互聯網生態下提升“雙創學院”計算機類人才培養模式探索

田新志，吳昊,陳曉范，申海杰，王振鐸，邊倩，張衛鋼

(1．西安思源學院 電子信息工程學院，陜西 西安 710038；2．鄭州市體育運動學校，河南 鄭州 450000;3．長安大學 信息工程學院，陜西 西安 710064)

0 引言

目前隨著大數據、物聯網、人工智能、網絡安全和大健康等互聯網生態下新經濟領域的迅猛發展，社會迫切需要具備國際競爭力的高素質復合型“新工科”人才，他們具有較強的工程實踐能力和創新能力，不僅僅是在某一學科專業上精通，而且還應該在其相關學科專業上也有所涉獵，具有“學科交叉融合”的特征；不僅能運用已有的知識去解決現有的問題，也應具有學習新知識、新技術去解決未來發展可能出現問題的能力，具有對未來技術或產業起到引領作用；不僅在技術上有過硬本領，還要具有經濟方面、社會和管理方面的能力等。[1]

“創新創業教育改革試點學院”(簡稱“雙創學院”)，是認真貫徹落實《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》的重要舉措。全面部署和推進高校創新創業教育改革，著力培養立足地方、面向全國的“大眾創業、萬眾創新”的生力軍。

1 互聯網生態下計算機類人才培養的需求

互聯網生態下新經濟領域對計算機類人才提出了新的目標定位與市場需求，而計算機類人才傳統培養模式缺乏具有專業特征、適應互聯網生態下的創新措施，這為建立“創意-創新-創業”(三創)的計算機類新工科教育體系提供了契機。

首先，授人以魚不如授人以漁。新工科更加強調積極應對變化，計算機類人才培養模式要著眼于互聯網革命、新技術發展和制造業升級等時代特征，培養學生最核心的能力——學習，而且是快速學習新事物的能力。

其次，互聯營網生態下計算機類人才需要在更廣泛的專業交叉和實踐融合中學習，斯坦福大學的硅谷模式、劍橋大學的科技園區等對創新人才培養提供了很好的參考[1]。

再次，“新工科”三創型人才創意為先，怎樣培養創意思維，并將自己的創意轉變為現實。

最后，“新工科”反映了未來工程教育的形態，是與時俱進的創新型工程教育方案，需要新的建設途徑。[1]

2 我校雙創學院人才培養體系結構

我校是是陜西省批準的56所“創新創業教育改革試點學院”(簡稱“雙創學院”)之一。為適應創新驅動發展戰略和“三個陜西”建設對人才培養的新要求，依據“立足陜西，培養應用型人才”的定位，制定了“實踐為先，產學研結合，注重創新”的人才培養模式，將創新創業教育融入人才培養體系，優化培養方案，以期達到培養基礎扎實、專業能力強、素質高、重應用、德智體美全面發展，具有學習能力、創新能力、實踐能力和社會適應能力的應用型專門人才[2]。其人才培養體系如圖1所示。

圖1 雙創學院人才培養體系

以雙創學院為試點，建立創新創業教育人才培養體系，推動學校教學與管理的綜合改革，通過加強雙創型師資隊伍建設，提升創新創業教育能力，加強創新創業訓練平臺建設，產學合作，協同育人，強化創新創業訓練，為創新創業提供全方位服務，最終達到培養“創意-創新-創業”的計算機類新工科人才目標。

3 構建互聯網生態下“雙創學院”計算機類人才培養模式

3.1 以雙創學院為依托，構建“課堂-項目-競賽”一體化三創型人才培養模式

在雙創學院的背景下，結合我校實際情況，根據我校應用型本科學生特點，探索一套可行性高、可操作性強的計算機類人才培養模式。該培養模式以有效地調動學生學習的積極性和主動性為目的，以課堂教學、項目研發和學科競賽為手段，充分利用好課內外時間提升學生創新創業的能力。該培養方案的實施既有助于學生的發展，也有利于老師的各項工作，形成學校、老師和學生共贏的良好局面[3]。

(1)構建創新項目團隊，規劃研究方向

創新項目團隊的構建主要通過選拔、自主申報或任課老師推薦等途徑來實現，創業導師根據自己所承擔的科研課題，結合學生的興趣特點來確立學生的主要研究方向，當然也可以結合當前新興熱點技術方向來組建團隊進行開創性的研究。

