計算機類大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系研究

馬玲玲 王紀濤

摘? 要：隨著社會發(fā)展，企業(yè)對計算機類人才的創(chuàng)新實踐能力提出了更高的要求。文章根據(jù)計算機類大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)方式的現(xiàn)狀，分別從學生和教師層面分析了計算機類大學生創(chuàng)新實踐發(fā)展面臨的難題，提出了以實踐教學為主導，基礎教學為輔的新型教學模式。同時將科研與課堂教學相關聯(lián)，提出了開設“科研嵌入式實踐課堂”和科研內(nèi)容生活化來促進計算機類大學生的創(chuàng)新實踐能力發(fā)展。嘗試從硬件資源、線下教學資源和線上教學資源三個方面對計算機創(chuàng)新實踐資源進行優(yōu)化設置，建立一個針對計算機類大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的新體系。

關鍵詞：計算機;大學生;創(chuàng)新實踐;教學模式

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）33-0064-04

Abstract： With the development of the society， the enterprises put forward higher requirements for the innovative practical ability of computer talents. According to the current situation of computer students' innovative practice ability training， this pa per analyzes the problems faced by computer students' innovative practice development from the student level and the teacher level， and puts forward a new teaching mode， which is dominated by practical teaching and supplemented by basic teaching. At the same time， scientific research is related to classroom teaching， and it is proposed to set up "embedded practice class of scientific research" and make scientific research in daily life to promote the development of innovative practice ability of computer college students.This paper tries to optimize and set up the computer innovation practice resources from three aspects： hardware resources， offline teaching resources and online teaching resources， and establishes a new system for cultivating the innovation practice ability of computer college students.

Keywords： computer; college students; innovative practice; teaching mode

隨著因特網(wǎng)發(fā)展越來越迅猛，加之各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司的影響，越來越多的學生在專業(yè)選擇時青睞計算機相關專業(yè)。由于計算機技術與網(wǎng)絡應用的普及，眾多單位需要計算機相關專業(yè)的人才，但根據(jù)目前就業(yè)市場的招聘現(xiàn)狀來看，企業(yè)的人才需求與高校培養(yǎng)的人才質量不能形成較好的對接。面對就業(yè)市場的現(xiàn)實需求， 如何提高在校大學生自身的創(chuàng)新能力與實踐操作水平，這對高校開展計算機專業(yè)課程教學帶來不小的挑戰(zhàn)。我國正推動實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，在《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中明確指出：“全面提升高等學校創(chuàng)新能力，統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設，系統(tǒng)提升人才培養(yǎng)、學科建設、科技研發(fā)、社會服務協(xié)同創(chuàng)新能力，增強原始創(chuàng)新能力和服務經(jīng)濟社會發(fā)展能力，擴大國際影響力?！盵1]大學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)不僅是一個國家的戰(zhàn)略性課題，也是高等教育的重要目標，是時代賦予高校的重要使命。創(chuàng)新實踐教育遵循教育的實踐屬性，是高校人才培養(yǎng)體系的重要組成部分。[2]高水平大學的共性特點在于獨具特色，高水平大學生的優(yōu)勢在于能做到人無我有、人有我優(yōu)、人優(yōu)我特。因此，如何創(chuàng)新和完善計算機類大學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)方式成為當前高等教育研究的一個重要課題。

一、計算機類大學生創(chuàng)新實踐發(fā)展面臨的難題

高校越來越重視教育信息化的發(fā)展，學術界和行業(yè)內(nèi)也一致認為應將教學實踐作為技術與課堂教學深度融合的驅動力，但傳統(tǒng)單一的、固化的教學流程和相對滯后的教學內(nèi)容還是為學生掌握重要的創(chuàng)新實踐能力帶來了一定的障礙。大學生在初等教育階段接受的計算機基礎知識無法支撐大學里陡增的專業(yè)深度和廣度，這也為學生自主學習、翻轉學習帶來了困難。

