以LTSC理念培養(yǎng)本科生計算機創(chuàng)新能力

沈映珊　范冰冰

摘要：分析當(dāng)前大學(xué)計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的問題，融合現(xiàn)有培養(yǎng)體系，構(gòu)建一個以LTSC理念為指導(dǎo)的實效、可操作的計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系和協(xié)調(diào)方法，將多維教學(xué)的內(nèi)容和過程，以及原有的綜合設(shè)計實驗、實習(xí)和畢業(yè)論文完整地放入多形式創(chuàng)新的教學(xué)過程中，并且將創(chuàng)新學(xué)分、責(zé)任簽約、導(dǎo)師制、創(chuàng)業(yè)教育融為一體，形成完整的多維一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)，幫助更多學(xué)生具備創(chuàng)新能力，提高計算機專業(yè)大學(xué)生的社會競爭力。

關(guān)鍵詞：LTSC；多維一體化；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

文章編號：1672-5913（2013）07-0078-06

中圖分類號：G642

1 計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題

計算機學(xué)科是創(chuàng)新最活躍的領(lǐng)域，但人才需求出現(xiàn)了一種“怪”現(xiàn)象。一方面，隨著信息化社會和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，企業(yè)認(rèn)為創(chuàng)新人才短缺；另一方面，計算機專業(yè)是全國最大的專業(yè)，可是學(xué)生在就業(yè)時卻找不到合適的職位。例如，華南師范大學(xué)計算機專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率幾乎是100%，但在社會高端企業(yè)就業(yè)的比例卻很少。2009年以前，騰訊、華為等一流企業(yè)都不在華南師范大學(xué)設(shè)專場招收畢業(yè)生，因為學(xué)校的培養(yǎng)方式無法滿足社會對中高端創(chuàng)新性人才的需求，其原因主要包括以下3點。

1）培養(yǎng)方案雖有綜合設(shè)計、實習(xí)、畢業(yè)論文等重要的實踐環(huán)節(jié)，但學(xué)生人數(shù)多，每個環(huán)節(jié)時間有限。而且各個環(huán)節(jié)中又有不同的老師、不同的研究方向和不同的教學(xué)要求，條塊分割現(xiàn)象嚴(yán)重，教學(xué)效果差異大，無法達到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。

2）服務(wù)（實踐）是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的唯一路徑，但是受師生比例和科研環(huán)境條件的影響，學(xué)生無法融入研究環(huán)境中學(xué)習(xí)。教學(xué)上也缺少實效、常態(tài)的創(chuàng)新服務(wù)（實踐）環(huán)節(jié)，包括穩(wěn)定的時間段、挑戰(zhàn)問題環(huán)境、合作團隊、持續(xù)指導(dǎo)，以及硬件環(huán)境和經(jīng)費支撐。

3）創(chuàng)新能力的培養(yǎng)很重要，但學(xué)校對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)卻停留在概念上，依賴的仍是學(xué)生的興趣，只是針對個別而不是更多的學(xué)生。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)缺乏穩(wěn)定的支撐環(huán)境和條件，且與常規(guī)的課堂和實驗教學(xué)不同，它無章可循，操作隨意性大。創(chuàng)新實踐教育的規(guī)模難以保質(zhì)保量地擴大和開展。

因此，我們需要在已有的教學(xué)培養(yǎng)體系基礎(chǔ)上，融合構(gòu)建一個實效的計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系和協(xié)調(diào)可操作方法，幫助更多學(xué)生具備創(chuàng)新能力，提高華南師范大學(xué)學(xué)生的社會競爭力。

2 計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的總體設(shè)計

2.1大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的認(rèn)識和思路形成

胡錦濤總書記在2006年兩院院士大會上指出“功以才成，業(yè)由才廣”。建設(shè)創(chuàng)新型人才隊伍是建設(shè)創(chuàng)新型國家的核心。

