新一代人工智能發(fā)展背景下信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)

楊旭華

(黃岡師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,湖北 黃岡438000)

教育部1998年頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中以信息與計(jì)算科學(xué)取代了原來的計(jì)算數(shù)學(xué)及其應(yīng)用軟件、運(yùn)籌學(xué)等專業(yè)。經(jīng)過20多年的發(fā)展,全國(guó)已有400多所高校開設(shè)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)。根據(jù)“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)際、有側(cè)重、創(chuàng)特色”的辦學(xué)指導(dǎo)思想,各高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)都開設(shè)有十門以上基礎(chǔ)課程和一些專業(yè)方向課程,課程門數(shù)繁多,但是關(guān)聯(lián)不夠緊密,教和學(xué)都有相當(dāng)?shù)碾y度。

2017年7月國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,該規(guī)劃鼓勵(lì)各高校建立“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式,重視人工智能與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合[1]。2018年10月教育部發(fā)布的《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》中要求適應(yīng)新時(shí)代對(duì)人才的多樣化需求,深化高校本科專業(yè)供給側(cè)改革,及時(shí)調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)方案,科學(xué)構(gòu)建課程體系[2]。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)本身就是數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)等交叉融合的專業(yè),其培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生具備深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),也要求學(xué)生具備豐富的計(jì)算機(jī)實(shí)踐能力,在新一代人工智能發(fā)展的背景下,該專業(yè)交叉融合的優(yōu)勢(shì)更加凸顯,專業(yè)建設(shè)必須與時(shí)俱進(jìn),緊跟時(shí)代發(fā)展。

為提升信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的教育教學(xué)質(zhì)量,突出各高校的專業(yè)特色,擴(kuò)大課程教學(xué)的規(guī)模效益,進(jìn)一步減輕師生教和學(xué)的壓力,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)有必要構(gòu)建和完善課程群。

1 課程群的內(nèi)涵

課程群是指為完成某一教育目標(biāo),在知識(shí)內(nèi)容上相關(guān)的、可構(gòu)成完整課程體系的多門課程組成的課程群體[3],各門課程內(nèi)容之間有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。課程群建設(shè)是根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)將幾門課程進(jìn)行有機(jī)的整合優(yōu)化,加強(qiáng)課程之間的關(guān)聯(lián)和銜接,去除重復(fù)教學(xué)內(nèi)容,形成完整連貫的課程體系。不同于課程建設(shè)強(qiáng)調(diào)單門課程內(nèi)知識(shí)的嚴(yán)密完整,課程群建設(shè)更強(qiáng)調(diào)各門課程之間的相互促進(jìn)、相互配合、相輔相成,更強(qiáng)調(diào)整體效應(yīng),使學(xué)生能力隨著課程教學(xué)的推進(jìn)、加深、拓展而不斷提升,從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。

信息與計(jì)算科學(xué)是數(shù)學(xué)學(xué)科類的一個(gè)專業(yè),該專業(yè)開設(shè)了很多數(shù)學(xué)課程,而本科階段數(shù)學(xué)專業(yè)課程是從17 世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的微積分開始的,數(shù)量多、難度高。如果各門課程之間各不相謀,沒有相互配合、銜接,那么光是數(shù)學(xué)課程就很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo),基礎(chǔ)理論之間不能互相印證、引用,學(xué)生學(xué)完一門課程可能只停留在定義層面上,思維是割裂、片面的。因此,在信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)乃至整個(gè)數(shù)學(xué)類專業(yè)進(jìn)行課程的整合、開展課程群建設(shè)是非常有必要的。

2 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程建設(shè)現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程建設(shè)現(xiàn)狀

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和要求,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)都開設(shè)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程,包括數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、空間解析幾何、微分方程、概率統(tǒng)計(jì)等,主要培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)思維能力,鞏固形成寬廣扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底；開設(shè)有信息科學(xué)基礎(chǔ)課程,包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等,主要培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握計(jì)算機(jī)、算法設(shè)計(jì)和分析以及程序設(shè)計(jì)的能力；還開設(shè)有計(jì)算科學(xué)基礎(chǔ)課程,包括科學(xué)計(jì)算概論、信息論基礎(chǔ)、數(shù)值分析、數(shù)學(xué)模型等,主要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論、方法和技能解決信息科學(xué)和工程計(jì)算中實(shí)際問題的能力。

