軍校本科生計算機創(chuàng)新能力的“五位一體”培養(yǎng)模式

摘要：分析軍隊院校本科生計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀，闡述在相關(guān)課程課堂教學(xué)內(nèi)容與形式優(yōu)化改革的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一種以本科生創(chuàng)新團隊為核心，面向各種學(xué)科競賽、全國大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目、自主科研等學(xué)生創(chuàng)新活動，依托學(xué)院科研課題組為實踐基地、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的全程式“五位一體”的本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；創(chuàng)新團隊；成果；大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃；OJ； SIG

引 言

計算機學(xué)科作為一門注重專業(yè)性和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐學(xué)科，在軍校中得到了越來越多的重視 ；計算機實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)直接影響軍校學(xué)生對信息化裝備的使用和維護能力。通過幾年的跟蹤調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)不論其本科所學(xué)專業(yè)為何，計算機創(chuàng)新能力強的學(xué)生具有較強的部隊崗位任職能力和裝備學(xué)習(xí)能力，這與學(xué)生的計算機實踐能力是密不可分的。計算機實踐創(chuàng)新能力已成為軍校工科生學(xué)好本專業(yè)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(chuàng)新能力培養(yǎng)改革課堂教學(xué)內(nèi)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(yǎng)方案靈活性不足，接受外界信息的敏感程度和反應(yīng)時效上有所欠缺，導(dǎo)致人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案滯后于部隊實際的需求，更與相關(guān)專業(yè)發(fā)展前沿嚴重脫節(jié)，這體現(xiàn)在以下幾個方面：①課程設(shè)置靈活性和前沿性不足；②教學(xué)模式較為單調(diào)；③實驗室資源利用率不足；④本科生知識架構(gòu)完整性欠缺。

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

在現(xiàn)有課程體系下，針對程序設(shè)計基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用以及單片機原理等實踐性較強的課程，改革課堂教學(xué)內(nèi)容以及授課形式，從而為提高創(chuàng)新能力打下良好基礎(chǔ)，如對于程序設(shè)計類課程，減少理論授課時數(shù)，以案例教學(xué)為基礎(chǔ)，將教師以“講”為主的授課方式變?yōu)榻處熞浴白觥睘橹鞯慕虒W(xué)方式，通過教師的示范，帶動學(xué)生動手實踐能力的提高；盡可能地采取小班教學(xué)制，變教室授課為機房授課，強迫學(xué)生全程動手；針對課堂教學(xué)時數(shù)較少，實踐課時更少的矛盾，將時下流行的在線編譯系統(tǒng)（online judge，簡稱OJ）引入程序設(shè)計類課程中來，在校園網(wǎng)內(nèi)建立程序設(shè)計網(wǎng)站，提供在線OJ和留言板，方便學(xué)生課余時間在網(wǎng)上實現(xiàn)實踐練習(xí)以及與教師的溝通互動；對于系統(tǒng)開發(fā)類的課程（單片機、嵌入式以及數(shù)據(jù)庫等）嘗試改革授課模式，將學(xué)生按照4～5人進行分組，以項目開發(fā)為教學(xué)主線，通過自主選題、教員指定以及往年學(xué)科競賽題目作為選題依據(jù)，將項目的沒計與開發(fā)作為課堂教學(xué)的一部分，要求學(xué)生人人參與項目開發(fā)的各個階段，并以最后完成的作晶和開發(fā)的參與度作為課程平時成績的主要依據(jù)。這樣做既為學(xué)生的計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)做了良好的支撐，也為日后參加相關(guān)學(xué)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(gòu)建本科生創(chuàng)新團隊

本科生創(chuàng)新團隊制度是實現(xiàn)本科生計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心。計算機創(chuàng)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(xié)作的精神。沒有一個良好合作的團隊，何談創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，個人的發(fā)展必須要與團隊的發(fā)展相輔相成。如何構(gòu)建一個高效和諧的創(chuàng)新團隊，是能否為本科生計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供可持續(xù)發(fā)展源動力的基本要求。

