信息与计算科学合集12篇

时间:2023-02-05 23:54:14

信息与计算科学

信息与计算科学篇1

引 言:信息与计算科学专业突破数学的专业限制,融合了信息工程、计算机科学以及数学等多门学科的精华。信息与计算科学专业是新型的复合型专业,因此有着明显区别于信息工程专业和计算机科学的显著特征,它融合了理科专业的诸多特征,它将研究的落脚点落在信息基础与现代计算机的运用上。

一、信息与计算科学专业建设现状

信息与计算科学专业从兴起到如今仅三年时间,但却引起了不小的反响和轰动效应。第一,教育主管部门以及各级领导相当关注,信息与计算科学专业早已成了重点专业、热门专业的代名词,很多学校已率先建立起专业实训基地。学校在专业发展上投入了大量的人力、物力资源,无论是课题研究、师资安排还是课程相关安排,都经过了周密、严谨的考虑,除此之外,学校还建立健全相关的政策法规,促进该专业的发展。有些学校还未建立起相关专业,教育主管部门给予政策支持以及各项便利,积极创设发展条件。最近几年,国家教育主管部门下大力气,积极组织相关研讨会的展开,为信息与计算科学专业的筹备与建立奠定基础。第二,生源形式一片大好。据调查研究显示,信息与计算科学专业尽管有着居高不下的录取分数,但是生源却从未出现短缺现象。目前,信息与计算科学专业呈现繁荣的发展态势,受到普遍关注,但是问题本身也确实存在着。有些顽固存在着的缺陷,势必影响该专业的持续发展,使专业缺乏发展的动力和活力。存在的问题如下:

(1)课程体系混乱。由于缺乏对专业的科学认识,致使课程体系处于混乱和无序的状态,有按计算数学专业课程体系进行教学的,也有按计算机专业课程体系进行教学的,缺乏统一、科学的教学体系;

(2)专业认识不足,定位不准。该专业属于新型的复合型专业,因此很多学校在进行专业定位以及课程设置时缺乏专业指导和参考借鉴,所以导致很多学校照搬应用数学或者计算数学的教学原理以及方式进行课程设置,仅有的改革也只是浅尝辄止,缺乏实效性;

(3)专业特色不明显。学校在制定教学计划时往往参照其他课程的计划,信息与计算科学专业只是糅合了众多的教学计划,没有形成自己特有的专业特征;

(4)缺乏专业、有经验的资深教师。由于此专业是一门新兴专业,所以教师配给方面明显不足,很多学校都由计算机专业或者数学专业的教师进行专业课程的教学,教师本身对该专业的了解和认识就不足,师资队伍方面显得力不从心;

(5)教学环节存在随意性。由于没有经验借鉴,所以一切都得靠慢慢摸索,所以没有统一、科学、合理的教学实践安排。

二、对信息与计算机科学专业的建议

当今世界发展的大趋势是经济与科技的发展,信息化已成为全球的主导趋势,信息化已逐渐取代传统的能量和物质中心论。信息化的战略资源优势对当今社会的发展产生了深远影响,深入分析、全面把握其优势,有利于充分挖掘其对人类、对社会、对企业的长远价值。信息与计算科学专业要培养大量高素质的信息化人才,适应中国加入国际贸易组织的需求,不断与世界接轨。同时,信息与计算科学专业学生有着广阔的就业空间,社会对此种人才的需求超出我们的想象。为了更好地发展信息与计算科学专业,我们必须从以下几个方面着手进行改革。

1.不断开拓创新,放宽专业口径,满足社会需求

在进行信息与计算科学专业教学时要以市场和专业特点着手,满足学院的教学要求,时刻树立开拓创新的意识,将目光聚焦于社会主义现代化建设,时刻与市场接轨,适应社会对综合人才的需求。学院要加大调研的力度,放眼国际国内市场,了解市场需求,同时把握专业知识构成的若干要求,准确定位学科体系,使专业口径和专业的发展方向符合时代需求。

2.拓宽就业渠道,建构科学、合理的专业知识结构

信息与计算科学专业涉及面广,与多门学科之间有着千丝万缕的联系,它与计算数学与其它应用软件是水融的关系,因此我们要深入分析其内在构成,建构起科学合理的专业知识体系。要改革人才培养模式,重视人才基础、能力的培养,提高实践水平。信息与计算科学专业要面向市场、面向现代化,不断满足信息市场的需求,学生要不断提升自身的专业素养。与此同时,信息与计算科学专业学生要关注市场行情,努力提高自身含金量,在学习期间拿到各类证书。

3.改革教学内容,重组课程体系

建构科学合理的课程体系有利于教学目标的实现和学生综合能力的提升,同时有利于教学指导思想的具体性和实践性。重组后的课程体系要注重学生操作实践能力的提升,要适应新课程的具体要求。新的课程体系要坚持重点突出,加强基础课程和应用技术的培养,将信息论、数值分析、数学模型等确定为主干课程,同时辅之以其它具体学科。同时,课程体系的建构要循序渐进,切不可急功近利、急于求成。在进行专业课程教学时切不可只考虑市场的短暂需求,而要纵观整体,注重知识结构的完整、系统;除此之外,计算机课程的比重安排也要遵循科学原则。改革教学内容需要我们加强计算数学应用型课程的教学,不断形成自己的独特风格和专业特色。

4.加强实践教学环节,注重学生能力培养

计算数学课程的教学经历了一个逐渐成熟的过程,传统模式重视知识的传输和引导,学生戴着镣铐接受各种知识、原理、公式的传授。信息与计算科学专业旨在培养高素质的专业人才,所以基础理论课只是课程教学的一个方面,还要着重培养学生的实际应用能力,真正实现利用数学。加强实践教学环节要有策略、有步骤的进行:(1)加强校企合作的步伐,为学生实习、就业建立基地,使学生在培训学习的过程中逐渐接触社会,从而更好地适应社会需求;(2)培养学生的动手实践能力,为学生提供课程设计和课程实习的平台,尽早体验社会要求,完善自身专业素质;同时培养学生的创新意识,使学生走入社会都能成为公司骨干。

三、总结

现代社会充满了机遇和挑战,信息与计算科学专业在知识经济和信息时代的巨大推动作用下,有着良好的发展前景。但是机遇永远是留给有准备的人,所以要在激烈的市场竞争中取得发展优势,信息与计算科学专业要迎难而上,以勤奋和创新意识不断创造奇迹。我们学院要加大专业培养力度,提高办学水平,展现自身办学特色,真正面向社会、面向现代化,实现自身跨越式发展。

参考文献:

[1]吴爱弟,何文章,赵小山.信息与计算科学专业建设的思考[J].2012(12)

信息与计算科学篇2

中图分类号:B849 文献标识码:A 文章编号:1673-9841(2013)03-0087-07

互联网络的诞生和发展改变了人类生活,同时也改变了人类观察自身的方式。尤其是随着互联网Web 2.0时代的到来,人们的网络生活形态从被动接收信息向主动生产、交流信息转变。社交网络(social network services,SNS)、博客(blog)、微博客(micro-blog)、微信等新兴网络社交媒体平台以及各类移动互联网工具兴起之后,每时每刻都有海量用户在使用它们记录着自己当下的感受、思想和情绪。这些信息大多会以文本、图像、视频、音频的形式在互联网空间中留存下来。而由众多个体不断生产并被实时存储下来的海量网络数据,恰好可成为研究者们观察人类个体和群体心理行为特征与规律的宝贵资源。同时,计算科学、数据挖掘等信息分析技术的迅速发展,也使得高效处理和分析海量数据成为可能。上述两大条件的渐次成熟,促成了社会科学与信息科学的交叉学科“计算社会科学(computational social science)”的诞生。该学科有望为社会科学和信息科学的进一步发展带来新机遇,而计算社会心理学作为计算社会科学的重要分支,理应引起社会心理学家群体的注意。

一、从社会物理学、社会计算到计算社会科学

计算社会科学并非是社会科学与自然科学技术的首次“联姻”,其现代努力可追溯至社会物理学。19世纪时,社会学创始人、实证主义哲学大师Auguste Comte指出社会科学的发展大致会经历三个阶段:神学、形而上学和现代实证阶段。他认为在现代实证阶段,社会科学研究应采用物理学方法,追求发现各类现象之间的规律性联系,从而使社会科学成为能够接受科学检验的学科,即社会物理学[1],其核心思想是借助物理学中的一些概念和方法研究社会现象及其规律[2]。社会物理学的诞生为社会科学的现展奠定了基础,对社会科学研究摆脱哲学思辨起到了重要作用。20世纪40、50年代之后,社会物理学获得进发式发展,诸如哈佛学派、剑桥学派、瑞典学派、MIT学派如是等等,他们不断努力尝试用物理世界的规则描述和解释人类社会的种种现象,并产生了众多有影响力的理论。

与此同时,信息科学也开始在西方萌芽,信息科学以信息为主要研究对象,以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容,以计算机与计算科学技术作为主要的研究工具与技术手段。半个多世纪以来,信息科学领域取得了举世瞩目、众所周知的巨大成就,深深地改变了人类社会的技术生态。

信息科学开始尝试与社会科学交叉融合,最初体现在“社会计算(social computing)”这个信息科学分支领域。社会计算概念最早于1994年出现在英文文献中,由信息科学家提出,当时主要指社会软件,即电子邮件等计算机支持协同工作软件[3]。但随着现代信息网络的兴起和信息科学技术的快速发展,社会计算被不断赋予新的内涵和意义。

中国科学院自动化研究所的王飞跃研究员从2004年开始系统提出社会计算的学科体系,他认为社会计算主要关注两大块内容:(1)关注信息技术在社会活动中的应用,主要目的在于利用先进的信息技术达成高度有效的人际交流;(2)关注将社会人文知识嵌入在信息技术中,目的在于提高社会活动的效益和水平[4]。国际上一些知名IT企业,如IBM、微软等,先后成立了社会计算研究小组,探索如何利用社会科学等人文知识,开发有利于社会成员之间沟通协作的社交软件[5]。此时,社会计算的主旨在于强调以信息技术和社会人文知识为指导,目的在于开发有利于人们之间高效协作与交往的交流平台。刘挺进一步发展了社会计算的学科内涵,指出社会计算研究的目的在于如何利用计算系统帮助人们进行沟通与协作,以及如何利用计算技术研究社会运行的规律与发展趋势[6]。这里,社会计算已不仅仅局限于信息技术在社会活动中的应用,还包括使用信息科学技术研究社会科学问题。

为与内涵不断流变的社会计算概念相区隔,进一步明确研究范畴、方法和原则,并强调社会科学理论思想在其间的地位,同时呼应Web互联网、移动互联网背景下人类社会行为信息“大数据(Big Data)”时代的到来,2009年2月,由哈佛大学学者David Lazer牵头的来自信息科学、社会科学和物理学界的十余名国际学者在《科学》杂志上发表了名为《计算社会科学》的文章。在这篇纲领性文章中,这些世界一流学者共同勾画了利用Web互联网、移动互联数据,研究人类社会行为和社会运行规律等社会科学问题的学科思想框架,标志着计算社会科学正式成为一个独立的学科[7]。

