地方院校計算機本科人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的一種有效模式

李郁峰　陳念年

文章編號：1672-5913(2009)10-0012-03

摘要：計算機學(xué)科是實踐性極強的學(xué)科，地方教學(xué)型院校僅僅依靠對本科生開放有限的科研資源，遠(yuǎn)不能滿足大量本科生各層次創(chuàng)新實踐活動的需求。文章提出了一種有效的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式，即通過建設(shè)面向本科生的創(chuàng)新實踐基地，以項目為載體、任務(wù)驅(qū)動，培育學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊和指導(dǎo)教師團(tuán)隊，將創(chuàng)新實踐活動融入到學(xué)生的日常學(xué)習(xí)生活中，以提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；任務(wù)驅(qū)動；創(chuàng)新團(tuán)隊；實踐基地

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1引言

地方教學(xué)型本科院校肩負(fù)著為國家培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新能力、面向生產(chǎn)一線的應(yīng)用型人才，這一層次所培養(yǎng)的大量工程師是國家的創(chuàng)新集體中一支十分重要的隊伍。因此占高等學(xué)校大多數(shù)的地方教學(xué)型大學(xué)，如何實現(xiàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、實踐能力和工程素養(yǎng)的應(yīng)用型人才，是提高我國高等教育總體水平的核心問題。

在多年的本科人才培養(yǎng)實踐中，根據(jù)計算機學(xué)科特點，積極組織學(xué)生參加各類科技競賽活動、參與教師科研等措施加強本科生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練。這種以點帶動面的創(chuàng)新實踐活動在激勵、吸引學(xué)生主動實踐，自主創(chuàng)新過程中起到了重要的作用。但與研究型大學(xué)比較，教學(xué)型本科院校科學(xué)研究資源相對較少，僅僅依靠有限的科研資源對本科生開放，遠(yuǎn)不能滿足大量本科生各個層次創(chuàng)新實踐活動的需求。代表著高水平的各類全國性科技競賽中，教學(xué)型本科院校的學(xué)生也大多處于從屬地位。而且創(chuàng)新競賽活動本也有其局限性，一是參與面即受益面有限，二是階段性即目標(biāo)完成后告一段落。

因此，計算機學(xué)院在2002年啟動了軟件創(chuàng)新實踐基地建設(shè)，探索實踐適合校情和計算機學(xué)科特點的、課內(nèi)與課外結(jié)合的學(xué)生創(chuàng)新實踐活動的有效形式，取得了良好的效果。

2基本思路

組織本科生參加科技競賽活動或參與教師科研，其特征是給出具有挑戰(zhàn)性的問題和目標(biāo)，要求以創(chuàng)新的思路和方法解決問題，飽含興趣和個性，對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)具有催化劑作用。計算機學(xué)科本身是理論性和實踐性并重的學(xué)科。計算機軟件、應(yīng)用項目的開發(fā)過程充滿著智慧和創(chuàng)造性，組織學(xué)生參與有明確任務(wù)和目標(biāo)的軟件項目、應(yīng)用項目可以起到同樣的作用，并且具有將創(chuàng)新實踐活動拓展到本科生人人參與的現(xiàn)實意義。

基于以上思考，形成了如下創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革思路：

(1) 以項目為載體，開展與課內(nèi)教學(xué)緊密結(jié)合的創(chuàng)新實踐活動；

(2) 組建學(xué)生創(chuàng)新實踐團(tuán)隊和指導(dǎo)教師團(tuán)隊；

(3) 創(chuàng)建與課內(nèi)教學(xué)和生產(chǎn)實際相融合的創(chuàng)新實踐環(huán)境；

(4) 嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，在實踐過程中實現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

將課內(nèi)課外相結(jié)合的創(chuàng)新實踐活動作為實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，形成本科生人人參與創(chuàng)新實踐的氛圍。

3以項目為載體的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

在多年的探索實踐中，根據(jù)教育教學(xué)的客觀規(guī)律要求，分析研究計算機人才培養(yǎng)的教學(xué)特點，建設(shè)與課內(nèi)教學(xué)和工程實際相融合的創(chuàng)新實踐基地，將學(xué)生置于一個更真實的、富有實踐機遇和挑戰(zhàn)的實踐環(huán)境中。以軟件項目為載體，以任務(wù)為驅(qū)動，通過學(xué)會做事來學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會做人和學(xué)會溝通；通過做事培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、人文精神和工程意識；通過做事實現(xiàn)創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)。圍繞計算機人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)、實踐基地建設(shè)與運行管理、創(chuàng)新實踐項目(課題)、學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊、指導(dǎo)教師團(tuán)隊等方面系統(tǒng)地開展了許多開創(chuàng)性的工作，形成了獨具特色的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式(圖1)。

