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Date of Birth: 1985-04-18
National: Han
Height: 171
Weight: 60
Native place: Hunan
Current location: Hunan
Education: Undergraduate
Political landscape: Other
Graduate institutions: Hengyang Teachers College
Graduation Time: June 2008
Studies by category: Computer category
Professional Name: Information and Computing Science
Educational background / training experience
June 2006 - June 2007 in Hengyang City, Hunan Province soft考辦curriculum learning network engineers network engineers.
September 2006 - 2007 9 headquarters in Beijing to study the red flag red flag linux user base of Linux, Red Flag Linux systems management, Red Flag Linux network management courses certified engineer linux red flag.
Professional and specialty:
Foreign Language: English Language: 4
Computer capability: the degree of excellence in Putonghua: General
Presentation and other professional expertise
Main courses: basic computer (C programming, algorithms and data structures, database theory, the basis of software systems), based on object-oriented programming, computer graphics, computer networks, the scientific basis of information theory, wavelet analysis, planning and optimization. Mathematics basic courses (analysis, algebra, geometry), probability theory and mathematical statistics, mathematical models, physics, numerical analysis, such as the numerical solution of differential equations.
Personal practice, work experience
July 2006 - September 2007 Hengyang Gold Online Computer and Technology Sales (after sales)
Job intentions
Job type: Full-time monthly salary requirements:
I hope the candidates positions: Systems Engineer / Network Management candidates other positions: Internet / WEB / E-Commerce Development
Hope that the work place: the work of other locations in Guangdong Province: Shenzhen
Personal autobiography
1) love of computer networks, skilled Cisco, Huawei's router and switch configuration, network management and structures of skilled and has access to national information network of the Ministry of qualified engineers.
2) favorite free software development, skilled RedHat, Redfalg linux operating systems, proficiency in shell, Awk, Perl high-level programming, linux red flag has been the title of certified engineers.
3) like to DIY, familiar with the computer hardware configuration, can be installed independently, and specializes in hardware fault detection and exclusion.
4) are familiar with C / C + +, java programming language, to understand the standard j2se.
15The University of Melbourne墨爾本大學
17The Australian National University國立大學
29 The University of New South Wales新南威爾士大學
38The University of Sydney悉尼大學
39The University of Queensland昆士蘭大學
51-100Monash University 莫納什大學
51-100Queensland University of Technology昆士蘭科技大學
51-100RMIT University墨爾本皇家理工大學
51-100The University of Adelaide阿德萊德大學
101-150University of South Australia南澳大學
101-150University of Technology, Sydney 悉尼科技大學
一、進行信息技術與教學的有效整合
我們要明確在教學中運用信息技術的目的，要清楚的知道我們應用信息技術不在于數量的多少而在乎其在教學中起到的作用的大小。我，我們現在從小學中學到大學的課堂教學中多媒體教學成為了我們最常用的一種信息與計算科學技術應用的手段，它的應用使得課堂教學更具情景化更加生動形象，其主要運用圖像、動畫、視頻以及聲頻等手段進行課堂教學內容的展示和各種情景模擬，使得我們的課堂教學不在死板枯燥，它以豐富的表現力抓住了學生的眼球，提高了學生上課的注意力，具有化抽象為具體、化靜態為動態的請打功能，使得教學內容得到了更好的展示更好的提高學生的興趣。但是任何事物的發展都具有兩面性的特征，我們在是課件內容變得豐富多彩的同時要謹記莫要過分強調對課件的裝飾，全部的課件都是以圖像、音頻及動畫進行展示就會忽視了對課堂內容的重視和學習。我們要清楚地認識到不管是傳統的課堂教學方式還是應用技術呈現的新型課堂教學模式都是我們為了提高教學效率、達到教學目的而服務的，切不可有喧賓奪主、過分強調課堂環境情景化而忽視內容的教學。動中有靜、靜中有動的課堂氛圍才是我們理想的教學狀態，在應用信息技術展現課堂教學內容的基礎上教師要引導學生靜下心來積極的開展自主學習，培養學生的探索精神，教師要做到以引導為主讓學生去領悟、去創造，給學生提供新課程的理想環境給學生想象的空間和創造環境。我們要在課堂教學中正確應用信息技術，使其更好地為我們教育教學服務。
二、提高教師有關信息與計算科學方面的素質
教師要想在課堂中很好的運用信息與計算科學方面的知識就必須熟練掌握相應的電腦知識和電腦技術，一方面可以提高教師自身的素質，另一方面有利于拓展學生的知識面以及思維想象能力；我們應用電話教育可以使我們的課堂教學變靜為動、由難化簡、進一步打破空間和時間的局限性，最大限度的引領學生走出課堂走進生活，發揮課堂教學的實踐意義。而這一切都對教師駕馭信息技術的能力提出了嚴格的要求。課堂教學是教育教學中普遍使用的一種手段，它是教師教給學生傳授知識和技能的全過程，信息技術無疑會成為教師課堂上最有力的武器。這就對課堂上運用信息技術運用的主體――教師提出了更高的要求：一是要求教師本身具備較高的這方面的知識和技能，另一方面，教師自己還要明確如何利用所掌握的技能，為我所用，為所教學的內容更好的服務，而@才是最終的目的。
