计算机类大学生创新实践能力培养体系研究

马玲玲 王纪涛

摘  要：随着社会发展，企业对计算机类人才的创新实践能力提出了更高的要求。文章根据计算机类大学生创新实践能力培养方式的现状，分别从学生和教师层面分析了计算机类大学生创新实践发展面临的难题，提出了以实践教学为主导，基础教学为辅的新型教学模式。同时将科研与课堂教学相关联，提出了开设“科研嵌入式实践课堂”和科研内容生活化来促进计算机类大学生的创新实践能力发展。尝试从硬件资源、线下教学资源和线上教学资源三个方面对计算机创新实践资源进行优化设置，建立一个针对计算机类大学生创新实践能力培养的新体系。

关键词：计算机;大学生;创新实践;教学模式

中图分类号：G640 文献标志码：A         文章编号：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

随着因特网发展越來越迅猛，加之各大互联网巨头公司的影响，越来越多的学生在专业选择时青睐计算机相关专业。由于计算机技术与网络应用的普及，众多单位需要计算机相关专业的人才，但根据目前就业市场的招聘现状来看，企业的人才需求与高校培养的人才质量不能形成较好的对接。面对就业市场的现实需求， 如何提高在校大学生自身的创新能力与实践操作水平，这对高校开展计算机专业课程教学带来不小的挑战。我国正推动实施创新驱动发展战略，在《“十三五”国家科技创新规划》中明确指出：“全面提升高等学校创新能力，统筹推进世界一流大学和一流学科建设，系统提升人才培养、学科建设、科技研发、社会服务协同创新能力，增强原始创新能力和服务经济社会发展能力，扩大国际影响力。”[1]大学生创新实践能力的培养不仅是一个国家的战略性课题，也是高等教育的重要目标，是时代赋予高校的重要使命。创新实践教育遵循教育的实践属性，是高校人才培养体系的重要组成部分。[2]高水平大学的共性特点在于独具特色，高水平大学生的优势在于能做到人无我有、人有我优、人优我特。因此，如何创新和完善计算机类大学生创新实践能力的培养方式成为当前高等教育研究的一个重要课题。

一、计算机类大学生创新实践发展面临的难题

高校越来越重视教育信息化的发展，学术界和行业内也一致认为应将教学实践作为技术与课堂教学深度融合的驱动力，但传统单一的、固化的教学流程和相对滞后的教学内容还是为学生掌握重要的创新实践能力带来了一定的障碍。大学生在初等教育阶段接受的计算机基础知识无法支撑大学里陡增的专业深度和广度，这也为学生自主学习、翻转学习带来了困难。

（一）学生基础能力匮乏

创新实践立足于理论基础，因特网发展到现在涉及到的专业基础知识非常繁杂。就一门计算机编程语言来说，其种类就数不胜数，这导致了计算机类大学生面对宽广的计算机基础知识，很难选择。同时由于计算机理论知识易懂，但实际操作困难，计算机类大学生较难实现将理论运用到实践。大部分计算机类大学生的基础能力基本停留在“能听懂”的阶段，让一个基础能力不足的学生进行计算机实践创新是不现实的，因此计算机类大学生的基础能力匮乏是他们进行创新实践发展的桎梏。

（二）学生自信心不足

研究兴趣和自信心是创造的动力和基础，只有对未知事物感兴趣、渴望探究，才有创造的愿望。[3]现在大学生的思维是多样化的，很多时候他们的“天马行空”就是创新的萌芽，然而大部分这样的萌芽都不会持续生长，其根本就在于大学生对自己不够自信。计算机类大学生现在的创新实践情况基本可以归为两类：一种是学生有自己的想法，但以自己的基础水平很难实现他的想法，导致创新萌芽停止生长;另一种是学生有自己的想法，但自认为想法不够创新，就放弃了这个想法，从而导致创新萌芽萌而不发。就这两类情况来看，本质上就是学生对自己的信心不足，没有将自己的想法研究下去。创新实践，可分解为先创新再实践两部分，由于学生自信心的不足，不敢勇于尝试，致使他们终止于创新萌芽阶段，实践阶段更是无法触及。因此学生自信心不足也成为进行创新实践发展的一大问题。

