信息与计算科学范文

时间:2023-10-28 22:46:21

信息与计算科学

信息与计算科学篇1

[论文摘要]根据信息与计算科学专业课程教学实践中的体会,针对教学过程中的一些问题阐明了观点和解决方法,并提出一些有效的教学理念与教学策略。教学实践证明我们的方法是行之有效的。

1998年教育部颁布了新的本科专业目录,“信息与计算科学”被列为数学与统计学科三个专业之一。该专业的设置反映了数学学科人才培养的发展,反映了社会对数学学科人才的需求热点。如何办好这一专业,为众多高等院校所必须思考的问题。信息与计算科学专业发展如此之快,招生规模如此之大,对数学学科的发展既是机遇,又是挑战[1]。

目前开办该专业的高校全国已有300多所,但相当多的院校存在着办学经验不足,师资力量匮乏,以及办学条件、教材等诸多因素的影响,在培养学生的过程中出现了这样或那样的问题。其中主要包括:(1)缺乏专业特色。很多学校要么是以计算数学及其应用软件为发展方向,要么是以计算机科学作为发展方向,无法适应当前经济发展对人才的培养要求及就业市场的需求。(2)专业就业方向不是很明确。很多用人单位不明白该专业的专业背景,只是简单得理解为“计算机应用”或“信息专业”,这将直接影响到本专业学生的就业及以后的招生。(3)一些专业书籍和参考资料的实用性不是很强。有些学生抱怨“学校学得都没用,现在用的学校都没教”。有必要在教学中增加一些该领域新的研究方向的介绍,拓宽学生的知识面。(4)师资缺乏,实验室建设有待加强。在一些高校中,承担信息与计算专业课程教学任务的老师要么是计算数学专业出身,要么是计算机类专业出身,仍然缺乏一支掌握信息与计算科学技术的强有力的师资队伍[2]。

我院从2003年起开始招收该专业本科生,从2007年起有毕业生走向社会。通过几年的教学实践,笔者积累了一定的教学经验。本文就信息与计算专业一些专业课程的教学问题、教学策略,以及教学理念等方面的内容阐述自己的观点。

1 强化数学基础,充分发挥本专业的数学优势

信息与计算科学专业是由信息科学、计算科学、运筹与控制科学等学科交叉渗透而形成的一个新的数学类专业。该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”[3]。信息与计算科学专业可以培养学生的计算素养、信息素养与高度的抽象思维能力。该专业要求学生具有较好的数学理论基础,能够利用数学理论解决信息科学领域中的实际问题。对本专业的学生来说,数学理论、基础知识的学习是十分必要的。因此做好该专业的数学教学工作,为学生打好数学功底就显得尤为重要[4]。

以《数值分析》的课程教学为例。该门课程在信息与计算科学的专业课程中占着举足轻重的地位。《数学分析》、《高等代数》和《常微分方程》为该门课程的必修先行课程。如果学生在学习这些先行课程的时候,能够很好地掌握、理解基础数学理论与知识,那么他们在学习《数值分析》的时候,必将事半功倍。笔者在讲授《数值分析》时,首先从具体问题的实例出发,以数学描述为切入点,逐步引导学生抽象出基本概念与结论。在这一方面,信息与计算科学专业的学生往往优越于计算机专业或其他工科专业学生。这是因为他们具有更为扎实的数学基础。而且,信息与计算科学专业的学生往往具有非常好的逻辑思维能力,这使得他们能更为深入地理解相关算法与程序,而这也是与扎实的数学基础密不可分的。

2 注重师生互动,选择启发式教学

在教学过程中,强调以教师为主导,以学生为主体,采用知识接受式和问题讨论式相结合的教学方法,尽量让课堂教学充满活力,把知识讲“活”。在教学中,变教师讲,学生听的“问题-结论”教学方式成为“问题-探讨-结论”教学方式。要教会学生如何思考,如何分析,如何探索,使学生能“举一反三”、“触类旁通”。尽量激发学生的潜能,激发学生的兴趣和求知欲望,在讲课过程中提出一些启发性、探索性的问题,学生始终处在积极思考的状态之中,充分调动学生学习的主动性与积极性;努力发现学生创新思维的闪光点,鼓励学生敢于发表不同的意见,实现师生互动,教学相长。此方法为学生提供了一个良好的学习环境和条件,能充分发挥学生的独立思考和开拓精神,培养应用和创新意识,锻炼和提高他们解决问题的能力。

以《矩阵计算》教学课程为例。笔者在教学过程中往往会有计划地组织一些讨论课,课前要求学生预习,把教学内容分解成一系列的问题,并抓准学生容易出错或难于理解的问题。先在课堂上让学生发表自己的理解与思路,然后进行讨论,为学生提供一个思想摩擦的环境,以拓宽学生的视野。例如在讲解“隐式重新开始的QR算法”这一部分内容时,首先要求学生考虑:为什么要采用隐式重新开始技术,好处在那里,理论依据是什么,算法的主体框架是怎样的,程序上如何具体实现等一系列问题。通过学生主动思考这些问题,激发了学生的学习积极性,变学生被动学习为主动思考,使得原本复杂困难的内容变得简单起来,提高了教学效率。

3 抓实践环节,培养学生的实际动手能力

理论教学与实践是人才培养的两个重要环节,两者既有区别,又有联系。在强调基础理论的同时,更要将理论与应用实际紧密结合起来。以《数学实验》课程教学为例。在每次上机之前,我们都要求学生事先预习相关内容,明确上机内容、实验目的,编制好程序,并要求学生及时观察记录实验结果。为了提高实验效率,我们在进行实验设计时,做到学生每人一台机器,独立操作,指导教师主动巡回指导,根据上机过程中出现的问题与错误,及时给予纠正。写实验报告是提高学生分析综合能力的一个重要环节,能起到对课堂教学内容消化理解,加深拓宽知识面的作用。同时,教师可以通过结合课程基本理论,直接面向实际应用的授课方式,既可以向学生传授基本理论知识,同时又培养了学生良好的动手、动脑能力,起到事半功倍的效果。此外,结合本专业特点,加强实验室软、硬件建设是加强学生实际动手能力的必要条件。为此,我院已建立了一个专业实验室供本系学生进行数学建模、科学与工程计算、数学实验教学等活动。