本科生創(chuàng)新團隊具備如下特點：

（1）堅持以個體興趣為主體的培養(yǎng)目標(biāo)。本科生創(chuàng)新團隊定位于個性培養(yǎng)，它不同于傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式，或者說它是在傳統(tǒng)教學(xué)模式基礎(chǔ)上創(chuàng)新的產(chǎn)物，所以它不是面向所有學(xué)生的。它的構(gòu)建基于一種學(xué)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(qū)別，當(dāng)它成立后，直接受以教師為主的傳統(tǒng)科研團隊的指導(dǎo)和管理，有著較為規(guī)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(guī)律。

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

（3）團隊的組成依托所選報的專業(yè)方向、學(xué)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(chǔ)實驗室，既照顧了專業(yè)方向，又提供了基本的儀器設(shè)備；團隊成員是跨專業(yè)學(xué)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(zhǔn)人準(zhǔn)出機制保證了團隊成員的相對穩(wěn)定和及時的新陳代謝。

（4）創(chuàng)建學(xué)生梯隊方式的培養(yǎng)模式。本科生創(chuàng)新團隊的指導(dǎo)不同于研究生的指導(dǎo)，它足以課題組統(tǒng)籌指導(dǎo)、各個團隊自主管理為輔，可以為每一個創(chuàng)新團隊配置一名課題組中相關(guān)領(lǐng)域的研究生作為具體的輔導(dǎo)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(xué)生梯隊的管理模式。確保以學(xué)生帶學(xué)生的方式作為主要的培養(yǎng)方式，團隊新成員能夠全方位地接受相關(guān)業(yè)務(wù)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(xué)員隊一日生活制度的基礎(chǔ)上，要求團隊成員日常都要在實驗室開展相關(guān)工作，定期召開團隊例會，匯報各自的研究進展，開展頭腦風(fēng)暴。當(dāng)有競賽任務(wù)時，團隊內(nèi)或跨團隊組建參賽隊伍進行相關(guān)工作，沒有競賽任務(wù)時，開展自主研究。三年級時候?qū)W生可以與學(xué)校相關(guān)專業(yè)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(dǎo)師團隊是在本科導(dǎo)師制度上發(fā)展而來的一種集體指導(dǎo)機制，單一導(dǎo)師受限于個人的學(xué)識、水平和科研能力，不足以為學(xué)生提供足夠的指導(dǎo)支撐，以相同專業(yè)方向或者相近方向的多名教師以及研究生共同組成指導(dǎo)組，結(jié)合某一個專項學(xué)科競賽為目標(biāo)，依托一個或者多個相關(guān)專業(yè)課題為基礎(chǔ)，對團隊學(xué)生進行業(yè)務(wù)指導(dǎo)當(dāng)然這種指導(dǎo)有別于課堂教學(xué)，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(dǎo)、定期的學(xué)術(shù)報告等方式進行，加強學(xué)生梯隊建設(shè)，鼓勵不同專業(yè)的學(xué)生依托某項競賽進入同一團隊學(xué)習(xí)，為學(xué)生構(gòu)建寬口徑的知識體系，打破專業(yè)之間的壁壘提供條件。同時，要求高年級學(xué)生負責(zé)低年級學(xué)生的日常管理和指導(dǎo)工作。