主要由信息科学一方主动向社会科学抛出橄榄而催生出的计算社会科学,在分析工具上偏重计算科学为代表的信息科学技术工具,分析对象上倚重人类个体和群体在Web互联网、移动互联网及无线移动设备上留下的各类行为和互动信息,着重探索个体行为偏好、动态人际互动、集群行为、社会演化、社会网络等问题。计算社会科学使用信息科学技术研究社会科学问题,这与社会物理学方法论理念相类似,但又不拘泥于借用物理学体系框架去解读社会现象。计算社会科学使Auguste Comte提出的社会科学“科学化”理想具备了新的可能性与可行性。

“计算社会科学”的学科概念已提出四年多,但国内信息科学界的很多学者仍习惯沿用“社会计算”这一术语。他们认为计算社会科学基本等同于社会计算,或者干脆将计算社会科学看作社会计算的一部分,比如刘挺就提出,社会计算包括计算社会科学和社会计算应用两大部分[8]。而本文作者认为计算社会科学与社会计算之间确有交叉,但两者同时也有不同的侧重面向。社会计算关注的重点有两个,其一是关注信息技术在社会活动中的应用,关注在信息技术中如何嵌入人文知识使之更好地服务于社会活动;其二是为社会科学领域研究提供研究工具,重点关注信息技术的使用和发展。而计算社会科学关注的重点主要是使用信息存储、分析技术研究社会科学领域中的各种问题,发现社会运行规律。

短短几年时间里,计算社会科学就已成为国际科学共同体中众所瞩目的热点领域。信息科学和社会科学界诸多学者投身于计算社会科学研究之中,《科学》、《自然》、《美国国家科学院院刊》等国际顶尖科学刊物上,不断刊登计算社会科学研究成果,国内外众多学术刊物出版专刊介绍计算社会科学相关研究。与此同时,美国还成立了“计算社会科学学会(Computational Social Science So―ciety,CSSS)”;美国George Mason大学甚至成立了计算社会科学系,同时也是世界上第一个正式授予计算社会科学博士学位的系所。

二、计算社会科学的主要研究范式

计算社会科学以计算机等现代计算科学技术工具获取和分析海量社会化数据,数据形式主要包括文本、图像、视频和音频等,其大部分来源于Web网络信息(如新闻网站、网络论坛、博客、社交网站、微博客等),还有一部分来源于现实空间中各种移动传感设备,如全球定位系统(Global Posi―tioning System,GPS)、智能手机等工具感知的个体活动信息数据[9-10]。除了数据挖掘、机器学习等信息科学通用分析技术之外,就目前已有研究而言,社会网络分析(social network analysis)和社会建模是计算社会科学的两大主要且具有特色的研究范式。

Wellman和Berkowitz认为,社会网络是指由某些特定社会群体间的社会关系构成的相对稳定的关系网络[11]。近几年,随着信息科学技术的发展和普及,这种关系已经延伸到网络虚拟环境中。通过基于社交网络服务,如讨论组、即时通讯、实时消息、博客、微博客等,用户可以彼此分享和交流信息[13]。这种虚拟社会网络的迅猛发展正深刻影响人们的生活和工作方式[12]。社会网络分析是社会学大师C.Wright Mills在研究人类关系网络时提出的研究范式,社会网络分析依网络视角看待社会,把社会个体当作节点,将社会关系当作边,社会网络即由节点和边构成[14]。社会学家们最早开展了社会网络分析的研究,主要集中于小规模群体的人际关系、群体行为和社会结构等问题。发展至今,社会网络分析已广泛地应用到社会学、经济学、心理学、物理学、信息科学等研究之中[16]。

目前,计算社会科学领域研究者眼中的社会网络分析对象,主要包括对虚拟社会网络下的人物节点分析、社群挖掘和社会信息网络分析等,具体包含以下研究内容:(1)对人物节点的分析,主要通过个体的一系列网络行为(评论、转发、收藏等)分析其主要特征,根据用户之间的互动(关注、回复、跟帖等)分析人物节点的影响力,从而按照影响力大小将人物节点分为意见领袖、桥节点等;(2)社群挖掘是社会网络分析的另一研究重点,社群通常由性质相似或功能相近的人物节点构成,在一定程度上反映了个体自发、无序行为背后的局部弱规则性和全局有序性[17]。因此,发现虚拟网络中有意义的、相对稳定的社群对网络信息的搜索与挖掘、信息的推荐以及网络演化与扩散的预测具有重要价值;(3)社会信息的网络化分析,从宏观角度对社会信息进行量化分析,加强信息梳理,提升信息服务能力[18]。

社会建模技术由信息科学家和数学家提出并发展完善起来,是指对社会空间中个体或群体的心理和行为、交互模式、人际关系、社群结构等复杂社会性问题,进行抽象描述并建立仿真模型。通过仿真模型,研究者可以模拟社会演化进程、社会现象的发展、人类社会行为及其变化过程,可进一步结合实验分析或为现实提供决策支持[19]。20世纪60年代早期,社会建模方法开始应用于社会科学领域,至20世纪90年代社会建模才真正为社会科学领域学者所接受。时至今日,社会建模已广泛应用于社会学、心理学、经济学、公共政策研究等领域。

目前,在社会科学领域应用最广泛的仿真模型是基于智能主体的社会仿真模型(agent―based models,ABMs),ABMs模型可以很好地模拟信息传播、社会规范的出现、集群行为等人类现象。ABMs模型的建立是自下而上的,采用Agent(智能主体)概念研究社会问题,Agent是一段特殊的程序,代表着现实中的社会个体模型。Agent具有能动性,即可以根据程序中的运行环境和规则自主地反应决策,学习并适应环境,还可与周边网络中的其它Agent彼此联系、相互影响[20]。基于ABMs模型,研究人员发展出在计算机上建立“人工社会(artificial society)”的构想。人类社会是由大量真实社会个体构成的复杂系统,人工社会则是在计算机上模拟出的由大量虚拟社会个体模型构成的复杂系统。其研究思路是在计算机中建立多个Agent模型,对不同特性的Agent设定不同的运行规则,让这些Agent相互作用并遵循一定规则运行,最后通过观察大量Agent相互作用的涌现属性,找到人工社会的规律,并用这些规律理解和解释现实人类社会中的宏观现象[21]。目前,利用社会建模技术对社会演化过程进行实验分析和评估,是计算社会科学热点方向之一,譬如通过社会建模测试和验证社会经济政策的效果,已被应用到社会公共管理与控制之中。

社会心理学家Andrzej Nowak等人在1998年时曾提出对社会人际关系建立仿真模型的研究构想,并由此抛出“计算社会心理学”(computational social psychology)的学科概念。AndrzejNowak等人分析指出,人际关系就如同神经元之间互相连接和影响,因此可以将动态的人际过程类比为神经网络模型,从而进行社会仿真建模。社会学家Macy和Willer于2002年向社会学界详细介绍了ABMs模型,倡导使用ABMs模型进行社会学研究[23]。之后,Goldstone和Janssen将ABMs模型用于集群行为研究之中[24]。Smith和Conrey提出ABMs模型适合社会心理学研究,并通过实验证明ABMs模型比其它模型更适用于群体人际互动建模[25]

三、作为重要分支的计算社会心理学

社会心理学作为社会科学的重要分支之一,诸多研究者已开始关注和尝试采用计算社会科学研究范式和工具,专门探讨社会心理学领域的相关问题,同时社会心理学中也蕴含着丰富的理论假设,可源源不断地激发信息学家们的实证研究灵感。

上文已有提及,计算社会心理学作为一个学科概念,早在1998年就已经由社会心理学家An―drzej Nowak等人提出,当时的内涵是利用计算机社会模拟技术对社会群体心理及行为进行仿真、建模,属于信息科学与心理学的交叉学科。如今随着研究的不断推进、分析技术的不断发展,计算社会心理学的内涵也在不断演化。计算社会心理学已不局限于最初的社会仿真模拟,也开始关注使用信息科学技术作为存储和计算的工具,获得、存储与分析现代网络生活中海量人群的各种行为和互动数据,揭示人类心理特征和社会认知的形成机制及其发展规律。纵观近几年计算社会心理学领域的研究,大致可分为以下几个方向。

(一)大众情绪分析及其规律发现

互联网络空间中的大众情绪表达是计算社会心理学关注的重要问题之一。从事在线文本信息分析的传统信息学者一般只对文本情绪做简单分类,比如以“积极一消极”、“支持一反对”、“支持一中立一反对”这种简单二元或三元分类方式,划分分析对象的情感态度,而依据心理学的情绪结构理论,我们可将人类情绪划分为5~6类基本情绪,以及多种复合情绪,并对每一种情绪的效价和唤醒程度进行客观评级,继而获得更为丰富和精准的人类情感信息。前者简单的情感划分框架可称为“倾向性分析”,后者可称为“情绪分析”,两种分析可合称为“情感倾向性分析”[26]。已有研究证明,依据情绪心理学理论成果或成型情绪量表扩充构建的网络情感倾向性分析指标工具,能够有效地预测实际的社会经济现象,如对产品市场份额、影视票房、疾病或信息传播状况、政治选举结果、宏观经济形势的预测,以及对突发事件的预警等[27]。这类网络情感分析工具能够实时地测量网络大众情绪,不仅为传统情绪心理学理论研究注入活力,增强了社会科学的实用价值,而且还支撑扩展了信息科学中传统的文本情感分析技术。譬如,同时兼具信息科学和心理学背景的学者Johan Bollen等人,基于心境量表(Profile of Mood States,POMS)开发了网络情绪分类标准及其测量工具,并分析了2008年美国微博客网站Twitter.tom上高达几百万条微博条目(tweets)中情绪表达信息,发现Twitter微博条目中的“镇定(calm)”类情绪词汇量的每日变化趋势,可以成功预测2~6天后美国道琼斯工业指数的升降,预测准确率达到87%[28]。目前针对网络论坛、博客、社交网络的情感倾向性研究已有很多,而由于微博客应用的快速发展,基于微博客平台的情感倾向性研究有快速增长乃至爆发的趋势。研究者可基于微博客平台,针对某些重大社会事件,进行网民情感倾向监测和分析,从而准确把握社会大众态度和情绪的变化过程,这对民意问询、公共管理决策等都具有重要应用价值。

(二)经典心理学假设在网络大数据层面上的验证

心理学是研究人类心理和行为的科学,自诞生以来已建立和发展起庞大的理论假设库。这些假设通常要经过问卷调查、实验设计、统计分析等一系列研究程序和方法进行验证,其中往往存在非代表性取样、研究情境不真实等问题,因此传统心理学研究方法论存在一定缺陷。然而,计算社会心理学研究能收集和分析实时更新的海量人类信息数据,这些数据具有大范围、真实和完全描述的特征,能够显著有效地解决非代表性取样问题,并避免实验条件真实性的拷问。因此,在大数据技术时代背景下,可采用信息科学技术或计算社会科学新研究范式,对已有的可计算心理学理论假设进行逐一检验和发展。譬如,美国心理学家Markey夫妇通过分析美国大选期间搜索引擎网站上各州的色情类词汇搜索量波动趋势,发现如果某政党“票仓州”所支持的参选者最终确实获胜,选举之后该州的色情类词汇搜索量会快速上升,并显著高于其它州。该搜索行为现象验证了进化心理学中经典的“挑战假说(challenge hypothesis)”[29]。Golder和Macy则通过分析2008年2月至2010年1月之间上正向情绪类词汇和负向情绪类词汇出现频率的波动趋势,结果发现正向情绪随季节变化而变化,未发现支持日照绝对时长与正向情绪之间存在显著相关的证据,但验证了情绪心理学中有关情绪与季节、生物节律问关联的“阶段转换假说(phase―shift hypothesis)”[30]。

