深化實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才

張益嘉，林鴻飛，王 健

深化實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才

張益嘉，林鴻飛，王 健

（大連理工大學(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)部，遼寧 大連 116023）

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是高等院校工科專業(yè)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力具有極其重要的作用。文中針對(duì)培養(yǎng)高質(zhì)量計(jì)算機(jī)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，介紹了大連理工大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院深化計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的探索和實(shí)踐。為我國工科院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了一定的參考。

實(shí)踐教學(xué)；工程實(shí)踐能力；創(chuàng)新能力

我國高等工科教育規(guī)模龐大，劇不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國有工科專業(yè)的本科高校1 000余所，工科專業(yè)的在校本科生近400萬人［1］。但同時(shí)，我國高等工科教育人才培養(yǎng)整體質(zhì)量尚不高，在人才培養(yǎng)上普遍存在重理論、輕實(shí)踐的問題，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，不注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和激發(fā)［2］。高等工科教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力［3］，這要求進(jìn)一步強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的作用。大連理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院創(chuàng)建于1974年，按照ESI國際學(xué)科評(píng)價(jià)權(quán)威機(jī)構(gòu)的國際評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本學(xué)科2009年進(jìn)入世界計(jì)算機(jī)學(xué)科排名1的行列。在學(xué)院40年發(fā)展進(jìn)程中，一直注重專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。特別是近年來，我院以學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐體系的建設(shè)，從優(yōu)化專業(yè)實(shí)踐課程體系、改革實(shí)踐教學(xué)方法、加強(qiáng)校企合作、普及科技創(chuàng)新活動(dòng)等方面，研究和探索了培養(yǎng)高質(zhì)量工程創(chuàng)新人才的途徑，取得了很好的教學(xué)效果。

1 優(yōu)化專業(yè)實(shí)踐課程體系

專業(yè)實(shí)踐課程體系的建設(shè)對(duì)于高質(zhì)量創(chuàng)新人才的培養(yǎng)意義重大，在計(jì)算機(jī)專業(yè)工程認(rèn)證工作的推動(dòng)下［4］，我院廣泛開展了國內(nèi)外計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的調(diào)研分析。我們先后走訪了北京工業(yè)大學(xué)、北京交通大學(xué)和清華大學(xué)，與這些院校的相關(guān)教學(xué)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了座談，聽取了他們對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程建設(shè)方面的思路和經(jīng)驗(yàn)介紹。同時(shí)，我們對(duì)國內(nèi)外一些著名高校進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)調(diào)研，考察了美國斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)伯克利分校、伊利諾依大學(xué)香檳分校和加拿大滑鐵盧大學(xué)等國外5所高校以及上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和武漢大學(xué)等國內(nèi)4所高校的專業(yè)課程設(shè)置方案。最終，按照教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)最新制定的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐規(guī)范，我們制定了最新的專業(yè)培養(yǎng)方案，結(jié)合專業(yè)的技術(shù)發(fā)展，重點(diǎn)優(yōu)化了專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，大幅度增加了專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)，如圖1所示。我們提出并實(shí)施在四年學(xué)習(xí)中持續(xù)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)而帶動(dòng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力大幅提升的教學(xué)理念，并在不同學(xué)習(xí)階段和不同的學(xué)期開展了“多層次”的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)［5］：（1）實(shí)驗(yàn)課程：為相關(guān)理論課程開設(shè)了必修的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)以及選修的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)；（2）課程設(shè)計(jì)：必修的軟件工程課程設(shè)計(jì)、編譯原理課程設(shè)計(jì)以及程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練；（3）生產(chǎn)實(shí)習(xí)：必修的校內(nèi)硬件實(shí)習(xí)、校內(nèi)軟件實(shí)習(xí)和校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)。

圖1 計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系

2 實(shí)踐教學(xué)方法改革

在加強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的同時(shí)，要根據(jù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，真正體現(xiàn)“以任務(wù)為主線，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，突出學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)普遍內(nèi)容多、難度大，對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力要求高。針對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，一方面，因材施教，將實(shí)習(xí)項(xiàng)目分為基本項(xiàng)目和擴(kuò)展項(xiàng)目，合理安排驗(yàn)證性實(shí)習(xí)內(nèi)容、綜合性實(shí)習(xí)內(nèi)容和創(chuàng)新性實(shí)習(xí)內(nèi)容的比例。另一方面，采用啟發(fā)式實(shí)踐教學(xué)方法，從培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣入手，重在培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［6－7］。在遇到問題時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手解決，必要時(shí)教師和學(xué)生一起討論分析，通過這種方式學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題理解更加透徹，印象也更深。此外，學(xué)院定期組織專業(yè)實(shí)踐指導(dǎo)教師進(jìn)行教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，提高指導(dǎo)教師的實(shí)踐教學(xué)水平。

為了強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中要求學(xué)生以組為單位去完成，學(xué)生可以自行組隊(duì)搭配，并進(jìn)行合理分工［8］。在此過程中，學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)如何通過溝通、交流去解決任務(wù)中的問題，如何通過協(xié)同合作來完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)項(xiàng)目，使學(xué)生畢業(yè)后能更好的適應(yīng)實(shí)際的工作環(huán)境。