由于辦學(xué)歷史、資源優(yōu)勢(shì)和師資力量各不相同,各個(gè)高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)也各不相同。在專業(yè)課程設(shè)置上,有的加入金融數(shù)學(xué)方向的課程,有的加入數(shù)據(jù)挖掘方向的課程。特別是近年來,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,為了滿足就業(yè)崗位的需求,許多高校的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)增設(shè)了許多信息科學(xué)類課程,特別強(qiáng)調(diào)軟件開發(fā)、測(cè)試、應(yīng)用等能力的培養(yǎng)。

2.2 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程建設(shè)存在的問題

2.2.1課程設(shè)置關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)

雖然信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)開設(shè)的課程門數(shù)眾多,內(nèi)容繁雜,但課程之間關(guān)聯(lián)性不強(qiáng),多呈碎片化開設(shè),尤其是基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向課程不夠連貫,沒有形成合理的課程體系,教與學(xué)都有很大的難度[4]。例如,有的高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)側(cè)重軟件開發(fā)方向,開設(shè)的專業(yè)課程主要是數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)兩大部分。數(shù)學(xué)部分主要講授經(jīng)典理論和少量應(yīng)用,由于數(shù)學(xué)學(xué)科自身的特點(diǎn),學(xué)科分支多,本科階段的很多數(shù)學(xué)專業(yè)課程之間,自成體系,沒有關(guān)聯(lián)[5]。而計(jì)算機(jī)部分偏重軟件設(shè)計(jì)與開發(fā),由于課程深度、教學(xué)時(shí)數(shù)等原因,涉及到如何用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)專業(yè)問題或者數(shù)學(xué)如何服務(wù)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容非常少,兩部分關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。

2.2.2學(xué)生解決實(shí)際問題能力不足

一方面,受各種條件的限制,學(xué)生見識(shí)不夠廣,眼界不夠?qū)?聯(lián)想不夠強(qiáng),沒有形成經(jīng)驗(yàn),遇到問題大都是新問題,無法利用已有知識(shí)去解決[6]。

另一方面,在本科階段的教學(xué)中,大多數(shù)的課程都是理論教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)為輔,而且實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的條件有限,設(shè)備數(shù)量較少、版本型號(hào)陳舊,雙師型教師缺乏,這就使得很多學(xué)生學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)脫節(jié),動(dòng)手能力較差,遇到實(shí)際問題不能很好的去解決。

例如,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)開設(shè)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等課程,但學(xué)生很難掌握Windows編程,對(duì)學(xué)生而言Windows SDK 是“老師沒教過”的新知識(shí)。

2.2.3學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)不強(qiáng)

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)本是數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息工程等眾多學(xué)科的交叉,知識(shí)面寬,專業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯,但該專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果鮮少。

一方面,學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)。信息與計(jì)算科學(xué)是數(shù)學(xué)類專業(yè),學(xué)生深受數(shù)學(xué)思維的影響,熱衷于“發(fā)現(xiàn)世界的規(guī)律”,探究現(xiàn)實(shí)事物的數(shù)學(xué)原理,反而不看重“創(chuàng)造新的事物”,有些學(xué)生不知道數(shù)學(xué)原理是許多創(chuàng)造發(fā)明的根基,更沒有想到利用數(shù)學(xué)原理來創(chuàng)造新的事物,不善于運(yùn)用數(shù)學(xué)原理創(chuàng)造新事物[7]。

另一方面,課程零散,知識(shí)碎片化,沒有形成體系,學(xué)生難以完成知識(shí)的整合、歸化,創(chuàng)新能力不足。例如,Web前端設(shè)計(jì)中要在頁(yè)面上呈現(xiàn)一些幾何圖形,涉及到的知識(shí)包括平面幾何、計(jì)算機(jī)編程,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生都曾學(xué)習(xí),但幾乎每個(gè)學(xué)生遇到這個(gè)問題都把它當(dāng)成新的問題,不善于把各種圖形轉(zhuǎn)換成規(guī)則幾何圖形的交、并、差、補(bǔ)。

