工程教育理念下計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革探索與實(shí)踐

姚亦飛，于繁華，李曉寧

(長(zhǎng)春師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032)

習(xí)近平同志在黨的十九大報(bào)告中指出：創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。將培養(yǎng)目標(biāo)定位于提高應(yīng)用型人才的創(chuàng)新能力，將先進(jìn)的工程教育理念引入到教學(xué)工作中來(lái)，是實(shí)現(xiàn)高等教育服務(wù)社會(huì)職能、提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的有效途徑，同時(shí)也能在一定程度上解決人才培養(yǎng)與社會(huì)需求相脫節(jié)的問(wèn)題。鑒于此，課題組構(gòu)建并逐步完善了“螺旋上升、四相推進(jìn)”方案，基于“在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的思想對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)施了一系列改革，在提升學(xué)生創(chuàng)新能力方面取得了顯著成效。

1 計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來(lái)，以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能將信息產(chǎn)業(yè)推向了高峰，整個(gè)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的需求也在不斷增大。持續(xù)發(fā)展的教育規(guī)模向社會(huì)輸送了大量面臨就業(yè)的學(xué)生。然而，根據(jù)麥克斯研究院對(duì)中國(guó)大學(xué)生就業(yè)情況的調(diào)研，應(yīng)屆畢業(yè)生找不到專(zhuān)業(yè)崗位與企業(yè)找不到合適人才的“兩難”矛盾依然存在并日漸尖銳。與高校計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)與社會(huì)需求脫節(jié),計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制存在短板，使學(xué)生的主體地位喪失。因此，對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的教育教學(xué)改革是實(shí)現(xiàn)以提高質(zhì)量為主的“內(nèi)涵式發(fā)展”的必經(jīng)之路。

工程教育理念是近年來(lái)在世界范圍內(nèi)飛速發(fā)展的先進(jìn)理念，美國(guó)實(shí)施了多種基于工程教育的改革項(xiàng)目。美國(guó)工程院、美國(guó)自然基金、美國(guó)工程教育學(xué)會(huì)和許多地區(qū)教育組織和高等院校開(kāi)展了各類(lèi)相關(guān)的教育改革，旨在提升學(xué)生的知識(shí)、技能和態(tài)度，培養(yǎng)工業(yè)界和社會(huì)需要的工程創(chuàng)新人才。我國(guó)教育部出臺(tái)了質(zhì)量工程、工程認(rèn)證和卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃等，來(lái)加強(qiáng)工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

CDIO(構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作)工程教育改革探索以“學(xué)”為中心的方法改革，建立更加面向需求的課程體系，強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)，在世界范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、機(jī)械電子工程、信息管理等專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。課題組以CDIO工程教育思想為指導(dǎo)，明確人才培養(yǎng)類(lèi)型，科學(xué)把握目標(biāo)定位，與實(shí)際辦學(xué)情況相結(jié)合，探索促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的改革之路。

2 教學(xué)改革方案解析

為貫徹工程教育理念、打造產(chǎn)教研結(jié)合的學(xué)習(xí)氛圍、培養(yǎng)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，課題組以“校內(nèi)實(shí)訓(xùn)+企業(yè)實(shí)習(xí)+學(xué)科競(jìng)賽+創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”為核心構(gòu)建了“螺旋上升、四相推進(jìn)”方案，突出了學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生“在實(shí)踐中創(chuàng)新”。

2.1 含義

“螺旋上升”指“四維八面一中心”的立體化提升軌跡，即以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為中心，關(guān)注獨(dú)立思考能力、自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力四個(gè)方面的綜合提高。為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，著力于整體教學(xué)水平的提高，包括教學(xué)方案的修訂、教學(xué)目標(biāo)的更新、課程體系的創(chuàng)建、產(chǎn)教協(xié)同育人環(huán)境的打造、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的改造、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組建、教學(xué)方法的創(chuàng)新和教師工程資質(zhì)的提高。以上改革內(nèi)容互相配合，相互促進(jìn)，將工程教育理念融會(huì)其內(nèi)，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫通始終，促進(jìn)整體教學(xué)效果穩(wěn)步提升。