3.1構(gòu)建以項目為載體、任務(wù)為驅(qū)動的多層次創(chuàng)新實踐模式，培養(yǎng)不同類型學(xué)生的創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)創(chuàng)新科技競賽特點——給出具有挑戰(zhàn)性的問題和目標(biāo)，要求具有創(chuàng)新的思路和方法解決問題。計算機軟件、應(yīng)用項目的開發(fā)過程本身充滿著智慧和創(chuàng)造性。選擇規(guī)模適當(dāng)、飽含興趣的項目(課題)，以任務(wù)(目標(biāo))為驅(qū)動，將導(dǎo)師制、學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊及工程實踐相結(jié)合，組織學(xué)生開展創(chuàng)新實踐訓(xùn)練，在做事過程中形成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)精神，在做事的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實踐能力及工程素養(yǎng)。

學(xué)生創(chuàng)新實踐活動以項目(課題)形式開展，其特點是具有明確的目標(biāo)、任務(wù)和階段性成果要求。通過把創(chuàng)新實踐項目與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合、漸進(jìn)性與模塊性結(jié)合，可滿足不同類型學(xué)生需求，保證個性與廣泛參與，達(dá)到將創(chuàng)新實踐融入到學(xué)生平常學(xué)習(xí)生活中的效果。創(chuàng)新實踐項目分為以下三個層次：

(1) 以學(xué)生為主體的自主申報項目。這一層次學(xué)生參與面最廣，主要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的基本實踐能力和創(chuàng)新意識。如程序設(shè)計、實現(xiàn)能力，熟悉軟件開發(fā)基本流程，應(yīng)用科學(xué)研究工具、方法等。

(2) 參與教師科研課題、企業(yè)應(yīng)用項目、實際工程項目。學(xué)生具備一定的科研及項目開發(fā)基本能力之后，根據(jù)具體的項目需要，經(jīng)雙向選擇，學(xué)生參與到科研或?qū)嶋H項目中，進(jìn)入實戰(zhàn)訓(xùn)練階段。由于有了軟件創(chuàng)新實踐基地良好的創(chuàng)新環(huán)境和濃厚的創(chuàng)新氛圍，這個層次的參與學(xué)生人數(shù)一直呈不斷上升的趨勢。

(3) 參與各類競賽活動和基金項目(如全國電子設(shè)計大賽、機器人大賽、創(chuàng)新基金等)。全國電子設(shè)計大賽等競賽活動代表了一定范圍的頂級水平，具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性和創(chuàng)新能力顯示度，對學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐創(chuàng)新能力有很高的要求。有了第一、二兩個層次的創(chuàng)新能力和科研訓(xùn)練，各類學(xué)生科技活動有了堅實的基礎(chǔ)。

3.2建設(shè)學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊和指導(dǎo)教師團(tuán)隊，營造濃厚創(chuàng)新氛圍

企業(yè)對信息類人才需求，一方面，對于畢業(yè)生專業(yè)知識、技術(shù)的要求在不斷提高；另一方面，越來越多的人們意識到工程人員必須擁有良好的團(tuán)隊協(xié)作精神，以便適應(yīng)現(xiàn)代化工程團(tuán)隊、新產(chǎn)品及新系統(tǒng)的開發(fā)需求。有效的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)是培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神和溝通交流能力的良好形式，同時也是學(xué)生創(chuàng)新活動本身蓬勃發(fā)展并形成長效機制的需要。

組織兩種類型的創(chuàng)新團(tuán)隊，一是項目組，規(guī)模一般在3-5人，學(xué)生實踐活動全部以項目組形式進(jìn)行。二是形成滾動發(fā)展的創(chuàng)新科技團(tuán)隊，規(guī)模比較大，一般5至十幾人，團(tuán)隊有穩(wěn)定實踐方向、實踐項目來源、還擔(dān)負(fù)創(chuàng)新實踐活動的組織、宣傳、服務(wù)、管理。

從2002年開始，在全國大學(xué)生機器人電視大賽團(tuán)隊建設(shè)成效的示范下，與軟件創(chuàng)新實踐基地建設(shè)同步，我們探索不同模式的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)、指導(dǎo)形式。通過多年的實踐，我們在學(xué)生創(chuàng)新科技團(tuán)隊建設(shè)中，以軟件創(chuàng)新實踐基地建設(shè)為依托，緊緊抓住兩個基本點：一是分析當(dāng)代大學(xué)生特點，因勢利導(dǎo)，以興趣吸引學(xué)生，營造創(chuàng)新實踐風(fēng)氣，二是政策傾斜，經(jīng)費支持，提高指導(dǎo)教師積極性。具體做法如下：

