浅谈大数据时代下的信息与计算科学

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浅谈大数据时代下的信息与计算科学

摘要：随着经济和信息技术的快速发展，信息与计算科学专业和金融数学专业在很多高校都是由数学学院主办，和数学与应用数学这个纯粹数学专业不一样，信息与计算科学和金融数学都是交叉学科专业，它们以数学理论为基础，用数学的知识去解决学科应用中的一些实际问题。信息与计算科学是以信息领域为背景，是数学与信息、计算机管理相结合的计算机科学与技术类专业。金融数学是利用数学工具研究金融，进行数学建模、理论分析、数值计算等定量分析，金融数学可认为是现代数学与计算技术在金融领域的应用。信息与计算科学和金融数学专业的培养目标都是要求具有比较扎实的数学基础和运用数学方法解决实际问题的能力。

关键词：信息与计算科学；发展领域；发展前景

引言

随着我国现代科学技术的深入发展，电子信息领域的人才拥有广阔的发展前景。信息与计算科学是应用数学专业下的分支学科，该专业的学生不仅要具有扎实的数学基础，而且还要有一定的计算机语言编程能力。本文主要对信息与计算科学专业人才的发展领域和未来的发展前景做一个简单的分析。 1信息与计算科学的基本简述

信息与计算科学是一门交叉学科，以信息为背景包含运筹学、管理学、数学基础知识和计算机技术。此专业设有两个培养方向：一方面是以学习数学理论知识为主要目标，学习计算机基础知识为次要目标；另一方面是以学习计算机基础知识为主要目标，学习数学基础知识为次要目标。目前绝大部分高校在培养该专业的学生时，选择以教授数学基础知识为主，计算机知识为辅。信息与计算科学不仅是指有关数学基础知识和计算机理论知识，而且还指信息论方面的知识。计算机方面的专业理论知识主要有数据结构，C语言程序设计、Java语言程序设计等。其中数据结构专业课尤为重要，主要是讲述经典算法的应用，这是工作人员从事软件开发所必需的基本知识。而C语言和Java语言主要是介绍如何运用代码书写程序以解决实际问题，学生不但要在课堂认真听讲，课下也应该多查阅书籍有利于自己更好的掌握理论知识。信息论方面的专业课理论主要是信息科学基础，它主要是介绍有关信息的获取、信息的传输和信息的翻译，以计算机技术作为工具处理信息。信息与计算科学的不断发展,对推动基础数学与计算机理论知识的结合具有重要的意义。信息不仅与计算机科学技术相结合,而且为计算数学、统计学、概率论等数学学科提供了新的学习手段，使得信息与计算科学实现多元化发展。信息与计算科学培养的学生需要在计算机领域具有解决实际问题的能力，并且会熟练使用各种计算机应用软件。学生在不断学习数学基础理论知识的过程中，可以培养自己的计算思维能力，为以后在工作中解决实际问题打下基础。 2信息与计算科学等专业中数学基础课程学习 2.1.整合与优化学习内容

在学习过程中，如何处理学习内容的理论基础作用与专业应用性之间的关系，达到既能体现数学基础的重要性，又能体现数学的工具性功能？学习内容的整合和优化等环节应该是我们的工作重点。第一，数学基础理论内容的学习可以根据“必需、够用”为度、以应用为目的的原则，着眼于数学的实际应用，尽量避免复


杂深刻的理论，对理论知识的讲解应抛弃原来“概念-定理-证明-例题应用”的模式，可梳理出学习内容的一条主线帮助学生理解。第二，另在处理基础理论内容时，可在学习过程中利用一些数学史的内容，以数学发展的脉络为主线，以数学思想和数学方法为梁，以培养数学逻辑思维与推理能力为本，理清知识点的来龙去脉，特别突出知识点的实践来源，还原数学来源于现实问题这个真实的过程，让学生理解起来更轻松。第三，在处理学习内容的重难点时，应结合专业的特点强调知识点的讲解和重难点的理解。比如函数项级数实际上就是序列极限的新形式，在计算机的初等函数计算中大量地采用了各种级数的计算方法，以及小波分析、数字信号处理中的Z－变换、傅立叶变换等都是基于数学分析中级数的思想。因此，级数的内容就应该成为信息与计算科学专业一个显著的侧重点。第四，在数学基础课程的学习内容中应适当加入数学建模问题以及一定的数学实验，数学建模问题一方面可以体现理论和实践的结合，增加知识趣味性，为课堂增添活跃气氛；另一方面，可使数学概念的学习变得更生动、更平易、更有启发性。数学实验是计算机技术和数学软件引入学习后出现的新事物，可提高学生对数学的应用意识并培养学生用所学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力。如在《数学分析》中可以增加Mathematica软件作平面图形与立体图形、求函数的极限、求函数的导数、微分和积分等内容；在《高等代数》中可增加运用Ｍatlab编程计算行列式、矩阵的秩等实验操作。当然，要实现学习内容的优化改革，需要担任数学基础课程的教师对信息与计算科学和金融数学等专业的培养方案以及培养目标有所了解，只有这样才能有针对性地拓展教师的知识面，才能在学习过程中有的放矢，对学习内容进行优化和补充，做到与专业接轨，最终达成培养具有扎实数学基础和数学逻辑思维能力的复合型人才的目标。 2.2创新人才培养模式

2.21校内跨学科或部门建平台模式

它指的是大学内各部门或学科的突破，以及跨学科或部门的创新和创业平台的建立。该研究是创新和创业的重要方法和基础。 2.22校外借助政府政策建平台模式

它指的是大学通过政府政策干预和财政支持以及国家创新和发展战略的作用。建立学校和政府的卓越创新创业平台，推动学校以国家、社会需求为导向，密切关注国民经济和社会发展的前沿问题，积极开展协同创新，培养创新人才。 2.23校外联合企业签协议模式

它指的是大学与企业行业紧密结合，学校与企业通过签订协议，合作制定人才培养方案和质量标准，建设高效能的实习、实践学习基地，实施实践环节培养，专门化知识教育，实施综合素质的培养和职业化训练。 结语

信息与计算科学的实质是早期的计算数学，它是运用数学理论知识对出现的问题建立数学模型并用计算机软件进行求解的学科，无论是自然科学还是软件工程领域都需要它的支撑，因此具有极大的发展前景。学好这门专业课程，我觉得需要从以下两方面开始：一是课内专业理论知识的积累；二是课外实践操作能力的提升，扎实而稳固的专业理论知识是积累课外实践经验的基石。由于我国人工智能时代的来临，人脸识别、无人驾驶等高端技术已经融入到我们生活的方方面面，人工智能技术可以帮助人类解决之前不能完成的工作，极大的提高工作效率，致使我们的生活质量不断的提高并且对于我国科学技术的发展有重要的作用。但是人工智能技术需要不断的完善和提高，因此在未来很长的一段时间内，社会的

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