“四相推進(jìn)”指“在實(shí)踐中創(chuàng)新”的具體途徑，包括：(1)打造“多準(zhǔn)入、高耦合”、自由、開(kāi)放的實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)境，加強(qiáng)示范中心建設(shè)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，構(gòu)建優(yōu)良實(shí)驗(yàn)環(huán)境。圍繞校內(nèi)實(shí)訓(xùn)改革課堂教學(xué)過(guò)程，以項(xiàng)目為引導(dǎo)、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐的綜合能力；(2)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)與教育的深度融合，將產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)引入校園，同時(shí)將學(xué)生帶入產(chǎn)業(yè)氛圍，讓學(xué)生的綜合素質(zhì)在企業(yè)實(shí)習(xí)中得到充分的鍛煉；(3)通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力，配備專(zhuān)任教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生申請(qǐng)創(chuàng)新基金、參加各類(lèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和撰寫(xiě)論文；(4)圍繞熱點(diǎn)技術(shù)組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展連續(xù)性的創(chuàng)新和實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

2.2 實(shí)施方案

基于工程教育理念建立立體化的理論和實(shí)踐教學(xué)體系，為學(xué)生提供不斷上升的動(dòng)力和渠道，充分發(fā)揮校內(nèi)實(shí)訓(xùn)、企業(yè)實(shí)習(xí)、學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的吸引力和影響力，強(qiáng)化實(shí)踐,鼓勵(lì)創(chuàng)新，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

(1)推行“金手指”工程，打造多層次實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)。以“校內(nèi)實(shí)訓(xùn)+企業(yè)實(shí)習(xí)+學(xué)科競(jìng)賽+創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”為主線(xiàn)開(kāi)展進(jìn)階式實(shí)踐教學(xué)，適應(yīng)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和實(shí)踐能力，分別在每學(xué)年末安排編程實(shí)踐、技能實(shí)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的“金手指工程”,促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的提高。

(2)整體布局,多元銜接，實(shí)現(xiàn)校企協(xié)作的深度融合。以供給產(chǎn)業(yè)需求、實(shí)現(xiàn)教育與產(chǎn)業(yè)對(duì)接，為社會(huì)輸送優(yōu)秀人才為目標(biāo)，以社會(huì)崗位實(shí)際需求改建課程體系；以產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目課程化引領(lǐng)課程建設(shè)；以工程項(xiàng)目的完成過(guò)程及效果為主要評(píng)價(jià)手段，通過(guò)校企協(xié)作的深度融合強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。

圖1 課程設(shè)計(jì)一體化理念圖

(3)促建試點(diǎn)課程，鼓勵(lì)教學(xué)創(chuàng)新，帶動(dòng)全體教師參與教學(xué)改革。以“數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)”“軟件工程”“嵌入式基礎(chǔ)”系列課程為試點(diǎn)，撰寫(xiě)教材、創(chuàng)建精品課，并鼓勵(lì)教師進(jìn)行教學(xué)方法等方面的改革，推行課堂教育與線(xiàn)上教育同步進(jìn)行。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的科學(xué)思維，從而促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新活動(dòng)的開(kāi)展。

2.3 具體措施

圍繞“螺旋上升、四相推進(jìn)”，課題組在以下方面作出探索和努力。

2.3.1 適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，優(yōu)化專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)

以產(chǎn)業(yè)化需求為導(dǎo)向，統(tǒng)一規(guī)劃專(zhuān)業(yè)課程結(jié)構(gòu)，剔除過(guò)時(shí)內(nèi)容,加強(qiáng)前后銜接,確定適合時(shí)代發(fā)展的課程內(nèi)容。在課程的設(shè)計(jì)方面采用了如圖1的一體化設(shè)計(jì)理念。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案(2016版)明確以培養(yǎng)學(xué)生“具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”為目標(biāo)，以“接受科學(xué)方法的專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，具備主動(dòng)學(xué)習(xí)和一定的創(chuàng)新性思維能力”為要求,強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

