基于“課程+平臺(tái)”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究
——以河南財(cái)政金融學(xué)院軟件學(xué)院學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為例

張 晶，張小軍，銀 朋

(河南財(cái)政金融學(xué)院 軟件學(xué)院，河南 鄭州 450046)

0 引言

2015年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》指出，深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，是國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級(jí)的迫切需要，是推進(jìn)高等教育綜合改革、促進(jìn)高校畢業(yè)生更高質(zhì)量創(chuàng)業(yè)就業(yè)的重要舉措。2017年，教育部發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》和《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，要求培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程科技人才，支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)?？梢?jiàn)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才是基于新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式、新經(jīng)濟(jì)為突出特征的第四次工業(yè)革命的必然要求，也是國(guó)家新工科建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高校開(kāi)設(shè)的創(chuàng)新教育課程多為通識(shí)基礎(chǔ)課[1]。從培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的視角看，其局限性主要有：①課程內(nèi)容單一；②創(chuàng)新文化氛圍不強(qiáng)；③創(chuàng)新教育實(shí)踐性弱。本文以我校軟件學(xué)院學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為研究對(duì)象，將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法及創(chuàng)新工具與軟件專(zhuān)業(yè)課程深度融合，以教學(xué)過(guò)程中的實(shí)證性研究為基礎(chǔ)，構(gòu)建新工科背景下軟件專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新課程體系，研發(fā)與之匹配的訓(xùn)練平臺(tái)。該培養(yǎng)模式體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明“課程+平臺(tái)”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式有效地培養(yǎng)和提升了大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

圖1 軟件專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新教育培養(yǎng)模式Fig.1 The cultivation model of innovative education for software specialty students

1 創(chuàng)新教育課程“創(chuàng)新基礎(chǔ)與軟件工程設(shè)計(jì)實(shí)踐”

“創(chuàng)新基礎(chǔ)與軟件工程設(shè)計(jì)實(shí)踐”的課程目標(biāo)是融合軟件專(zhuān)業(yè)特色，深度培養(yǎng)軟件專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。課程內(nèi)容包含創(chuàng)新思維、創(chuàng)新工程和創(chuàng)新技術(shù)三大模塊，并通過(guò)思維訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生理解智能交互的基本原理，提高學(xué)生使用智能工具的能力，為多種創(chuàng)新活動(dòng)奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。課程特點(diǎn)是依托實(shí)際問(wèn)題，遵循工程創(chuàng)新的過(guò)程及創(chuàng)新工作的規(guī)律，鼓勵(lì)學(xué)生從微創(chuàng)新入手，面向身邊的實(shí)際項(xiàng)目需求，以工程化思維分析解決問(wèn)題。

1.1 創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維模塊包括創(chuàng)新的概念、特征及模式[3]。主要介紹3種常用的創(chuàng)新工具：①頭腦風(fēng)暴法，通過(guò)激發(fā)機(jī)理、聯(lián)想反應(yīng)、熱情渲染和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)等手段激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維；②TRIZ(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch)理論，學(xué)習(xí)TRIZ理論，理解創(chuàng)新活動(dòng)的概念、特征和領(lǐng)域，掌握常見(jiàn)的TRIZ創(chuàng)新方法；③思維導(dǎo)圖，將思維導(dǎo)圖的分析方法和使用技巧融入課程教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)中。每個(gè)課程環(huán)節(jié)的思維導(dǎo)圖融合在一起，就構(gòu)成了本門(mén)課程的思維導(dǎo)圖，見(jiàn)圖2。

圖2 “創(chuàng)新基礎(chǔ)與軟件工程設(shè)計(jì)實(shí)踐”課程內(nèi)容思維導(dǎo)圖Fig.2 Thinking map of course content of “Innovation Foundation and Software Engineering Design Practice”

1.2 創(chuàng)新技術(shù)