3 “競賽一自主研究一學(xué)生創(chuàng)新項目一項目課題組實踐一畢業(yè)設(shè)計”五位一體的培養(yǎng)模式設(shè)計

本科教育階段是一個寬口徑培養(yǎng)的過程，盡管能夠拓寬學(xué)生的專業(yè)視野，但缺乏明確的目標(biāo)也成為現(xiàn)階段阻礙學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一個重要問題。為了解決這個問題，我們創(chuàng)建了基于“競賽一自主研究一學(xué)生創(chuàng)新項目一項目課題組實踐一畢業(yè)設(shè)計”五位一體的培養(yǎng)模式體系，從學(xué)生進入到本科生創(chuàng)新團隊開始，通過學(xué)科競賽、自主研究活動、各類學(xué)生創(chuàng)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(yè)設(shè)計工作相結(jié)合，使學(xué)生盡早明確自己的畢業(yè)設(shè)計方向并盡早開展相關(guān)工作，有效地提高了本科畢業(yè)設(shè)計論文水平，同時，也能為學(xué)生進行職業(yè)規(guī)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(chǔ)。

3.1 面向?qū)W科競賽的培養(yǎng)機制

學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)必定要依托相應(yīng)的創(chuàng)新活動，對學(xué)生而言最有效的創(chuàng)新活動就是各種學(xué)科競賽。通過對相關(guān)專業(yè)學(xué)科競賽的梳理，我們發(fā)現(xiàn)，計算機軟硬件開發(fā)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(xué)生計算機程序設(shè)計和硬件開發(fā)技術(shù)能力的培養(yǎng)，為學(xué)生創(chuàng)新能力打下堅實基礎(chǔ)。結(jié)合學(xué)生創(chuàng)新團隊以及相關(guān)課程課堂教學(xué)的訓(xùn)練，輔以相應(yīng)競賽培訓(xùn)選修課的開設(shè)，不需要過多的工作，就可以依照相關(guān)競賽的要求組成相應(yīng)的參賽隊伍。同時，參賽題目可以在前述的各個環(huán)節(jié)中凝練出來，這樣的體制有效地解決了學(xué)生競賽的選材、培訓(xùn)問題，參賽人員的構(gòu)成以創(chuàng)新團隊為基礎(chǔ)，鼓勵團隊之間人員專業(yè)交叉，依托各個創(chuàng)新團隊的日常管理，實現(xiàn)競賽的全程有效參與；鼓勵學(xué)生自主參賽為主，教員指導(dǎo)為輔的參賽模式，真正著眼于提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力而非競賽成績。

3.2 基于個體興趣培養(yǎng)的自主科研活動

自主科研是本科生創(chuàng)新團隊的主要支撐活動，自主科研活動是學(xué)生興趣愛好的延伸。誠然，學(xué)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(chuàng)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(xué)科競賽參賽作品的延伸和升級，也可以在大量相關(guān)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(yè)背景，組織方式上既可以是單人實施，也可在團隊內(nèi)部或者跨團隊組建特別興趣小組。自主科研項目的發(fā)展，既可成為創(chuàng)新團隊新的創(chuàng)新增長點、未來參加學(xué)科競賽的選題來源，又能鍛煉學(xué)生梯隊的科研創(chuàng)新組織和管理能力；還能成為未來學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的選題方向，為課題組提供創(chuàng)新思路和技術(shù)支撐。

3.3 基于大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃以及課題組的資助支撐體制

學(xué)生創(chuàng)新活動除了相關(guān)的政策、設(shè)備、人員保障之外，還需要相關(guān)的資金資助，學(xué)校正常的支出沒有該項支出。教育部推出的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目解決了資金支持的問題，每個創(chuàng)新團隊每年可以選取正在做的項目申報一項全國大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃進行資助，該項資金可為學(xué)生創(chuàng)新團隊日常運行、添置器材、購買資料書籍提供基礎(chǔ)保證；同時，本科創(chuàng)新團隊加入學(xué)校項目課題組的研發(fā)活動，也能獲取一部分補助作為回報，這就保證了團隊后續(xù)的可持續(xù)發(fā)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(jù)本人的專業(yè)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(xué)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(xù)發(fā)展動力，也為自己完成本科階段最后的學(xué)習(xí)乃至日后的繼續(xù)學(xué)習(xí)，提供一個相對穩(wěn)定、良好的科研環(huán)境與科研方向，也能以自己的經(jīng)驗為創(chuàng)新團隊的后續(xù)成員提供輔導(dǎo)和幫助。同時，課題組還能為本科創(chuàng)新團隊的持續(xù)發(fā)展提供設(shè)備、經(jīng)費以及經(jīng)驗，為學(xué)生參加相關(guān)學(xué)科競賽提供資金、技術(shù)以及選題上的幫助，雙方達到共贏。

