以競賽為驅動的計算機創新人才培養的探索與實踐

李 然,婁 巖

（1．大連海洋大學 信息工程學院，遼寧 大連 116034；2． 中國醫科大學 計算機教研室，遼寧 沈陽 110122）

0 引 言

計算機專業涉及的技術具有發展速度快、應用范圍廣、與實踐緊密結合等特點,計算機專業的創新人才培養模式應與計算機專業的特點相符合,將課程體系的內容與培養學生的創新能力深度融合,以計算機設計競賽作為落地項目來培養學生的創新能力,能夠為社會培養更多高素質的創新人才。

1 優化課程體系，將計算機競賽與教學內容深度融合

建立創新型課程體系,保證知識的循序漸進,啟迪思維、激發潛能,將計算機競賽與教學內容深度融合。這些課程和實踐環節的設置讓學生了解、掌握最新技術,在時間和內容上保證學生創新需求,為學生創新、創業奠定了基礎。

積極開展科技創新與實踐教學對培養學生的創新思維與動手能力有著積極的作用。在課程體系設置過程中,增加實踐教學學時,為學生參與大學生競賽和大學生創新項目給予時間上的保障。將計算機學科前沿知識分層次引入到課程的實踐環節及學生的創新活動中。在教學實踐中,對與競賽相關的課程設置做適當調整,見表1。

表1 與競賽相關的主要課程設置

第一學年,計算機導論課程向學生介紹計算機的相關技術,同時介紹相關領域信息化的發展狀況,引導學生關注自己專業領域的發展需求,將信息技術與其相結合。高級語言程序設計課培養學生程序設計、開發的能力,以及應用計算思維方法去分析和解決問題的能力,結合高級語言程序設計實驗、計算機操作訓練、計算機專業認知實習和計算機專業創新創業實踐等實踐環節,強化學生的計算機編程思維,使學生初步具備使用計算機語言解決問題的能力。立足計算機競賽的選題,依托學科優勢,使信息技術更好地服務于專業發展。

第二學年,開設Java 語言程序設計、數據庫原理等課程,通過課程的學習,使學生掌握面向對象程序設計方法、數據庫設計方法,具有初步系統開發能力。結合Java語言程序設計實驗、數據庫綜合實訓、程序設計基礎實訓和計算機專業創新創業實踐,強化設計數據庫模式以及開發應用系統的基本能力。

競賽所需要的知識內容要超出課堂上的內容,學生在實踐中會不斷發現儲備知識的不足,從而會進一步努力學習、涉獵相關的知識技能,學習的動力就從外部壓力變成了自身的要求。良好的競賽氛圍、小組成員之間的協作,可以幫助學生搭建創新平臺。

第三學年,開設Web開發、Android程序開發基礎等課程。使學生能夠掌握網頁的設計技術、移動開發等相關基礎知識,以及信息技術在海洋漁業領域(與學校研究領域有關)的創新應用現狀、前景等。結合專業方向基礎實訓、專業方向綜合實訓,了解網頁開發和移動開發的最新技術,熟練掌握相關開發的技能。向學生介紹海洋漁業信息領域Web開發的典型案例,理論聯系實際,使學生能夠利用專業知識服務于海洋漁業的發展。

大三是一個創新時期,隨著能力的提升,學生具備從使用信息技術實現海洋預警預測到魚病防治專家系統的實現,從VR技術實現的海洋生物展覽館到使用VR技術模擬魚類生長習性等能力。

第四學年,開設IOS系統開發、移動系統多媒體技術、Python程序設計、水下機器人等課程。學生根據自己的特點找到學習研究方向,結合畢業設計、畢業實習選擇與研究方向契合的題目,運用所學知識,將理論聯系實際,在項目中解決實際問題,為就業、創業奠定扎實的基礎。

從第一學年到第四學年,全程開展計算機專業創新創業實踐,在培養方案中設立計算機專業創新創業實踐課,學生通過參加競賽、大學生創新項目、發表論文等多種形式取得學分。提高學生分析問題、解決問題能力,培養創新思維,塑造創新人格。

課程將教學實踐改革的目標定位于學生分析解決問題能力、創新能力的培養。以計算機科技競賽為依托,將計算機競賽與計算機專業的課程教學實踐有機結合,以提升學生的綜合能力。使學生在未來的職業生涯中,面對機遇,有更多的選擇能力,施展才華,實現人生價值。

2 競賽實踐內容

從大一開始,開展競賽活動,按照學生的專業特點,有步驟、有計劃循序漸進地開展相關實踐,將計算機技術與學生的專業密切結合,將競賽所需知識的講授與專業學習并行開展,完成創新實踐過程。

2.1 采用先進技術

計算機技術發展日新月異,只有學校培養的學生掌握最新技術,學生畢業才能與社會更好地接軌。針對具體的項目內容,根據學生的研究方向,學校向學生推薦最新技術,并組織相關的培訓,加強專業技術、熟練操作技能:①針對軟件應用與開發相關類的參賽學生,培訓及介紹了Html5、Python、大數據、PHP、UI設計、WeUI、Notepad++、Hbuilder等技術;②針對數字媒體設計相關類的參賽學生,培訓及介紹了Photoshop、Premiere、After Effects 、Unity3d、SketchUp、Maya 、Adobe Illustrator、SolidWork、幻影4等相關知識。

