李孝杰,史滄紅
(1.成都信息工程大學 計算機學院,四川 成都 610225;2.西華大學 計算機與軟件工程學院,四川 成都 610039)
卓越的教育和研究是增強國家綜合國力和經濟社會發展的強大動力。新工科建設對計算機類專業人才的創新創業能力提出了新的、更高的目標。“卓越學術引領創新教育”是提升人才培養質量的有效途徑。國內許多著名專家學者對該教學改革做了深層次的研究,但常常局限于985、211等重點本科高校。針對目前地方院校計算機專業人才的培養存在的學生專業知識基礎參差不齊、教學方式和手段落后,缺乏科研創新教師團隊等問題,如何應用卓越學術引領地方院校教學是非常值的研究的課題。此外,實踐教學是檢驗學生基本技能、實踐能力和培養創新意識的有效途徑。近年來,蓬勃發展的學科競賽、創新創業項目等為創新型人才的培養提供了強有力的后盾。因此,在新工科背景下,將學科競賽、專業競賽、科研成果等分層分類融合到課程教學中,實現“以賽促學、以賽促教、以賽促創”,涵育卓越學術,提升和增強科研的教學性和教學的學術性,以加強地方院?!白吭綄W術引領創新教育”,使創新創業遍地開花,帶動人才培養質量的整體提升,具有一定的助推作用。
近年來,“卓越學術引領教學”已在部分重點本科高校開始實踐,如四川大學,而該措施引起較少地方院校的關注,且探索“卓越學術引領創新教育”的實踐更是少見。目前,隨著人才培養對學生學科競賽參與的要求和學科競賽的豐富,國內外的高校均認識到卓越學術融合賽教的必要性和優勢,逐步開展各個專業的“賽教融合”“以賽促學”模式,更是引發了許多高校和學者的廣泛關注。但較少地方院校將計算機類專業競賽、學科競賽(如互聯網+、挑戰杯)等與課程教學、卓越學術相融合。隨著計算機類專業人才的市場需求和結構性矛盾(高級人才總數不多,中級人才也很匱乏),讓學生在校就能具備高水平專業競賽、創新創業等方面的優勢,是適應創新驅動發展戰略的迫切需要, 也是地方院校應該著手解決的問題。從目前的研究來看,“以賽促創”并沒有形成完善的模式,且卓越學術并沒有融合卓越育人,因此有必要針對我省具體情況,努力探索地方院?!白吭綄W術引領創新教育”的有效途徑,使創新創業遍地開花,積極服務國家和區域重大戰略需求。
根據2021年全國教育事業統計,全國共有高等學校3012所,普通本科學校1238所,其中地方所屬院校居多。地方院校是促進區域經濟協調發展的中堅力量,承載著區域人才培養和社會服務、維護邊疆穩定和民族融合、促進文化傳承和創新、加快教育均衡發展等歷史重任,具有不可替代性,也理應做到卓越學術引領創新創業,服務國家級創新創業戰略需求,使創新創業意識普遍開花,促進人才整體的創新創業能力培養和提升區域綜合競爭力。[1]
根據新工科建設人才培養指導思想和要求,計算機類專業學生應具備復合型的創新創業能力,通過計算機專業與傳統工科專業相融合,明確新工科的人才培養定位,重點培養學生主動獲取知識的積極性、不斷學習的進取心,提升創新能力。新工科背景下的課堂教學既強調理論知識的傳授,更要注重工程教育、創新教育的交叉融合,[2]課堂教育與新興產業的結合。而從現實來看,當前地方院校在大學生創新創業能力培養上主要存在以下幾個問題。[3]
地方院校往往重教學而輕科研、缺乏創新實踐,培養模式采用一般講解法,以教師講解、學生機械記憶為主,依葫蘆畫瓢難有創新;知識、技能教學需在創新實踐中踐行、驗證,教學內容需融合廣博的專業知識和綜合實踐能力,對學生的算法與實踐編程能力、創新創業能力達成度有待提高。
因區域限制、師資力量等原因,地方院校大部分學生視野不廣闊,缺乏創新創業意識,且缺乏產出導向的理念,缺乏針對性的培養教育。意識是行動的先導,創新意識是創新能力養成的主體思想前提,利用“以賽促學、以賽促創”、卓越學術融合賽教的方式,通過涵育卓越學術提升參加競賽、項目化學習、校內外資源和創新實踐項目的高度,以解決教學模式單一、學生參與面不廣、積極性不高、創新創業意識薄弱問題。