2.2.4學(xué)生就業(yè)與社會(huì)需求不對(duì)口

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生就業(yè)率高,但專業(yè)對(duì)口率低。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該是能在科技、教育、信息產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)金融等部門從事研究、教學(xué)、應(yīng)用開發(fā)和管理工作,但現(xiàn)實(shí)情況是大部分學(xué)生通過參加社會(huì)機(jī)構(gòu)的技能培訓(xùn)后才獲得就業(yè)機(jī)會(huì),而且大多是信息技術(shù)類的工作崗位。

很多人認(rèn)為學(xué)生就業(yè)專業(yè)不對(duì)口是因?yàn)閷I(yè)冷門,就業(yè)崗位較少,學(xué)生迫不得已搶抓就業(yè)機(jī)會(huì)造成的,但實(shí)際上各高校在專業(yè)建設(shè)過程中大都十分重視就業(yè)率,一旦就業(yè)崗位太少,就會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展甚至停止招生。對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)這種開辦歷史長(zhǎng)達(dá)二十年的專業(yè)而言不應(yīng)是冷門專業(yè),畢業(yè)生應(yīng)該容易找到匹配的職位。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生就業(yè)不對(duì)口的主要原因是培養(yǎng)的學(xué)生不符合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求,畢業(yè)生的專業(yè)素質(zhì)不高,無法滿足相關(guān)崗位的任職要求[8]。以軟件開發(fā)崗位為例,一般用人單位要求求職者:(1)熟練掌握至少一門計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言；(2)有一定軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)；(3)能較快學(xué)習(xí)新知識(shí)；(4)有較強(qiáng)的協(xié)調(diào)溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。很多高校在信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)開設(shè)了多門編程語(yǔ)言課程,但學(xué)生不一定符合任職要求,因?yàn)闊o論是“熟練掌握”、“經(jīng)驗(yàn)”還是“團(tuán)隊(duì)合作”,都需要學(xué)生在長(zhǎng)期的軟件開發(fā)實(shí)踐中鍛煉才能達(dá)到。學(xué)生為了獲得工作機(jī)會(huì),就只能參加社會(huì)機(jī)構(gòu)的技能培訓(xùn)來加強(qiáng)實(shí)踐。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程開設(shè)廣泛但不夠深入,同時(shí)受教學(xué)時(shí)間、實(shí)踐條件、教師素質(zhì)等限制,教學(xué)效果不佳,人才培養(yǎng)質(zhì)量并不能滿足社會(huì)需求[9]。為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,提升人才培養(yǎng)水平,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)該堅(jiān)持進(jìn)行專業(yè)建設(shè)改革,主動(dòng)對(duì)接經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,構(gòu)建和完善科學(xué)的課程體系,更新教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)針對(duì)性和實(shí)效性,體現(xiàn)前沿性。

3 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群構(gòu)建的目標(biāo)和原則

3.1 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群構(gòu)建的目標(biāo)

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)的目標(biāo)是踐行“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)際、有側(cè)重、創(chuàng)特色”的辦學(xué)思想,通過凝聚核心教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合,形成復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.2 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群構(gòu)建的原則

在新一代人工智能發(fā)展的背景下,為服務(wù)國(guó)家人工智能發(fā)展的總體目標(biāo)和戰(zhàn)略布局,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則:

(1)要有利于落實(shí)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》和《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》。課程群建設(shè)就是要主動(dòng)適應(yīng)國(guó)家人工智能戰(zhàn)略發(fā)展的新需求,在微觀層面完成學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合,促進(jìn)人工智能與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合,為各高校人工智能專業(yè)的建設(shè)作好鋪墊,探索道路。

(2)要有利于教學(xué)資源的優(yōu)化配置。課程群建設(shè)就是要對(duì)有限的教學(xué)資源進(jìn)行整合、協(xié)調(diào)、優(yōu)化、甚至重組,開發(fā)利用潛在的各種教學(xué)資源,提高教學(xué)資源的利用效率和效果,推動(dòng)優(yōu)質(zhì)課程資源共享發(fā)展。