4 多媒体教学与黑板教学有机结合

和传统教学模式相比,多媒体教学有着明显的优点,运用后可提高学生学习的主动性和积极性。多媒体教学是一种新的教学手段,它提供了丰富的教学资源和良好的教学环境。信息与计算专业的许多专业课程都离不开多媒体教学,通过精心制作的多媒体课件,复杂难懂的专业知识变得生动有趣。在有限的课堂教学时间里,可以给学生提供最大的信息量,有利于突出重点、化解难点,深入浅出得讲解知识。

而现在的多媒体教学缺少了教师的热情参与,既不利于学生阅读,又增加了学生视觉上的负担,对学生的自主学习很不利。在课堂上,教师关注更多的是多媒体的操作,而弱化了对学生的知识掌握和技能培养的信息反馈;学生关注的是屏幕上所演示的内容,教师只是一个多媒体的操作者,人际化的师生情感交流被冷冰冰的人机对话所取代,教师也便将课堂拱手让给了多媒体,使得师生互动成为一件较为困难的事情。

为此,笔者认为多媒体教学只是教师授课的教学手段之一,应和黑板教学有机结合。两种教学手段都具有其各自的特点和独特的功能,在教学中它们是相互补充、取长补短,相辅相成的关系。

5 科研与教学相辅相成,缺一不可

同其他专业建设一样,科研成果的质量与数量、教学质量的好坏,是衡量信息与计算科学专业建设与发展的重要指标。但是,与某些学科相比,数学论文的发表周期相对较长,成果出得较慢,这使得到学数学教师的科研压力相对较大。因此,在教学与科研的双重压力下,如何处理好科研与教学的关系就显得尤为重要。笔者认为,科研与教学是相辅相成、缺一不可的,科研、教学的共同目的在于提高教育水平与人才培养标准。

一方面,科研对教学工作是大有好处的。在高等学校,教学是必要的要求,科研是充分的要求。科研反映了教师对本学科清楚不清楚,教学工作如果没有科研作为底蕴,是很难做好的。教师教书育人,应该要有自己的见解,对教学内容需要深入理解,这是建立在深厚的专业理论基础之上的。为此,教师必须搞科研,才能增长学术水平;教师水平的提高,要靠自己的科研工作。

另一方面,教学对科研也大有帮助。(1)教学实践能使自己对基础理论更加融会贯通。(2)教学不但可以熟能生巧,为研究创造更多的可能,而且让教师增添了许多体验发现与发明的始末的机会,在这种体验中可以增强探索能力,把握探索特点。(3)课程开发是高等学校教学的一项基本任务,同时,这也应是教师科学研究的一部分,更广义地说,教学研究可视为科研的一部分。

6 精心选用教材

信息与计算专业课程的教材选用,应以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点,体现以应用为目的、理论必需、适度够用的原则,从实际问题入手,将数学的思想和信息、计算机应用有机结合起来。建议使用全国高校使用量最大,或国家评定的优秀教材。如清华大学出版社的《数值分析》、《C程序设计》,北京大学出版社的《数值线性代数》,高等教育出版社的《微分方程数值解法》等。

总之,信息与计算专业的专业课程教学,仍需要大量精心细致的工作,还有许多值得研究和探讨的地方。上述几点仅为笔者的个人教学体会,有待于在今后的教学实践中进一步充实与完善。

[参考文献]

[1] 白峰杉.办好“信息与计算科学”专业的思考与建议[J].中国大学教学,2003,(3):12-13.

[2] 梁小林.信息与计算科学专业现状与发展的研究[J].数学理论与应用,2002,(4):25-26.

[3] 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,2003,19(1):6-10.

信息与计算科学篇2

【关键词】 信息 计算机科学技术 综合分析

信息与计算机科学技术在现代社会发展中有着极其重要的推动作用,当前,以信息技术和计算机科学技术应用为代表的网络化、智能化社会发展已经深刻影响到社会的各行各业、方方面面之中,因此,其发展与应用也更加受到人们的关注与重视。

一、信息与计算机科学技术概述

信息技术主要指的是运用电子计算机网络技术对现代信息进行生成、处理以及传输分析等。其中,被生成处理的信息是人们将自身对客观物质世界的认识通过数据表现出来,并且在此过程中有着严密的准确性,以确保实际生活中的突发状况。信息传输是依据数据运动的规律来进行的,从哲学上来说,信息也属于一种客观物质存在,是事物运动的方式与状态,作为描述客观物质世界的一种存在。信息与计算机科学技术之间是相互联系、相互影响的有机统一关系,由信息技术与计算机技术两门科学组成[1]。其中,信息科学主要研究方向是信息的获取、传输、处理等,而计算机科学则是重点研究数据计算方式、分析以及软件实现等,两者之间既有区别也有联系。随着计算机科学的不断发展,信息技术也得到了相应的发展,从而更好地为人类生活水平的提高服务。

二、信息与计算机科学技术的综合分析

2.1信息与计算机科学技术的实施

信息科学不仅研究信息的本质、性质等,人类信息的获取、传输、处理、转换、利用等也是其研究的重要组成部分;除此之外,还重点在于研究各种新式信息技术与计算机科学技术设备,从而推动自动化、智能化发展进程,将人力资源从自然力的束缚中解放出来,从而更好地帮助人们去认识和改造客观世界。信息与计算机科学技术都重视数学思想以及数学方法的应用,通过研究数学原理,从而达到推动信息与计算机科学技术进步的目标。因此,为了更好地实施信息与计算机科学技术,需要相应领域的广大同仁不断提升自身的数学素养,增强自身综合素质,从而更好地促进信息与计算机技术的发展。