地方院校由于所處地域和學校資金支援等原因,能夠開展創新創業能力培養的實驗資源或實踐平臺不足,創新項目選題與社會生產脫節,實踐可行性不強。通過整合高??蒲屑敖虒W資源,努力探索卓越學術融合卓越育人的有效路徑,促進科研的“教育性”與教學的“學術性”有機融合,促使重大研究成果直接轉化為教學項目案例,明確人才培養產出導向,以解決地方院校輕學術問題,培養出更具有市場競爭力的計算機類專業人才。
考核評價是教學過程的一個重要環節,也是檢驗教學效果和學習成果的直接方式。傳統創新創業教學以教師教授課本理論知識為主,考核方式多以期末試卷為主,考查教學效果,形式較為單一,無法考查學生的實踐動手能力。需要從人才評價方式入手進行革新,以評價促教學改革,最終促成大學生創新創業能力及綜合素養的提升。
針對當前地方高校創新創業能力培養存在的主要問題,為提高地方院校學生創新創業實踐能力,本課題依據當前新工科建設對計算機專業教學的要求,結合我院信息人才培養的實際情況,針對應用設計類、程序設計類課程擬采用卓越學術融合賽教方式構建創新創業人才培養模型,模型結構如圖1所示。

圖1 卓越學術融合賽教創新培養模型構建
根據布魯姆教育目標分類法,創新能力不是一蹴而就的,而要建立在理論知識的基礎之上。團隊教師重基礎、求實踐,主要采用項目式教學法為核心的探究式、研討式模式,在夯實學生理論知識的基礎上,利用研究成果轉化為項目驅動式教學、通過加強校企合作實現學生參與企業真實項目研發、建立卓越學術引領的學生競賽實驗室,利用課堂專題研討達到學生能夠自主解決問題的目標,提高學生實踐操作能力和項目設計能力,培養學生獨立思考和創新能力。提升大學生創新創業理論知識水平和實踐能力,為地方經濟發展提供人才智力支持。[4]
通過“以賽促學、以賽促創”涵育卓越學術,促進研究成果轉化為育人資源和教學內容,推動和組織學生參加專業競賽和創新創業項目,爭取培養出符合市場需要的專業中高級人才。具體教學改革方法如下。
進行資料查閱和市場調研,了解市場人才需求制定相適應的專業課程項目案例,以實踐為產出導向,以項目案例為牽引設計教學內容。“新工科”對計算機專業人才培養提出了“掌握新技術,適應新技術變革的能力”。計算機相關專業實踐性較強,屬于應用型專業,體驗在人才培養目標上主要就是側重創新能力,創新能力的養成要以教學為媒介,而課程項目驅動式教學就是目前以培養創新思維為目標的最優教學方法設計。
計算機技術更新極快,課堂及教材上不可能涵蓋最新的學科知識,存在與生產實際需求脫節的現象,為適應未來的工作需要,學生的自主學習和創新能力具有關鍵因素。在培養過程中注重對專業趨勢的研判和前沿技術的,采用較綜合型的項目講解課程知識點丟棄單個小案例的教學模式,通過把最新研究成果轉化為具體項目驅動的方式結合課程理論知識與實踐,讓學生了解最新的技術進展。加強應用型課程的案例分析,逐步提高學生運用知識分析和解決實際問題的能力,提高學生專業動手能力和增強項目認識的系統性和完整性;同時加強校企合作實現學生參與企業真實項目研發,增強學生的動手設計能力和項目實踐能力。[5]
通過卓越學術融合賽教方式,加大校企科研成果向教學轉化力度,加強地方院校校企合作和課程項目驅動教學,提供更實用、功能性能更完善的競賽作品,以參加更多具有挑戰性的競賽如互聯網+,ACM大賽等,使學生在競賽等創造性活動中拓展思維,提升創新能力。參賽項目組成員則結合競賽成果進一步修改完善課程項目和教學案例,實踐該改革方案,主動將創新意識與課堂教學融合在一起。通過競賽啟發學生思維,促使學生能夠主動掌握學習技巧與方法和保持學習主動性,以推動學科建設,培養出更符合市場需求的中高級人才。同時,引導學生參加省級、國家級創新創業實踐項目,激發學生的求知欲和想象力,增強其創新意識、創業精神和創業能力,培養學生工程能力和基本科研能力,以提高學生的在校創新實踐能力。
