huì )需要。
為了擺脫這種困境，我們必須解放思想、大膽探索、不斷創(chuàng )新，改革當前的信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式和人才培養策略。從人才培養的角度來(lái)看，既要強調基礎(計算機專(zhuān)業(yè)人才培養是前車(chē)之鑒)，又要注重實(shí)踐能力的培養，更應該加強面向未來(lái)的基礎教學(xué)，使培養出的人才具有發(fā)展后勁。人才培養一方面要適應市場(chǎng)規則的要求，另一方面又必須清醒地看到市場(chǎng)行為往往是一種短期的行為，一旦市場(chǎng)需求發(fā)生變化，市場(chǎng)規則也將隨之發(fā)生變化，從而對人才的要求也就發(fā)生了變化。由于人才的知識基礎是在學(xué)校培養造就的，一旦市場(chǎng)規則發(fā)生變化，其知識結構能否滿(mǎn)足市場(chǎng)規則變化的要求就成了人才有沒(méi)有后勁的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
綜上所述，高等院校只有牢牢抓住培養適應未來(lái)市場(chǎng)規則變化的信息與計算科學(xué)人才做為指導思想，才可以說(shuō)其人才培養方法和思想是正確的，否則，不僅人才會(huì )被市場(chǎng)淘汰，其所在的高等院校也將會(huì )被市場(chǎng)淘汰。
2信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)定位
信息與計算科學(xué)作為數學(xué)學(xué)科下的一個(gè)理科專(zhuān)業(yè)，主要研究“信息技術(shù)的核心基礎與運用現代計算工具高效求解科學(xué)與工程問(wèn)題的數學(xué)理論與方法”，與計算機科學(xué)與信息工程是有區別的，同信息管理與信息系統這種管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)更是大相徑庭。信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)宜以信息科學(xué)與科學(xué)計算(計算數學(xué))為核心方向。信息科學(xué)可以定義為“有關(guān)信息技術(shù)核心基礎的科學(xué)”，而信息技術(shù)則通常被定義作是“擴展人的信息器官功能的技術(shù)”。所以，我們理解信息科學(xué)不應該僅理解作是信息論或密碼學(xué)，而應該理解是“有關(guān)信息獲取、信息傳輸、信息處理與信息控制基礎的科學(xué)”。這一理解對于設置信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養目標與課程有重要意義。
信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養應該遵循“強基礎、寬口徑、重實(shí)際、有側重、創(chuàng )特色”的辦學(xué)指導思想。
“強基礎”主要強調信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的數學(xué)基礎決不可以削弱，這既是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生區別于計算機、信息工程等專(zhuān)業(yè)學(xué)生的主要特征，也是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生受市場(chǎng)歡迎的主要原因。
“寬口徑”是適應當前本科通才教育特征的辦學(xué)理念，這里主要用以強調在專(zhuān)業(yè)教育過(guò)程中應避免過(guò)度專(zhuān)門(mén)化。無(wú)論是采用哪一種模式辦學(xué)(以計算數學(xué)、信息科學(xué)、或二者兼顧的辦專(zhuān)業(yè)模式)，在專(zhuān)業(yè)必修與選修課中加強學(xué)科的綜合性講授是值得提倡的。
“重實(shí)際”有兩層含義：一是信息與計算科學(xué)本身是實(shí)踐性極強的學(xué)科，在學(xué)科發(fā)展、專(zhuān)業(yè)建設、教學(xué)環(huán)節中都應該緊密聯(lián)系信息技術(shù)與計算技術(shù)的實(shí)際；二是在確定專(zhuān)業(yè)方向上，我們應緊緊結合經(jīng)濟類(lèi)院校的實(shí)際，努力使之與所在學(xué)校的定位相適應，與本校教師的特長(cháng)與發(fā)展目標相適應，與本地區經(jīng)濟發(fā)展對人才的需求相適應。
“有側重”是指在專(zhuān)業(yè)方向選擇與課程開(kāi)設上有側重，不能采用“面面俱到”、“萬(wàn)金油”和“四不像”式的人才培養模式。應在加強信息與計算融合的基礎上，側重于信息與計算科學(xué)在計算機應用方面的能力。
創(chuàng )特色主要是發(fā)揮自己的優(yōu)勢，在開(kāi)辦信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)中辦出自己的特色。應在“加強數學(xué)基礎，發(fā)展信息與計算科學(xué)”這樣的一個(gè)大前提下，根據自己的特點(diǎn)，在應用領(lǐng)域長(cháng)期深入，辦出自己的優(yōu)勢與特色。
3信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養模式
