計算機專業大學生創新教育及協作能力培養

摘要：針對當代大學生實際創新能力較差的現象，文章分別從教育背景、學生自身的能力與素質、心理狀態以及行為習慣等幾個方面分析其原因，從課堂教學、課外創新活動、心理指導三個方面詳細探討加強大學生創新和協作能力的培養途徑，同時介紹西南交通大學對計算機專業大學生創新教育的實踐手段。

關鍵詞：本科；計算機專業；創新教育；協作能力；實踐

創新一直以來被視作社會發展和民族進步的靈魂，是當今世界激烈競爭下的生存之本。在以知識經濟為主體的21世紀，創新人才之爭成為國際競爭的焦點。高校是培養創新人才的搖籃，肩負著重要的歷史使命，而傳統的教育模式僅關注知識的單向灌輸。因此，教育工作者須全面更新觀念，把培養大學生的創新能力作為教育改革的核心。教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中明確提出要大力加強實踐教學，切實提高大學生的實踐能力和創新精神。

1 當代大學生創新和協作能力不足

近年來，中國教育事業飛速發展，各大高校都十分重視大學生創新和實踐能力的培養，如何培養大學生的創新精神和創新能力已成為高等教育改革的重大課題。目前，許多高校的大學生創新活動都在蓬勃開展，種類也豐富多樣，如學科競賽、科技競賽、作品競賽和創業規劃競賽等。不僅如此，現在的學生普遍意識到創新能力的重要性，然而具體到日常學習和生活中的實施細節卻做得不盡如人意。這_情況說明學生對創新能力的培養意識與實際參與行為之間有脫節的現象：大學生一方面在主觀意識上追求創新，體現出積極主動的精神狀態；另一方面又在行動上遲遲不予落實。這種知行上的不一致嚴重阻礙了學生創新能力的實質提高，提醒學校不僅要在多個層面上展開大學生的創新活動，更應注重系統地組織、引導和長期的物質支持。

提到大學生的實際創新能力，筆者手里有對某高校工科大學生的一次問卷調查報告。報告顯示僅2.9%的學生相信自己的創新能力很強；與之形成鮮明對比的是，認為自身創新能力較弱的學生比例高達四分之一。其他學校也進行過類似的問卷調查，結果均不能令人滿意。顯然，大學生仍普遍對自己創新能力的評價不高，信心不足，這一現狀亟待改變。下面就其原因和目前培養所面臨的問題進行分析。

2 當代大學生創新和協作能力缺失的原因

首先，大學生深受應試教育影響，習慣于傳統教育的思維和行為模式，創新的積極性不高，表達交流能力匱乏，更不善于協同工作。在傳統的人才培養過程中，對考試選拔的過度依賴，導致學生的創造力下降，抑制了青少年的靈感與個性的發展，從某種意義上阻礙了學生心智的成長。在傳統的教學過程中，知識以老師單方向向學生灌輸為主，學生僅作少量的變通和應用，久而久之，學生不僅習慣了被給予的單純接受知識的形式，而且對事物的認知建立起已有的經驗和規律，極易陷入思維定勢。另一方面，以考試為學業考核的單一評估形式使學生習慣于尋求對既定問題的“唯一”答案，自覺或不自覺地訴求一種統一思維，這一習慣導致了思想的僵化。追求考試高分更加劇了這種思維的禁錮，因為學生從未被給予機會對書本成文的內容進行質疑，學生絕對相信所學知識，毫無批判意識，養成思維惰性。步入大學以后，由于思維、行為模式長期受傳統教育的影響，學生很容易接受本科教學中與過去學習經歷相匹配的課堂教學環節，當這一學習方式仍然有效時，他們則懶于尋求新的方式，加之大學課余時間多，娛樂活動豐富，學生更無暇顧及本不擅長的創新。因此，盡管當代大學生已意識到創新的重要性和迫切性，卻無從下手，作出實質的行為改變。

