以項目為驅動的計算機類專業應用型人才培養模式探究

摘要：針對計算機類專業相當一部分學生計算機應用系統開發實踐應用能力缺乏問題，進行人才培養改革。提出了以項目為驅動的計算機類專業應用型人才培養模式，從專業基礎課程內容教學、實踐課程教學和應用型教師培養三個方面進行教學改革與探索。教學實踐表明，以項目為驅動的人才培養模式，有效地提高了計算機類專業學生的實踐動手能力和應用創新能力，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：項目；計算機類專業；應用型人才；培養模式

中圖分類號：G642" " " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）33-0164-03

1 引言

應用創新能力的培養是高校計算機類專業人才培養的重點和難點，但目前大部分高校計算機類專業學生對計算機應用系統開發能力比較匱乏。為了有效地解決該問題，根據當前社會對計算機類專業人才培養的要求，在計算機類專業學生培養過程中進行教學改革[1-2]。

本文以計算機類專業應用型人才培養為目標，提出了以項目為驅動的計算機類專業應用型人才培養模式，并進行了實踐[3]。在教學實踐過程中，以學生為中心，明確教學目標、夯實基礎教學，提升學生的邏輯思維和分析問題的能力；將項目任務與教學內容相結合，改進教學方法，培養學生解決問題的實踐動手能力；強化應用型師資隊伍建設，以優秀教師團隊開展雙創教育，通過教師積極引導帶動學生，培養學生的創新思維和應用實踐能力。

2計算機類專業應用型人才培養的現狀及不足

計算機專業是一門既有理論深度又具有較強應用性的工科專業，計算機專業學生應具備對計算機應用系統的應用開發能力以及解決問題的實踐動手能力。如何培養符合社會發展需求的應用型創新人才，已成為高校計算機類專業人才培養重點關注的問題[4]。近年來，普通高校計算機類專業應用型人才培養的教育質量有所下降，部分高校的計算機專業課程偏于理論，應用性不夠。實踐教學中缺乏對學生應用創新能力的培養，不能有效地培養學生的應用創新能力。

2.1學生程序設計基礎理論薄弱，邏輯思維和分析問題能力培養相對缺乏

互聯網時代知識更新快，對計算機類專業人才的程序設計能力提出了更高要求。具備扎實程序設計基礎的學生能夠更容易學習新知識，適應能力更強，更具有發展空間。但目前大部分高校計算機類專業培養過程偏重知識理論教學，導致學生程序設計基礎理論薄弱，邏輯思維和分析問題能力相對缺乏[5]。

2.2實踐教學體系和機制不夠完善，學生應用實踐動手能力相對欠缺

傳統的教學模式一般采用“灌輸式”課堂講授，教學以課程內容講解為主，課程教學內容相對滯后，忽視了學生的應用實踐能力的培養，學生的應用實踐能力不能得到有效地鍛煉。同時，應用實踐能力考核機制不夠完善，學生解決復雜工程問題的實踐動手能力不強[6]。

2.3雙創教育定位模糊，學生創新意識和應用能力相對薄弱

普通高校計算機類專業的雙創教育與專業教育沒有很好地融合。大部分高校計算機類專業對應用型人才培養理解為鼓勵學生進行創業活動，有些創業活動甚至影響到學生專業教育。雙創教育定位不準確，缺乏正確的激勵和引導，學生創新意識和應用能力不強。

3以項目為驅動的計算機類專業應用型人才培養模式

根據工程教育專業認證對人才培養的要求，以學生為中心，以社會需求為導向，以學生應用能力培養為核心。結合教學科研實際，本文提出了以項目為驅動的計算機類專業應用型人才培養模式，如圖1所示。主要從夯實程序設計基礎理論；注重實踐教學質量，完善實踐教學考核機制；強化應用型師資隊伍，以省級平臺項目為契機，強化學生創新意識和應用能力三個方面有效地培養計算機類專業應用型人才培養。

3.1夯實基礎，提升學生邏輯思維和分析問題的能力

計算機類專業學生需要具備扎實的程序設計理論基礎。作為老師不能僅僅教授學生理論基礎，還應該將理論知識與實踐項目相結合，增加課程內容的趣味性和實踐應用性。根據社會發展實際需求，圍繞應用型人才培養目標，不斷修改與完善人才培養方案， 增設培養學生實踐應用能力的課程。在實踐教學環節注重學生動手能力、創新能力以及職業素養的培養，實現專業人才培養目標與產業人才需求的對接。強化基礎課程的教學，如程序設計基礎、數據結構、密碼學等。在計算機基礎課程教學過程中引入項目案例教學，以項目任務為驅動，有效地培養了學生的邏輯思維和分析問題的能力。

