以競賽為驅(qū)動的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐

李 然,婁 巖

（1．大連海洋大學(xué) 信息工程學(xué)院，遼寧 大連 116034；2． 中國醫(yī)科大學(xué) 計(jì)算機(jī)教研室，遼寧 沈陽 110122）

0 引 言

計(jì)算機(jī)專業(yè)涉及的技術(shù)具有發(fā)展速度快、應(yīng)用范圍廣、與實(shí)踐緊密結(jié)合等特點(diǎn),計(jì)算機(jī)專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式應(yīng)與計(jì)算機(jī)專業(yè)的特點(diǎn)相符合,將課程體系的內(nèi)容與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力深度融合,以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)競賽作為落地項(xiàng)目來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,能夠?yàn)樯鐣囵B(yǎng)更多高素質(zhì)的創(chuàng)新人才。

1 優(yōu)化課程體系，將計(jì)算機(jī)競賽與教學(xué)內(nèi)容深度融合

建立創(chuàng)新型課程體系,保證知識的循序漸進(jìn),啟迪思維、激發(fā)潛能,將計(jì)算機(jī)競賽與教學(xué)內(nèi)容深度融合。這些課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置讓學(xué)生了解、掌握最新技術(shù),在時(shí)間和內(nèi)容上保證學(xué)生創(chuàng)新需求,為學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

積極開展科技創(chuàng)新與實(shí)踐教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與動手能力有著積極的作用。在課程體系設(shè)置過程中,增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí),為學(xué)生參與大學(xué)生競賽和大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目給予時(shí)間上的保障。將計(jì)算機(jī)學(xué)科前沿知識分層次引入到課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)及學(xué)生的創(chuàng)新活動中。在教學(xué)實(shí)踐中,對與競賽相關(guān)的課程設(shè)置做適當(dāng)調(diào)整,見表1。

表1 與競賽相關(guān)的主要課程設(shè)置

第一學(xué)年,計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程向?qū)W生介紹計(jì)算機(jī)的相關(guān)技術(shù),同時(shí)介紹相關(guān)領(lǐng)域信息化的發(fā)展?fàn)顩r,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注自己專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展需求,將信息技術(shù)與其相結(jié)合。高級語言程序設(shè)計(jì)課培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)、開發(fā)的能力,以及應(yīng)用計(jì)算思維方法去分析和解決問題的能力,結(jié)合高級語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)操作訓(xùn)練、計(jì)算機(jī)專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)和計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐等實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)編程思維,使學(xué)生初步具備使用計(jì)算機(jī)語言解決問題的能力。立足計(jì)算機(jī)競賽的選題,依托學(xué)科優(yōu)勢,使信息技術(shù)更好地服務(wù)于專業(yè)發(fā)展。

第二學(xué)年,開設(shè)Java 語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫原理等課程,通過課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法,具有初步系統(tǒng)開發(fā)能力。結(jié)合Java語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫綜合實(shí)訓(xùn)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)和計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,強(qiáng)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模式以及開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力。

競賽所需要的知識內(nèi)容要超出課堂上的內(nèi)容,學(xué)生在實(shí)踐中會不斷發(fā)現(xiàn)儲備知識的不足,從而會進(jìn)一步努力學(xué)習(xí)、涉獵相關(guān)的知識技能,學(xué)習(xí)的動力就從外部壓力變成了自身的要求。良好的競賽氛圍、小組成員之間的協(xié)作,可以幫助學(xué)生搭建創(chuàng)新平臺。

第三學(xué)年,開設(shè)Web開發(fā)、Android程序開發(fā)基礎(chǔ)等課程。使學(xué)生能夠掌握網(wǎng)頁的設(shè)計(jì)技術(shù)、移動開發(fā)等相關(guān)基礎(chǔ)知識,以及信息技術(shù)在海洋漁業(yè)領(lǐng)域(與學(xué)校研究領(lǐng)域有關(guān))的創(chuàng)新應(yīng)用現(xiàn)狀、前景等。結(jié)合專業(yè)方向基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、專業(yè)方向綜合實(shí)訓(xùn),了解網(wǎng)頁開發(fā)和移動開發(fā)的最新技術(shù),熟練掌握相關(guān)開發(fā)的技能。向?qū)W生介紹海洋漁業(yè)信息領(lǐng)域Web開發(fā)的典型案例,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生能夠利用專業(yè)知識服務(wù)于海洋漁業(yè)的發(fā)展。

大三是一個(gè)創(chuàng)新時(shí)期,隨著能力的提升,學(xué)生具備從使用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)海洋預(yù)警預(yù)測到魚病防治專家系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),從VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)的海洋生物展覽館到使用VR技術(shù)模擬魚類生長習(xí)性等能力。