專(zhuān)業(yè)人才培養模式是一種總體性的專(zhuān)業(yè)人才培養體系，它是專(zhuān)業(yè)人才培養的各個(gè)方面、各種要素優(yōu)化組合的有機整體。通過(guò)六年多的摸索，我們提出以下信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養模式：亦即“‘數學(xué)+信息與計算科學(xué)’→數學(xué)建?！惴ㄔO計→編程實(shí)現→軟件開(kāi)發(fā)→信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才”的培養模式如圖1所示。
圖1 信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養模式
數學(xué)建模是運用數學(xué)的語(yǔ)言和方法，通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化，建立能刻劃并解決實(shí)際問(wèn)題的模型一種強有力的數學(xué)活動(dòng)，更是將數學(xué)基礎、計算機技術(shù)與實(shí)際應用融為一體的具體體現?；跀祵W(xué)建模的特點(diǎn)，以培養學(xué)生建立數學(xué)模型和模型實(shí)現能力為目標，是構建一般院校信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養模式的最佳途徑。
4信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)理論課程體系
按照“‘數學(xué)+信息與計算科學(xué)’→數學(xué)建?！惴ㄔO計→編程實(shí)現→軟件開(kāi)發(fā)→信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才”的培養模式和運行機制培養高質(zhì)量、復合型的信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才，關(guān)鍵在于實(shí)現教學(xué)的整體優(yōu)化。而教學(xué)整體優(yōu)化涉及到教學(xué)的各個(gè)方面、各個(gè)要素和各個(gè)環(huán)節；教學(xué)過(guò)程中涉及老師、學(xué)生、教學(xué)內容三個(gè)基本要素；教學(xué)環(huán)節上涉及專(zhuān)業(yè)課程體系、教學(xué)計劃、課程改革、教學(xué)內容、教材選擇、教學(xué)方法手段、考試方式、實(shí)踐教學(xué)、素質(zhì)教育、教學(xué)管理等；專(zhuān)業(yè)人才培養涉及到知識傳授、能力培養和素質(zhì)教育三個(gè)方面。因此，教學(xué)整體優(yōu)化是一項復雜的系統工作，必須進(jìn)行系統思考和系統設計。
根椐信息與計算科學(xué)的人才培養的“強基礎、寬口徑、重實(shí)際、有側重、創(chuàng )特色”的辦學(xué)指導思想，學(xué)生應在數學(xué)基礎、計算機基礎、專(zhuān)業(yè)基礎方面得到加強，而對于專(zhuān)業(yè)課(含選修課)允許學(xué)生自由選擇、體現各自特點(diǎn)。
專(zhuān)業(yè)課選修要有一定靈活性。信息與計算科學(xué)涵蓋面很寬，而且是快速發(fā)展中的學(xué)科，給予一定的選課靈活性既可照顧到學(xué)生的特點(diǎn)，又有利于使教學(xué)內容更適應于學(xué)科發(fā)展。但是，選課靈活性是有限度的，不能隨意選擇，信息科學(xué)方向的專(zhuān)業(yè)課程宜在信息處理、信息編碼與信息安全、計算智能與控制理論這幾個(gè)大的模塊中加以選擇。
根椐國家教育部教學(xué)指導委員會(huì )制定的本專(zhuān)業(yè)教學(xué)規范和對這幾年各高校特別是經(jīng)濟類(lèi)院校信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)計劃的研究，我們認為信息與計算科學(xué)課程設置方案優(yōu)化如下：
數學(xué)基礎課：數學(xué)分析、高等代數、解析幾何、微分方程、概率統計、運籌學(xué)。
計算機類(lèi)基礎課：高級程序設計C語(yǔ)言、離散數學(xué)、數據結構、計算機網(wǎng)絡(luò )、數據庫原理與應用等。
信息類(lèi)基礎課：數值分析、MATLAB科學(xué)計算語(yǔ)言、信息論與編碼、計算機圖形學(xué)等。
專(zhuān)業(yè)選修課：數學(xué)建模、算法導論、JAVA面向對象程序設計語(yǔ)言、軟件工程、數字信號處理、數論與通訊、最優(yōu)化理論與算法等信息類(lèi)課程，及西方經(jīng)濟學(xué)、中級微觀(guān)經(jīng)濟學(xué)、統計學(xué)、管理信息系統等經(jīng)濟與管理類(lèi)課程。
5信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系構建
實(shí)踐教學(xué)是信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的薄弱環(huán)節，也是教學(xué)過(guò)程的一個(gè)必不可少的重要環(huán)節，具有深化知識、驗證知識、整合知識，并將知識轉化智力和能力的重要作用。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)在培養學(xué)生的學(xué)習能力、協(xié)調溝通能力、創(chuàng )新能力等具有不可替代的作用。學(xué)生計算機基本技能和動(dòng)手能力的高低，直接關(guān)系到信息與計算科學(xué)培養目標的實(shí)現。因此，必須改革傳統的實(shí)驗、實(shí)踐教學(xué)模式，逐步形成“厚基礎，寬應用，促創(chuàng )新”的實(shí)驗教學(xué)理念，建立一套完整的實(shí)踐教學(xué)體系。