(3)要有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。課程群建設(shè)就是要通過科學(xué)構(gòu)建和完善課程體系,凝聚教學(xué)合力,提高專業(yè)建設(shè)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,提高學(xué)生實(shí)踐操作的能力,促進(jìn)學(xué)生道德文化、專業(yè)、心理、身體等各方面素質(zhì)的全面發(fā)展,為國(guó)家發(fā)展、民族振興提供強(qiáng)大的人才支撐。

(4)要有利于教師的專業(yè)發(fā)展和專業(yè)學(xué)科的交叉融合。在新一代人工智能發(fā)展背景下,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)就是要拓寬教育教學(xué)內(nèi)容,打破學(xué)科專業(yè)壁壘,與其他專業(yè)進(jìn)行深入交叉融合,形成新的復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)模式,在此過程中,教師要積極轉(zhuǎn)型,協(xié)作交流,共同發(fā)展,在專業(yè)的滲透碰撞中成為新知識(shí)的學(xué)習(xí)者、研究者和傳播者,全面提高教書育人能力和科研水平。

4 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)的思路和規(guī)劃策略

4.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)著重培養(yǎng)學(xué)生解決科學(xué)計(jì)算、軟件開發(fā)和設(shè)計(jì)、信息處理與編碼等實(shí)際問題的能力,應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)能勝任信息處理、科學(xué)與工程計(jì)算部門工作的高級(jí)專門人才為目標(biāo),對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革和優(yōu)化。在該專業(yè)原有教學(xué)內(nèi)容中剔除低端的、重復(fù)的知識(shí),強(qiáng)化課程關(guān)聯(lián),適當(dāng)拓寬人工智能專業(yè)教育內(nèi)容,結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求和各高校實(shí)際情況,逐步構(gòu)建科學(xué)計(jì)算、軟件開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析等課程群。

課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃,適當(dāng)取舍,不囿于教材,形成完整連貫的課程體系。教材是教學(xué)的重要依據(jù),但教學(xué)過程中不可生搬硬套,要因時(shí)制宜、因地制宜、因材施教,要選用權(quán)威的、具有較高學(xué)術(shù)水平、普遍評(píng)價(jià)較好的教材,對(duì)教材內(nèi)容要作恰當(dāng)?shù)奶幚?尤其在課程群中對(duì)重復(fù)交叉的內(nèi)容進(jìn)行合并調(diào)整,要注意先修課程和后續(xù)課程內(nèi)容之間的銜接。并不是教材中每一節(jié)內(nèi)容都要講授,也不是教材之外的知識(shí)一概不講,要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、根據(jù)當(dāng)前的科技發(fā)展趨勢(shì)、根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況作適當(dāng)取舍,這樣才能使人才培養(yǎng)與社會(huì)需求接軌。例如,在Web程序設(shè)計(jì)課程中介紹Web 后端程序框架,就要介紹經(jīng)典的、流行的框架,當(dāng)前極少使用的框架就不宜教授。對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)要全面考慮,既要完成基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn),更要加強(qiáng)綜合性實(shí)踐,著重培養(yǎng)、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