（一）學生基礎能力匱乏

創(chuàng)新實踐立足于理論基礎，因特網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在涉及到的專業(yè)基礎知識非常繁雜。就一門計算機編程語言來說，其種類就數(shù)不勝數(shù)，這導致了計算機類大學生面對寬廣的計算機基礎知識，很難選擇。同時由于計算機理論知識易懂，但實際操作困難，計算機類大學生較難實現(xiàn)將理論運用到實踐。大部分計算機類大學生的基礎能力基本停留在“能聽懂”的階段，讓一個基礎能力不足的學生進行計算機實踐創(chuàng)新是不現(xiàn)實的，因此計算機類大學生的基礎能力匱乏是他們進行創(chuàng)新實踐發(fā)展的桎梏。

（二）學生自信心不足

研究興趣和自信心是創(chuàng)造的動力和基礎，只有對未知事物感興趣、渴望探究，才有創(chuàng)造的愿望。[3]現(xiàn)在大學生的思維是多樣化的，很多時候他們的“天馬行空”就是創(chuàng)新的萌芽，然而大部分這樣的萌芽都不會持續(xù)生長，其根本就在于大學生對自己不夠自信。計算機類大學生現(xiàn)在的創(chuàng)新實踐情況基本可以歸為兩類：一種是學生有自己的想法，但以自己的基礎水平很難實現(xiàn)他的想法，導致創(chuàng)新萌芽停止生長;另一種是學生有自己的想法，但自認為想法不夠創(chuàng)新，就放棄了這個想法，從而導致創(chuàng)新萌芽萌而不發(fā)。就這兩類情況來看，本質上就是學生對自己的信心不足，沒有將自己的想法研究下去。創(chuàng)新實踐，可分解為先創(chuàng)新再實踐兩部分，由于學生自信心的不足，不敢勇于嘗試，致使他們終止于創(chuàng)新萌芽階段，實踐階段更是無法觸及。因此學生自信心不足也成為進行創(chuàng)新實踐發(fā)展的一大問題。

（三）學生興趣不濃厚

興趣是促進學生主動地學、愉快地學的內(nèi)在驅動力，能使學生一直保持較強的求知欲和充沛的精力。在學生學習過程中，興趣對知識的學習和運用提供了巨大的推動力。計算機類大學生在當前互聯(lián)網(wǎng)公司的深刻影響下，無論是出于就業(yè)的考慮，還是因為對所接觸到的各類應用軟件的好奇，大多數(shù)學生在接觸該領域前是充滿興趣和求知欲的。但入學后，受傳統(tǒng)教育模式的影響，很多學生對計算機領域的專業(yè)知識慢慢失去興趣，其中有較多的學生對計算機基礎理論知識掌握較為困難，這導致他們在該領域學習和研究的自信心不足，最終使創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)過程變得異常艱難。[4]

（四）教師引導力度小

教師通過課堂向學生傳授知識，學生通過課堂從教師那獲取知識。教師在教學過程中對學生的影響起主導作用，因此教師對學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)應該在平時的理論課堂上逐步進行。然而，現(xiàn)在高校通常以理論課程為主導，盡管會有少量的實驗或實踐課程，但相比于理論課程來說是微乎其微的。我們認為計算機類知識的學習更依賴于實踐操作，但目前高校理論課堂注重于授予學生書本上的理論知識，缺少對學生創(chuàng)新實踐的引導與鼓勵，導致學生對創(chuàng)新實踐缺乏應有的重視和訓練。

（五）創(chuàng)新實踐資源運用不當

諸多人認為研究計算機技術的人只需要一臺配置高的電腦就行了，其實并非如此。當代計算機類技術種類繁多，例如人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、容器技術、IOS開發(fā)技術等，這些技術在實際運用過程中可能需要不同的硬件資源和軟件資源的支撐，有些設備是極其昂貴的。對于大學生來說獨自承擔這些實驗資源的費用是不現(xiàn)實的，所以現(xiàn)在大部分高校都為不同的計算機類學科配備相應的軟硬件資源。但大部分高校計算機類設備的實際利用率相對較低，通常對這些昂貴設備的開放時間只安排在相應的實踐課堂上，因此常常閑置。很多對計算機有濃厚興趣，但沒有相應實踐課或實踐課不能滿足其需要的學生來說，就失去了利用這些資源去提升他們實踐能力的機會。沒有實踐環(huán)境的支持，就無法實現(xiàn)創(chuàng)新想法，這也導致了創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)受到一定的阻礙。

