新工科背景下计算机应用型创新人才培养研究＊

卢欣欣，李 靖，郭丽萍，林新然

（周口师范学院计算机科学与技术学院，河南 周口 466001）

“新工科”是在新经济背景下，结合新兴产业发展需要，国家于2016年提出的一个全新的概念，其“新”体现在新兴、新型和新生3 个方面[1]。新工科的提出为高校人才培养提出了全新的更高要求，而创新应用能力是对新工科培养的工程科技人才的首要能力要求[1]。在党的十九大报告中提出，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。高等院校作为中国创新人才培养的主阵地，学生创新能力的培养已经成为衡量人才培养质量与教育教学效果的重要指标之一[2]。周口师范学院作为全国创新创业典型经验高校、全国产教融合工程百所本科高校、河南省首批应用技术型本科高校示范校，坚持地方性、应用型、高水平的办学定位，全方位、高起点、深层次推进转型发展。本文以计算机专业为例，探讨新工科背景下应用型创新人才培养。

1 计算机应用型创新人才培养现状

随着2014 年9 月李克强总理在夏季达沃斯论坛提出“大众创业、万众创新”号召之后，创新创业学院、大学科技园、众创空间等如雨后春笋般在各大高校出现，各高校把培养学生创新意识、创新精神、创新能力列入人才培养的重要组成部分，但在实际教学过程中还存在如下问题。

1.1 应用型创新师资力量薄弱

应用型创新师资力量是保障应用型创新人才培养质量的首要条件。目前大多数高校缺乏有工程实践背景的应用型、创新型教师。为解决这一突出问题，学校通常一方面通过组织本校教师外出培训提升应用创新能力，另一方面通过外聘企业人员拓展学科视野，填补课内短板。这种校内、校外相结合的方式看似相互补充，但在实际执行中效果却是不尽如人意。原因在于，外出培训虽然可以提升教师的专业理论知识，但是很难在短期内填补教师在实践应用和创新能力上的缺失，这些能力的培养需要时间的积淀和软件项目开发经验的积累，特别是计算机这样知识快速更新迭代、操作性极强的专业；企业外聘人员接触一线的前沿技术，项目实践经验相对丰富，但其“根”在企业，企业外聘人员对教学的一般规律和学生的认知过程不甚熟悉，同时仅通过几次讲座、几天集训等“输血式”讲授，虽能燃起“星星之火”，但却未能形成“燎原烈火”之势，不利于学科专业的长期稳定发展。

1.2 培养模式和考核方式单一

在课程安排上，很多学校通过增设创新创业类课程、开展应用型创新创业讲座、举办创新创业大赛等途径加大对学生应用型创新能力的培养。但是对于专业课程仍采用教室进行理论讲授、机房进行上机实践，最终通过理论或机考进行课程考核的传统授课模式和考试形式。受课程安排中各种因素的影响，实践和理论之间一般会有时间间隔，由于不能及时进行实践验证，学生经常出现“上课听得懂，上机写不出”的现象。同时，鉴于计算机类课程的操作性很强，在短时间内仅通过一张试卷、一次机考不能真正反映出学生的学习效果，这些“千校一面”“千人一面”的做法[3]都不利于培养和检验学生的应用能力和创新能力。

1.3 课程之间缺乏有效整合

任课教师在授课过程中多是关注本课程的教学大纲与教学计划，未能清晰地认识到所教课程在本专业人才培养方案中的地位与作用，以及本课程与前后课程在内容上的衔接关系和相互支撑作用，缺乏对不同课程中相似知识点的有效整合，导致教师在教学上各自为政，重复讲授。

1.4 学生创新意识不够

应用型创新人才应以应用为根本、创新为核心，在应用中创新、在创新中应用[4]。在实际教学过程中发现，受传统教学方式和教学理念的影响，学生实践锻炼的时间仍然不足，且更习惯于墨守成规式的模仿。在面对实际工程问题时，学生缺乏广阔的思路和深层次的思考，不能够将所学基本理论、基本知识和基本方法通过巧妙组合和灵活运用，进行探索式自主学习，从而去解决新环境中的实际问题，进行创造性工作。

2 构建“1+2+3”应用型创新人才培养体系

以新工科背景下应用型人才培养需求为导向，构建“1+2+3”应用型创新人才培养体系，即1 个目标，以解决实际工程问题为目标；2 种能力，培养应用能力和创新能力；3 个阶段，通过专业基础、能力提升、工程实践3 个阶段层层递进、逐步加强。