(三)海量信息中的社会心理新规律发现

现代互联网络技术的迅速发展给人类活动带来了深远影响,用户可以使用BBS、博客、社交网络、微博客等多种工具或方式将自己当下的观点、状态和情绪表达出来;同时随着信息科学技术的不断成熟,使研究者可轻松获得这些海量的网上信息,并从中发现隐藏的、有价值的人类社会心理新知识。譬如,美国心理学家曾发现,利用谷歌网站应用软件“谷歌趋势(Google Trends)”记录的网民对于自杀、自残、抑郁类词汇的搜索量数据,发现其与现实中的大众自杀、自残数据呈显著统计相关关系:在成人群体中呈显著负相关,在青少年群体中呈显著正相关[31]。再比如,通过对新浪微博海量信息的分析,中国社会心理学家周欣悦教授及其团队初步发现,自然灾害之后公众对于“公平”的关注会下降,具体表现在公平类词汇的每日词频变化趋势:在地震后的5~6天会有一个词频低谷,而在大约20天后会有一个高峰。

值得注意的是,以上这些可被归类为计算社会心理学研究的成果,有很多是由信息科学家与社会学家、经济学家甚至政治学家合作发起,计算社会心理学的巨大学术价值还未被广大社会心理学家充分意识。在未来,信息科学与社会心理学的相互交流和促进,将是计算社会科学的重要发展方向。

四、问题与挑战

随着互联网络的迅速普及以及随之而来的信息数字化、生活网络化浪潮,给社会科学研究带来了新的挑战。同时,互联网络海量数据提取、挖掘和分析技术的相对成熟,也给社会科学带来了方法论革新机遇。计算社会科学或社会计算已逐步获得国内外学术界的重视。我国学者于2004年提出开展社会计算研究的倡议[32-33],之后许多学者纷纷投身其中,目前,开展相关研究的单位主要包括中科院自动化所、中科院计算技术研究所、天津大学、哈尔滨工业大学和中国人民大学等。计算社会科学正在以前所未有的广度、深度和尺度影响着我们收集、整理、分析海量人类行为数据的能力,为社会科学研究提供了全新的工具和视角。与此同时,它在发展过程中也面临着一些亟待解决的问题。

第一,数据收集和存储中的问题。首先,计算社会科学在数据收集上存在着隐私权隐患。在互联网络中,用户存放了大量个人隐私,如个人信息、人际关系、共享信息等。不合理地使用这些隐私数据将会给公众生活带来不良影响,因此,部分网络数据是无法公开提供给学术界使用的[34]。另外。当今的信息技术虽然能实现对大规模人类行为的全面实时记录,但在数据存储方面却仍然面临着巨大数据如何存储和管理的技术难题,当前的计算机系统还无法完全满足这一需求。

信息与计算科学篇3

1 背景

信息与计算科学专业自1998年诞生以来,短短十三年的时间,设置该专业的院校已经达到466所(由中国教育在线的高考填报志愿参考系统查询得到),办学困难以及对该专业的质疑之声一直伴随全国各地巨大的办学热情[1-2]。因其交叉性与综合性,实践教学尤显困难[3-5]。上海海洋大学(原上海水产大学)于2003年秋开始信息与计算科学专业(以下简称信计专业)的招生与人才培养工作,至今办学已有8年,已产生了4届学生毕业。笔者对信计专业实践教学进行探讨,总结实际经验和教训与同行交流。

2 信计专业的实践教学研究

2.1 信计专业人才培养规格与业务培养要求

教育部高等学校数学与统计学教学指导委员会于2009年公布的《信息与计算科学专业规范》(以下简称“专业规范”)中对信计专业人才培养规格素质结构中专业素质的要求是:具备较扎实的数学知识,学会“数学方式”的理性思维和科学的研究方法,能够对实际问题建立数学模型,能够用规范的数学语言表达自己的思想,具备求实创新意识。对能力结构的要求包括获取知识的能力、应用知识的能力和创新能力。实践教学是其中的数学建模、应用知识的能力、

创新意识与创新能力培养的重要环节。

区别于与最接近的《数学与应用数学专业规范》,信计专业规范别强调:在实践性方面应对课程有针对性地开展计算机编程训练、科学计算训练与信息工程训练。显然,这方面的要求只有通过科学设计的实践教学环节才能落实。

在业务培养要求方面,规范提出了四点:1)具有良好的数学基础,掌握信息科学或计算数学或运筹控制的基本理论和基本方法;2)具备熟练应用计算机(包括常用语言、工具及专用软件)的基本技能,具有较强的算法设计、算法分析与编程能力;3)能应用所学的理论、方法和技能解决信息技术或科学与工程计算或运筹控制中的某些实际问题;4)受到科学研究的初步训练,了解信息科学或计算数学或运筹控制理论、技术与应用的新发展,具有较强的知识更新、技术跟踪与创新能力。其中的每一点尤其是后面三点均有赖于实践教学环节实现。

2.2 信计专业实践教学的特点与原则

基于对实践教学的认识以及对信计专业人才培养目标的理解,对比与本专业关系最为密切的三个专业(数学与应用数学、计算机科学与技术、统计学),结合信计专业办学实践,我们提炼得到信计专业实践教学的特点。

基金项目:上海市第四期本科教育高地建设项目“上海海洋大学信息管理与信息系统教育高地建设”(B-8515-10-0001);2009年重点课程建设项目“计算与优化课程设计”(A-2600-10-0067)。

1) 开创性:虽然1998年信计专业诞生至今已逾10年,但对大多数办学点来说仍然是新专业,处于办学初期的定位与建设阶段。实践教学由于认识、经济、精力和历史等条件的限制,尚未进入重点建设阶段。缺乏适用的教学资料,对实践内容的组织没有成熟的经验可以借鉴,信计专业的实践教学总体来讲还处于初创期。

2) 多样性:这里所指的多样性来自两个方面,其一是信计专业自身的综合性,它涵盖信息科学、计算数学、运筹学和控制论四个主干学科。其二是信计专业办学点背景的多样性,这里将其分为四类,具备多年数学专业办学经验的数学科学学院、有计算机学与技术专业办学经验的计算机或信息学院、有统计学专业办学经验的管理学院或财经或金融学院,以及没有任何相关专业办学背景的理工科学校的基础教学部等。不同办学条件的办学点的实践教学环节设置,在内容、模式、时间安排等方面呈现出丰富的多样性。

3) 重要性:无论从新时期我国高等教育的总任务,还是从信计专业人才培养目标看来,关键在于培养学生创新精神和实践能力。仅靠单纯的理论教学或仅附属于某一门理论课的实验课,希望学生通过自己的钻研,自发地达到融会贯通,具备本专业所要求的熟练应用计算机解决信息技术等领域中的某些实际问题,乃至于具备知识更新和自主创新的能力,是不切实际的。综合性、集中安排的、以解决实际问题为线索的实践教学,是信计专业人才培养的必要、而且愈来愈重要的环节。

针对信计专业对业务培养的要求,以及本专业我国目前办学情况,我们提出信计专业实践教学的原则如下。

1) 创新性:教育创新是实践教学的灵魂,实践教学以提高学生的综合素质、培养学生的创新精神、实践能力为目标。通过大胆改革实践教学的内容、方法和手段,不断进行实践教学的创新,完善实践培养模式。要充分吸纳相关学科最新成果,借鉴其他学校和专业实践教学的先进经验,建立符合学生全面发展规律、激发学生创造性和创新性的新型实践教学模式,形成相互激励、教学相长的师生关系,努力创造有利于学生成长的良好教学环境,使每一个学生都能充分发挥自身潜能,激发学习成长的主动性,实现全面发展。

2) 系统性:信计专业的实践教学是一个系统工程,教学内容的组织应将分属于不同课程的知识技能有机结合、分层进行,其难度和综合性应循序渐进。实践教学贯穿四个学年,实现课程的实验环节不断线,同时,集中安排实习,包括不同方向的课程设计,以满足学生的个性化发展需求。随着教学内容的变化和学生能力的提高,教学方式由“教师手把手地教”、学生体验或“依葫芦画瓢式”地模仿(低年级实验课),到解决较小型问题(如单纯数据分析、数值分析或智能计算问题)的方法训练(高年级实验课),逐渐过渡到解决中等规模的问题的综合训练(课程设计),直至毕业设计(论文)阶段指导学生完成研究或解决比较大型问题的任务。

3) 综合性:实践教学是理论与实际、知识与能力的融合点,其最终目标是全面培养学生的创新意识和实践能力,增强学生对社会的适应性,从而提高毕业生就业率,并在社会上赢得良好的声誉。因为实际问题永远比理论假设复杂,所以社会或市场对毕业生的要求是综合性的,包括品质、素质、能力等各方面的协调发展。在设计实践教学环节时,既需注意教学内容的综合性,又应在教学过程中给足空间,使学生有机会在意志品质、专业素质及能力各方面得到和谐发展。

3 信计专业实践教学的尝试

3.1 信计专业实践教学课程体系

上海海洋大学信息与计算科学专业的实践教学,分为跟随理论课程开设的实验课、单独开设集中安排的实践环节(实习、课程设计、实训、毕业设计等)和学生自主校外实习等,详细内容见表1和表2。其开设时间从学生进校的第1学期到即将毕业的第8学期,每学期都有,使学生明确“信计专业学生面对实际问题,应具备分析建模、算法设计、直至编程计算并解决问题这一系列的技能”的要求,并逐渐将这种要求内化为对自己的要求,通过系统化设计的实践教学环节,在解决老师提出的问题、自己发现问题、再解决问题的过程中提高实践能力,触发创新意识,培养创新精神和创新能力。

实践教学的内容涉及计算机技术(程序设计、数据结构与数据库)、物理、科学计算(数值分析、微分方程数值解)、运筹学、信息处理(数据分析、智能计算、计量经济学)以及数学软件应用等。

比较有特色的有两点。其一是开在三年级短学期的课程设计,按方向分为两组(计算与优化课程设计、经济数学与建模课程设计),教师首先通过以案例为线索的讲解、讨论、小练习,使学生体会每一组专业方向选修课与相关专业选修课程的关系与综合应用,再将学生2~3人分为一组,按组指导学生,解决中等规模的实际问题,要求综合运用所学,采用不同方法解决同一问题,并作分析对比,从中选优。考核成绩由出勤、提问、态度、书面报告、口头报告4部分组成,其中口头报告成绩评定由师生共同参与。这个课程设计起到承上启下的作用,既是对学生之前学习课程的综合应用,又是对毕业设计工作的必要铺垫和准备。