2.2信息与计算机科学技术的展望

信息与计算机科学技术是密切相关的,计算机科学技术的发展是信息技术发展的主要推动力,而信息技术发展又同时能够促进计算机科学技术的革新,两者相辅相成不可或缺,这是经过长期以来实践检验的真理,二者的发展对整个人类社会经济、科技的发展有着极其重要的意义[2]。当前,信息与计算机科学技术发展应用已经成为人类社会向前发展的主要动力,而面临人类更高的要求,在农业信息化发展中、在全球通信一体化发展中、在自然灾害预测中以及航空航天事业发展中都有着极其深远的影响。而在人们的实际生活中,智能化家居生活是信息与计算机科学技术发展的重要方向。因此,信息与计算机科学技术在未来的发展中有着不可或缺的作用与影响。

2.3推动信息与计算机科学技术的发展策略

目前来说,信息与计算机科学技术的发展还存在着不足,例如安全管理存在隐患、智能化水平低、创新力不足等。因此,笔者提出了以下几点发展策略:

1、强化管理控制。当前社会,信息安全与网络安全问题正在日益凸显,这需要我们重视信息与计算机科学技术从业人员素质的提高。一方面,需要让从业人员遵守各项规范,重视信息安全管理,建立相应的安全管理体系与制度。另一方面,则需要更深入地应用安全技术,例如防火墙技术、信息加密技术、访问限制技术等,以更先进的手段来强化信息安全管理,防止黑客攻击等非法行为;对于软件要及时升级更新,修补软件漏洞,从而提高信息安全水平[3]。

2、提高智能化水平。进一步提高智能化水平,这需要更高效的应用结构创新技术,让智能化设备具备人脑的部分功能,依据相应的程序数据能够自主开展操作,从而在一定程度上解放人力资源,提高人类生活水平,提高资源利用率,节约时间成本。

3、促进创新。创新是促进发展的主要力量,在信息与计算机科学技术发展过程中,创新力的增强是必不可少的。这需要技术人员加大技术攻关力度,不断通过更高级的技术水平来实现信息技术设备的更新与发展,提高综合性能,从而促进全行业的信息化、智能化发展。

三、结语

对信息与计算机科学技术进行综合研究之后,可以明显地发现其对人类社会发展的重要作用。然而,高新技术的应用也需要逐步普及到普通人民的生活中,从而达到提高整个社会发展水平的目标。

参 考 文 献

[1]王阳阳.试析信息与计算机科学技术的综合研究[J].科技与企业,2014(04):104.

[2]孙花.分析信息与计算机科学技术的研究[J].黑龙江科技信息,2014(36):153.

信息与计算科学篇3

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。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号: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。[1]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,[2]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:

[1]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.

[2]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才培养模式的研究与实践[J].大学数学,2008,24(2):3-5.

信息与计算科学篇4

自我分析

在进行职业规划之前得需要对自己进行准确的定位,对自己进行各方面的分析,这样才可以把自己摆在一个合适的位置上,这样就会更加有利于我们以后的发展。在进行自我分析的是侯,我清楚的明白自己是一个什么样性格特点的人。我是一个既内向同时又兼属于外向的人。有的时候,我喜欢一个人静静的呆在角落里,听着淡淡的音乐,看着甜甜的小说,感受着阳光洒在我的每一寸皮肤上,享受着阳光的跳跃,聆听着这一切的美好,;而有的时候,我喜欢散步,在散步中沉思、总结;感受着思维的跳跃,捕捉着灵性的闪光。耐性,我的特色;坚持,我的写照;沉默,同样也是我的代名词。不管做什么,我有着阿Q般的主动心态,很多时候我会从好的方面去想,即使是再困难我也很阿Q,一句话,就是我的心情很阳光。

专业的就业方向及就业方向

我所学的是信息与计算科学专业。这个专业是好还是不好呢,也就众说纷纭吧。在我看来,每个专业也无所谓好无所谓不好,主要就看你自己怎么学了。对于我们这个专业来讲,如果我们把这个专业的缺点——散而不精——弥补上再与它的有点相结合起来,那就prefect了。说实话,这是一门基础性的学科,以后的就业方向主要就在企事业单位,高科技部门,高等院校,银行,行政管理和经济管理部门,从事科研、教学和计算机应用软件的开发与管理工作……在就业中,我最看好的就是软件工程师了,进入IT行业就是我们未来最准确的方向,而IT行业的发展空间在中国是不可以限量的。中国的信息产业正在逐渐的发展起来,外国的投资不断的加入到中国的市场中来,这就是我们国家的IT行业具有无可厚非的发展前景,但同样的是,我们国家在这方面的人才很缺少,现在很多的毕业生不能很好的和国家的市场需求相对接,这就使得我们的IT也还有很长时间才能很好的发展起来,这时候对于我们来说就是很好的机会,但是这个机会的关键再与我们能不能抓住,抓住的关键在于我们在大学中所培养出来的能力是不是和国家的需要相吻合。在对于我们在校的学生是一个很大的挑战,因为我们不仅仅学的是老师讲的那些,更多的东西需要我们自己来学习。我们这个专业还有一个好的出路就是考研。考研是现在的热潮,我们的专业考研是有一定的优势的,到时候再进行选择,到时候的选择范围很多,我们的发展空间也就这是多维的空间的了。这就是我们专业的整体情况。

职业选择分析

一、总体分析

在经过了自我的分析,大概已经知道自己适合在什么方向上发展了;再通过对所学专业的分析,我就可以更加明确自己的职业方向了。在总体上,我准备要分三步走:首先,我要做一个高级软件工程师;其次,我要去高层管理层次发展;最后,我要做一名国家公务员。这就是我的总体计划。

作为一个公务员可以说是是我很长时间以来的梦想。因为在小的时候看武则天的时候,觉得她很伟大,就想像她那样成为一个公职人员,而现在更加坚定我的这个想法,是在看到我们国家的这几代领导人,尤其是总书记在地震时候亲赴现场的场景,他们在为了我们国家的进步发展做努力的时候更是感受深刻。看到他们所作的这一切,我想他们累并且快乐着,为人民服务,是他们的职责,我也要让他成为我的职责,成为人民的公仆。其次,我会向公司的管理层次进军,这个是为了锻炼我的领导以及管理能力,在实践中锻炼自己这方面的能力,还可以在深入到金融行业的内部进行充分的了解,渗透到行业中去,可以为以后再进行政策决定的时候果断而准确。最近的职业梦想就是成为一个高级软件工程师。这个职业和我的专业差不多是对口的,而且我也很喜欢这个行业,总觉得编程序是一种很神奇的东西,尤其是看到别人在用我自己设计的东西觉得更高兴。这三个平台的跳跃与编织将会是我一直所追求的。

