面向“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)的計算機類專業(yè)課程體系與教學內(nèi)容改革研究

張 顯，劉毅文，印 東，楊玉軍，米春橋

（1.懷化學院計算機科學與工程學院；2.生態(tài)農(nóng)業(yè)智能控制技術(shù)湖南省重點實驗室；3.武陵山片區(qū)健康大數(shù)據(jù)智能處理與應(yīng)用湖南省高等學校重點實驗室，湖南懷化 418008）

0 引言

“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”（簡稱“三創(chuàng)”）人才培養(yǎng)是新時期產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國家“深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革”的新要求［1-2］，將“三創(chuàng)”教育與專業(yè)教育有機融合是我國高等教育一直在積極探索、研究和實踐的方向，以培養(yǎng)適應(yīng)當前國家經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展要求的人才［3-4］。

國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》中指出，從2015 年起全面深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革、普及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，逐步形成科學先進、廣泛認同、具有中國特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念［5-6］，建立健全課堂教學、自主學習與實踐于一體的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系，培養(yǎng)一大批具有社會責任感、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神，善于將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的高素質(zhì)人才，催生一個大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的全民創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新時代［7-8］。與此同時，教育部高教司發(fā)布“新工科”建設(shè)行動路線，也明確提出完善新工科專業(yè)“創(chuàng)意—創(chuàng)新—創(chuàng)業(yè)”人才培養(yǎng)教育體系［9-10］。

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要戰(zhàn)略支持。大學生作為我國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主力軍，其“三創(chuàng)”能力與“三創(chuàng)”意識是創(chuàng)新思維的重要來源和保障。高校要想有效實現(xiàn)“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)，關(guān)鍵是要進行教學內(nèi)容改革，構(gòu)建合理的“三創(chuàng)”課程體系［11-12］。本文從地方本科院校實際情況出發(fā)，以計算機類專業(yè)為例，從專業(yè)課程體系、教學內(nèi)容改革等方面探討“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)。

1 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)課程體系建設(shè)

懷化學院作為地方本科院校，堅持以立德樹人為根本，以建設(shè)“高水平、區(qū)域性、應(yīng)用型”大學為辦學思路，深化教學改革，并以培養(yǎng)“就業(yè)有能力、深造有基礎(chǔ)、發(fā)展有后勁、創(chuàng)業(yè)有潛能”的高素質(zhì)應(yīng)用型“三創(chuàng)”人才為目標。地方本科院校“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)，必須因材施教、因地制宜，建立適合自身學生特點和人才培養(yǎng)需求的課程體系。

人才培養(yǎng)總體目標和定位是開展課程體系改革的總方針，結(jié)合當前新工科背景、“三創(chuàng)”人才需求、“中國制造2025”國家戰(zhàn)略、學校應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位以及地方本科院校計算機類專業(yè)學生的實際情況，制定計算機類專業(yè)“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標與定位。具體可分為應(yīng)用型、“三創(chuàng)”型、專創(chuàng)融合型與跨學科融合型，從而實現(xiàn)服務(wù)社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展、促進地方經(jīng)濟建設(shè)的目標。地方本科院校“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標與定位如圖1所示。

Fig.1 Overall training goal and orientation of"three innovation"talents圖1 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標與定位

有了“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標和定位，則需要合理的課程體系加以支撐。地方本科院校基于“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)的計算機類專業(yè)課程體系改革與實踐分為3 個層次：頂層為地方高校計算機類專業(yè)“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體規(guī)劃、政策導向與支持、培養(yǎng)定位等；中間層為專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)課程體系設(shè)計、實施方案制定等；底層為教學內(nèi)容改革、教學資源建設(shè)、教學方法改革等。基于“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)的計算機類專業(yè)課程體系改革實施方案總體層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。

Fig.2 Overall hierarchical structure of implementation scheme圖2 實施方案總體層次結(jié)構(gòu)

研究新工科“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)需求和特征，結(jié)合新工科專業(yè)課程的特性，建立完善的新工科專業(yè)教育與“三創(chuàng)”教育相融合的課程體系，實施專創(chuàng)融合、分類施教，實現(xiàn)專業(yè)能力培養(yǎng)與“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)的有機融合，激發(fā)學生的創(chuàng)意、創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)能力，以提高地方本科院校“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)質(zhì)量。

