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信息与计算科学:“数学+计算机”挖掘数据开发新高地

     阳光高考原创稿件 作者:刘晶晶

初识信息与计算科学,很多人会把它当做计算机类专业,而实际上它是个“根正苗红”的数学类专业。信息与计算科学专业的特点就是数学和计算机科学两个学科都需要学习,数学的基础能让你比较容易理解各种算法的原理,编程能力让你能够将算法应用到实际中去,因此很适合作为人工智能、数据挖掘、机器学习等这类热门方向的基础。今天带大家走近“信息与计算科学”,来具体谈谈这个特别的专业。

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一、专业解析

什么是信息与计算科学?

计算机科学的发展,使得计算机模拟已经成为与实验和理论并列的科学研究的第三手段。为了满足信息技术的发展对数学高等教育提出地新要求,教育部在1998年对数学专业设置进行了新的分类,将原来数学的二级学科重新进行了组合,将传统的“计算数学”“数学软件”“运筹学”“信息论”“计算机图形学”等专业合并,设置了“信息与计算科学专业”。

“如果把信息与计算科学专业比喻成一个美女的话,那么数学是她的灵魂,计算机科学是她的骨骼血肉,而实际应用则是她的颜值。”正如这句话所说,信息与计算科学专业以数学为基础、信息为对象、计算机为工具,是由数学、计算机科学和信息科学等多个学科的交叉渗透而成的数学类理科专业。它还是联系数学与自然科学、工程技术及信息、管理、经济、金融、社会和人文科学的一个重要桥梁。

信息与计算科学专业学什么?

专业学习不仅包括计算数学的一些基本理论和方法,还涉及计算机科学操作技能相关的课程。如北京科技大学信息与计算科学专业核心课程既有有数学分析、高等代数、解析几何、概率论、常微分方程、数值分析、运筹学、离散数学等计算数学相关课程,还有计算机科学课程,包括软件工程、信息安全与密码学、数据结构等。

信息与计算科学专业,很容易与计算机专业或信息工程专业混淆。实际从课程设置来看,信息与计算科学专业是数学与计算机并重的学科,稍微偏向计算机专业,属于软件技术领域中偏于基础的部分,重点在于对计算理论和算法的研究。而计算机专业则是侧重计算机软件的设计,信息工程专业是侧重信号处理等。

研究“信息技术+计算技术”

信息与计算科学主要研究科学与工程计算中具有重要意义的基础理论,解决科学与工程领域中的重大计算问题。一般包括信息科学和计算数学两个方向,一是以计算机科学方面为主,数学方面为辅,方向二与方向一相反。如北京交通大学理学院所下设的信息与计算科学专业就是以计算机科学为主,数学为辅的研究方向。

培养什么样的人才?

信息与计算科学专业注重培养具有扎实的数学基础和严密的逻辑思维能力;掌握信息科学和计算科学的基本理论、方法与技能,受到科学研究的初步训练;具有较强的数值分析和软件开发能力,能解决信息技术和科学与工程计算中的实际问题的高级专门人才。

北京信息科技大学信息与计算科学专业导师谢冬秀教授认为:“人工智能本质上就是数学和编程,而信息与计算科学专业的培养目标就是培养具备较强的数学基础和编程能力的人才。”

电子科技大学数学科学学院何国良教授说:“毕业生需要熟练掌握信息与计算科学的基础理论和方法,且具有较强的算法分析与设计能力、软件开发能力,以及能熟练运用数学理论、方法和技能解决科学与工程计算和信息科学领域中的工程问题的能力。”

