邢遠秀

摘要：實驗室是培養(yǎng)信息與計算科學專業(yè)人才的重要場所，但目前信息與計算科學專業(yè)實驗室的建設(shè)存在重視不夠、投入不足、缺乏專人管理以及管理制度不完善等問題。本文就目前信息與計算科學專業(yè)實驗室建設(shè)存在的問題進行了分析，討論了信息與計算科學專業(yè)實驗室建設(shè)的必要性，并提出了信息與計算科學專業(yè)實驗室建設(shè)的一些具體措施。

關(guān)鍵詞：信息與計算科學；實驗室；建設(shè)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）37-0279-02

信息與計算科學專業(yè)是數(shù)學學科的一個重要學科分支，由以前的計算數(shù)學專業(yè)、計算數(shù)學及應(yīng)用軟件專業(yè)、運籌學和控制等專業(yè)并融入了信息學組建而成。作為數(shù)學學科的一個理科專業(yè)，信息與計算科學專業(yè)主要“培養(yǎng)具有良好的數(shù)學基礎(chǔ)和數(shù)學思維能力，掌握信息與計算科學的基本理論方法和技能，受到科學研究的訓練，能解決信息處理和科學與工程計算中的實際問題的高級專門人才”。[1]而數(shù)學教育一直面臨的矛盾是：一方面數(shù)學很有用，但另一方面許多學生學了數(shù)學以后不會用，不知何時用。大多數(shù)的人對稍深一些的數(shù)學就“敬而遠之”。[2]這就需要加強信息與計算科學這類數(shù)學專業(yè)的實驗課程的建設(shè)，專業(yè)實驗室的建設(shè)就顯得尤為重要了。

一、背景及現(xiàn)狀

1.重視不足，硬件建設(shè)滯后。雖然目前數(shù)學類專業(yè)的實驗，如數(shù)學建模等實驗往往使用計算機作為主要實驗設(shè)備，但對學校領(lǐng)導(dǎo)來講，對信息與計算科學等非計算機專業(yè)的計算機實驗室建設(shè)重視不足，往往一次性投入建設(shè)以后，就認為一勞永逸了。而計算機的硬件和軟件發(fā)展得非?？?，往往三四年設(shè)備就已經(jīng)落后了，所以導(dǎo)致現(xiàn)在該專業(yè)的建設(shè)缺少經(jīng)費，儀器設(shè)備陳舊落后，有的甚至缺少專用的實驗機房。

2.缺乏專人管理，管理制度不完善。信息與計算科學專業(yè)的機房的管理與計算機專業(yè)的不同，計算機專業(yè)的機房往往由具有計算機專業(yè)背景的實驗人員專門進行管理，而大多數(shù)學校信息與計算機科學專業(yè)的機房卻缺少具有專業(yè)知識背景的專人管理，很多都是由本專業(yè)的專任教師兼職管理機房，這些教師對數(shù)學專業(yè)知識非常精通，但對計算機硬件與軟件的維護與管理了解卻不多，同時管理制度也不完善，造成目前機房維護不善，計算機故障率高，使用率低等后果。

3.教學科研分工不明確。實驗室不僅承擔著日常教學的任務(wù)，還承擔著科研、數(shù)學建模等任務(wù)，所以要分工明確。目前的一些信息與計算科學專業(yè)只建設(shè)了一個計算機機房作為專業(yè)實驗室，這個實驗室既承擔著日常教學任務(wù)，又承擔著學生數(shù)學建模、創(chuàng)新型實驗的任務(wù)，有的還要承擔著部分教師科研的任務(wù)，造成機房負擔過重，機器難管理、易損壞的結(jié)果。