由此，計算機學(xué)院提出將LTSC創(chuàng)新教學(xué)理念用于指導(dǎo)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新能力指的是運用知識和理論，在科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)等領(lǐng)域中提供具有經(jīng)濟價值和社會價值的新思想、理論、方法和發(fā)明的能力。LTSC指出“L（Learn）學(xué)習(xí)→（Think）思考→S（Service）服務(wù)→C（Create）創(chuàng)造”的教育理念是一個螺旋循環(huán)過程。LTSC教育循環(huán)理念示意圖如圖1所示。當(dāng)學(xué)生進入新專業(yè)領(lǐng)域的時候，通過課堂、基礎(chǔ)實驗進行學(xué)習(xí)L和思考T，實現(xiàn)知識接受和理解；然后進入服務(wù)（實踐）S環(huán)節(jié)，在研究和應(yīng)用環(huán)境中，學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)所學(xué)知識的不足，回頭再學(xué)習(xí)L，并不斷深化思考S與理解；從現(xiàn)有知識體系中找到答案，最終走向創(chuàng)造和創(chuàng)新C。大學(xué)教育的服務(wù)（實踐）S環(huán)節(jié)是實現(xiàn)創(chuàng)造或創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必經(jīng)之路，而目前大部分教育基本只停留在L、T初級階段，即只有課堂學(xué)習(xí)、考試以及基本的實踐教育，缺乏實效、高質(zhì)量的服務(wù)（實踐）S環(huán)節(jié)，導(dǎo)致創(chuàng)新型人才培養(yǎng)成功率低。

創(chuàng)造性是每個學(xué)生都具有的心理潛能。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是必要、也是可能的，但這種潛能需要激發(fā)。創(chuàng)新能力是一個多方面的系統(tǒng)工程，包括創(chuàng)新精神、思維、知識、專業(yè)技能、團隊協(xié)作等內(nèi)容，需要經(jīng)過問題選擇、思考形成思想、解決問題、成果與應(yīng)用等復(fù)雜過程，不是輕易能夠?qū)崿F(xiàn)的，需通過創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑，如圖2所示，引導(dǎo)學(xué)生投入到服務(wù)（實踐）或科研中，讓學(xué)生積極主動、自覺、創(chuàng)造性地去學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

從圖1、2中可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的教育培養(yǎng)方案實際上并不是完全按照培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的來設(shè)計的。傳統(tǒng)4年本科學(xué)習(xí)理論與實踐如圖3所示。我們需要對現(xiàn)有的培養(yǎng)方案進行完善修改，構(gòu)建一種實效、可操作的計算機創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系和協(xié)調(diào)方法。

作為系統(tǒng)工程的創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程，我們需要一系列配套條件和環(huán)境支撐，而不僅僅是培養(yǎng)方案的設(shè)計或完善。創(chuàng)新人才培養(yǎng)構(gòu)成因素如圖4所示，創(chuàng)新能力培養(yǎng)除需要核心的創(chuàng)新服務(wù)實踐環(huán)境外，還涉及創(chuàng)新項目、創(chuàng)新團隊、創(chuàng)新氛圍、經(jīng)費支持、硬件環(huán)境支撐、制度規(guī)范、高質(zhì)量指導(dǎo)等。

2.2多維一體化計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的總體設(shè)計

計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系探索將多維教學(xué)的內(nèi)容和過程，多形式創(chuàng)新的教學(xué)模式有機地組成一個完整的一體化創(chuàng)新教學(xué)體系，創(chuàng)建一種制度化的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，最終完成對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心目標(biāo)。其設(shè)計思想是：學(xué)生在4年的大學(xué)本科學(xué)習(xí)中，除了教學(xué)目標(biāo)所要求的學(xué)習(xí)與實踐內(nèi)容外，在一、二年級的通識教育與專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)后，鼓勵學(xué)生（要對其進行引導(dǎo)，給予經(jīng)費支持等）以雙向選擇的方式加入創(chuàng)新團隊中，由創(chuàng)新基地給予前期的理論培育和技術(shù)培訓(xùn)。在大學(xué)三、四年級，讓學(xué)生運用自己所學(xué)的知識與技術(shù)，進行研究、應(yīng)用開發(fā)或參加競賽，進行實踐活動，在導(dǎo)師與團隊的幫助下（S），去創(chuàng)造（C）新的成果，從而發(fā)展自我的創(chuàng)新能力，同時將原有的綜合設(shè)計實驗、實習(xí)和畢業(yè)論文完整地放入到創(chuàng)新過程中，添加創(chuàng)新學(xué)分、責(zé)任簽約、導(dǎo)師制、創(chuàng)業(yè)教育等方式，最終形成完整的多維一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

