以项目为驱动的计算机类专业应用型人才培养模式探究

王承龙，李浪，赵辉煌，梁小满

摘要：针对计算机类专业相当一部分学生计算机应用系统开发实践应用能力缺乏问题，进行人才培养改革。提出了以项目为驱动的计算机类专业应用型人才培养模式，从专业基础课程内容教学、实践课程教学和应用型教师培养三个方面进行教学改革与探索。教学实践表明，以项目为驱动的人才培养模式，有效地提高了计算机类专业学生的实践动手能力和应用创新能力，取得了良好的教学效果。

关键词：项目；计算机类专业；应用型人才；培养模式

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）33-0164-03

1 引言

应用创新能力的培养是高校计算机类专业人才培养的重点和难点，但目前大部分高校计算机类专业学生对计算机应用系统开发能力比较匮乏。为了有效地解决该问题，根据当前社会对计算机类专业人才培养的要求，在计算机类专业学生培养过程中进行教学改革[1-2]。

本文以计算机类专业应用型人才培养为目标，提出了以项目为驱动的计算机类专业应用型人才培养模式，并进行了实践[3]。在教学实践过程中，以学生为中心，明确教学目标、夯实基础教学，提升学生的逻辑思维和分析问题的能力；将项目任务与教学内容相结合，改进教学方法，培养学生解决问题的实践动手能力；强化应用型师资队伍建设，以优秀教师团队开展双创教育，通过教师积极引导带动学生，培养学生的创新思维和应用实践能力。

2计算机类专业应用型人才培养的现状及不足

计算机专业是一门既有理论深度又具有较强应用性的工科专业，计算机专业学生应具备对计算机应用系统的应用开发能力以及解决问题的实践动手能力。如何培养符合社会发展需求的应用型创新人才，已成为高校计算机类专业人才培养重点关注的问题[4]。近年来，普通高校计算机类专业应用型人才培养的教育质量有所下降，部分高校的计算机专业课程偏于理论，应用性不够。实践教学中缺乏对学生应用创新能力的培养，不能有效地培养学生的应用创新能力。

2.1学生程序设计基础理论薄弱，逻辑思维和分析问题能力培养相对缺乏

互联网时代知识更新快，对计算机类专业人才的程序设计能力提出了更高要求。具备扎实程序设计基础的学生能够更容易学习新知识，适应能力更强，更具有发展空间。但目前大部分高校计算机类专业培养过程偏重知识理论教学，导致学生程序设计基础理论薄弱，逻辑思维和分析问题能力相对缺乏[5]。

2.2实践教学体系和机制不够完善，学生应用实践动手能力相对欠缺

传统的教学模式一般采用“灌输式”课堂讲授，教学以课程内容讲解为主，课程教学内容相对滞后，忽视了学生的应用实践能力的培养，学生的应用实践能力不能得到有效地锻炼。同时，应用实践能力考核机制不够完善，学生解决复杂工程问题的实践动手能力不强[6]。

2.3双创教育定位模糊，学生创新意识和应用能力相对薄弱

普通高校计算机类专业的双创教育与专业教育没有很好地融合。大部分高校计算机类专业对应用型人才培养理解为鼓励学生进行创业活动，有些创业活动甚至影响到学生专业教育。双创教育定位不准确，缺乏正确的激励和引导，学生创新意识和应用能力不强。

3以项目为驱动的计算机类专业应用型人才培養模式

根据工程教育专业认证对人才培养的要求，以学生为中心，以社会需求为导向，以学生应用能力培养为核心。结合教学科研实际，本文提出了以项目为驱动的计算机类专业应用型人才培养模式，如图1所示。主要从夯实程序设计基础理论；注重实践教学质量，完善实践教学考核机制；强化应用型师资队伍，以省级平台项目为契机，强化学生创新意识和应用能力三个方面有效地培养计算机类专业应用型人才培养。

3.1夯实基础，提升学生逻辑思维和分析问题的能力

计算机类专业学生需要具备扎实的程序设计理论基础。作为老师不能仅仅教授学生理论基础，还应该将理论知识与实践项目相结合，增加课程内容的趣味性和实践应用性。根据社会发展实际需求，围绕应用型人才培养目标，不断修改与完善人才培养方案， 增设培养学生实践应用能力的课程。在实践教学环节注重学生动手能力、创新能力以及职业素养的培养，实现专业人才培养目标与产业人才需求的对接。强化基础课程的教学，如程序设计基础、数据结构、密码学等。在计算机基础课程教学过程中引入项目案例教学，以项目任务为驱动，有效地培养了学生的逻辑思维和分析问题的能力。