課程群內(nèi)各門課程之間要加強(qiáng)配合和銜接,不同課程群之間也應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)聯(lián)和銜接。在信息科學(xué)和計(jì)算科學(xué)課程的開設(shè)中,尤其要注意課程之間的配合、呼應(yīng)。例如,信息科學(xué)課程群都會(huì)開設(shè)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,很多高校教授C 語(yǔ)言或C++語(yǔ)言或Java語(yǔ)言,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析等課程繼續(xù)使用這種語(yǔ)言,而數(shù)值分析、數(shù)學(xué)模型等計(jì)算科學(xué)課程中算法的實(shí)現(xiàn)卻使用Matlab或者M(jìn)athematica,以方便數(shù)學(xué)運(yùn)算、呈現(xiàn)宏觀計(jì)算過程、繪制幾何圖形等,這樣一來在計(jì)算科學(xué)課程中就要花費(fèi)大量課時(shí)介紹Matlab 或Mathematica的使用方法和語(yǔ)法,而重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容因?yàn)檎n時(shí)有限被刪減。在人工智能發(fā)展的背景下,無論是信息科學(xué)課程還是計(jì)算科學(xué)課程可以統(tǒng)一起來使用同一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言——Python。Python語(yǔ)言由于簡(jiǎn)潔高效、開發(fā)生態(tài)成熟,已經(jīng)成為人工智能的第一語(yǔ)言,它可以用來進(jìn)行通用軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)編程、游戲開發(fā)、科學(xué)計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等等。一些省份將Python列入到小學(xué)、中學(xué)等基礎(chǔ)教育體系中,為未來國(guó)家和社會(huì)發(fā)展奠定了人工智能的人才培養(yǎng)基礎(chǔ)。教育部考試中心自2018 年3月起,在計(jì)算機(jī)二級(jí)考試加入了“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”科目。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)可以選擇Python語(yǔ)言作為程序設(shè)計(jì)主語(yǔ)言,在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中介紹計(jì)算科學(xué)中的簡(jiǎn)單算法,在計(jì)算科學(xué)基礎(chǔ)課程中避免花費(fèi)過多課時(shí)介紹程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,在后續(xù)的課程教學(xué)中一以貫之,以此為基礎(chǔ)建立軟件開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析等課程群。

課程群建設(shè)中要注意確立主干課程,發(fā)揮主干課程的凝聚作用。如果各門課程各自為營(yíng),沒有為一個(gè)主干服務(wù),那課程群建設(shè)就徒有其名,沒有任何實(shí)際意義。主干課程就是為培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)揮最重大作用、為學(xué)生將來的工作提供最直接幫助的課程,各個(gè)高?？梢愿鶕?jù)自己的實(shí)際結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀確立自己的主干課程。例如,以軟件開發(fā)為側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生,主干課程可以確定為軟件工程,其他課程作為這門課程的基礎(chǔ),在軟件工程課程中綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先修課程的知識(shí)讓學(xué)生反復(fù)實(shí)踐鍛煉,各門課程之間的關(guān)系不是割裂開的,而是相互配合、相輔相成的,數(shù)據(jù)庫(kù)中就要介紹如何通過編程語(yǔ)言讀寫數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理只需簡(jiǎn)單介紹；計(jì)算機(jī)組成原理就不宜深入到元器件、電路,重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)的工作原理；等等。

在課程群的建設(shè)中,要注意教師之間的配合。要通過課程群建設(shè)增進(jìn)教師之間的交流合作,提高教師教書育人的能力。一方面,教師要通過課程群建設(shè)提高自己的知識(shí)技能,使自己的專業(yè)得到發(fā)展.例如,以Python語(yǔ)言作為程序設(shè)計(jì)主語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué),以前有的教師習(xí)慣使用C 語(yǔ)言,有的教師習(xí)慣使用Matlab,如果現(xiàn)在統(tǒng)一使用Python語(yǔ)言,那么教師就要扭轉(zhuǎn)習(xí)慣,學(xué)習(xí)、熟悉Python語(yǔ)言,提高自己的知識(shí)水平和技術(shù)能力。另一方面,教師之間要相互配合,講授的知識(shí)點(diǎn)要銜接好。例如,在離散數(shù)學(xué)課程中介紹了圖的基本性質(zhì),在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中就可以簡(jiǎn)要復(fù)習(xí)圖的性質(zhì),不需要花費(fèi)太多課時(shí)重復(fù)這一知識(shí)點(diǎn)；在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中介紹了樹的概念和性質(zhì),但并沒有介紹B+樹,如果數(shù)據(jù)庫(kù)中要使用B+樹存儲(chǔ)索引就要詳細(xì)講解。