3.5 全程式的畢業(yè)設(shè)計

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

4 學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐效果

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

（1）學(xué)科競賽成績喜人。學(xué)生參加多項全國大學(xué)生信息類學(xué)科競賽（藍橋杯全國軟件專業(yè)人才設(shè)計與創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生信息安全競賽、電子設(shè)汁競賽信息安全邀請賽，ACM國際大學(xué)生程序設(shè)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(xù)三年在“藍橋杯全國軟件專業(yè)人才設(shè)計與創(chuàng)業(yè)大賽”中在陜西賽區(qū)參賽高校成績位列第一。同時也為學(xué)院其他學(xué)科競賽的參賽學(xué)牛計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)提供了實踐培訓(xùn)，協(xié)助其他學(xué)科競賽（電子設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、機械創(chuàng)新等）取得好成績。

（2）學(xué)生創(chuàng)新項目申請和完成數(shù)量連年提升。汁算機專業(yè)方向已獲得全國大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目資助5項；在已結(jié)題的項目中，成績均為優(yōu)秀；各學(xué)科獲得的學(xué)生創(chuàng)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(xué)生考取了微軟、思科、Java等認證證書以及國家軟件專業(yè)人才中高級證書，本科生也在期刊上發(fā)表了學(xué)術(shù)文章，學(xué)生的學(xué)術(shù)科研能力有了較大提高。

（3）學(xué)生自主科研意愿和能力提高。學(xué)生自主選擇參加了多項校外橫向?qū)W科科研項目，以這些自主科研項目成果為基礎(chǔ)，相繼轉(zhuǎn)化成學(xué)科競賽題目、畢業(yè)設(shè)計題目以及深造方向，同時轉(zhuǎn)化出了一批小軟件、小發(fā)明、小專利、小論文。

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

（5）本科生畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量和畢業(yè)論文的學(xué)術(shù)水平有丁較大提高。本科畢業(yè)設(shè)計工作從以往的“雞肋”一躍而成學(xué)生能力的試金石。參與創(chuàng)新團隊建設(shè)培養(yǎng)的學(xué)生其畢業(yè)設(shè)汁和畢業(yè)論文的完成質(zhì)量遠高于其他學(xué)生，畢業(yè)答辯成績優(yōu)秀比例也高于其他學(xué)生，部分學(xué)生的畢業(yè)論文已經(jīng)在期刊上發(fā)表。普遍反映這些學(xué)牛學(xué)術(shù)視野較寬、具備一定的學(xué)術(shù)水平和科研能力，后期發(fā)展?jié)摿^大。

5 結(jié)語

軍校本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一個大的系統(tǒng)工程，我們在對相關(guān)課程課堂教學(xué)內(nèi)容與形式優(yōu)化改革的基礎(chǔ)上，探索構(gòu)建了一種以本科生創(chuàng)新團隊為核心，面向各種學(xué)科競賽、全國大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目、自主科研等學(xué)生創(chuàng)新活動，依托學(xué)院科研課題組為實踐基地、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的全程式“五位一體”的本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。經(jīng)過近年來的探索與實踐，取得了不錯的成績今后我們?nèi)孕杓毣嚓P(guān)的管理措施和獎懲規(guī)定，制定準(zhǔn)入準(zhǔn)出制度，強化細化指導(dǎo)教師團隊的責(zé)任和義務(wù)，為軍校本科生計算機創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作做出更大貢獻。