其中“多維”是指創(chuàng)新教學(xué)體系的多種模式、多個學(xué)習(xí)過程（如科技創(chuàng)新、競賽、實習(xí)、畢業(yè)論文）、多種角色、多種依托基礎(chǔ)（包括科研團隊、校企合作實習(xí)基地、創(chuàng)新實驗室）、多種教學(xué)管理形式（導(dǎo)師制、學(xué)分制、實習(xí)、畢業(yè)論文）；“一體化”是指“多維”不是一個個孤立的教學(xué)單元體，而是有機緊密結(jié)合的一體，是一個完整過程和結(jié)果，是以科研團隊、校企合作創(chuàng)新基地、大型項目、創(chuàng)新實驗室、創(chuàng)業(yè)學(xué)院為載體，以本科創(chuàng)新導(dǎo)師團隊為主要指導(dǎo)力量，有機地將學(xué)生的科技創(chuàng)新、專業(yè)競賽、專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新環(huán)節(jié)貫穿在一起，與學(xué)分體系相結(jié)合，形成多種形式融合一體化的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，系統(tǒng)化地完成學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。多維一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系關(guān)系如圖6所示。目前創(chuàng)新教學(xué)培養(yǎng)體系的典型模式有：

1）研究型模式：依托導(dǎo)師科研團隊的基礎(chǔ)研究項目，進行獨立研究活動及論文發(fā)表。

2）應(yīng)用開發(fā)型模式：依托科研團隊的開發(fā)項目或創(chuàng)新基地的實際項目，進行以項目開發(fā)為主的實踐。

3）競賽型模式：依托大學(xué)創(chuàng)新計劃、學(xué)生科研立項、ACM程序設(shè)計大賽、軟件設(shè)計競賽等活動，進行以競賽為目的的研發(fā)活動。

計算機多維一體化創(chuàng)新培養(yǎng)體系較好地改變了傳統(tǒng)的分階段、零碎、單獨實施實習(xí)、畢業(yè)論文以及自發(fā)興趣的科技創(chuàng)新模式。在一個較長時間段，我們以創(chuàng)新團隊為基礎(chǔ)，在穩(wěn)定問題環(huán)境、持續(xù)教師指導(dǎo)、硬軟件環(huán)境的支撐下，在良好的創(chuàng)新氛圍中，以一種全新的模式，實施從培訓(xùn)、入門到研發(fā)工作開展和抽象思考總結(jié)的完整過程，以提高創(chuàng)新教學(xué)質(zhì)量，加速創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

3 計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索和實踐

華南師范大學(xué)計算機學(xué)院經(jīng)過3年的一體化創(chuàng)新培養(yǎng)體系的探索與實踐，在創(chuàng)新培養(yǎng)目標(biāo)、創(chuàng)新思維模式、創(chuàng)新價值取向、創(chuàng)新氛圍締造、創(chuàng)新能力實現(xiàn)機制與創(chuàng)新能力評價標(biāo)準(zhǔn)方面積累了一定的經(jīng)驗與教訓(xùn)。