（三）学生兴趣不浓厚

兴趣是促进学生主动地学、愉快地学的内在驱动力，能使学生一直保持较强的求知欲和充沛的精力。在学生学习过程中，兴趣对知识的学习和运用提供了巨大的推动力。计算机类大学生在当前互联网公司的深刻影响下，无论是出于就业的考虑，还是因为对所接触到的各类应用软件的好奇，大多数学生在接触该领域前是充满兴趣和求知欲的。但入学后，受传统教育模式的影响，很多学生对计算机领域的专业知识慢慢失去兴趣，其中有较多的学生对计算机基础理论知识掌握较为困难，这导致他们在该领域学习和研究的自信心不足，最终使创新实践能力的培养过程变得异常艰难。[4]

（四）教师引导力度小

教师通过课堂向学生传授知识，学生通过课堂从教师那获取知识。教师在教学过程中对学生的影响起主导作用，因此教师对学生创新实践能力的培养应该在平时的理论课堂上逐步进行。然而，现在高校通常以理论课程为主导，尽管会有少量的实验或实践课程，但相比于理论课程来说是微乎其微的。我们认为计算机类知识的学习更依赖于实践操作，但目前高校理论课堂注重于授予学生书本上的理论知识，缺少对学生创新实践的引导与鼓励，导致学生对创新实践缺乏应有的重视和训练。

（五）创新实践资源运用不当

诸多人认为研究计算机技术的人只需要一台配置高的电脑就行了，其实并非如此。当代计算机类技术种类繁多，例如人工智能、区块链、云计算、容器技术、IOS开发技术等，这些技术在实际运用过程中可能需要不同的硬件资源和软件资源的支撑，有些设备是极其昂贵的。对于大学生来说独自承担这些实验资源的费用是不现实的，所以现在大部分高校都为不同的计算机类学科配备相应的软硬件资源。但大部分高校计算机类设备的实际利用率相对较低，通常对这些昂贵设备的开放时间只安排在相应的实践课堂上，因此常常闲置。很多对计算机有浓厚兴趣，但没有相应实践课或实践课不能满足其需要的学生来说，就失去了利用这些资源去提升他们实践能力的机会。没有实践环境的支持，就无法实现创新想法，这也导致了创新实践能力培养受到一定的阻碍。

二、科研情境下的教育培养方式

培养学生的科研创新力是计算机类大学生本科教育的一个重要方面，本科生科研作为一种成功的教育实践活动，强调学习者的主体性、知识的情境建构性、学习的文化适应性，顺应了构建实践取向的情境认知与学习理论的主旨。[5]教育部近期发布的《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》中，也提出创新培养制度，推进科教协同育人，鼓励国家实验室、国家重点实验室、前沿科学中心、集成攻关大平台和协同创新中心等吸纳具有突出才能和表现的学生参与项目研究，探索建立结合重大科研任务的人才培养机制。

（一）实践引领基础

计算机类技术的学习无疑需要通过实践来巩固，现有的计算机基础理论知识堆积传授的模式常常出现学生在课堂上理解，课后抛之脑后的现象。因此，计算机类学科的课程安排可以在课程教学体系、内容和方式方法上大胆尝试，广泛开展多种新型教学模式。让学生不仅能在基础理论教学的课堂上主动“坐到前排来、把头抬起来、提出问题来”，也可在以学生参与性较强的实践课堂上，将沉默單向的课堂变成碰撞思想、启迪智慧的互动场所。这样的形式并不代表基础理论课不重要，而是用实践来引领相关理论的学习。在这样的模式下，学生依然会接触到丰富的计算机理论基础知识，但与直接向学生授予枯燥的理论知识相比，通过实践来掌握的基础理论知识对学生来说会更有吸引力。它可以使学生从实践中了解理论基础知识是如何运用的，并且通过实践操作的演练过程，使得对基础理论知识的掌握更加牢固。用实践引领基础是一种具象化形式培养方法，具象化的内容学习会让学生对学习成果更有成就感，同时对混杂理论知识结合运用的认识更加形象。

实践引领基础的培养模式非常适用于计算机类大学生的教学培养，符合计算机类学科的特点，让学生在实践中学习基础，并了解计算机技术在实际工作中的运用方式，从而提升计算机类大学生的综合实践能力。

