新工科背景下計算機應用型創新人才培養研究＊

盧欣欣，李 靖，郭麗萍，林新然

（周口師范學院計算機科學與技術學院，河南 周口 466001）

“新工科”是在新經濟背景下，結合新興產業發展需要，國家于2016年提出的一個全新的概念，其“新”體現在新興、新型和新生3 個方面[1]。新工科的提出為高校人才培養提出了全新的更高要求，而創新應用能力是對新工科培養的工程科技人才的首要能力要求[1]。在黨的十九大報告中提出，創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。高等院校作為中國創新人才培養的主陣地，學生創新能力的培養已經成為衡量人才培養質量與教育教學效果的重要指標之一[2]。周口師范學院作為全國創新創業典型經驗高校、全國產教融合工程百所本科高校、河南省首批應用技術型本科高校示范校，堅持地方性、應用型、高水平的辦學定位，全方位、高起點、深層次推進轉型發展。本文以計算機專業為例，探討新工科背景下應用型創新人才培養。

1 計算機應用型創新人才培養現狀

隨著2014 年9 月李克強總理在夏季達沃斯論壇提出“大眾創業、萬眾創新”號召之后，創新創業學院、大學科技園、眾創空間等如雨后春筍般在各大高校出現，各高校把培養學生創新意識、創新精神、創新能力列入人才培養的重要組成部分，但在實際教學過程中還存在如下問題。

1.1 應用型創新師資力量薄弱

應用型創新師資力量是保障應用型創新人才培養質量的首要條件。目前大多數高校缺乏有工程實踐背景的應用型、創新型教師。為解決這一突出問題，學校通常一方面通過組織本校教師外出培訓提升應用創新能力，另一方面通過外聘企業人員拓展學科視野，填補課內短板。這種校內、校外相結合的方式看似相互補充，但在實際執行中效果卻是不盡如人意。原因在于，外出培訓雖然可以提升教師的專業理論知識，但是很難在短期內填補教師在實踐應用和創新能力上的缺失，這些能力的培養需要時間的積淀和軟件項目開發經驗的積累，特別是計算機這樣知識快速更新迭代、操作性極強的專業；企業外聘人員接觸一線的前沿技術，項目實踐經驗相對豐富，但其“根”在企業，企業外聘人員對教學的一般規律和學生的認知過程不甚熟悉，同時僅通過幾次講座、幾天集訓等“輸血式”講授，雖能燃起“星星之火”，但卻未能形成“燎原烈火”之勢，不利于學科專業的長期穩定發展。

1.2 培養模式和考核方式單一

在課程安排上，很多學校通過增設創新創業類課程、開展應用型創新創業講座、舉辦創新創業大賽等途徑加大對學生應用型創新能力的培養。但是對于專業課程仍采用教室進行理論講授、機房進行上機實踐，最終通過理論或機考進行課程考核的傳統授課模式和考試形式。受課程安排中各種因素的影響，實踐和理論之間一般會有時間間隔，由于不能及時進行實踐驗證，學生經常出現“上課聽得懂，上機寫不出”的現象。同時，鑒于計算機類課程的操作性很強，在短時間內僅通過一張試卷、一次機考不能真正反映出學生的學習效果，這些“千校一面”“千人一面”的做法[3]都不利于培養和檢驗學生的應用能力和創新能力。

1.3 課程之間缺乏有效整合

任課教師在授課過程中多是關注本課程的教學大綱與教學計劃，未能清晰地認識到所教課程在本專業人才培養方案中的地位與作用，以及本課程與前后課程在內容上的銜接關系和相互支撐作用，缺乏對不同課程中相似知識點的有效整合，導致教師在教學上各自為政，重復講授。

1.4 學生創新意識不夠

應用型創新人才應以應用為根本、創新為核心，在應用中創新、在創新中應用[4]。在實際教學過程中發現，受傳統教學方式和教學理念的影響，學生實踐鍛煉的時間仍然不足，且更習慣于墨守成規式的模仿。在面對實際工程問題時，學生缺乏廣闊的思路和深層次的思考，不能夠將所學基本理論、基本知識和基本方法通過巧妙組合和靈活運用，進行探索式自主學習，從而去解決新環境中的實際問題，進行創造性工作。

2 構建“1+2+3”應用型創新人才培養體系

以新工科背景下應用型人才培養需求為導向，構建“1+2+3”應用型創新人才培養體系，即1 個目標，以解決實際工程問題為目標；2 種能力，培養應用能力和創新能力；3 個階段，通過專業基礎、能力提升、工程實踐3 個階段層層遞進、逐步加強。