依據(jù)行業(yè)發(fā)展調(diào)整專(zhuān)業(yè)方向課程模塊，由原來(lái)的基于安卓應(yīng)用開(kāi)發(fā)系列、嵌入式系列、網(wǎng)絡(luò)系列、數(shù)字媒體系列，修訂為大數(shù)據(jù)分析方向、物聯(lián)網(wǎng)方向、軟件工程方向、網(wǎng)絡(luò)信息安全方向。開(kāi)設(shè)“大數(shù)據(jù)分析技術(shù)”“智慧城市”等專(zhuān)業(yè)課程，調(diào)整培養(yǎng)方案中設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)由204學(xué)時(shí)提高至266學(xué)時(shí)，占實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)比率約為30%。

2.3.2 改革課程體系，推行“金手指”工程

結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為中心，減少被動(dòng)授課內(nèi)容，增加自學(xué)內(nèi)容，增加動(dòng)手實(shí)踐內(nèi)容，加強(qiáng)基本概念、基本原理的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的宏觀工程素質(zhì)和能力。在專(zhuān)業(yè)課體系化后能夠更加清晰地關(guān)注各門(mén)課程之間的聯(lián)系以及每門(mén)課對(duì)應(yīng)的工程能力培養(yǎng)(圖2)。表1為計(jì)算機(jī)學(xué)科專(zhuān)業(yè)主干課程及實(shí)踐項(xiàng)目的學(xué)時(shí)安排與教學(xué)學(xué)期的對(duì)應(yīng)表，既滿(mǎn)足了課程的先修知識(shí)要求，同時(shí)也符合專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)難度遞增的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)“理論→實(shí)踐→總結(jié)→指導(dǎo)→再實(shí)踐→提升”。

圖2 課程設(shè)置與能力培養(yǎng)對(duì)應(yīng)圖

在調(diào)整教學(xué)計(jì)劃的同時(shí)，課題組提出了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的“金手指”工程項(xiàng)目，著重在教學(xué)過(guò)程的特殊階段通過(guò)教師“點(diǎn)金”的方式促進(jìn)學(xué)生能力的提升，同時(shí)也飽含了對(duì)學(xué)生將來(lái)就業(yè)后用高“含金量”的雙手通過(guò)計(jì)算機(jī)緊跟世界先進(jìn)技術(shù)、為祖國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)力量的期望。

表1 主干課程與項(xiàng)目學(xué)時(shí)分配表

金手指項(xiàng)目工程分為三個(gè)階段。

第一階段與單門(mén)課程的模塊化層級(jí)相呼應(yīng)。以試點(diǎn)課程“嵌入式基礎(chǔ)”為例，圖3以魚(yú)骨圖的方式展示了該課程“金手指”項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)組成。通過(guò)三級(jí)項(xiàng)目、二級(jí)項(xiàng)目的模塊化實(shí)踐，讓學(xué)生經(jīng)歷完整的“定時(shí)供電插座”開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)逐級(jí)的“點(diǎn)金”使學(xué)生融會(huì)貫通，消化理論知識(shí),形成實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深入理解和掌握嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

