淺談如何在計算機專業教學中培養創新型人才

摘要：計算機等相關專業本科教學存在著諸多問題，導致畢業生與社會需求存在一定程度的脫節。針對高校計算機專業的教學現狀，以培養創新型人才為目標，提出了精心設置課程體系、創新實踐教學、加強師生交流及重視教師隊伍建設等改革措施。希望提高學生的核心競爭力，進一步適應社會的需求。

關鍵詞：人才培養；創新意識；課程體系；實踐教學

作者簡介：蔡爍（1982-），男，湖南南縣人，長沙理工大學計算機與通信工程學院，講師，湖南大學計算機與通信學院博士研究生（湖南長沙

410082）；王新（1976-），女，湖北武漢人，長沙理工大學計算機與通信工程學院，講師。（湖南長沙410004）

基金項目：本文系長沙理工大學教改項目（JG1122）、長沙理工大學城南學院教改項目（CN1006）的研究成果。

中圖分類號：G642#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）13-0023-02

計算機技術呈現飛速發展的趨勢，網絡化、多媒體化和智能化大力推動了計算機教育，同時也給高校計算機專業的教學帶來了很多值得思考的問題。大學強調素質教育，避免陷入過窄的專業教育、過弱的人文熏陶和過重的功利導向之中。很多高校處于轉型期，致力于培養在校學生全面、和諧和可持續發展，培養具有創新精神和實踐能力的應用型高級人才。從知識的傳授轉變到對能力的培養，再到現如今強調知識、能力和素質三位一體，所有這些都體現了對教育本質的探索。未來的競爭不僅體現在人才所具備的專業知識和技能，更在于人的基本素質，而這其中，創新意識和創新能力首當其沖。

一、計算機專業教學現狀分析

計算機技術發展如此迅速，社會對計算機人才的需求也很迫切。目前國內幾乎所有的高校都設置了計算機及相關專業，正說明計算機類人才缺口大。然而，計算機專業畢業生的就業形勢卻不容樂觀。原因是多方面的，其中一個最主要的原因是在過去的計算機專業課程教學中，大多數院校存在隨大流現象，而隨著計算機等相關領域的擴展和深化，幾乎各行各業都要用到計算機這個基本工具，所以要求計算機專業畢業生掌握的知識廣度和寬度也隨之增加，可多數院校的相關本科生培養模式依然是以理論教學為主，缺少對學生應用實踐動手能力和創新能力的培養，導致畢業生與社會實際需求存在一定程度的脫節。

計算機及相關的知識具有明顯的與時俱進的特點，計算機專業課程的設置也必須符合時代性和科學性，知識體系需要不斷更新，以滿足時代的需求。現行的計算機專業課程設置大同小異，培養目標和培養方向也不太明確，存在大而化之的問題，難以形成具有鮮明特色的培養專業人才的體系；另一方面，教學計劃往往一層不變，沒有及時改進，教師熟練掌握了某門課程的教學后可能連續數年都是采用相同的方式進行講授，忽視了知識的更新；此外，現行的課程設置多偏向專業課，而忽視了基礎學科的重要作用，特別是忽視了數學思維這個與計算機人才密不可分的技能訓練，導致難以培養出具有創造力的高層次人才。因此，必須采取切實可行的措施加大教學改革力度，培養大批具有廣博知識和內在底蘊、具有開拓能力的創造性思維畢業生，更好地挑起社會各行各業的重擔。

二、創新型人才培養模式研究

計算機及相關專業的課程設置和教學內容體現了對專業人才培養目標、模式的基本要求。如何針對計算機方向的核心課程進行創新能力培養，建設創新型人才培養模式，樹立以人為本的教育教學觀念，重視學生的個性發展，這些都成為亟需解決的問題。

首先需要明確什么是創新。創新主要是指發現新問題、提出新方法和新概念、建立新理論和發明新技術。它是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。面對滾滾而來的世界新科技革命和知識經濟的發展浪潮，創新對于民族的興旺和知識經濟的挑戰都有著極為深刻的現實意義。創新能力涉及到一個人的認知能力、觀察能力、記憶能力、判斷能力、分析能力、想象能力、自學能力、實驗能力、吸收知識和處理信息的能力等，是綜合素質的具體體現。培養學生的創新能力是大學教育中最重要的問題。至于如何培養學生對科學的直覺和洞察力很難用語言來描述，最好的方法是讓學生在實踐和濃厚的創新氣氛中自己“悟”出來。世界上的一流大學都是研究型大學，都是通過教學與科研相結合，在學校里營造出濃厚的學術研究氣氛來促進學生創新素質的培養。大學生的年齡一般在20歲左右，正處于思維創造活動發展的重要階段。他們思維敏捷，精力旺盛，思想開放、活躍，對任何事物都有強烈的好奇心和獨有的見解。他們不滿足于現成的結論，對問題因果關系的探索越來越感興趣，獨立思考問題的能力逐步得到發展。因此，高校必須在這一時期加強對大學生創新能力的培養。

