以竞赛为驱动的计算机创新人才培养的探索与实践

李 然,娄 岩

（1．大连海洋大学 信息工程学院，辽宁 大连 116034；2． 中国医科大学 计算机教研室，辽宁 沈阳 110122）

0 引 言

计算机专业涉及的技术具有发展速度快、应用范围广、与实践紧密结合等特点,计算机专业的创新人才培养模式应与计算机专业的特点相符合,将课程体系的内容与培养学生的创新能力深度融合,以计算机设计竞赛作为落地项目来培养学生的创新能力,能够为社会培养更多高素质的创新人才。

1 优化课程体系，将计算机竞赛与教学内容深度融合

建立创新型课程体系,保证知识的循序渐进,启迪思维、激发潜能,将计算机竞赛与教学内容深度融合。这些课程和实践环节的设置让学生了解、掌握最新技术,在时间和内容上保证学生创新需求,为学生创新、创业奠定了基础。

积极开展科技创新与实践教学对培养学生的创新思维与动手能力有着积极的作用。在课程体系设置过程中,增加实践教学学时,为学生参与大学生竞赛和大学生创新项目给予时间上的保障。将计算机学科前沿知识分层次引入到课程的实践环节及学生的创新活动中。在教学实践中,对与竞赛相关的课程设置做适当调整,见表1。

表1 与竞赛相关的主要课程设置

第一学年,计算机导论课程向学生介绍计算机的相关技术,同时介绍相关领域信息化的发展状况,引导学生关注自己专业领域的发展需求,将信息技术与其相结合。高级语言程序设计课培养学生程序设计、开发的能力,以及应用计算思维方法去分析和解决问题的能力,结合高级语言程序设计实验、计算机操作训练、计算机专业认知实习和计算机专业创新创业实践等实践环节,强化学生的计算机编程思维,使学生初步具备使用计算机语言解决问题的能力。立足计算机竞赛的选题,依托学科优势,使信息技术更好地服务于专业发展。

第二学年,开设Java 语言程序设计、数据库原理等课程,通过课程的学习,使学生掌握面向对象程序设计方法、数据库设计方法,具有初步系统开发能力。结合Java语言程序设计实验、数据库综合实训、程序设计基础实训和计算机专业创新创业实践,强化设计数据库模式以及开发应用系统的基本能力。

竞赛所需要的知识内容要超出课堂上的内容,学生在实践中会不断发现储备知识的不足,从而会进一步努力学习、涉猎相关的知识技能,学习的动力就从外部压力变成了自身的要求。良好的竞赛氛围、小组成员之间的协作,可以帮助学生搭建创新平台。

第三学年,开设Web开发、Android程序开发基础等课程。使学生能够掌握网页的设计技术、移动开发等相关基础知识,以及信息技术在海洋渔业领域(与学校研究领域有关)的创新应用现状、前景等。结合专业方向基础实训、专业方向综合实训,了解网页开发和移动开发的最新技术,熟练掌握相关开发的技能。向学生介绍海洋渔业信息领域Web开发的典型案例,理论联系实际,使学生能够利用专业知识服务于海洋渔业的发展。

大三是一个创新时期,随着能力的提升,学生具备从使用信息技术实现海洋预警预测到鱼病防治专家系统的实现,从VR技术实现的海洋生物展览馆到使用VR技术模拟鱼类生长习性等能力。

第四学年,开设IOS系统开发、移动系统多媒体技术、Python程序设计、水下机器人等课程。学生根据自己的特点找到学习研究方向,结合毕业设计、毕业实习选择与研究方向契合的题目,运用所学知识,将理论联系实际,在项目中解决实际问题,为就业、创业奠定扎实的基础。

从第一学年到第四学年,全程开展计算机专业创新创业实践,在培养方案中设立计算机专业创新创业实践课,学生通过参加竞赛、大学生创新项目、发表论文等多种形式取得学分。提高学生分析问题、解决问题能力,培养创新思维,塑造创新人格。

课程将教学实践改革的目标定位于学生分析解决问题能力、创新能力的培养。以计算机科技竞赛为依托,将计算机竞赛与计算机专业的课程教学实践有机结合,以提升学生的综合能力。使学生在未来的职业生涯中,面对机遇,有更多的选择能力,施展才华,实现人生价值。

2 竞赛实践内容

从大一开始,开展竞赛活动,按照学生的专业特点,有步骤、有计划循序渐进地开展相关实践,将计算机技术与学生的专业密切结合,将竞赛所需知识的讲授与专业学习并行开展,完成创新实践过程。

2.1 采用先进技术

计算机技术发展日新月异,只有学校培养的学生掌握最新技术,学生毕业才能与社会更好地接轨。针对具体的项目内容,根据学生的研究方向,学校向学生推荐最新技术,并组织相关的培训,加强专业技术、熟练操作技能:①针对软件应用与开发相关类的参赛学生,培训及介绍了Html5、Python、大数据、PHP、UI设计、WeUI、Notepad++、Hbuilder等技术;②针对数字媒体设计相关类的参赛学生,培训及介绍了Photoshop、Premiere、After Effects 、Unity3d、SketchUp、Maya 、Adobe Illustrator、SolidWork、幻影4等相关知识。