(2)構建指導教師選取機制

創業指導教師選取事關創業團隊的成效，創業指導教師不僅要在教學上是一把好手，而且還需要具有嚴謹的治學態度、精湛的學術造詣、優秀的師風師德。具體選擇機制是：結合學校實際首先挑選一些骨干教師進行培育，通過參加各類創新創業培訓、到企業頂崗實踐緞練等。在指導學生過程中要求指導教師根據學生的特點和發展方向，重點對其進行科學素養、研究型學習能力和創新實踐能力的培養。

(3)“課堂-項目-競賽”相結合的專業指導

目前我國大學生的學習還是有相當一部分時間是在進行課堂教學，提升課堂教學質量，激發學生的學習興趣就要求老師要加強課堂教學的指導，幫助學生確立學習方向、學習目標。這樣子學生的學習便是有目的。可以有選擇性地去學習與學習方向相關的知識和技術。以學院的創新教學班為例，教學實施以學生學為中心進行展開：基于“知識→技能→體驗”教學內容和體系，實施一體化三段式教學方法；最后，根據學生所取得的學習成果，進行評價和改進。根據課程建設需要，組建課程教學團隊，成立36-48人課程創新改革實驗班，采用一體化三段式教學方法，將多種實操技能分階段、分層次遞進融合到課程設計中，讓學生漸進式的掌握多種實際技能，先進的教育理念和創新方式，提升以學生為中心的學習效果。

再者結合科研項目的指導。雙創學院獲批多項大學生創新創業訓練計劃項目，以國家級大學生創新創業訓練計劃項目“智能輸液系統”為例，通過參與科研項目的鍛煉，學生能力有了非常大的提高。該項目結題評定為優秀并且推薦參加全國創新創業作品展。這說明以科研項目為載體的人才培養模式是行之有效的。

另一方面結合學科競賽的指導，鼓勵學生參加專業的學科競賽，無疑會大大開拓學生的視野，增強學生的團隊合作意識、創新創造能力和獨立思考能力。以首屆“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎項目“智能家居控制”為例，參賽項目主持人目前就職于北京奇虎科技有限公司負責產品研發。2017級學生參加完第二屆中國高校智能機器人創意大賽獲得全國一等獎后，學生的學習興趣和主觀能動性大大提高了。

3.2 建立計算機類專業與交叉學科滲透融合的人才培養機制，適應行業發展變化對新型復合型人才的需求

近年來雙創學院獲批了2個省級實驗教學示范中心“機械與電子信息工程實驗教學示范中心”和“軟件與信息工程實驗教學示范中心 ”、省級大學生校外實踐教育基地建設、人才培養模式創新實驗區：“軟件與信息工程人才培養模式創新實驗區”、省級實訓基地“計算機應用”和“物聯網與機器人”專業社團等為落實計算機類專業與交叉學科滲透融合提供了有效的實施渠道。

(1)組建交叉學科實踐人才隊伍

各中心和基地成員均是由具有豐富項目開發經驗、擅長數學建模和算法分析或平面藝術的學院教師和部分IT行業一線人員組成。其核心任務是對交叉學科實踐課程大綱，交叉學科中實踐環節進行論證，構建專業之間相互交叉相互補充的寬口徑課程體系，以省級校級精品課，優秀課為依托，對課程知識進行優化整合，探索多學科交叉融合教育的內容與方法。

(2)設立交叉學科實踐模式，加強交叉學科工程實踐

由于交叉學科涉及知識較多，因此實踐模式采用逐步推進的方式，由淺入深、從單一學科知識過渡到多學科交叉知識的過程。設立課程實驗→個體編程實踐→團隊項目實踐→企業實習→團隊項目案例實訓的五級模式。一方面在理論課程學習過程中強調課內作業實驗和課程設計等內容，另一方面成立專門的學科實踐部，配備項目經驗豐富的專職老師負責專業實踐課程的教學工作，將程序設計語言(如c語言、JAVA語言、Python語言)和數學建模R語言、應用統計學、數據結構、操作系統、網絡編程和智能數據工廠等開源軟件融合在一起。采用課堂教學與實踐相結合的方式，訓練學生的基本綜合編程技能、大數據分析能力，通過實驗、作業、討論和項目組等多種形式來保障教學質量，快速提升學生的計算機應用系統基本開發技能。學生團隊遵循項目過程管理，通過立項、分析、設計、開發、現場答辯和路演等形式來培養學生規范化項目開發和協作管理的能力。

3.3 提出了將頭腦風暴法和創客教育引入“雙創學院人才能力培養體系”，激發學生的創新意識和積極動手設計興趣

(1)通過頭腦風暴法激發大學生集體智慧的產生和提出創新設想的思維方法

在頭腦風暴中鼓勵學生各抒己見、暢所欲言，產生盡可能多具有新意的觀點，遇到某些實際問題例如設立哪些數據分析主題更符合用戶需要等問題，學生自發組織頭腦風暴活動，不僅減少了沖突分歧、緊密了學生關系、建立愉快的學習和實踐氛圍，還挖掘出新的用戶需求和更好的用戶體驗。