其二是IT技术的实训(专业生产实习)。为提高毕业生的就业竞争能力,在学生三年级第二学期或四年级第一学期,对其进行IT技术(如数据库管理员、计算机网络技术员等)培训,参加政府劳动部门统一考试,合格者由国家劳动和社会保障部颁发国家职业资格证书(加盖上海市劳动和社会保障局印鉴章)。该证书实行全国统一编号、统一注册、全国通用。这些培训项目均得到上海市政府补贴。

表中未能列出的还有大学生数学建模竞赛、大学生创新项目、学生参加学院大型科研项目、学生社团活动以及学生校外实习,等等。

3.2 实践教学环节的落实情况

表1、表2中的实践教学环节设置是逐步形成的,还将根据学科发展情况不断调整。其中所有项目均已开出,最多的已进行七轮,最少的只有两次。教学效果比较好,受到学生和社会的欢迎。本专业2007、2008届就业率分别达到98.98% 和100%,居于我校

前列。其就业方向分别为信息技术31.63%、软件开发14.29%、深造11.22%、信息咨询10.20%、物流管理8.16%、生产制造6.12%、市场营销 6.12%、其他如金融服务等12.26%(此为2007届毕业生数据)。信计专业学生先后获得全国大学生数学建模竞赛全国2等奖、上海1,2,3等奖、“新生杯”辩论赛冠军、田径运动会入场队列及广播操团体第二名、上海海洋大学“迎评促建先进集体”、校五四特色团组织、上海市先进集体、大学生社会实践活动优秀项目奖、上海市十佳明星社团、全国优秀社团100强等荣誉。本科学生参加了信息学院关于数字海洋的大项目,受到项目组全体成员的肯定。严格的数学思维训练与系统的实践教学,使得信计专业学生形成了学风扎实勤奋、班风团结积极、实践能力甚至社团工作能力都比较强的整体形象。

4 结语

实践教学是大学教学的一个重要领域,其本身就

需要我们不断的创新与尝试。随着实践教学体系的形成与完善,实践教学对于学生素质尤其是职业素质的提高更将发挥无可替代的作用。当前应重新认识实践教学,彻底改变传统教育模式下实践教学处于从属地位的状况。

信计专业的实践教学应当借鉴相关专业的经验,同时应避免照搬和拼凑,建构落实本专业培养目标的实践教学体系。信计专业的实践教学从数量和内容上应多于数学与应用数学专业,计算机应用方面的实践教学可以借助计算机科学与技术专业,数据分析与处理方面的实践教学可以借助统计学专业。但计算(包括智能计算)、优化、信息工程、运筹与控制等方面的实践教学则是信计专业所特有,需重点建设。如何优化已开出实践教学环节,构建具有“时代性、适应性、先进性和系统性”基本特征的实践教学体系是我们下一步的研究内容。

参考文献:

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[2] 黄力民,何建军. 在数学的边缘:关于数学学科的信息与计算科学专业[J]. 高等建筑教育,2006(1):36-40

[3] 谢祥云,胡林,李渭清. 探索信息与计算科学专业实践教学的新思路[J]. 大学数学,2008(4):5-9.

[4] 方欢,赵前进,陈小奎. 信息与计算科学专业实践教学思考[J]. 计算机教育,2010(12):26-28.

[5] 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(1):103-105.

Thoughts and Attempts of Practice Teaching on Information and Computer Science Personnel Training

ZHANG Jianxin, LI Ying

信息与计算科学篇4

1信息与计算科学专业的专业定位和特色建设

1.1专业定位

1998年国家教育部调整、缩减专业目录时为突出大专业、宽口径,将数学类本科专业整合为数学与应用数学、信息与计算科学、统计学三个专业[1],根据教育部本科专业目录,信息与计算科学专业是在原计算数学与应用软件专业的基础上,由信息科学、计算科学、运筹学与控制科学等学科交叉渗透而形成的一个新型的复合型的理科专业,并将专业定位为“主要培养具有坚实的数学基础和计算机基础;掌握信息与计算科学的基本理论和方法;受到科学研究的初步训练;能运用所学的知识和计算机技能解决某些实际问题;能在科技、教育和经济部门从事研究、教学、应用开发和管理工作的专门人才。”目前开办信息与计算科学专业的院校有400多所,除北京大学、复旦大学等少数研究型重点院校外,多数院校的办学目标都定位于培养应用型人才[2-4]。

1.2特色方向建设

安徽理工大学信息与计算科学专业创建于1998年,经过十多年的快速发展,已经取得了一定的成绩,学生的培养质量有了显著的提高,专业的培养模式也取得了很大的进步,于2009年被评为安徽省省级特色专业建设点,2010年被评为部级特色专业建设点。

安徽理工大学理学院信息与计算科学专业已经在数据库技术与应用、软件测试技术两个方向上形成了鲜明的特色。从2009年起我校实行学分制教学,在学分制下为了进一步提高学生的实践动手能力,需要对专业的实践课程建设环节进行相关的改革,让学生能得到更加实际的锻炼,提高实践动手能力。

2四位一体的实践课程建设

在学分制下,结合理学院目前的师资情况,专业主要划分两个专业方向:应用软件方向(简称“方向一”)和计算数学方向(简称“方向二”)。两个方向的专业建设都通过课程实验、课程设计、毕业实习和毕业设计四位一体的建设体系来完成。

2.1加强基础软硬件设施

我校在组建信息与计算科学专业的同时成立了仿真实验室,拥有比较完善的基本实验技术平台和手段,现在实验室使用面积约400m2,实验设备总价值达500余万元。目前该专业实验室已具备开设本专业培养目标规定的全部实验课程和实验项目,并具有良好的实验条件。

仿真实验室拥有高性能的实验微机120台,工作服务器和个人服务器2台,实验路由器和交换机等器材5台件,高性能的软件开发和测试软件平台10余套。

软件开发平台主要包括:高级程序设计Ⅰ(C、VB、VF、VC)、高级程序设计Ⅱ(Java、C#、、JSP)、计算数学类软件(Maple、Matlab、Mathe- matic)、数据库开发类软件(SQL Sever、Oracle)、绘图设计类(AutoCAD、Photoshop、3DMAX)、框架软件(Hibernate、Dreamweaver)和编译软件实验

平台Lex&Yacc等,正在引进IBM综合项目软件开发平台。

2.2课程实验教学内容,提高专业课程的学习效果

目前,专业的主要课程和核心课程都配备了实践课时,约为理论学时的1/4,如表1所示。

要求教师在授课前,需要向教务处提交明确的上机时间、地点、实验内容,要求学生针对每次实验内容进行详细设计,写出规范的实验报告,并对结果进行专业分析。在考核时,实验环节的成绩也计入课程总评。

2.3课程设计的教学模式,提高综合应用能力

课程设计是提升学生能力的有效途径,目前信息

与计算科学专业开有以下的课程设计课程(表2)。课程的基本要求是:指导教师在设计开始前2周下发课程设计要求说明书,让学生进行设计选题。学生选题后进行系统分析和任务设计,提交可实际运行的程序(或系统)和格式规范的课程设计说明书。考核时,指导教师对上述两部分内容进行检查验收并存档。

在课程实验和课程设计模块教学中,为了减少计算机编程语言的多样化对老师带来的压力,避免一个老师要会多门语言,使得教师们处于“百通而无一精”的尴尬境地,我们在平时的语言类课程的教学中,将专业课教师分成若干个课程群,如C语言类课程群、Java类课程群、.NET课程群、数学类软件课程群等,使得每个老师在自己擅长的领域内深入研究,也为解答学生出现的各种问题提供了便利。

2.3加强实训基地和产学研基地建设,丰富实践教学内容

以培养创新精神的应用型人才为主线,以为软件开发行业服务为目标,进一步完善校内、校外实习与实训基地建设,制定实习与实训基地建设办法和管理办法,充分发挥基地的作用,结合现场实际完成各类实习和设计教学,保证学生理论学习与现场实践之间的零距离,毕业生能快速投入到工作中去。进一步完善企业兼职指导教师的聘用制度,请企业兼职教师来校讲学、参加指导课程设计和毕业设计、参加毕业设计(论文)答辩等,充分发挥兼职教师的作用和积极性,丰富实践教学内容。

我校目前已建成包括微软ATA滁州实训基地、合肥网捷信息技术有限公司和安徽世腾信息技术有限责任公司等在内的9个校外实习基地。通过尝试企业培训和校企合作,为学生的实践教学提供了新的教学平台。目前,已选派3名青年教师参加北京软件公司的J2EE和STRUCTS企业培训,3名青年教师参加了微软的项目实训工程,积极开拓产学研基地建设的师资力量。另外,我校与合肥市多家软件公司建立良好的合作关系,希望通过半年时间的脱产挂职锻炼,积累

丰富的项目工程开发经验,为专业进一步发展提供方向指导,目前这一项工作正在积极实施中。

2.4完善毕业设计制度,推进人才实践培养模式

毕业设计或论文成绩的评定分为三部分:1)平时成绩(占30%)。由指导教师根据考勤、平时设计态度和设计内容等情况进行综合评定。2)设计作品成绩(占40%)。由非指导教师组成的小组(3~5人)对学生的设计作品进行检查和评估;若设计作品为理论性毕业论文,则通过外聘专家阅卷,评定设计作品成绩。3)答辩成绩(占30%),由答辩委员会通过答辩评定,答辩时邀请现场和兄弟院校专家参加。最后,将这三部分成绩综合在一起即为毕业设计或论文成绩。对成绩不理想的学生,进行第二次公开答辩。从而保证了毕业设计或论文质量。

3结语

信息与计算科学是一个新办的复合型专业,各个开办学校都根据自身学校的学科定位和师资力量,探讨信息与计算科学专业的应用型专业人才的培养模式。我校信息与计算科学被评为安徽省省级特色专业是对我们办学质量的鞭策。在现今就业压力日益突出的情况下,如何通过有效的实践课程来锻炼学生的动手能力,是提高学生就业竞争力的最好手段,也是我校广大师生面临的一项艰巨任务。

参考文献:

[1] 许峰,方贤文,许志才. 信息与计算科学专业教学体系的实践与探索[J]. 高等理科教育,2007(4):70-73.

[2] 方贤文,许志才,许峰. 信息与计算科学专业建设的探索与思考[J]. 滁州学院学报,2006(6):44-46.

[3] 李德权,方贤文,许峰. 信息与计算科学专业应用型人才培养的实践与探索[J]. 淮北煤炭师范学院学报,2009(9):82-85.

[4] 莫愿斌,张超群. 关于专业定位与发展方向的几个问题[J]. 管理观察,2009(2):86-87.