以周口师范学院软件工程专业为例，本专业定位于培养具备科学思维能力、软件开发能力和软件工程实践应用能力，了解和紧跟软件工程专业发展，综合素质良好，适应经济社会发展需要的具有一定创新能力的应用型人才。在人才培养方案制定过程中遵循反向设计、正向实施的原则，从能力培养和岗位需求出发，制定专业培养目标[5]，进而确定4 年的具体课程。在课程的安排上坚持专业课程设置“不断线”、专业能力培养“不断线”、实践教学“不断线”、校企深度融合“不断线”的原则，从多方面加大实践教学比例，增设独立实验课。主干课先修关系如图1 所示。在人才培养方案中，实践教学共占44.5 学分，占专业总学分的25.87%。其中，独立开设的实践实验课7.5学分，实践教学平台37 学分。

图1 主干课先修关系

3 计算机应用型创新人才培养具体措施

3.1 建设应用型创新师资队伍

为切实提高教师应用创新能力，针对外派教师培训覆盖面窄、时间短、效果差、费用高等问题，将教师培训形式由校外短期培训转为校内教师集训。学院组织行业专家进校园，针对当前主流热点技术精选企业案例，利用假期时间对教师进行项目式集中培训。在集训期间通过集中授课、分组研讨、项目答辩、行业参观交流等形式让教师感受项目开发整个流程，提升教师应用开发水平。在集中培训结束后，将优秀技术专家外聘为兼职教师，长期助力学院师生创新型、应用型能力提升，与企业建立长效、动态联系。

此外在政策上，学校出台《“双师双能型”教师队伍建设实施意见》《“双师双能型”教师资格认定与考核暂行办法》《实践育人工作实施方案》引导教师提升自身应用水平；为鼓励教师积极开展应用研究，学校出台《横向科研项目管理办法》，按到账经费的50%给予相应配套经费资助，并在职称评审、评优评先、绩效考评等方面给予政策倾斜；为引进高质量的企业工程人才，学校实施企业行业技术骨干进校园的“双百工程”，不拘一格引入工程人才。通过感情留人、事业留人、待遇留人等方式使人才能引得来、留得住。

3.2 建立长效应用型创新人才培养机制

创新课程点燃创新意识，创新实践提高创新能力，工程实践培养创新精神。针对不同年级、不同基础的学生进行分类培养。一年级开设创新类课程，激起创新火花；二年级、三年级通过课程设计、第二课堂兴趣小组、学科竞赛、企业实训等多种方式提高应用实践能力；四年级通过见习实习、毕业设计以及学校双创平台进行创业实践提升创新精神。通过以上一系列措施，形成应用型创新教育闭环。

3.3 创新教学模式和考核方式

创新源于实践，扎实的实践功底才能促进创新意识萌芽。为增加学生的实践机会，不断改革教学模式，将操作类强的实践课程引入到机房通过多媒体软件进行屏幕广播授课，改变以往理论讲授与课程实践相脱离的现象，实现边讲边练、讲练结合，真正体现以学生为主体，以教师为主导的教育理念。

针对不同课程之间教学内容缺乏有效整合的问题，在同类课程之间建立“课程群”，承担课程群内课程教学任务的教师通过集中研讨方式，明确各门课程在人才培养方案中的地位和相互支撑关系，厘清各门课程应包含的知识点。在教学设计上采用“大案例”化设计，即将一个完整的企业级项目根据课程内容拆分为不同的阶段，使其尽可能贯穿课程群内的所有课程，这样当学生学完这些课程之后就顺利地完成了一个完整的项目开发。

在实践中发现，“调试程序的能力”是学生在软件开发中的短板，严重阻碍了学生应用实践能力的提升。学生面对出错的程序经常无从下手，一方面是学生不能有效使用搜索引擎借助互联网现有资源解决问题，另一方面是学生看不懂出错信息或不理解产生错误的原因。针对这一突出问题，在课堂教学过程中教师故意设置错误障碍，在演示程序过程中按照学生易错的方式进行书写，当程序抛出异常信息后，教师首先引导学生理解异常信息，分析异常产生的原因。然后从“编程语言”“知识点”“异常信息”3 方面提炼搜索关键词指导学生高效使用搜索引擎寻找解决方法。为进一步提高学生程序调试能力和编程兴趣，建立程序调试错误信息库，在错误信息库中包含错误码、错误信息、错误原因、解决方案、参考资料等信息。学生在程序出错时可以通过错误码或错误信息等关键词在程序调试错误信息库中进行模糊检索，以快速查找解决方法。当学生遇到新的问题并顺利解决后可以将此次出错信息及解决方法提交到程序调试错误信息库中与大家共享，通过这种方式形成共建、共享、共进步的新局面。