4.2 完善課程體系

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和要求,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)至少應(yīng)該包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算科學(xué)、信息科學(xué)三大課程群。課程群中課程的選取應(yīng)遵循一定的原則,不能為建設(shè)課程群將課程胡亂搭配、強(qiáng)行拼湊。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程群是為了培養(yǎng)學(xué)生深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性,著重基礎(chǔ)理論和基本知識(shí),應(yīng)包括數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、空間解析幾何、微分方程、概率統(tǒng)計(jì)等課程。計(jì)算科學(xué)課程群是為了培養(yǎng)學(xué)生有關(guān)計(jì)算科學(xué)的基礎(chǔ)理論和方法,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的探究過程,著重分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),應(yīng)該涵蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、科學(xué)計(jì)算概論、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)值分析、組合數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等課程。信息科學(xué)課程群是為了培養(yǎng)學(xué)生熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)的基本技能和算法設(shè)計(jì)、分析的能力,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的應(yīng)用,著重實(shí)踐能力的培養(yǎng),應(yīng)由離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析與設(shè)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、信息論基礎(chǔ)、密碼學(xué)等課程組成。通過數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程群,培養(yǎng)學(xué)生深厚的數(shù)學(xué)功底,通過計(jì)算科學(xué)課程群使學(xué)生能將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題的解決過程中,通過信息科學(xué)課程群讓學(xué)生掌握現(xiàn)代化工具的使用并將其應(yīng)用于實(shí)踐。三個(gè)課程群課程之間相互促進(jìn)、相互配合、相輔相成,結(jié)合實(shí)踐性環(huán)節(jié),學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量更易提升,培養(yǎng)目標(biāo)更易達(dá)成。課程群內(nèi)各門課程要按照從易到難、由窄到寬的順序開設(shè),互相沒有依賴的課程可以同時(shí)開設(shè),讓學(xué)生能夠較早了解本專業(yè)的課程設(shè)置。三個(gè)課程群沒有主次之分,并不強(qiáng)求各課程群必須同時(shí)開課。

高校應(yīng)根據(jù)自身的軟硬件環(huán)境,不囿于歷史傳統(tǒng),構(gòu)建其他的專業(yè)方向課程群,形成琳瑯滿目、百花齊放的專業(yè)發(fā)展格局。以國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向,以產(chǎn)業(yè)需求為背景,調(diào)整信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的課程結(jié)構(gòu),優(yōu)化課程體系,開設(shè)一批前瞻性、先進(jìn)性、交叉性的專業(yè)課程,著力提高學(xué)生解決復(fù)雜實(shí)際問題的能力,落實(shí)復(fù)合型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

4.3 提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

結(jié)合新一代人工智能發(fā)展的社會(huì)需求和實(shí)際應(yīng)用背景,將專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育緊密結(jié)合,對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和專業(yè)技能進(jìn)行培養(yǎng)。加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例教學(xué),將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)融入到課堂教學(xué)、實(shí)踐、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中,調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性、主動(dòng)性,鼓勵(lì)學(xué)生參加各項(xiàng)專業(yè)競(jìng)賽、科研活動(dòng)和企業(yè)實(shí)踐,對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行研究、分析和評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)思路、拓寬其創(chuàng)業(yè)視野。通過專業(yè)競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)踐和科研活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本素質(zhì)、能力和品質(zhì),全面提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)要充分發(fā)揮學(xué)科競(jìng)賽、行業(yè)競(jìng)賽的促進(jìn)作用。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生能夠參加大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模比賽、程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、數(shù)據(jù)挖掘比賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等大量賽事,通過競(jìng)賽,使學(xué)生能學(xué)有所用、學(xué)以致用,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。另外,賽題也豐富了教學(xué)內(nèi)容。學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)給課程群建設(shè)提供了極好的反饋,使課程建設(shè)能作合理調(diào)整、不斷鞏固。競(jìng)賽指導(dǎo)教師在競(jìng)賽指導(dǎo)過程中積累了教學(xué)經(jīng)驗(yàn),厘清了教學(xué)脈絡(luò),促進(jìn)了教學(xué)工作。