二、科研情境下的教育培養(yǎng)方式

培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新力是計算機類大學生本科教育的一個重要方面，本科生科研作為一種成功的教育實踐活動，強調學習者的主體性、知識的情境建構性、學習的文化適應性，順應了構建實踐取向的情境認知與學習理論的主旨。[5]教育部近期發(fā)布的《關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》中，也提出創(chuàng)新培養(yǎng)制度，推進科教協(xié)同育人，鼓勵國家實驗室、國家重點實驗室、前沿科學中心、集成攻關大平臺和協(xié)同創(chuàng)新中心等吸納具有突出才能和表現(xiàn)的學生參與項目研究，探索建立結合重大科研任務的人才培養(yǎng)機制。

（一）實踐引領基礎

計算機類技術的學習無疑需要通過實踐來鞏固，現(xiàn)有的計算機基礎理論知識堆積傳授的模式常常出現(xiàn)學生在課堂上理解，課后拋之腦后的現(xiàn)象。因此，計算機類學科的課程安排可以在課程教學體系、內(nèi)容和方式方法上大膽嘗試，廣泛開展多種新型教學模式。讓學生不僅能在基礎理論教學的課堂上主動“坐到前排來、把頭抬起來、提出問題來”，也可在以學生參與性較強的實踐課堂上，將沉默單向的課堂變成碰撞思想、啟迪智慧的互動場所。這樣的形式并不代表基礎理論課不重要，而是用實踐來引領相關理論的學習。在這樣的模式下，學生依然會接觸到豐富的計算機理論基礎知識，但與直接向學生授予枯燥的理論知識相比，通過實踐來掌握的基礎理論知識對學生來說會更有吸引力。它可以使學生從實踐中了解理論基礎知識是如何運用的，并且通過實踐操作的演練過程，使得對基礎理論知識的掌握更加牢固。用實踐引領基礎是一種具象化形式培養(yǎng)方法，具象化的內(nèi)容學習會讓學生對學習成果更有成就感，同時對混雜理論知識結合運用的認識更加形象。

實踐引領基礎的培養(yǎng)模式非常適用于計算機類大學生的教學培養(yǎng)，符合計算機類學科的特點，讓學生在實踐中學習基礎，并了解計算機技術在實際工作中的運用方式，從而提升計算機類大學生的綜合實踐能力。

（二）科研走進課堂

現(xiàn)行教育模式下，大多數(shù)學生對科研不甚了解，科研的過程實質上就是創(chuàng)新的過程，若開展以實踐引領基礎的培養(yǎng)模式，再把科研作為實踐內(nèi)容，即科研走進課堂，在兩者結合下開設“科研嵌入式實踐課堂”來對計算機類大學生進行教學，可有效增強學生對科研過程的了解，拉進學生與科研創(chuàng)新的距離。因此，高校可采取一系列措施鼓勵教師將科研和教學相結合，以最新的科研成果融入教學內(nèi)容，達到提升教學質量的目的。我們認為“科研嵌入式實踐課堂”對計算機類大學生發(fā)掘新事物的能力是有促進作用的，但通常科研的內(nèi)容相對于正在進行基礎學習的大學生來說是較困難的，因此，在開設“科研嵌入式實踐課堂”時，需要考慮什么時候開設和以什么科研內(nèi)容開設兩個問題。就開設時間而言，在大一時期開設不太合適，這個階段的大部分學生理論知識比較欠缺，應以簡單的實踐作為課堂的教學內(nèi)容。最合適的開設時間可能是大二和大三時期，此階段的學生已經(jīng)經(jīng)過了大一專業(yè)基礎知識積累，有一定的能力去理解和思考科研問題。另一方面對于科研內(nèi)容的選擇也是至關重要的，科研內(nèi)容的選擇應科學規(guī)范，經(jīng)過高校教務部門和高校授課教師共同選題、比對、模擬實驗，循序漸進、從易到難，以讓學生逐步適應。盡管大二大三的學生已經(jīng)具備一些基礎知識，但科研的入門也并非那么容易，所以科研內(nèi)容需要符合不同計算機類課程的知識，選擇相對簡單的科研主題，甚至可以將一個科研項目分解為多個子項目讓學生去思考。此外，高校也可以科研平臺為依托，面向全校本科生公開征集科研項目。通過大學生科研訓練計劃，吸引學生參加到教師的科研項目和教改項目中，有效促進學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

