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序言数学科学不仅是自然科学的基础，也是一切重要技术发展的基础。电子计算机的发明及计算技术的发展都以数学为其理论基础。计算机技术的发展使得数学的应用更加直接和广泛，同时也正在改变人们对数学的传统认识。数学素质已成为今天培养高层次创新人才的重要基础。计算数学是一门随着计算机发展而形成的学科，研究如何应用计算机有效地求解各类计算问题的方法和理论，其中涉及的计算问题主要来源于科学研究和工程设计，因此人们又称这门学科为科学计算。今天，计算和实验、理论分析一起成为当今科学活动的主要方式。在物理、化学、力学、材料科学、环境科学、信息科学和生物科学等领域，计算方法和技术已经成为被广泛接受的科学研究手段，这一系列计算性的分支学科统称为计算科学。现在，计算在科学研究和工程设计中几乎无处不在，对科技的发展起到举足轻重的作用。由于计算数学的发展已有50多年的历史，在教学科研方面有着深厚的积累，传统的教材建设也相对比较规范。伴随着计算机技术突飞猛进的发展，特别是超大规模计算机平台的建立和使用，以及科学研究中不断增长的对计算方法和技术的需求，传统的计算数学教材已不能满足教学的需要。信息化已成为当今世界发展的重要趋势，也是衡量一个国家现代化水平的重要标志。信息科学可以理解为信息获取、传输、处理与控制的科学。我国信息科学发展的时间相对较短，但发展迅猛。发展信息科学需要数学基础，当然也离不开计算机科学。由于信息科学的多学科交叉的特点，在不同院校和专业，信息科学都4信息安全与密码学得到了一定的发展。但也正是这些原因，使得信息科学的学科定位，尤其是教材建设百家争鸣，缺乏统一的规范，为教学带来了很大的实际困难。教育部1998年颁布的普通高等院校专业目录中，“信息与计算科学专业”被列为数学类下的一个新专业。这一新专业的设置很好地适应了新世纪以信息和计算技术为核心的数学人才的培养。然而，作为一个新专业，对其专业内涵、专业规范、教学内容与课程体系等有一个认识与探索的过程。教育部数学与统计学教学指导委员会经过多年艰苦细致的工作，对一些问题有了比较明确的指导意见，发表了《关于信息与计算科学专业办学现状与专业建设相关问题的调查报告》及《信息与计算科学专业教学规范》（讨论稿)（见《大学数学》第19卷1期(2003）)。按照新的教学规范，信息与计算科学专业是以信息技术和计算技术的数学基础为研究对象的理科类专业。其目标是培养学生具有良好的数学基础和数学思维能力，掌握信息与计算科学基础理论、方法与技能，能解决信息技术和科学与工程计算中实际问题的高级专门人才。近年来在教育部领导下，高等院校每年大量扩大招生，从而使得我国的高等教育从精英化向大众化转变。现在全国大约有400所高校开办了“信息与计算科学专业”，每年招收3万名左右的本科生。其中大部分学校缺乏从事该领域教学科研经验的教师，对专业的定位和课程设置也不太明确。即使是全国一流的高校，也是偏向于单一学科，新专业没有一个完整的切实可行的教学大纲，适合交叉学科专业的教材极其匮乏。“信息与计算科学专业”属于数学类，前两年的课程基本上是明确的，教材也很多。本套系列教材重点满足后两年的专业课设置需求。由于重点高校大部分有自己的课程体系和教材建设，本系列教材主要针对普通高等院校开办的该类专业。依据教育部“强基础，宽口径，重实际，有侧重，创特色”的办学指导思想，清华
