國家創(chuàng)新體系下計算機學科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

楊　燕　張翠芳　曾華燊

摘要:構建創(chuàng)新型國家,是我國在新世紀確立的一項宏偉任務,而在科教興國、人才強國、建設創(chuàng)新型國家等一系列重大戰(zhàn)略中,高校承擔著培養(yǎng)大批創(chuàng)新型人才的重任。大學在國家創(chuàng)新體系中的地位是培養(yǎng)高級人才的搖籃和知識創(chuàng)新的策源地。本文圍繞如何培養(yǎng)高素質、計算機學科創(chuàng)新型人才,從培養(yǎng)計劃的制定、實訓基地的構建、教學創(chuàng)新團隊的建設等方面,進行了有益的探索。

關鍵詞:國家創(chuàng)新體系;計算機學科;創(chuàng)新人才培養(yǎng)

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

國家創(chuàng)新體系的核心內涵是實現(xiàn)國家對提高全社會技術創(chuàng)新能力和效率的有效調控和推動、扶持與激勵,以取得競爭優(yōu)勢。中國的國家創(chuàng)新體系包括知識創(chuàng)新系統(tǒng)、技術創(chuàng)新系統(tǒng)、知識傳播系統(tǒng)和知識應用系統(tǒng)。知識創(chuàng)新系統(tǒng)是由與知識的生產(chǎn)、擴散和轉移相關的機構和組織構成的網(wǎng)絡系統(tǒng),其核心部分是國立科研機構和教學科研型大學。技術創(chuàng)新系統(tǒng)是由與技術創(chuàng)新全過程相關的機構和組織構成的網(wǎng)絡系統(tǒng),其核心部分是企業(yè)。知識傳播系統(tǒng)主要指高教系統(tǒng)和職業(yè)培訓系統(tǒng),其主要作用是培養(yǎng)具有最新知識、較高技能和創(chuàng)新能力的人力資源。知識應用系統(tǒng)的主體是企業(yè)和社會,其主要功能是知識和技術的實際應用。

大學是培養(yǎng)高級人才的搖籃和知識創(chuàng)新的策源地。大學的主要任務是培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新人才,進行知識的傳遞,同時也是知識創(chuàng)新源。知識創(chuàng)新和知識傳播是相輔相成的,即通過知識創(chuàng)新培養(yǎng)人才,再利用人才進行知識創(chuàng)新。因此,江澤民同志把大學在國家創(chuàng)新體系中的地位概括為“主要基地”和“重要搖籃”,指出: “教育是知識創(chuàng)新、傳播和應用的主要基地,也是培育創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的重要搖籃。無論在培養(yǎng)高素質的勞動者和專業(yè)人才方面,還是在提高創(chuàng)新能力和提供知識、技術創(chuàng)新成果方面,教育都具有獨特的重要意義。”

計算機科學與技術學科是研究計算機的設計、制造和利用計算機進行信息獲取、表示、存儲、處理、控制等的理論、原則、方法和技術的學科。它包括科學與技術兩方面,科學側重于研究現(xiàn)象、揭示規(guī)律;技術則側重于研制計算機和研究使用計算機進行信息處理的方法與技術手段。二者相輔相成、高度融合。另一方面,計算機學科也是一門科學性與工程性并重的學科,表現(xiàn)為理論性和實踐性緊密結合的特征。因此,圍繞如何培養(yǎng)高素質、計算機學科創(chuàng)新型人才,我們從培養(yǎng)計劃的制定、實訓基地的構建、教學創(chuàng)新團隊的建設等方面,進行了有益的探索。

1制定創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃

在本科生培養(yǎng)中,我們始終堅持“寬專業(yè)、厚基礎、重能力、高素質”的原則,在專業(yè)辦學上強調較強的基礎理論教學,注重實施素質教育、加強實踐環(huán)節(jié)、突出創(chuàng)新能力和計算機系統(tǒng)的開發(fā)與應用能力的培養(yǎng);利用學院的學科專業(yè)領域覆蓋面廣的特點,加強各學科專業(yè)的融合;注重教學、科研和學科建設互相滲透,本科教育與研究生培養(yǎng)互相銜接,形成了厚基礎、寬專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)特色。培養(yǎng)的學生既具備電子信息大類的寬專業(yè)基礎知識,又具有計算機專業(yè)的專門知識和實踐技能。