Research on the Practice Teaching for Information and Computing Science Speciality

FANG Huan, ZHAO Qian-jin, CHEN Xiao-kui

信息与计算科学篇5

信息与计算科学专业是从1998开始在我国高校中逐渐开始普及,旨在培养出适合发展所需的信息化人才。信息与计算科学专业需要学生有较好的数学基础,然后在学习过程中能够熟练通过计算机解决一些实际问题。在信息化技术发展迅速的今天,信息与计算机科学适用范围更加广泛,对人才也提出了更好的要求,因此广大高校应该加强对信息与计算机科学专业的学习,培养出适合社会发展的综合型人才。

一、信息与计算科学专业

目前我国大多数高校中信息与计算机专业学习的主要专业课为信息科学、计算科学和计算机应用,主要是能够为社会培养出新型的人才。信息与计算科学专业是一门实践性非常强的专业,同时也需要学生学好计算机理论作为实践的支撑,除此之外,计算机科学知识往往都和数学知识有着密切的联系,因为需要学生也掌握一定的数学技能,在学生具备良好的数学基础之后,然后再学习和专业相关的计算机必备技能。因此高校中的信息与计算科学专业在课程设置方面,在大一时首先要指导学生学好数学知识,然后在大二之后的课程中再以主要的必修专业课程为主。

二、信息与计算科学专业特色

每个专业都有不同的专业特色,培养的目标也不同,教学过程的开展也是不同。信息与计算科学专业也是如此,其作为一门理论和实践紧密结合的课程,在课程设置时要根据其教学目的,将理论课和实践课均匀制定,从而让学生良好掌握一定的专业技能。

(一)开设特色专业课程的基本原则

1.专业课程的整体优化

虽然信息与计算科学专业是一门需要较强专业技能的课程,但是在学习过程中除了以必修的专业课程为主之外,还要合理设置一定的公共课程与选修课程,同时还要将数学课程有效穿插于课程之中。有一个优化和合理的课程设置,学生才能够更好的处理好各个课程之间的主次关系。

2. 统一性与多样性结合

要使专业更加具有特色,就必选坚持统一性与多样性结合的原则,在统一专业课的同时,也要合理设置多样化的选修课程,让学生能够综合掌握多样化的知识,并且鼓励学生选修自己喜欢的课程进行学习。

3. 厚基础、宽口径的开设原则

所谓厚基础、宽口径原则,就是各个高校在开设信息与计算科学专业的时,学校首先要具备一定的信息化硬化基础,然后按照高校自身的发展目标,并且要符合高校未来发展的趋势。信息与计算科学专业要与学校今后的发展相关,并在一定程度上带动学校走向更好的方向。

4.重视培养学生实践

这一点是信息与计算科学专业在的重点教学目标,因为其专业本身就是一门实践性较强的课程。学生今后走入社会,投身和专业相关的岗位时,同样需要具备较强的专业实践技能。因此学校在教会学生理论知识的同时,更要关注培养学生的信息与计算机实践技能。

(二)专业培养要求

信息与计算科学专业要求学生通过在学校学习完数学知识和理论基础知识以及实践技能之后,掌握良好的信息化和计算机技能,并且能够有效胜任相关岗位,能够在信息计算科学领域解决一定的实际问题,并且具备软件开发的能力。

因此学生首先要具备一定的数学技能,然后才能良好接受信息与计算科学专业的理论知识;其次学生要能够熟练的操作计算机,熟练使用计算机语言设计和编制一些软件或者程序,并通过所学知识,或者编制的程序或软件有效解决一些实际中的问题;然后培养学生具备敏感的专业眼光,了解信息与计算科学适用的行业与领域,从而更好的确定今后发展方向;最后培养学生的创新和探索能力,引导学生使用所学的知识进行更深层次的创新和探索,进而走向研发的道路。

三、信息与计算科学专业的人才培养方向

(一)信息产业人才

掌握较强的计算机技术的学生可以发展为信息产业人才,这类学生往往都具备较强的逻辑思维能力,有着深厚的数学基础,能够将数学知识有效融入计算机知识中,解决一定的实际问题。根据实际调查和了解,本校信息与计算科学专业毕业的学生在软件开放、计算机科技公司、信息技术公司从事软件管理工作的学生较多,还有一部分学生在企业内从事为企业开发符合企业发展的软件的工作。

(二)研究型人才

信息与计算科学专业的学生经过学习,都已经具备扎实的数学理论知识和计算机理论知识,同时也有一定的计算机技能,因此有意愿的学生可以继续朝着研究理论的方向发展。可以攻读数学方向或者信息方向、计算机方向的硕士或博士,继续更好的展开科研工作,为信息与计算科学专业的更好发展打下良好的基础。

(三)教育型人才

随着社会信息化发展速度的加快,我国中学和小学教学中大多都开设了计算机课程,相应的也需要大批的信息计算机教师。高校毕业的信息与计算科学专业学生可以从事中小学信息与计算科学教育工作,帮助学生打下良好的信息基础。

四、总结

现在社会中信息与计算机化水平的发展的愈加迅速,对相应的人才需求量也增加。因此学校的信息与计算科学专业应该做好人才的培养,指导学生拥有良好的实践技能,从而更好地为社会服务。

信息与计算科学篇6

感谢您在百忙之中翻开我的自荐书,愿借您的伯乐之眼,始我千里之行。

我叫xx,20XX年毕业于xx师范大学数学与计算机学院信息与计算科学专业,我怀着一颗赤诚的心和对事业的执着追求,真诚地推荐自己。本人,男,2x岁,五官端正,全日制本科学历,精通电脑办公,会小车驾驶,性格开朗活泼,有较强的语言沟通能力,有工作责任感,具有亲和力。

大学期间,我十分注重对自己各种能力和综合素质的培养。入校以来,首先在思想上,积极向党组织靠拢,递交了入党申请,并于20XX年x月校党委党校第x期入党积极分子培训班结业。同时认真地学习了所有的课程,扎实地掌握了数学教育专业知识和教学技能,学习成绩优秀,多次获得三等奖学金,并顺利地通过了大学英语四级和xx市计算机二级。此外,我在课余不断丰富自己的专业知识以及计算机水平,通过图书馆的藏书,对专业知识有了更深入的了解和认识,并对计算机的办公软件microsoft office、图形图象处理软件photoshop、网页制作软件(dream weaver、flash mx、fireworks)、程序设计(c语言) 、课件大师cad及计算机组装与硬件维修等的自学,。诚然,年轻是我的不足,但更是我的优点。我将用我的智慧、热情和勤劳来更加完善自己。

工作经验:20XX年9月-20XX年7月就职于xx中学任初中数学教师。在此期间,以为学生负责的原则,工作认真负责,关心学生,爱护学生,为人师表,有奉献精神。同时认真学习、吃透教材,深入钻研教材,分析学生的基本情况,找准教学的重点,突破教学的难点。力求为学生的终身发展,做到因材施教。注重学生的品质培养,能力培养和文化水平的培养并重。为提高课堂教学效果,在钻研教材时,多方面参阅资料。坚持做到不打无准备之仗。积极参加校内外教学研讨活动,及时反馈教学信息,认真批改作业,注重与学生及学生家长间的交流,做好差生的转化工作。

当今社会是知识经济时代,面对残酷的竞争与挑战,年轻自信的我,有着一份激情,也有着一份稳重,“可以平凡不能平庸”是我的座右铭,永不言败是我的人生格言,真诚付出是我的工作准则,只要您给我一个机会、一个舞台,相信我们会一起创造更辉煌的明天!

再次感谢您在百忙之中惠阅我的自荐书,期待您的慧眼垂青,静候佳音。同时也祝愿贵单位事业蒸蒸日上,再创佳绩。最后,衷心地向贵单位全体领导和员工致以崇高的敬意与真挚的问候!

“给我一个舞台,送您一台好戏”这是我的承诺,也是我的决心。

此致

信息与计算科学篇7

关键词:信息与计算科学;培养目标;人才培养模式

一、专业发展沿革

1999年始,为了扩大专业适应面,国家教委把各大专院校本科专业从504个压缩到了249个,在数学类中,由原来的计算数学及其应用软件、运筹学、控制科学、信息科学等4个专业调整为现在的信息与计算科学专业。可见,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。二十世纪是各种学科的“联网”时代,边缘交叉学科得到迅速地发展,信息与计算科学专业就是以培养适应网络信息时代的多元化人才为目标的新兴专业。学院信息与计算科学专业是2007年获批,2009年首次招生,从2011年开始连续每年招生,每年招生人数在45人左右。

二、专业培养目标

坚持以人为本,坚持德育为先,坚持能力为重,坚持全面发展。学院确定信息与计算科学专业人才培养目标如下:本专业培养有良好的数学素养,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,能运用所学知识和熟练的计算机技能解决实际问题,能在科技、教育和经济部门从事研究、教学、应用开发和管理工作的高级专门人才。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.具有扎实的数学基础,掌握信息科学和计算科学的基本理论及基本知识;2.能熟练使用计算机(包括常用语言、工具及一些专用软件),具有基本的算法分析、设计能力和较强的编程实现能力;3.了解某个应用领域,能运用所学的理论、方法和技能解决某些科研或生产中的实际课题;4.对信息科学与计算科学理论、技术及应用的新发展有所了解;5.有较强的语言表达能力和写作能力,掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和软件开发能力。

三、专业课程设置

按照学校课程设置的模块,主要分为四个模块,分别是通识教育课程、专业基础和专业主干课程、选修课程、创新创业实践课程。通识教育课程始终贯彻德育教育,主要涉及《思想道德修养与法律基础》、《思想和中国特色社会主义理论体系概论》、《大学英语》、《公共体育》等课程;专业基础和专业主干课程重基础,开设《数学分析》、《高等代数与解析几何》、《常微分方程》、《概率论与数理统计》、《程序设计基础》、《Matlab软件》、《数据结构》、《数值分析》、《运筹学》、《微分方程数值方法》。选修课程为学生自由选择和个性发展提供空间,常开设的课程有《数据库》、《JAVA程序设计》、《计算机网络》、《面向对象程序设计》、《常用统计方法》、《信息科学概论》、《统计模拟与计算》等,新生还增设《大数据开发基础》、《数据挖掘技术》等课程。在创新创业实践课程方面,注重搭建交流平台,开展了各种类型的报告、讲座、论坛。

四、专业培养模式

第一,重视人才培养方案的修订。我们遵循“厚基础、重实践、强能力、促创新”的原则修订人才培养方案,将修订人才培养方案作为一项常规工作,每年修订一次,将学校人才培养目标与企业和社会需求相结合,重视并重新梳理人才培养目标,多角度论证人才培养方案中培养目标、课程结构体系及其依据等要素,优化课程体系,稳定但不乏与时俱进。第二,加强课程实践环节,重视学生使用计算机对信息进行计算和处理能力。对于该专业课程来说,实践教学是培养学生实践能力的重要手段。在稳固了学生的基础知识前提下,学院注重对学生计算机应用能力以及实践能力的培养。招生规模小,与计算机相关的课程机房等硬件设施齐全,老师能全面指导学生动手操作,以此保障学生的实践操作能力。通过指导学生参加全国大学生数学建模竞赛,蓝桥杯比赛,全国大学生计算机能力大赛等各类创新科技比赛增强学生的编程能力、创新能力、实践能力。第三,促进校企合作,建设实习基地。校企合作的双方是共赢体。政府、企业通过校企合作储备人才,特别是在“互联网+”时代背景下,拥有高素质信息方面的人才,是将来企业生存的根本。学院连同地方政府、企业建立合作关系,展现自身的优势,并利用各种有效资源设立更多的实习基地,鼓励教师到企业兼职,以提高其实践能力,根据市场形式更有针对性指导学生。与此同时,学生通过实习将基础知识、方法、手段进行有效的结合,进而提高学生的实际问题解决能力,并增强就业能力,在就业中更具有竞争力。第四,拓宽就业渠道,鼓励多途径就业。培养目标决定培养模式,决定大部分毕业生能适应什么样的工作岗位。学院做好就业指导和培训、搭建就业平台等就业服务工作,加强大学生创业教育,培养大学生的创业精神,为大学生创业营造良好氛围。学院的毕业生有信息分析处理方面的,计算机软件应用与开发方向,教育教学方向,企事业管理方向,继续深造,其他方向或者自主创业的。

五、结束语

随着“互联网+”时代的到来,加强对信息与计算科学专业的建设和发展,培养出优秀的专业人才,从而提高信息与计算科学专业人才在未来市场中的地位。从2015级开始采用“大类招生,分流培养”模式,数学与应用数学专业和信息与计算科学作为一个大类招生,前三个学期课程设置相同,第三学期末分流为两个专业,第四个学期开始分专业培养,我院还会继续探索信息与计算科学专业人才培养模式。

参考文献:

[1]李云翔.地方本科类院校信息与计算科学专业校企合作人才培养模式研究[J].长春教育学院学报,2015年第9期.