二、主要职业分析

1. 高级软件工程师职业定位

高级软件工程师是IT行业中最重要的岗位。,它是根据开发进度和任务分配,完成相应模块的软件设计、开发、编程任务;进行程序单元、功能的测试,查处软件从在的缺陷并保证其质量;进行编制项目文档和质量记录的工作;维护软件使之保持可用性和稳定性。它是一个系统的过程,需要经过市场的需求分析,软件测试、软件维护等程序。主要从事软件项目开发。

2. 职业的背景及发展前景

信息已经成为各个国家发展的重点,同样,它也在我们国家有很大的发展空间,我们现在和其他国家的联系越来越密切,越来越多的外商在中国投资IT,使得我们的发展有了更广大的空间,但是,与我们的IT行业发展不相匹配的是,我们这方面的人才很少,尤其是企业所需要的人才更是稀缺,这方面的技术人才、高级管理人才都有很大的缺口,供不应求,也就是我们在这行业的前景是相当可观的。中国的发展潜力是不可以估摸的。

3.职业所需的基本技术和素质

高级软件工程师需要掌握编程开发工具,数据库,网络协议IP,软件协议与CMM,计算机英语。软件开发工具是程序员的立身之本,掌握几种编程工具对我们以后的发展更是有很大的帮助;数据库对信息产业也是很重要的,很多程序是以数据库的数据为中心,掌握关系型数据库的关键元素就变得尤为重要了;互联网普及到今天,如果对互联网的支撑协议IP协议没有很好的掌握就很难在IT行业立足,最早的客服机构到今天的WEB Services,都离不开以IP协议为基础的支持;工程化得开发控制成为软件系统成功的保证。

软件工程师要有较高的英语读写能力以及交流能力,较强的思维思维能力,分析判断能力,为人诚恳,有敬业精神,优良的沟通能力,以及一定得团队协作能力,还要有强烈的好奇心和主动地学习精神,这是软件工程师应该具备的基本素质。

未来三年的行动计划

在经过具体的职业分析,我明确清楚地知道我所选择的这个行业将带给我的是什么,同样,我将会回馈给社会的是什么。现在一座明塔已经摆在了我的面前,现在的关键就是要赶紧完善自己的羽翼,准备开始搏击长空。现在的我就是要准备搏击上空的工具,这个就是我大学四年所要做的事情。

1. 大二的时间。

在大二的时候,我要选择计算机组成原理,和计算机应用技术。因为要学好以后课程,就必须把这些基础打得很坚定。我要把计算机的构造、工作原理、基本的软件应用都掌握好,别看他很简单,但他在以后的应用中会发挥很大的作用。在学习这些课程的时候,我还会从藏书楼借回来一些这些方面的书籍,主要是软件方面的,但是要想在这个行业中长久稳定的立足,就需要我掌握些网络等其他计算机领域的知识,在时间不起冲突的情况下,我会去旁听计算机专业的课程,进行实践操作,还可以去北理取点经。这是我出不定的计划。对于我们的专业课,我们现在学的是C语言,C语言是一种很灵活的程序语言,当然还有更好的语言——JAVA。现在就有很多家公司招收这种语言的工程师,我也准备要学习这门语言,毕竟它具有更好的应用。所有的计算机语言都是相通的,这就会使我学习新的语言带来很多便利。在进行语言学习的时候,更多的把时间用在上机进行实践操作上,还会在网上找一些视频材料来辅助学习。把所有挡住我步伐的门槛都迈过进行学习。这学年我还会去考计算机二级证。

2.在大三上半学期。

我主要的活动就是进行实战演练。我会去找这方面的兼职。毕竟在实际中的收获才是最大的。那个时候,我就可以好好的请教别人了。到时候我就会了解一些过去的软件开发的实际操作过程,把这些东西都具体化。多关注这行业的现在及未来发展的发展状况。还有就是我会在这学期的时候学习两种数据结构,熟练的掌握SQL的基本语法。

3.在大三下学期的时候。

在这个阶段我们的课程就更加紧张了,我们的专业课的实用性也更高了。在这学期我会开始看一些管理方面的书籍了,还有就是涉猎法律知识,我想在以后稳定的发展,就要建立我的知识结构。让他成为多维空间发展。在这个时候我就要着手准备软件工程师的考试了。这是我最主要的任务了。

结语

信息与计算科学篇5

关键词:信息与计算科学;课程群;建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)38-0215-02

随着我国高等教育改革的逐步深化和教育水平的不断提高,有效地促进了高等学校教学质量和学生综合素质的提升。在这一教育改革进程中,课程群教学模式的建设与实施为这些成果的取得做出了重要贡献。信息与计算科学专业作为理论基础与实际应用相结合的交叉专业,由于发展时间较短还存在人才培养模式与社会需求不匹配的状况。为更好地提高信息与计算科学专业的教学质量,培养适应社会发展需求的专门人才,文章从高等学校课程群的内涵、建设目的与原则出发,探讨信计专业课程群建设的思路与策略。

一、课程群的内涵、建设目的与原则

1.课程群的内涵。课程群作为内容联系紧密、内在逻辑性强,在同一范畴内培养学生能力的课程的有机整体,通过制定合理的课程门类、开课顺序,使得专业教师能够从培养目标层次把握课程内容的分配、实施和技能实现等教学任务。同时,按照课程群由简到难、由窄到宽开课顺序安排教学工作,容易让学生对本专业的课程设置有一个整体的认识和把握,有利于学生学习主观能动性的调动。