三、落實信息技術為學生服務
現階段的教學，信息技術的應用，往往只停留教師在課堂上簡單的的演示，為自己的教學服務。教師為了不讓學生影響自己的教學或其它原因，自己本身成了信息技術的擁有者，決策者，這與教學的客觀規律是相違背的。教師能不能用自己對待文本的思考，借助合理的手段去解決問題的辦法，讓學生也跟著動起來，讓學生也參與到信息技術運用上來，可以通過有效地方式，利用信息技術的優越性，達到真正的師生互動，人民生活水平的提高，人們越來越多的在享受信息化的生活，那么借助信息技術，學生利用本身掌握的知識，通過自主學習，合作探究，更能展開真正意義上的學習。解決這個問題，網絡化的教學環境更利于學生的學習。學生掌握必要的計算機知識和技術，利用網絡接觸廣闊的世界，獲得廣闊的知識基礎，識廣闊的世界。
作者簡介：劉忠艷（1975-），女，黑龍江依安人，黑龍江科技大學計算機與信息工程學院，副教授；周波（1963-），男，黑龍江綏化人，黑龍江科技大學計算機與信息工程學院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150027）
基金項目：本文系黑龍江科技大學教改項目“信息與計算科學專業實踐教學改革研究”、“從學科知識體系出發，科學構建課程體系”、“新型大學信息與計算科學專業社會適用型人才培養模式研究”的研究成果。
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0134-02
信息與計算科學專業是教育部在1998年頒布的一個新專業，是由信息科學、計算數學和運籌學與控制論等學科交叉滲透形成的。[1]黑龍江科技大學信息與計算科學專業從2001年開始招生，至今已有11屆學生。目前，從招生人數上看，從2005級的150人到現在的50人，數量在減少；從就業情況看，從原來的100%就業到目前的90%就業，就業情況不如從前；通過去其他學校及企事業單位調研，發現并不是社會上缺乏工作崗位，而是學生不能適合工作崗位的需要。通過調研得知，現在的工作崗位急需實踐經驗及實踐能力。為此，信息與計算科學專業的教師應積極努力地進行實踐教學改革與探索。
一、信息與計算科學專業實踐教學現狀
從全國來看，由于信息與計算科學專業成立時間短，各院校的信息與計算科學專業在實踐教學上還存在一些問題。
第一，很多院校對信息與計算科學專業的定位方向不清晰，沒有形成特色。如廣東省大多本科院校都開辦了信息與計算科學專業，[2]但由于缺乏統一的教學規范，各院校都碰到了專業方向定位和專業課程體系設置等問題。
第二，大多院校實踐教學內容和方法相對滯后。實驗教學的以驗證課程理論為主要目的，教學方法單一，內容更新不夠快，很難形成完善的實踐教學體系。
第三，實驗教學資源不足，實驗設備較陳舊。
面對信息與計算科學專業普遍存在的問題以及社會對高素質人才的需求，提高畢業生的競爭力是各院校需要考慮的問題，而提高畢業生競爭力的一個主要指標就是實踐能力。要想增強學生的實踐能力，就要加強學生的實踐教學環節，理論知識只有應用于實踐才能把理論知識轉化為創造力。因此，實踐教學是提高學生素質的一個非常重要的步驟。
二、黑龍江科技大學信息與計算科學專業的特點
針對黑龍江科技大學信息與計算科學專業實踐教學存在的問題，同時為了配合黑龍江科技大學的“大德育、大工程、大實踐”的教育理念。本教研室人員將對黑龍江科技大學信息與計算科學專業畢業生和主要用人單位進行重點調查，對國內外理工院校信息與計算科學專業實踐教學的成功經驗進行對比研究，并結合黑龍江科技大學信息與計算科學專業是隸屬于計算機學院的特點，確定培養方向為偏向信息科學。同時積極研究信息與計算科學專業的實踐教學并進行改革，主要從實驗教學、課程設計、工程實訓、生產及畢業實習和畢業設計等方面入手，努力把學生培養成“厚基礎、強能力、重實踐、高素質”的應用型人才。
三、實踐教學改革內容和方法
在黑龍江科技大學的“大德育、大工程、大實踐”教育理念下，結合信息與計算科學專業的實際特點，具體的改革措施如下：
1.實踐教學內容
全國500多所院校都設置有信息與計算科學專業，[3]且大部分依托于數學系開設，多以計算數學和應用數學為研究方向，而黑龍江科技大學該專業是設置在計算機與信息工程學院的，因此根據研究方向參照CDIO模式制定適合自己的實踐教學計劃至關重要。CDIO[4]代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），是由麻省理工學院等4所大學組成的跨國研究團隊創立的工程教育理念，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。
黑龍江科技大學計算機與信息工程學院教學院長和各個專業的教研室主任于2008年9月去汕頭大學學習了CDIO工程教育理念，并應用到教學及科研中。信息與計算科學專業根據CDIO理念重新修訂了信息與計算科學專業的人才培養模式及根據新版人才培養模式制定了實踐教學計劃。新版信息與計算科學專業人才培養模式如圖1所示。[5]
根據信息與計算科學專業人才培養模式，制定了信息與計算科學專業的實踐教學體系如圖2所示。
2.實踐教學方法
為了不斷提高實踐教學質量和效果，[6]信息與計算科學專業構建實踐教學體系的主線是理解基礎知識能力—培養綜合應用能力—培養創新意識，依據該主線將實踐教學具體分為4個層次（見圖2）。
第一，基礎性實驗：也就是課程基礎實驗，培養學生基本動手能力，幫助學生理解、掌握相應課程的基本原理，同時驗證基本原理的正確性，訓練學生的基本動手能力。例如：可以通過相應課程的實驗來完成。
第二，綜合性實驗：在掌握基本原理和基本方法的基礎上，綜合應用一門或多門專業課程知識解決實際問題，以幫助學生提高綜合應用能力。例如：可以通過相應課程的課程設計來完成。
第三，系統性實驗：也就是提高學生能力階段，要求學生利用所學知識，在前面兩個階段的訓練后，進一步提高學生的綜合應用能力，教師給出實際的子課題，在教師的指導下學生動手制作。例如：學生可以通過認識實習和工程實訓來完成。
第四，創新性實驗：也就是培養學生的創新能力階段，在這個階段，學生可以針對當今的熱門課題，進行研究并設計解決方案加以實現，從而培養學生的創新精神及可持續發展能力。例如：可以通過學生到企業里進行生產實習、畢業實習及畢業設計來完成。
3.綜合實踐素質培養
第一，積極開展學生科研立項活動，組織和支持學生參加學校、省及國家等不同級別、不同類型的大學生科技大賽，如數學建模、ACM大賽、大學生科研立項等。進一步增強學生的創新精神、科研能力、實踐能力和組織、協調能力，全面提高學生的綜合素質。
第二，積極推進校企合作，讓學生盡早走進企業，積極督促學生參加全國軟件水平考試，增強自己的能力，同時通過校企合作共同培養學生的動手能力、團隊協作及創新能力、職業精神以及盡快適應社會的能力。
4.提升師資隊伍整體素質
信息與計算科學專業提倡應用型人才培養模式，強調知識傳授和實踐能力相結合。因此，要求教師應該具有深厚的專業知識和高深的職業技能。可以通過到名校盯課以及到有名企業掛職鍛煉等提升自己，同時也要積極參加技術創新方面的研討和交流會等來擴充知識面和提高實戰能力。
四、實踐教學改革所取得的成果
通過近四年的實踐教學改革，信息與計算科學專業的學生在各個方面的綜合能力有了明顯提高，就業問題得到了較大改善。對信息與計算科學專業2008級的53名同學的就業單位進行了調查，反饋總結如表1所示。其中53名同學中有7名同學考取了研究生，其余46名同學全部就業。
五、結束語
隨著我國改革開放，經濟建設的推進和國際交往的擴大，社會對信息與計算科學專業的人才需求呈現多樣化發展趨勢，很多高校提出了各自的實踐教學改革措施，安徽工程學院針對市場對專業人才的多樣化需求，加強畢業實習和畢業設計環節；安徽理工大學也重點強調了課程設計和畢業設計環節；長沙理工大學注重實驗環節；等等。針對黑龍江科技大學信息與計算科學專業的實際，遵循CDIO的工程教育理念，在黑龍江科技大學的“三大”理念下，經過了四年的實踐教學改革，學生的綜合素質得到了提高，就業情況良好，相信通過實踐教學改革必將推進“厚基礎、強能力、重實踐、高素質”的應用型人才培
養。信息與計算科學專業相對來說還是一個較新的專業，我們還會繼續研究怎樣進一步優化實踐教學內容，來更好地提高學生的綜合能力，從而適應社會的發展。
參考文獻：
[1]周富照，王晚生，仝青山.信息與計算科學專業實踐教學體系創新研究探析[J].湖南工業大學學報，2010，24（1）：103-105.
[2]蔡賢資，黃小虎，文斌.農科院校信息與計算科學專業實踐教學探索[J].實驗室研究與探索，2011，30（8）：289-291.
[3]劉濤，王忠群.應用型本科信息與計算科學專業實踐教學體系改革的研究[J].黃山學院學報，2011，13（3）：104-106.
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）07－0002－02
