浅谈教学改革信息与计算科学实践教学革新研究与探索学术

摘要：通过研究信息与计算科学专业实践教学的现状，同时针对黑龙江科技大学的实际特点，参照CDIO工程教育思想以及黑龙江科技大学的“大德育、大工程、大实践”的三大教育理念，结合信息与计算科学专业的人才培养模式，从信息与计算科学专业的实践教学内容、教学方法等方面进行探讨及改革，通过改革增强了学生的实践能力、创新精神以及团队协作能力，提高了就业质量，使学生能更快、更好的适应社会。
关键词：信息与计算科学；实践教学改革；CDIO理念；“三大”教育理念
作者简介：刘忠艳（1975-），女，黑龙江依安人，黑龙江科技大学计算机与信息工程学院，副教授；周波（1963-），男，黑龙江绥化人，黑龙江科技大学计算机与信息工程学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150027）
基金项目：本文系黑龙江科技大学教改项目“信息与计算科学专业实践教学改革研究”、“从学科知识体系出发，科学构建课程体系”、“新型大学信息与计算科学专业社会适用型人才培养模式研究”的研究成果。
1007-0079（2013）14-0134-02
信息与计算科学专业是教育部在1998年颁布的一个新专业，是由信息科学、计算数学和运筹学与控制论等学科交叉渗透形成的。黑龙江科技大学信息与计算科学专业从2001年开始招生，至今已有11届学生。目前，从招生人数上看，从2005级的150人到现在的50人，数量在减少；从就业情况看，从原来的100%就业到目前的90%就业，就业情况不如从前；通过源于：论文格式模板www.618jyw.com
去其他学校及企事业单位调研，发现并不是社会上缺乏工作岗位，而是学生不能适合工作岗位的需要。通过调研得知，现在的工作岗位急需实践经验及实践能力。为此，信息与计算科学专业的教师应积极努力地进行实践教学改革与探索。

一、信息与计算科学专业实践教学现状

从全国来看，由于信息与计算科学专业成立时间短，各院校的信息与计算科学专业在实践教学上还存在一些问题。
第一，很多院校对信息与计算科学专业的定位方向不清晰，没有形成特色。如广东省大多本科院校都开办了信息与计算科学专业，但由于缺乏统一的教学规范，各院校都碰到了专业方向定位和专业课程体系设置等问题。
第二，大多院校实践教学内容和方法相对滞后。实验教学的以验证课程理论为主要目的，教学方法单

一、内容更新不够快，很难形成完善的实践教学体系。

第

三、实验教学资源不足，实验设备较陈旧。

面对信息与计算科学专业普遍存在的问题以及社会对高素质人才的需求，提高毕业生的竞争力是各院校需要考虑的问题，而提高毕业生竞争力的一个主要指标就是实践能力。要想增强学生的实践能力，就要加强学生的实践教学环节，理论知识只有应用于实践才能把理论知识转化为创造力。因此，实践教学是提高学生素质的一个非常重要的步骤。

二、黑龙江科技大学信息与计算科学专业的特点

针对黑龙江科技大学信息与计算科学专业实践教学存在的问题，同时为了配合黑龙江科技大学的“大德育、大工程、大实践”的教育理念。本教研室人员将对黑龙江科技大学信息与计算科学专业毕业生和主要用人单位进行重点调查，对国内外理工院校信息与计算科学专业实践教学的成功经验进行对比研究，并结合黑龙江科技大学信息与计算科学专业是隶属于计算机学院的特点，确定培养方向为偏向信息科学。同时积极研究信息与计算科学专业的实践教学并进行改革，主要从实验教学、课程设计、工程实训、生产及毕业实习和毕业设计等方面入手，努力把学生培养成“厚基础、强能力、重实践、高素质”的应用型人才。

三、实践教学改革内容和方法

在黑龙江科技大学的“大德育、大工程、大实践”教育理念下，结合信息与计算科学专业的实际特点，具体的改革措施如下：

1.实践教学内容

全国500多所院校都设置有信息与计算科学专业，[3]且大部分依托于数学系开设，多以计算数学和应用数学为研究方向，而黑龙江科技大学该专业是设置在计算机与信息工程学院的，因此根据研究方向参照CDIO模式制定适合自己的实践教学计划至关重要。CDIO[4]代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），是由麻省理工学院等4所大学组成的跨国研究团队创立的工程教育理念，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
黑龙江科技大学计算机与信息工程学院教学院长和各个专业的教研室主任于2008年9月去汕头大学学习了CDIO工程教育理念，并应用到教学及科研中。信息与计算科学专业根据CDIO理念重新修订了信息与计算科学专业的人才培养模式及根据新版人才培养模式制定了实践教学计划。新版信息与计算科学专业人才培养模式如图1所示。[5]
根据信息与计算科学专业人才培养模式，制定了信息与计算科学专业的实践教学体系如图2所示。

