信息与计算科学专业实践教学的探索

1、信息与计算科学专业实践教学的探索信息与计算科学专业是数学类大专业的一个分支， 要突出数 学的强基础的一面， 另一面还应与现代信息技术、 计算技术紧密 联系，专业的应用能力更应该得到重视。所以，在实践教学方面 需要得以加强。 如何在数学类大专业下， 加强信息与计算科学专 业的实践教学， 有许多院校做得很好， 也得到了较多的有益经验， 值得学习推广。由于开设该专业的地方、学校、学院均有较大的 差异，所以在实践教学方面也各不相同。五邑大学（以下简称“我校”）于 2002 年开设信息与计算 科学专业，主要开设两个方面的课程： 数学类专业课 （数学分析、 高等代数、空间解析几何、常微分方程、概率论与数理

2、统计、离 散数学等），计算机类专业课（高级语言程序设计、操作系统、 数据库原理、 计算机网络、 数据结构与算法分析、 软件工程等） 数学类课程在实践方面比较重视数学建模， 计算机类课程侧重软 件开发，只是两方面的融合不够。经过多年探索，该专业的建设 得到了较大的发展。 笔者就此从四个方面对加强信息与计算科学 专业的实践教学进行一些有益的探索。一、在专业计划中突出实践教学 从信息与计算专业培养目标来看， 学生不仅应该掌握扎实的 学科知识， 还应该具有较强的实践动手能力， 以适应新形势对应 用型人才的要求。我校 2009 年制定了新的专业培养计划：培养 德、智、体、美全面发展，具有良好的数学素养，

3、掌握信息科学 和计算科学的基本理论和方法， 受到科学研究的初步训练， 能综 合运用所学的信息与计算科学理论与方法解决某些实际问题， 能 在教育、科技、信息产业和经济部门从事研究、教学、应用开发 和管理工作的高素质应用型人才。信息与计算专业分为数据分析与多媒体信息处理两个专业 模块。在教学计划中明确规定了基础课程与专业课程教学的实践 环节，强调知识、技能学习与解决实际问题能力培养的有机结合。 含有实践教学环节的课程的教学计划见下表：二、在教学大纲中细化实践教学的要求根据教学计划， 并结合各门课程的教学大纲， 制订相应课程 的实践教学大纲。 每门课程的实践教学包括基础实验、 设计实验、 综合实验三

4、个方面的实验， 原则要求设计实验和综合实验不少于 实践教学课时的 1/3 ，实验课时不少于 12课时，实践课程至少 有一个设计实验或综合实验。如 C+程序设计的综合实验设计如 下：1. 实验目的综合运用面向对象程序设计的基础知识， 设计一个小型的应 用程序，提高解决问题的能力。实验内容（任选一个）：设计通 信录管理程序，具有建立、追加、删除、显示、修改和查询联系 人电话号码的功能；设计一个小型教职工信息管理程序。2. 数据分析课程的设计实验与综合性实验设计性实验：安排课外题目，进行数据分析与处理；综合实 验：选择一个全国大学生数学建模竞赛实际课题，通过SAS进行数据分析。3. 加强实践教学的考

5、核 每门含有实践的课程都制订了实践课程的考核要求。 如生产 实习实践环节的的考核方式： 实习结束后， 每个学生应认真做好 总结，提交总结报告。 生产实习成绩根据实习总结报告的质量和 在实习期间的表现综合评分（平时表现占70、实习报告占30）。实习生的总成绩为五级制， 即优秀、 良好、中等、及格、 不及格； 数据软件实践环节的考核方式则为： 根据每次上机完成 情况来评定一部分成绩，占总成绩的 30%。另一部分是最终考试 成绩，考试采取上机操作方式，占总成绩的70%。三、在专业课程教学中加强学生实践操作能力的培养 为加强信息与计算科学专业的实践教学， 我校建设了信息与 计算科学综合实验室，配备比较

6、齐全，有主机 40 台，管理服务 器 1 台，存储服务器 1 台，无线路由器 2 台，交换机 1 台，投影 仪 1 台，激光打印机 1 台，针式打印机 2 台，扫描仪 1 台，等等。专业课程的实践教学环节， 学校进行了严格的质量监控， 既 加强教师对实验的指导， 又加强实验的考核。 对于一般实验和设 计性实验，要求一人一题，由学生独立完成。对于综合性实验， 组织安排实验小组，在完成实验中要突出个人独立完成的部分， 也要突出团队的合作精神。专业课程的实践教学贯穿于各门专业课教学中。 在专业课程 教学中，既要强调实验操作方法的理论性、可行性，又要强调与 具体实际问题的联系。 这就要求： 在信息与计

7、算科学专业课程的 教学中， 应该紧密联系信息技术与计算技术的实际 (特别是学科 最新发展与高新科技的实际)。 1 在实验课中应注意与具体实 际问题的结合， 同时充分培养学生的独立思考和创新的能力。 如 网络安全课程的教学中，让学生独立完成信息隐藏、数字水印、 入侵检测、安全协议、密钥分发以及门限密码等实验，并进行网 络攻防综合性实验， 将学生分为两到三人一组， 每一组安装并维 护计算机， 并安装不同的操作系统， 学生可以进行攻击和防御的 练习，在攻击其它计算机的同时， 必须保护自己的计算机免受他 人的攻击。又如在数值分析课程中，除了通过 Matlab 软件实现 插值( Lagrange 、He

