摘要：從課程體系、教學平臺、教師隊伍和學生創新能力4個方面對信計專業計算機實踐教學模式進行探討，以天津工業大學理學院信計專業為例，闡述計算機實踐教學中采取的措施，提出專業課程分層次模塊教學，校內與校外相結合拓展教學平臺，校企合作擴大教師隊伍，通過建模與自創來培養學生的創新能力。

關鍵詞：創新能力；校企合作；數學建模；實踐教學
0.引言
信息與計算科學專業（以下簡稱信計專業）是以軟件信息服務業為背景的將數學與計算機軟件設計開發相結合的理科專業，信計專業把計算數學、信息科學和計算機的理論與應用相結合、相互交叉滲透，目標是使學生具有扎實的數學基礎和數學思維能力及計算機理論基礎，又具有一定的數學建模和計算機編程能力，能夠運用數學知識和計算機軟件解決信息技術領域的實際問題。隨著高校對數學實驗室的投資增大、軟件和硬件條件增強，信計專業的實驗課程設計隨之增加，基于信計專業的計算機實踐教學也不斷增加，加強計算機實踐教學，更好地建設實驗課程并突出信計專業特色，這需要將教學過程中的課程教學體系、教學師資等與計算機實踐結合起來。
1.優化課程體系
1）學科基礎課把理論與實際結合。
信計專業的學科基礎課由數學分析、高等代數、解析幾何、常微分方程和概率論5門課程構成。任課教師在進行課程安排時需要適當考慮實驗課程設計，在保證完成教學大綱規定的理論教學任務基礎上，把數學分析、高等代數和解析幾何3門課程中能結合實際講解的問題，從現實中找出一些具體應用，并用MATLAB軟件進行編程，使學生深刻體會程序的應用原理和過程，從而把抽象理論簡化為實際運用。教師利用SPSS軟件或MATLAB軟件，對概率統計中的統計部分結合其他學科數據進行實際運用；在考慮往年建模有關問題的基礎上，結合MATLAB軟件對常微分方程進行計算機實踐教學。
2）專業基礎課突出計算。
離散數學、數值分析、微分方程數值解、數據挖掘等課程構成信計專業的專業基礎課，主要研究數值計算。根據數值計算類課程的特點，教師要提煉其中具有應用背景的相關知識點，結合實際問題并以實際問題為主干，形成數值計算方向的特色案例，通過計算機實踐教學，讓學生在解決問題的過程中掌握知識、鍛煉能力，并能結合軟件編程解決實際問題。
3）專業方向課注重就業。
課程根據專業方向劃分為“算法分析與軟件設計”和“信息安全”兩個專業方向。其中，操作系統、Java程序設計、軟件工程、計算機圖形學等課程構成軟件設計方向的課程模塊，信息安全數學基礎、密碼學與網絡安全、信息論與編碼、數據通訊與計算機網絡、組合數學等課程構成信息安全方向的課程模塊，學校將這些課程結合相應的就業方向進行教學設計，適當增加學生的企業實踐環節并聘請校外有豐富實際工作經驗的企業人員來校講授。
2.完善實踐教學平臺
信計專業技能型人才的培養離不開實踐教學。其中，對學生理論基礎技能的培養可以安排在學院數學實驗室，通過計算機進行實踐教學；而學生就業所需的實踐技能則必須與企業進行聯合培養，學生通過到企業實習和實踐，把在校內完成的數學實驗與校外相對應的專業實習相結合，完善實踐教學平臺的搭建。
1）完善校內數學實驗室。
培養信計專業技能型人才必須具備與專業教學相配套的硬件。天津工業大學理學院（以下簡稱我院）此前的數學實驗室承擔理學院數學專業和信計專業的教學實踐任務，實驗室內電腦陳舊老化，與之配套的設備落后，不利于學院的教學。2013年，通過與天津師范大學數學學院及天津理工大學理學院開展聯合教學，利用3所高校的優勢，我院信計專業成功入選天津市“十二五”戰略型新興產業專業并獲得天津市資金支持。學校將獲助資金用于加大機房建設，購人大量成套的機器設備，改建原數學實驗室并擴建公共數學實驗室、概率論與數理統計實驗室、數學建模實驗室和信計專業高性能計算實驗室，擴建和投入后的實驗室可承擔本專業的校內計算機實踐教學任務。同時，利用3所大學的聯合，還可以實現資源共享，優勢互補，如3所學校信計專業的學生可互相選課，3校之間相互認可學生所選擇課程的課程成績。此外，3所學校的任課教師積極溝通交流，共同探討信計專業的教學經驗及方法。
2）鞏固校外實習基地。
天津市大學軟件學院集中了眾多天津高等院校和天津知名企業，天津大多數軟件企業與軟件培訓機構在市大學軟件學院內設有培訓基地，通過與市大學軟件學院及學院內的軟件企業和培訓機構聯合，我院在此建立了校外實習基地。同時，我院還與天津高新技術產業開發區內的軟件企業聯合建立了畢業生實習基地。校外實習基地主要是學生在基地工程師的指導下，學習Java及信息安全知識，同時注重編程與應用；天津高新區內的實習基地主要是讓學生進行上崗實習，為畢業后能快速適應崗位需求打下堅實基礎。近幾年來，學院信計專業一直堅持與IBM、浙大網新等企業聯合辦學，與天津市高新區內天地偉業、長虹立川、直針節點等企業建立良好合作關系，不斷鞏固校外實習基地的建設。