我們以計算機科學與技術省級品牌特色專業(yè)建設為龍頭,省級精品課程“計算機組成原理”、“計算機網(wǎng)絡”和“操作系統(tǒng)”,校級精品課程“數(shù)據(jù)結構”和“微機與接口技術”,以及一大批核心專業(yè)課程為基礎,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為手段,全面推進教學改革,全方位提高教學質量。為適應計算機學科的最新發(fā)展和提高就業(yè)競爭力,我們制定了“基礎課群”和“專業(yè)套餐”相結合的課程框架。在第一、二年的基礎課群中,為了使學生盡快了解所學專業(yè)的內涵,提高學生的專業(yè)興趣,增加了“專業(yè)概論”課程。在第三學年下期,按照“智能信息處理”、“交通信息檢測控制”、“圖形圖像與數(shù)字娛樂”三個方向設置了特色專業(yè)套餐,作為學生的專業(yè)必選課程。實施過程中注重強化學生的創(chuàng)新意識,配合個性化實驗和創(chuàng)新性實驗,突出培養(yǎng)學生分析解決實際應用能力,強調軟硬件相結合的特色,使學生在本專業(yè)領域內具有解決專業(yè)技術問題的能力。

加強實踐教學環(huán)節(jié),把提高學生的創(chuàng)新能力和實踐動手能力貫穿于整個實踐教學體系之中。采用模塊式實驗課程及模塊化實驗教學內容,配合彈性學制以適應學生的不同需要;打破實踐教學依附于理論教學的傳統(tǒng)模式,構建與理論教學有機結合的相對獨立的實驗教學體系,如單獨開設數(shù)字電路、計算機組成原理、微機與接口技術、C/C++語言程序設計、計算機網(wǎng)絡等綜合性課程實驗;增加計算機硬件綜合、軟件綜合、以及專業(yè)方向創(chuàng)新設計等課程設計;加強實習、工程實踐、課程設計、畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中的工程訓練;鼓勵學生參加工程實踐項目、個性化實驗項目、SRTP大學生科研訓練計劃、國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃等。注重各門課程之間的交叉與銜接問題,將計算機科學與技術專業(yè)課程的內容有機地融合在一起,優(yōu)化實驗與實踐教學的內容,使實驗教學內容系統(tǒng)化、綜合化。

2建設創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地

我們在建設計算機科學與技術特色專業(yè)與精品課程的過程中,建立了計算機系創(chuàng)新實驗中心,形成了“嵌入式實驗系統(tǒng)”、“游戲與人機交互系統(tǒng)”、“網(wǎng)絡綜合創(chuàng)新設計實驗環(huán)境”、“數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘實驗環(huán)境”四個實驗平臺和環(huán)境,并在已有的計算機硬件設計制作工程實踐中心的基礎上,依托四川省網(wǎng)絡通信技術重點實驗室和交通信息工程與控制重點實驗室向本科生開放的舉措,建成一個培養(yǎng)學生計算機軟硬件綜合運用能力、創(chuàng)新設計能力以及富有團隊協(xié)作精神的訓練基地。

該基地每年接受逾百名本科生的品牌特色專業(yè)創(chuàng)新實驗、個性化實驗、SRTP大學生科研訓練計劃、國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃和畢業(yè)設計。僅2007年首次開設的品牌特色專業(yè)創(chuàng)新實驗25個,參加人數(shù)達到65人,其成果的突出特點為:

(1) 涉及前沿研究領域的項目較多,研究成果具有不同程度的創(chuàng)新性。50%以上項目涉及了下一代Internet體系結構研究、數(shù)據(jù)挖掘技術研究、聲音與圖像處理和新型硬件技術等方面的前沿研究與開發(fā),研究起點較高、難度較大、部分成果具有明顯的創(chuàng)新性和潛在的應用前景。

