計算機專業創新工作室的建立與實踐

摘要：本文針對計算機專業學生的培養問題，闡述了計算機專業課外培養工作的重要性，提出了建立創新工作室的培養途徑，并給出了創新工作室建立、培養的實際效果的案例。

關鍵詞：創新；工作室；課外培養；實踐

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

眾所周知，近年來，計算機專業就業面臨著極大的挑戰，根本原因是學生動手能力和創新能力的缺乏。如何解決這一矛盾，除了需要對教學計劃中的課程體系、課程內容、教學方法等進行改革外，還應充分利用學生的業余時間，積極開展課外培養工作。

課外培養就是指在完成正常教學計劃以外的培養工作，它涉及的范圍比較廣泛，包括第二課堂學習、社會實踐活動、工作實踐活動、參加各種科技活動等。然而，對于計算機專業學生來講，課外培養的一項重要任務是提高學生的科技能力和創新能力，為此我們建立了有利于計算機專業學生能力提高的創新工作室。

1創新工作室是培養方案實施的載體之一

由于我院是新升本科院校，IT專業的學生生源不如其他高校，就業壓力十分巨大。針對我院的具體情況，我們于2006年開始了人才培養方案的改革研究，歷經一年的時間，形成了新的具有一定特色的計算機科學與技術的培養方案，在學院影響較大，2007年底該專業以第一名的身份被確定為我院首批本科重點建設專業。新的培養方案中明確指出了課外培養學分要求以及培養模式。

課外培養要求學生完成四部分內容，包括社會實踐經歷、第二課堂學習經歷、專業實習經歷(含寬口徑專業實習、寬口徑專業實習)、職業能力培養經歷。其中，職業能力要求學生在校期間應積極參加各種學術報告、學習報告、政治報告，不得低于4次；積極參加各種科技小組活動(包括系以上組織的課程大賽等)，不得低于3次；學習完成后出具證明，經核實后方可獲得此學分，并將實習經歷記入學生實習檔案。

針對培養方案中的課外培養要求，為了增強學生的工作和創新能力，我們在培養方案中明確指出了特殊的培養模式，并搭建各種平臺。其中，對于職業能力培養我們提出了以網絡工程工作室、智能設備軟件工作室、嵌入式系統工作室、人工智能與圖形圖像工作室為載體，開展導師制的培養工作，培養學生的自學能力、創新能力、業務拓展能力。

從2007年9月起我們陸續建立了“嵌入式系統創新工作室”、“智能設備軟件創新工作室”、“網絡安全技術創新工作室”、“人工智能與圖形圖像研究創新工作室”，在學生中成立了科技開發部，科技開發部和創新工作室有機地結合在一起，學生參與意識十分強烈。創新工作室、課外培養、培養模式的關系如圖1所示。

2創新工作室的主要內容

(1) 創新工作室的工作任務

我院創新工作室的工作任務主要由承擔了科研教研任務的教師制定，學生在教師的指導下協助教師完成一些子課題。學生還可以在工作室內發揮想象，提出各種設計任務，然后獨立完成，最后提交教師評價，好的成果在系里展示。

(2) 創新工作室的工作環境

創新工作室有別于實驗室，學生人數較少，活動時間不固定，為了讓學生在工作室有興趣地工作，必須為他們提供必要的且舒適的工作環境。對于計算機專業來講，由于工作室在我院是一個新創舉，我們為每個工作室都提供了必要的經費，購置了必要的軟硬件設備，包括計算機、投影儀、開發系統等，特意騰出專門的房間供工作室使用。

(3) 創新工作室的工作形式

以工作小組為團隊開展活動：由于學生個體與個體間差別很大，如何找到每個學生的優點，因材施教是一個很重要的問題。另外，如何將幾個不同特點的學生互補地組成一個小組共同去完成一個課題，也是指導教師的重要任務。我們在組織開展活動的時候，根據學生自身特點，一般以小組形式共同完成任務，一方面鍛煉了學生的能力，另一方面加強了學生的團隊意識。

以學生的業余時間開展活動：工作室的活動主要利用學生的業余時間，包括晚間、周末及其他課程以外的時間，學生可以不定時地進入工作室工作。

以學生為主管理工作室：工作室主要面向學生，活動時間不固定，所以工作室主要交給學生科技開發部進行管理。教師不定期地進行指導，給予相應的工作報酬。

3創新工作室實踐案例

下面以智能設備軟件創新工作室為例介紹工作過程。

3.1調查研究，選擇方向

首先從社會、企業需求開展調查研究，從中確定研究方向，建立創新工作室。通過調查，發現當前社會上緊缺游戲人才和手機軟件開發人才，而且很少有高校會開設游戲和智能手機軟件開發方面的課程。因此，信息系將游戲開發和手機軟件開發整合在一起，以興趣小組的方式建立了智能設備軟件創新工作室。