3.校企結合及擴大教師隊伍
1）校企結合。
我院每年選派一名信計系教師到相關軟件企業全職工作半年。教師通過實踐工作，將其在企業中收獲的學習和工作經驗傳授給信計專業的學生，不僅能滿足教學需要，還能使教師的實踐能力得到鍛煉，為以后的科研和教學工作打下牢固的基礎、創造更好的條件。
2）擴大教師隊伍。
教師雖然有豐富的教學經驗，但與企業軟件工程師相比，教師在具體軟件開發和解決企業實際問題方面還缺乏經驗。企業高級工程師或管理人員具有豐富的生產實踐經驗和閱歷，聘請具有豐富實踐經驗的企業人員來校完成某些實踐環節和理論課程的教學，聘請軟件行業的領軍人物來校講座，能進一步縮短企業與學院的距離，為進一步強化學生的計算機實踐操作能力提供更多機會，也能幫助學生積累從業經驗，以便畢業后滿足企業的需求。 4.提高學生的創新能力
信計專業的有些學生認為數學基礎課不重要，因此不認真學習；還有些學生對計算機操作感興趣，對數學理論知識感到乏味，如何通過計算機實踐教學提高學生學習的興趣，培養學生自主學習的意識，從而提高學生的創新能力，這是需要教師和學生共同努力解決的一個課題。
1）鼓勵學生積極參與數學建模。
數學建模取材于各種專業實際問題，通過解決實際問題，其結果又能再運用于實際。由于數學建模的選題范圍廣泛，又沒有一定的規矩可循，而出題者往往沒有事先設定標準答案，因此問題的解答方式不只一種。學生思維靈活，通過學習數學建模及參與各種活動，學生能將數學應用于實際嘗試，并通過數學的運用來求解問題及完成相對應的計算。這些過程需通過軟件編程計算機實現，而開展數學建模競賽能為學生搭建探索和研究的平臺，提高學生的創新能力。為此，我院把數學建模課程作為信計專業的必選課，鼓勵信計專業學生參加學校每年5月份舉辦的“求實杯”數學建模競賽，7月份學院舉辦的全國大學生數學建模競賽前的建模培訓以及9月份的全國大學生數學建模競賽。
2）激勵學生自主創業。
培養學生能力的教學體系，目標在于培養學生的創新精神和實踐能力，為學生畢業后的就業提供條件。大學生是否具備創業的實踐能力是影響創業活動效率的主要因素，創業能力的提高可以保證創業實踐活動更好進行，信計專業的學生主要在數學應用與信息及計算機相結合的領域較其他專業更有優勢。天津工業大學為各學院的學生提供了一定的實踐環境和條件，為想創業的學生提供實踐機會，使學生能夠更好地展現自我，培養創新意識。信計專業學生的自主創業主要集中在計算機實踐方面，如學生利用所學知識設計網站、提供網絡平臺、網上開店、在學校周邊開小飾品店等，又如在教師指導下由興趣相投的同學組成創業團隊，自選大學生創業科研課題，從適合自己專業和自身特點的項目人手，開展實踐科研項目。近幾年，信計專業的學生每年都有團隊參加校級、市級和國家級大學生創業項目，并取得一定的成績。
3）鼓勵學生參與教師科研項目。
當下，大學生的培養目標已從知識型轉向素質型，對理論知識的掌握更注重于將其應用于實際，為此，學生的學習能力、動手能力和綜合解決問題的能力也必須有所提高。通過開展科研創新活動，學生所學的理論知識從抽象變得具體，有了實踐依托；通過計算機實踐教學，不僅能使學生更深刻地了解已學知識，進一步提高學習積極性，也能激發學生對科研的興趣。教師通過把本學科前沿的研究成果介紹給學生，把自己所研究的課題簡介給學生，不僅能幫助學生初步了解本學科的前沿研究動態，還能拓寬學生的知識面，激發學生的創新意識。此外，教師還可以招募一些對科研感興趣的學生參與自己的科研項目，把其中一些相對簡單易理解或需借助計算機進行軟件編程的內容交由學生完成，從而培養學生的科研能力。近幾年來，信計系已有3位教師招募學生參與他們的科研項目。
5.結語
通過10年的信計專業建設工作，我院初步建成了具有自身特色的數學應用型人才培養實驗平臺；2013年，“基于應用型人才培養模式的探索與研究”項目獲評為天津市教學成果二等獎；近幾年，信計專業學生積極參加全國數學建模大賽并有多人次取得優越成績；參加的創新項目多人次獲得校級、市級基金支持；信計專業學生的就業率一直排在學校所有專業就業的前幾名；信計專業一直堅持與天津市大學軟件學院及一些企業聯合開展教學實踐。學院集中數學實踐、實驗和建模的師資力量，成立了數學實踐教學團隊，積累了豐富的實踐教學經驗，同時，我們還在不斷努力深入探索信計專業計算機實踐教學。