技術(shù)是創(chuàng)新活動(dòng)的要素，而技術(shù)實(shí)現(xiàn)通常是制約創(chuàng)新思維落地的主要原因[4]。該模塊包括智能技術(shù)和技術(shù)案例兩部分。智能技術(shù)介紹當(dāng)前智能交互領(lǐng)域里常用的工具和框架，譬如axure原型工具、app inventor、機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用構(gòu)建 、語(yǔ)音識(shí)別等；技術(shù)案例介紹智能交互技術(shù)在生活中的成功應(yīng)用案例，重點(diǎn)理解技術(shù)的適用場(chǎng)景，包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代web特征、人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、車(chē)載智能系統(tǒng)、未來(lái)智能交互技術(shù)等。從原型構(gòu)建到深度學(xué)習(xí)平臺(tái)的應(yīng)用，都是通過(guò)app inventor構(gòu)建智能化app應(yīng)用的方式實(shí)施教學(xué)。通過(guò)對(duì)常用的智能服務(wù)提供商及其提供的部分服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行比較(見(jiàn)表1)可知，課程內(nèi)容以較低的技術(shù)門(mén)檻引導(dǎo)學(xué)生理解智能交互技術(shù)，可以快速構(gòu)建原型或測(cè)試版app，重點(diǎn)定位在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力方面。

表1 智能服務(wù)平臺(tái)服務(wù)內(nèi)容及其在課程中的應(yīng)用Tab.1 Intelligent service platform content and its application in the curriculum

1.3 創(chuàng)新工程

該模塊從7個(gè)方面介紹創(chuàng)新工程實(shí)踐的基本方法[5]。

1)項(xiàng)目背景，介紹工程項(xiàng)目的創(chuàng)新背景；

2)產(chǎn)品與服務(wù)，介紹產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、可行性分析、服務(wù)內(nèi)容及運(yùn)營(yíng)流程；

3)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，包括團(tuán)隊(duì)愿景、團(tuán)隊(duì)成員、指導(dǎo)老師、組織結(jié)構(gòu)、股權(quán)結(jié)構(gòu)分析等；

4)市場(chǎng)分析，包括宏觀市場(chǎng)分析、目標(biāo)客戶(hù)分析、市場(chǎng)細(xì)分、軟件行業(yè)客戶(hù)分析、關(guān)聯(lián)行業(yè)分析、競(jìng)爭(zhēng)分析、波特五力模型、SWOT(strengths, weaknesses， opportunities, threats)分析、外部環(huán)境分析、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)；

5)商業(yè)模式與營(yíng)銷(xiāo)推廣，包括商業(yè)模式、營(yíng)銷(xiāo)推廣、目標(biāo)市場(chǎng)、4P(product, price, place, promotion)營(yíng)銷(xiāo)理論、品牌營(yíng)銷(xiāo)策略、盈利模式分析；

6)財(cái)務(wù)分析，包括財(cái)務(wù)管理概述、成本分析、收入分析；

7)風(fēng)險(xiǎn)控制，包含市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避策略等。

2 創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)“新工科背景下應(yīng)用型高校創(chuàng)新思維綜合訓(xùn)練平臺(tái)”

課程內(nèi)容奠定了創(chuàng)新教育的理論基礎(chǔ)，而創(chuàng)新思維的培養(yǎng)及創(chuàng)新能力的提升必須有實(shí)踐配合[6]。因此，研究小組研發(fā)了與課程匹配的訓(xùn)練平臺(tái)“新工科背景下應(yīng)用型高校創(chuàng)新思維綜合訓(xùn)練平臺(tái)”(見(jiàn)圖3)，支撐以項(xiàng)目為主線開(kāi)展師生互動(dòng)的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。

圖3 新工科背景下應(yīng)用型高校創(chuàng)新思維綜合訓(xùn)練平臺(tái)Fig.3 Training platform for innovative thinking in applicative universities under the background of emerging engineering

2.1 訓(xùn)練平臺(tái)