[2]赵昕,王淑玲,皇甫艳.普通院校信息与计算科学专业人才培养模式探讨[J].吉林省教育学院学报,2015年第03期,第31卷.

信息与计算科学篇8

一、计算机科学与技术的发展方向

(一)计算机科学与技术模块化

以计算机技术为基础的各种应用技术,极大地拓宽了计算机的使用范围,人类社会的多数任务,都可以通过计算机辅助的方式进行。甚至可以说,现代人类文明与计算机技术已经以一种极为紧密的形式结合到一起,二者互相促进,共同发展。计算机科学与技术之所以有今天这么大的普及度,就是因为他的通用模块化设计起了决定性的推动作用,以后的计算机科学与技术同样也不会牺牲这方面优点,而且还会将它发扬光大,不但在内置板卡中实现模块化,甚至可以提供多个外接插槽,以供使用人加入新的模块,增加性能或功能,具有高性能、高扩展性、高可靠性、很好的升级性以及低花费的特点,最终实现了计算机科学与技术模块化。

(二)计算机科学与技术无线化

计算机的无线化风潮同样也是人们梦寐以求的,讲的“无线你的无限”有所不同的是:未来的计算机将实现网络和设备间的无线连接,这将意味着未来在家中和在外面工作都很方便,计算机科学与技术无线化。

(三)计算机科学与技术专门化

其实并不是每一件工作都需要一部高性能计算机才能完成,甚至是有时候采用高性能的计算机还有可能带来麻烦,因为高性能势必带来高能耗、高发热量等不良的负面效应。将来的计算机由于从事的工作不同,在性能上在外形上都会有很大的不同。将以专业化来以提高工作效率。其实目前在我们的身边也正在发生这样的变化,比如售卖的终端、商场里的收银机、银行的终端等等,多是为了提高某一项工作的效率和减少成本。也许这样的趋势出现在我们的家庭生活中,专用的“家庭调控计算机”将成为家中的电器控制中心,为我们控制家中的电灯、冰箱、微波炉、空调等等,把我们的家变成一个智能的家。

(四)计算机科学与技术网络化

计算机科学与技术已经越来越普及,各种家用电器也开始具备了智能化,这些现象将促进家电与计算机的网络化进程,家庭网络分布式系统将逐渐取代目前单机操作的模式,计算机可以通过网络控制着各种家电的运行,并通过互联网下载各种新的家电应用程序,以增加家电的功能,改善家电的性能等等。也可以通过互联网远程遥控家中的家电,在办公室的时候就可以提前让家中的电器做好饭,煮好菜,开空调等等。计算机科学与技术网络化。

(五)计算机科学与技术的环保化

随着计算机的性能的提高,能耗也将越来越大;而且计算机在家庭生活中的扮演的角色越来越重要,运行的时间也将变长。为了不让计算机成为家中用电量最大的电器,技术人员也先进各种方法让计算机的能耗降低,比如通过上面提到的专门化的计算机,让计算机的效率大幅提高,从而可以让低性能的硬件系统具备专业的功能,减少能耗。另外通过采用新的架构环保型的计算机的另一个特点是,制造计算机的材料方面有很大的变化,重金属和不可回收的材料的比例将会进一步降低,可再生材料大行其道,也想到了那个时候,PC也想现在的报纸一样,可以在失去使用价值以后。

二、计算机科学与技术的现实意义

作为未来人类的工具和家中的控制中心,计算机需要和使用人进行非常多的交流,才能更好为使用人服务。这就计算机科学与技术的现实意义。计算机科学与技术是最先进的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域,已形成了规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革,计算机已遍及一般学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。计算机科学与技术具有模拟人的感觉和思维过程的能力,使计算机成为计算机的现代化。这也是目前正在研制的新一代计算机要实现的目标。计算机科学与技术的研究包括模式识别、图像识别、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等。计算机的现代化有重大的现实意义。从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果。所谓计算机生活化,是指用现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来,组成一个规模大、功能强、可以互相通信的网络结构。网络化的目的是使网络中的软件、硬件和数据等资源能被网络上的用户共享。大到世界范围的通信网,小到实验室内部的局域网已经很普及,因特网(Internet)已经连接包括我国在内的150多个国家和地区。由于计算机网络实现了多种资源的共享和处理,提高了资源的使用效率,因而深受广大用户的欢迎,得到了越来越广泛的应用。

三、结语

信息与计算科学技术的兴起,是人类文明发展到一定阶段的必然产物。人们在看待计算机时,既要看到计算机及其配套应用在人类社会中发挥的重要作用,也要注意在使用计算机时所面临的潜在风险。要用科学、全面的眼光去看待计算机技术的发展与使用。要学会利用其优点、长处,充分发挥其积极作用,不断地促进社会经济、文化、科研等各方面事业的发展。

参考文献:

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信息与计算科学篇9

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)25-0217-02

一、引言

1998年,国家教育部颁布了新的本科专业目录,作为数学与统计学科新设置的三个本科专业之一,依照该目录,信息与计算科学专业培养目标规定为:“培养具有良好的数学基础知识和数字思维能力,掌握信息科学与计算科学的基本理论、方法与技能,具备较强的实际动手能力和组织协调能力,能解决信息技术或实际问题的数值计算的高级应用型人才。”该专业的设置,较好地适应了以信息技术为核心的全球经济发展格局下的数学人才培养与专业发展,并对数学类专业的招生带来了正面影响。到2008年,全国已有426所高校开设了信息与计算科学专业,每年招生总人数超过25000人,这一人数还在不断增长。信息与计算科学专业不仅是全国许多高校数学学科的主体专业,而且也成为理科专业中招生人数最多的专业之一。然而,从最近几年学生在校学习和就业情况看来,并不像原来计划得那么理想,根据学生的就业情况及用人单位反馈的意见,该专业还存在着一些问题亟需解决。

二、信息与计算科学专业建设的现状分析

作为数学学科下的一个较新的理科专业,信息与计算科学有着与传统的数学专业,如基础数学、计算数学等不同的范畴,它是计算机科学、信息工程学和数学科学结合而成的一门学科,有着鲜明的时代特色。在研究内容方面,它既研究运用计算机与信息技术高效求解工程和科学问题的数学方法理论,也研究定向于计算技术和信息技术的数学基础。全国各高校自1999年起,陆续开始创办信息与计算科学专业,作为一个年轻专业,各高校均不同程度的出现师资不足、教学条件、实验条件欠缺,对学生培养方向不甚了解等问题。在这几年的发展过程中针对专业方向不明、课程设置不合理等问题,各高校均不断调整课程设置,以进一步完善课程体系,但收效仍不明显,信息类课程在本专业教育所占比例较轻,使得数学与信息专业知识的结合不够紧密,专业特长得不到突出。从就业的情况来看,由于专业年轻、发展不够成熟,在招聘中用人单位对该专业的认识不足,再加上社会招聘对专业技能和工作经验要求较高,造成学生找工作经常碰壁。培养出来的学生从整体上来看,所从事的工作还不能够很好地突出专业特点,不能够很好地满足用人单位对学生技术水平的要求。

我校自1999年开始该专业的招生,至今已经培养毕业生上千人。在教学实践过程中,我们发现学生中普遍存在专业定位不准确的思想。有的同学在平时的学习中对数学基础课程的学习不够重视,学习效果不够理想;有的同学对计算机类的课程有较浓厚的兴趣,但是由于之前数学基础较为薄弱,没有足够的能力进行计算机类课程的进一步学习;甚至有个别同学对本专业课程信心不足,学习缺乏积极性。针对这一情况,我们在教学中逐步形成了“强化数学基础、重视创新实践”的专业教学思想,并取得了一定的成效。

三、教学方法的改革与实践

1.强化数学基础。数学是信息技术的重要基础之一,信息与计算科学专业作为数学类的专业,数学基础知识有着必不可少的重要地位,这也使得这个专业的学生具有较强的适应性和竞争力。根据1998年教育部颁布的专业目录,信息与计算科学专业开设的课程分为专业基础课(数学分析、高等代数等数学类课程)、专业必修课(数学建模、数字信号处理、信息论与编码等)以及专业限选课(运筹与优化、密码学等)。通常在大一和大二,是学生强化数学基础的阶段,数学类课程的教学内容既要考虑学生的学习能力,也要考虑到专业特色,和数学知识对学生就业核心竞争力的贡献率。课程的教学目标应当低于应用数学专业的课程要求,但要高于信息与电子类专业数学类课程的要求。数学课程的教学中应注重数学思想和数学能力的培养,淡化理论,避免过分复杂的技巧。

2.加强计算机、信息理论的学习。学生选择信息与计算科学专业,主要是冲着“信息”两个字。从目前信息与计算科学专业现状来看,本专业面向社会需要信息计算和处理的各个行业,部分优秀毕业生完全胜任软件的设计、应用开发以及金融、物流管理等行业的工作。这也要求本专业必须强化计算机和信息技术专业的知识和技能的教学,使学生通过四年的学习,不仅具有扎实的数学理论,也具备应用现代信息技术解决实际问题、进行管理的能力。这是本专业重要特色,也是其在现代社会中保持宽广的适应性的根源所在。信息技术类课程和数学课程相辅相承,一方面,数学课程的学习为学生打下良好的数学基础,而信息技术类课程则为学生提供专业技能训练,是本专业的主干课程。信息科学方面的课程设置可以考虑数据分析、信息与编码理论、数字图像处理等课程;另一方面,也要强调计算机软件的基础课程。信息科学、计算科学是以计算机为工具的科学,因此信息与计算科学专业的学生对计算机技术要有一定的了解并且初步具备利用计算机进行科学计算、软件开发与研制的能力,从而计算机软件的基础课程,如离散数学、数据结构、计算机语言(C++)是本专业较好的选择。