杭州電子科技大學自1999年設立信息與計算科學專業以來，至今已有9屆本科畢業生。經過多年的努力，該專業已于2008年成為浙江省重點建設專業。在十幾年的專業建設過程中，我們的培養計劃經過多次修改，課程群結構也經歷數次調整。以下是我們對課程群建設過程中的一點感想，供大家參考。
一 跟蹤畢業生流向與職業發展，制定明確的專業特色方向
信息與計算科學是數學學科下屬的一個專業，在數學學科傳統精英教育與理科教學模式的影響下，在目前數學類專業課程教學上偏重于理論教學，數學專業理論課程師資配備與計算機技術指導師資力量強弱對比大的現狀下，造成學生在計算技術訓練上的不足和學科知識在實踐中的應用能力培養欠缺。這一問題也許是目前全國許多高校信息與計算科學專業普遍存在的問題。隨著全國高校逐年擴招，2011年全國普通高校招生人數達到675萬人，考慮到高考錄取率已超過70%的現狀下，大學生就業面臨就業市場更加激烈的競爭態勢，高校制訂培養計劃時，要充分重視畢業生的就業去向和今后的長遠發展，并切實加強市場機制導向下的應用型人才培養力度。從近幾年的就業市場情況來看，信息與計算科學專業目前應該考慮開發某些專屬技能的培養。這種專屬技能的培養需要我們在制訂培養計劃時做好課程模塊與實踐環節設置以及課程大綱修訂、直至具體的教材選取等系列具體工作。
1．專業課程設置要有明確方向
培養計劃制定者應對自己的畢業生適合什么樣的職業有一個目標，專業課程設置要有明確方向。受傳統思想影響，許多學校在數學理論課程的取舍上小心翼翼，使培養出來的學生沒有專業特長，造成畢業生對就職方向的困惑，這是目前許多普通高校數學專業在就業問題上的困境所在。專業課程的方向性選擇既要根據學校師資隊伍實力，也要跟蹤社會需求的變化，必要時有側重地引進專業緊需師資，擴充專業隊伍的有生力量。
2．模塊課程的精細研磨
我們在1999年招收第一批信計專業學生時，專業模塊共有兩個：一個偏重信息處理方向，計算機技術和計算機圖形圖像處理是特色方向；另一個偏重運籌與控制方向，優化算法設計與控制理論是特色方向。通過回訪早些年畢業的學生，我們了解到學生在職業發展上總體情況較好，我們的專業模塊方向得到了普遍的認同。從1999年至今，我們逐步將優化算法設計理論這一部分內容滲透到信息處理模塊中，使信息處理模塊算法理論與算法技術實現更緊密地結合，進一步提高了算法設計能力。另一方面通過對就業市場的跟蹤調研以及已經畢業學生的職業發展調查，我們一直努力培育我們的應用數理統計方向教學團隊力量，增加應用統計課程，2010年我們對專業培養計劃做出重要調整，運籌與控制模塊與信息處理模塊合并，新增統計分析模塊。十年間我們不斷加強實踐課程建設，在課程群設置和課時安排、實驗內容上精細研磨，努力實現培養目標的預期效果，使信息處理模塊已具備一定的實力，統計分析模塊師資隊伍也初具規模。
3．專業特色建設
普通高校做實做強專業特色建設很重要。我們的畢業生中超過50%是要直接輸送到社會的各個行業，而當前的就業市場是一個買方市場，專業定位必須考慮用人市場的需求變化。規范化專業設置不妨礙特色辦學，反之，固定模式的批量化教育一定會造成教育產品的市場供求失衡，使自己的畢業生失去市場競爭力。培育一個特色需要做大量準備工作，包括學科調研和市場調研、全國經濟結構變化趨勢分析、有計劃的師資培訓和人才引進等。
我校信息與計算科學專業長期以來依靠一支具有不同專業背景、肯吃苦、協作精神特別強的教師團隊，堅持在課程建設中走創新道路，教學實踐中不斷補充和更新實際應用案例，數學建模競賽培訓、本科生科研活動、攀峰工作室軟件設計指導等，各種課外指導和培訓內容豐富，特別是數學建模培訓規模大，雖然我們對學校各個分院的參加培訓學生名額有一定限制，但信計專業的學生基本可以自由地參加。由于我校在歷年全國數模競賽和國際數模競賽中獲得的獎項多，對學生起到了激勵作用，學生參與度高，在浙江省有一定的影響。我們有一個攀峰工作室，學生可以自愿參加，該工作室的每一個指導老師帶若干名學生，對他們進行長達兩三年的課外指導。攀峰工作室對學生個性化培養方面起到了極為重要的作用，學生的參與度越來越高，教師忙不過來時就采用師兄帶師弟的方式，使更多的學生得到軟件設計方面的系統指導。攀峰工作室的學生成員在就業過程別受用人單位的歡迎，這要歸功于我們的教師在專業建設和人才培養中的無私奉獻。
特色建設的難處是要創建專業品牌，必須走一條開拓性的道路，教材需要整合，師資很緊缺?？傊?，專業特色建設是一個長期的艱巨任務，需要一步一步挖掘潛力，堅持十年乃至幾十年，一定會有成果。福州大學的信息與計算科學專業堅持小班教育，學生可選修的專業課程方向很多，由于數學專業和計算機專業在同一個學院，師資共享，為學生計算機技能的訓練提供了有利的條件，畢業生很受用人單位歡迎。
有條件的學校應與企業合作，建立教師和學生的實踐基地或合作平臺。像美國West Chester大學的數學專業與當地制藥廠的科研與教學合作平臺使學生的數理統計實踐應用能力能得到很好的訓練，同時使專業方向富有特色。
二 課程群的銜接與磨合
1．專業知識之間的銜接與磨合
知識體系的綜合應用能力訓練是信息與計算科學專業課程群建設中值得注意的一個切入點。各門課程知識體系相互獨立，普遍存在教學內容離散化現象。如概率統計課程是必修基礎課，如果能在后續運籌學課程中增加一些隨機性問題的數學規劃介紹，可以增強課程的應用性；如果計算方法中介紹一類隨機搜索算法、增加隨機搜索算法平均性能分析和機會分析，對研究算法和軟件設計很有好處。目前已涌現出很多這一類型的新教材，我們應在課程建設中及時發現、更新我們的教材，同時也迫使我們的教師拓廣視野，重視綜合理論知識的運用。
2．計算方法與專業理論的磨合
困擾信息與計算科學專業課程群建設的另一個突出問題是缺少具有綜合型專業背景的教師。我們有一些課程分理論課和實踐課兩部分，理論課教學基本采用傳統方法，一定課時的課堂教學，考試合格者拿到相應的學分。而配套的實踐課往往是獨立的，在實驗室完成。我們的師資隊伍或屬于數學學科的某一分支，或屬于計算機專業，很少有人同時具有兩種不同的專業背景訓練。這種情況很容易造成專業理論課程學習的內容在短學期實踐課程中的訓練達不到應有的深度。有些基礎較好的學生把主要精力放在考研復習上，在實踐環節的課余投入得較少，也造成了數學理論知識與計算技術基本功一高一低，既不利于就業市場的競爭，也不利于讀研的后續發展。無論是學術研究還是應用領域，計算技術在現代社會的各個層面都具有很大張力，是信息與計算科學專業應該占領的地盤。培養計劃的制訂者要充分認識到這一點。怎樣把理論課程與相應的實踐環節捆綁起來，必要內容讓老師在一起備課，有助于教學目標的真正實現。這種教師間的充分交流，若干年后，可以使教師能夠獨立地、高質量地完成整個理論與實踐的教學過程。
三 重視能力培養，在開發學生實踐能力中充分挖掘潛力
1．實踐課程的課外延伸
專業課程的實踐應用能力一直是我們關注的專業建設重點，事實上，有部分學生對實踐課不太重視。學生從小被考試分數評定等級，中考、高考、考研，分數是衡量學生同時也是評定教學質量的主要依據?？墒钱斘覀兒雎粤藢W生的實際應用能力時，畢業生在就業市場上遇到了很大的困難。信計專業的畢業生有什么專長？可以在企事業單位的各個部門勝任何種類型的工作？多數用人單位不知道數學與信息科學的結合有什么意義，要求我們的畢業生展示自己的解決實際問題能力。只有畢業生能夠在動手能力上證明自己，信計專業才能得到整個社會的認可。
我們目前開設的實踐課程有數學實驗、C語言課程設計、數學建模課程設計、數值分析課程設計、數據結構課程設計、算法分析與設計課程設計、軟件工程課程設計，2010級開始開設了應用統計分析課程設計。學校的常規實踐課程通常安排在六月下旬到七月初的短學期完成，或安排在九月初的短學期完成，時間上局限性較大。我們的數學建模除了課程和常規的課程設計，還延伸到數學建模校內競賽和全國競賽賽前集訓。學生經過查找參考文獻、建立數學模型、算法設計與編程等過程的指導，學會利用現代科技與信息技術搜集各種可以利用的方法，同時也學會了團隊合作。除了競賽，理學院還組織了各種形式的學生科研活動，學生可以自由報名參加。
2．課外實驗室與實踐能力的個性化培養
實踐能力的培養是一項艱巨的任務，有時傳統的課堂教育或實驗室指導課程不一定能收到預期的效果。我們有一個攀峰實驗室主要承擔對學生的課外實踐指導，學生自愿報名參加，實行師徒制和長期的實踐能力指導。攀峰實驗室對學生個性化培養起到了非常積極有效的作用，師生規模不斷擴大，歷屆實驗室學生成員受到就業市場的普遍歡迎。這種形式的課外實踐能力開發對充分挖掘學生實踐應用潛在能力是卓有成效的，其背后是教學團隊付出的巨大努力。近幾年實驗室采用分層的師徒制進行傳幫帶，使學生受益面得到擴大。
參考文獻
信息與計算科學專業是從1998開始在我國高校中逐漸開始普及，旨在培養出適合發展所需的信息化人才。信息與計算科學專業需要學生有較好的數學基礎，然后在學習過程中能夠熟練通過計算機解決一些實際問題。在信息化技術發展迅速的今天，信息與計算機科學適用范圍更加廣泛，對人才也提出了更好的要求，因此廣大高校應該加強對信息與計算機科學專業的學習，培養出適合社會發展的綜合型人才。
一、信息與計算科學專業