圖3 “嵌入式基礎(chǔ)”課程“金手指”魚(yú)骨圖

第二階段與課程群建設(shè)相呼應(yīng)?！俺绦蛟O(shè)計(jì)基礎(chǔ)”“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“算法設(shè)計(jì)與分析”等課程構(gòu)成了重點(diǎn)建設(shè)的課程群。這些課程既相互配合,又各有側(cè)重；既能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)軟件能力的系統(tǒng)化培養(yǎng)，也能夠拓寬到軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，形成螺旋上升的培養(yǎng)路徑。圖4以“指針”系列知識(shí)點(diǎn)為例展示了核心課程間的遞進(jìn)式層次教學(xué)呼應(yīng)，并通過(guò)教師在關(guān)鍵時(shí)刻的逐級(jí)“點(diǎn)金”來(lái)提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。在第一學(xué)期學(xué)習(xí)“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”時(shí)，學(xué)生將被告知“指針”這一知識(shí)點(diǎn)將來(lái)會(huì)在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中被用來(lái)構(gòu)建“鏈表”，并通過(guò)教師指導(dǎo)下的實(shí)踐上機(jī)練習(xí)進(jìn)行初步體會(huì)。第三學(xué)期的“數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)”承前啟后，將“指針”構(gòu)建的“鏈表”進(jìn)一步搭建成“二叉樹(shù)”，并奠定如下基礎(chǔ)：“二叉樹(shù)”能夠在后續(xù)的“算法設(shè)計(jì)與分析”課程中完成“查找與排序”。第六學(xué)期的“算法設(shè)計(jì)與分析”課程將該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步抽象和提煉，通過(guò)編制具有特定功能的系統(tǒng)片段提升學(xué)生應(yīng)用知識(shí)和解決問(wèn)題的能力。最終，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)通常要求學(xué)生具備獨(dú)立制作小型應(yīng)用軟件的能力，而查找與排序是最基本的功能之一。通過(guò)這樣的安排，學(xué)生能夠體會(huì)教學(xué)設(shè)置中的逐層“點(diǎn)金”，將理論知識(shí)逐步升華，幫助學(xué)生獲得分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并最終提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

第二階段的“點(diǎn)金”還體現(xiàn)在每學(xué)年的實(shí)踐項(xiàng)目安排上，將該學(xué)年學(xué)生所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，設(shè)置多項(xiàng)綜合鍛煉題目，由學(xué)生根據(jù)興趣和能力自行選擇題目。學(xué)年度實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)置力求涵蓋前一年度所學(xué)技能，并融會(huì)該學(xué)年的新知識(shí)，適當(dāng)提升，實(shí)現(xiàn)真正的“點(diǎn)金”。

第三階段的點(diǎn)金項(xiàng)目由專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)組成。專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教育中非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是社會(huì)實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程。由學(xué)生與老師雙向選擇敲定最終選題，并通過(guò)開(kāi)題報(bào)告、中期報(bào)告、畢業(yè)答辯三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)逐步提高學(xué)生的查閱資料能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、溝通能力等。畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)近一年時(shí)間，要求指導(dǎo)教師不拘一格、因材施教、隨問(wèn)隨教，以豐富的學(xué)識(shí)與耐心細(xì)致的交流實(shí)現(xiàn)點(diǎn)金過(guò)程最后階段的鑄造。

圖4 遞進(jìn)式層次教學(xué)示意圖

2.3.3 深化校企協(xié)作，創(chuàng)建協(xié)同育人環(huán)境

(1)加強(qiáng)院內(nèi)、外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。通過(guò)示范中心的建設(shè)，加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理；同時(shí)拓寬與企業(yè)合作的渠道，建立能滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)需要的相對(duì)穩(wěn)定的院外實(shí)習(xí)基地。目前，與北京慧科、北京尚觀科技、北京甲骨文WDP、中軟國(guó)際、大連東軟、大連華信新技術(shù)有限公司、吉林盛世科技有限公司、青島銳聘、長(zhǎng)春金橋科技有限公司等企業(yè)合作,建立校外實(shí)習(xí)基地16個(gè)，并與省內(nèi)外30余家企業(yè)建立了咨詢(xún)與合作關(guān)系，為提供行業(yè)素質(zhì)的系統(tǒng)培養(yǎng)和營(yíng)造工程實(shí)踐環(huán)境提供了保障。