該平臺(tái)功能較強(qiáng)，可以支撐學(xué)院舉辦科技文化節(jié)、科技競(jìng)賽及線上學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)等活動(dòng)。學(xué)生在平臺(tái)上提交創(chuàng)意項(xiàng)目，指導(dǎo)教師均可看到。而且，師生可以即時(shí)留言或互動(dòng)。2021年，該平臺(tái)孵化產(chǎn)生的“校園算法助手——一站式算法人才培養(yǎng)平臺(tái)”和“信者——基于大數(shù)據(jù)的新時(shí)代學(xué)生征信平臺(tái)”兩個(gè)項(xiàng)目在我?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”大賽中成績(jī)突出。此外，平臺(tái)具有團(tuán)隊(duì)招募功能，鼓勵(lì)學(xué)生跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科、跨學(xué)院組隊(duì)進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)，開(kāi)創(chuàng)了團(tuán)隊(duì)組合的新形式，推進(jìn)了學(xué)科專(zhuān)業(yè)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的深度融合。

2.2 實(shí)驗(yàn)分析

選取我校軟件學(xué)院近3年“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新大賽項(xiàng)目為樣本。傳統(tǒng)創(chuàng)新項(xiàng)目2019年28項(xiàng)，2020年24項(xiàng)，2021年18項(xiàng)；信息化創(chuàng)新項(xiàng)目2019年16項(xiàng)，2020年18項(xiàng)，2021年25項(xiàng)；智能技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目2019年21項(xiàng)，2020年29項(xiàng)，2021年37項(xiàng)。學(xué)習(xí)過(guò)創(chuàng)新技術(shù)模塊后，大學(xué)生掌握了原型工具的使用和智能平臺(tái)技術(shù)的應(yīng)用方法，創(chuàng)新興趣明顯增強(qiáng)，信息化和智能化項(xiàng)目增多(見(jiàn)圖4)，圖4反映了階段性的創(chuàng)新成績(jī)。

圖4 軟件學(xué)院近3年“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新大賽項(xiàng)目Fig.4 Innovation competition projects“Internet+” for college student of software college in the past three years

但是，深度的創(chuàng)新能力提高還需要多元化的過(guò)程性活動(dòng)支撐。因此，該平臺(tái)還包括創(chuàng)新知識(shí)傳授、項(xiàng)目訓(xùn)練、項(xiàng)目指導(dǎo)、項(xiàng)目匯報(bào)、項(xiàng)目檢查和項(xiàng)目參賽等多環(huán)節(jié)系列活動(dòng)。通過(guò)以課程設(shè)計(jì)為主線、以創(chuàng)新元素和教學(xué)滿(mǎn)意度為要素，開(kāi)展平臺(tái)效果問(wèn)卷調(diào)查，學(xué)生反饋及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明該平臺(tái)有效地訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新思維、促進(jìn)其創(chuàng)新能力的提高。

3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式“課程+平臺(tái)”

3.1 實(shí)施方式

該課程實(shí)施采取線上線下混合方式[7]，即在線課程學(xué)習(xí)與線下匯報(bào)、路演和參賽相結(jié)合[8]。線上在“新工科背景下應(yīng)用型高校創(chuàng)新思維綜合訓(xùn)練平臺(tái)”上開(kāi)展，線下依托軟件學(xué)院創(chuàng)新教育指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)口輔導(dǎo)，包括組織學(xué)生匯報(bào)、路演答辯、考察項(xiàng)目及團(tuán)隊(duì)建設(shè)等。