2.2 營造創新氛圍

通過組織各種校級競賽、創新創業類講座和多種形式的研討活動,使學生全程置身于濃厚的創新氛圍,提升對創新的興趣。經過多層次的創新訓練,逐漸掌握創新的方法,不斷增強自信心,塑造創新人格。

2.3 擇優組合，建設梯隊，培養團隊意識

在校級競賽中,挑選成績突出的學生參加競賽,選擇標準是注重學生分析問題、解決問題及團隊協作的能力。之后,學生分成多個項目團隊,根據學生的專業、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、不同年級的學生進行組合。應根據每個學生的特點、個性、知識面合理搭配,如“海洋預警預測系統”由計算機、電子、通訊、生命科學4個專業的同學組隊,數字媒體設計類的工作通常由計算機、傳媒專業的同學聯合完成。在組隊過程中,充分發揮高年級學生知識體系較全面、有一定創新實踐積累的特點,使新加入的低年級學生迅速進入角色,少走彎路。學生在完成項目時,應集思廣益、取長補短,增加團隊意識。

2.4 明確研究方向，師生共同參與

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

指導教師團隊包括了各個專業的教師,每位指導教師有明確的研究方向,指導與研究方向相關的比賽,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方法,如大班講授、案例輔導、小組討論等,充分利用網絡資源輔助指導。[1]

3 加強制度建設，完善激勵機制

學校針對競賽制定相應的規章制度,明確經費管理和獎勵辦法,不僅在精神上,也要在物質上調動教師和學生的參與熱情,通過協調各種資源,確保競賽的開展呈現正常化、制度化。大連海洋大學為此制定了相關規章制度。

3.1 課程體系保障

學校對創新創業能力學分修讀有明確要求,創新創業系列課程包括實踐環節、專業課、公選課與基礎課4個模塊,學生至少修讀6學分,具體修讀情況見表2。

表2 創新創業系列課程分類表

3.2 教師激勵機制

學校對指導學生(或團隊)參加競賽活動獲國家級二等獎或省級一等獎及以上獎項的教師頒發“優秀指導教師”證書,并作為各類教學評獎及晉職晉級的重要參考依據;對參加市級及以上各類競賽活動指導教師的工作量給予認定,其工作量納入教師所在學院的教學工作量考核范圍,競賽工作量以項目為單位進行計算,如同一項目獲多項獎勵,則按最高獎勵計算,主要依據指導學生數、培訓時間、獲獎級別。

3.3 學生激勵機制

學生參加各類計算機競賽獲獎可以獲得創新創業實踐活動課的學分,還可以在綜合測評、各種評優、獎學金評定、研究生推免資格獲得加分;學校每年劃撥一定數目的專項經費用于資助部分重點競賽活動,并對參加重點資助的競賽活動獲得省級及以上獎項的學生團隊或個人給予一定的資金獎勵;各學院對學生參加創新創業項目、計算機競賽獲獎也有相應的經費資助。

4 以競賽為驅動教學模式的意義

4.1 培養學生自主學習及創新的能力

競賽需要解決綜合問題,要求學生掌握多種學科的知識,通過競賽培養了學生自主學習的能力。教師通過競賽將理論與實際很好地結合,并在不斷實踐中,進行創新、探索,培養了學生創新的能力。

4.2 調動學生的學習動力和興趣

以競賽為驅動的學習方法,激發了學生的學習熱情,學生在競賽中不斷克服困難,取得成績,充分調動了學習的主動性,開拓思維,增強自信。

4.3 提升學生團隊協作能力

學生的參賽題目內容較多,需要多人合作完成,促使學生分解任務,集思廣益、精誠合作。在實踐過程中,改變了傳統實踐模式個人思維的局限性,有利于學生進行思維碰撞,以不同的方式分析解決問題。學生通過合作增強了團隊意識,成長為樂于奉獻、技術面廣、人格健全并具有團結協作精神的高素質綜合性人才。

4.4 幫助學生確立研究方向

傳統的教學模式,專業課安排在大三以后,學生在大四時經常會受到找工作、考研等多種因素干擾,不能很好地就某一技術方向深入學習。參加競賽從大一開始,可以使學生較早地接觸領域內前沿技術,確立研究方向,進而進行深入學習鉆研。為未來的就業、創業奠定扎實的基礎。

5 結 語

以計算機競賽作為培養學生創新能力的落地項目,通過競賽與教育深度融合的教學模式,對計算機創新型人才培養進行探索研究,培養了學生的創新能力、調動了學生的學習動力和興趣、提升了學生團隊協作意識,同時幫助學生確立了研究方向,使培養出的學生在職業生涯中面對機遇時,有了更多選擇的能力,最大限度發揮其聰明才智,為國家的發展做出貢獻。這種教學模式在計算機創新人才培養方面有較好地推廣前景。

[1]李然. 對接產業集群的高等工程教育體系構建研究[J]. 吉林教育學報, 2015(4): 45-48.