學術科研項目大多聚焦于當前研究熱點或應用熱點,為解決現實中的實際問題而立項,尤其是校企合作實驗項目更貼近實際生產需要;學術研究項目沒有標準答案,百家爭鳴,因此讓學生參與其中更容易激發學生的好奇心和求知欲,培養創新創業意識。
依據“新工科”建設“增強工程教育、結合工程實際需求”的要求,組建“本科生-研究生”聯動競賽階梯團隊,構建“以賽促教、以賽促創”涵育卓越學術的協同育人環境,吸引學生參與科學研究合作行動,引入高水平科研成果到競賽項目中,[6]實現高水平的產學研一體化,提高團隊的合作創新能力,解決跨學科素養訓練不足的問題;通過階梯團隊成員的項目經驗和創新創業意識,互相提供技術支持以提高低年級學生自身專業的認同感和創新創業能力,以進一步為學生走向未來工程崗位奠定堅實基礎。
基于項目完成度、目標達成度,增加項目報告、總結小論文等過程性考核,對學生學習效果進行多元評估,培養學生總結、發現問題與提出解決方案能力。多元化的評價體系,不僅要求理論知識掌握程度,更注重學生的主動學習能力,達到了全面考核學生學習狀況和“人才分類培養的體系結構”的目標。[7]既重視結果評價,又注重過程性及生成性考核,評價主體囊括了教師、學生、實習實踐指導教師等。實現了評價主體多元、評價方式多樣和評價內容多維等多元考核方式的有機結合,多層級、多側面地科學考核學生的創新創業思維及能力水平。
在新工科人才培養體系建設背景下,教學團隊建設顯得尤為重要,是提高教學質量的重要舉措之一。依托科研項目搭建教學團隊,將科研項目引入教學課堂中,既可以提升學生分析問題和解決工程實踐問題的能力,又培養了學生科研素養。團隊成員將全面勾勒、有序規劃自己的研究領域,逐一探索研究方向的完整研究路徑,爭做各領域的學科帶頭人,提升項目組成員專業研究水平,用優秀的科學研究成果,去解決現實問題,由點到面帶動院系的發展和進步,進而促進地方院校的整體發展。
我院通過在計算機技術、數字多媒體技術專業人才培養模式的改革探索,在專業課授課中進行試點,取得了良好的教學效果,通過“老師-本科生-研究生”聯動競賽階梯團隊分層次指導,構建了“以賽促教、以賽促創”涵育卓越學術的協同育人環境。通過精簡教學內容,淡化理論,加強實踐環節,把競賽項目、課題組科研項目引入教學中,實現卓越學術融合賽教的教學科研模式,通過怎么做、如何做,使得學生不再被動式學習,而是主動尋找方法、解決問題,提升了學生的動手能力和實踐能力。[8]同時,讓學生親自參與到項目工作,在學習過程中要掌握科學的思維方法,提高大學生創新素質和能力。
經過兩個年級的教學實踐,團隊教師指導大學生創新創業項目五項,自采用該策略以來,指導學生作品在全國高校數據驅動創新研究大賽中獲得優秀獎一項,在互聯網+大賽中獲得國家級三等獎(本校近5年獲得僅2項之一),省級一等獎、校級一等獎各一項,在挑戰杯中獲得省級三等獎一項,校級一等獎一項。相比未實施改革的專業,學生學習目標達成分析情況明顯較好。
通過本課題的開展,梳理了新工科要求下計算機類人才創新創業能力的新要求,助推地方院校新工科人才培養目標和培養創新型人才相銜接;通過卓越學術融合賽教的方式,直接把研究成果轉化為教學項目案例中,通過項目驅動方式教學、校企共同培養、課堂教學實踐、建設卓越學術引領的學生競賽實驗室,引導了學生利用專業學科知識參加學科競賽、專業競賽、創新創業項目等,解決了部分教學內容不符合學生實際發展需求、理論與實踐脫節的問題,以增加對自身專業的認同感、增強了創新創業意識;探索了卓越學術融合卓越育人的有效路徑,促進了重大研究成果轉化為育人資源和教學內容,通過“以賽促學、以賽促創”涵育卓越學術,加強了學生的實踐動手能力,培養出適應市場需求的專業人才;教學改革取得的成果可以豐富創新實踐活動的內涵和形式,最終提高學生創新實踐能力。