3.1創(chuàng)新能力文化氛圍建設(shè)和導(dǎo)向

良好的創(chuàng)新氛圍和引導(dǎo)對學(xué)生的創(chuàng)新起步有著十分重要的作用。在一體化創(chuàng)新培養(yǎng)體系的實踐過程中，我們提倡學(xué)術(shù)自由、獨立思考；發(fā)現(xiàn)、尊重和培養(yǎng)學(xué)生的個性行為；鼓勵提問，鼓勵有創(chuàng)見的主張。學(xué)生作為一個獨立的個體，在創(chuàng)新團隊學(xué)習(xí)過程中與教師平等對話、互相切磋，從而創(chuàng)造出平等、和諧的課內(nèi)外學(xué)術(shù)研究和探討環(huán)境，使學(xué)生樹立了自強自立的獨立意識，促進了創(chuàng)新潛力的發(fā)揮。

3.2創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)理念與教育思想養(yǎng)成

計算機一體化創(chuàng)新培養(yǎng)體系提出了將基于項目、問題學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)集成的一體化主動學(xué)習(xí)方法。在課程學(xué)習(xí)、實驗和項目實施過程中，學(xué)生在教師組的指導(dǎo)下針對理論與工程項目提出科學(xué)或技術(shù)性的問題。這些問題與學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵科學(xué)概念或工程知識有聯(lián)系，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。我們以這些問題為探究點，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和項目實踐歸納出規(guī)律、結(jié)論，形成知識與技術(shù)；反過來又促進學(xué)生主動應(yīng)用這些知識或技術(shù)去完成項目，解決遇到的問題。一體化主動學(xué)習(xí)方法使學(xué)生掌握了所學(xué)的知識與技術(shù)，而且培養(yǎng)了學(xué)生獲取知識、應(yīng)用知識、創(chuàng)新和實踐的能力，實現(xiàn)了計算機科學(xué)技術(shù)知識和工程能力的學(xué)習(xí)方式從被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。

3.3創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系配套規(guī)范和實施細(xì)則

目前，計算機學(xué)院已有部分項目按照該培養(yǎng)體系的模式完成探索，且從探索的結(jié)果來看，成績喜人。其中，工程類項目的高要求和時效性對參與開發(fā)的學(xué)生要求比較高，有的學(xué)生會因適應(yīng)不了這種高要求而選擇退出。這種行為對工程項目的開發(fā)會造成很大的困擾，會嚴(yán)重影響工程的進度以及項目負(fù)責(zé)人的聲譽。通過制定詳細(xì)而周密的創(chuàng)新培養(yǎng)規(guī)范與實施細(xì)則，可以讓學(xué)生專注于其中，無形中會對學(xué)生有一種鞭策的作用，激勵學(xué)生不怕困難，迎難而上去解決問題，也使得項目的順利完成有了保障。另外，學(xué)院也鼓勵通過指導(dǎo)教師的項目驅(qū)動，把項目、實習(xí)和畢業(yè)論文有機地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的專注精神和創(chuàng)新意識。

4 項目實施的成效

4.1創(chuàng)新團隊人才質(zhì)量評價

經(jīng)過3年多的探索和實踐，計算機一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系在學(xué)院的實踐中獲得了重大進展，改革取得初步成效，從而證明了這一人才培養(yǎng)模式的科學(xué)性和先進性。

1）學(xué)生基本理論知識更加扎實。

計算機專業(yè)基礎(chǔ)知識是計算機學(xué)院教學(xué)大綱中所要求的必需能力之一，是學(xué)生學(xué)會運用與學(xué)習(xí)工程技術(shù)的基礎(chǔ)。創(chuàng)新培養(yǎng)體系實施后，學(xué)院加強了對學(xué)生基本理論知識的訓(xùn)練和技術(shù)培訓(xùn)、考察。在各學(xué)期的相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程中，學(xué)院加入了課程項目、課程實作或?qū)嵱?xùn)等必修課目和學(xué)分，加大考察力度，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)核心課程奠定了扎實的基礎(chǔ)。根據(jù)教師的反饋，與以前相比，學(xué)生的基本理論知識普遍地更加扎實了。