(2) 部分實驗對學生的專業(yè)知識、實驗技能和創(chuàng)新精神有更高的要求。如數(shù)據(jù)挖掘實驗要求學生除具有數(shù)據(jù)庫基礎外,還必須具備部分人工智能、模式識別、模糊邏輯和計算機網(wǎng)絡多方面的知識;有關NGI研究除需要廣博的計算機網(wǎng)技術基礎外,還要求學生敢于挑戰(zhàn)Internet體系結構及相關技術的精神和利用仿真技術去驗證研究結果的能力。

(3) 涉及計算機硬件或軟、硬結合的研究開發(fā)項目數(shù)量有所增加。例如部分圖像處理的研究與實驗工作,除涉及圖像的壓縮與算法優(yōu)化技術外,還涉及DSP芯片硬件;特別是與學科競賽相關的項目,要求學生有更強的硬件開發(fā)能力和創(chuàng)新思維能力。

此外,專業(yè)學科競賽不僅能夠培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新的意識、激發(fā)創(chuàng)新的思維,而且有利于培養(yǎng)學生理解與應變等創(chuàng)新能力。還能夠引導學生在自學進取中培養(yǎng)自信,在戰(zhàn)勝挫折中培養(yǎng)意志和在對待名利中樹立正確人生觀,塑造創(chuàng)新人格?；匾郧度胧较到y(tǒng)和機器人設計大賽為契機,積極組織和參加國際國內各種專業(yè)學科競賽。近五年來培養(yǎng)的學生在電子設計大賽中獲多項國家級一、二等獎,2006年暑期獲英特爾杯大學生電子設計競賽嵌入式系統(tǒng)專題邀請賽最高榮譽獎——“英特爾杯”獎。

在滿足大眾教育的背景下,為適應精英教育的需要和具有個人興趣愛好學生發(fā)展的需要,以學生參加品牌特色專業(yè)創(chuàng)新實驗、個性化實驗項目、SRTP大學生科研訓練計劃為載體,以研究型和創(chuàng)新型項目為主體,運用現(xiàn)代化信息平臺,突出學生創(chuàng)新能力和工程實踐能力培養(yǎng)的訓練基地,已經(jīng)成為一個發(fā)現(xiàn)、選拔和培養(yǎng)特色人才的溫床。同學們都取得了不同程度上創(chuàng)新性成果,不僅在各種大賽中獲獎,而且約1/3的本科生在不同級別的雜志上發(fā)表了學術論文。學院還出臺了鼓勵措施保證學生和老師的積極性,促進了創(chuàng)新人才脫穎而出。如在推薦免試研究生中將專業(yè)學科競賽作為評價學生的重要組成部分;在研究生復試中,加大學生創(chuàng)新能力考核的比重。

3培養(yǎng)造就教學創(chuàng)新團隊

高等學校擔負著培養(yǎng)和造就高素質創(chuàng)造性人才的歷史使命,建立創(chuàng)新機制、培養(yǎng)創(chuàng)新人才是擺在高校面前的一項迫切任務。而一支高素質、新思維、專業(yè)化的教學創(chuàng)新團隊是培養(yǎng)國家創(chuàng)新體系下杰出創(chuàng)新型人才的關鍵。因此,我們注重進行教育理念的改革,探索有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育模式,強化創(chuàng)新型教育的教學團隊建設,2008年本計算機學科教學團隊被評為西南交通大學校級教學團隊。我們的建設體會可歸納為:

(1) 科研與教學相長,成果與人才共進。40多年的專業(yè)建設經(jīng)驗表明:凡是科研成果明顯的專業(yè)往往對相關專業(yè)的教學起到重大的促進作用;反過來,教學實踐與教改活動研究工作提出新的課題,促進科研新思維。事實上,本教學團隊的“計算機原理”、“計算機網(wǎng)絡”及“操作系統(tǒng)”三項省級精品課程的建設都得益于相關的研究與開發(fā)工作;另一方面,科研隊伍的培養(yǎng)也為教師隊伍素質的提高奠定了基礎。近年來,本教學團隊圍繞承擔的國家和省部級各類重大的科研項目的研究成果,為年輕教師、研究生和本科生開設了“前沿技術”課程與講座,鼓勵和吸引青年教師參與前沿科研活動,使中青年教師已經(jīng)成為科研與教學上的生力軍,在國際國內發(fā)表了近百篇論文。

