面向“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革研究

張 顯，劉毅文，印 東，楊玉軍，米春橋

（1.懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院；2.生態(tài)農(nóng)業(yè)智能控制技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.武陵山片區(qū)健康大數(shù)據(jù)智能處理與應(yīng)用湖南省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南懷化 418008）

0 引言

“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”（簡(jiǎn)稱“三創(chuàng)”）人才培養(yǎng)是新時(shí)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)家“深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革”的新要求［1-2］，將“三創(chuàng)”教育與專業(yè)教育有機(jī)融合是我國(guó)高等教育一直在積極探索、研究和實(shí)踐的方向，以培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展要求的人才［3-4］。

國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》中指出，從2015 年起全面深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革、普及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，逐步形成科學(xué)先進(jìn)、廣泛認(rèn)同、具有中國(guó)特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念［5-6］，建立健全課堂教學(xué)、自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐于一體的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系，培養(yǎng)一大批具有社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神，善于將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的高素質(zhì)人才，催生一個(gè)大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的全民創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新時(shí)代［7-8］。與此同時(shí)，教育部高教司發(fā)布“新工科”建設(shè)行動(dòng)路線，也明確提出完善新工科專業(yè)“創(chuàng)意—?jiǎng)?chuàng)新—?jiǎng)?chuàng)業(yè)”人才培養(yǎng)教育體系［9-10］。

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要戰(zhàn)略支持。大學(xué)生作為我國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主力軍，其“三創(chuàng)”能力與“三創(chuàng)”意識(shí)是創(chuàng)新思維的重要來(lái)源和保障。高校要想有效實(shí)現(xiàn)“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)，關(guān)鍵是要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革，構(gòu)建合理的“三創(chuàng)”課程體系［11-12］。本文從地方本科院校實(shí)際情況出發(fā)，以計(jì)算機(jī)類專業(yè)為例，從專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容改革等方面探討“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)。

1 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)課程體系建設(shè)

懷化學(xué)院作為地方本科院校，堅(jiān)持以立德樹人為根本，以建設(shè)“高水平、區(qū)域性、應(yīng)用型”大學(xué)為辦學(xué)思路，深化教學(xué)改革，并以培養(yǎng)“就業(yè)有能力、深造有基礎(chǔ)、發(fā)展有后勁、創(chuàng)業(yè)有潛能”的高素質(zhì)應(yīng)用型“三創(chuàng)”人才為目標(biāo)。地方本科院?！叭齽?chuàng)”人才培養(yǎng)，必須因材施教、因地制宜，建立適合自身學(xué)生特點(diǎn)和人才培養(yǎng)需求的課程體系。

人才培養(yǎng)總體目標(biāo)和定位是開展課程體系改革的總方針，結(jié)合當(dāng)前新工科背景、“三創(chuàng)”人才需求、“中國(guó)制造2025”國(guó)家戰(zhàn)略、學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位以及地方本科院校計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，制定計(jì)算機(jī)類專業(yè)“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標(biāo)與定位。具體可分為應(yīng)用型、“三創(chuàng)”型、專創(chuàng)融合型與跨學(xué)科融合型，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的目標(biāo)。地方本科院?！叭齽?chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標(biāo)與定位如圖1所示。

Fig.1 Overall training goal and orientation of"three innovation"talents圖1 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標(biāo)與定位

有了“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標(biāo)和定位，則需要合理的課程體系加以支撐。地方本科院?；凇叭齽?chuàng)”人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程體系改革與實(shí)踐分為3 個(gè)層次：頂層為地方高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體規(guī)劃、政策導(dǎo)向與支持、培養(yǎng)定位等；中間層為專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)課程體系設(shè)計(jì)、實(shí)施方案制定等；底層為教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)方法改革等。基于“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程體系改革實(shí)施方案總體層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。

Fig.2 Overall hierarchical structure of implementation scheme圖2 實(shí)施方案總體層次結(jié)構(gòu)

研究新工科“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)需求和特征，結(jié)合新工科專業(yè)課程的特性，建立完善的新工科專業(yè)教育與“三創(chuàng)”教育相融合的課程體系，實(shí)施專創(chuàng)融合、分類施教，實(shí)現(xiàn)專業(yè)能力培養(yǎng)與“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)的有機(jī)融合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力，以提高地方本科院?！叭齽?chuàng)”人才培養(yǎng)質(zhì)量。