（二）科研走进课堂

现行教育模式下，大多数学生对科研不甚了解，科研的过程实质上就是创新的过程，若开展以实践引领基础的培养模式，再把科研作为实践内容，即科研走进课堂，在两者结合下开设“科研嵌入式实践课堂”来对计算机类大学生进行教学，可有效增强学生对科研过程的了解，拉进学生与科研创新的距离。因此，高校可采取一系列措施鼓励教师将科研和教学相结合，以最新的科研成果融入教学内容，达到提升教学质量的目的。我们认为“科研嵌入式实践课堂”对计算机类大学生发掘新事物的能力是有促进作用的，但通常科研的内容相对于正在进行基础学习的大学生来说是较困难的，因此，在开设“科研嵌入式实践课堂”时，需要考虑什么时候开设和以什么科研内容开设两个问题。就开设时间而言，在大一时期开设不太合适，这个阶段的大部分学生理论知识比较欠缺，应以简单的实践作为课堂的教学内容。最合适的开设时间可能是大二和大三时期，此阶段的学生已经经过了大一专业基础知识积累，有一定的能力去理解和思考科研问题。另一方面对于科研内容的选择也是至关重要的，科研内容的选择应科学规范，经过高校教务部门和高校授课教师共同选题、比对、模拟实验，循序渐进、从易到难，以让学生逐步适应。尽管大二大三的学生已经具备一些基础知识，但科研的入门也并非那么容易，所以科研内容需要符合不同计算机类课程的知识，选择相对简单的科研主题，甚至可以将一个科研项目分解为多个子项目让学生去思考。此外，高校也可以科研平台为依托，面向全校本科生公开征集科研项目。通过大学生科研训练计划，吸引学生参加到教师的科研项目和教改项目中，有效促进学生创新精神和创新能力的培养。

只有将实践引领基础的教学模式在大学阶段持续开展，倡导教师从“以教为中心”转变为“以学为中心”，引导教师采用启发式、探究式和互动式等方法开展教学，才能更好地让学生接受科研走进课堂的形式，这是一个以简单实践逐步转变为复杂实践的过程。在“科研嵌入式实践课堂”上，让学生在课堂上就能分享自己对相应科研知识的想法，并由大家一起来讨论想法的可行性，既可实现“创新在课堂”的效果，提升教学效率及教学质量，调动学生参与课堂、参与实践的积极性和主动性，也可激发更多学生对科研的兴趣，增强学生实践动手操作能力。

（三）科研内容生活化

现在计算机类大学生对自己专业知识的学习或实践研究容易随着时间的推移而逐渐失去兴趣，只有少部分学生因为自身对计算机技术的热衷保持稳定状态。这种现象主要是因为计算机技术的掌握过程没有让学生感受到这些技术与我们实际生活的关系，导致学生产生了“学而无用”的心态。虽然各高校致力于基础教育课程的改革，但计算机学科属于应用学科，仅在课堂上的教学内容和实践经历不足以使学生形成强烈的专业兴趣和所需的专业素养。因此在开设“科研嵌入式实践课堂”时，教师在开展教学活动过程中应结合社会热点和学生专业背景整合教材，选择与现实生活紧密相关的科研内容，创新教学组织形式，让学生感知到计算机专业技术在现实生活中的魅力和作用。对于大学生来说，每天与他们朝夕相处的新事物有很多，大部分都和计算机技术有关，例如：短视频、游戏、电子商务、社交平台等，这些新事物的产生和发展都需要计算机技术作为底层支持。所以，科研内容以这些新事物为背景将大大增加学生对科研的兴趣，更重要的是这些新事物内部的计算机技术通常是当今最先进的技术，对这些技术的研究很有价值。让科研内容生活化，无论是对学生还是老师来说都能提升在课堂上的趣味性，有效增强教学效果。

实践引领基础、科研走进课堂和科研内容生活化是一脉相承的，只有每一个环节都正常运作，才能对计算机类大学生创新实践能力培养产生一种有效的作用模式，不断夯实理论基础并提高应用能力，让计算机类大学生的创新实践能力得到可见的提升。

三、计算机创新实践资源优化设置

为提升人才培养质量，高校可调整、整合、优化现有教学资源，通过“基础支撑”“实践案例”“打造‘金课”等方式，吸引兄弟院校、相关企业的积极参与，不断完善其教育合作体系。通过在平台、工具、数据、课程与实践等四个方面进一步增加开放共享资源，使学生享受开放、共享的科研教育平台，并在真实的科研、教育场景中进行应用，促进产教融合生态健康、可持续发展。