第四學(xué)年,開設(shè)IOS系統(tǒng)開發(fā)、移動系統(tǒng)多媒體技術(shù)、Python程序設(shè)計(jì)、水下機(jī)器人等課程。學(xué)生根據(jù)自己的特點(diǎn)找到學(xué)習(xí)研究方向,結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)選擇與研究方向契合的題目,運(yùn)用所學(xué)知識,將理論聯(lián)系實(shí)際,在項(xiàng)目中解決實(shí)際問題,為就業(yè)、創(chuàng)業(yè)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

從第一學(xué)年到第四學(xué)年,全程開展計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,在培養(yǎng)方案中設(shè)立計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課,學(xué)生通過參加競賽、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、發(fā)表論文等多種形式取得學(xué)分。提高學(xué)生分析問題、解決問題能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,塑造創(chuàng)新人格。

課程將教學(xué)實(shí)踐改革的目標(biāo)定位于學(xué)生分析解決問題能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以計(jì)算機(jī)科技競賽為依托,將計(jì)算機(jī)競賽與計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程教學(xué)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,以提升學(xué)生的綜合能力。使學(xué)生在未來的職業(yè)生涯中,面對機(jī)遇,有更多的選擇能力,施展才華,實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值。

2 競賽實(shí)踐內(nèi)容

從大一開始,開展競賽活動,按照學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),有步驟、有計(jì)劃循序漸進(jìn)地開展相關(guān)實(shí)踐,將計(jì)算機(jī)技術(shù)與學(xué)生的專業(yè)密切結(jié)合,將競賽所需知識的講授與專業(yè)學(xué)習(xí)并行開展,完成創(chuàng)新實(shí)踐過程。

2.1 采用先進(jìn)技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異,只有學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生掌握最新技術(shù),學(xué)生畢業(yè)才能與社會更好地接軌。針對具體的項(xiàng)目內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生的研究方向,學(xué)校向?qū)W生推薦最新技術(shù),并組織相關(guān)的培訓(xùn),加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)、熟練操作技能:①針對軟件應(yīng)用與開發(fā)相關(guān)類的參賽學(xué)生,培訓(xùn)及介紹了Html5、Python、大數(shù)據(jù)、PHP、UI設(shè)計(jì)、WeUI、Notepad++、Hbuilder等技術(shù);②針對數(shù)字媒體設(shè)計(jì)相關(guān)類的參賽學(xué)生,培訓(xùn)及介紹了Photoshop、Premiere、After Effects 、Unity3d、SketchUp、Maya 、Adobe Illustrator、SolidWork、幻影4等相關(guān)知識。

2.2 營造創(chuàng)新氛圍

通過組織各種校級競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類講座和多種形式的研討活動,使學(xué)生全程置身于濃厚的創(chuàng)新氛圍,提升對創(chuàng)新的興趣。經(jīng)過多層次的創(chuàng)新訓(xùn)練,逐漸掌握創(chuàng)新的方法,不斷增強(qiáng)自信心,塑造創(chuàng)新人格。

2.3 擇優(yōu)組合，建設(shè)梯隊(duì)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識

在校級競賽中,挑選成績突出的學(xué)生參加競賽,選擇標(biāo)準(zhǔn)是注重學(xué)生分析問題、解決問題及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。之后,學(xué)生分成多個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),根據(jù)學(xué)生的專業(yè)、興趣選擇不同的題目。

競賽的題目要具有一定寬度和深度,要求將不同專業(yè)、不同年級的學(xué)生進(jìn)行組合。應(yīng)根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)、個(gè)性、知識面合理搭配,如“海洋預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)”由計(jì)算機(jī)、電子、通訊、生命科學(xué)4個(gè)專業(yè)的同學(xué)組隊(duì),數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類的工作通常由計(jì)算機(jī)、傳媒專業(yè)的同學(xué)聯(lián)合完成。在組隊(duì)過程中,充分發(fā)揮高年級學(xué)生知識體系較全面、有一定創(chuàng)新實(shí)踐積累的特點(diǎn),使新加入的低年級學(xué)生迅速進(jìn)入角色,少走彎路。學(xué)生在完成項(xiàng)目時(shí),應(yīng)集思廣益、取長補(bǔ)短,增加團(tuán)隊(duì)意識。

2.4 明確研究方向，師生共同參與

根據(jù)學(xué)生的特長、愛好,幫助學(xué)生明確研究方向。教師在學(xué)生選題時(shí),建議學(xué)生充分利用大連海洋大學(xué)的資源,選擇涉海、涉水方面的題目。學(xué)生在實(shí)施過程中,可能受到各種因素的干擾而導(dǎo)致學(xué)而不專、責(zé)任心較差,因此要求指導(dǎo)教師全程參與,及時(shí)解決學(xué)生在競賽中遇到的問題,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心,幫助和鼓勵(lì)學(xué)生順利完成比賽。

指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)包括了各個(gè)專業(yè)的教師,每位指導(dǎo)教師有明確的研究方向,指導(dǎo)與研究方向相關(guān)的比賽,但不局限于研究方向。教師針對不同的問題采用不同的教學(xué)方法,如大班講授、案例輔導(dǎo)、小組討論等,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源輔助指導(dǎo)。[1]