(1) 加強指導(dǎo)：成立軟件創(chuàng)新實踐基地指導(dǎo)委員會。

(2) 兩個建設(shè)：學(xué)生團(tuán)隊建設(shè)和指導(dǎo)教師團(tuán)隊建設(shè)并重，同步進(jìn)行。

(3) 兩個激勵：建立激勵機制，從創(chuàng)新實踐學(xué)分認(rèn)定、成果(成績)獎勵、評優(yōu)等各方面對學(xué)生予以引導(dǎo)；教師指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實踐納入崗位職責(zé)予以考核。

(4) 組織宣傳：充分發(fā)揮學(xué)生社團(tuán)的組織功能和宣傳作用，營造創(chuàng)新的輿論氛圍。

(5) 品牌效應(yīng)：重視品牌團(tuán)隊的示范作用，研討、推廣團(tuán)隊建設(shè)經(jīng)驗，促使更多品牌團(tuán)隊的形成。

(6) 滾動發(fā)展：對團(tuán)隊建設(shè)分類指導(dǎo)，團(tuán)隊吸收不同年級不同專業(yè)學(xué)生，內(nèi)部形成梯隊，選拔培養(yǎng)骨干成員，形成長期滾動發(fā)展的機制。

3.3依托實驗教學(xué)示范中心和重點實驗室，自主創(chuàng)新，搭建開放型實踐平臺

教學(xué)型院校僅僅依靠有限的科研資源對本科生開放，遠(yuǎn)不能滿足大量本科生各個層次創(chuàng)新實踐活動的需求。以人才素質(zhì)、能力培養(yǎng)為目標(biāo)，按照基礎(chǔ)實驗室，專業(yè)實驗室，創(chuàng)新實踐及實習(xí)基地三位一體的總體建設(shè)思路，建設(shè)軟件創(chuàng)新實踐基地，構(gòu)建了開放型的創(chuàng)新實踐平臺(圖2)。

(1) 通過資源整合和多年不斷的投入，建成了目前省屬高校中規(guī)模最大吸收學(xué)生人數(shù)最多的計算機類本科創(chuàng)新實驗室。基地共分9個模塊：軟件團(tuán)隊開發(fā)、信息系統(tǒng)開發(fā)、圖形圖像技術(shù)、多媒體應(yīng)用、電子競技技術(shù)、系統(tǒng)維護(hù)、單片機應(yīng)用、嵌入式應(yīng)用、控制系統(tǒng)應(yīng)用。

基地用房面積總計1000余平方米，有計算機204臺、教學(xué)開發(fā)實驗系統(tǒng)300多套、實驗儀器儀表100臺件，總值150余萬元。依據(jù)計算應(yīng)用、軟件項目開發(fā)流程特點，創(chuàng)新基地采用軟硬件結(jié)合開發(fā)的工作臺、工作位和討論室相對分隔等形式模擬企業(yè)實際研發(fā)環(huán)境。室內(nèi)與室外布置宣傳欄，以項目團(tuán)隊簡介、學(xué)生創(chuàng)新實踐作品、圖靈獎獲得者簡介等內(nèi)容，營造濃厚創(chuàng)新文化氛圍。

(2) 除基地創(chuàng)新實驗室全開放供本科生使用外，還將實驗教學(xué)示范中心專業(yè)實驗室、科研實驗室資源納入基地統(tǒng)籌使用，以滿足學(xué)生創(chuàng)新實踐的更多需求。此外，充分利用中國綿陽科技城科研院所及高新科技企業(yè)的資源，按照校內(nèi)與校外實踐基地共建思路，實現(xiàn)與校外基地實踐資源的對接與互補，提高實踐基地與生產(chǎn)實際的緊密結(jié)合性。

(3) 組織學(xué)生參與開發(fā)實驗儀器設(shè)備。基地從2002年開始自主研制儀器設(shè)備，以本科生為研發(fā)隊伍的主體研制CS系列3個型號的嵌入式實驗教學(xué)裝置400多套；開發(fā)了程序設(shè)計語言在線評判系統(tǒng)等多個網(wǎng)絡(luò)實踐訓(xùn)練系統(tǒng)；創(chuàng)建多個技術(shù)論壇；自主開發(fā)了實驗室門禁系統(tǒng)等。

3.4健全軟件創(chuàng)新實踐運行管理制度，形成學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的長效機制

創(chuàng)新基地在運行管理過程中以學(xué)生為主體，教師主導(dǎo)，營造吸引力氛圍，形成了為學(xué)生和指導(dǎo)教師提供創(chuàng)新實踐服務(wù)的運行管理模式。一是提供寬松的環(huán)境氛圍，既保障規(guī)章制度的嚴(yán)肅性，又考慮學(xué)生個性化需求，讓學(xué)生有實驗室主人感覺。二是學(xué)生參與基地日常的運行管理，各創(chuàng)新實驗室內(nèi)部形成科學(xué)民主的集體。三是嚴(yán)格過程管理和結(jié)果管理。

