693-計(jì)算科學(xué)(專(zhuān)業(yè))的培養(yǎng)規(guī)格和目標(biāo)高等學(xué)校計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科(編輯修改稿)
2025-02-02 02:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 簡(jiǎn)單的 ， 而且還由于科學(xué)家和工程師們所做的大量前期工作使得其中一些原來(lái)困難的問(wèn)題在前人工作的基礎(chǔ)上已變得較為容易 。 當(dāng)然 ， 在這些足夠簡(jiǎn)單的問(wèn)題中有許多問(wèn)題的處理工作在性質(zhì)上本不屬于計(jì)算科 學(xué)專(zhuān)業(yè)在社會(huì)分工中確定的范疇 ， 它們大都屬于計(jì)算機(jī)具體應(yīng)用 （ 應(yīng)歸屬各具體學(xué)科 ） 的范疇 ， 而不屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用 （ 指計(jì)算機(jī)應(yīng)用于各學(xué)科的共性技術(shù)研究 ） 的范疇 。 對(duì) 非計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)從事計(jì)算機(jī)具體應(yīng)用的人員來(lái)說(shuō) ， 數(shù)學(xué)也許并不重要 ， 他們只需要懂得怎樣使用各種計(jì)算機(jī)軟硬件資源 ， 如編譯程序 、 操作系統(tǒng) 、 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 、 有關(guān)的硬件接口 、 各種軟件工具和應(yīng)用軟件程序包的使用就可以了 ， 但對(duì)計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人員 ， 沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) ， 就不可能從事較高起點(diǎn)的 ， 而且是其它學(xué)科專(zhuān)業(yè)人員不能勝任的計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作 ， 特別是那些需要專(zhuān)業(yè)人員自己尋找解決問(wèn)題的途徑 、 理論 、 方法和技術(shù)的問(wèn)題 。 由此可見(jiàn)思維過(guò)程的數(shù)學(xué)化對(duì)計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)人員的重要性 。 學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程是實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化的有效途徑 。然而 ， 由于計(jì)算機(jī)處理能力上的離散特性 ， 以及受專(zhuān)業(yè)學(xué)制年限的制約 ， 對(duì)于計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的本科學(xué)生 ， 還不能也 沒(méi)有充分必要地象普通數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生那樣學(xué)習(xí)大多數(shù)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的數(shù)學(xué)課程 。 按照計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)教育的兩個(gè)目的 ， 教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)是離散數(shù)學(xué)和少量理論計(jì)算機(jī)科學(xué) 的內(nèi)容 。 但是 ， 計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程中廣泛出現(xiàn)各種應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的情況和事實(shí)上對(duì)學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)與理論計(jì)算機(jī)科學(xué)必須具有較好的數(shù)學(xué)修養(yǎng)的要求 ， 使我們的教學(xué)不可能直接從一年級(jí)就進(jìn)入構(gòu)造性數(shù)學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié) ， 實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化的步驟必須分兩個(gè)階段來(lái)完成 。 第一階段 ， 通過(guò)對(duì)空間解析幾何 、 數(shù)學(xué)分析 、 高等代數(shù) 、 常微分方程 、 概率統(tǒng)計(jì) 、 計(jì)算方法等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí) ，使學(xué)生熟悉和習(xí)慣于使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和符號(hào)系統(tǒng)對(duì)研究的數(shù)學(xué)對(duì)象進(jìn)行嚴(yán)格的分析 、 表述 、 計(jì)算和推演 ， 為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) ， 初步實(shí)現(xiàn)思維方式的數(shù)學(xué)化 ，初步達(dá)到數(shù)學(xué)上的某種成熟性 。 第二階段 ， 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向以計(jì)算科學(xué)為背景的離散數(shù) 學(xué)和理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)習(xí) ， 特別是通過(guò)對(duì)數(shù)理邏輯的系統(tǒng)學(xué)習(xí) ， 使學(xué)生將思維方式由感性逐步上升為系統(tǒng)的理性思維方式 ， 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)思維方式的數(shù)學(xué)化 ， 最終使學(xué)生達(dá) 到良好的數(shù)學(xué)上的某種成熟性 。 