(2)將互聯網生態下的開源創客教育引入雙創體系，改變創新活動培養模式單一的問題

為了培養學生的動手創新能力，我校從2015年秋季開始設置“智能機器人基礎”第二課堂，并為此配置了相關教學設備組建了機器人實驗室。2019年對實驗設備進行了升級換代，本實驗室具備有適合于初學者的Arduino中級套件，也有用于學科競賽的“創意之星”機器人創新競賽平臺的高級模塊化機器人套件。讓學生由淺入深，動手實踐、逐漸培養興趣。并能通過一系列的學習實踐開發出自主設計的機器人模型。因此在自主創新的教學模塊中主要以學生動手實踐為主，既能檢驗之前的學習效果，又能讓學生的創造能力集中體現。

(3)協作迭代的產品更新理念，促進學生成長

學生們在創客教育中不斷創造的同時，基于協作的迭代升級機制，也在不斷改進所使用的開源硬件，使之不斷完善。這種機制為創客教育中的學生們提供了一種“合法的邊緣性參與”的機會，促使學生不斷深入學習，包括人際溝通、團隊協作、創新問題解決、批判性思維和專業技能等在內的全方位的成長[4]。從以往的教學效果顯示，在本環節學生的學習和實踐能力最好。

(4)以學生為中心理念，建設創新實驗班

遴選優秀學生參與課題和學科競賽的同時，將這些學生組成創新實驗班，創新實驗班的教學實施以學生學為中心進行展開：基于“知識→技能→體驗”教學內容和體系，實施一體化三段式教學方法；最后，根據學生所取得的學習成果，進行評價和改進。根據課程建設需要，組建課程教學團隊，成立36-48人課程創新改革實驗班，采用一體化三段式教學方法，將多種實操技能分階段、分層次遞進融合到課程設計中，讓學生漸進式的掌握多種實際技能，先進的教育理念和創新方式，提升以學生為中心的學習效果。

3.4 以開源軟件和GPL協議為基礎，以校企合作云平臺為依托，建設高水平的系統應用平臺，鼓勵學生積極參與互聯網上的創業和創新實踐

(1)構建LAMP Web實訓平臺，從實戰出發鍛煉學生的從事軟件工程的能力

采用LAMP(Linux + Apache + MySQL + PHP)是目前最強大的開源網站解決方案，以學習云計算與軟件定義網絡(SDN)為驅動，以企業化軟件工程的研發規范為標準，引導學生在參與一個完整Web應用開發流程中完成軟件工程的實訓過程。具體包括：通過架構設計培養學生的系統和邏輯思維，通過需求分析鍛煉學生的溝通、分析能力以及使用分析工具進行需求建模和系統化表達需求的能力，通過概要和詳細設計培養學生的抽象思維和產品化萌芽，通過開發和測試鍛煉學生的實際動手編程能力和確保軟件質量的意識。依據項目的完成情況可給予一定的學分或免修相關課程的措施，鼓勵學生積極參與互聯網上的創業實踐。

(2)構建大數據分析智能應用平臺，從現實發展出發滿足市場對復合型人才的迫切需要

大數據分析智能應用平臺，以PC集群搭建Spark大數據分析平臺，以開源軟件Kettle為數據預處理工廠，以AngularJS為展示框架和ECharts為個性化定制展示平臺，提供直觀、生動、可交互、數據可視化表庫，并構建DMAIC模型以實施6Sigma質量數據分析方法，形成了一套完整的大數據分析實踐生態圈，使分析主題更加細化，涉及方面更加多樣，項目案例更加豐富，支持服務也更加完善，使學生從事大數據分析的能力將得以全面提升。

4 總結

在高等學校開展創新創業教育,積極鼓勵高校學生自主創業,是教育系統深入學習實踐科學發展觀,服務于創新型國家建設的重大戰略舉措;是深化高等教育教學改革,培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑;是落實以創業帶動就業,促進高校畢業生充分就業的重要措施[5]。當今社會是一個以知識、信息和技術為基礎、以創新創業為動力的知識經濟時代。知識經濟的興起不僅僅要求新型的生產方式、要求人要適應新型的生產方式，還要求適應時代的新的教育[6]。

本文在雙創學院人才培養體系的基礎上，結合計算機類專業實際進行調研、分析，具有較好的可行性，對計算機類專業在培養三創人才方面具有一定的指導意義。