只有將實踐引領基礎的教學模式在大學階段持續(xù)開展，倡導教師從“以教為中心”轉變?yōu)椤耙詫W為中心”，引導教師采用啟發(fā)式、探究式和互動式等方法開展教學，才能更好地讓學生接受科研走進課堂的形式，這是一個以簡單實踐逐步轉變?yōu)閺碗s實踐的過程。在“科研嵌入式實踐課堂”上，讓學生在課堂上就能分享自己對相應科研知識的想法，并由大家一起來討論想法的可行性，既可實現(xiàn)“創(chuàng)新在課堂”的效果，提升教學效率及教學質量，調動學生參與課堂、參與實踐的積極性和主動性，也可激發(fā)更多學生對科研的興趣，增強學生實踐動手操作能力。

（三）科研內(nèi)容生活化

現(xiàn)在計算機類大學生對自己專業(yè)知識的學習或實踐研究容易隨著時間的推移而逐漸失去興趣，只有少部分學生因為自身對計算機技術的熱衷保持穩(wěn)定狀態(tài)。這種現(xiàn)象主要是因為計算機技術的掌握過程沒有讓學生感受到這些技術與我們實際生活的關系，導致學生產(chǎn)生了“學而無用”的心態(tài)。雖然各高校致力于基礎教育課程的改革，但計算機學科屬于應用學科，僅在課堂上的教學內(nèi)容和實踐經(jīng)歷不足以使學生形成強烈的專業(yè)興趣和所需的專業(yè)素養(yǎng)。因此在開設“科研嵌入式實踐課堂”時，教師在開展教學活動過程中應結合社會熱點和學生專業(yè)背景整合教材，選擇與現(xiàn)實生活緊密相關的科研內(nèi)容，創(chuàng)新教學組織形式，讓學生感知到計算機專業(yè)技術在現(xiàn)實生活中的魅力和作用。對于大學生來說，每天與他們朝夕相處的新事物有很多，大部分都和計算機技術有關，例如：短視頻、游戲、電子商務、社交平臺等，這些新事物的產(chǎn)生和發(fā)展都需要計算機技術作為底層支持。所以，科研內(nèi)容以這些新事物為背景將大大增加學生對科研的興趣，更重要的是這些新事物內(nèi)部的計算機技術通常是當今最先進的技術，對這些技術的研究很有價值。讓科研內(nèi)容生活化，無論是對學生還是老師來說都能提升在課堂上的趣味性，有效增強教學效果。

實踐引領基礎、科研走進課堂和科研內(nèi)容生活化是一脈相承的，只有每一個環(huán)節(jié)都正常運作，才能對計算機類大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)產(chǎn)生一種有效的作用模式，不斷夯實理論基礎并提高應用能力，讓計算機類大學生的創(chuàng)新實踐能力得到可見的提升。

三、計算機創(chuàng)新實踐資源優(yōu)化設置

為提升人才培養(yǎng)質量，高?？烧{整、整合、優(yōu)化現(xiàn)有教學資源，通過“基礎支撐”“實踐案例”“打造‘金課”等方式，吸引兄弟院校、相關企業(yè)的積極參與，不斷完善其教育合作體系。通過在平臺、工具、數(shù)據(jù)、課程與實踐等四個方面進一步增加開放共享資源，使學生享受開放、共享的科研教育平臺，并在真實的科研、教育場景中進行應用，促進產(chǎn)教融合生態(tài)健康、可持續(xù)發(fā)展。

（一）保障硬件資源合理應用

硬件資源安排不當極大地影響了計算機類大學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，在傳統(tǒng)的以理論基礎課為主導的教學模式下，硬件資源利用率過低。若采用以實踐為主導的教學模式，必將大幅度提升高校計算機類硬件資源的實際利用率。根據(jù)大部分高校的課程時長安排，計算機類課程的時長對教學效果來說是遠遠不夠的，因此學生課后持續(xù)學習是必要且關鍵的。為了滿足學生課余時間學習對硬件資源的需求，高?？蓪τ布Y源的使用情況進行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計結果進一步分析學生課余時間的學習情況，合理開放硬件資源供學生使用，從而更加完善培養(yǎng)體系。