3.2以項目為驅動，提升學生解決問題的實踐動手能力

針對計算機類專業課程內容應用實踐性強的特點，推行“項目式”專業課程實踐教學活動。以學生應用創新能力培養為導向，將將工程項目、最新的科研成果與專業課程內容、專業實驗課程內容、專業課程設計及畢業設計相結合。豐富專業課程教學內容，調動學生學習積極性，不間斷培養學生的實踐動手能力。同時，注重第二課堂的教學培養質量。通過“老師引導學生參與”的課外實踐項目教學方式，做到學生全覆蓋。要求每個學生選擇一個項目作為課外實踐的目標，通過學院及企業老師的線上、線下精心指導，完成應用系統作品。每位學生須完成相應的實踐任務后，才能獲得相應的課外實踐學分。通過課內課外相結合的應用型人才培養模式，提升學生解決復雜工程問題的實踐動手能力。

3.3打造“雙師型”師資隊伍，培養學生的創新意識和應用能力

應用型人才的培養離不開高水平的應用型師資隊伍。通過“走出去請進來”的模式，打造“雙師型”師資隊伍。加強校企合作，利用企業優勢資源培養師資。教師通過進入企業頂崗鍛煉、假期短期培訓、考取行業資格證等措施，積極建設“雙師型”師資隊伍。同時，鼓勵教師注重教學、科研和技術開發的結合，參加行業技術資質認證考試，提升師資隊伍的工程技術實踐能力。另外，通過引進合作企業高水平的專業工程師，為學生能力培養提供優質的應用型師資。

4 以項目為驅動，培養計算機類專業應用型人才的實踐及教學改革成效

4.1將項目與課程內容相結合，注重學生專業應用能力的培養

計算機類專業相關的課程具有一定的專業應用性，作為教師我們首先應該明確課程的教學目標，在這門課程中我們應該教給學生什么，學生學了這些知識有什么用。其次，應該更新教學內容，以產出為導向。將課程內容與項目任務相結合，在教學過程中做到以學生為主體，尊重學生的差異性因材施教。教師作為引導，通過課前布置課程相關的項目學習任務，讓學生帶著問題去查閱資料、主動學習。課程教學過程中，注重對各個項目任務知識點的掌握情況的考察，通過隨堂練習題夯實基礎，掌握學生的學習情況。在課后布置思考題引導學生持續性地自主學習，讓學生建立學習小組（7-8人一組），學生在課后完成項目任務、編程仿真等任務，指導老師對于學生的疑問定期進行答疑解惑。通過“課前-課中-課后”這樣的全過程考核，有效地評估學生學習效果，對學生進行針對性指導。

在基礎課程教學過程中引入項目案例教學，以項目任務為驅動，有效地培養學生的邏輯思維和分析問題的能力。例如《密碼學》課程，在教授理論知識的同時，引入輕量級分組密碼研究與實現的項目，在學生掌握基礎理論的基礎上，通過自主學習，學生在線上分享對知識的理解并進行講解，老師進行在線指導。通過以項目任務為驅動，學生能夠從簡單的加密入門，掌握其實現原理與優化方法，熟悉其軟件與硬件優化實現技術，進而學習國際國內最新的分組加密算法，了解其設計原理，在此基礎上設計與構造實現自主知識產權的分組密碼算法，申請獲得發明專利、軟件著作權，最終實現研究成果轉化為應用。

4.2注重項目式實踐教學，踐行課內、課外相結合的應用能力培養

計算機應用系統的開發能力培養需要一個遞進式的培養過程，推行“項目式”專業課程實踐教學活動，提出了課內、課外相結合的應用能力培養模式，如圖2所示。在第一課程教學過程中，精心設計將項目任務與課程內容、專業實驗、課程設計及畢業設計等相結合，循序漸進地培養學生的應用實踐能力。同時，特別注重項目式實驗教學，使學生在學習理論的同時，掌握實際應用。在實驗教學中對學生進行分組實驗教學，精心設計基礎實驗和綜合實驗。基礎實驗需要指導老師根據知識點設計實驗，學生需要通過在軟件上編程，并對實驗結果進行分析，主要考查學生對于基礎知識點應用是否掌握；將各個知識點進行有機結合與實際項目應用相結合設計綜合性實驗，讓學生掌握并運用知識點解決問題。通過綜合性實驗培養學生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力。在第二課堂教學過程中，要求每個學生選擇一個項目作為課外項目實踐，每位學生須完成相應的項目任務后，才能獲得相應的課外實踐學分。同時，可以參加計算機類學科競賽等活動。通過積極組織參與各類學科競賽，如ACM程序設計大賽、機器人大賽、互聯網+創新創業大賽、課外學術科技作品大賽等賽事，有效地提升學生解決復雜工程問題的實踐動手能力。