目前我國大多數高校中信息與計算機專業學習的主要專業課為信息科學、計算科學和計算機應用，主要是能夠為社會培養出新型的人才。信息與計算科學專業是一門實踐性非常強的專業，同時也需要學生學好計算機理論作為實踐的支撐，除此之外，計算機科學知識往往都和數學知識有著密切的聯系，因為需要學生也掌握一定的數學技能，在學生具備良好的數學基礎之后，然后再學習和專業相關的計算機必備技能。因此高校中的信息與計算科學專業在課程設置方面，在大一時首先要指導學生學好數學知識，然后在大二之后的課程中再以主要的必修專業課程為主。
二、信息與計算科學專業特色
每個專業都有不同的專業特色，培養的目標也不同，教學過程的開展也是不同。信息與計算科學專業也是如此，其作為一門理論和實踐緊密結合的課程，在課程設置時要根據其教學目的，將理論課和實踐課均勻制定，從而讓學生良好掌握一定的專業技能。
（一）開設特色專業課程的基本原則
1.專業課程的整體優化
雖然信息與計算科學專業是一門需要較強專業技能的課程，但是在學習過程中除了以必修的專業課程為主之外，還要合理設置一定的公共課程與選修課程，同時還要將數學課程有效穿插于課程之中。有一個優化和合理的課程設置，學生才能夠更好的處理好各個課程之間的主次關系。
2. 統一性與多樣性結合
要使專業更加具有特色，就必選堅持統一性與多樣性結合的原則，在統一專業課的同時，也要合理設置多樣化的選修課程，讓學生能夠綜合掌握多樣化的知識，并且鼓勵學生選修自己喜歡的課程進行學習。
3. 厚基礎、寬口徑的開設原則
所謂厚基礎、寬口徑原則，就是各個高校在開設信息與計算科學專業的時，學校首先要具備一定的信息化硬化基礎，然后按照高校自身的發展目標，并且要符合高校未來發展的趨勢。信息與計算科學專業要與學校今后的發展相關，并在一定程度上帶動學校走向更好的方向。
4.重視培養學生實踐
這一點是信息與計算科學專業在的重點教學目標，因為其專業本身就是一門實踐性較強的課程。學生今后走入社會，投身和專業相關的崗位時，同樣需要具備較強的專業實踐技能。因此學校在教會學生理論知識的同時，更要關注培養學生的信息與計算機實踐技能。
（二）專業培養要求
信息與計算科學專業要求學生通過在學校學習完數學知識和理論基礎知識以及實踐技能之后，掌握良好的信息化和計算機技能，并且能夠有效勝任相關崗位，能夠在信息計算科學領域解決一定的實際問題，并且具備軟件開發的能力。
因此學生首先要具備一定的數學技能，然后才能良好接受信息與計算科學專業的理論知識；其次學生要能夠熟練的操作計算機，熟練使用計算機語言設計和編制一些軟件或者程序，并通過所學知識，或者編制的程序或軟件有效解決一些實際中的問題；然后培養學生具備敏感的專業眼光，了解信息與計算科學適用的行業與領域，從而更好的確定今后發展方向；最后培養學生的創新和探索能力，引導學生使用所學的知識進行更深層次的創新和探索，進而走向研發的道路。
三、信息與計算科學專業的人才培養方向
（一）信息產業人才
掌握較強的計算機技術的學生可以發展為信息產業人才，這類學生往往都具備較強的邏輯思維能力，有著深厚的數學基礎，能夠將數學知識有效融入計算機知識中，解決一定的實際問題。根據實際調查和了解，本校信息與計算科學專業畢業的學生在軟件開放、計算機科技公司、信息技術公司從事軟件管理工作的學生較多，還有一部分學生在企業內從事為企業開發符合企業發展的軟件的工作。
（二）研究型人才
信息與計算科學專業的學生經過學習，都已經具備扎實的數學理論知識和計算機理論知識，同時也有一定的計算機技能，因此有意愿的學生可以繼續朝著研究理論的方向發展?？梢怨プx數學方向或者信息方向、計算機方向的碩士或博士，繼續更好的展開科研工作，為信息與計算科學專業的更好發展打下良好的基礎。
（三）教育型人才
隨著社會信息化發展速度的加快，我國中學和小學教學中大多都開設了計算機課程，相應的也需要大批的信息計算機教師。高校畢業的信息與計算科學專業學生可以從事中小學信息與計算科學教育工作，幫助學生打下良好的信息基礎。
四、總結
現在社會中信息與計算機化水平的發展的愈加迅速，對相應的人才需求量也增加。因此學校的信息與計算科學專業應該做好人才的培養，指導學生擁有良好的實踐技能，從而更好地為社會服務。
隨著我國教育方法改革的深入，各類高校相繼實施本科生導師制，主要由導師對學生進行思想、學習、生活等方面的教育和引導，以談話和個別輔導的方式對學生進行非正式教學，補充正式教學時間和內容上的不足。導師制的教學方法重在培養學生的獨立思考能力及創造性思維。導師制起源于英國牛津大學，由曾任溫切斯特主教的威廉?威克姆首創[1]，牛津和劍橋大學率先實施，后來美國哈佛大學、麻省理工學院等紛紛效仿。2002年，隨著北京大學率先在本科生中實行導師制，浙江大學、武漢大學、揚州大學等一大批國內高校嘗試實行本科生導師制[2]，到目前，本科生實施導師制已經取得了一定的經驗[3]。我校理學院信息與計算科學專業（以下簡稱“信計專業”）在借鑒其他高校本科生導師制實踐經驗的基礎上，開展本科生導師制并取得了一定的成效，對推進導師制開展起到了積極的促進作用。
1 信計專業實施導師制的重要性
信計專業是1998年教育部頒布的兩個數學專業之一，以信息技術、計算技術、計算機技術和運籌與控制技術的數學基礎為研究對象，培養具有良好的數學基礎和數學思維能力，掌握信息或計算科學的基本理論、方法與技能，熟練運用數學知識以計算機為工具解決實際問題的本科生。很多學生、家長和企事業人員不了解該專業，致使學生對專業認識不清，對未來迷茫，迫切需要教師的指導。因此，信息與計算科學專業推行導師制具有重要的現實意義。
1.1 充分發揮教師指導的作用，順暢師生溝通，實施個性化指導
目前，我校信計專業已經有10年的招生歷史，形成了較成熟的理論和實踐課程體系以及穩定的師資隊伍。特別是信計專業大多數學生是在理學院，專業教師源于數學系，全系教師為實施本科生導師制在師資資源上提供了充足的保證，這是該專業實施本科生導師制的一大優勢。導師對專業熟悉，同時所指導的學生數量較少，使師生有更多的共同活動時間相互了解，在師生的共同活動中，導師表現的學識、品行和才能，為建立良好的師生關系提供了重要的保證，也使導師能夠全面而深入地了解學生的個性、志趣和特長，從而做到因材施教。學生可根據自己的個人志趣、能力水平等選擇導師，并較早地參與到導師的科研活動中，有利于提高學生發現問題、解決問題的能力和科研創新能力。
1.2 滿足學生需求，提高教學質量，促進學生就業
大學新生進入校園后會有明顯的不適應，學業繁重，對所選專業知之甚少，目標不明確，自我調節能力不強，將在一定程度上影響到本科生的學習、生活和成長，所以非常需要配備導師對本科生進行引導和教育。通過了解學生個好，確定學習目標，制定切實可行的目標實施方案，在學習方法，選修課選擇，知識結構建立等方面加以督促和指導，逐步實施。最后，幫助學生正確定位、調整心態，為擇業、就業做好思想準備。
2 實施導師制的模式和實現路徑
目前我國本科生導師制大致可分為五種類型：本科生全程導師制、高年級導師制、低年級導師制、英才導師制、學生宿舍導師制。以上類型在大學生各個方面的管理中各有優勢，而在具體實施模式上大體分為以下三種。
2.1 雙向選擇模式
各大學一般是在大學生入學的第一或第二年，也有在第四年開始進行導師與學生之間的雙向選擇[4]。具體實現路徑是：首先，導師要將自己的研究方向、教學與工作經歷等基本資料向學生公布，以便學生選擇。然后，學生根據自己的興趣和愛好選擇導師。最后，教研室再進行統籌，確定導師與學生關系。于是，導師對負責指導的學生進行定期指導。師生關系建立一學期后，如確實需要更換導師或學生才能更有利于學生的發展，還可以考慮中途更換導師。
2.2 導師組指導模式
充分利用人力資源優勢，按照導師的不同特點把導師分成多個導師組，采取導師組的方式對學生進行指導。具體實現路徑是：由教學經驗豐富、學術水平高、管理能力強的教師擔任導師組組長，可以將老、中、青結合，組成若干團隊，針對學生數學建模能力培養、數學基礎能力提高和畢業設計等進行指導。組長的作用主要體現在對培訓內容、進度和畢業設計題目與任務書的審核，進行小組內成員的分工，指導其他組員的工作及畢業設計質量把關等方面。既要強調組長的領導作用，也要充分發揮小組成員的積極性，形成一種良好的學術氛圍[5，6]。
2.3 聯合企業指導模式
聯合企業方面的技術人員作為指導教師與校內導師共同指導學生。具體實現路徑是：鼓勵學生利用到企業實習的機會，選擇與工程、生產技術直接相關的課題，通過產生真實感，激發學生的學習熱情。到企業中選擇解決實際問題的應用課題，由于課題是來自生產實際中的題目，因此需要企業方面的指導教師與校內導師合作指導。
3 我校信計專業實施導師制的實踐與成效
我校信計專業導師制的實施，是將以上三種模式有機結合運行的，具體情況如下：在2003～2008年間，也是信計專業建立的前5年，專業建設還處于探索階段，在課程體系和教師隊伍還不成熟的階段，主要對專業高年級學生實施導師組指導制，如建立數學建模指導教師組和畢業論文指導教師組等，負責數學建模培訓和畢業論文指導等工作。2009～2011年，信計專業課程體系和教師隊伍逐步成熟，專業在企業建立了穩定的實習實踐基地，教師也有了穩定的研究方向，學生有機會參與企業和教師的項目實踐，可由企業和校內教師合作指導，也存在一個校內導師單獨指導多個學生的情況。2012～2013年，我們總結以往經驗，采用了全程導師制的雙向選擇模式，實施動態管理。