（一）保障硬件资源合理应用

硬件资源安排不当极大地影响了计算机类大学生创新实践能力的培养，在传统的以理论基础课为主导的教学模式下，硬件资源利用率过低。若采用以实践为主导的教学模式，必将大幅度提升高校计算机类硬件资源的实际利用率。根据大部分高校的课程时长安排，计算机类课程的时长对教学效果来说是远远不够的，因此学生课后持续学习是必要且关键的。为了满足学生课余时间学习对硬件资源的需求，高校可对硬件资源的使用情况进行统计，根据统计结果进一步分析学生课余时间的学习情况，合理开放硬件资源供学生使用，从而更加完善培养体系。

（二）全方面挖掘企业线下教学资源

由于现在高校教师科研压力较大，对于理论教学环节的授课准备存有不充分的情况。因此，对高校教师理论教学的课程监督是必要的，也可定期对教师进行业务培训。尽管很多教师的学术水平很高，但授课水平与学术水平并不成正相关，定期教学培训有助于高校教师保证应有的教学质量。对计算机类的大学生来说，实践创新至关重要，因此高校也可定期邀请企业专家或校外专家给学生开展实践教学环节的相关课程。以行业产业对计算机专业能力的需求为导向，建立专业动态调整机制，开发一批应用型专业类课程建设项目，梳理专业核心课程体系，紧密对接课程教学和行业需求，将行业产业中的新技术、新知识、新发展实时融入课程教学中，提升学生对专业技术在行业运用领域的认知和专业认可。通过企业专家的线下授课，能让学生了解目前企业中采用的先进计算机技术和正在研究的一些突破性技术，掌握当前计算机界的最新动态，增加他们创新思维的发散性，开拓专业视野，全面提高学生的创新实践能力。

（三）充分利用线上教学资源

目前，各高校利用现代信息技术在教学改革中的积极作用，不断尝试、推进翻转课堂、微课程、慕课、混合式教学等教学方式方法的改革，带动教师角色的转变和学生学习方式的变革，以期提升学生自主学习的能力和教师教育教学的质量。近年来，慕课作为一种线上教学方式在高校中盛行，但慕课的内容往往也偏向于理论基础知识。对于计算机类大学生来说，需要以实践教学为主导，因此高校教师可以通过慕课的形式对一些实践项目进行完整分析，让学生平时能反复研究、摸透一个实践项目流程，实现课前、课上、课后学习无缝连接，进行知识的串连。同时，高校教师也可以通过直播的形式为学生讲解实践项目难点，让学生能在听课过程中及时与授课老师进行交流与讨论，实现师生交流的及时性。在可能的情况下，高校也可以启动开创一些线上教学资源管理平台实践项目，让计算机类学生尝试进行项目开发，通过实战演练不断丰富学生实践经验，激发他们的科研热情。

四、结束语

从计算机类大学生创新实践能力培养的现状来看，计算机类大学生创新实践发展面临学生基础能力匮乏、学生自信心不足、学生兴趣不浓厚、教师引导力度小和创新实践资源运用不当五个方面的问题。针对这些问题，提出了以实践教学为主导，基础教学为辅的模式对学生进行培养，并在大学中期阶段开设“科研嵌入式实践课堂”让学生更多地接触科研，同时让科研内容更具生活化，来提升学生创新实践的兴趣，促使学生创新实践能力提高。在计算机创新实践资源的优化设置上，分为硬件资源、线下教学资源和线上教学资源三个部分对计算机创新资源进行优化设置，以实现课前、课上、课后学习的无缝衔接，使计算机类大学生的创新实践能力培养更灵活。随着计算机技术的不断发展，对计算机类大学生的创新实践能力培养仍然需要不断研究，找准问题根源，提出有效应对措施，让计算机类大学生的创新实践能力有一个稳定、持续的发展。

参考文献：

[1]鞠玮，沈玉林，屈争辉，等.多层次全方位大学生创新实践能力培养体系建设与实践[J].大学教育，2018（12）：167-169.

[2]李辉.大学生创新能力培养中的创新实践教育平台建设[J].中国大学教学，2013（9）：83-85.

[3]彭强，杨燕，张翠芳.计算机专业大学生创新能力培养的探索与实践[J].计算机教育，2009（13）：19-20.

[4]姜代红，任春美，程红林.谈计算机科学与技术创新型应用人才培养的实践教学体系建设[J].现代教育科学，2010（S1）：30.

[5]劉军仪.美国研究型大学本科生科研的价值诉求——基于情境认知与学习理论的视角[J].复旦教育论坛，2010（2）：84-87.