創新人才培養模式的探索與實踐

孫　莉　朱國進

我國計算機專業教育經過30多年的發展，已經形成了完整的教學體系，但是，由于計算機技術發展迅速，應用領域不斷擴大，使計算機人才培養模式面臨著許多新問題和新情況，尤其在科技和經濟迅速發展的今天，社會對人才的需求發生了巨大的變化，創新型人才受到社會廣泛的歡迎。國際上許多發達國家的經歷與經驗都證明了這種需求的存在，這既對計算機教育提出了新的要求，又為其發展創造了良好的機遇。如何培養高素質的計算機創新型人才是我們面臨的重要課題。

一、創新人才與美英高校創新人才培養模式

所謂創新人才，是指能夠孕育出新觀念，并能將其付諸實施、取得新成果的人才。一個人的創新能力不僅表現為對已有知識的獲取和運用，對新技術、新產品的研究與發明，而且也表現為一種追求創新的意識，一種發現問題并積極探求的心理取向，一種善于把握機會的敏銳性，一種積極改變自己并改變環境的應變能力。

美國高校創新人才培養模式是教師引導學生有效獲取已有知識，鼓勵學生通過與教師或同學的合作積極創建新的知識，努力開發創新能力的培養人才方式。

英國創新人才培養模式的突出特點是實行導師制。導師制有利于因材施教，有助于挖掘和開發學生的潛力，引導和鼓勵學生，從而促使學生獨立鉆研、開拓創新。

二、計算機類專業人才培養模式存在的問題

多年來，我國高校計算機創新教育實踐雖然取得了一定的效果，但是，我們的培養模式還存在一些不足：

（1）人才培養差別小，缺乏特色

教學中采用統一的標準來衡量和約束教學過程中的各項活動，用同一種規范來約束所有教師的授課方式，用統一考試的形式來考核所有學生的學習狀況，將具有不同創造性個性的學生塑造成統一的產品，學生的主體地位沒有得到足夠重視，學生創造性思維的空間受到了嚴重的限制。

（2）專業課程設置時間滯后

課程設置一般采用“階梯式” 結構，即基礎課→技術基礎課→專業課→專業方向課，致使學生學習專業課時間滯后。例如要學好計算機軟件，一種典型的課程設置觀點認為必須按：微積分→物理學→電路理論→模擬電路→數字電路→計算機硬件的順序設置課程。這樣幾乎所有的計算機軟件課程只能安排在三年級以后學習。使高年級階段很難有足夠的時間對學生實施工程項目式的創新教學活動。

（3）學生獨立思考與解決問題的能力較差

課堂教學以大班上課為主，教師把教材上的內容作成電子講義（PPT），學生復制回去，考試的時候再把電子講義的內容填到考卷上。學生如吃大鍋飯，被動地接受和學習，其結果是學生應付考試容易，而獨立思考與解決問題的能力較差，學生更沒有得到創造性方面的培養。

（4）缺乏科研與工程實踐訓練

學生一般到最后一學期才有論文導師，本科學生直接參與科研項目的機會較少，難有足夠的時間對學生實施科研與工程實踐訓練，很難使學生形成良好的知識結構，更談不上激發學生的積極思維和創造力。

這些問題既是對計算機教育的嚴峻挑戰，也給計算機人才培養模式改革提供了廣泛的發展空間。

三、計算機專業創新人才培養模式探索與實踐

（1）改革教學方法，培養創新精神

創新精神是指學生不墨守成規，敢于懷疑、善于思考、勇于探索的精神。教學中采用實例教學是培養創新精神的良好方法。實例教學是將課程內容分為若干個主題與知識點，基于知識點精心設計教學實例，課堂講解從實例出發，引出解決該實例需要的知識點，同時提出一種或者幾種關于該實例的解決方案，指出參考資料的出處，提醒學生需要注意的問題。通過教師的實例講解，不僅闡述學科內容中的要點和難點，賦予學生課程內容上的收獲，更注重思維方式上的拓展。而具體的課程細節則要求學生在課后自主學習與思考。

具體教學方法是：對每門課精心設計若干個實例，這些實例要覆蓋課程的教學內容。對每個實例給學生一個比較實際的切入點，通過教師的實例分析和演示解決過程，重點講解實例所涉及的知識點，解決問題的方法；然后讓學生當場將此實例加以修改擴充，教師通過發現同學學習中存在的普遍性問題和新思路、新方法，實時地剖析不同解決方案間的差異。 在這樣的實例教學中，因為有提出問題、解決問題、擴展問題、再解決問題、對解決問題的方法進行評價、優化等環節，能夠非常自然地調動學生的參與性，從而拓展學生的思維視角，強化思辨能力。

與課堂上教師分析的實例相適應，要求學生課后根據老師提供的線索，自主選擇相關問題，然后圍繞要解決的問題，進行分析和研究，查閱、自學相關的教材內容、文獻資料，確定解決方案并完成。經過這樣的針對實際問題的解決過程，不但提高了學生的學習興趣，培養了提出問題、解決問題的能力，還有利于培養探索和創新精神，使學生明確學習的目的是為了解決實際應用問題。