取得的成效如下[7]：（1）提高了學生的創新能力。在導師制運行和導師的引導下，學生的獨立學習能力提高了。通過導師組的指導，自2009年以來我校信計專業的全國大學生數學建模競賽獲獎率逐步提高，目前全體信計專業近70%的學生獲得省級及以上獎勵，每年保證4～5隊獲國家二等獎；2011年以來我校信計專業學生參加數學競賽，每年保證7～8個省級以上獎，其中國家獎3～4項。通過參與導師的科研課題或企業項目設計，2012～2013年，導師指導和專業學生負責申請立項的省級和校級創新創業項目16項，其中8項已經驗收結題，均獲良好以上等級。總之，導師制的實施，使學生的實踐動手能力得到很大提升，視野變得更加開闊，創新能力和創新水平明顯提高。（2）提高了學生的綜合素質。首先，學生的思想道德素質得到提高。閱歷廣泛、知識淵博的導師對學生有著強烈的影響，導師的生活哲理和治學精神潛移默化地影響著學生，使學生能夠嚴格要求自己。在導師的影響下，學生注重了良好品質的養成，樹立了正確的世界觀、人生觀和價值觀。其次，注重培養學生團隊合作、尊重他人、溝通能力等素質，使學生理解到難于同他人合作與溝通的人，即使在專業技能上非常突出，也很難有機會發展。我校信計專業學生在每年的全校大學生職業生涯規劃大賽、創業大賽、就業能力大賽、模擬求職大賽和辯論賽等競賽中均取得前三名的成績。（3）融洽了師生關系，形成了教學相長的氛圍。學生與教師之間的多次交流，增進了彼此之間的了解。他們既是師生，又是朋友。學生有什么問題，都會找自己的導師咨詢。導師有一些查找資料、調研的事務，也指導學生協助完成。學生在導師指導下掌握科學研究的過程，師生之間形成了一種和諧、默契和互信的良好關系。學生主持的創新創業項目很多來源于導師的課題。
4 完善導師制的建議
近十年，高校本科生導師制經過較全面的發展，已經在開設導師制的必要性上達成共識，形成了多樣的導師制管理類型和實施模式，并取得了一定的績效和成果，但是，在實施導師制的過程中也暴露出了一定的問題，這將是進一步完善導師制的發展方向。
4.1 強化導師制的管理
目前對本科生導師制的管理還剛剛起步，有許多方面還沒有規范，需要建立健全的校、院兩級領導體制，指定具體職能部門負責運作，同時加強導師的資格認定、教育培訓和經驗交流等工作。在尊重學生意愿的前提下，嘗試打破專業限制，進行雙向選擇，這樣會更有利于優秀人才脫穎而出。另外，導師制必須制度化，納入學校正常的教學與學生工作管理范疇，才能真正發揮長效作用。
4.2 建立本科生導師制激勵機制，優化學校內部資源配置
目前很多高校對本科生導師制缺乏相應的激勵機制[8]，致使部分教師積極性不高，學生動力不強，影響了導師制的實施效果。學校應考慮利用協同創新機制，建立學生和導師的“利益共同體”，通過激勵機制使傳幫帶成為他們的自覺行動。另一方面，實行導師制后，減輕了部分學生輔導員的工作量，可以考慮減少這部分人員配置，優化校內人力資源，從而降低培養學生的資金投入，提高辦學效益。
參考文獻
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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）33-0091-02
運籌學是近40年來發展起來的一門新興學科。它的目的是為行政管理人員在做決策時提供科學的依據。因此，它是實現管理現代化的有力工具。運籌學在生產管理、工程技術、軍事作戰、科學實驗、財政經濟以及社會科學中都得到了極為廣泛的應用[1，2]。我校的信息與計算科學專業隸屬于信息與數學學院，運籌學一直被定為專業必修課列入培養方案，有多年的教學歷史。筆者在運籌學課程的教學過程中，探索適應信息與計算科學專業培養目標和學生特點的教學方法，積累了一些想法并付諸于實踐，取得了一定的效果。
一、信息與計算科學專業和運籌學的特點及關系
信息與計算科學專業是以信息領域為背景，數學與信息、管理相結合的交叉學科專業。該專業培養的學生具有良好的數學基礎，能熟練地使用計算機，初步具備在信息與計算科學領域的某個方向上從事科學研究，解決實際問題，設計開發有關軟件的能力。畢業生適合到企事業單位、高科技部門、高等院校、行政管理和經濟管理部門，從事科研、教學和計算機應用軟件的開發和管理工作，也可以繼續攻讀信息與計算科學及相關學科的碩士學位。運籌學的基本特點是：（1）運籌學已被廣泛應用于工商企業、軍事部門、民政事業等研究組織內的統籌協調問題，故其應用不受行業、部門之限制。（2）運籌學既對各種經營進行創造性的科學研究，又涉及到組織的實際管理問題，它具有很強的實踐性，最終能向決策者提供建設性意見，并應收到實效。（3）它以整體最優為目標，從系統的觀點出發，力圖以整個系統最佳的方式來解決該系統各部門之間的利害沖突。對所研究的問題求出最優解，尋求最佳的行動方案，所以它也可看成是一門優化技術，提供的是解決各類問題的優化方法。（4）多分支。運籌學的主要分支包括：線性規劃、整數規劃、目標規劃、非線性規劃、動態規劃、圖論與網絡分析、存儲論、排隊論、對策論等。結合信息與計算科學專業特點以及上述運籌學特點，筆者認為信息與計算科學專業學生學習運籌學的目的是綜合各學科知識，利用運籌學的方法來對實際問題進行定量的分析和建模，同時牢固掌握各種優化算法，并能利用各種編程工具將優化算法予以實現，從而達到提高學生解決實際問題的能力。
二、傳統教學中存在的問題及改進措施
運籌學作為信息與計算科學的專業必修課程，能夠為信息與計算科學的培養目標提供有效支持。但是實際教學效果，卻往往達不到預期的效果。下面將針對傳統運籌學教學過程中存在的問題提出一些改進的方法。
1.教學目的的改進。由于我校信息與計算科學專業隸屬于信息與數學學院，導致在傳統的運籌學教學中，存在重理論與分析、輕應用與實現，即僅重視數學模型的構造以及解的存在性分析，而忽略了模型的有效求解，加之信息與計算科學專業學生本身動手能力不強，導致很多同學在運籌學的學習過程中進入了“運籌數學”層面[3]。筆者認為，運籌學教學應該是理論與實踐相結合，算法是運籌學的重要組成部分，也是運籌學的精髓，但是僅僅注重構造數學模型和算法的設計，而忽略算法的編程實現是不可取的。運籌學的教學應該使學生在熟悉運籌學各類問題的基礎上，重點培養學生分析問題，根據實際問題建立恰當的數學模型，并利用編程軟件編程求解各種實際問題的能力。最大限度地發揮運籌學對學生各方面素質和能力的提升，應該成為信息與計算科學專業運籌學教學的目的。
2.教學內容的改進。傳統的運籌學教學內容是以典型問題為依據來引出運籌學的各類問題的數學模型，并著重研究問題的求解算法以及算法的靈敏度分析。這些內容對于數學基礎較好的信息與計算科學專業學生而言，學習起來并不是十分的困難。然而，由于運籌學的內容比較豐富，學習的課時有限，不可避免地導致忽略了運籌學的實踐教學環節。這對于提高學生的動手能力是極為不利的[4]。根據上面教學目的的改進措施，筆者在運籌學的教學過程中將教學重點放在有關數學規劃的算法設計章節，突出講解算法的設計思路，并要求學生將傳統的算法，如單純形算法、分支定界算法、最速下降法等進行編程實現。該項措施能夠保證在有限的教學課時內，充分發揮學生的能動性，不但掌握了運籌學的精髓部分，同時提高了學生的動手能力，真正提升學生運籌學的應用能力。
3.教學方法的改進。運籌學是以數學分析為主要的工具，如果在運籌學的教學中，教師按部就班，平鋪直敘，忽視案例教學，就會讓學生覺得運籌學與數學分析、高等代數一樣，學習起來枯燥乏味，從而失去了運籌學的本質特征。針對上述情況，筆者在運籌學的教學過程中，對運籌學的教學方法的改進做了如下嘗試：①加強案例教學。在每一章開始的部分，利用經濟管理的實際問題，引出需要講解的內容，引導學生利用所學的知識嘗試解決該實際問題，而不是利用書本上較為抽象的例子給出講解內容。該項措施提高了學生學習運籌學的興趣，培養了獨立解決實際問題的能力。②鼓勵學生參與教學。傳統的課堂教學以教師的講授為主，學生極少參與課堂教學。結合運籌學的教學目的，筆者在運籌學的教學過程中積極鼓勵學生參與課堂教學，發表自己的觀點和想法。對于提出有創新性想法的同學，在期末考試時給予一定的額外加分。實踐證明，該項措施切實提高了學生參與課堂教學的積極性，課堂氛圍也有極大的改觀。③加強實踐教學環節。實踐教學是運籌學教學的核心組成部分。筆者在運籌學的教學過程中對實踐教學劃分為兩個部分：其一是要求學生將數學規劃的有關算法進行編程實現，編程工具的選擇上以C++為主，Matlab為輔，同時嚴格驗收過程；其二是組織學生以小組為單位，自行選擇相關實際問題作為研究課題，完成問題描述、數據分析、數學建模以及選擇合適的運籌學方法求解數學模型。這樣，讓學生真正體驗到運籌學在實際應用上的完整流程，同時培養了學生的團隊協作精神。④完善課后答疑。作為運籌學的初學者，學生不可能很快掌握運籌學的理論與方法。筆者所在學院為該課程配備了一名輔導教師，專門負責課后答疑以及實踐環節的指導工作，使學生的疑問能夠得到及時的解決。