其次，大學生缺乏觀察能力、自學能力、動手能力以及知識的整合能力，他們不善于利用和創造條件。學生通常有創新的靈感，但缺乏創新所需的觀察力。在觀察的深度和廣度、觀察的敏銳性和靈活性等方面都存在先天的不足，即使有靈感，也是短暫的。學生的自學能力弱進一步抑制了創新，學生習慣止步于書本，而創新所需要的知識往往需要主動地獲取，而不是按部就班地照著操作規程執行。動手能力差挫敗了學生創新的積極性，學生大多數限于理論學習，對專業的感性認識不夠。部分專業教學枯燥乏味，內容陳舊，脫離了實踐。另外，由于學生自身缺乏積極性來充分利用學校有利條件，因此不能把握本專業最新的發展動態，缺少向知識或經驗豐富的教師或同學請教的主動性，對相關學科的前沿知識掌握很少，學科之間更缺乏合理的整合，這些都限制了學生創新能力的進一步發展。

第三，大學生有創新的熱情，但缺乏創新的毅力，使得創新沒有可持續性，易以失敗告終。許多大學生雖然不滿足于現狀，但只是牢騷滿腹，未能有切實行動。即使大學生通過教師的引導有了一定的創新熱情，但在實際工作中往往虎頭蛇尾。人在社會中需要承受來自方方面面的壓力，而創新比常規解決問題的過程有著更大更多的艱難險阻，在排難除險的過程中，需要個體充滿熱情，堅持主張。這些包含積極情感體驗和意志表現的非智力品質，對大學生創新精神的培養大有裨益。

第四，長期的課堂教學也成為大學生協作能力差的重要原因。在傳統教育以課堂為主和以考試為考核主要方式的教學中，皆強調學生的獨立思考能力。學生在課堂上很少與其他學生交流并共同解決某一難題，與此相關的一些教學改進也往往浮于形式，很難從根本上提高學生團隊合作的能力。學生長久以來以自我為中心，不善與人溝通合作，用語言表達見解的能力較差，更進一步成為大學生協作能力缺失的原因。而創新不僅是個人主觀能動性的充分發揮，往往也是團隊精神的集中展現。當代科學技術的許多前沿領域學科間交叉滲透，單靠一個人的能力無法勝任，需要具有自主創新能力的團隊合作去攻克技術難關。所以團隊協作能力的培養也成為提高大學生創新素質的關鍵環節。

3 加強大學生創新和協作能力的培養途徑

針對上述各方面的問題及其原因分析可知，應進一步改革陳舊的教育模式，實現教育觀念的轉變，樹立創新教學理念，改變教育管理模式，我們建議從以下幾個方面入手：

3.1 深化課堂教學創新，培養學生科研興趣和創新意識

在這一點上，教師首先應轉變教育觀念，改革教育方式。在課堂教學中，教師應從知識的傳授者變為學生學習和科技創新活動的引導者，重視以啟發式、問題式、研討式為主的開放式教學，使學生由被動的接受者轉變為學習的主人。鼓勵學生勇于提問，形成寬松、活躍的氣氛，創造一個互動的、以學生為中心的課堂，尊重學生合理的個人見解和個性選擇。比如，筆者在教授“計算機導論”課程的二進制這一章節時，結合與二進制相關的智力題和企業面試過程中的測試題，如將蘋果裝箱、切金條發工資等問題融入到教學中，讓學生將抽象的理論與實際生活結合起來，了解計算機理論的用途。這樣做激起了學生的興趣，學生開始積極思考，踴躍發言，課堂氣氛非常活躍。具體到教學內容上，可適當引入以學生為主導的研究型設計創新環節，該設計應不局限于唯一正確的解答，從而鼓勵學生優化設計方案并自行搜索課堂傳授內容以外的任何有幫助的信息。

其次，課堂教學要吸引學生，培養學生對專業的興趣、對新鮮事物的好奇心和敏銳的觀察力，應使用理論聯系實際的教學方式，力求拓寬學生的視野和知識面。在教學中，教師應注意參考學科前沿的研究進展及成果，從中挑選出吸引人的、有實際意義的部分有機地融入課堂，促進學生對本學科前沿科學研究成果的了解，調動學生的好奇心，培養學生學習興趣和研究熱情，引導學生自主學習。在“多媒體技術與圖像處理”課程的教學過程中，筆者將國際上多媒體和圖像處理方面最前沿的發展穿插到課堂教學中，把ACMMultimedia、CVPR等頂級國際會議論文中的最新研究成果，比如，將基于內容的圖像/視頻搜索技術、谷歌無人駕駛汽車、微軟亞洲研究院基于輪廓搜索的“MindFinder”等技術融入課堂，激發學生的學習興趣。筆者在講授上述3個例子時配有非常精彩的視頻，令講授過程生動具體，效果呈現形式多樣化，使其易于被理解。學生可以從中了解到如何根據輪廓來進行交互式的圖像搜索，如何進行圖像的自動修復與去噪，無人駕駛汽車是如何工作的及其背后的技術。另一方面，在課堂教學中，把書本上的抽象問題具體化，枯燥問題趣味化，結合現實的應用實例，使學生了解理論是如何同實際相結合的，利于學生利用所學知識進行創新。