在實例式教學中，對學生的成績評估應更注重過程表現，課堂教學內容應占整個課程考核內容的50% 左右，課外的閱讀、作業、課題以及其它訓練占50%。

（2）加強雙語教學，增強創新能力

創新能力不僅要求學生掌握堅實的基本知識、基本技能和寬廣的知識面，更要有國際合作與交流的能力。計算機類專業實施雙語教學是培養具有國際合作意識、國際交流與競爭能力的高素質人才的重要手段，也是彌合學科發展差距的重要方法。

計算機學科屬于高新技術領域，在計算機核心技術方面，美國始終保持著世界領先。該學科在世界一流高校普遍采用英語教學，論文發表和學術交流也采用英語。而我國在該學科領域的科研及本科教學水平與國際一流大學仍存在著相當大的差距，在此前提下，加強雙語教學，有利于將前沿的研究成果和最新的技術內涵及時介紹給學生，使學生跟上學科發展的最新態勢。

實施雙語教學，最重要的是師資的保證。這個問題的解決可以通過兩方面入手：一方面內部進行師資培訓，同時挑選合適的教師參加國家的雙語教師出國進修，另一方面聘請國外專家到校授課。

所有開設雙語課程的教師，都要參加相應的雙語師資培訓，或申請國家的雙語教師出國進修項目，提高雙語教學水平。根據學生英語程度的不同，低年級學生的雙語課可采用英語、中文上課相結合的手段，高年級學生的雙語課程可聘請國外專家到校采用全英文授課。

（3）改革教學組織，構筑創新環境

創新人才培養離不開良好的創新環境和氛圍。創造條件盡量實行小班教育，并實行導師制是構筑創新環境的基礎。每小班以25人左右為宜，從一年級開始就應該配備一名導師，使對學生從以“管”為主到以“導”為主。

導師制能夠培養學生的自學能力、動手能力和創新能力。實施導師制后，學生有機會盡早直接參與導師的科研項目和課題。學生要完成帶有科研性質的任務，只憑課堂上所學的知識是不夠的，這使得學生不得不帶著問題去自學，自學能力可以很快地提高。通過導師的探索精神的熏陶和邏輯推理的訓練，學生能較早完成科學研究基本素質培養的準備，有利于培養學生積極探索、勇于進取的科學精神；在科學研究實踐中通過團結協作解決實際問題，有利于培養學生的團隊精神。

導師制還能最大限度地挖掘學生的潛力，盡可能地使學生的各種能力和素質得到充分提高和發展，培養學生走個性化發展的道路，使學生們成為不同層次、不同類型的復合型人才。

（4）創建立體化實踐教學體系，加強創新實踐

創新實踐是實施創新教育的重要環節，也是創新能力培養的關鍵環節。必須建立多層次立體化實踐教學體系，才能達到全面培養學生創新能力的目的。

加強本科一年級學生程序設計基本能力的訓練。除根據理論課程教學的需要，采用課堂夾實驗的形式設置相關的實驗內容外，針對程序設計實際能力訓練不足的問題，可獨立設置如程序設計語言實踐或面向對象程序設計語言實踐等實驗課程，打好程序設計的基礎，為后續課程的學習奠定堅實的學科基礎。

加強二、三年級學生課程設計實踐能力的訓練。根據計算機類專業教學的特點，應給所有專業課程設置實驗內容。通過各類實驗，培養學生注重基礎和應用的能力。另外，可設置大型綜合課程設計，給學生提供各種不同的設計方向，允許學生選擇設計課題后，采取獨立或者合作的方式，在一定的學習時間內完成課程設計并提交分析報告。所提供的各種不同的設計方向應基本覆蓋專業的大部分主干課程的知識和技術，學生通過系統的、大訓練量的綜合課程設計，提高分析解決問題的能力。

高年級學生綜合應用能力訓練。培養學生綜合應用所學知識的能力，鼓勵學有余力和有興趣愛好的學生參加學科競賽；廣泛利用課外科技活動環節在培養學生創新能力上的重要作用，對學生實行分類指導，引導他們參與一些實際項目或應用系統的開發，為學生提供獲取課程教學以外的專業知識和技能的多種途徑，使具備不同潛力的學生的創新能力得到培養和挖掘；充分發揮畢業設計環節在培養學生創新能力上的重要作用，在實際項目的研發過程中激發他們的主觀能動性和創造性思維。

（5）樹立全面素質觀，培養創新素質

創新素質教育是對學生責任心、進取心和自信心的培養，即創新人格的培養。比較理想的計算機科學與技術專業教育應盡可能地將知識的傳授、能力的培養和素質的提高有機地結合起來，使學生的知識、能力和素質能協調地發展，以培養出具有良好綜合素質的計算機高層次人才。為了實現從專業化的培養向綜合培養轉變，可根據計算機學科的特點，從幾方面來考慮學生的知識、能力、素質的培養：

首先，在傳授知識時努力貫穿辯證發展的觀點。即教師在傳授知識時除了必須從一個局部到一個局部進行分析外，還要注意引導學生形成綜合的總體規律性的認識。這樣，可以啟發學生觀察和分析問題的能力。

其次，注意突破現行教學計劃的框框，通過課內、課外的學習實踐加強對學生進行綜合培養。除了強調課堂的教學效果和教學質量以外，努力在課外的各種活動中營造一種環境，形成一種氛圍，使學生的才能在鍛煉中逐步形成，并培養學生的進取心和社會責任感。