新工科“三創(chuàng)”人才的主要目的是為我國實現(xiàn)“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”和“中國制造2025”等發(fā)展戰(zhàn)略提供人才保障，因此計算機類專業(yè)學生的“三創(chuàng)”教育不能只停留在最基本的表面層次，如只是通過開外賣店、花店、快遞店等這種最原始的方式進行創(chuàng)業(yè)，不是高等院校要培養(yǎng)的“三創(chuàng)”人才。“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)一定要探索深層次、專業(yè)性、前沿技術(shù)的創(chuàng)意、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)，需要發(fā)揮專業(yè)技能的優(yōu)勢和特長開展“三創(chuàng)”實踐活動。因此，需結(jié)合專業(yè)知識體系開展“三創(chuàng)”教育課程，通過真實的專業(yè)教學項目或?qū)嵺`項目激發(fā)學生的創(chuàng)意及創(chuàng)新思維。高校必須改革和探索新工科專業(yè)技能教育與“三創(chuàng)”教育的融合性，實現(xiàn)專業(yè)人才與“三創(chuàng)”人才融合，從而提高計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。專創(chuàng)融合的教育課程體系如圖3所示。

Fig.3 Educational curriculum system of professional innovation integration圖3 專創(chuàng)融合的教育課程體系

專創(chuàng)融合的教育課程體系需將課內(nèi)課外的專業(yè)技能教育與“三創(chuàng)”教育融合，實現(xiàn)從“三創(chuàng)”基礎(chǔ)指導課程—基本實踐課程—自主實踐課程—“三創(chuàng)”深入研究課程—“三創(chuàng)”孵化課程逐步擴展，并與專業(yè)技能課程，如通識類課程、公共素養(yǎng)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)方向類課程、專業(yè)拓展類課程相融合。在專業(yè)技術(shù)教育中融入“三創(chuàng)”，再結(jié)合創(chuàng)業(yè)知識教育，從而通過“三創(chuàng)”孵化實際應(yīng)用成果。

以計算機類專業(yè)為例，專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”課程體系貫穿從大一至大四全過程，實現(xiàn)課內(nèi)與課外、理論與實踐、線上與線下、專業(yè)課程與“三創(chuàng)”課程相結(jié)合的立體式課程體系。全過程“三創(chuàng)”課程體系如圖4所示。

2 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)教學內(nèi)容改革

有了基于專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標和定位，以及圍繞目標和定位制定的全過程立體式課程體系后，接下來的實施重點就是教學內(nèi)容與教學方法改革，這兩方面的改革與建設(shè)直接關(guān)系著專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)成敗。教學內(nèi)容必須要有啟發(fā)性、創(chuàng)新性、實踐性的內(nèi)容，并逐步總結(jié)、收集與積累形成該課程的資源庫和案例庫，從而培養(yǎng)學生的“三創(chuàng)”意識和能力。在教學方法改革方面，課堂上需更多地開展研討式、探究式教學，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，以開發(fā)與培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

Fig.4 "Three innovations"curriculum system in the whole process圖4 全過程“三創(chuàng)”課程體系

專創(chuàng)融合的教學內(nèi)容與教學方法改革如圖5所示。

教學內(nèi)容建設(shè)和改革通過案例項目、實驗項目、開放項目、創(chuàng)新訓練項目、人才工程項目、實踐項目、科研項目、創(chuàng)業(yè)項目、服務(wù)地方項目等立體式地開展，實現(xiàn)教學內(nèi)容重創(chuàng)意，且項目化、案例化、開放化，符合時代發(fā)展要求。教學方式上通過研討式、研究性、項目式、案例式、啟發(fā)式、引導式等方法，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

通過改革、深化課程教學內(nèi)容以促進“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)，課程教學內(nèi)容與“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)的關(guān)系如圖6所示。

課程內(nèi)容通過對基礎(chǔ)理論知識、行業(yè)領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域知識、行業(yè)技術(shù)前沿進行拓展，并在其中融合創(chuàng)新訓練項目、開放實驗項目、課程實踐項目、行業(yè)技術(shù)項目等，以進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。經(jīng)過前期的積累，再結(jié)合創(chuàng)業(yè)實踐項目、服務(wù)地方項目、教師科研項目以及符合行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求的實際項目，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)實踐能力。通過對學生各個不同階段能力的培養(yǎng)以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會對人才的需求。