2.2 营造创新氛围

通过组织各种校级竞赛、创新创业类讲座和多种形式的研讨活动,使学生全程置身于浓厚的创新氛围,提升对创新的兴趣。经过多层次的创新训练,逐渐掌握创新的方法,不断增强自信心,塑造创新人格。

2.3 择优组合，建设梯队，培养团队意识

在校级竞赛中,挑选成绩突出的学生参加竞赛,选择标准是注重学生分析问题、解决问题及团队协作的能力。之后,学生分成多个项目团队,根据学生的专业、兴趣选择不同的题目。

竞赛的题目要具有一定宽度和深度,要求将不同专业、不同年级的学生进行组合。应根据每个学生的特点、个性、知识面合理搭配,如“海洋预警预测系统”由计算机、电子、通讯、生命科学4个专业的同学组队,数字媒体设计类的工作通常由计算机、传媒专业的同学联合完成。在组队过程中,充分发挥高年级学生知识体系较全面、有一定创新实践积累的特点,使新加入的低年级学生迅速进入角色,少走弯路。学生在完成项目时,应集思广益、取长补短,增加团队意识。

2.4 明确研究方向，师生共同参与

根据学生的特长、爱好,帮助学生明确研究方向。教师在学生选题时,建议学生充分利用大连海洋大学的资源,选择涉海、涉水方面的题目。学生在实施过程中,可能受到各种因素的干扰而导致学而不专、责任心较差,因此要求指导教师全程参与,及时解决学生在竞赛中遇到的问题,培养学生的责任心,帮助和鼓励学生顺利完成比赛。

指导教师团队包括了各个专业的教师,每位指导教师有明确的研究方向,指导与研究方向相关的比赛,但不局限于研究方向。教师针对不同的问题采用不同的教学方法,如大班讲授、案例辅导、小组讨论等,充分利用网络资源辅助指导。[1]

3 加强制度建设，完善激励机制

学校针对竞赛制定相应的规章制度,明确经费管理和奖励办法,不仅在精神上,也要在物质上调动教师和学生的参与热情,通过协调各种资源,确保竞赛的开展呈现正常化、制度化。大连海洋大学为此制定了相关规章制度。

3.1 课程体系保障

学校对创新创业能力学分修读有明确要求,创新创业系列课程包括实践环节、专业课、公选课与基础课4个模块,学生至少修读6学分,具体修读情况见表2。

表2 创新创业系列课程分类表

3.2 教师激励机制

学校对指导学生(或团队)参加竞赛活动获国家级二等奖或省级一等奖及以上奖项的教师颁发“优秀指导教师”证书,并作为各类教学评奖及晋职晋级的重要参考依据;对参加市级及以上各类竞赛活动指导教师的工作量给予认定,其工作量纳入教师所在学院的教学工作量考核范围,竞赛工作量以项目为单位进行计算,如同一项目获多项奖励,则按最高奖励计算,主要依据指导学生数、培训时间、获奖级别。

3.3 学生激励机制

学生参加各类计算机竞赛获奖可以获得创新创业实践活动课的学分,还可以在综合测评、各种评优、奖学金评定、研究生推免资格获得加分;学校每年划拨一定数目的专项经费用于资助部分重点竞赛活动,并对参加重点资助的竞赛活动获得省级及以上奖项的学生团队或个人给予一定的资金奖励;各学院对学生参加创新创业项目、计算机竞赛获奖也有相应的经费资助。

4 以竞赛为驱动教学模式的意义

4.1 培养学生自主学习及创新的能力

竞赛需要解决综合问题,要求学生掌握多种学科的知识,通过竞赛培养了学生自主学习的能力。教师通过竞赛将理论与实际很好地结合,并在不断实践中,进行创新、探索,培养了学生创新的能力。

4.2 调动学生的学习动力和兴趣

以竞赛为驱动的学习方法,激发了学生的学习热情,学生在竞赛中不断克服困难,取得成绩,充分调动了学习的主动性,开拓思维,增强自信。

4.3 提升学生团队协作能力

学生的参赛题目内容较多,需要多人合作完成,促使学生分解任务,集思广益、精诚合作。在实践过程中,改变了传统实践模式个人思维的局限性,有利于学生进行思维碰撞,以不同的方式分析解决问题。学生通过合作增强了团队意识,成长为乐于奉献、技术面广、人格健全并具有团结协作精神的高素质综合性人才。

4.4 帮助学生确立研究方向

传统的教学模式,专业课安排在大三以后,学生在大四时经常会受到找工作、考研等多种因素干扰,不能很好地就某一技术方向深入学习。参加竞赛从大一开始,可以使学生较早地接触领域内前沿技术,确立研究方向,进而进行深入学习钻研。为未来的就业、创业奠定扎实的基础。

5 结 语

以计算机竞赛作为培养学生创新能力的落地项目,通过竞赛与教育深度融合的教学模式,对计算机创新型人才培养进行探索研究,培养了学生的创新能力、调动了学生的学习动力和兴趣、提升了学生团队协作意识,同时帮助学生确立了研究方向,使培养出的学生在职业生涯中面对机遇时,有了更多选择的能力,最大限度发挥其聪明才智,为国家的发展做出贡献。这种教学模式在计算机创新人才培养方面有较好地推广前景。

[1]李然. 对接产业集群的高等工程教育体系构建研究[J]. 吉林教育学报, 2015(4): 45-48.