軍校本科生計算機創新能力的“五位一體”培養模式

摘要：分析軍隊院校本科生計算機創新能力培養的現狀，闡述在相關課程課堂教學內容與形式優化改革的基礎上，構建一種以本科生創新團隊為核心，面向各種學科競賽、全國大學生創新訓練項目、自主科研等學生創新活動，依托學院科研課題組為實踐基地、結合畢業設計的全程式“五位一體”的本科生創新能力培養模式。

關鍵詞：創新能力；創新團隊；成果；大學生創新訓練計劃；OJ； SIG

引 言

計算機學科作為一門注重專業性和創新能力培養的實踐學科，在軍校中得到了越來越多的重視 ；計算機實踐和創新能力的培養直接影響軍校學生對信息化裝備的使用和維護能力。通過幾年的跟蹤調查，我們發現不論其本科所學專業為何，計算機創新能力強的學生具有較強的部隊崗位任職能力和裝備學習能力，這與學生的計算機實踐能力是密不可分的。計算機實踐創新能力已成為軍校工科生學好本專業知識，掌握裝備操作與維護以及鍛造部隊崗位任職能力的基本支撐。

1 更新教育理念，面向創新能力培養改革課堂教學內容與形式

有別于地方高等院校，軍隊院校在教育理念上有著諸多不同。首先是人才培養方案靈活性不足，接受外界信息的敏感程度和反應時效上有所欠缺，導致人才培養目標和方案滯后于部隊實際的需求，更與相關專業發展前沿嚴重脫節，這體現在以下幾個方面：①課程設置靈活性和前沿性不足；②教學模式較為單調；③實驗室資源利用率不足；④本科生知識架構完整性欠缺。

上述問題的存在使得軍隊院校本科生創新能力略顯不足，這就要求我們在人才培養目標上必須樹立以科技創新為核心、以提高學生實踐能力為根本點的教育觀念。在人才培養模式上，弱化專業教育理念，提倡寬口徑培養；在鞏固理論教學的基礎上，加強實踐教育培養，通過各類學生創新活動提高帶動本科生計算機創新能力。

在現有課程體系下，針對程序設計基礎、數據結構、嵌入式系統、數據庫原理與應用以及單片機原理等實踐性較強的課程，改革課堂教學內容以及授課形式，從而為提高創新能力打下良好基礎，如對于程序設計類課程，減少理論授課時數，以案例教學為基礎，將教師以“講”為主的授課方式變為教師以“做”為主的教學方式，通過教師的示范，帶動學生動手實踐能力的提高；盡可能地采取小班教學制，變教室授課為機房授課，強迫學生全程動手；針對課堂教學時數較少，實踐課時更少的矛盾，將時下流行的在線編譯系統（online judge，簡稱OJ）引入程序設計類課程中來，在校園網內建立程序設計網站，提供在線OJ和留言板，方便學生課余時間在網上實現實踐練習以及與教師的溝通互動；對于系統開發類的課程（單片機、嵌入式以及數據庫等）嘗試改革授課模式，將學生按照4～5人進行分組，以項目開發為教學主線，通過自主選題、教員指定以及往年學科競賽題目作為選題依據，將項目的沒計與開發作為課堂教學的一部分，要求學生人人參與項目開發的各個階段，并以最后完成的作晶和開發的參與度作為課程平時成績的主要依據。這樣做既為學生的計算機創新能力培養做了良好的支撐，也為日后參加相關學科競賽的選題以及人員遴選提供了有力的支持與保障。

2 構建本科生創新團隊

本科生創新團隊制度是實現本科生計算機創新能力培養的核心。計算機創新能力講求的不是單打獨斗的孤膽英雄精神，而是一種團隊組織協作的精神。沒有一個良好合作的團隊，何談創新能力的培養，個人的發展必須要與團隊的發展相輔相成。如何構建一個高效和諧的創新團隊，是能否為本科生計算機創新能力培養提供可持續發展源動力的基本要求。

本科生創新團隊具備如下特點：

（1）堅持以個體興趣為主體的培養目標。本科生創新團隊定位于個性培養，它不同于傳統的培養模式，或者說它是在傳統教學模式基礎上創新的產物，所以它不是面向所有學生的。它的構建基于一種學生自愿與半自愿的行為，帶有部分強制的特征，但它與常見的社團活動又有區別，當它成立后，直接受以教師為主的傳統科研團隊的指導和管理，有著較為規范的管理制度和考核機制，有著嚴格出入門檻，在活動時間上也較為規律。

（2）堅持課堂理論教學為核心的地位不動搖。本科生創新團隊的活動是以課堂授課活動為基礎，以參加各項創新活動為目的，其形式是具體的科研項目、各種課題以及應用實踐類的學科競賽。

（3）團隊的組成依托所選報的專業方向、學生問的互相推薦以及授課教師的推薦，每一個團隊依托一個基礎實驗室，既照顧了專業方向，又提供了基本的儀器設備；團隊成員是跨專業學科和年級的，每年新生人校伊始，就會面向全校各年級本科生招選成員，有效地準人準出機制保證了團隊成員的相對穩定和及時的新陳代謝。