2.实践教学方法

为了不断提高实践教学质量和效果，[6]信息与计算科学专业构建实践教学体系的主线是理解基础知识能力—培养综合应用能力—培养创新意识，依据该主线将实践教学具体分为4个层次（见图2）。
第一，基础性实验：也就是课程基础实验，培养学生基本动手能力，帮助学生理解、掌握相应课程的基本原理，同时验证基本原理的正确性，训练学生的基本动手能力。例如：可以通过相应课程的实验来完成。
第二，综合性实验：在掌握基本原理和基本方法的基础上，综合应用一门或多门专业课程知识解决实际问题，以帮助学生提高综合应用能力。例如：可以通过相应课程的课程设计来完成。 第三，系统性实验：也就是提高学生能力阶段，要求学生利用所学知识，在前面两个阶段的训练后，进一步提高学生的综合应用能力，教师给出实际的子课题，在教师的指导下学生动手制作。例如：学生可以通过认识实习和工程实训来完成。
第四，创新性实验：也就是培养学生的创新能力阶段，在这个阶段，学生可以针对当今的热门课题，进行研究并设计解决方案加以实现，从而培养学生的创新精神及可持续发展能力。例如：可以通过学生到企业里进行生产实习、毕业实习及毕业设计来完成。

3.综合实践素质培养

第一，积极开展学生科研立项活动，组织和支持学生参加学校、省及国家等不同级别、不同类型的大学生科技大赛，如数学建模、ACM大赛、大学生科研立项等。进一步增强学生的创新精神、科研能力、实践能力和组织、协调能力，全面提高学生的综合素质。
第二，积极推进校企合作，让学生尽早走进企业，积极督促学生参加全国软件水平考试，增强自己的能力，同时通过校企合作共同培养学生的动手能力、团队协作及创新能力、职业精神以及尽快适应社会的能力。

4.提升师资队伍整体素质

信息与计算科学专业提倡应用型人才培养模式，强调知识传授和实践能力相结合。因此，要求教师应该具有深厚的专业知识和高深的职业技能。可以通过到名校盯课以及到有名企业挂职锻炼等提升自己，同时也要积极参加技术创新方面的研讨和交流会等来扩充知识面和提高实战能力。

四、实践教学改革所取得的成果

通过近四年的实践教学改革，信息与计算科学专业的学生在各个方面的综合能力有了明显提高，就业问题得到了较大改善。对信息与计算科学专业2008级的53名同学的就业单位进行了调查，反馈总结如表1所示。其中53名同学中有7名同学考取了研究生，其余46名同学全部就业。
五、结束语
随着我国改革开放，经济建设的推进和国际交往的扩大，社会对信息与计算科学专业的人才需求呈现多样化发展趋势，很多高校提出了各自的实践教学改革措施，安徽工程学院针对市场对专业人才的多样化需求，加强毕业实习和毕业设计环节；安徽理工大学也重点强调了课程设计和毕业设计环节；长沙理工大学注重实验环节；等等。针对黑龙江科技大学信息与计算科学专业的实际，遵循CDIO的工程教育理念，在黑龙江科技大学的“三大”理念下，经过了四年的实践教学改革，学生的综合素质得到了提高，就业情况良好，相信通过实践教学改革必将推进“厚基础、强能力、重实践、高素质”的应用型人才培
养。信息与计算科学专业相对来说还是一个较新的专业，我们还会继续研究怎样进一步优化实践教学内容，来更好地提高学生的综合能力，从而适应社会的发展。
参考文献：
周富照，王晚生，仝青山.信息与计算科学专业实践教学体系创新研究探析[J].湖南工业大学学报，2010，24（1）：103-105.
蔡贤资，黄小虎，文斌.农科院校信息与计算科学专业实践教学探索[J].实验室研究与探索，2011，30（8）：289-291.
[3]刘涛，王忠群.应用型本科信息与计算科学专业实践教学体系改革的研究[J].黄山学院学报，2011，13（3）：104-106.
[4]赵.信息与计算科学专业实践教学改革研究[J].计算机教育，2010，（6）：52-54.
[5]叶明凤，姜成志.新世纪信息与计算专业人源于：论文写法www.618jyw.com
才培养模式的研究与实践[J].大学数学，2008，24（2）：3-5.
[6]刘忠艳，周波，车向前.《数字图像处理》课程教学改革实践[J].中国电力教育，2012，（20）：59-60.