20、计算科学：跨学科的前沿领域与教育实践

计算科学：跨学科的前沿领域与教育实践

1. 计算科学教育的实践与成果

计算科学在现代科学和技术领域中扮演着至关重要的角色。以SUNY Brockport为例，该校在1998年推出了美国首个计算科学（CPS）本科学位课程。该系开发了理学学士（BS）、理学硕士（MS）以及联合的BS/MS学位课程，其课程将数学、计算机科学和应用科学相结合。

1.1 课程与学生培养

• 课程设置 ：该系在短短7年内开发并教授了27门新课程，涵盖了从计算科学导论到计算生物学等多个领域。例如，《计算科学工具I - II》《互联网与技术伦理》《法医学计算》等。
• 学生培养目标 ：CPS项目基于七个学生学习成果，包括计算工具、高性能计算、应用和计算数学、模拟和建模、可视化、应用科学和技术交流。旨在培养对建模、编程和应用数学技能感兴趣的学生，无论是在工业、政府还是学术环境中。
• 面临的挑战 ：在4年内让学生可信地学习数学、计算和科学三个学科领域是一项艰巨的挑战。此外，为具有广泛教育背景的学生提供建议对教师来说也是一个挑战。该系为此进行了3次重大课程修订，以平衡多样化的课程作业。

1.2 师资与招生

• 师资支持 ：尽管CPS系规模较小（仅有3名教师），但它为数学、计算机科学、物理、化学、地球科学、生物学和教育等多个系的12名以上教师提供了资助。通过赠款和设备捐赠，该系为15名以上教师提供了使用超级计算机、高性能服务器、笔记本电脑、液晶投影仪