(2)堅(jiān)持把教學(xué)工作與企業(yè)需求結(jié)合起來(lái)，組織相關(guān)教師認(rèn)真學(xué)習(xí)、深入調(diào)研、準(zhǔn)確定位，著力解決實(shí)踐動(dòng)手方面存在的突出問(wèn)題。鼓勵(lì)教師參加工程實(shí)踐，充分發(fā)揮“雙師型”教師的作用，以教師工程能力的提高帶動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的提高。包括：①要求骨干教師承擔(dān)工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)工作，保持與企事業(yè)之間的緊密聯(lián)系，多參加教育和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，開(kāi)闊視野，豐富知識(shí)，促進(jìn)教學(xué)水平的提高，保證教師擁有先進(jìn)的教學(xué)理念。周期性組織教學(xué)團(tuán)隊(duì)討論教學(xué)、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題，研討教學(xué)與科研的先進(jìn)方法，促使教學(xué)、科研能力的提高。②鼓勵(lì)教師走入工業(yè)界，與產(chǎn)業(yè)界的工程師在科研和教學(xué)等方面進(jìn)行多角度合作，繼而將實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程貫穿到教學(xué)工作中。③把工程經(jīng)驗(yàn)作為聘用和提升教師的考量條件，鼓勵(lì)教師成為學(xué)生心目中的工程師榜樣。目前，計(jì)算機(jī)學(xué)院共有3名雙師型教師，另有9名實(shí)踐型碩士研究生導(dǎo)師。

2.3.4 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建優(yōu)良實(shí)驗(yàn)環(huán)境

(1)探索有利于學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。通過(guò)“校內(nèi)實(shí)訓(xùn)+企業(yè)實(shí)習(xí)+學(xué)科競(jìng)賽+創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”將培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力落到實(shí)處。確立“以技能培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以工程能力培養(yǎng)為核心”的實(shí)踐體系建設(shè)指導(dǎo)方針，實(shí)現(xiàn)從課堂學(xué)習(xí)到專(zhuān)題技能實(shí)訓(xùn)、從項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)到工程能力實(shí)訓(xùn)、從企業(yè)實(shí)習(xí)到社會(huì)拓展能力訓(xùn)練、從創(chuàng)新能力訓(xùn)練到研發(fā)實(shí)踐的有效過(guò)渡。

第一，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)搭建教學(xué)過(guò)程，在達(dá)到基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)要求的前提下，讓學(xué)生在實(shí)踐學(xué)習(xí)中逐步提高自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力。將課程知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程融入到特定的項(xiàng)目中，并在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中設(shè)置一些難題，通過(guò)難題的解決給學(xué)生提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和克服困難的勇氣。同時(shí)，在項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中加深了對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解程度，提高了知識(shí)的運(yùn)用能力。

第二，在2016版人才培養(yǎng)方案中，從大二開(kāi)始，學(xué)生每學(xué)期進(jìn)行2周共計(jì)60學(xué)時(shí)的專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)。以東軟、華信、甲骨文等合作企業(yè)的課程、案例、工程師隊(duì)伍以及成熟的教育培訓(xùn)模式，對(duì)應(yīng)屆畢業(yè)生進(jìn)行階段性技能強(qiáng)化和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。同時(shí)，設(shè)立定向的培養(yǎng)課程體系，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)共建合作，以期培養(yǎng)質(zhì)量更高、專(zhuān)業(yè)更對(duì)口的畢業(yè)生，實(shí)現(xiàn)“畢業(yè)第一天即創(chuàng)造價(jià)值”的目標(biāo)。

第三，積極開(kāi)展有意義的“第二課堂”，鼓勵(lì)學(xué)生參加創(chuàng)新項(xiàng)目的研究和各類(lèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，為學(xué)生提供科技競(jìng)賽渠道，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。學(xué)院配備專(zhuān)任教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生申請(qǐng)創(chuàng)新基金、參加各類(lèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和撰寫(xiě)論文，2010-2016年在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中屢獲佳績(jī)。成功申請(qǐng)了多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省級(jí)、校級(jí)的大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃和創(chuàng)新基金項(xiàng)目，發(fā)表了多篇論文。通過(guò)參加電子設(shè)計(jì)大賽，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