3.重视数学建模类课程。数学建模就是在实验、观察和分析的基础上,利用数学的思想和方法解决实际问题。通过数学建模课程的学习和数学建模训练,一方面,加深学生对所学数学理论和计算机知识的理解和应用,激发学生学习兴趣;另一方面,也能培养学生初步的科研和解决问题的能力,为将来走上工作岗位后解决更为复杂的实际问题做准备。数学建模的训练,对于培养学生的能力,提高学生的综合素质,具有十分重要的意义。近年来,本专业为学生开设数学建模课程和讲座,组织学生进行数学建模培训,多次参加全国大学生数学建模竞赛,屡创佳绩,获得广西、全国的奖项。

4.拓展实践性教学环节。信息计算科学专业是一门应用性很强的专业,与传统数学专业的偏重理论不同,本专业对学生的实践应用能力有着很高的要求。教学过程中,既要注重本专业理论知识的教学,更要加强实践性教学环节的训练,提高学生的动手能力,使学生通过训练,具备应用计算机和信息技术解决各种实际问题的能力。

为了提高学生运用数学知识的能力,我院建设了创新性实验平台,由富有教学和科研经验的老师为学生设计一些力所能及的科研课题,并指导学生分小组完成这些课题的研究。学生在大学二年级就有机会接触本专业的科研课题,受到相关的科研训练。这对于提高学生的运用所学知识解决实际问题的能力,提高学生的科研能力,加强学生的团队合作意识等等,都有着十分重要的意义。

四、结语

信息与计算科学专业仍然是一个年轻的专业,该专业的人才培养模式、培养目标呈现多样化的趋势,并受到高校办学层次、办学条件等多方面的制约。同时,该专业在办学理念、教学方法、教学内容、能力培养等还有许多问题有待探索。我们将根据社会对本专业人才的需求,进一步加强专业建设、教学各方面的改革,为培养高素质的信息与计算科学专业人才而努力。

参考文献:

[1]教育部数学与统计学教学指导委员会数学类教学指导分委员会.信息与计算科学专业教学规范(试行稿)[J].大学数学,2003,19(1):6-10.

[2]高胜哲,董宇峰.加强实践环节研究,促进信息与计算科学专业建设[J].大学数学,2007,23(1):13-15.

信息与计算科学篇10

中图分类号:G424 文献标识码:A

从2012年下半年开始,许多高校开始落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)文件精神,进一步深化教育教学改革,构建各个学校自己特色的本科教学体系,制定了2013版本科人才培养方案。我们学校提出了以科学发展观为指导,坚持教育为社会主义现代化建设服务,为少数民族和少数民族地区服务的办学宗旨,遵循教育教学规律和人才成长规律,注重学思结合、知行统一、因材施教、突出特色,形成科学合理的人才培养体系,实现“厚基础、宽口径、高素质、强能力、重应用”的少数民族高级应用型专门人才的培养总目标的指导思想,制定了2013版全校本科学分制人才培养方案。我们数学与统计学学院根据自身的特点,为信息与计算科学专业定位为:信息与计算科学专业是数学、计算机科学、信息技术等学科相交叉的一个理科专业,以数学为基础、信息为对象、计算机为工具,培养信息与计算科学后备研究人才、数学与信息科学技术相结合的复合应用型人才。

我们考虑算法设计和编程是信息与计算科学专业核心任务,学好计算机基本编程语言成为这个专业学生基本素质。信息与计算科学专业的专业课程“数据结构”、“数据库原理”和“人工智能”的基础是“离散数学”。“离散数学”成为了计算机基础理论的核心课程。但是,数学与统计学学院中的信息与计算科学专业在第一学期至第三学期开始了许多数学专业基础课,比如:“数学分析”、“高等代数”、“常微分方程”等等。这样导致了,数学与统计学学院信息与计算科学专业的“离散数学”安排就比计算机学院计算机应用专业的“离散数学”晚一个学期。还有,信息与计算科学专业的“离散数学”与“数据结构”只能安排在第四个学期。为了能够学生尽快适应编程能力,我们在“离散数学”之前安排了“计算机基础”(第一个学期),“C语言程序设计”(第二个学期),“JAVA”(第三个学期),这些课程使学生对基本编程思想有一个系统的认识。学生到了上“离散数学”和“数据结构”时候不会产生陌生感。在全校以知识、能力、素质并重,少而精的原则,我们对“离散数学”安排了48学时。一周安排4学时,12周完成教学计划。对于这样的教学计划,学时比2009版人才培养方案的学时少三分之一,内容比较抽象,知识点比较散,如何落实重点内容,重点知识点,对我们教师和学生来说,是一个严峻的问题。因此,有必要从教学内容,教学方法和教学手段进行一些探讨和实践。

1 恰当安排教学内容,与计算机课程相互衔接

“离散数学”我们一直采用由华中科技大学出版社出版,洪帆主编的“离散数学基础”(第三版)。这本教材从上个世纪八十年代出版第一版,而后,经过了三次修改。内容包括:函数与关系、代数结构、图论和数理逻辑,总体上比北京大学、清华大学、南京大学使用的教材简单,但内容繁多,没有一个主线。“离散数学”和“数据结构”放在一个学期上,根据信息与计算科学专业特点,教学内容应该重新安排,与“数据结构”密切相互衔接。我们可以这样安排讲解内容:图论最开始讲解,然后讲解关系(数学分析详细讲解了函数,可以弱化函数这一章),接着讲格和布尔代数,最后讲解数理逻辑两章。因为有“抽象代数”这门课程更深入介绍,删去第四章代数系统、第五章群、第六章环和域等抽象代数知识。在格与布尔代数中,涉及到代数系统相关知识点,需要教师把代数系统相关知识点穿插到格与布尔代数中。这样安排教学内容能够与计算机课程“数据结构”、“数据库原理”和“人工智能”相互衔接,而且重点内容突出,学以致用。

2 贯穿数学建模思想,体现数学的严谨性

讲解欧拉图时,把200多年前尼哥斯堡七桥问题与中国一笔画问题进行对比,引入欧拉图的充要条件是所有结点的度数是偶数;通过具体的平面图例子,讲解连通平面图的必要条件:+=2,(是结点个数,是边的条数,是面的个数),这些清晰的数学语言表述复杂的问题,体现了数学建模的思想,教师可以带着这些兴趣给学生讲解这些定理的来龙去脉。

讲解数学归纳法与自然数的联系,强调第一和第二数学归纳法,通过具体的例子讲解这两个数学归纳法的差别。在这后面很多章节都用数学归纳法定义或证明一些问题。比如:在()树有 = 公式,需要使用第二数学归纳法来证明,而不能用第一数学归纳法证明。再比如:封闭折线图都需要用第一数学归纳法来定义。所以,第一和第二数学归纳法是高中知识的拓广和深入。通过严格的训练,逐步实现学生思维方式的数学化。

3 强调理论与应用相结合

在图论这一章,应该重点讲解第8.2节图的矩阵表示,第8.5节树,第8.6节有向树。强调为了寻找长度为k的路的条数,使用邻接矩阵;为了寻找图中有多少个分图,引入布尔加法和乘法,构造使用连接矩阵;讲解最小生成树和最优树,强调Kruskal算法的原因,最优树算法的原始思想,这些都需要加强数学思想。教师引导学生思考:这些矩阵表示和算法如何在计算机中实现?学生会在“数据结构”这门课程中寻找有相应的算法实现,这样讲解能培养他们对算法思想的学习兴趣。

在讲解二部图时,强调与实际问题委员会选举主席委员相结合;在讲解平面图时,强调与与实际问题电路图或房屋设计平面图相结合,什么样的图能够画成平面,什么样的图不能够画成平面,带着这些思考,去认识图成为平面图的充分必要条件库拉托斯基定理;通过描述中国地图,学生能够认真思考封闭折线图和著名的四色问题。

4 加强逻辑,注重形象思维

信息与计算科学专业的“离散数学”开设的目的是为了培养学生计算机应用能力和逻辑推理能力,是根据专业需要设置的。其中很多定义和定理都是采用“如果……,那么……”的形式。比如,在讲解三种关系定义时,采用“如果……,那么……”来定义的。单从字面上理解很难把握,很多同学非常不明白:恒等关系怎么既是对称,又是反对称?教师应先从关系图的例子把握定义的理解,然后,对比第九章命题逻辑得出“如果……,那么……”准确含义。这样,学生不仅从形象中理解了这种逻辑关系的定义,而且从理论上认识了“如果……,那么……”深刻含义。在讲解偏序关系的时候,教师应该从现实生活中假借“≤”来说明偏序关系的定义。然后,再来利用次序图形象描述比较复杂的例子,如:“包含关系”,“整除关系”。这样,学生从次序图形象地理解偏序关系中良序,全序的准确含义,逻辑思维能力也得到了提高。

5 运用先进教育技术

重视多媒体教学手段的运用,提高课堂教学效率。“离散数学”与其他数学专业基础课不同,知识点多,比较散乱。有的内容在多媒体上形象描述比较好,比如:图论和数理逻辑这些都需要使用多媒体和板书相结合讲解,完全黑板上板书讲解,学生可能听得云里雾里。多媒体增强了内容的深度和广度,同时,也体现了形象、直观。由于“离散数学”教学难度、学时的压缩,教师可以利用学校的OA系统,建立一个网络教学平台,方便师生之间的交流,有利于培养学生协作能力和创造力。

2013版人才培养方案提供了教师提高教学质量,推进教育资源共享的舞台。通过“离散数学”教学观念的更新,教学内容的合理安排,教学手段的改进,教师解决了学时少、逻辑强、内容多的矛盾,提高了教学水平,保证了教学质量。

参考文献

[1] 洪帆.离散数学基础[M].第三版.武汉:华中科技大学出版社,2009.

[2] 耿素云,屈婉玲.离散数学[M].修订版.北京:清华大学出版社,2003.

[3] 耿国华等.数据结构—C语言描述[M].第二版.西安:西安电子科技大学出版社,2008.