厚基礎：基礎理論知識是實(shí)驗的基礎，因此，在實(shí)驗教學(xué)內容的安排中，促進(jìn)基礎理論知識的理解、體現基礎理論知識的實(shí)驗占有相當的比重，這類(lèi)實(shí)驗一般以驗證性實(shí)驗為主。 如計算機基礎、C語(yǔ)言程序設計、數據庫原理與應用等。
寬應用：在對基礎知識理解的基礎上，必須加大學(xué)生對基礎知識的應用能力。對于信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，引導學(xué)生對不同課程知識的融合，把計算機技術(shù)應用到其專(zhuān)業(yè)中去，這類(lèi)實(shí)驗以中級實(shí)驗和部分綜合應用實(shí)驗為主。如MATLAB科學(xué)計算語(yǔ)言，數值分析，數學(xué)建?？梢杂糜嬎銠C相關(guān)方法解決專(zhuān)業(yè)中的具體問(wèn)題。
促創(chuàng )新：根據學(xué)生的個(gè)人興趣愛(ài)好，以實(shí)驗小組為單位，引導學(xué)生開(kāi)展各種創(chuàng )新實(shí)驗。通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗室為學(xué)生提供實(shí)驗環(huán)境，如學(xué)生的程序設計大賽、數學(xué)建模大賽、大學(xué)生研究與創(chuàng )新訓練等。
實(shí)踐教學(xué)整個(gè)體系的關(guān)系是以培養學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng )新能力為目標，從基礎訓練層到科技創(chuàng )新訓練層是到達目標的保障，實(shí)驗課程、實(shí)驗項目是達到每個(gè)訓練層次教學(xué)目標的關(guān)鍵。整體包括4層：基礎訓練層、提高訓練層、綜合訓練層和科技創(chuàng )新訓練層。
基礎訓練層涵蓋了所有基礎課程實(shí)驗：計算機基礎，C語(yǔ)言程序設計，MATLAB科學(xué)計算語(yǔ)言，JAVA面向對象程序設計等基礎課程實(shí)驗；
提高訓練層包括數值計算方法，數據庫原理與應用、計算機網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)等，它們將理論與實(shí)踐相結合；
綜合訓練層以數學(xué)建模、管理信息系統、軟件工程綜合模擬實(shí)習等，并結合信息與計算科學(xué)最新發(fā)展及信息處理新技術(shù)專(zhuān)題的綜合性設計作業(yè)等各種訓練學(xué)生綜合能力的活動(dòng)以及畢業(yè)設計為主；
科技創(chuàng )新訓練層主要以組織并鼓勵學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng )新項目、挑戰杯項目、全國數學(xué)建模競賽等相關(guān)創(chuàng )新競賽為主。
參考文獻：
[1] 教育部高等學(xué)校數學(xué)與統計學(xué)教學(xué)指導委員會(huì )課題組. 數學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)發(fā)展戰略報告[J]. 大學(xué)數學(xué),2005,(3).
[2] 教育部數學(xué)與統計學(xué)教學(xué)指導委員會(huì )課題組.信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)規范[J]. 大學(xué)數學(xué),2003,(1).
[3] 孫吉貴,張學(xué)杰. 計算機學(xué)科教學(xué)與人才培養現狀及分析[J]. 計算機教育,2008,(8).
[4] 羅智明等. 經(jīng)濟類(lèi)院校信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)目標定位與人才培養模式研究[J]. 湖南商學(xué)院學(xué)報,2005,(8).
The Study of Personnel Training on the Subject of Information and Computing Science
in General Universities
LUO Zhi-ming, HU Ju-zhou, CHEN Rong-ping
(College of Information, Hunan University of Commerce, Changsha410205, China)
Abstract: Through a comparative analysis on the subject between Information and Computing Science and the subject of Computer Science, the paper puts forward some ideas on reform and personnel training plans for the subject of Information and Computing Science, and designs corresponding curricula of the theory courses and the practice courses. The result of this study provides some guides on the curriculum development on the subject of Information and Computing Science in general universities.
Key words: information and computing science; comparative analysis; training pattern