多样性的考核方式可以提高学生的学习积极性和应用能力，也能更加真实有效地反映教师教学情况和学生学习效果。计算机类课程操作性强，更应加大对学生的过程性考核。因此，课程成绩涵盖期末考试、线上平台任务点学习、考勤、课堂表现（含线上讨论、问卷）、单元实验、课程设计等多个方面，最终成绩=期末考试×40%+任务点学习×20%+考勤×5%+课堂表现×10%+单元实验×15%+课程设计×10%。通过加大过程性考核改变一考定终身的现象，让学生的应用和创新能力得以充分体现。

3.4 开展线上线下混合式教学

为充分发挥移动互联网的优势和适应90 后、00后学生的新特点、新需求，着力打造“互联网+”课堂，开展线上、线下混合式教学，促进启发式、探究式、讨论式、参与式教学的运用[6]，营造学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境。

具体做法：①建设网络课堂，利用超星学习通网络教学平台，将教学课件、教学案例、教学视频、实验作业、学生管理“搬进”互联网。②录制短视频，通过5～10 min 的短视频，让学生掌握一个知识点，使学生及时感受成功的喜悦，增强成就感，提高学习兴趣，也便于学生利用碎片化时间随时随地进行学习。③精心设计线上学习任务，线上学习的目标是让学生通过自主学习掌握一些如基本概念、基本语法等难度较低的知识点，对于重点、难点内容让学生做到提前预习，并将学生在预习过程中发现的难点及时反馈给任课教师，以便于教师在线下授课时有的放矢。为便于教师及时了解预习效果，教师要设计相应的预习测试题或者问卷，跟踪学生的预习效果。④接受社会检验，将视频课程在慕课网平台公开上线，听取社会反映的声音，不断更新优化课程。目前，“企业网站综合布局实战”在线课程的学习人数达15.2 万余人，综合评分9.7 分。

4 培养成效

4.1 学科竞赛成绩优异

学院安排专职教师负责学科竞赛相关事宜，积极指导学生中国大学生计算机设计大赛、下一代互联网技术创新大赛、“强网杯”全国网络安全挑战赛、“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛、河南省“互联网+”大学生创新创业大赛、高等学校信息安全与对抗大赛等学科竞赛。近三年，参加国家级比赛70人次，一等奖2 人次、二等奖37 人次、三等奖31 人次；省级比赛182 人次，特等奖6 人次，一等奖51 人次、二等奖78 人次、三等奖47 人次。

4.2 成果转化步步推进

近三年，学生参与教师纵横向项目36 项，参与并获得发明专利1 项、软件著作权22 项。鼓励和组织学生使用专业技术开展社会服务工作，在社会实践中不断提高应用创新能力。具体转化成果如下：①服务本校，为周口师范学院开发各种应用系统10 余套，为多个行政部门和学院建设网站30 余套；②服务地方，先后为庞中华艺术中心、周口市军分区、邮政储蓄银行淮阳县支行等企事业单位建设网站和开发应用软件20 余套；③服务企业（行业），先后与新乡市敦敏网络技术有限公司、苏州市布瑞克农业大数据科技有限公司、上海恺英网络科技有限公司等ⅠT 企业合作开发无人超市云平台管理系统、农业扶贫管理系统等应用软件10 余套。

5 结语

“1+2+3”应用型创新人才培养体系自实施以来，学生应用能力和创新能力明显提高，在学科竞赛、成果转化等多方面取得了较为理想的成绩。应用型创新人才培养并不是一蹴而就，而是一个长期的过程，后续工作可以从以下方面进行：进一步加大双师型教师培养力度，计算机专业技术知识发展更新较快，做真、做实双师型教师队伍是应用型创新人才培养的首要保障；加大学生实践成果转化力度，成果转化可以增强学生的积极性，也是应用型创新人才培养质量的“试金石”。