4.加強與相關課程的聯系。運籌學是信息與計算科學的專業必修課，針對信息與計算科學專業的專業特點，其教學需要學生牢固掌握數學分析、高等代數的相關理論與方法。因此，為了學生能夠較好地學習運籌學，需要在運籌學相關章節講授之前與相關專業課程進行有效的銜接，將運籌學的教學自然融入到整個課程體系。如線性規劃的單純形方法教學，要和高等代數中線性方程數的求解方法相結合；無約束優化問題的教學要和數學分析的極值條件相結合；有約束優化問題的教學要和數學分析中的Lagrange方法相聯系；圖論的教學要和離散數學、數據結構中的相關章節相聯系等等。
總之，不能將運籌學的教學與信息與計算科學專業的整個課程體系相割裂，而是在運籌學的教學過程中，積極引導學生將所學章節與相關課程進行聯系，從而強化運籌學在整個教學體系中的重要性。
三、教學改革效果分析
經過近四年的運籌學教學改革，取得了良好的效果。（1）學生對運籌學的學習興趣得到了極大的提高，該點可以從學生上課的精神狀態、完成作業以及考試情況得到體現。（2）極大提高了學生動手能力。通過運籌學實踐教學環節，學生的動手能力得到了極大的提高，據不完全統計，信計專業有近30%的畢業生從事IT行業，受到了用人單位的好評。每年都有IT行業的公司到本院來招聘信計專業的畢業生。（3）每年信息與計算科學專業的畢業生有近10%考取985高校的碩士研究生。畢業生良好的綜合素質得到了復試專家的一致好評。
在以后的運籌學教學過程中，我將對運籌學課程的考核方式、學生競賽等方面進行積極的嘗試，爭取能夠取得更大的成績。
參考文獻：
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作者簡介：楊波（1973-），男，湖北武漢人，武漢科技大學理學院，副教授；肖自碧（1974-），女，湖北武漢人，武漢科技大學理學院，副教授。（湖北 武漢 430081）
基金項目：本文系武漢科技大學教研項目（項目編號：2010020x）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0062-02
“算法分析與設計”是信息與計算科學專業的專業課程之一，是一門理論和實踐緊密結合的課程。該課程要求學生不但要掌握算法分析、算法設計的基本理論知識，還需要具備運用這些知識解決實際問題的能力，充分體現了信息與計算科學專業強基礎、重應用的專業思想。
信息與計算科學專業主要培養具有良好的數學基礎和數學思維能力，掌握信息與計算科學的基本理論、方法和技能，受到系統的科學研究訓練，能解決信息科學與工程技術實際問題的高級專門人才；主要任務是研究“信息技術的核心基礎與運用現代計算工具高效求解科學與工程問題的數學理論與方法”。[1]因此，在信息與計算科學專業中開設算法分析與設計課程不能循規蹈矩地按照計算機專業的要求進行教學，而必須突出“以數學為基礎，以解決信息科學與工程技術實際應用領域問題為目標”這一專業特色。本文以培養學生良好的思考習慣、分析問題和解決問題的能力、探究和創新精神為目標，探討了算法分析與設計課程研究性教學的實施。
一、研究性教學理念
盧梭在論及教學時曾說過：“問題不在于告訴他（學生）一個真理，而在于教他（學生）怎樣發現真理?！币簿褪钦f，教學的目的不僅僅是使學生學習到科學真理，更重要的是使他們發現科學真理的認識環節。在教學中引入研究性教學是實現此教學目標的有效途徑。
研究性教學是研究性教與研究性學的統一。在研究性教學過程中，教師以課程內容和學生的實際知識積累為出發點，在傳授基本知識的基礎上，以問題作為教學的切入點，激發學生的興趣和研究熱情，引導學生對問題進行主動探究。研究性教學的目標是培養學生的研究型思維和創新能力，這就要求教師將學生思想方法的獲得、能力的提升融入到學生獲取知識的過程中?；痉椒ň褪且I學生探究和體驗知識發生的過程，還原原有科學思維活動，展現已有的提出問題、分析問題、解決問題的思維過程，也就是要讓學生站在前人的肩膀上。
研究性教學方法采用的一種重要模式是“問題解決模式”，[2]即教師創設問題情境學生提出問題搜集科學事實探求解題方法得出科學結論運用新知識。問題是研究性教學的中心，因此，研究性教學的重要環節是如何選擇恰當的問題，創建合適的問題情境，激發學生的學習興趣。
二、“算法分析與設計”教學中引入研究性教學的必要性
算法分析與設計是一門面向設計的專業核心課程，與絕大多數科學、信息、計算機、管理、商業、工程和技術等領域密切相關。該課程有以下特點：
理論與實踐并重。算法分析與設計理論是從解決實際問題的過程中產生、總結、提高的，并以解決更多的實際問題為其歸宿，所以算法分析與設計的理論學習和解決實際問題是密切相關的。
滲透數學思想和方法。在學習和理解經典的算法設計思想過程中需要掌握相關的數學知識，在算法分析過程中也需要掌握相關的數學方法來計算其復雜度。
基本概念和基本理論性的東西少，思想性、思維性、創造性的內容較多。
根據“算法分析與設計”所具有的特點，將“算法分析與設計”的主要教學過程總結為圖1。
第一步是從實際問題出發引導學生分析問題，抽象出問題的數學模型；第二步是在已經建立的數學模型基礎上，引導學生運用各種算法設計技巧和策略完成算法設計；第三步是對設計的算法進行分析，這里所說的算法分析是指事前分析，即在抽象的計算模型下的分析。算法分析是一個重要的環節，它有助于提出問題、發現問題，激發創造性的思維。這一過程可能使人們回到第二步，在現有數學模型下尋求更高效的算法；甚至可能使人們回到第一步，建立新的數學模型。
由上可見，在“算法分析與設計”課程教學中引入研究性教學模式是自然的和必要的。研究型思維能力和創新能力的培養應該是該課程教學的落腳點。
三、“算法分析與設計”研究性教學的實施
1.精心安排教學導入點，激發學生進一步求知的欲望
“算法分析與設計”課程需要較強的邏輯性、抽象性和較好的數學基礎。[3]這導致了目前“算法分析與設計”教學中存在一些問題：首先，學生對學好該課程有畏難情緒，不重視該課程的學習，學習的積極性不高。其次，傳統的灌輸模式使得課堂教學枯燥無味，學生被動接受各種算法設計思想和算法分析方法，學習興趣和學習效率都不高。因此，“算法分析與設計”課程教學面臨的第一個問題是如何激發學生的學習興趣和主觀能動性。
在第一次課，選擇了一個簡單的問題作為切入點：一個正六邊形被分成了6個相同的小三角形（圖2），如果用紅、黃兩種顏色分別涂滿小三角形，那么有幾種不同的涂法？（旋轉后圖案相同的認為是同一種涂法）
首先讓學生獨立思考，給出求解方法。學生的解答均采用了分類討論法，分情況討論0紅6黃、1紅5黃、2紅4黃、3紅3黃、4紅2黃、5紅1黃、6紅0黃各有多少種，最后求和得出問題的解。
然后引導學生進一步思考，是否有其他方法，經過10余分鐘的思考和討論，沒有同學能給出其他解法。
接下來給出不同思路。紅與黃可以看成是1和0，那么6個小三角形可以看成是6個比特；循環后圖案相同可以看成是6個比特的循環移位；可以將模運算引入到問題的求解中。按照這一思路給出了完全不同的解法。
最后引導學生比較這兩種解法到底哪一個更好如果不是6邊形而是n邊形呢？
以上引入過程滲透了“算法分析與設計”教學的重要環節，給學生帶來了適合其身心特點和知識發展水平的參與式體驗，突出了研究性思考問題的方式，強化了強數學基礎對解決實際問題的重要性，初步激發了學生的問題意識，強調了創新意識。這一引入方法給學生留下了深刻的印象，激發了學生對課程的濃厚興趣，調動其主動參與課程學習的熱情。
2.善于把握教學的細節，訓練學生的創新型思維
創新思維是研究性教學的重要目標之一。教師的“教”應該是創新的，教師只有不斷地進行科學研究，不斷增強自身的創新意識和科研能力才能更好地進行研究性教學。教師的“引導”應該貫穿研究性教學過程的各個環節，教師要善于將問題呈現在學生面前，注重啟發式教學，激發學生的探究熱情，培養創新思維。下面以貪心法教學為例闡述如何把握教學細節，訓練學生創新思維能力。
組織實際問題，引起學生的學習興趣。在引入貪心法時選擇收銀員找零問題的兩個實例，實例一：如果有10個貨幣（5個1分、2個5分、2個1角、1個2角），要找給顧客27分，怎樣找零才能使得使用的貨幣量最少。實例二：如果有8個貨幣（5個1分、2個1角、1個15分），要找給顧客20分，怎樣找零才能使得使用的貨幣量最少。學生們都知道收銀員總是盡可能找面值大的貨幣。按照這樣一個貪心策略，大家發現實例一能夠達到目標，但是實例二不能。通過引導學生們思考這兩種不同的結果，大家不僅清楚地認識到了貪心法是一個局部最優化策略，而且理解了貪心策略的選取是貪心算法求解的核心問題，更重要的是在傳授基本知識的過程中培養了他們分析問題、發現問題的能力，提高了學習的興趣。
組織研究性題材，開闊學生的視野，激發對探究的渴望，培養創新思維意識。在貪心算法設計的教學中學生最容易理解和掌握的是靜態分級策略，即按照選取的產生問題最優解的最優度量標準直接對相應的量進行排序。但學生很難理解和掌握動態分級策略，因此這是教學中要把握的重要環節。比如在單源點最短路徑問題的解決過程中，引導學生選取的策略是按單源點到其他各節點的最短路徑長度的非降次序生成這些路徑。在此處，筆者提出一個問題：“如何對尚未生成的路徑按其長度進行排序，以確定其中的最短者？”這一似乎不可能解決的問題立刻引起了學生們的極大興趣。為了進一步激發學生們探究的熱情，筆者又進一步提出了一個問題：“能不能讓我相信你知道一個秘密而又不告訴我你知道的秘密是什么？”作為問題的解答，筆者向學生們介紹了所研究的密碼學中的“零知識洞穴”協議。新穎的問題、全新的知識帶給學生的是對解決問題的渴求，逐步培養他們的創新思維意識。