軟件創(chuàng)新實踐基地是一個課內(nèi)課外結(jié)合的創(chuàng)新實踐平臺，學(xué)生主要在課余時間進(jìn)入實踐基地，為充分利用基地資源，深化實驗室開放內(nèi)涵，提出了全開放運行并把實驗室延伸到寢室的理念，在實際運行過程中獲得了良好的效果。全開放運行的內(nèi)涵如下。

(1) 時間開放：實踐基地全天開放，包括節(jié)假日和晚上。每年寒暑假，都有大批本科生留校進(jìn)入軟件創(chuàng)新實踐基地學(xué)習(xí)、實踐。

(2) 設(shè)備開放：基地設(shè)備允許學(xué)生帶出實驗室使用(如指紋頭、采集卡，自主開發(fā)的300套便攜式實驗板等)。

(3) 網(wǎng)絡(luò)開放：建設(shè)豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，如接口技術(shù)虛擬實驗室、信息安全實驗室遠(yuǎn)程登錄使用、ACＭ在線評判系統(tǒng)、創(chuàng)新技術(shù)論壇、網(wǎng)絡(luò)在線發(fā)布課題等。

(4) 管理開放：營造寬松的實踐環(huán)境，主要由學(xué)生參與基地日常管理工作，自主開發(fā)的門禁系統(tǒng)與學(xué)生飯卡通用，從技術(shù)上予以了安全保障。

4學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)效果

自2005年以來，學(xué)院1500名本科學(xué)生參與各類創(chuàng)新項目課題總計498項，參與學(xué)生人數(shù)達(dá)到3046人*學(xué)期。形成了程序設(shè)計、信息安全、電子設(shè)計大賽等10個滾動發(fā)展的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊，促生了一批校內(nèi)外有影響力的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊。2005年以來，學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊組織的科技創(chuàng)新活動吸引了全校各專業(yè)5000余人次參加。其中程序設(shè)計團(tuán)隊三年不間斷地組織校內(nèi)聯(lián)賽共吸引3000多人次參與；信息安全團(tuán)隊以信息安全實驗室和網(wǎng)絡(luò)中心為實驗場所，參與校園網(wǎng)安全評估和安全事件響應(yīng)，為校內(nèi)各部門和校外企業(yè)提供信息系統(tǒng)安全技術(shù)支持。計算機類專業(yè)本科生已形成了人人參與創(chuàng)新科技活動風(fēng)氣，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課疑問多了，學(xué)習(xí)過程與技術(shù)發(fā)展及生產(chǎn)實際聯(lián)系多了，探究性學(xué)習(xí)的效果也突顯了。

由于有了本科生人人參與創(chuàng)新實踐活動基礎(chǔ)，學(xué)生競賽活動碩果累累。近四年，僅計算機學(xué)院學(xué)生共獲得省級以上獎勵50余項。其中2004年獲得全國機器人電視大賽冠軍并代表中國參加亞太機器人大賽獲亞軍，2005年進(jìn)入全國八強、2006年為第九名、2008年為全國八強。電子設(shè)計大賽2005年獲全國二等獎1項，2007年全獲全國一等獎1項，二等獎3項。

在計算機學(xué)院學(xué)生人人參與創(chuàng)新實踐的背景下，學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到了全面的提高，受到用人單位的歡迎。從2005年至今，畢業(yè)生就業(yè)率每年提高平均5個百分點；學(xué)生就業(yè)競爭力自信程度逐年提高，畢業(yè)班學(xué)生更愿意把寶貴的時間留在創(chuàng)新基地學(xué)習(xí)而不愿意四處急著找工作。

5結(jié)束語

面向?qū)W生的創(chuàng)新實踐需求，建設(shè)軟件創(chuàng)新實踐基地，解決了教學(xué)型大學(xué)科研資源相對較少矛盾——僅僅依靠有限的科研資源對本科生開放，遠(yuǎn)不能滿足大量本科生各個層次創(chuàng)新實踐活動的需求。計算機軟件、應(yīng)用項目的開發(fā)過程本身充滿著智慧和創(chuàng)造性，選擇規(guī)模適當(dāng)、飽含興趣的項目(課題)，以任務(wù)(目標(biāo))為驅(qū)動，通過培育學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊和建設(shè)指導(dǎo)教師團(tuán)隊，開展不同層次與工程實際相緊密聯(lián)系的創(chuàng)新實踐項目(課題)，對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)起到了催化劑作用，并且具有將創(chuàng)新實踐活動拓展到本科生人人參與的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)：

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