一般情况下课程群由三门以上专业课程所构成,应具备以下三个基本特点:首先,课程之间不能具有重复性,各知识点也要具有相应的独立性、离散性,同时又做到相辅相成、协调统一,以便保证教学实践和技能培养的连贯性。其次,课程群在建设过程中要保证在组织、内容以及结构等方面符合高校教学的相关规定,使课程群具有良好的技能属性,保证教学目的的明确性,提升教学培养的方向性以及课程开放性水平。最后,课程群还要对课程个性概念进行弱化,提升技能培养水平,加强课程内容间的融合水平及关联性。

2.课程群的建设目的与原则。课程群建设的目的在于,通过集中人力、物力加强对专业课程的研究、制定合理的分类标准、开课顺序,在提高教学质量的基础上对学生的专业素养和专业技能进行持续训练,为培养具有专业技能的合格人才奠定基础。

为达到这一目的,并保证课程群建设的合理性与科学性,在课程群的建设过程中应遵循以下五个原则:(1)要保证课程群的设置能够推动教学计划的构建与实施;(2)要能推动教学改革和教学内容的优化及整合,以便较快地提升教学效果;(3)要确保能够加快教材建设以及其他资源之间有效建设;(4)要有利于对学生整体素质以及实践技能的有效培养;(5)要能够促进学生就业水平的提升。

二、信息与计算科学专业课程群的建设思路

首先,信息与计算科学专业课程群的建设应与本专业的人才培养目标相适应。信计专业致力于培养具备良好数学素养,掌握信息与计算科学理论,能够综合运用专业知识解决问题,适应社会需要,能在科技行业、教育界以及经济部门从事研究、教学、开发、应用或管理方面事务的复合型人才。因此,本专业的课程群建设要涵盖人才培养所必需的基本技能课程和基本训练课程。基本技能课程应包括计算机语言、数据库、计算机网络等;基本训练课程应包括数学实验、数值分析和数学模型等课程。

其次,信计专业课程群的建设要注重对学生专业核心技能的培养。在教育中知识从来都只是载体,专业教育培养目标的核心是“技能”。毫无疑问信息产业对人才的需求首先是基本的技能,包括C语言编程的基本能力,Java语言也要了解,还要有良好的数据库和计算机网络知识等。要培养学生的这些技能,应加大课程群中关于基本技能课程和基本训练课程的实践教学内容,因为加强实践是提高学生技能水平的重要手段。技能训练要勤动手,教师过多的讲授并不总是有良好的效果。

最后,信计专业课程群的建设要能够为学生将来走向工作岗位提供一定的知识储备。这要求课程群的建设要有一定的开放性,课程内容要与时俱进,并能根据信息产业的发展不断调整课程群的侧重点,以适应市场对人才的需求,增开诸如“信息挖掘”和“信息安全”等方面的课程对学生就业无疑是有益的。

三、信息与计算科学专业课程群建设的策略

1.基础课课程群的建设。信息与计算科学专业应重视培养学生宽厚的数学基础,其基础课群要包括以下三种基础课程:(1)数学基础课程,如数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率统计、离散数学等;(2)计算机技能和训练课程,如计算概论与高级语言、数据结构、数据库、计算机网络;(3)基本训练课,如数值分析、数学建模、数学实验等课程。通过开设这些基础课程,学生的思维推理能力、分析能力、编程能力以及数学建模能力等将有显著提高。

2.加强课程群教学团队的建设与完善。要从根本上提升教学质量,不仅要对课程进行完善,还需要对教学师资队伍进行优化。而只对离散数学、数据结构、数学建模以及复变函数论这四门课程来说,需要配备20人左右的教师队伍,其中教授四人、副教授八人、博士学位教师四人、校级教师两名、学术骨干一人以及具有学科交叉背景的教师四人。同时还要保证这些教师不仅要具有现代化的教学理念、良好的学术思想以及开放意识,还要具有严谨求实和教学质量意识等。同时还要对师资队伍年龄结构进行优化,进而保证课程群建设能够顺利进行。

3.课程教材的整合以及优化。教材是教与学的重要载体和媒介,直接影响到教学的质量和成效。教材建设是提高高校教学质量、体现教学改革进程的重要标志。本专业基础课和专业课在教材选用方面,要求使用和引进权威、能反映学科发展前沿的优秀教材。专业基础课、专业课选用的教材,优先选用获国家或省部级奖的优秀教材或选用目前通用的、各校反映较好的教材,保证所选教材质量。

此外,由于信息和计算科学专业课程群内会涉及到较多的课程,并且这些课程间可能存在内容重复、实践环节不足、需要花费大量的课时进行讲解,因此各高校一定要对以往的教学大纲进行有效的修订,并根据专业以及学生的实际情况制定相应的教学计划,对不同课程间重复以及交叉的内容进行有效整合与优化,进而保证课程群的专业性以及基础性。同时,还要对各门课程理论教学课时与实践课时所在总课时的比例进行调整,进而保证课时能够被合理划分,更好地对学生进行有效的培养,而这样一来,不仅使理论知识与实践能够进行有效结合,还对学生自身技能进行了培养。此外还需要注意的就是,课程群的设置一定要与学生实际的认知水平和规律相符合,保证知识结构得到优化,还要尽可能地对专业特色进行凸显,这样不但使各课程之间的关系进行了有效融合,还能从根本上提升学生自身处理问题以及解决问题的能力。

4.对传统教学模式和方法进行改革。大数据时代的到来,使得信息技术以及计算机技术在日常生活、工作、生产过程中应用越来越广泛,因此这也就要求学生不仅要具备良好的理论知识结构,还要求学生具有一定的实践能力。因此,在实际教学过程中,就可以使用三结合、四训练以及五注重方式来进行教学,其中三结合就是指,教学内容和上机实践进行结合、课堂教学与事例相结合以及课程设计和培养创新能力进行有效结合;而四训练中包含了对基础、技能、综合以及开发训练四个方面;五注重就是从五个方面对传统教学模式和方法进行调整,首先,可以充分利用教学情景的构建来对学生的学习欲望进行激发。其次,利用问题设置来对学生发现问题的能力进行培养。再次,通过适时的引导来对学生自身解决问题的能力进行培养。最后,要设置相应的合作项目让学生合作能力和水平得到提升。最后,注重对学生创新意识进行培养。因此在教学过程中,教师就可以根据学生的实际情况,来选择最为合适的教学方法,如,启发式、互动式以及研讨式等教学方法,而通过以上方法的有效使用,能够最大程度地突出学生自身的主体地位,使学生本身的主观能动性得到激发,而这样一来不仅能够对学生的综合能力等进行培养,还能有效提升学生整体的素质和水平。