3 加強(qiáng)制度建設(shè)，完善激勵(lì)機(jī)制

學(xué)校針對競賽制定相應(yīng)的規(guī)章制度,明確經(jīng)費(fèi)管理和獎(jiǎng)勵(lì)辦法,不僅在精神上,也要在物質(zhì)上調(diào)動教師和學(xué)生的參與熱情,通過協(xié)調(diào)各種資源,確保競賽的開展呈現(xiàn)正常化、制度化。大連海洋大學(xué)為此制定了相關(guān)規(guī)章制度。

3.1 課程體系保障

學(xué)校對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力學(xué)分修讀有明確要求,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列課程包括實(shí)踐環(huán)節(jié)、專業(yè)課、公選課與基礎(chǔ)課4個(gè)模塊,學(xué)生至少修讀6學(xué)分,具體修讀情況見表2。

表2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列課程分類表

3.2 教師激勵(lì)機(jī)制

學(xué)校對指導(dǎo)學(xué)生(或團(tuán)隊(duì))參加競賽活動獲國家級二等獎(jiǎng)或省級一等獎(jiǎng)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)的教師頒發(fā)“優(yōu)秀指導(dǎo)教師”證書,并作為各類教學(xué)評獎(jiǎng)及晉職晉級的重要參考依據(jù);對參加市級及以上各類競賽活動指導(dǎo)教師的工作量給予認(rèn)定,其工作量納入教師所在學(xué)院的教學(xué)工作量考核范圍,競賽工作量以項(xiàng)目為單位進(jìn)行計(jì)算,如同一項(xiàng)目獲多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì),則按最高獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)算,主要依據(jù)指導(dǎo)學(xué)生數(shù)、培訓(xùn)時(shí)間、獲獎(jiǎng)級別。

3.3 學(xué)生激勵(lì)機(jī)制

學(xué)生參加各類計(jì)算機(jī)競賽獲獎(jiǎng)可以獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動課的學(xué)分,還可以在綜合測評、各種評優(yōu)、獎(jiǎng)學(xué)金評定、研究生推免資格獲得加分;學(xué)校每年劃撥一定數(shù)目的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于資助部分重點(diǎn)競賽活動,并對參加重點(diǎn)資助的競賽活動獲得省級及以上獎(jiǎng)項(xiàng)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)或個(gè)人給予一定的資金獎(jiǎng)勵(lì);各學(xué)院對學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、計(jì)算機(jī)競賽獲獎(jiǎng)也有相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)資助。

4 以競賽為驅(qū)動教學(xué)模式的意義

4.1 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新的能力

競賽需要解決綜合問題,要求學(xué)生掌握多種學(xué)科的知識,通過競賽培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。教師通過競賽將理論與實(shí)際很好地結(jié)合,并在不斷實(shí)踐中,進(jìn)行創(chuàng)新、探索,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新的能力。

4.2 調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和興趣

以競賽為驅(qū)動的學(xué)習(xí)方法,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生在競賽中不斷克服困難,取得成績,充分調(diào)動了學(xué)習(xí)的主動性,開拓思維,增強(qiáng)自信。

4.3 提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

學(xué)生的參賽題目內(nèi)容較多,需要多人合作完成,促使學(xué)生分解任務(wù),集思廣益、精誠合作。在實(shí)踐過程中,改變了傳統(tǒng)實(shí)踐模式個(gè)人思維的局限性,有利于學(xué)生進(jìn)行思維碰撞,以不同的方式分析解決問題。學(xué)生通過合作增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識,成長為樂于奉獻(xiàn)、技術(shù)面廣、人格健全并具有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的高素質(zhì)綜合性人才。

4.4 幫助學(xué)生確立研究方向

傳統(tǒng)的教學(xué)模式,專業(yè)課安排在大三以后,學(xué)生在大四時(shí)經(jīng)常會受到找工作、考研等多種因素干擾,不能很好地就某一技術(shù)方向深入學(xué)習(xí)。參加競賽從大一開始,可以使學(xué)生較早地接觸領(lǐng)域內(nèi)前沿技術(shù),確立研究方向,進(jìn)而進(jìn)行深入學(xué)習(xí)鉆研。為未來的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié) 語

以計(jì)算機(jī)競賽作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的落地項(xiàng)目,通過競賽與教育深度融合的教學(xué)模式,對計(jì)算機(jī)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)進(jìn)行探索研究,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和興趣、提升了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識,同時(shí)幫助學(xué)生確立了研究方向,使培養(yǎng)出的學(xué)生在職業(yè)生涯中面對機(jī)遇時(shí),有了更多選擇的能力,最大限度發(fā)揮其聰明才智,為國家的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。這種教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面有較好地推廣前景。

[1]李然. 對接產(chǎn)業(yè)集群的高等工程教育體系構(gòu)建研究[J]. 吉林教育學(xué)報(bào), 2015(4): 45-48.