（4）創建學生梯隊方式的培養模式。本科生創新團隊的指導不同于研究生的指導，它足以課題組統籌指導、各個團隊自主管理為輔，可以為每一個創新團隊配置一名課題組中相關領域的研究生作為具體的輔導教師，由團隊巾的高年級本科生為主，幫帶低年級的本科生，自主地完成實驗實踐活動。

（5）日常管理以自主管理為主，形成基于學生梯隊的管理模式。確保以學生帶學生的方式作為主要的培養方式，團隊新成員能夠全方位地接受相關業務熏陶和傳幫帶，較之教師帶教的效果更為有效。嚴格實驗室的簽到制度，在保證學員隊一日生活制度的基礎上，要求團隊成員日常都要在實驗室開展相關工作，定期召開團隊例會，匯報各自的研究進展，開展頭腦風暴。當有競賽任務時，團隊內或跨團隊組建參賽隊伍進行相關工作，沒有競賽任務時，開展自主研究。三年級時候學生可以與學校相關專業的課題組進行雙向選擇，作為自己的實踐基地以及進一步深造的方向

（6）本科生導師團隊是在本科導師制度上發展而來的一種集體指導機制，單一導師受限于個人的學識、水平和科研能力，不足以為學生提供足夠的指導支撐，以相同專業方向或者相近方向的多名教師以及研究生共同組成指導組，結合某一個專項學科競賽為目標，依托一個或者多個相關專業課題為基礎，對團隊學生進行業務指導當然這種指導有別于課堂教學，形式可以多種多樣，通常采用日常以答疑為主、競賽期間集中輔導、定期的學術報告等方式進行，加強學生梯隊建設，鼓勵不同專業的學生依托某項競賽進入同一團隊學習，為學生構建寬口徑的知識體系，打破專業之間的壁壘提供條件。同時，要求高年級學生負責低年級學生的日常管理和指導工作。

3 “競賽一自主研究一學生創新項目一項目課題組實踐一畢業設計”五位一體的培養模式設計

本科教育階段是一個寬口徑培養的過程，盡管能夠拓寬學生的專業視野，但缺乏明確的目標也成為現階段阻礙學生創新能力培養的一個重要問題。為了解決這個問題，我們創建了基于“競賽一自主研究一學生創新項目一項目課題組實踐一畢業設計”五位一體的培養模式體系，從學生進入到本科生創新團隊開始，通過學科競賽、自主研究活動、各類學生創新項目研究活動以及項目課題組的實踐鍛煉，將上述活動的成果與個人的畢業設計工作相結合，使學生盡早明確自己的畢業設計方向并盡早開展相關工作，有效地提高了本科畢業設計論文水平，同時，也能為學生進行職業規劃、提高部隊崗位任職能力以及選擇進一步深造方向打下夯實的基礎。

3.1 面向學科競賽的培養機制

學生創新能力培養必定要依托相應的創新活動，對學生而言最有效的創新活動就是各種學科競賽。通過對相關專業學科競賽的梳理，我們發現，計算機軟硬件開發能力是大部分工科競賽參賽者必須掌握的基本能力，通過對學生計算機程序設計和硬件開發技術能力的培養，為學生創新能力打下堅實基礎。結合學生創新團隊以及相關課程課堂教學的訓練，輔以相應競賽培訓選修課的開設，不需要過多的工作，就可以依照相關競賽的要求組成相應的參賽隊伍。同時，參賽題目可以在前述的各個環節中凝練出來，這樣的體制有效地解決了學生競賽的選材、培訓問題，參賽人員的構成以創新團隊為基礎，鼓勵團隊之間人員專業交叉，依托各個創新團隊的日常管理，實現競賽的全程有效參與；鼓勵學生自主參賽為主，教員指導為輔的參賽模式，真正著眼于提高學生的實踐創新能力而非競賽成績。

3.2 基于個體興趣培養的自主科研活動

自主科研是本科生創新團隊的主要支撐活動，自主科研活動是學生興趣愛好的延伸。誠然，學生的興趣愛好并不是與生俱來的，而是通過長期參與各類科研創新活動以及在該過程中團隊的耳濡目染慢慢形成的。這種自主科研往往成形于高年級本科生群體中，它可以是既往學科競賽參賽作品的延伸和升級，也可以在大量相關工作中梳理出一些研究要點和思想火花，自主科研題目不限定專業背景，組織方式上既可以是單人實施，也可在團隊內部或者跨團隊組建特別興趣小組。自主科研項目的發展，既可成為創新團隊新的創新增長點、未來參加學科競賽的選題來源，又能鍛煉學生梯隊的科研創新組織和管理能力；還能成為未來學生畢業設計的選題方向，為課題組提供創新思路和技術支撐。