3.2以项目为驱动，提升学生解决问题的实践动手能力

针对计算机类专业课程内容应用实践性强的特点，推行“项目式”专业课程实践教学活动。以学生应用创新能力培养为导向，将将工程项目、最新的科研成果与专业课程内容、专业实验课程内容、专业课程设计及毕业设计相结合。丰富专业课程教学内容，调动学生学习积极性，不间断培养学生的实践动手能力。同时，注重第二课堂的教学培养质量。通过“老师引导学生参与”的课外实践项目教学方式，做到学生全覆盖。要求每个学生选择一个项目作为课外实践的目标，通过学院及企业老师的线上、线下精心指导，完成应用系统作品。每位学生须完成相应的实践任务后，才能获得相应的课外实践学分。通过课内课外相结合的应用型人才培养模式，提升学生解决复杂工程问题的实践动手能力。

3.3打造“双师型”师资队伍，培养学生的创新意识和应用能力

应用型人才的培养离不开高水平的应用型师资队伍。通过“走出去请进来”的模式，打造“双师型”师资队伍。加强校企合作，利用企业优势资源培养师资。教师通过进入企业顶岗锻炼、假期短期培训、考取行业资格证等措施，积极建设“双师型”师资队伍。同时，鼓励教师注重教学、科研和技术开发的结合，参加行业技术资质认证考试，提升师资队伍的工程技术实践能力。另外，通过引进合作企业高水平的专业工程师，为学生能力培养提供优质的应用型师资。

4 以项目为驱动，培养计算机类专业应用型人才的实践及教学改革成效

4.1将项目与课程内容相结合，注重学生专业应用能力的培养

计算机类专业相关的课程具有一定的专业应用性，作为教师我们首先应该明确课程的教学目标，在这门课程中我们应该教给学生什么，学生学了这些知识有什么用。其次，应该更新教学内容，以产出为导向。将课程内容与项目任务相结合，在教学过程中做到以学生为主体，尊重学生的差异性因材施教。教师作为引导，通过课前布置课程相关的项目学习任务，让学生带着问题去查阅资料、主动学习。课程教学过程中，注重对各个项目任务知识点的掌握情况的考察，通过随堂练习题夯实基础，掌握学生的学习情况。在课后布置思考题引导学生持续性地自主学习，让学生建立学习小组（7-8人一组），学生在课后完成项目任务、编程仿真等任务，指导老师对于学生的疑问定期进行答疑解惑。通过“课前-课中-课后”这样的全过程考核，有效地评估学生学习效果，对学生进行针对性指导。

在基础课程教学过程中引入项目案例教学，以项目任务为驱动，有效地培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。例如《密码学》课程，在教授理论知识的同时，引入轻量级分组密码研究与实现的项目，在学生掌握基础理论的基础上，通过自主学习，学生在线上分享对知识的理解并进行讲解，老师进行在线指导。通过以项目任务为驱动，学生能够从简单的加密入门，掌握其实现原理与优化方法，熟悉其软件与硬件优化实现技术，进而学习国际国内最新的分组加密算法，了解其设计原理，在此基础上设计与构造实现自主知识产权的分组密码算法，申请获得发明专利、软件著作权，最终实现研究成果转化为应用。

4.2注重项目式实践教学，践行课内、课外相结合的应用能力培养

计算机应用系统的开发能力培养需要一个递进式的培养过程，推行“项目式”专业课程实践教学活动，提出了课内、课外相结合的应用能力培养模式，如图2所示。在第一课程教学过程中，精心设计将项目任务与课程内容、专业实验、课程设计及毕业设计等相结合，循序渐进地培养学生的应用实践能力。同时，特别注重项目式实验教学，使学生在学习理论的同时，掌握实际应用。在实验教学中对学生进行分组实验教学，精心设计基础实验和综合实验。基础实验需要指导老师根据知识点设计实验，学生需要通过在软件上编程，并对实验结果进行分析，主要考查学生对于基础知识点应用是否掌握；将各个知识点进行有机结合与实际项目应用相结合设计综合性实验，让学生掌握并运用知识点解决问题。通过综合性实验培养学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力。在第二课堂教学过程中，要求每个学生选择一个项目作为课外项目实践，每位学生须完成相应的项目任务后，才能获得相应的课外实践学分。同时，可以参加计算机类学科竞赛等活动。通过积极组织参与各类学科竞赛，如ACM程序设计大赛、机器人大赛、互联网+创新创业大赛、课外学术科技作品大赛等赛事，有效地提升学生解决复杂工程问题的实践动手能力。

