地方院校計算機本科人才創新實踐能力培養的一種有效模式

李郁峰　陳念年

文章編號：1672-5913(2009)10-0012-03

摘要：計算機學科是實踐性極強的學科，地方教學型院校僅僅依靠對本科生開放有限的科研資源，遠不能滿足大量本科生各層次創新實踐活動的需求。文章提出了一種有效的創新實踐能力培養模式，即通過建設面向本科生的創新實踐基地，以項目為載體、任務驅動，培育學生創新團隊和指導教師團隊，將創新實踐活動融入到學生的日常學習生活中，以提高學生的實踐能力和創新意識。

關鍵詞：創新能力；任務驅動；創新團隊；實踐基地

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1引言

地方教學型本科院校肩負著為國家培養大批具有創新能力、面向生產一線的應用型人才，這一層次所培養的大量工程師是國家的創新集體中一支十分重要的隊伍。因此占高等學校大多數的地方教學型大學，如何實現培養具有創新意識、實踐能力和工程素養的應用型人才，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實踐中，根據計算機學科特點，積極組織學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新訓練。這種以點帶動面的創新實踐活動在激勵、吸引學生主動實踐，自主創新過程中起到了重要的作用。但與研究型大學比較，教學型本科院校科學研究資源相對較少，僅僅依靠有限的科研資源對本科生開放，遠不能滿足大量本科生各個層次創新實踐活動的需求。代表著高水平的各類全國性科技競賽中，教學型本科院校的學生也大多處于從屬地位。而且創新競賽活動本也有其局限性，一是參與面即受益面有限，二是階段性即目標完成后告一段落。

因此，計算機學院在2002年啟動了軟件創新實踐基地建設，探索實踐適合校情和計算機學科特點的、課內與課外結合的學生創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性的問題和目標，要求以創新的思路和方法解決問題，飽含興趣和個性，對學生實踐能力和創新精神的培養具有催化劑作用。計算機學科本身是理論性和實踐性并重的學科。計算機軟件、應用項目的開發過程充滿著智慧和創造性，組織學生參與有明確任務和目標的軟件項目、應用項目可以起到同樣的作用，并且具有將創新實踐活動拓展到本科生人人參與的現實意義。

基于以上思考，形成了如下創新人才培養的改革思路：

(1) 以項目為載體，開展與課內教學緊密結合的創新實踐活動；

(2) 組建學生創新實踐團隊和指導教師團隊；

(3) 創建與課內教學和生產實際相融合的創新實踐環境；

(4) 嚴謹治學，在實踐過程中實現創新能力培養。

將課內課外相結合的創新實踐活動作為實踐教學環節的重要組成部分，形成本科生人人參與創新實踐的氛圍。

3以項目為載體的創新能力培養模式

在多年的探索實踐中，根據教育教學的客觀規律要求，分析研究計算機人才培養的教學特點，建設與課內教學和工程實際相融合的創新實踐基地，將學生置于一個更真實的、富有實踐機遇和挑戰的實踐環境中。以軟件項目為載體，以任務為驅動，通過學會做事來學會學習、學會做人和學會溝通；通過做事培養學生的科學精神、人文精神和工程意識；通過做事實現創新和實踐能力的培養。圍繞計算機人才的創新能力培養、實踐基地建設與運行管理、創新實踐項目(課題)、學生創新團隊、指導教師團隊等方面系統地開展了許多開創性的工作，形成了獨具特色的創新能力培養模式(圖1)。

3.1構建以項目為載體、任務為驅動的多層次創新實踐模式，培養不同類型學生的創新能力

傳統創新科技競賽特點——給出具有挑戰性的問題和目標，要求具有創新的思路和方法解決問題。計算機軟件、應用項目的開發過程本身充滿著智慧和創造性。選擇規模適當、飽含興趣的項目(課題)，以任務(目標)為驅動，將導師制、學生創新團隊及工程實踐相結合，組織學生開展創新實踐訓練，在做事過程中形成嚴謹治學精神，在做事的過程中培養學生的創新意識、實踐能力及工程素養。

學生創新實踐活動以項目(課題)形式開展，其特點是具有明確的目標、任務和階段性成果要求。通過把創新實踐項目與教學內容相結合、漸進性與模塊性結合，可滿足不同類型學生需求，保證個性與廣泛參與，達到將創新實踐融入到學生平常學習生活中的效果。創新實踐項目分為以下三個層次：

(1) 以學生為主體的自主申報項目。這一層次學生參與面最廣，主要培養學生發現問題、解決問題的基本實踐能力和創新意識。如程序設計、實現能力，熟悉軟件開發基本流程，應用科學研究工具、方法等。

(2) 參與教師科研課題、企業應用項目、實際工程項目。學生具備一定的科研及項目開發基本能力之后，根據具體的項目需要，經雙向選擇，學生參與到科研或實際項目中，進入實戰訓練階段。由于有了軟件創新實踐基地良好的創新環境和濃厚的創新氛圍，這個層次的參與學生人數一直呈不斷上升的趨勢。