3.3 基于大學生創新訓練計劃以及課題組的資助支撐體制

學生創新活動除了相關的政策、設備、人員保障之外，還需要相關的資金資助，學校正常的支出沒有該項支出。教育部推出的大學生創新訓練計劃項目解決了資金支持的問題，每個創新團隊每年可以選取正在做的項目申報一項全國大學生創新訓練計劃進行資助，該項資金可為學生創新團隊日常運行、添置器材、購買資料書籍提供基礎保證；同時，本科創新團隊加入學校項目課題組的研發活動，也能獲取一部分補助作為回報，這就保證了團隊后續的可持續發展。

3.4 面向課題組的實踐機制

進入高年級后，團隊成員可以根據本人的專業以及興趣愛好，以個人身份或者團隊方式進入科研課題組工作，將自己的所學付諸實踐，這既為課題組輸入新鮮血液，保持科研活力與可持續發展動力，也為自己完成本科階段最后的學習乃至日后的繼續學習，提供一個相對穩定、良好的科研環境與科研方向，也能以自己的經驗為創新團隊的后續成員提供輔導和幫助。同時，課題組還能為本科創新團隊的持續發展提供設備、經費以及經驗，為學生參加相關學科競賽提供資金、技術以及選題上的幫助，雙方達到共贏。

3.5 全程式的畢業設計

我們以本科生創新團隊為基礎，將畢業設計選題多源化，實施的時間提前至大三下學期。依托學科競賽體系、自主研究、學生創新項目以及課題組實踐等學生創新活動，從中選擇合適的題日作為學生的畢業設計；畢業設計指導教師的選擇可以從指導教師團隊中選取，也可以從所在專業的專業教師中選取，在全院范圍內自由選擇；將學生畢業設計的實施時間從半年延長至1年半，讓學牛有充足的時間開始進行畢業設計，同時由于周期延長，使得學生和指導教師有充足的時問對研究方向進行調整。這樣就可以提高畢業沒計工作的有效性，提升畢業論文的質量，為學生的本科生涯劃上圓滿的句號。

4 學生創新能力培養實踐效果

從2011年開始，我們探索實施基于“五位一體”培養模式的軍校本科生計算機實踐創新能力的培養工程，4年來參與培養計劃的學生人數占到學生總人數的40%以上；以創新團隊成員為核心，帶動學院各項學生創新活動，取得了一批豐碩的成果。

（1）學科競賽成績喜人。學生參加多項全國大學生信息類學科競賽（藍橋杯全國軟件專業人才設計與創業大賽、全國大學生信息安全競賽、電子設汁競賽信息安全邀請賽，ACM國際大學生程序設計競賽，中國軟件杯等）屢有斬獲，累汁獲得全國二、三等獎40余項，省市級獎項300余項，尤其是連續三年在“藍橋杯全國軟件專業人才設計與創業大賽”中在陜西賽區參賽高校成績位列第一。同時也為學院其他學科競賽的參賽學牛計算機應用能力培養提供了實踐培訓，協助其他學科競賽（電子設計、數學建模、機械創新等）取得好成績。

（2）學生創新項目申請和完成數量連年提升。汁算機專業方向已獲得全國大學生創新訓練計劃項目資助5項；在已結題的項目中，成績均為優秀；各學科獲得的學生創新資助截止到2014年已達50余項。通過自主科研的鍛煉，眾多學生考取了微軟、思科、Java等認證證書以及國家軟件專業人才中高級證書，本科生也在期刊上發表了學術文章，學生的學術科研能力有了較大提高。

（3）學生自主科研意愿和能力提高。學生自主選擇參加了多項校外橫向學科科研項目，以這些自主科研項目成果為基礎，相繼轉化成學科競賽題目、畢業設計題目以及深造方向，同時轉化出了一批小軟件、小發明、小專利、小論文。

（4）創新團隊與課題組實現了雙贏的局面計劃實施以來，為學院各個科研課題組推薦了眾多優秀的本科生，讓他們在本科階段就進入了軍內科研、863、自然基金等重大項目課題組，參與相關的科研工作，如今本科生創新團隊已與學院項目課題組結成了良好的合作關系，互為補充，互相促進。

（5）本科生畢業設計完成質量和畢業論文的學術水平有丁較大提高。本科畢業設計工作從以往的“雞肋”一躍而成學生能力的試金石。參與創新團隊建設培養的學生其畢業設汁和畢業論文的完成質量遠高于其他學生，畢業答辯成績優秀比例也高于其他學生，部分學生的畢業論文已經在期刊上發表。普遍反映這些學牛學術視野較寬、具備一定的學術水平和科研能力，后期發展潛力較大。

5 結語

軍校本科生創新能力培養是一個大的系統工程，我們在對相關課程課堂教學內容與形式優化改革的基礎上，探索構建了一種以本科生創新團隊為核心，面向各種學科競賽、全國大學生創新訓練項目、自主科研等學生創新活動，依托學院科研課題組為實踐基地、結合畢業設計的全程式“五位一體”的本科生創新能力培養模式。經過近年來的探索與實踐，取得了不錯的成績今后我們仍需細化相關的管理措施和獎懲規定，制定準入準出制度，強化細化指導教師團隊的責任和義務，為軍校本科生計算機創新能力培養工作做出更大貢獻。