二、信息與計算科學專業(yè)實驗室建設(shè)的必要性

1.建設(shè)信息與計算科學專業(yè)實驗室是數(shù)學教育本身發(fā)展的必然要求。開設(shè)數(shù)學實驗是數(shù)學科學發(fā)展的需要。大量功能強大的數(shù)學軟件包的出現(xiàn)，使得過去很多煩瑣的數(shù)學計算變得輕而易舉。例如，微分方程的求解、數(shù)學規(guī)劃、統(tǒng)計分析、插值與擬合等，只要編制一些簡單的程序即可得到滿足應(yīng)用需要的數(shù)值解。很多復(fù)雜的幾何圖形、抽象難懂的數(shù)學概念都可以通過計算機直觀顯示。[3]作為信息與計算科學專業(yè)這樣以培養(yǎng)用數(shù)學知識來解決實際問題的高級人才為目的的專業(yè)，讓學生掌握這些數(shù)學軟件的使用顯而易見是教學內(nèi)容的必要組成部分。而實驗室是培養(yǎng)學生掌握并使用這些軟件的最佳場所。

2.建設(shè)信息與計算科學專業(yè)實驗室為課程改革提供了必要條件。信息與計算科學專業(yè)是數(shù)學學科的一個重要分支，該專業(yè)的多數(shù)專業(yè)老師都是從事數(shù)學理論研究的，這就使得該專業(yè)在專業(yè)建設(shè)時“重理論、輕實踐”，把實踐教學作為理論教學的補充，只是通過實踐來加深對理論知識的理解，而不是通過實踐來培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。根據(jù)信息與計算科學專業(yè)的培養(yǎng)目標，信息與計算科學專業(yè)培養(yǎng)的學生應(yīng)該“掌握信息與計算科學的基本理論方法和技能”，應(yīng)該“受到科學研究的訓練”，并且“能解決信息處理和科學與工程計算中的實際問題”，這就需要該專業(yè)進行課程改革，重視實踐教學，加強對學生的訓練，以使學生能夠掌握技能，解決實際問題，所以信息與計算科學專業(yè)實驗室的建設(shè)就顯得尤為重要了。

3.可以培養(yǎng)學生的動手能力，促進學生學習興趣。數(shù)學知識理論性強，與現(xiàn)實問題聯(lián)系緊密卻不直觀，學生在學習的時候往往不知道這個知識有什么用，和現(xiàn)實有什么關(guān)聯(lián)，進而影響到學生的學習興趣，打擊學生學習的積極性。而通過在實驗室里的實踐教學，可以使學生在教師的指導(dǎo)下，利用所學的知識去解決實際問題，讓理論和實踐的聯(lián)系變得直觀易懂，能夠促進學生變被動學習為主動學習，培養(yǎng)學生的興趣和創(chuàng)新精神。同時，在實驗室里通過投影儀等現(xiàn)代化的教學設(shè)備進行教學，也可以使傳統(tǒng)的教學模式變得更有趣、更生動，提高學生的學習興趣和學習的積極性。

4.信息與計算科學實驗室的建設(shè)是開設(shè)數(shù)學建模課程的需要。數(shù)學建模是用數(shù)學語言描述實際現(xiàn)象的過程，這個過程包括模型的建立、求解、驗證、改進等，這個過程如果用人工進行，則不是短時期內(nèi)能解決的，因此需要借助計算機來完成這些過程，以加快數(shù)學建模全過程的進度。[4]目前，數(shù)學建模在數(shù)學類專業(yè)中的地位越來越重要，它是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要方式之一，而信息與計算科學實驗室的建設(shè)可以為開設(shè)數(shù)學建模課程提供良好的實訓條件。另外信息與計算科學實驗室的建立也為教師的科研工作提供了基礎(chǔ)保障。

三、信息與計算科學專業(yè)實驗室建設(shè)的具體措施

1.加大投入，做到實驗室分工明確。信息與計算科學專業(yè)實驗室的建設(shè)必須要引起領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，加大建設(shè)的資金投入。實驗室的建設(shè)并不是建設(shè)一個計算機機房就萬事大吉了，至少應(yīng)該在建設(shè)完成能夠滿足日常教學與實訓的機房之外，還要單獨建設(shè)數(shù)學建模實驗室，有條件的再建設(shè)專用的科研機房，一方面方便教師進行科研工作，另一方面將教師的科研工作和專業(yè)實驗教學有機地結(jié)合起來，鼓勵有能力的學生參與教師的科研工作，開闊學生視野，增強學生的創(chuàng)新意識。endprint