5.加强对学校课程网站的建设。在基础课程群建设过程中,课程网站是其中不可缺少的一项资源,它不但可以有效实现现代化的教学思想以及理念,还是推动教学模式和教学方法改革的载体。因此学校一定要对课程网站的建设进行重视,进而实现线上学习和交流,更好地为学生的学习提供一个良好平台。

四、结论

综上可知,信息与计算科学专业课程群的建设是我国高等教育改革的重要环节,是提高教师教学水平、学生学习效率的有效途径,是培养适应社会需求的专业人才的有利保障。因此,深入研究新形势下社会对信息与计算科学专业人才的需求状况,正确把握信息与计算科学专业课程群的建设目的和原则,明确课程群建设的思路,采用切实可行的实施策略,建立完善的课程群教学制度,将有效地提高教学质量,培养更多符合社会需求的专业人才,从而推动信息与计算科学专业的不断发展。

参考文献:

[1]张丽萍,刘东升,林民,等.“课程群”教学管理体系的建设与实践[J].内蒙古师范大学学报:教育科学版,2013,26(3):61-64.

[2]孙昌立,赵艳芹.以课程群建设为目标的操作系统实验教学研究[J].中国电力教育,2014,(6):131-132.

[3]高琰,唐Q,刘丽珏,等.智能科学与技术专业课程群建设与实践[J].计算机教育,2015,(18):44-45,52.

信息与计算科学篇6

关键词:信息与计算科学;学习方法

信息与计算科学专业涉及科目较多,交叉课程也比较多,如何高效学习笔者认为应从两方面做起:一是对课内专业知识的积累;二是对课外创新项目实践。学好课内专业基础理论知识是搞好课外创新实验项目的基础和前提;反之,创新实验项目是对课内所学专业知识的具体实践和运用。

一、学好课内专业知识的方法

对于课内专业知识的积累来说,比如数学分析、高等代数、概率论与数理统计、常微分方程、数理方程、信息论、数据库、计算机图形学、计算机程序设计等,要想最大限度地提高效益和收获知识,在课堂上必须培养卓有成效地听课和记笔记这一基本习惯,并且在课后及时认真复习。

(一)高效率听课。听课是整个理学学科学习过程链条上的中心环节,是获取书本知识的主要阵地。竭尽全力地听好教师的课堂讲授,是赢得优异学习成绩的重要基础和必要条件。要想听课效率较高,就必须在听课前要有充分的准备。 首先,充分复习前一节课的内容。课程内容前后章节具有连贯性,衔接性和穿插性。只有对前一节课的基本概念、定理、方法深刻理解和牢固掌握,才能在听后一节课时具有坚实的基础,从而从容不迫、左右逢源。其次,预习好本节课即将讲授的内容。听课前认真预习本节课即将讲授的内容,标记出自己的疑难点,使自己在听课时一目了然,心中有数,胸有成竹,从而更加清醒主动,全面周到,富有成效。

(二)高效率笔记。记笔记可以储备资料,积累素材。尤其是对于我们信息与计算科学这一理论性很强的专业来说,记笔记可以为课后复习、考前应试和将来深入钻研,储备充足的资料、积累丰富的素材。 记笔记有助于听课时集中注意力。专心致志地详细记笔记,就会高度注意听取教师讲述的每句话语和在黑板上书写的每段文字、每个公式,从而就顾不上走神去想其它事情,也不会被外界干扰所吸引而转移注意力。

(三)课后及时高效复习

学过的课内理论知识如果不科学而有效地进行复习,就可能很快被遗忘。要牢固掌握,形成能力,复习必须有章可循。首先,课后应该及时回忆 学过的新知识,如同“过电影”。及时复习是一种积极主动的习惯,须高度集中注意力,把学过的知识在头脑中“再现”一遍,从而巩固所学知识。其次,要想牢固掌握所学知识,必须经常定期复习。即使是复习过的内容仍须定期巩固,但是复习的次数应随时间的增长而逐步减小,间隔也可以逐渐拉长。从时间安排上,可以当天巩固新知识,每周进行周小结,每月进行阶段性总结,期末进行全面系统的总复习。每单元进行知识梳理,每章节进行知识归纳总结,必须把相关知识串联在一起,构建知识结构,形成知识网络,达到对知识的整体掌握。

二、搞好课外创新项目的实践

(一)培养创新实践意识和能力。首先,作为信息与计算科学的学生,要对创新实践项目充满浓厚的兴趣,要敢于实践,勇于创新,在解决实际问题中提高自己的创新实践能力。课余时间,要积极听取本专业学术相关的专题讲座,扩大自己的视野,使自己获得相对多的信息量,更加深入地了解信息与计算科学的发展前景。 其次,我们可以到本学院的实验基地,练习使用matlab、sas或lingo软件编写相关程序解决工程作图,实验数据或时间序列等拟合、插值问题。也可以根据自己的兴趣、爱好设计一些短小精悍的算法,编写一些C、C++、Java小程序,以提高计算机编程解决实际小型实际问题的能力,为参加校级或省级ACM程序设计大赛和计算机综合技能大赛打下坚实的基础。

(二)积极参加数学建模竞赛。积极参加数学建模竞赛是搞好课外创新项目实践的关键,参赛应注意以下两点:

1.数学建模竞赛要用到数学知识,但与纯数学竞赛不同;用到计算机,甚至离不开计算机,但却不是纯粹的计算机竞赛。它涉及物理、化学、生物、医学、电子、农业、管理等各学科、各领域的知识,但也不是这些学科、领域里的纯知识竞赛。它要用到各方面的综合的知识。参赛选手不只是要有各方面的知识,还要驾驭这些知识,应用这些知识处理实际问题的能力。

2.尽量熟悉数学建模的常用方法:数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法;线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题;动态规划、分治算法、分支定界等计算机算法;模拟退火法、神经网络、遗传算法,蚂蚁群算法,免疫算法;数值分析算法 ;网格算法和穷举法;图象处理算法等。不一定要求这些方法都弄透弄懂,但至少要了解,遇到具体实际问题时要有意识的去运用。

参考文献:

[1]傅芸祖.信息论基础理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2011.