第四，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是最具項(xiàng)目特性的教學(xué)形式，現(xiàn)已組建的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在開(kāi)展連續(xù)性創(chuàng)新和實(shí)踐活動(dòng)中取得了一系列的成果，并在各級(jí)別比賽獲得了佳績(jī)。在創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中學(xué)生們自發(fā)地培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)能力，除學(xué)習(xí)許多不在課堂教學(xué)范圍內(nèi)的內(nèi)容之外，還提倡多學(xué)科之間的融合，培養(yǎng)學(xué)生的好奇心及終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造力。

(2)改善教學(xué)條件，構(gòu)建優(yōu)良實(shí)驗(yàn)環(huán)境，盡最大可能為學(xué)生創(chuàng)造最好的實(shí)踐環(huán)境。

學(xué)校按學(xué)院的發(fā)展及學(xué)科建設(shè)的要求，劃撥專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于更新和增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備。近五年，先后投入1700余萬(wàn)元，通過(guò)合理選購(gòu)和精心維護(hù)，滿(mǎn)足教學(xué)要求并保證實(shí)驗(yàn)課正常進(jìn)行。目前，各實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器設(shè)備配置齊全，中心共有儀器設(shè)備2600余件，固定資產(chǎn)總值1890余萬(wàn)元。中心所有設(shè)備全天對(duì)學(xué)生全面開(kāi)放，出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)維修，設(shè)備更新率達(dá)60%，設(shè)備的利用率達(dá)100%,常規(guī)儀器設(shè)備完好率100%。同時(shí)，部分實(shí)驗(yàn)室配備了專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師，學(xué)生們?cè)谡Ｉ险n時(shí)間之外可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)自己感興趣的課題。

目前，學(xué)院現(xiàn)有軟件開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室、圖形圖像實(shí)驗(yàn)室、電子商務(wù)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程及網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)通信實(shí)驗(yàn)室、嵌入式實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室等11個(gè)專(zhuān)業(yè)方向?qū)嶒?yàn)室，14個(gè)教學(xué)機(jī)房，中心用房面積約2800余平方米，實(shí)驗(yàn)設(shè)備2650件(套)，其中大型儀器設(shè)備22套。固定資產(chǎn)達(dá)1890余萬(wàn)元，可開(kāi)出實(shí)驗(yàn)290余項(xiàng)，可同時(shí)承接計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的24個(gè)班1200余名學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)和全校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)公共課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2.3.5 促建試點(diǎn)課程，創(chuàng)新教學(xué)方法

(1)促建試點(diǎn)課程，推進(jìn)“質(zhì)量工程”項(xiàng)目，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。以專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課為重心，推進(jìn)質(zhì)量工程建設(shè)，創(chuàng)辦精品課，提高教學(xué)水平，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。從2008到2016年，先后建成“數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)”“嵌入式基礎(chǔ)”“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“C/C++程序設(shè)計(jì)”等十門(mén)省、校級(jí)精品、優(yōu)秀課程。教學(xué)質(zhì)量逐步提高，受到學(xué)生的一致好評(píng)。

(2)配合教學(xué)改革需要，有計(jì)劃地進(jìn)行教材建設(shè)。在教材建設(shè)方面，既要傳承經(jīng)典,又要具有啟發(fā)性和探索性，以項(xiàng)目為引導(dǎo),以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建能啟發(fā)學(xué)生計(jì)算思維和激發(fā)創(chuàng)造性思維的教材體系，包括多媒體、教學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)、MOOC等內(nèi)容，各有側(cè)重,自成系統(tǒng)，構(gòu)成相互配合的“立體”教材體系。近年來(lái)，共編寫(xiě)教材17部，其中“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材1部，“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材1部，省級(jí)教材15部。同時(shí)，在高校云課堂上線(xiàn)了多門(mén)課程，“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”與“計(jì)算機(jī)應(yīng)用”已經(jīng)開(kāi)始采用MOOC形式進(jìn)行授課。