2.重視實驗室在教學中的作用，建設(shè)專門的實驗資源。多年來，在傳統(tǒng)的實驗教學中，學生實驗時往往只是驗證一下與教材內(nèi)容是否相符或分析一下實驗結(jié)果；很難達到培養(yǎng)動手能力、培養(yǎng)分析與解決問題能力的目的，創(chuàng)新意識的培養(yǎng)更是無從談起，學生畢業(yè)后一時也難以適應(yīng)社會需求。[5]這主要是因為實驗內(nèi)容落后、實驗方式僵化、實驗手段單一造成的。解決這個問題要重視實驗室在教學中的作用，要認識到在日常的教學環(huán)節(jié)中，實踐教學與理論教學同樣重要，他們具有很強的相關(guān)性。最好的辦法是建設(shè)專門的實驗資源，增加研究性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗，減少驗證性實驗。

3.實驗室建設(shè)的關(guān)鍵是實驗教學隊伍的建設(shè)。實驗教學隊伍的素質(zhì)是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。目前一些非計算機專業(yè)的機房都是由該專業(yè)的專業(yè)老師兼職管理，缺少具有計算機背景的專任教師對機房進行管理。所以實驗室的建設(shè)首先要建設(shè)有專任的實驗教師隊伍，在對機房進行日常管理的同時，更重要的是要參與到實踐教學中來，同時要鼓勵擔任數(shù)學理論教學的高職稱和高學歷教師兼職從事實驗教學。領(lǐng)導(dǎo)一定要像重視教師隊伍建設(shè)一樣來重視實驗教學隊伍的建設(shè)。

4.實驗室的建設(shè)要有完善的制度作為支撐。實驗室的管理要建設(shè)一套完善的制度，并且堅持貫徹執(zhí)行。首先要有領(lǐng)導(dǎo)專門負責，這樣才能使實驗室的管理與建設(shè)得到重視，也避免了實驗室管理上的盲目性。然后就是要建設(shè)一套完善的管理制度，不僅要求上課的學生遵守，上課的教師也要嚴格遵守，這樣可以降低設(shè)備的故障率，方便實驗教師對實驗室的管理。

信息與計算科學專業(yè)實驗室的建設(shè)對于信息與計算科學專業(yè)的教學、科研來說是非常重要的，信息與計算科學專業(yè)實驗室的建設(shè)不僅是機房的建設(shè)，還包括了師資隊伍的建設(shè)、管理制度的建設(shè)、實踐課程資源的建設(shè)等等。只有對信息與計算科學專業(yè)實驗室進行合理的建設(shè)、科學的管理，才能使信息與計算科學專業(yè)的學生提高學習興趣，鍛煉動手能力，真正掌握數(shù)學知識，并運用計算機等工具去分析問題、解決問題。

參考文獻：

[1]教育部數(shù)學與統(tǒng)計學教學指導(dǎo)委員會.信息與計算科學專業(yè)教學規(guī)范（試行稿）[J].大學數(shù)學，2003.

[2]孫蘇菁，白占兵.關(guān)于數(shù)學實驗室建設(shè)的若干思考[J].科技視界，2013，（11）.

[3]王為洪，陳國松.建立數(shù)學實驗室的思考[J].機械職業(yè)教育，2009，（8）.

[4]余明釵，陳興.計算機實驗室在數(shù)學建模中的應(yīng)用及建設(shè)[J].軟件，2011，32（3）.

[5]蘇仕華，黃學俊.國家數(shù)學人才基地實驗室建設(shè)與人才培養(yǎng)[J].教育與現(xiàn)代化，2004，（01）.endprint