二、专业与就业

毕业生就业面广

信息与计算科学专业是为适应21世纪信息社会对信息与计算科学方面人才的需求而开设的,是最具竞争力、最具发展潜力的宽口径专业之一。

根据《新一代人工智能发展规划》,2030年中国人工智能核心产业规模超过1万亿元。“人工智能时代,计算思维变得尤为重要。如何让互联网、计算机、大数据变得更加智能,算的更快,想的更远,乃至从本质上创造智慧和解决智能问题,信息与计算科学专业将是你的不二之选。”京东算法工程师孙建洲说。未来社会和科学的发展急需数学和计算机的交叉人才,而拥有这方面专业知识和能力的毕业生非常受欢迎。信息与计算科学专业面向这一科研热点和国家重大需求,为科学计算、大数据、人工智能、信息金融等领域培养专门人才,前途远大。

毕业生可在政府机关、科技、教育以及各类企事业单位从事研究、教学;在IT行业从事信息与计算机应用系统的开发、维护;也可从事统计调查、统计信息管理、数据分析等开发、应用和管理等工作。以北京信息科技大学为例,信息与计算科学专业毕业生主要就业领域包括各大银行、通信企业的研究机构、互联网公司等;就业行业多在金融证券、数据分析、信息通讯、计算机服务和软件开发、教师、公务员等工作。

深造比例高 专业选择多元化

据北京科技大学2020年就业质量报告,2020年信息与计算科学专业本科就业率达到94.92%,其中国内升学比例占毕业生总数的50%以上。北京交通大学该专业继续深造的比例也一直高居学校前列,2017-2020年的毕业生深造比例在50%到60%以上。

信息与计算科学专业兼顾数学专业知识与计算机科学专业的知识,毕业生有广泛的适应性,有较多的毕业生选择本专业或不同学科继续深造,全国报考硕士较集中的专业包括数学、计算机技术、工商管理、应用数学等。据浙江大学相关就业数据,信息与计算科学专业毕业生中有六成以上选择出国继续深造或在国内不同学科继续研究生学习。选择继续研究生学习的学生中,约有一半选择从事计算数学的研究,另一半的学生选择金融、统计、大数据、计算机、力学等其他科学工程领域的应用研究。

三、报考指南

开设院校多,培养方向各有侧重

目前,全国开设信息与计算科学专业的院校约有600余所,以工科招生院校为主,部分综合类、师范类院校也开设了该专业。

据何国良教授介绍:“各个学校的基础课程相似,在毕业生定位及具体研究方向等方面有所不同。一些学校毕业生主要考虑就业,所以实践类课程开设较多,另一类学校主要培养学生继续深造,理论课程就要求较高。由于该专业和实际应用有、学校的师资构成、优势资源有密切的关系,所以各个学校在计算数学的具体方向又有所不同。比如有些院校侧重计算几何、有些侧重数值代数、有些侧重流体力学、有些侧重微分方程计算等。”

多按大类招生,强基计划招生专业

国内本科高校该专业多按大类招生,招生大类包括理科试验班类、数学类等。如北京理工大学设置理学与材料菁英班下设信息与计算科学专业方向;电子科技大学近几年信息与计算科学专业按照数学大类招生,通过大二年级专业分流,学生被划分到不同的专业后,将学习不同的专业知识。另外,该专业一般只招理工类考生,高考改革省市须注意招生高校选考科目要求。

清华大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、南京大学、中国科学技术大学、西北工业大学把信息与计算科学设为强基计划招生专业之一,其中哈尔滨工业大学、西北工业大学按数学类大类招生。

热爱数学 且对编程感兴趣

信息与计算科学专业需要学生热爱思考,喜欢数学,特别是对运用数学解决实际问题感兴趣。同时,这个专业对学生的计算数学理论、数值分析、算法编程和信息数据处理都有要求。

信息与计算科学属于数学类专业,热爱数学是最重要的要求,毕竟这个专业的大部分课程都是以数学理论和知识为主的,除了数学以外的其他课程则是计算机相关课程,而学好数学对于学好算法起决定性作用,因此打好数学基础是学习本专业的必然要求。

尽管该专业是数学类专业,但要学习计算机课程一点也不少,开设的课程中包含很多计算机相关课程,比如程序设计与算法语言、编码理论等。学好编程和软件对学生未来的就业也十分有帮助。

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