(2) 探索有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的考評制度。創(chuàng)新人才培養(yǎng)任務的具體承擔者是教師,師資隊伍的科技創(chuàng)新能力和水平、創(chuàng)新意識和素質,教師對人才培養(yǎng)工作的興趣、關注和重視的程度,直接決定著教師培養(yǎng)創(chuàng)新人才的實際能力。為適應創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要,我院在考核教師隊伍采用了聘任合同制,合同中明確雙方的責、權、利,每年針對合同界定的教師責任(科研、論文、教學、學生指導等)進行考核,對教學效果好的教師給予優(yōu)先聘用、提高待遇和獎勵等優(yōu)惠政策;對教學效果不夠理想的教師則給予緩聘警告、降低其崗位級別等處罰,并督促請其盡快進修、以提高教學水平;對那些講課效果差、學生反映強烈的教師,則一律不予聘用。明確規(guī)定教授每年至少為本科生開設一門課程,每學期至少聽相關專業(yè)教師講課一次,對學生在各種競賽中獲獎的指導教師進行獎勵和表彰。實踐表明:采用適應創(chuàng)新能力培養(yǎng)的考核與評估方法,能引導和激勵教師更好地以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為己任,積極承擔各項創(chuàng)新設計和競賽項目的指導工作。

(3) 加強實踐鍛煉,培養(yǎng)一批優(yōu)秀青年骨干教師。為了加強對青年教師的培養(yǎng),鼓勵教師在職攻讀博士學位,希望通過博士研究生階段的創(chuàng)新學習和研究過程來提高教師的創(chuàng)新能力。在加強對青年教師的教學培訓方面,充分發(fā)揮知名專家、教授的作用,對青年教師進行傳、幫、帶,進行教學能力與素質的培養(yǎng),堅持新教師試講制度,組織青年教師講課競賽,督導組對教師課件質量和教學效果定期檢查,還配備導師對教學骨干進行重點培養(yǎng)等。實踐環(huán)節(jié)是計算機科學與技術專業(yè)本科階段非常重要的環(huán)節(jié),配合創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地建設,鼓勵青年教師多承擔實驗教學任務,指導各類創(chuàng)新實踐項目,特別是新任青年教師必須到實驗室工作鍛煉一年。通過教學內容更新、啟發(fā)式教學方法、研究型教學改革、教學效果考核等環(huán)節(jié)的訓練,一批青年骨干教師脫穎而出。

4結束語

綜上所述,在國家創(chuàng)新體系下,高校培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才是指具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的人才,是具有遠大抱負和國際視野、基礎厚、業(yè)務強、素質高,具有創(chuàng)新精神和實踐能力的棟梁之材。我們近年來的探索和實踐表明:科學的人才培養(yǎng)計劃、強化創(chuàng)新實踐環(huán)境和高素質教學團隊這三大舉措對于培養(yǎng)創(chuàng)新人才是一種成功的嘗試。我們的畢業(yè)生以其扎實的專業(yè)知識和創(chuàng)新思維,良好的專業(yè)技能和綜合素質,深受用人單位的歡迎,在業(yè)內形成了良好的品牌效應。我們要繼續(xù)進行教育理念的改革,深化創(chuàng)新人才的培養(yǎng),探索有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育模式,為國家培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。

參考文獻:

[1] 方勇,李志仁. 高等教育與國家創(chuàng)新體系[M]. 重慶:西南師范大學出版社,2006:97-100.

[2] 中國計算機科學與技術學科教程研究組. 中國計算機科學與技術學科教程2002[M]. 北京:清華大學出版社,2002.

[3] 西南交通大學信息科學與技術學院. 2007年度西南交通大學信息科學與技術學院創(chuàng)新實驗成果匯編[M]. 成都:西南交通大學,2007.

[4] 周興社,樊曉椏. 創(chuàng)新型計算機人才培養(yǎng)的探索與實踐[J]. 計算機教育,2007(3):10-11.

[5] 黃德寬. 創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要制度保障[J]. 中國高等教育,2006(20):17-19.