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

3.2建設學生創新團隊和指導教師團隊，營造濃厚創新氛圍

企業對信息類人才需求，一方面，對于畢業生專業知識、技術的要求在不斷提高；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隊協作精神，以便適應現代化工程團隊、新產品及新系統的開發需求。有效的學生創新團隊建設是培養學生協作精神和溝通交流能力的良好形式，同時也是學生創新活動本身蓬勃發展并形成長效機制的需要。

組織兩種類型的創新團隊，一是項目組，規模一般在3-5人，學生實踐活動全部以項目組形式進行。二是形成滾動發展的創新科技團隊，規模比較大，一般5至十幾人，團隊有穩定實踐方向、實踐項目來源、還擔負創新實踐活動的組織、宣傳、服務、管理。

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

(1) 加強指導：成立軟件創新實踐基地指導委員會。

(2) 兩個建設：學生團隊建設和指導教師團隊建設并重，同步進行。

(3) 兩個激勵：建立激勵機制，從創新實踐學分認定、成果(成績)獎勵、評優等各方面對學生予以引導；教師指導學生創新實踐納入崗位職責予以考核。

(4) 組織宣傳：充分發揮學生社團的組織功能和宣傳作用，營造創新的輿論氛圍。

(5) 品牌效應：重視品牌團隊的示范作用，研討、推廣團隊建設經驗，促使更多品牌團隊的形成。

(6) 滾動發展：對團隊建設分類指導，團隊吸收不同年級不同專業學生，內部形成梯隊，選拔培養骨干成員，形成長期滾動發展的機制。

3.3依托實驗教學示范中心和重點實驗室，自主創新，搭建開放型實踐平臺

教學型院校僅僅依靠有限的科研資源對本科生開放，遠不能滿足大量本科生各個層次創新實踐活動的需求。以人才素質、能力培養為目標，按照基礎實驗室，專業實驗室，創新實踐及實習基地三位一體的總體建設思路，建設軟件創新實踐基地，構建了開放型的創新實踐平臺(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模最大吸收學生人數最多的計算機類本科創新實驗室。基地共分9個模塊：軟件團隊開發、信息系統開發、圖形圖像技術、多媒體應用、電子競技技術、系統維護、單片機應用、嵌入式應用、控制系統應用。

基地用房面積總計1000余平方米，有計算機204臺、教學開發實驗系統300多套、實驗儀器儀表100臺件，總值150余萬元。依據計算應用、軟件項目開發流程特點，創新基地采用軟硬件結合開發的工作臺、工作位和討論室相對分隔等形式模擬企業實際研發環境。室內與室外布置宣傳欄，以項目團隊簡介、學生創新實踐作品、圖靈獎獲得者簡介等內容，營造濃厚創新文化氛圍。

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

(3) 組織學生參與開發實驗儀器設備。基地從2002年開始自主研制儀器設備，以本科生為研發隊伍的主體研制CS系列3個型號的嵌入式實驗教學裝置400多套；開發了程序設計語言在線評判系統等多個網絡實踐訓練系統；創建多個技術論壇；自主開發了實驗室門禁系統等。

3.4健全軟件創新實踐運行管理制度，形成學生創新能力培養的長效機制

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

軟件創新實踐基地是一個課內課外結合的創新實踐平臺，學生主要在課余時間進入實踐基地，為充分利用基地資源，深化實驗室開放內涵，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。全開放運行的內涵如下。

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

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

(3) 網絡開放：建設豐富的網絡資源，如接口技術虛擬實驗室、信息安全實驗室遠程登錄使用、ACＭ在線評判系統、創新技術論壇、網絡在線發布課題等。

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

4學生創新實踐能力培養效果

自2005年以來，學院1500名本科學生參與各類創新項目課題總計498項，參與學生人數達到3046人*學期。形成了程序設計、信息安全、電子設計大賽等10個滾動發展的學生創新團隊，促生了一批校內外有影響力的學生創新團隊。2005年以來，學生創新團隊組織的科技創新活動吸引了全校各專業5000余人次參加。其中程序設計團隊三年不間斷地組織校內聯賽共吸引3000多人次參與；信息安全團隊以信息安全實驗室和網絡中心為實驗場所，參與校園網安全評估和安全事件響應，為校內各部門和校外企業提供信息系統安全技術支持。計算機類專業本科生已形成了人人參與創新科技活動風氣，教師發現學生上課疑問多了，學習過程與技術發展及生產實際聯系多了，探究性學習的效果也突顯了。

由于有了本科生人人參與創新實踐活動基礎，學生競賽活動碩果累累。近四年，僅計算機學院學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年進入全國八強、2006年為第九名、2008年為全國八強。電子設計大賽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。

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

5結束語

面向學生的創新實踐需求，建設軟件創新實踐基地，解決了教學型大學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，遠不能滿足大量本科生各個層次創新實踐活動的需求。計算機軟件、應用項目的開發過程本身充滿著智慧和創造性，選擇規模適當、飽含興趣的項目(課題)，以任務(目標)為驅動，通過培育學生創新團隊和建設指導教師團隊，開展不同層次與工程實際相緊密聯系的創新實踐項目(課題)，對學生實踐能力和創新精神的培養起到了催化劑作用，并且具有將創新實踐活動拓展到本科生人人參與的現實意義。

參考文獻：

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