信息与计算科学篇7

信息与计算科学专业培养目标

本专业培养具有高尚的道德情操、坚实的理学基础、良好的算法设计素养、满足国家和社会重大需求的领军人才。专业秉承“厚基础、宽口径、重交叉、强创新”的理念,培养学生坚实的数学基础和严谨的数学思维能力,熟练的算法设计和数据分析能力。通过对学生进行系统的专业知识传授和科学研究训练,提升学生的科学计算能力,激发学生的创新意识,培养学生基于信息与计算科学基本理论解决应用问题的能力,特别是在人工智能、大数据、金融、计算机及工程等领域通过实际计算解决应用问题的能力。

信息与计算科学专业就业前景

1.继续深造:由于信息与计算科学专业的毕业生不仅具有扎实的数学基础和良好的数学思维能力,而且掌握了信息与计算科学的方法与技能,受到科学研究的训练,因此继续深造的可选择领域将变得非常广泛。

2.高等院校、科研单位:信息与计算科学专业的毕业生可以在大专院校和科研单位从事教学和科研工作,他们可以继续从事信息科学与计算数学的教学和研究工作,也可以凭借其出色的数学建模能力和计算能力解决实际应用问题。

3. IT企业:信息与计算科学专业的毕业生进入IT企业是一个重要的就业方向,它们可以在这些企业非常高效的从事计算机软件开发、信息安全与网络安全等工作。

信息与计算科学篇8

随着通信技术和因特网的快速发展,随着国家党、政机关电子政务网络的普遍建设和应用,计算机网络中涉及国家机密的信息安全面临极大的威胁,已经成为敌对势力窃取的主要目标。信息安全的目标就是要保护信息免受各方面的威胁,以确保业务的持续性并尽可能减少损失。信息安全具有保密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性等主要特性。

信息安全学科是由数学、计算机科学与技术、信息与通信工程等学科交叉而形成的一门综合性学科。目前主要研究领域涉及现代密码学、计算机系统安全、计算机与通信网络安全、电子商务/电子政务系统安全等。[1]

当前国内对信息安全人才的需求量特别大,主要的需求单位包括政府、工商、税收、电信、银行、证券、保险、军队、公安、政法、社会保障、电力、能源、民航、公路交通、科研与教育、信息产业和一般企业,等。

2000年,教育部首次批准武汉大学开办信息安全专业,在随后的几年中又先后批准(备案)了包括北京邮电大学、西南交通大学等在内的四十余所大学开办信息安全专业。目前我国已经形成了包括博士后、博士生、硕士生、本科生等在内的信息安全人才培养体系,并且已经培养出了一大批在国内外信息安全领域内有相当影响的高水平人才。但是与我国巨大的人才需求相比,信息安全专业人才需求缺口特别大。据2004年不完全统计,国内对信息安全专业人士的需要量高达30余万人,但是,国内从事信息安全的专业人才(包括博士后、博士生、硕士生)只有3500人左右。

由于我国的信息安全专业还是一个新办专业,其课程体系、人才培养模式等还处于积极探索阶段,近几年国家对设立信息安全专业的控制也很严格。因此,除了依托信息安全专业系统培养信息安全专门人才以外,在其相关专业设立信息安全研究方向,也是缓解我国信息安全人才需求缺口的好办法。

由于计算机科学与技术专业的知识结构、课程体系与信息安全学科的知识结构、课程体系比较相近,只需适当增加与信息安全有关的课程和实践环节,即可使计算机科学与技术专业的学生能比较系统地掌握信息安全的基本理论、方法和技术,以胜任信息安全相关工作,缓解我国对信息安全专业人才极度需求的现状,提高我国信息安全从业人员的整体素质和水平。

本文结合作者在哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院的教学工作,就如何在计算机科学与技术专业教学中引入信息安全学科有关内容进行了探讨,包括课程设置、实践环节设计、实验室建设等内容。

2课程设置

2.1课程设置原则

课程方案的设置要服务于人才培养目标。信息安全专业发展战略研究报告[1]中提出的信息安全专业的培养目标是:培养适合社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,拥有较高的思想道德修养、科学文化素质和社会责任感,具有扎实的数理基础、较好的外语和计算机技术运用能力,掌握信息安全的基本理论与技术、计算机与网络通信及其安全技术以及信息安全法律、法规等方面的知识,能运用所学知识与技能分析和解决相关的实际问题,具有较高的综合业务素质,具有较强的实践、创新与知识更新能力,可以在政府、国防、金融、公安和商业等部门从事信息安全产品的研发、信息系统安全的分析与设计、信息安全技术的咨询与评估服务、信息安全教育、信息安全管理与执法等工作的高级专门人才。

课程方案的设置要符合学科特点。信息安全是一个多学科交叉的综合性学科,其学科基础包括数学、密码学、计算机科学与技术、电子科学与技术、信息通信与通讯工程等学科的内容。因此,课程设置要涵盖上述学科的知识点,从而构成完善的知识体系。

课程方案基于哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业培养方案(2005年版)[2](以下简称原有方案)的课程体系进行设计,以体现计算机科学与技术学科基础,保持我校计算机学科专业的既有特色和优势。

2.2课程设置方案

根据原有方案的基本架构,设立公共基础与通识教育平台、学科与专业基础平台、学科与专业特色平台、学生自主选择平台四个课程平台,在每个课程平台下设置若干理论课和实践环节。公共基础与通识教育平台和学科与专业基础平台下的课程为必修课程。在学科与专业特色平台下,设有专业主干课和选修课(指定选修课和任意选修)。在学生自主选择平台下,针对学生毕业后的去向(就业、保研、考研),分别设置社会调查、部分研究生基础课程或数学、外语、政治选修课程。