4.3打造優秀的“雙師型”師資隊伍

打造一支優秀的“雙師型”師資隊伍，鼓勵教師注重教學、科研和技術開發相結合。教師通過進入企業頂崗鍛煉、假期短期培訓、考取行業資格證等措施，積極建設“雙師型”師資隊伍。為了切實培養學生的創新意識，提高學生應用實踐動手能力。依托學院優質的教育教學資源、管理資源，以社會服務項目為創新教育與實踐的載體。通過老師團隊的積極引導，深化學生創新創業意識，增強創新實踐能力。通過教師建設創新學習工作室，提供與學生專業課程及專業技能相關的項目課題，讓學生帶著問題主動去學習，并給學生一定的思考空間，引導學生通過查閱資料、編程解決實際問題，培養學生的創新意識和應用實踐動手能力。

4.4教學改革實踐取得的成效

根據計算機類專業應用型人才培養的要求，從專業基礎課程內容教學、實踐課程教學和應用型教師培養等幾個方面進行教學改革，提出了以項目為驅動培養計算機類專業應用型人才模式，通過教學實踐取得了良好的成效，具體體現在以下幾個方面：（1）學生學習興趣濃厚，教學效果較好。通過提前給學生布置與課程相關的項目學習任務，讓學生帶著問題去查閱資料主動學習，學生的積極性和興趣被調動起來。對于學生不懂的知識點和問題，課后通過在線的形式及時給學生進行答疑解惑，夯實了理論基礎，提高了學生學習效率，教學效果較好。（2）學生的實踐動手能力提高顯著。在實驗教學過程中注重學生實踐動手能力培養，通過將實際工程項目案例與實驗內容相結合，讓學生通過編程解決問題，提升了學生解決復雜工程問題的實踐動手能力。近五年學生參加各類學科競賽獲獎200余項，獲省級一等獎20項。（3）建設了一支“雙師型”教師隊伍，省青年骨干教師1人，學校“英才計劃”2人。在實踐教學過程中，以學生為主體，老師作為引導者。學生由知識“接收者”轉變為“探索者”。通過組建學習小組、將工程案例與實驗相結合等方式，讓學生主動去學習、探索知識。通過指導獲得大學生創新創業訓練計劃項目國家級8項，省級15項，學生參與發表的研究論文23篇。

5 總結

本文針對計算機類專業應用型人才培養過程中存在的問題，根據工程教育認證對應用型人才培養要求，提出從專業基礎課程教學、實踐課程教學和應用型教師培養等方面進行教學改革，提出了以項目為驅動培養計算機類專業應用型人才模式。從教學結果反饋來看，新的教學模式使學生由知識“接收者”轉變為“探索者”，通過完成至少一個較成熟的軟件或硬件系統項目，培養了學生的自主學習能力和實踐動手能力，適應于當前社會對應用創新型人才的需求。

參考文獻：

[1] 王承龍，李浪.以學科競賽驅動計算機專業研究生應用創新能力培養[J].計算機時代，2021（8）：90-92，97.

[2] 蔣良孝，李超群.計算機類專業本科生創新能力培養的探索與實踐[J].計算機教育，2021（1）：106-110.

[3] 宛楠，楊利.以學科競賽為驅動的計算機類專業應用型創新人才培養模式研究[J].電腦知識與技術，2020，16（6）：143-145.

[4] 賈花萍.“學科競賽+雙創”模式的計算機專業學生實踐創新能力培養[J].微型電腦應用，2020，36（9）：12-14.

[5] 向卓，李浪.“新工科”背景下獨立學院計算機專業應用型人才培養方案探討[J].教育教學論壇，2020（34）：257-258.

[6] 徐周波，古天龍，常亮.以能力培養為核心的計算機科學與技術專業工程應用型人才培養模式改革與實踐[J].計算機教育，2018（6）：41-44.

【通聯編輯：王力】