3.挖掘教材中蘊含的研究性問題，培養學生的研究型思維
在研究性教學的實施中要把握好教材的選取。培養學生研究型思維是目標，但研究型思維的培養是建立在很好地理解和掌握了基本知識的基礎上，因此教材既要包含對算法策略的分析和講解，更要滲透研究型的思維模式，能從中挖掘研究性的問題。為此選擇了余祥宣老師的教材[4]，按照背包問題這條主線給學生講解了貪心法、動態規劃法、回溯法和分支限界法。為了進一步培養學生的研究型思維，又以背包問題為主線采用了一系列的研究性教學方法：通過分組研討，要求學生對所學的背包問題及使用的算法設計策略進行分析比較，引領學生還原科學思維活動，體驗知識的發生過程。通過自主探究要求學生搜集其他的背包問題，培養學生發現問題、提出問題的能力和發散性的思維意識。通過實踐研究，要求學生搜集背包問題的應用，讓學生從問題中來到應用中去，開拓了學生的視野。
四、結束語
“算法分析與設計”教學既要關注算法分析、算法設計的基本方法，又要讓學生養成提出問題、分析問題、解決問題的研究型思維模式，更要強化數學基礎作用，滲透數學思想，培養數學的應用能力。在這門課程的教學過程中，對研究性教學進行了一些探索。實踐證明，研究性教學一方面使教師能主動地探索教學活動的各個環節，積極投入到科學研究中，另一方面能夠培養學生的自主學習興趣和學習能力。
參考文獻：
[1]國家教育部數學與統計學教學指導委員會數學類教學指導分委員會.信息與計算科學專業教學規范：試行稿[J].大學數學，2003，（1）：6-10.
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
從2012年下半年開始，許多高校開始落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》（教高[2012]4號）文件精神，進一步深化教育教學改革，構建各個學校自己特色的本科教學體系，制定了2013版本科人才培養方案。我們學校提出了以科學發展觀為指導，堅持教育為社會主義現代化建設服務，為少數民族和少數民族地區服務的辦學宗旨，遵循教育教學規律和人才成長規律，注重學思結合、知行統一、因材施教、突出特色，形成科學合理的人才培養體系，實現“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力、重應用”的少數民族高級應用型專門人才的培養總目標的指導思想，制定了2013版全校本科學分制人才培養方案。我們數學與統計學學院根據自身的特點，為信息與計算科學專業定位為：信息與計算科學專業是數學、計算機科學、信息技術等學科相交叉的一個理科專業，以數學為基礎、信息為對象、計算機為工具，培養信息與計算科學后備研究人才、數學與信息科學技術相結合的復合應用型人才。
我們考慮算法設計和編程是信息與計算科學專業核心任務，學好計算機基本編程語言成為這個專業學生基本素質。信息與計算科學專業的專業課程“數據結構”、“數據庫原理”和“人工智能”的基礎是“離散數學”。“離散數學”成為了計算機基礎理論的核心課程。但是，數學與統計學學院中的信息與計算科學專業在第一學期至第三學期開始了許多數學專業基礎課，比如：“數學分析”、“高等代數”、“常微分方程”等等。這樣導致了，數學與統計學學院信息與計算科學專業的“離散數學”安排就比計算機學院計算機應用專業的“離散數學”晚一個學期。還有，信息與計算科學專業的“離散數學”與“數據結構”只能安排在第四個學期。為了能夠學生盡快適應編程能力，我們在“離散數學”之前安排了“計算機基礎”（第一個學期），“C語言程序設計”（第二個學期），“JAVA”（第三個學期），這些課程使學生對基本編程思想有一個系統的認識。學生到了上“離散數學”和“數據結構”時候不會產生陌生感。在全校以知識、能力、素質并重，少而精的原則，我們對“離散數學”安排了48學時。一周安排4學時，12周完成教學計劃。對于這樣的教學計劃，學時比2009版人才培養方案的學時少三分之一，內容比較抽象，知識點比較散，如何落實重點內容，重點知識點，對我們教師和學生來說，是一個嚴峻的問題。因此，有必要從教學內容，教學方法和教學手段進行一些探討和實踐。
1 恰當安排教學內容，與計算機課程相互銜接
“離散數學”我們一直采用由華中科技大學出版社出版，洪帆主編的“離散數學基礎”（第三版）。這本教材從上個世紀八十年代出版第一版，而后，經過了三次修改。內容包括：函數與關系、代數結構、圖論和數理邏輯，總體上比北京大學、清華大學、南京大學使用的教材簡單，但內容繁多，沒有一個主線?！半x散數學”和“數據結構”放在一個學期上，根據信息與計算科學專業特點，教學內容應該重新安排，與“數據結構”密切相互銜接。我們可以這樣安排講解內容：圖論最開始講解，然后講解關系（數學分析詳細講解了函數，可以弱化函數這一章），接著講格和布爾代數，最后講解數理邏輯兩章。因為有“抽象代數”這門課程更深入介紹，刪去第四章代數系統、第五章群、第六章環和域等抽象代數知識。在格與布爾代數中，涉及到代數系統相關知識點，需要教師把代數系統相關知識點穿插到格與布爾代數中。這樣安排教學內容能夠與計算機課程“數據結構”、“數據庫原理”和“人工智能”相互銜接，而且重點內容突出，學以致用。
2 貫穿數學建模思想，體現數學的嚴謹性
講解歐拉圖時，把200多年前尼哥斯堡七橋問題與中國一筆畫問題進行對比，引入歐拉圖的充要條件是所有結點的度數是偶數；通過具體的平面圖例子，講解連通平面圖的必要條件：+=2，（是結點個數，是邊的條數，是面的個數），這些清晰的數學語言表述復雜的問題，體現了數學建模的思想，教師可以帶著這些興趣給學生講解這些定理的來龍去脈。
講解數學歸納法與自然數的聯系，強調第一和第二數學歸納法，通過具體的例子講解這兩個數學歸納法的差別。在這后面很多章節都用數學歸納法定義或證明一些問題。比如：在（）樹有 = 公式，需要使用第二數學歸納法來證明，而不能用第一數學歸納法證明。再比如：封閉折線圖都需要用第一數學歸納法來定義。所以，第一和第二數學歸納法是高中知識的拓廣和深入。通過嚴格的訓練，逐步實現學生思維方式的數學化。
3 強調理論與應用相結合
在圖論這一章，應該重點講解第8.2節圖的矩陣表示，第8.5節樹，第8.6節有向樹。強調為了尋找長度為k的路的條數，使用鄰接矩陣；為了尋找圖中有多少個分圖，引入布爾加法和乘法，構造使用連接矩陣；講解最小生成樹和最優樹，強調Kruskal算法的原因，最優樹算法的原始思想，這些都需要加強數學思想。教師引導學生思考：這些矩陣表示和算法如何在計算機中實現？學生會在“數據結構”這門課程中尋找有相應的算法實現，這樣講解能培養他們對算法思想的學習興趣。
在講解二部圖時，強調與實際問題委員會選舉主席委員相結合；在講解平面圖時，強調與與實際問題電路圖或房屋設計平面圖相結合，什么樣的圖能夠畫成平面，什么樣的圖不能夠畫成平面，帶著這些思考，去認識圖成為平面圖的充分必要條件庫拉托斯基定理；通過描述中國地圖，學生能夠認真思考封閉折線圖和著名的四色問題。
4 加強邏輯，注重形象思維
信息與計算科學專業的“離散數學”開設的目的是為了培養學生計算機應用能力和邏輯推理能力，是根據專業需要設置的。其中很多定義和定理都是采用“如果……，那么……”的形式。比如，在講解三種關系定義時，采用“如果……，那么……”來定義的。單從字面上理解很難把握，很多同學非常不明白：恒等關系怎么既是對稱，又是反對稱？教師應先從關系圖的例子把握定義的理解，然后，對比第九章命題邏輯得出“如果……，那么……”準確含義。這樣，學生不僅從形象中理解了這種邏輯關系的定義，而且從理論上認識了“如果……，那么……”深刻含義。在講解偏序關系的時候，教師應該從現實生活中假借“≤”來說明偏序關系的定義。然后，再來利用次序圖形象描述比較復雜的例子，如：“包含關系”，“整除關系”。這樣，學生從次序圖形象地理解偏序關系中良序，全序的準確含義，邏輯思維能力也得到了提高。
5 運用先進教育技術
重視多媒體教學手段的運用，提高課堂教學效率?！半x散數學”與其他數學專業基礎課不同，知識點多，比較散亂。有的內容在多媒體上形象描述比較好，比如：圖論和數理邏輯這些都需要使用多媒體和板書相結合講解，完全黑板上板書講解，學生可能聽得云里霧里。多媒體增強了內容的深度和廣度，同時，也體現了形象、直觀。由于“離散數學”教學難度、學時的壓縮，教師可以利用學校的OA系統，建立一個網絡教學平臺，方便師生之間的交流，有利于培養學生協作能力和創造力。
2013版人才培養方案提供了教師提高教學質量，推進教育資源共享的舞臺。通過“離散數學”教學觀念的更新，教學內容的合理安排，教學手段的改進，教師解決了學時少、邏輯強、內容多的矛盾，提高了教學水平，保證了教學質量。
參考文獻
[1] 洪帆.離散數學基礎[M].第三版.武漢：華中科技大學出版社，2009.