参考全国高校本科信息安全专业规范[3]和相关高校计算机学院信息安全专业的人才培养方案[4],结合我校计算机科学与技术学科专业的既有特色和优势,我们可以对原有方案的课程体系作如下调整:

(1) 公共基础与通识教育平台下的课程保持不变。

(2) 对学科与专业基础平台下的课程进行调整,使其涵盖数学、计算机、电子、通信学科的基础内容。在原有方案中,已涵盖上述学科的大多数课程,只需增加“信息安全数学基础”、“通信原理”两门课程。

(3) 对学科与专业特色平台下的课程进行调整。专业主干课包括原有方案的“专业导论”、“计算机网络”,以及新增的“现代密码学”。在指定选修课的设置上,包含原有方案的“数据库原理”、“算法设计与分析”,以及新增的“信息安全”、“网络安全”。在任意选修课的设置上,包括原有方案的“软件工程”、“数字信号处理”、“嵌入式系统”、“多媒体技术”、“网络集成”、“Java与面向对象程序设计”,以及新增的“信息隐藏与数字水印”、“电磁防护与物理安全”、“信息内容安全”、“信息安全法律法规”、“网络程序设计”、“网络管理”、“Linux原理与应用”。

(4) 在学生自主选择平台下,设置“信息安全新技术讲座”。

表1给出了一个计算机科学与技术专业信息安全方向的课程设置方案。

3实践环节设置和实验室建设

信息安全是一个实践性很强的学科,为提高学生的实践能力和创新精神,信息安全专业必须加强实践环节的教学。除了理论课程中包含的课程实验以外,专业实践教学还包括独立设置的实验课程、课程设计、社会实践、科技创新、工程实践、毕业实习、毕业设计等多种形式。

(1) 独立设置的实验课程。包括原有方案中的“数字逻辑实验”、“微机系统与接口实验”和“计算机组成实验”,以及新增的“计算机网络实验”、“信息安全综合实验”、“网络安全实验”。

(2) 课程设计。可进行“嵌入式系统设计”、“计算机网络设计”和“信息安全工程系统设计”等一般性课程设计,也可以进行“程序设计综合训练”、“信息安全系统软件”等大型应用软件课程设计。课程设计可以在指导教师的组织安排下,由每个学生独立完成,或组成项目组协同完成。

(3) 科技创新。参加数学建模大赛、程序设计大赛、电子设计大赛、嵌入式系统大赛、科技创新或发明大赛、创新或创业设计大赛,撰写学术论文,等。

(4) 社会实践。进行社会调查活动,由学校(学院)提出可选的调查题目,学生利用假期进行社会调查活动,并按格式要求写出调查报告。

(5) 工程实践。主要是电子工艺实习,要求掌握电路原理图和PCB图的绘制方法、焊接与电路调试方法,提高实践动手能力。

(6) 毕业实习。联系实习单位或进入学校的实践基地,锻炼自己的独立工作能力。

(7) 毕业设计。结合科研项目和用人单位的要求,进行技术专题研究或工程设计。

表2给出了一个计算机科学与技术专业信息安全方向的实践环节设置方案。

我校建有黑龙江省实验教学示范中心――哈尔滨工程大学计算机实验教学中心,其下设计算机基础实验室、计算机硬件实验室、计算机软件实验室、软件工程实验室(ACM/ICPC程序设计大赛训练基地)、计算机网络与信息安全实验室、计算机技术创新实验室六个实验室,设备先进、管理规范、师资优良。

计算机硬件实验室可以为“数字逻辑实验”、“微机系统与接口实验”和“计算机组成实验”等实验课程提供场地、设备和师资。计算机网络与信息安全实验室可以为“计算机网络实验”、“信息安全综合实验”、“网络安全实验”等实验课程提供场地、设备和师资。计算机技术创新实验室和软件工程实验室(ACM/ICPC程序设计大赛训练基地)可以为科技创新活动提供场地、设备和师资。依托计算机实验教学中心和学院科研实验室,结合研究生导师的实际科研项目,可以开展课程设计和毕业设计工作。学校工程训练中心、校外实习基地、校外社会实践基地可以提供工程实践、毕业实习、社会实践的场所。

4结束语

信息安全学科专业是一个新兴的交叉学科,其发展潜力很大,各学校都在积极组织力量进行建设。本文基于作者教学实践,通过对计算机科学与技术专业培养方案进行适当调整,在计算机科学与技术专业教学中引入了信息安全学科内容,这对计算机科学与技术专业设置信息安全方向具有一定的指导作用。通过相关课程的设置、实践环节的设计、实验室的建设,可使毕业生在扎实的计算机科学与技术知识体系下较为系统地掌握信息安全基本理论、技术和方法,进而培养出具有计算机学科特色的复合型信息安全人才,这对改善我国信息安全专业人才极度匮乏的现状具有积极的促进作用。

参考文献

[1] 电子信息与电气学科教学指导委员会. 信息安全专业发展战略研究报告. 高等理工学科专业发展战略研究报告,422-437. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院. 哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业培养方案(2005版),2005.

[3] 北京邮电大学信息安全中心. 全国高校本科信息安全专业规范,教育部文件,2004.

[4] 武汉大学计算机学院. 武汉大学计算机学院信息安全专业培养方案,2006.

[5] 曲英杰,宋延强,马兴录. 关于在计算机专业引入集成电路涉及有关内容的探讨[J]. 计算机教育,2007,(2):63-65.

作者简介:马春光(1974-),男(汉族),黑龙江双鸭山人,副教授,博士,哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院网络与信息安全教研室主任、哈尔滨工程大学计算机实验教学中心副主任,研究方向:密码学、网络与信息安全。张国印(1962-),男(汉族),山东黄县人,教授,博士,博导,哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院副院长,中国高等学校计算机教育研究会理事、中国电子学会嵌入式专家委员会委员、黑龙江省计算机学会理事,研究方向:嵌入式系统、智能信息安全。武朋(1974-),女(汉族),黑龙江齐齐哈尔人,哈尔滨工程大学计算机实验教学中心实验师。

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