3.2招收學員，確定導師

智能設備軟件創新工作室建立后，開始從學生中招收對手機軟件和游戲開發感興趣的學生進行培養，并委派具有專業知識和科研項目的教師進行輔導。

3.3確定工作方式，開展創新活動

創新工作室組建后，每周導師以固定的時間輔導，學生可以隨時在活動室工作。在工作室活動過程中，由于有興趣驅動，學生的學習積極性明顯提高，學習效果明顯。學生在教師的指導下進行了手機軟件和手機游戲開發基本技術的學習后，可以自主進行游戲項目的開發。學生畢業后，可以相對容易地在游戲設計和手機軟件開發公司找到工作，并且可以縮短公司的培訓時間，盡快地融入工作。

3.4以引導學生興趣出發開展工作

在智能設備軟件創新工作室的活動過程中，采用項目驅動的教學方式。具體步驟如下：

(1) 興趣展示

在教學初期，我們為學生展示了一個在手機上編寫的包含游戲基本要素的例子，引起學生興趣，并且讓學生對要學的知識有個總體的了解。例如，工作室引導學生手機游戲編程入門的例子是一個“是男人就堅持20秒”的小游戲。玩家操縱飛機躲避子彈攻擊，躲避時間越長，分數越高，如圖2所示。

該游戲結構簡單清晰又有趣味，很多同學之前都玩過類似的游戲，但是從來沒有想過自己如何去實現一個這樣的游戲，因此能夠非常容易地調動學生的積極性，引起他們的興趣，作為入門例程講解非常合適。

(2) 教師指導

指導教師在熟悉編程技術和游戲框架的前提下，將實例的游戲框架分解成幾部分給學生講解，并且在講解過程中灌輸游戲要素(如精靈、圖層等)的概念，以及進行游戲開發的方法。比如，針對該例來說，給學生講解游戲主框架，如圖3所示。

在游戲組成上，該游戲由三個精靈和一個背景圖層組成。精靈是飛機、子彈、爆炸物，它們的實現涉及到精靈構建、動畫的形成等相關操作，而背景圖層的實現關系到磚塊類的實現和動態圖層的實現，如圖4所示。

依據游戲主框架和游戲元素的組成分別對學生進行針對性的講解。由于事先為學生建立了一個游戲總體的框架，他們明確知道自己當時所學知識是為了什么目的，因此在進行理論講解的時候學生能動性明顯提高，樂于接受知識，學習效率顯著提高。

(3) 學生獨立開發

教師講解理論知識后，要求學生獨立編寫代碼實現相應部分，同時指導教師實時進行輔助指導，幫助學生解決在編程過程中遇到的各種問題。待學生將各部分編寫完成后，結合起來形成一個完整的游戲。

在這種教學方式下，學生能較好地掌握知識，并且具有相當的積極性。

4結束語

到目前為止，該工作室已經引導學生獨立開發了手機上使用的兩個小游戲。一個是注重人機交互的飛機游戲，主要訓練學生對游戲制作基本要素的掌握和人機交互編程技術；一個是注重算法的拼圖游戲，訓練學生如何在了解基本游戲框架的前提下，將算法和其他一些必需要素融合到游戲的開發中。這兩個游戲都屬于小型游戲，開發難度也不是很大，但是卻包含了游戲開發過程中所有步驟和知識。通過這些小游戲的編寫，讓學生進一步理解掌握所學知識，并且融會貫通，應用到實際的程序設計中。

我系創新工作室課外實踐活動開展一年以來，取得了不錯的效果。學生通過這些課外實踐，在理論和實際能力上都得到了長足的進步，在一定程度上促進了學生的學習積極性，提高了他們的專業素養。與本校未參與創新工作室的學生相比，這些學生在就業競爭中具有明顯的優勢，而且到公司后能夠較容易地完成公司培訓，較快地融入公司的工作中。

相信隨著創新工作室實踐活動的開展，教師指導經驗的增加，一套更加完整的培養體系會慢慢成型，能夠更加有效地對學生進行培養，進而更進一步提高學生的專業素養，提高就業競爭力。

計算機專業創新工作室的建立可以彌補現行傳統教育制度的不足，能培養出具有創新意識的學生，滿足社會對創新型人才的迫切需求，進而解決高校計算機專業學生就業的壓力，是計算機教育的一個發展趨勢。