[2] 耿素云，屈婉玲.離散數學[M].修訂版.北京：清華大學出版社，2003.
[3] 耿國華等.數據結構—C語言描述[M].第二版.西安：西安電子科技大學出版社，2008.
一、計算機圖形學課程特點
計算機圖形學是研究如何利用計算機算法來生成、處理和顯示圖形的一門學科[1]。目前，計算機圖形學已經成為計算機學科中發展最活躍、應用最廣泛的分支之一，成為許多計算機從業人員的必備素質之一，也是本校信息與計算科學專業開設多年的一門專業選修課程。
計算機圖形學綜合性比較強，涉及內容和應用領域比較廣泛，該課程主要講授計算機圖形中最基本、最廣泛應用的理論和方法，包括基本圖形的掃描轉換、多邊形填充、二維變換和裁剪、三維變換和投影、自由曲線和曲面等計算機圖形學基本理論和算法等;另一方面，學好計算機圖形學對高等數學、線性代數、解析幾何等基礎數學有較高的要求，其先修課程還包括數據結構、計算機語言（如C++程序設計）等。計算機圖形學對于學生的理論基礎要求較高，課程內容較多、理論性強，各種算法的羅列容易使學生感到乏味，不明白學習的意義，失去學習的興趣;另一方面，計算機圖形學具有很強的實踐性，需要學生將所學的理論應用到實踐中，并在實踐的過程中發現問題、分析問題、解決問題，合理安排上機學時和內容對培養學生的實踐創新能力非常重要，但在傳統的教學理念和教學模式的影響下，教師仍然在教學過程中起主導作用，學生的自主學習意識和能力還需要加強[2-4]。如何根據信息與計算科學專業特點，提高計算機圖形學教學質量，這些問題需要在教學實踐中不斷思考和探索。
二、教學中存在的問題
1.學生對課程認識不足，不夠重視
根據信息與計算科學專業學生培養方案，計算機圖形學作為專業選修課在大三上學期開設，部分同學對專業課期望較高，在開課之初認為學完以后就能夠具備利用計算機做出逼真效果的圖片動畫等能力，而在實際學習中卻要從基礎的算法學起，與理想中的情況相差甚遠，對學習的目的和方向不明確，逐漸感到失望并失去興趣。也有一部分同學因為個人選擇的考研或就業方向與圖形學關系不大，因而對課程不夠重視，學習積極性自然受到影響，學習過程只是被動接受以完成學分。
2.學生能力參差不齊，課程設置不夠優化
計算機圖形學知識點多，同時對數學基礎、數據結構和程序設計等課程均有一定的要求，雖然培養方案中為信息與計算科學專業一二年級學生均開設了相關的基礎課程，但由于學生基礎參差不齊，有的同學數學基礎不夠扎實，一看到理論推導便產生畏難情緒失去信心;有時一些學過的知識點因為時間較長已經忘記，任課老師不得不對之前的內容進行補充而影響正常的教學進度;在上機實踐中，部分同學的編程能力較差，課堂時間無法完成算法的實現，從而使上機課時沒有實現其價值。
3.對實踐、創新能力培養的不足
由于受到傳統教學模式的影響，教學中仍然以教師教學為主，往往是教師教什么，學生學什么，學生學習缺乏自主性，這也是其他本科課程和人才培養中普遍存在的問題，學生學完以后不知道為什么而學習，對培養學生的創新能力是不利的。計算機圖形學作為一門理論性和實踐性都很強的課程，如果在教學過程中如果按照傳統教材對于基礎理論和算法的闡述過多，往往會使學生感到枯燥乏味，缺乏實踐環節難以激發學生的學習熱情，也容易讓一部分同學因為畏難或感到枯燥而難以堅持下去。但如果過多偏重于算法的編程實現，又容易模糊本課程的主旨，使之成為程序設計課程的延伸，也難以達到良好的教學效果。
三、教學思路和方法探討
1.上好緒論課，提高學生學習興趣，明確學習目標
第一節課對于整個學期的教學至關重要，首先要讓學生認識到計算機圖形學究竟是什么，為了提高學生興趣，通?？梢岳枚嗝襟w展示一些前沿成果，如siggraph會議最新的視頻展示、動畫游戲特效等，讓大家更直觀的感受到圖形學的魅力，同時引導學生自己發現生活中圖形學的廣泛應用，充分認識到圖形學學習的重要性。接下來要將課程的教學內容和安排做一個整體的介紹，讓學生了解在課堂內能夠學到哪些知識，演示一些課程中要求學生自己能夠完成的實踐案例，幫助學生明確學習目標，能夠腳踏實地從基礎的算法學起，以免開始期望過高而逐漸感到厭煩。
2.調整教學理念，提高學生參與的主動性
教學的目的是為了培養學生的學習能力、實踐能力、創新能力，因此在教學中教師要注意加強學生在教學過程中的主體意識，比起知識的傳授，學生能力的全面發展更加重要。在算法講授之前先提出問題讓同學們自己思考，鼓勵學生在互相討論的過程中自己分析問題、解決問題，再通過與經典算法的比較，分析算法的優缺點，避免單調的講授?；A較差的學生可以在討論的過程中向同學請教，比起教師在課堂上補充要更加有效。對于基礎較好的學生，可以引導其查閱最新的文獻，了解學科前沿和研究進展，嘗試對算法進一步改進等一系列科技創新活動，逐步培養科研能力。
3.根據專業特點合理設置授課內容，優化實踐環節
信息與計算科學專業對學生的數學基礎要求比較高，在教學中應強化針對具體問題建立數學模型并解決的能力，教學中應該以重點理解像素級繪制算法，掌握基本概念和算法的思想，理解算法能解決的問題和能達到的效果。對于Bresenham算法、掃描線填充算法、幾何變換和裁剪等基本算法原理要重點講授，課堂上可以通過案例演示使問題更加具體形象，并通過上機實現三、四個算法來加強理解。對于曲線生成可以重點介紹Bezier曲線和B樣條曲線等，并對比其應用特點，曲面生成由于理解起來難度相對較大，可根據學生的具體情況介紹原理并演示具體的生成效果。動態消隱、真實感圖形等涉及概念和算法較多，不要求學生去掌握和實現算法的具體細節，只要求掌握基本概念和經典的算法原理。上機實踐的除了直線生成算法等容易實現的簡單題目外，還可以增加一個綜合性較強的課程設計題目提供給學生鍛煉動手能力。
4.通過全面考核引導學生主動學習
在課程考核中要重視對學習過程控制，將平時的課堂討論、上機實踐成果演示等情況計入平時成績，主要目的在于提高學生平時學習的積極性，起到一個督促的作用。計算機圖形學是不斷發展的交叉學科，也是信息與計算科學專業一門重要的專業課程，既要強調扎實的理論基礎，也要具備一定的動手實踐能力，需要在教學中不斷探索更有效的教學手段和方法，以適應學科的發展和人才培養的需求。
參考文獻
[1]孔令德.計算機圖形學基礎教程（VC++版）[M].北京：清華大學出版社，2008，5.