(3)適應(yīng)學(xué)生特點(diǎn)，創(chuàng)新教學(xué)方法，提升教學(xué)效果。將案例法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、項(xiàng)目教學(xué)法等強(qiáng)調(diào)實(shí)踐與能力培養(yǎng)的新教學(xué)法引入到計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，結(jié)合本學(xué)院各年級(jí)學(xué)生不同的心理和認(rèn)知特點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)方法的創(chuàng)新運(yùn)用。針對(duì)“金手指”工程中不同層次的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃，將方法論與專(zhuān)業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握與靈活運(yùn)用。

2.3.6 改革考核機(jī)制，強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)控

(1)調(diào)整考核內(nèi)容和評(píng)價(jià)體系，強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)踐能力的考核，以此引導(dǎo)學(xué)生注重工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高實(shí)際動(dòng)手能力。第一，注重驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，改革現(xiàn)有的考核方式，引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)踐能力的提高。在課程的安排上，確保從大一到大四，上機(jī)考核不間斷。第二，在工程型課程中全面推行項(xiàng)目考核，將能力考核放在第一位。用能力促知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。在完成任務(wù)的同時(shí)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，在實(shí)踐類(lèi)課程中廣泛應(yīng)用成果展示與答辯相結(jié)合的考核方式。第三，對(duì)成績(jī)突出的拔尖學(xué)生，允許用競(jìng)賽成績(jī)和校外培訓(xùn)證書(shū)沖抵課程學(xué)分，并通過(guò)更加有效的方式進(jìn)行培養(yǎng)、考核和激勵(lì)。

(2)監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量,規(guī)范教學(xué)秩序，努力推動(dòng)教學(xué)評(píng)價(jià)形成良性反饋，增強(qiáng)教學(xué)工作的針對(duì)性和有效性。依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建學(xué)習(xí)信號(hào)系統(tǒng)，對(duì)教學(xué)過(guò)程中采集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，把原來(lái)人為完成的教學(xué)過(guò)程監(jiān)控、學(xué)習(xí)進(jìn)程控制、教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)反饋等學(xué)習(xí)行為轉(zhuǎn)換為基于大數(shù)據(jù)的信號(hào)系統(tǒng)輔助下的學(xué)習(xí)過(guò)程，提高教師的教學(xué)效率和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。

3 教學(xué)改革取得的成效

課題組基于“在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的思想，深化教育教學(xué)改革，不斷完善和創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，取得了一系列成效。

3.1 專(zhuān)業(yè)實(shí)力增強(qiáng)，辦學(xué)水平上升

課題組有計(jì)劃地進(jìn)行了教材建設(shè)和課程建設(shè)，同時(shí)加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提升了人才培養(yǎng)能力，增強(qiáng)了專(zhuān)業(yè)實(shí)力，獲得了社會(huì)的認(rèn)可。主編出版各級(jí)各類(lèi)教材17部，其中實(shí)驗(yàn)教材4部，普通高等教育國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材兩部(其中《Access基礎(chǔ)教程》目前累計(jì)出版并發(fā)行十萬(wàn)余冊(cè))，21世紀(jì)系列教材4部。先后獲得國(guó)家、省級(jí)財(cái)政專(zhuān)項(xiàng)資金(總計(jì)1890萬(wàn)元)，組建省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和實(shí)驗(yàn)室3個(gè)、校級(jí)實(shí)驗(yàn)室16個(gè)。擁有吉林省拔尖創(chuàng)新人才1人，吉林省新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)優(yōu)秀人才2人、春苗人才1人。建成省級(jí)精品課程2項(xiàng),省級(jí)優(yōu)秀課程2項(xiàng),校級(jí)精品課3項(xiàng),校級(jí)優(yōu)秀課3項(xiàng)。擁有吉林省優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)1個(gè)，吉林省卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目1個(gè)，校級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)1個(gè)。2010-2016年，共承擔(dān)教育部校企合作教研課題2項(xiàng)，吉林省教學(xué)研究課題12項(xiàng)，發(fā)表教學(xué)研究論文14篇。近年來(lái)，教師承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)家級(jí)項(xiàng)目共計(jì)1項(xiàng)，省、市項(xiàng)目14項(xiàng)，總經(jīng)費(fèi)150萬(wàn)元；獲得吉林省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果獎(jiǎng)2項(xiàng)；發(fā)表SCI論文7篇；獲授權(quán)專(zhuān)利20項(xiàng)。