信息与计算科学篇11

性 别:女

出生年月:1987-1-7

民 族:汉族

最高学历:本科

现居住地:河北省-石家庄市

工作年限:应届毕业生

联系电话:13888888888

求职意向

应聘类型:全职

应聘职位:统计,科研人员,教师,班主任,教学教务管理人员

应聘行业:不限

期望工作地区:石家庄市

期望月薪:面议

自我评价

首先,感谢贵公司抽出宝贵时间来看本人的简历。本人性格乐观,注重团队精神,具有良好的数学基础和统计分析能力,熟练计算机的基本操作。虽是一名应届生,但我会以一颗青春热情、认真负责、不骄不躁的心去对待每一次机会、每一分工作。

工作经历

河北某软件人才实训基地 2009-6至2009-7:测评师

所在部门:测评部

工作描述:在河北某软件人才实训基地担任测评师一职,在河北理工大学办事处工作,在职期间主要负责河北省其中两个地区的招生相关工作。本人负责的这两个地区招生情况相当不错,通过团队的共同努力,在不到一个月的时间里已经完成任务的将近一半。

通过这近一月的工作,使我体会到很多。首先,对于一份工作,要始终保持一颗热忱、自信的心;其次,还要注重团队的合作精神,团队的斗志要始终高亢,遇到困难相互鼓励,共同攻克。

最近任职公司名称保密2008-7至2008-8:实习生

所在部门:统计部门

工作描述:统计本地区的一些情况。

最近任职公司名称保密2008-1至2008-2:员工

所在部门:服装店

工作描述:负责为顾客提供一些本店的服饰,增加光顾的客户,提高顾客的信任度,使新顾客变成老顾客。

教育背景

2005-9至2009-7学校名称:河北经贸大学

专业名称:信息与计算科学

取得学历:本科

校内活动职务描述

曾参加过学校组织的万米长跑,暑期社会实践。

在校获奖情况

2009-2 校级一等奖学金

2008-9 在这一年里获两次校级二等奖学金,成为一名预备党员

2007-9 校级一等奖学金,三好学生,优秀团员

2007-2 校级一等奖学金

信息与计算科学篇12

作者简介:杨波(1973-),男,湖北武汉人,武汉科技大学理学院,副教授;肖自碧(1974-),女,湖北武汉人,武汉科技大学理学院,副教授。(湖北 武汉 430081)

基金项目:本文系武汉科技大学教研项目(项目编号:2010020x)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)01-0062-02

“算法分析与设计”是信息与计算科学专业的专业课程之一,是一门理论和实践紧密结合的课程。该课程要求学生不但要掌握算法分析、算法设计的基本理论知识,还需要具备运用这些知识解决实际问题的能力,充分体现了信息与计算科学专业强基础、重应用的专业思想。

信息与计算科学专业主要培养具有良好的数学基础和数学思维能力,掌握信息与计算科学的基本理论、方法和技能,受到系统的科学研究训练,能解决信息科学与工程技术实际问题的高级专门人才;主要任务是研究“信息技术的核心基础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”。[1]因此,在信息与计算科学专业中开设算法分析与设计课程不能循规蹈矩地按照计算机专业的要求进行教学,而必须突出“以数学为基础,以解决信息科学与工程技术实际应用领域问题为目标”这一专业特色。本文以培养学生良好的思考习惯、分析问题和解决问题的能力、探究和创新精神为目标,探讨了算法分析与设计课程研究性教学的实施。

一、研究性教学理念

卢梭在论及教学时曾说过:“问题不在于告诉他(学生)一个真理,而在于教他(学生)怎样发现真理。”也就是说,教学的目的不仅仅是使学生学习到科学真理,更重要的是使他们发现科学真理的认识环节。在教学中引入研究性教学是实现此教学目标的有效途径。

研究性教学是研究性教与研究性学的统一。在研究性教学过程中,教师以课程内容和学生的实际知识积累为出发点,在传授基本知识的基础上,以问题作为教学的切入点,激发学生的兴趣和研究热情,引导学生对问题进行主动探究。研究性教学的目标是培养学生的研究型思维和创新能力,这就要求教师将学生思想方法的获得、能力的提升融入到学生获取知识的过程中。基本方法就是引领学生探究和体验知识发生的过程,还原原有科学思维活动,展现已有的提出问题、分析问题、解决问题的思维过程,也就是要让学生站在前人的肩膀上。

研究性教学方法采用的一种重要模式是“问题解决模式”,[2]即教师创设问题情境学生提出问题搜集科学事实探求解题方法得出科学结论运用新知识。问题是研究性教学的中心,因此,研究性教学的重要环节是如何选择恰当的问题,创建合适的问题情境,激发学生的学习兴趣。

二、“算法分析与设计”教学中引入研究性教学的必要性

算法分析与设计是一门面向设计的专业核心课程,与绝大多数科学、信息、计算机、管理、商业、工程和技术等领域密切相关。该课程有以下特点:

理论与实践并重。算法分析与设计理论是从解决实际问题的过程中产生、总结、提高的,并以解决更多的实际问题为其归宿,所以算法分析与设计的理论学习和解决实际问题是密切相关的。

渗透数学思想和方法。在学习和理解经典的算法设计思想过程中需要掌握相关的数学知识,在算法分析过程中也需要掌握相关的数学方法来计算其复杂度。

基本概念和基本理论性的东西少,思想性、思维性、创造性的内容较多。

根据“算法分析与设计”所具有的特点,将“算法分析与设计”的主要教学过程总结为图1。

第一步是从实际问题出发引导学生分析问题,抽象出问题的数学模型;第二步是在已经建立的数学模型基础上,引导学生运用各种算法设计技巧和策略完成算法设计;第三步是对设计的算法进行分析,这里所说的算法分析是指事前分析,即在抽象的计算模型下的分析。算法分析是一个重要的环节,它有助于提出问题、发现问题,激发创造性的思维。这一过程可能使人们回到第二步,在现有数学模型下寻求更高效的算法;甚至可能使人们回到第一步,建立新的数学模型。

由上可见,在“算法分析与设计”课程教学中引入研究性教学模式是自然的和必要的。研究型思维能力和创新能力的培养应该是该课程教学的落脚点。

三、“算法分析与设计”研究性教学的实施

1.精心安排教学导入点,激发学生进一步求知的欲望

“算法分析与设计”课程需要较强的逻辑性、抽象性和较好的数学基础。[3]这导致了目前“算法分析与设计”教学中存在一些问题:首先,学生对学好该课程有畏难情绪,不重视该课程的学习,学习的积极性不高。其次,传统的灌输模式使得课堂教学枯燥无味,学生被动接受各种算法设计思想和算法分析方法,学习兴趣和学习效率都不高。因此,“算法分析与设计”课程教学面临的第一个问题是如何激发学生的学习兴趣和主观能动性。

在第一次课,选择了一个简单的问题作为切入点:一个正六边形被分成了6个相同的小三角形(图2),如果用红、黄两种颜色分别涂满小三角形,那么有几种不同的涂法?(旋转后图案相同的认为是同一种涂法)

首先让学生独立思考,给出求解方法。学生的解答均采用了分类讨论法,分情况讨论0红6黄、1红5黄、2红4黄、3红3黄、4红2黄、5红1黄、6红0黄各有多少种,最后求和得出问题的解。

然后引导学生进一步思考,是否有其他方法,经过10余分钟的思考和讨论,没有同学能给出其他解法。

接下来给出不同思路。红与黄可以看成是1和0,那么6个小三角形可以看成是6个比特;循环后图案相同可以看成是6个比特的循环移位;可以将模运算引入到问题的求解中。按照这一思路给出了完全不同的解法。

最后引导学生比较这两种解法到底哪一个更好如果不是6边形而是n边形呢?

以上引入过程渗透了“算法分析与设计”教学的重要环节,给学生带来了适合其身心特点和知识发展水平的参与式体验,突出了研究性思考问题的方式,强化了强数学基础对解决实际问题的重要性,初步激发了学生的问题意识,强调了创新意识。这一引入方法给学生留下了深刻的印象,激发了学生对课程的浓厚兴趣,调动其主动参与课程学习的热情。

2.善于把握教学的细节,训练学生的创新型思维

创新思维是研究性教学的重要目标之一。教师的“教”应该是创新的,教师只有不断地进行科学研究,不断增强自身的创新意识和科研能力才能更好地进行研究性教学。教师的“引导”应该贯穿研究性教学过程的各个环节,教师要善于将问题呈现在学生面前,注重启发式教学,激发学生的探究热情,培养创新思维。下面以贪心法教学为例阐述如何把握教学细节,训练学生创新思维能力。

组织实际问题,引起学生的学习兴趣。在引入贪心法时选择收银员找零问题的两个实例,实例一:如果有10个货币(5个1分、2个5分、2个1角、1个2角),要找给顾客27分,怎样找零才能使得使用的货币量最少。实例二:如果有8个货币(5个1分、2个1角、1个15分),要找给顾客20分,怎样找零才能使得使用的货币量最少。学生们都知道收银员总是尽可能找面值大的货币。按照这样一个贪心策略,大家发现实例一能够达到目标,但是实例二不能。通过引导学生们思考这两种不同的结果,大家不仅清楚地认识到了贪心法是一个局部最优化策略,而且理解了贪心策略的选取是贪心算法求解的核心问题,更重要的是在传授基本知识的过程中培养了他们分析问题、发现问题的能力,提高了学习的兴趣。

组织研究性题材,开阔学生的视野,激发对探究的渴望,培养创新思维意识。在贪心算法设计的教学中学生最容易理解和掌握的是静态分级策略,即按照选取的产生问题最优解的最优度量标准直接对相应的量进行排序。但学生很难理解和掌握动态分级策略,因此这是教学中要把握的重要环节。比如在单源点最短路径问题的解决过程中,引导学生选取的策略是按单源点到其他各节点的最短路径长度的非降次序生成这些路径。在此处,笔者提出一个问题:“如何对尚未生成的路径按其长度进行排序,以确定其中的最短者?”这一似乎不可能解决的问题立刻引起了学生们的极大兴趣。为了进一步激发学生们探究的热情,笔者又进一步提出了一个问题:“能不能让我相信你知道一个秘密而又不告诉我你知道的秘密是什么?”作为问题的解答,笔者向学生们介绍了所研究的密码学中的“零知识洞穴”协议。新颖的问题、全新的知识带给学生的是对解决问题的渴求,逐步培养他们的创新思维意识。

3.挖掘教材中蕴含的研究性问题,培养学生的研究型思维

在研究性教学的实施中要把握好教材的选取。培养学生研究型思维是目标,但研究型思维的培养是建立在很好地理解和掌握了基本知识的基础上,因此教材既要包含对算法策略的分析和讲解,更要渗透研究型的思维模式,能从中挖掘研究性的问题。为此选择了余祥宣老师的教材[4],按照背包问题这条主线给学生讲解了贪心法、动态规划法、回溯法和分支限界法。为了进一步培养学生的研究型思维,又以背包问题为主线采用了一系列的研究性教学方法:通过分组研讨,要求学生对所学的背包问题及使用的算法设计策略进行分析比较,引领学生还原科学思维活动,体验知识的发生过程。通过自主探究要求学生搜集其他的背包问题,培养学生发现问题、提出问题的能力和发散性的思维意识。通过实践研究,要求学生搜集背包问题的应用,让学生从问题中来到应用中去,开拓了学生的视野。

四、结束语

“算法分析与设计”教学既要关注算法分析、算法设计的基本方法,又要让学生养成提出问题、分析问题、解决问题的研究型思维模式,更要强化数学基础作用,渗透数学思想,培养数学的应用能力。在这门课程的教学过程中,对研究性教学进行了一些探索。实践证明,研究性教学一方面使教师能主动地探索教学活动的各个环节,积极投入到科学研究中,另一方面能够培养学生的自主学习兴趣和学习能力。

参考文献:

[1]国家教育部数学与统计学教学指导委员会数学类教学指导分委员会.信息与计算科学专业教学规范:试行稿[J].大学数学,2003,(1):6-10.