Fig.5 Reform of teaching contents and methods圖5 教學內(nèi)容與教學方法改革

Fig.6 Relationship between the teaching content of the course and the ability training of"three innovations"圖6 課程教學內(nèi)容與“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)的關(guān)系

改革課程考核方式和評價方式，通過多階段、多維度、多元化、過程化、成果化、效益化的考核和評價方式改革推動教與學的變革，主要包括學生成績考核和師資考核改革。具體如圖7所示。

Fig.7 Reform of assessment and evaluation methods圖7 考核方式與評價方式改革

學生成績考核改革主要包括：多階段過程化、注重實踐操作能力、注重綜合素質(zhì)、注重平時創(chuàng)新能力、注重成果化、注重效益化等方面；師資考核改革主要包括：注重教學效果、量化教學成果、改變輕教學重科研的現(xiàn)狀、增加教學獎勵、改變晉級考評比重、注重雙師型培養(yǎng)等。

3 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)成效

本文通過基于“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)的計算機類專業(yè)課程體系、教學內(nèi)容、考核及評價方式等的改革與實踐，在人才培養(yǎng)方面取得了一系列成效。

（1）顯著提升了學生的計算思維、編程實踐能力與綜合能力。近年來，計算機學院學生在各類學科競賽中獲省級及以上獎勵400 多項，每年均有80 多項。學生學科競賽獲獎統(tǒng)計如圖8所示。

Fig.8 Statistical of students'discipline competition awards圖8 學生學科競賽獲獎統(tǒng)計

（2）顯著提升了學生的項目開發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用能力。近年來，學生申請的專利和軟件著作權(quán)在2017 年為13 項，2018 年為33 項，2019 年為65 項，2020 年為78 項，呈逐年上升趨勢，申請的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目獲批國家級17項，省級50 項，校級200 多項。學生獲專利、軟件著作權(quán)和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目情況如圖9所示。

另外對比一下改革前后的情況，通過列出2010-2021年計算機學院學生在專利、軟件著作權(quán)、創(chuàng)新訓練項目及學科競賽獲省級以上獎項的情況，比較改革前后的成效。從圖10 中可明顯看出，改革前學生的創(chuàng)新成果很少，隨著改革的進行，學生成果相比以前有了很大提升。雖然在改革后也有一些年份的學生成果數(shù)量有一定的上下浮動，但是整體趨勢仍為穩(wěn)步上升。改革前后學生在專利、軟件著作權(quán)、創(chuàng)新項目、省級以上競賽獲獎情況對比如圖10所示。

Fig.9 Students'patents，software copyrights and innovation and entrepreneurship training programs for college students圖9 學生獲專利、軟件著作權(quán)與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目情況

Fig.10 Comparison of students'awards in patents，software copyrights，innovation projects and provincial competitions before and after the reform圖10 改革前后學生在專利、軟件著作權(quán)、創(chuàng)新項目、省級以上競賽獲獎情況對比

通過以上成效可看出，計算機科學與工程學院通過對專業(yè)課程體系、教學內(nèi)容、考核與評價方式等的改革與實踐，在“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)方面取得了較好成績。湖南日報、今日頭條、新湖南等主流媒體曾報道學院在課程改革、學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、人才培養(yǎng)方面的成果100 多次，國內(nèi)同行高校也多次到學院交流取經(jīng)，反響強烈。

4 結(jié)語

本文從地方本科院校落實《關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》出發(fā)，探索與實踐如何有效培養(yǎng)“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”三創(chuàng)人才。以地方本科院校計算機專業(yè)為例，通過制定“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標與定位、規(guī)劃“三創(chuàng)”人才實施方案總體層次結(jié)構(gòu)，以及專創(chuàng)融合的教育課程體系改革、計算機類專業(yè)全過程“三創(chuàng)”課程建設(shè)、教學內(nèi)容與教學方法改革、考核方式與評價方式改革等，以推動“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)。通過一系列改革，學生在計算思維、編程實踐能力、項目開發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用能力及綜合能力等方面得到了顯著提升。