2）學(xué)生工程能力顯著提高。

一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系注重學(xué)生的職業(yè)道德、理工基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，學(xué)院堅持以創(chuàng)新為導(dǎo)向的培養(yǎng)理念，高度重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新開發(fā)能力，鼓勵不同學(xué)科不同年級的交叉與合作，重視學(xué)生多學(xué)科背景的培養(yǎng)和國際視野的拓展，建立了院級多學(xué)科創(chuàng)新實踐平臺，為學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計提供了良好的軟、硬件環(huán)境，從而培養(yǎng)學(xué)生具有合理的知識結(jié)構(gòu)和較強的個人能力、團隊能力和良好的職業(yè)素質(zhì)。

計算機學(xué)院在創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系實施后，對參加創(chuàng)新項目的2009級和2010級的56名學(xué)生進行了效果調(diào)查，調(diào)查的主要內(nèi)容及結(jié)果如表1所示。

調(diào)查結(jié)果顯示，創(chuàng)新項目的實施得到絕大部分學(xué)生的支持和歡迎。學(xué)生不僅深化了學(xué)科知識，綜合能力也明顯提高。可見，一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)項目的實施是合理可行的，且達到了預(yù)期的效果。

3）學(xué)生綜合能力提高，在各類科技作品競賽中獲得優(yōu)秀成績。

一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系高度重視學(xué)生綜合能力和素質(zhì)，特別是工程項目開發(fā)動手能力的培養(yǎng)。計算機學(xué)院經(jīng)常組織各類科技實踐活動，強化學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和綜合能力。同時學(xué)院還大力加強學(xué)生動手能力的訓(xùn)練和考察，為學(xué)生參加各類各級競賽創(chuàng)造各種條件，如學(xué)院從一年級開始就開設(shè)了“ACM程序設(shè)計競賽基礎(chǔ)”課程，這使得學(xué)生的創(chuàng)新能力不斷提高，且近年在各類科技競賽中均取得了優(yōu)秀的成績。

4.2教師評價

教師作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的主要執(zhí)行者和參與者，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的實施過程中起著舉足輕重的作用。在針對創(chuàng)新培養(yǎng)體系教學(xué)改革的調(diào)查中，計算機學(xué)院對參加創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的22位教師進行了問卷調(diào)查，結(jié)果顯示：在實施一體化創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)體系的教學(xué)模式后，學(xué)生在課程、實踐環(huán)節(jié)與項目完成的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)主動性、團隊合作能力、綜合理解能力、工程實踐能力、口頭表達能力等都有比較明顯的提高。一體化創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)模式實施前后學(xué)生能力的調(diào)查結(jié)果如表2所示。

5 現(xiàn)存問題及下一步探索與實踐

計算機創(chuàng)新能力的培養(yǎng)雖然取得了一定的成效，但仍然會有不同層次的問題在實踐過程中浮現(xiàn)，并成為構(gòu)建整個創(chuàng)新培養(yǎng)體系的毛刺。這些問題包括：

1）學(xué)生動手能力偏弱。有些學(xué)生的計算機基礎(chǔ)較差，接觸編程類的創(chuàng)新項目后，有畏懼心理，經(jīng)過培訓(xùn)后，仍然擺脫不了陰影，反而產(chǎn)生了抵觸情緒。

2）學(xué)生開展科技競賽積極性不高。有的學(xué)生自信心不足，認(rèn)為自己動手能力偏弱；而有的學(xué)生在掌握了一定水平的技能后，便謀求在外面的公司實習(xí)，對參加競賽類的興趣不大。

3）計算機學(xué)院的經(jīng)費不能保證硬件設(shè)備的及時更新，適應(yīng)不了計算機學(xué)科技術(shù)發(fā)展迅猛的特點，無法滿足創(chuàng)新實驗需求。

面對以上問題，在繼續(xù)探索多維一體化計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系實踐的道路上，我們需要找出妥善解決的方法，需要在更長的周期內(nèi)，不斷地實踐與探索多維一體化計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，不斷地改進，從而促使其更好地為計算機專業(yè)學(xué)生服務(wù)。

（見習(xí)編輯：劉麗麗）