我校一貫重視學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng),近年來,我校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)大力鼓勵(lì)學(xué)生參加各項(xiàng)競(jìng)賽活動(dòng),在大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模比賽、藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽、“泰迪杯”全國(guó)數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等比賽中均獲得不錯(cuò)成績(jī)。在參賽學(xué)生中,多名學(xué)生考取知名高校碩士研究生,部分學(xué)生就職于京東、金山等知名企業(yè),人才培養(yǎng)質(zhì)量得以顯著提升。通過比賽加強(qiáng)課程群的建設(shè),培養(yǎng)了學(xué)生的能力,促進(jìn)了學(xué)科專業(yè)的發(fā)展。

4.4 推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革,促進(jìn)學(xué)科專業(yè)教育交叉融合

通過課程群建設(shè),發(fā)揮各專業(yè)的優(yōu)勢(shì),推動(dòng)教師教學(xué)轉(zhuǎn)型,將人工智能的相關(guān)知識(shí)滲透到專業(yè)教育中,在原有專業(yè)基礎(chǔ)上拓寬人工智能專業(yè)的教育內(nèi)容,構(gòu)建并完善專業(yè)學(xué)科教育交叉融合的教學(xué)體系,創(chuàng)新人才培養(yǎng)的方式方法,形成符合學(xué)校實(shí)際情況的、與產(chǎn)業(yè)界、科研界深度融合的復(fù)合型人才培養(yǎng)新模式,使人才培養(yǎng)與社會(huì)需求接軌。

課程群建設(shè)要加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè),促進(jìn)師資隊(duì)伍優(yōu)化。在全國(guó)范圍來看,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的優(yōu)秀師資還很缺乏。除了師生必須嚴(yán)格符合要求,高校師資隊(duì)伍還要求有合理的職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)和學(xué)緣結(jié)構(gòu)。在課程群建設(shè)中,最基本的要求是教師數(shù)量足夠,每位教師每學(xué)期不應(yīng)承擔(dān)超過兩門專業(yè)課的教學(xué)任務(wù),這樣才能讓教師在教學(xué)中投入足夠多的時(shí)間和精力,才能保證良好的教學(xué)質(zhì)量。因?yàn)樾畔⑴c計(jì)算科學(xué)專業(yè)屬于交叉融合的專業(yè),所以課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)中,具有學(xué)科交叉背景的教師應(yīng)當(dāng)占有一定比例。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的很多課程涉及到綜合型的實(shí)驗(yàn),因此,課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)中既有深厚理論知識(shí)又有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的雙師型教師也應(yīng)占有一定比例。在條件允許的情況下,可以讓教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的教師輪流教授不同課程直至能勝任課程群中全部課程的教學(xué),在一定程度上提高教師的教學(xué)能力。

要充分利用信息技術(shù)推進(jìn)專業(yè)課程群建設(shè)。利用優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將一些課程搬到線上,使課程團(tuán)隊(duì)更專注于課程建設(shè),也有利于教和學(xué)雙方的溝通交流,使教學(xué)效果更好。通過網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè),課程內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)的部分加上鏈接,甚至直接引用,使學(xué)科內(nèi)容整體化,實(shí)現(xiàn)資源共享,有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí),也有利于課程內(nèi)容的加深、拔高。當(dāng)前流行的微課通過短短幾分鐘的視頻完成幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué),課程群建設(shè)可以借助這種教學(xué)方式完成學(xué)科知識(shí)的模塊化組裝。

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)要從各校實(shí)際出發(fā),分析學(xué)生學(xué)情、師資團(tuán)隊(duì)、教學(xué)材料、資源建設(shè)等方面的現(xiàn)實(shí)情況,以“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)際、有側(cè)重、創(chuàng)特色”為辦學(xué)指導(dǎo)思想,進(jìn)行合理規(guī)劃,采取相應(yīng)策略和措施,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,完善課程體系,構(gòu)建涵蓋數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算科學(xué)、信息科學(xué)三大課程群的多個(gè)課程群,推動(dòng)人才培養(yǎng)模式的改革,促進(jìn)學(xué)科專業(yè)教育交叉融合。信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)也不是一蹴而就的,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,一些課程可能不能滿足各方面的要求,相應(yīng)的課程群就必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)地調(diào)整,對(duì)接社會(huì)需求,主動(dòng)適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為完成提高人才培養(yǎng)質(zhì)量這一根本任務(wù)服務(wù)。