8、rmite )、Newton-Cotes 求积公式、 Romberg 积分法、Causs-Legendre求积公式，还通过C/C+语言编程实现 数值计算方法中相关的算法分析。 在后续的算法设计与分析课程 中，重视数学理论在算法设计复杂度分析中的应用。四、重视理论与实践的联系 信息与计算科学专业应特别重视实践性教学环节， 构建完善 的实践教学体系， 既可按照课程要求安排上机实习与试验， 也可 单独开设实验课程或组织社会实践， 亦应安排毕业实习或完成毕 业论文。 2加强专业的实践环节， 包括组织学科竞赛、 开展课程兴趣小组活动、参加假期社会调查、申报并开展学生科研课题、组织数 学建模竞赛，等等，重

9、视培养学生的实践操作能力。1. 积极组织学生参与社会实践活动 我校数学与计算科学学院于 1999 年成立的软件研究所具有 两个重要职能：一方面面向社会，承担一些项目的开发、研究； 另一方面也是一个孵化基地， 即提供学生参与实践的平台。 先后 与多家公司签订了产学研合作， 公司向软件研究所提供科研项目 的经费支持， 也是学生的实习基地。 我校每年寒暑假都选派学生 去江门市江海区信息产业局及深圳、广州等地参加社会实践活 动，让学生参与相关信息岗位的实践操作。2. 加强学生科技活动与学生科技项目的攻关 根据我校每年两次组织学生科技课外活动小组、 学生科技项 目申请的实际， 选派工作责任心强、 具有一

10、定学术水平和较强实 践指导能力的教师担任指导教师， 并为课外科技活动小组提供活 动场地、 实验室及设备方面的支持， 让学生参与与专业实践密切 相关的学生科技课外小组活动。 在学生参与科技课外活动小组活 动的基础上，由指导教师选题、或由学生提出、或由学生与指导 教师讨论后选定学生科技攻关项目， 由品学兼优、 勤奋好学的各 年级学生组成项目研究小组（团队），学校提供项目研究经费。 在项目指导教师指导下， 完成具有一定技术含量、 具有标志性成 果的学生科技项目。如 2009 年，信息与计算科学专业学生的科 技课外活动有： 局域网服务器设计科技小组、 车牌照自动定位与 识别系统研制小组等； 学生科技项

11、目有： 指纹模式识别与对比应 用、学生奖罚管理系统等。3. 精心组织专业见习和专业实习 作为两个重要的实践课程， 专业见习和专业实习都制订了实 践课程的教学大纲，有规范的考核要求。将学生的专业见习、专 业实习与今后的发展联系起来， 也是实践教学的重要任务。 2010 年，广州达内软件XX公司成为我校的实习基地，2011届两个班 的 30 多名学生参与该公司的 Java 项目开发的毕业实习。 实习结 束后，有 20多名学生继续参与了该公司及其它公司的 Java 岗前 培训，即将从事软件开发方面的工作。我校也加强产学研基地的建设。既作为学校服务地方的窗 口，也为学生的见习与实习提供了重要的场所。

12、在信息与计算科 学专业的创办初期， 就选派教师参与了江门市联壹公司的软件开 发项目和江门市江海区信息产业局的科技项目研发， 这两个单位 也成为了信息与计算科学专业的重要见习与实习基地。4. 在毕业设计中突出专业的应用背景 重视毕业设计与实际应用的结合， 通过毕业设计使学生达到 培养目标的要求， 增强学生就业的能力。 我校对该专业的毕业设 计强调：提前确定毕业设计的题目，实行师生的双向选择。让 学生利用寒假时间，充分进行调查、研究，做好毕业设计的准备 工作，以提高毕业设计的质量。 毕业设计的题目与教师的实际 科学研究相结合， 与实际的软件开发相结合， 与校外专家学者的 指导相结合， 让学生在毕业

13、后能够尽快地参与和承担理论研究与 实验应用研究。 充分发挥产学研基地的作用， 让学生面向社会 做项目开发， 提高学生独立分析和解决实际问题的能力。 往届部 分毕业设计的题目有：百货商城供应商查询软件、视频、物流末 梢数据分析软件、 百货商城 VIP 卡查询软件、消费积分核算系统、 道路图像的特征及预处理方法研究、 基于 html 文件的信息隐藏、 Win dows主机扫描系统的设计与实现、主分量分析及其在人脸识 别中的应用、基于支持向量机的模式分类、虚拟城市漫游、不确 定需求下安全库存模型的设计与案例研究、 目标规划多功能模块 的设计研究与案例分析、 Markov 链在实际问题的中的应用、线 性规划与 BIP 处理是非决策的模板设计与案例研究、 实物期权思 想在R&D项目投资决、证券组合模型研究、多功能非线性规