通過(guò)數(shù)學(xué)教學(xué)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維方式的數(shù)學(xué)化是最便捷 、 可靠的途徑 。 計(jì)算科學(xué)創(chuàng)新研究與開(kāi)發(fā)能力的高低主要取決于研究開(kāi)發(fā)者的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) ， 特別是數(shù)學(xué)上的某種成熟性和思維方式的數(shù)學(xué)化 。 數(shù)學(xué)上的成熟性和思維方式的數(shù)學(xué)化不是一般工科數(shù)學(xué)教學(xué)所能實(shí)現(xiàn)的 。 在 第一階段 的數(shù)學(xué)教育中 ， 重要的是教學(xué)中要在諸如數(shù)學(xué)分析中的極限理論 、 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 、 導(dǎo)數(shù)與不定積分的關(guān)系 、 定積分理論 、 級(jí)數(shù)理論 ， 高等代數(shù)中多項(xiàng)式理論 、 矩陣?yán)碚?、 線性空間與線性變換 、 二次形理論 ， 常微分方程中常系數(shù)線性方程理論 、 微分方程一般理 論 、 定性理論等若干數(shù)學(xué)課程中有深度的內(nèi)容上下功夫 。這不僅因?yàn)閿?shù)學(xué)分析 、 高等代數(shù) 、 常微分方程曾經(jīng)是早期數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)最重要的三項(xiàng)基礎(chǔ)課程 ， 而且還由于這三門(mén)課程 所代表的分析方法 、 代數(shù)方法以及微分方程的方法能使學(xué)生學(xué)會(huì)和初步掌握使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言或符號(hào)系統(tǒng)處理問(wèn)題的基本方法 ， 熟悉和習(xí)慣于這種抽象的符號(hào)表示與演算形式 ，初步學(xué)會(huì)抽象思維方法 。 實(shí)踐告訴我們 ， 采用面向一般理工科專(zhuān)業(yè)高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)課程的教材 、 學(xué)時(shí)數(shù)和大綱組織教學(xué) ， 并不能實(shí)現(xiàn)第一階段的目標(biāo) 。 可見(jiàn)在內(nèi)容的形式上對(duì)初步實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化起主要作用的并不是有關(guān)課程中的計(jì)算及其熟練程度 ， 而是各種反映事物抽象概念的定義 、 反映事物內(nèi)在規(guī)律的定理及其推演證明方法 。 在這一階段的教學(xué)中 ， 學(xué)生應(yīng)注意以下幾個(gè)事項(xiàng)： ⑴ 不同的學(xué)校由于生源不一樣 ， 學(xué)生入學(xué)時(shí)有一些差距 。但只要堅(jiān)持質(zhì)量第一 ， 寧可慢一些 ， 甚至比名牌大學(xué)少學(xué) 一點(diǎn) ， 也同樣可以實(shí)現(xiàn)第一階段的目標(biāo) 。 我國(guó) 80年代培養(yǎng)的計(jì)算科學(xué)畢業(yè)生中 ， 有相當(dāng)一批拔尖的學(xué)者是非重點(diǎn)大學(xué)培養(yǎng)的本科畢業(yè)生 ， 這是一個(gè)很有說(shuō)服力的例子 。 學(xué)生 應(yīng)當(dāng)下決心和苦功夫把數(shù)學(xué)學(xué)好 。 一旦教師教學(xué)進(jìn)度過(guò)快 ，應(yīng)及時(shí)向教師提出 ， 調(diào)整教學(xué)進(jìn)度； ⑵ 應(yīng)建議和要求學(xué)校使用國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材 ， 不必要也盡可能避免過(guò)多地借閱和參考其它教材 。 因?yàn)榈湍昙?jí)大多數(shù)學(xué)生不具備同時(shí)接受幾個(gè) （ 教材 ） 體系的能力 。 而且 ， 好的教材具有能使學(xué)生準(zhǔn)確 、 完整理解內(nèi)容足夠多的信息； ⑶ 教材中的習(xí)題原則上學(xué)生應(yīng)全部做 ， 并以中等水平完成此工作量的 75－ 80％ 來(lái)衡量教師的教學(xué)進(jìn)度 。 學(xué)習(xí)有余力的學(xué)生還應(yīng)主動(dòng)多讀幾遍教材內(nèi)容 ， 多做一些教材以外的習(xí)題并得到及時(shí)的答疑和批改 。 每一個(gè)學(xué)生應(yīng)力求獨(dú)立自主地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程 ， 尤其不能抄襲別人的作業(yè) ， 但可以和同學(xué)討論問(wèn)題 。 有經(jīng)驗(yàn)的教師都知道 ， 學(xué)習(xí)數(shù)學(xué) ， 不經(jīng) 過(guò)反復(fù)閱讀 、 思考 、 演算 、 探索 、 體會(huì)來(lái)掌握所學(xué)的內(nèi)容 ，沒(méi)有經(jīng)過(guò)一定數(shù)量各種類(lèi)型習(xí)題的解題實(shí)踐 ， 要學(xué)好數(shù)學(xué)是不現(xiàn)實(shí)的； ⑷ 應(yīng)主動(dòng)要求任課教師加強(qiáng)課外輔導(dǎo)和答疑 。 初入大學(xué)校門(mén)的學(xué)生 ， 由于一時(shí)不適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí) ， 也由于大學(xué)的數(shù)學(xué)在內(nèi)容上對(duì)學(xué)生有壓力 ， 及時(shí)輔導(dǎo)和答疑是極其重要的 。 一般地 ， 每門(mén)課程每周應(yīng)安排二次輔導(dǎo)和答疑 ， 以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和
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