新工科“三創(chuàng)”人才的主要目的是為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”和“中國(guó)制造2025”等發(fā)展戰(zhàn)略提供人才保障，因此計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的“三創(chuàng)”教育不能只停留在最基本的表面層次，如只是通過(guò)開外賣店、花店、快遞店等這種最原始的方式進(jìn)行創(chuàng)業(yè)，不是高等院校要培養(yǎng)的“三創(chuàng)”人才。“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)一定要探索深層次、專業(yè)性、前沿技術(shù)的創(chuàng)意、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)，需要發(fā)揮專業(yè)技能的優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng)開展“三創(chuàng)”實(shí)踐活動(dòng)。因此，需結(jié)合專業(yè)知識(shí)體系開展“三創(chuàng)”教育課程，通過(guò)真實(shí)的專業(yè)教學(xué)項(xiàng)目或?qū)嵺`項(xiàng)目激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意及創(chuàng)新思維。高校必須改革和探索新工科專業(yè)技能教育與“三創(chuàng)”教育的融合性，實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才與“三創(chuàng)”人才融合，從而提高計(jì)算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。專創(chuàng)融合的教育課程體系如圖3所示。

Fig.3 Educational curriculum system of professional innovation integration圖3 專創(chuàng)融合的教育課程體系

專創(chuàng)融合的教育課程體系需將課內(nèi)課外的專業(yè)技能教育與“三創(chuàng)”教育融合，實(shí)現(xiàn)從“三創(chuàng)”基礎(chǔ)指導(dǎo)課程—基本實(shí)踐課程—自主實(shí)踐課程—“三創(chuàng)”深入研究課程—“三創(chuàng)”孵化課程逐步擴(kuò)展，并與專業(yè)技能課程，如通識(shí)類課程、公共素養(yǎng)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)方向類課程、專業(yè)拓展類課程相融合。在專業(yè)技術(shù)教育中融入“三創(chuàng)”，再結(jié)合創(chuàng)業(yè)知識(shí)教育，從而通過(guò)“三創(chuàng)”孵化實(shí)際應(yīng)用成果。

以計(jì)算機(jī)類專業(yè)為例，專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”課程體系貫穿從大一至大四全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)課內(nèi)與課外、理論與實(shí)踐、線上與線下、專業(yè)課程與“三創(chuàng)”課程相結(jié)合的立體式課程體系。全過(guò)程“三創(chuàng)”課程體系如圖4所示。

2 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容改革

有了基于專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標(biāo)和定位，以及圍繞目標(biāo)和定位制定的全過(guò)程立體式課程體系后，接下來(lái)的實(shí)施重點(diǎn)就是教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革，這兩方面的改革與建設(shè)直接關(guān)系著專創(chuàng)融合的“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)成敗。教學(xué)內(nèi)容必須要有啟發(fā)性、創(chuàng)新性、實(shí)踐性的內(nèi)容，并逐步總結(jié)、收集與積累形成該課程的資源庫(kù)和案例庫(kù)，從而培養(yǎng)學(xué)生的“三創(chuàng)”意識(shí)和能力。在教學(xué)方法改革方面，課堂上需更多地開展研討式、探究式教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以開發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

Fig.4 "Three innovations"curriculum system in the whole process圖4 全過(guò)程“三創(chuàng)”課程體系

專創(chuàng)融合的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革如圖5所示。

教學(xué)內(nèi)容建設(shè)和改革通過(guò)案例項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、開放項(xiàng)目、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、人才工程項(xiàng)目、實(shí)踐項(xiàng)目、科研項(xiàng)目、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、服務(wù)地方項(xiàng)目等立體式地開展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容重創(chuàng)意，且項(xiàng)目化、案例化、開放化，符合時(shí)代發(fā)展要求。教學(xué)方式上通過(guò)研討式、研究性、項(xiàng)目式、案例式、啟發(fā)式、引導(dǎo)式等方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

通過(guò)改革、深化課程教學(xué)內(nèi)容以促進(jìn)“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)，課程教學(xué)內(nèi)容與“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)的關(guān)系如圖6所示。

課程內(nèi)容通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)、行業(yè)領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)、行業(yè)技術(shù)前沿進(jìn)行拓展，并在其中融合創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、課程實(shí)踐項(xiàng)目、行業(yè)技術(shù)項(xiàng)目等，以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。經(jīng)過(guò)前期的積累，再結(jié)合創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目、服務(wù)地方項(xiàng)目、教師科研項(xiàng)目以及符合行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求的實(shí)際項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力。通過(guò)對(duì)學(xué)生各個(gè)不同階段能力的培養(yǎng)以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會(huì)對(duì)人才的需求。

Fig.5 Reform of teaching contents and methods圖5 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革

Fig.6 Relationship between the teaching content of the course and the ability training of"three innovations"圖6 課程教學(xué)內(nèi)容與“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)的關(guān)系