4.3打造优秀的“双师型”师资队伍

打造一支优秀的“双师型”师资队伍，鼓励教师注重教学、科研和技术开发相结合。教师通过进入企业顶岗锻炼、假期短期培训、考取行业资格证等措施，积极建设“双师型”师资队伍。为了切实培养学生的创新意识，提高学生应用实践动手能力。依托学院优质的教育教学资源、管理资源，以社会服务项目为创新教育与实践的载体。通过老师团队的积极引导，深化学生创新创业意识，增强创新实践能力。通过教师建设创新学习工作室，提供与学生专业课程及专业技能相关的项目课题，让学生带着问题主动去学习，并给学生一定的思考空间，引导学生通过查阅资料、编程解决实际问题，培养学生的创新意识和应用实践动手能力。

4.4教学改革实践取得的成效

根据计算机类专业应用型人才培养的要求，从专业基础课程内容教学、实践课程教学和应用型教师培养等几个方面进行教学改革，提出了以项目为驱动培养计算机类专业应用型人才模式，通过教学实践取得了良好的成效，具体体现在以下几个方面：（1）学生学习兴趣浓厚，教学效果较好。通过提前给学生布置与课程相关的项目学习任务，让学生带着问题去查阅资料主动学习，学生的积极性和兴趣被调动起来。对于学生不懂的知识点和问题，课后通过在线的形式及时给学生进行答疑解惑，夯实了理论基础，提高了学生学习效率，教学效果较好。（2）学生的实践动手能力提高显著。在实验教学过程中注重学生实践动手能力培养，通过将实际工程项目案例与实验内容相结合，让学生通过编程解决问题，提升了学生解决复杂工程问题的实践动手能力。近五年学生参加各类学科竞赛获奖200余项，获省级一等奖20项。（3）建设了一支“双师型”教师队伍，省青年骨干教师1人，学校“英才计划”2人。在实践教学过程中，以学生为主体，老师作为引导者。学生由知识“接收者”转变为“探索者”。通过组建学习小组、将工程案例与实验相结合等方式，让学生主动去学习、探索知识。通过指导获得大学生创新创业训练计划项目国家级8项，省级15项，学生参与发表的研究论文23篇。

5 总结

本文针对计算机类专业应用型人才培养过程中存在的问题，根据工程教育认证对应用型人才培养要求，提出从专业基础课程教学、实践课程教学和应用型教师培养等方面进行教学改革，提出了以项目为驱动培养计算机类专业应用型人才模式。從教学结果反馈来看，新的教学模式使学生由知识“接收者”转变为“探索者”，通过完成至少一个较成熟的软件或硬件系统项目，培养了学生的自主学习能力和实践动手能力，适应于当前社会对应用创新型人才的需求。

参考文献：

[1] 王承龙，李浪.以学科竞赛驱动计算机专业研究生应用创新能力培养[J].计算机时代，2021（8）：90-92，97.

[2] 蒋良孝，李超群.计算机类专业本科生创新能力培养的探索与实践[J].计算机教育，2021（1）：106-110.

[3] 宛楠，杨利.以学科竞赛为驱动的计算机类专业应用型创新人才培养模式研究[J].电脑知识与技术，2020，16（6）：143-145.

[4] 贾花萍.“学科竞赛+双创”模式的计算机专业学生实践创新能力培养[J].微型电脑应用，2020，36（9）：12-14.

[5] 向卓，李浪.“新工科”背景下独立学院计算机专业应用型人才培养方案探讨[J].教育教学论坛，2020（34）：257-258.

[6] 徐周波，古天龙，常亮.以能力培养为核心的计算机科学与技术专业工程应用型人才培养模式改革与实践[J].计算机教育，2018（6）：41-44.

【通联编辑：王力】