更重要的是，深化創新教學應從本質上改變以成績作為考核目標的單一評價形式，否則所作努力皆為徒勞。當被告知自行設計的方案和自主學習的成果將在很大程度上影響到課程的考核時，學生自然會摒棄單一追求試卷成績的學習模式，將更多精力投入到創新的實踐中來，潛移默化地養成研究興趣和自學能力。評價學生學到什么及在某一方面有多大進步，應該與該領域的實際發展情況結合起來，而不應該僅考慮教學內容。

3.2 豐富課外創新活動，培養協作能力

促進高校創新教育環境的建設，設置從興趣小組、學術講座、科技作品展示、各類競賽到學術研究等不同梯度、不同形式、不同覆蓋面的創新活動，使創新意愿強烈、學有余力的學生很容易就能找到適合自己個性施展的舞臺。在這一過程中，著力培養學生的交流和協作能力，鼓勵學生以小組的形式自由組隊加入到團隊中。不僅如此，在創新活動的選擇上，教師或輔導員的引導尤為關鍵，應充分尊重學生的意愿和興趣愛好，盡量鼓勵學生選擇應用性強的活動。近年來，西南交通大學積極開展了ACM大學生程序設計競賽、數學建模大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、嵌入式設計大賽以及大學生科研訓練計劃等創新實踐活動，學生表現積極并取得了一些成績。

學校可以開放實驗室，并介紹實驗室在研項目和最新研究成果，與課堂教學相輔相成，發掘有研究潛質的學生并進一步指導提升其參與興趣和自覺性。2006年以來，西南交通大學在面向計算機專業的本科生中開展了大學生科研訓練計劃（SRTP），以培養大學生嚴謹的科學態度、創新意識、團隊合作精神，提高他們的研究能力、創新能力和綜合實踐能力，實現創新人才培養，學校和實驗室對該計劃給予了一定的經費和條件上的支持。該計劃鼓勵學生以小組合作，自主規劃完成方案和任務分配，盡量選擇應用背景強、和實驗室項目相關的創新實踐題目，避免抽象的題目，有時也將大型科研項目的一部分獨立出來作為選題。實驗題目設置了分階段、分層次的子目標，使參與的學生有明確的計劃和階段成功的成就感。大學生科研訓練計劃能培養學生的動手能力、創新能力和協作能力。項目大都結合實際應用，比如通過Android和IOS平臺在手機上實現圖像處理和編輯功能；構建購物搜索引擎并實現部分基于內容的搜索功能。通過團隊成員的合作與討論，最終完成項目。項目完成后，學生能力增強，收獲頗多。

3.3 加強創新實踐中的心理指導

在對大學生進行專業技術和技能創新方面引導的同時，不能忽視對其心理方面的輔導。從大的方面講，幫助學生樹立理想和正確地規劃人生，鼓勵學生參與交流，培養其樂觀開朗的性格，以及不畏艱苦、精益求精的鉆研精神。在具體實施過程中，幫助學生克服初始的過度自信和遇到困難時的極度悲觀，因為這種波動不利于創新實踐活動的開展。教師要及時協調創新小組成員間思想和技術方案上的不同見解，以保證活動的順利進行。學校可另開設有關思維科學、推理能力、心理學或方法論等課程，促進創新活動的開展，這都會對學生科學精神和創新意識的培養起到重要的作用。

4 結語

通過從教育背景、學生自身的能力與素質、心理狀態以及行為習慣等幾個方面深入分析，西南交通大學信息科學與技術學院探尋了培養學生創新能力和創新積極性的教學方法和培養模式。通過課堂教學、課外創新活動、心理指導等三個方面的實踐培養措施，在提高計算機專業大學生的創新意識和協作能力上，以及實際教學過程中皆取得了一定的教學效果。誠然，創新能力的培養和教學改革是高等教育的長期課題，需要更深入有效的探索才能真正激發學生的創新思維，提高其創新能力和實踐能力。

（見習編輯：劉麗麗；編輯：郭田珍）