目前，“以應用為向導，以學科為基礎，以創新能力培養為核心，以素質教育為重要方向”的應用型、創新型本科教育人才培養模式在高等院校教育教學改革中得到大力推廣。鮑潔等認為我國經濟社會發展與高等教育大眾化催生了創新型本科教育的發展，創新應用型人才培養模式成為當前實施質量工程、提高本科教學質量的重要任務；趙莉萍等提出了基于創新意識的學生實踐能力培養模式，并給出了相應的教學實例；齊向陽等針對創新理論的教學模式進行探討和研究，在創新型理論基礎上提出了基于任務的教學方法；東華大學計算機學院的孫莉教授提出構建創新人才的個性化培養模式，提出“一課兩教，一課兩考，學分互認，孕育多樣化創新人才”。

本校的計算機與通信工程學院共設置了四個本科專業，即計算機科學與技術、網絡工程、通信工程和軟件工程，所有工作都是圍繞培養相應專業基礎知識、系統掌握科學理論、在某一領域具有特長、具備創新意識和創新能力的高級專門人才來進行的。

三、教學改革研究

當前的計算機及相關專業課程學時總數已經達到飽和狀態，課程知識環環相扣，前后銜接模式已基本固定。相比復雜的知識體系和豐富的知識點，課時并不算充實。很多學生還處于一知半解，甚至剛剛入門的狀態時課程就結束了，且大部分學時安排為課堂理論教學，實踐環節相對較少，不利于學生實踐和創新能力的培養。

為使學生具備解決工程問題的邏輯思維方法和計算思維能力，可以從三個方面著手。

一是理論與實踐并重。理論教學是培養學生綜合能力的基礎和前提，而實踐能更好地促進學生吸收、理解和掌握專業知識，使他們在理論的基礎上有所提高，有所創造，并不斷補充新知識，形成新理論，用于指導新的實踐。當然，對于本科生的要求不能過于嚴苛，創造知識一般屬于對研究生階段的要求，但早期的培養是有益的。教師還能通過實踐的過程判斷學生是否能靈活運用所學知識，學以致用。簡單地說，理論與實踐應該兩手抓，且“兩手都要硬”。

二是因材施教，改進教學模式。計算機及相關的專業都具備實踐性強的特點。王選院士曾經說過：“在計算機領域內，只出點子、從來不動手實踐的人，不容易出大的成果。”在實踐教學中，以往的方法難以滿足現行體制下的需求。開創培養創新人才的新局面必須改革現有的體系，提倡以人為本的模式，根據學生的具體情況組織多元化教學，營造良好的創新環境。例如長沙理工大學計算機與通信工程學院的嵌入式實驗室就是針對學有余力并對嵌入式方向感興趣的學生開設的，還有專門的教師定期給予學生指導。

三是優化課程設置。改革基礎課程與專業課程設置，造就高層次的專業人才，使他們具有更合理的知識結構和能力。課程設置應緊緊圍繞不斷更新的培養目標，適應本專業的發展趨勢與發展前景，優化課程比例，有的放矢，與時俱進。

計算機專業教師可以嘗試把創新型人才培養模式指導下的教學方法和教學手段運用到主要的專業基礎課和專業課中，采用多種新型教學方法，比如工程講授教學法、案例分析法、項目驅動教學法等，同時通過四個方面加強教學改革。

1.注入“多元化”的創新元素，精心設置靈活的課程體系

在基礎課程平臺上，構建專業特色模塊課程和專業方向模塊課程體系，包括專業必修模塊、專業實踐模塊、專業選修模塊、聯系擴展模塊等幾大組成部分。其中專業方向課程模塊主要包括軟件編程模塊、嵌入式系統模塊、網絡工程模塊、通信工程模塊等。整個課程體系結構上具有很大的靈活性。

2.實施研究性教學，創新實驗教學方法和手段

研究性教學是將科研實踐融入教學過程的教學方式，有利于激發學生的學習興趣和潛在的學習能力，促進學生獨立思考問題，在潛移默化中培養創新意識。教師通過總結自己科學研究中的體會、經驗和成果，把學習、科研思路有機地融入教學當中，引導學生利用已有的知識和技能去探求未知知識，鼓勵他們用自己擅長的方式去獲取并完成課程任務，充分挖掘和開發實驗在研究性學習中的功能，提倡學生多動手、多動腦，找到適合自己的學習方法。

在實驗教學手段上，多采用仿真軟件輔助教學，利用多媒體技術把實驗原理、實驗方法等直觀地展現在學生面前，著重營造實驗學習環境，盡可能為學生提供實驗機會。

3.師生間加強交流

課堂上教師不僅要與學生加強互動，還要為學生留出充分的思考實踐時間，并引導學生積極思考“問題的提出”、“問題的性質”和“解決問題的方法”等帶方法論意義的問題，為學生能力的培養打下堅實的基礎。

4.加強教師隊伍建設

雖然在教學中要以學生為主體，但教師的素質和能力也是關鍵。師資隊伍建設是辦學永恒的主題，學校應該成為師資隊伍成長的基地。高校教師應該強化自己的責任感和使命感，努力更新自身的知識體系和知識水平，與時俱進，全面發展，不斷加強學習，提高科研水平和教學水平，爭當愛崗敬業、愛生勤業、愛教精業的模范。

四、結束語

計算機知識體系不斷發展的特點決定了相關人才的培養任重道遠。為了使畢業生具備較強的創新能力和自學能力，本科教育應針對自身存在的問題進行多方面的改革和實踐，只有這樣，學生才能在高校這個知識創新與技術創新的發源地學到真正的本領。

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（責任編輯：王祝萍）