3.2 示范作用明顯，獲得同行認(rèn)可

通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，形成了特有的教學(xué)風(fēng)格和學(xué)習(xí)氛圍，為提高計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)起到了重要的推動(dòng)作用。同時(shí)，積極將成功的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)傳遞給本校其他專(zhuān)業(yè)和高職相關(guān)專(zhuān)業(yè)，并率先在校級(jí)公共課教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用，取得了良好的效果。

基于工程教育理念培養(yǎng)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力的教學(xué)改革獲得了省內(nèi)外兄弟院校的認(rèn)可，認(rèn)為該改革成果為省屬地方院校計(jì)算機(jī)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了一個(gè)可資借鑒的范本。

3.3 綜合素質(zhì)提升，競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)異

自2010年起，積極培養(yǎng)和指導(dǎo)學(xué)生參加各類(lèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽及教師的科研課題，學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新能力大幅度提高。成功申報(bào)大創(chuàng)項(xiàng)目29項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)、省級(jí)16項(xiàng)；在大學(xué)生科技競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)20項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)10項(xiàng)；學(xué)生參與科研項(xiàng)目7項(xiàng)；參與發(fā)表科技論文4篇；考取全國(guó)信息技術(shù)職業(yè)證書(shū)(國(guó)家級(jí))及企業(yè)認(rèn)證37項(xiàng)。

3.4 個(gè)人能力提高，受到社會(huì)青睞

現(xiàn)已建成校內(nèi)實(shí)習(xí)基地5個(gè)，校外實(shí)習(xí)基地16個(gè)。同時(shí)，與省內(nèi)外30余家企業(yè)建立了合作關(guān)系，能夠提供工程實(shí)踐環(huán)境與行業(yè)能力素質(zhì)的系統(tǒng)培養(yǎng)，有效提高學(xué)生的實(shí)踐能力與專(zhuān)業(yè)職位的就業(yè)率,由此形成了與企事業(yè)單位的密切聯(lián)系，提升了用人單位的滿(mǎn)意度，特別是畢業(yè)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和職業(yè)道德普遍受到用人單位的歡迎和好評(píng)，使我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)在省內(nèi)企事業(yè)單位中具有了一定的知名度。

4 結(jié)語(yǔ)

“互聯(lián)網(wǎng)+”的高速發(fā)展，大眾創(chuàng)新、萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)的快速推進(jìn)，使計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的需求大幅提升。知識(shí)體系更新快、新技術(shù)層出不窮是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)必須面對(duì)的問(wèn)題。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，課題組引入工程教育理念，圍繞獨(dú)立思考能力、自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力四方面的綜合提升，著力于教學(xué)方案的修訂、教學(xué)目標(biāo)的更新、課程體系的創(chuàng)建、產(chǎn)教協(xié)同育人環(huán)境的打造、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的改造、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組建、教學(xué)方法的創(chuàng)新和教師工程資質(zhì)的提高，構(gòu)建以“校內(nèi)實(shí)訓(xùn)+企業(yè)實(shí)習(xí)+學(xué)科競(jìng)賽+創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”為主線(xiàn)的“螺旋上升、四相推進(jìn)”方案,突出了學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生“在實(shí)踐中創(chuàng)新”，使整體教學(xué)效果穩(wěn)步提高。

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