3 加強(qiáng)校企合作

近年來，我院依托大連軟件園的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，與東軟集團(tuán)、浪潮集團(tuán)、華信集團(tuán)等國內(nèi)著名軟件企業(yè)進(jìn)行深入合作，簽訂協(xié)議建立長期穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地。相比于校內(nèi)的硬件、軟件實(shí)習(xí)，校外實(shí)習(xí)能夠讓學(xué)生更真切的了解目前軟件開發(fā)的整體流程、使用的主流技術(shù)等，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐能力。校企合作培養(yǎng)的另一種方式是學(xué)生到企業(yè)中“真刀真槍”做畢業(yè)設(shè)計(jì)，由企業(yè)安排工程師作為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)指導(dǎo)教師，參與實(shí)際的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和研發(fā)。這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)真正結(jié)合了工程實(shí)際，對(duì)學(xué)生綜合分析問題和解決問題能力的提高起到了很好的作用。

同時(shí)，我們積極與淘寶等國內(nèi)著名IT企業(yè)合作建立學(xué)生創(chuàng)新基地，學(xué)院兩次專程去杭州的淘寶網(wǎng)總部討論合作事宜，并于2010年成立了大工淘寶俱樂部。學(xué)生在俱樂部里感受淘寶的文化、學(xué)習(xí)淘寶的技術(shù)。學(xué)院相關(guān)的教師、博士生以及第一線的淘寶技術(shù)專家會(huì)定期的為學(xué)生開設(shè)專題講座，包括JAVA開發(fā)專題、網(wǎng)頁制作專題、搜索引擎專題等，極大地開闊了學(xué)生的視野。

4 普及科技創(chuàng)新活動(dòng)

科技創(chuàng)新活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的有效途徑［9－10］。我們積極拓展學(xué)生科技發(fā)展空間，以學(xué)校創(chuàng)新院和創(chuàng)新實(shí)踐基地為載體，建立學(xué)生創(chuàng)新能力展示平臺(tái)。指導(dǎo)教師是科技創(chuàng)新活動(dòng)的核心保障，他們對(duì)學(xué)生們進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、面對(duì)面的專業(yè)指導(dǎo)，不但和學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，而且根據(jù)選題需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣。指導(dǎo)教師還將最新的科研成果融入到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，使學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中面對(duì)的不單是一個(gè)虛擬的課題而是一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目。通過開展豐富多彩的科技創(chuàng)新活動(dòng)，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力整體大幅度提高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近三年來，共124名學(xué)生有大學(xué)生創(chuàng)新基地的學(xué)習(xí)經(jīng)歷；75名學(xué)生參加校企定制班；43名同學(xué)擔(dān)任科研助手工作；獲得國家級(jí)、省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)20余項(xiàng)；多人論文在EI、SCI國際期刊上發(fā)表；申請(qǐng)專利10余項(xiàng)。

5 結(jié)束語

本文結(jié)合我們多年計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才出發(fā)，探討了實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)方法改革等方面所做的一些探索和實(shí)踐。其中專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃調(diào)整、專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方法改革、加強(qiáng)校企合作、普及科技創(chuàng)新活動(dòng)都已經(jīng)在實(shí)際教學(xué)過程中得到了實(shí)踐，有效提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)了學(xué)生對(duì)于專業(yè)技能學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)新精神，同時(shí)也促使教師積累更豐富更全面的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從整體上提高了專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。

［1］黃紹平，李靖.創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，培養(yǎng)高質(zhì)量工程人才［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29（1）：18－20.

［2］陳新艷，張安富.德國工程師培養(yǎng)模式及借鑒價(jià)值［J］.理論月刊，2008，10（10）：166－168.

［3］查建中.面向經(jīng)濟(jì)全球化的工程教育改革戰(zhàn)略——產(chǎn)學(xué)合作與國際化［J］.高等工程教育研究，2008（1）：21－27.

［4］蔣宗禮.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的認(rèn)證與改革［J］.計(jì)算機(jī)教育，2010，8（1）：7－11.

［5］張洪田.構(gòu)建開放式實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的探索與實(shí)踐［J］.中國大學(xué)教育，2011（8）：73－76.

［6］陳傳堯.啟發(fā)式教學(xué)與創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)［J］.高等教育研究，1998，19（5）：62－64.

［7］于微波，黃艷秋.以激發(fā)教育為核心的生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)模式研究與實(shí)踐［J］.長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：高教研究版，2011，32（3）：24－25.

［8］李寧，宋薇，庫少平.項(xiàng)目化嵌入式教學(xué)方法研究［J］.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010，10（2）：5－8.

［9］周錦蘭，王宏，聶進(jìn).多層次大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（4）：16－21.

［10］鳳啟龍.大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新活動(dòng)體系建設(shè)探析［J］.高等教育研究，2009，30（3）：96－99.

Research and Exploration of Computer Practical Teaching System Construction

ZHANG Yijia，LIN Hongfei，WANG Jian
（School of Electronic Information and Electrical Engineering，Dalian University of Technology，Dalian 116023，China）

Practical teaching is a considerable partof higher education engineering course，which plays a crucially important role in the improving of students engineering practice and innovative ability.In this paper，we aim at cultivating high－level computer innovation talents，align with our experience of building practical teaching system，and describe the exploration and practice for deepening computer practical teaching reform.This paper provides some references for innovation talents cultivation of engineering colleges.

practical teaching；engineering practice ability；innovative ability

G40－012；G642.42

A

10.3969/j.issn.1672－4550.2014.05.060

2013－12－29

張益嘉（1979－），男，碩士，工程師，大連理工大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任，研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、生物信息學(xué)。