以周口師范學院軟件工程專業為例，本專業定位于培養具備科學思維能力、軟件開發能力和軟件工程實踐應用能力，了解和緊跟軟件工程專業發展，綜合素質良好，適應經濟社會發展需要的具有一定創新能力的應用型人才。在人才培養方案制定過程中遵循反向設計、正向實施的原則，從能力培養和崗位需求出發，制定專業培養目標[5]，進而確定4 年的具體課程。在課程的安排上堅持專業課程設置“不斷線”、專業能力培養“不斷線”、實踐教學“不斷線”、校企深度融合“不斷線”的原則，從多方面加大實踐教學比例，增設獨立實驗課。主干課先修關系如圖1 所示。在人才培養方案中，實踐教學共占44.5 學分，占專業總學分的25.87%。其中，獨立開設的實踐實驗課7.5學分，實踐教學平臺37 學分。

圖1 主干課先修關系

3 計算機應用型創新人才培養具體措施

3.1 建設應用型創新師資隊伍

為切實提高教師應用創新能力，針對外派教師培訓覆蓋面窄、時間短、效果差、費用高等問題，將教師培訓形式由校外短期培訓轉為校內教師集訓。學院組織行業專家進校園，針對當前主流熱點技術精選企業案例，利用假期時間對教師進行項目式集中培訓。在集訓期間通過集中授課、分組研討、項目答辯、行業參觀交流等形式讓教師感受項目開發整個流程，提升教師應用開發水平。在集中培訓結束后，將優秀技術專家外聘為兼職教師，長期助力學院師生創新型、應用型能力提升，與企業建立長效、動態聯系。

此外在政策上，學校出臺《“雙師雙能型”教師隊伍建設實施意見》《“雙師雙能型”教師資格認定與考核暫行辦法》《實踐育人工作實施方案》引導教師提升自身應用水平；為鼓勵教師積極開展應用研究，學校出臺《橫向科研項目管理辦法》，按到賬經費的50%給予相應配套經費資助，并在職稱評審、評優評先、績效考評等方面給予政策傾斜；為引進高質量的企業工程人才，學校實施企業行業技術骨干進校園的“雙百工程”，不拘一格引入工程人才。通過感情留人、事業留人、待遇留人等方式使人才能引得來、留得住。

3.2 建立長效應用型創新人才培養機制

創新課程點燃創新意識，創新實踐提高創新能力，工程實踐培養創新精神。針對不同年級、不同基礎的學生進行分類培養。一年級開設創新類課程，激起創新火花；二年級、三年級通過課程設計、第二課堂興趣小組、學科競賽、企業實訓等多種方式提高應用實踐能力；四年級通過見習實習、畢業設計以及學校雙創平臺進行創業實踐提升創新精神。通過以上一系列措施，形成應用型創新教育閉環。

3.3 創新教學模式和考核方式

創新源于實踐，扎實的實踐功底才能促進創新意識萌芽。為增加學生的實踐機會，不斷改革教學模式，將操作類強的實踐課程引入到機房通過多媒體軟件進行屏幕廣播授課，改變以往理論講授與課程實踐相脫離的現象，實現邊講邊練、講練結合，真正體現以學生為主體，以教師為主導的教育理念。

針對不同課程之間教學內容缺乏有效整合的問題，在同類課程之間建立“課程群”，承擔課程群內課程教學任務的教師通過集中研討方式，明確各門課程在人才培養方案中的地位和相互支撐關系，厘清各門課程應包含的知識點。在教學設計上采用“大案例”化設計，即將一個完整的企業級項目根據課程內容拆分為不同的階段，使其盡可能貫穿課程群內的所有課程，這樣當學生學完這些課程之后就順利地完成了一個完整的項目開發。

在實踐中發現，“調試程序的能力”是學生在軟件開發中的短板，嚴重阻礙了學生應用實踐能力的提升。學生面對出錯的程序經常無從下手，一方面是學生不能有效使用搜索引擎借助互聯網現有資源解決問題，另一方面是學生看不懂出錯信息或不理解產生錯誤的原因。針對這一突出問題，在課堂教學過程中教師故意設置錯誤障礙，在演示程序過程中按照學生易錯的方式進行書寫，當程序拋出異常信息后，教師首先引導學生理解異常信息，分析異常產生的原因。然后從“編程語言”“知識點”“異常信息”3 方面提煉搜索關鍵詞指導學生高效使用搜索引擎尋找解決方法。為進一步提高學生程序調試能力和編程興趣，建立程序調試錯誤信息庫，在錯誤信息庫中包含錯誤碼、錯誤信息、錯誤原因、解決方案、參考資料等信息。學生在程序出錯時可以通過錯誤碼或錯誤信息等關鍵詞在程序調試錯誤信息庫中進行模糊檢索，以快速查找解決方法。當學生遇到新的問題并順利解決后可以將此次出錯信息及解決方法提交到程序調試錯誤信息庫中與大家共享，通過這種方式形成共建、共享、共進步的新局面。