考核過(guò)程包括立項(xiàng)、中期檢查和項(xiàng)目路演3個(gè)環(huán)節(jié)。在立項(xiàng)環(huán)節(jié)，指導(dǎo)小組對(duì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)進(jìn)行項(xiàng)目初期指導(dǎo)，可以跨組指導(dǎo)，訓(xùn)練學(xué)生的結(jié)構(gòu)化思維能力和溝通交流能力，考察項(xiàng)目可行性；在中期檢查環(huán)節(jié)，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)思路、技術(shù)實(shí)現(xiàn)和更新迭代等方面介紹項(xiàng)目，展示創(chuàng)新設(shè)計(jì)或創(chuàng)新產(chǎn)品演示，指導(dǎo)小組根據(jù)團(tuán)隊(duì)角色制訂答辯方案，考察項(xiàng)目的創(chuàng)新性；在路演環(huán)節(jié)，學(xué)院組織集體路演，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)介紹項(xiàng)目從規(guī)劃到實(shí)施的全過(guò)程，要突出創(chuàng)新點(diǎn)及管理運(yùn)營(yíng)。學(xué)院創(chuàng)新指導(dǎo)委員會(huì)篩選出優(yōu)秀的項(xiàng)目，推薦參加校級(jí)創(chuàng)新競(jìng)賽。為營(yíng)造創(chuàng)新氛圍，嘗試打通第一課堂與第二課堂的創(chuàng)新實(shí)踐考核，擴(kuò)大創(chuàng)新教育對(duì)象的范圍。

3.2 創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

實(shí)踐證明，集思廣益是創(chuàng)新活動(dòng)的有效形式。指導(dǎo)小組鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科專(zhuān)業(yè)組建團(tuán)隊(duì)、制定團(tuán)隊(duì)管理制度，并將工程化團(tuán)隊(duì)管理的思想和方法應(yīng)用到創(chuàng)新實(shí)踐中[9]。我校軟件學(xué)院學(xué)生都是集中住宿，寢室距離較近，便于營(yíng)造出你追我趕的氛圍?；咀龇ㄊ牵孩俣ㄆ陂_(kāi)展頭腦風(fēng)暴等互動(dòng)交流活動(dòng)，構(gòu)建創(chuàng)新規(guī)劃的雛形，并以項(xiàng)目形式在創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)上提交案例；②通過(guò)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，保證創(chuàng)新活動(dòng)順利開(kāi)展。

3.3 創(chuàng)新案例

創(chuàng)新案例中的場(chǎng)景幫助學(xué)生更好地體驗(yàn)創(chuàng)新思維的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，掌握創(chuàng)新工程的一般規(guī)律。案例來(lái)源一是教師基于軟件專(zhuān)業(yè)特色篩選的優(yōu)秀項(xiàng)目；二是歷屆創(chuàng)新大賽的代表性項(xiàng)目；三是創(chuàng)新訓(xùn)練中的典型案例。第一種案例具有較強(qiáng)的創(chuàng)新代表性，后兩種案例更貼近學(xué)生思維。具體案例包括：①微創(chuàng)新方法論的“IM軟件發(fā)展與變革”，介紹聊天軟件的發(fā)展歷史、從QQ到微信的變革及基于LBS(location based service)的聊天軟件如何通過(guò)微創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)用戶(hù)群體分割；②智能制造的“上海通用汽車(chē)”，介紹自動(dòng)化、信息化智能交通轉(zhuǎn)型的歷程；③多贏模式的“正大四位一體模式的產(chǎn)業(yè)化飼養(yǎng)”，分析商業(yè)模式的多贏關(guān)系；④阿里金融的“從支付寶到螞蟻金服”，講解阿里新金融生態(tài)圈構(gòu)建的過(guò)程；⑤社會(huì)基礎(chǔ)服務(wù)的“商業(yè)地圖類(lèi)產(chǎn)品”，介紹基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)邏輯。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文深入研究了軟件專(zhuān)業(yè)大學(xué)生“課程+平臺(tái)”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，給出了創(chuàng)新課程及創(chuàng)新訓(xùn)練的解決方案，踐行了以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的新工科理念。研究與實(shí)踐表明，該模式對(duì)應(yīng)用型高校軟件專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)發(fā)揮了積極作用。