（二）全方面挖掘企業(yè)線下教學資源

由于現(xiàn)在高校教師科研壓力較大，對于理論教學環(huán)節(jié)的授課準備存有不充分的情況。因此，對高校教師理論教學的課程監(jiān)督是必要的，也可定期對教師進行業(yè)務培訓。盡管很多教師的學術水平很高，但授課水平與學術水平并不成正相關，定期教學培訓有助于高校教師保證應有的教學質量。對計算機類的大學生來說，實踐創(chuàng)新至關重要，因此高校也可定期邀請企業(yè)專家或校外專家給學生開展實踐教學環(huán)節(jié)的相關課程。以行業(yè)產(chǎn)業(yè)對計算機專業(yè)能力的需求為導向，建立專業(yè)動態(tài)調整機制，開發(fā)一批應用型專業(yè)類課程建設項目，梳理專業(yè)核心課程體系，緊密對接課程教學和行業(yè)需求，將行業(yè)產(chǎn)業(yè)中的新技術、新知識、新發(fā)展實時融入課程教學中，提升學生對專業(yè)技術在行業(yè)運用領域的認知和專業(yè)認可。通過企業(yè)專家的線下授課，能讓學生了解目前企業(yè)中采用的先進計算機技術和正在研究的一些突破性技術，掌握當前計算機界的最新動態(tài)，增加他們創(chuàng)新思維的發(fā)散性，開拓專業(yè)視野，全面提高學生的創(chuàng)新實踐能力。

（三）充分利用線上教學資源

目前，各高校利用現(xiàn)代信息技術在教學改革中的積極作用，不斷嘗試、推進翻轉課堂、微課程、慕課、混合式教學等教學方式方法的改革，帶動教師角色的轉變和學生學習方式的變革，以期提升學生自主學習的能力和教師教育教學的質量。近年來，慕課作為一種線上教學方式在高校中盛行，但慕課的內(nèi)容往往也偏向于理論基礎知識。對于計算機類大學生來說，需要以實踐教學為主導，因此高校教師可以通過慕課的形式對一些實踐項目進行完整分析，讓學生平時能反復研究、摸透一個實踐項目流程，實現(xiàn)課前、課上、課后學習無縫連接，進行知識的串連。同時，高校教師也可以通過直播的形式為學生講解實踐項目難點，讓學生能在聽課過程中及時與授課老師進行交流與討論，實現(xiàn)師生交流的及時性。在可能的情況下，高校也可以啟動開創(chuàng)一些線上教學資源管理平臺實踐項目，讓計算機類學生嘗試進行項目開發(fā)，通過實戰(zhàn)演練不斷豐富學生實踐經(jīng)驗，激發(fā)他們的科研熱情。

四、結束語

從計算機類大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀來看，計算機類大學生創(chuàng)新實踐發(fā)展面臨學生基礎能力匱乏、學生自信心不足、學生興趣不濃厚、教師引導力度小和創(chuàng)新實踐資源運用不當五個方面的問題。針對這些問題，提出了以實踐教學為主導，基礎教學為輔的模式對學生進行培養(yǎng)，并在大學中期階段開設“科研嵌入式實踐課堂”讓學生更多地接觸科研，同時讓科研內(nèi)容更具生活化，來提升學生創(chuàng)新實踐的興趣，促使學生創(chuàng)新實踐能力提高。在計算機創(chuàng)新實踐資源的優(yōu)化設置上，分為硬件資源、線下教學資源和線上教學資源三個部分對計算機創(chuàng)新資源進行優(yōu)化設置，以實現(xiàn)課前、課上、課后學習的無縫銜接，使計算機類大學生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)更靈活。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，對計算機類大學生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)仍然需要不斷研究，找準問題根源，提出有效應對措施，讓計算機類大學生的創(chuàng)新實踐能力有一個穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。

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