多樣性的考核方式可以提高學生的學習積極性和應用能力，也能更加真實有效地反映教師教學情況和學生學習效果。計算機類課程操作性強，更應加大對學生的過程性考核。因此，課程成績涵蓋期末考試、線上平臺任務點學習、考勤、課堂表現（含線上討論、問卷）、單元實驗、課程設計等多個方面，最終成績=期末考試×40%+任務點學習×20%+考勤×5%+課堂表現×10%+單元實驗×15%+課程設計×10%。通過加大過程性考核改變一考定終身的現象，讓學生的應用和創新能力得以充分體現。

3.4 開展線上線下混合式教學

為充分發揮移動互聯網的優勢和適應90 后、00后學生的新特點、新需求，著力打造“互聯網+”課堂，開展線上、線下混合式教學，促進啟發式、探究式、討論式、參與式教學的運用[6]，營造學生獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境。

具體做法：①建設網絡課堂，利用超星學習通網絡教學平臺，將教學課件、教學案例、教學視頻、實驗作業、學生管理“搬進”互聯網。②錄制短視頻，通過5～10 min 的短視頻，讓學生掌握一個知識點，使學生及時感受成功的喜悅，增強成就感，提高學習興趣，也便于學生利用碎片化時間隨時隨地進行學習。③精心設計線上學習任務，線上學習的目標是讓學生通過自主學習掌握一些如基本概念、基本語法等難度較低的知識點，對于重點、難點內容讓學生做到提前預習，并將學生在預習過程中發現的難點及時反饋給任課教師，以便于教師在線下授課時有的放矢。為便于教師及時了解預習效果，教師要設計相應的預習測試題或者問卷，跟蹤學生的預習效果。④接受社會檢驗，將視頻課程在慕課網平臺公開上線，聽取社會反映的聲音，不斷更新優化課程。目前，“企業網站綜合布局實戰”在線課程的學習人數達15.2 萬余人，綜合評分9.7 分。

4 培養成效

4.1 學科競賽成績優異

學院安排專職教師負責學科競賽相關事宜，積極指導學生中國大學生計算機設計大賽、下一代互聯網技術創新大賽、“強網杯”全國網絡安全挑戰賽、“挑戰杯”河南省大學生課外學術科技作品競賽、河南省“互聯網+”大學生創新創業大賽、高等學校信息安全與對抗大賽等學科競賽。近三年，參加國家級比賽70人次，一等獎2 人次、二等獎37 人次、三等獎31 人次；省級比賽182 人次，特等獎6 人次，一等獎51 人次、二等獎78 人次、三等獎47 人次。

4.2 成果轉化步步推進

近三年，學生參與教師縱橫向項目36 項，參與并獲得發明專利1 項、軟件著作權22 項。鼓勵和組織學生使用專業技術開展社會服務工作，在社會實踐中不斷提高應用創新能力。具體轉化成果如下：①服務本校，為周口師范學院開發各種應用系統10 余套，為多個行政部門和學院建設網站30 余套；②服務地方，先后為龐中華藝術中心、周口市軍分區、郵政儲蓄銀行淮陽縣支行等企事業單位建設網站和開發應用軟件20 余套；③服務企業（行業），先后與新鄉市敦敏網絡技術有限公司、蘇州市布瑞克農業大數據科技有限公司、上海愷英網絡科技有限公司等ⅠT 企業合作開發無人超市云平臺管理系統、農業扶貧管理系統等應用軟件10 余套。

5 結語

“1+2+3”應用型創新人才培養體系自實施以來，學生應用能力和創新能力明顯提高，在學科競賽、成果轉化等多方面取得了較為理想的成績。應用型創新人才培養并不是一蹴而就，而是一個長期的過程，后續工作可以從以下方面進行：進一步加大雙師型教師培養力度，計算機專業技術知識發展更新較快，做真、做實雙師型教師隊伍是應用型創新人才培養的首要保障；加大學生實踐成果轉化力度，成果轉化可以增強學生的積極性，也是應用型創新人才培養質量的“試金石”。