改革課程考核方式和評(píng)價(jià)方式，通過(guò)多階段、多維度、多元化、過(guò)程化、成果化、效益化的考核和評(píng)價(jià)方式改革推動(dòng)教與學(xué)的變革，主要包括學(xué)生成績(jī)考核和師資考核改革。具體如圖7所示。

Fig.7 Reform of assessment and evaluation methods圖7 考核方式與評(píng)價(jià)方式改革

學(xué)生成績(jī)考核改革主要包括：多階段過(guò)程化、注重實(shí)踐操作能力、注重綜合素質(zhì)、注重平時(shí)創(chuàng)新能力、注重成果化、注重效益化等方面；師資考核改革主要包括：注重教學(xué)效果、量化教學(xué)成果、改變輕教學(xué)重科研的現(xiàn)狀、增加教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)、改變晉級(jí)考評(píng)比重、注重雙師型培養(yǎng)等。

3 “三創(chuàng)”人才培養(yǎng)成效

本文通過(guò)基于“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、考核及評(píng)價(jià)方式等的改革與實(shí)踐，在人才培養(yǎng)方面取得了一系列成效。

（1）顯著提升了學(xué)生的計(jì)算思維、編程實(shí)踐能力與綜合能力。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)學(xué)院學(xué)生在各類學(xué)科競(jìng)賽中獲省級(jí)及以上獎(jiǎng)勵(lì)400 多項(xiàng)，每年均有80 多項(xiàng)。學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)統(tǒng)計(jì)如圖8所示。

Fig.8 Statistical of students'discipline competition awards圖8 學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)統(tǒng)計(jì)

（2）顯著提升了學(xué)生的項(xiàng)目開發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用能力。近年來(lái)，學(xué)生申請(qǐng)的專利和軟件著作權(quán)在2017 年為13 項(xiàng)，2018 年為33 項(xiàng)，2019 年為65 項(xiàng)，2020 年為78 項(xiàng)，呈逐年上升趨勢(shì)，申請(qǐng)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目獲批國(guó)家級(jí)17項(xiàng)，省級(jí)50 項(xiàng)，校級(jí)200 多項(xiàng)。學(xué)生獲專利、軟件著作權(quán)和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目情況如圖9所示。

另外對(duì)比一下改革前后的情況，通過(guò)列出2010-2021年計(jì)算機(jī)學(xué)院學(xué)生在專利、軟件著作權(quán)、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目及學(xué)科競(jìng)賽獲省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)的情況，比較改革前后的成效。從圖10 中可明顯看出，改革前學(xué)生的創(chuàng)新成果很少，隨著改革的進(jìn)行，學(xué)生成果相比以前有了很大提升。雖然在改革后也有一些年份的學(xué)生成果數(shù)量有一定的上下浮動(dòng)，但是整體趨勢(shì)仍為穩(wěn)步上升。改革前后學(xué)生在專利、軟件著作權(quán)、創(chuàng)新項(xiàng)目、省級(jí)以上競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況對(duì)比如圖10所示。

Fig.9 Students'patents，software copyrights and innovation and entrepreneurship training programs for college students圖9 學(xué)生獲專利、軟件著作權(quán)與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目情況

Fig.10 Comparison of students'awards in patents，software copyrights，innovation projects and provincial competitions before and after the reform圖10 改革前后學(xué)生在專利、軟件著作權(quán)、創(chuàng)新項(xiàng)目、省級(jí)以上競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況對(duì)比

通過(guò)以上成效可看出，計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院通過(guò)對(duì)專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、考核與評(píng)價(jià)方式等的改革與實(shí)踐，在“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)方面取得了較好成績(jī)。湖南日?qǐng)?bào)、今日頭條、新湖南等主流媒體曾報(bào)道學(xué)院在課程改革、學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、人才培養(yǎng)方面的成果100 多次，國(guó)內(nèi)同行高校也多次到學(xué)院交流取經(jīng)，反響強(qiáng)烈。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從地方本科院校落實(shí)《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》出發(fā)，探索與實(shí)踐如何有效培養(yǎng)“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”三創(chuàng)人才。以地方本科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)為例，通過(guò)制定“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)總體目標(biāo)與定位、規(guī)劃“三創(chuàng)”人才實(shí)施方案總體層次結(jié)構(gòu)，以及專創(chuàng)融合的教育課程體系改革、計(jì)算機(jī)類專業(yè)全過(guò)程“三創(chuàng)”課程建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革、考核方式與評(píng)價(jià)方式改革等，以推動(dòng)“三創(chuàng)”人才培養(yǎng)。通過(guò)一系列改革，學(xué)生在計(jì)算思維、編程實(shí)踐能力、項(xiàng)目開發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用能力及綜合能力等方面得到了顯著提升。