以項目為驅(qū)動的計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探究

王承龍，李浪，趙輝煌，梁小滿

摘要：針對計算機類專業(yè)相當(dāng)一部分學(xué)生計算機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實踐應(yīng)用能力缺乏問題，進(jìn)行人才培養(yǎng)改革。提出了以項目為驅(qū)動的計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，從專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容教學(xué)、實踐課程教學(xué)和應(yīng)用型教師培養(yǎng)三個方面進(jìn)行教學(xué)改革與探索。教學(xué)實踐表明，以項目為驅(qū)動的人才培養(yǎng)模式，有效地提高了計算機類專業(yè)學(xué)生的實踐動手能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：項目；計算機類專業(yè)；應(yīng)用型人才；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）33-0164-03

1 引言

應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)的重點和難點，但目前大部分高校計算機類專業(yè)學(xué)生對計算機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力比較匱乏。為了有效地解決該問題，根據(jù)當(dāng)前社會對計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，在計算機類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中進(jìn)行教學(xué)改革[1-2]。

本文以計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，提出了以項目為驅(qū)動的計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，并進(jìn)行了實踐[3]。在教學(xué)實踐過程中，以學(xué)生為中心，明確教學(xué)目標(biāo)、夯實基礎(chǔ)教學(xué)，提升學(xué)生的邏輯思維和分析問題的能力；將項目任務(wù)與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的實踐動手能力；強化應(yīng)用型師資隊伍建設(shè)，以優(yōu)秀教師團(tuán)隊開展雙創(chuàng)教育，通過教師積極引導(dǎo)帶動學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和應(yīng)用實踐能力。

2計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀及不足

計算機專業(yè)是一門既有理論深度又具有較強應(yīng)用性的工科專業(yè)，計算機專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備對計算機應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)能力以及解決問題的實踐動手能力。如何培養(yǎng)符合社會發(fā)展需求的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，已成為高校計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)重點關(guān)注的問題[4]。近年來，普通高校計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教育質(zhì)量有所下降，部分高校的計算機專業(yè)課程偏于理論，應(yīng)用性不夠。實踐教學(xué)中缺乏對學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

2.1學(xué)生程序設(shè)計基礎(chǔ)理論薄弱，邏輯思維和分析問題能力培養(yǎng)相對缺乏

互聯(lián)網(wǎng)時代知識更新快，對計算機類專業(yè)人才的程序設(shè)計能力提出了更高要求。具備扎實程序設(shè)計基礎(chǔ)的學(xué)生能夠更容易學(xué)習(xí)新知識，適應(yīng)能力更強，更具有發(fā)展空間。但目前大部分高校計算機類專業(yè)培養(yǎng)過程偏重知識理論教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生程序設(shè)計基礎(chǔ)理論薄弱，邏輯思維和分析問題能力相對缺乏[5]。

2.2實踐教學(xué)體系和機制不夠完善，學(xué)生應(yīng)用實踐動手能力相對欠缺

傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般采用“灌輸式”課堂講授，教學(xué)以課程內(nèi)容講解為主，課程教學(xué)內(nèi)容相對滯后，忽視了學(xué)生的應(yīng)用實踐能力的培養(yǎng)，學(xué)生的應(yīng)用實踐能力不能得到有效地鍛煉。同時，應(yīng)用實踐能力考核機制不夠完善，學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐動手能力不強[6]。

2.3雙創(chuàng)教育定位模糊，學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力相對薄弱

普通高校計算機類專業(yè)的雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育沒有很好地融合。大部分高校計算機類專業(yè)對應(yīng)用型人才培養(yǎng)理解為鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)活動，有些創(chuàng)業(yè)活動甚至影響到學(xué)生專業(yè)教育。雙創(chuàng)教育定位不準(zhǔn)確，缺乏正確的激勵和引導(dǎo)，學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力不強。

3以項目為驅(qū)動的計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證對人才培養(yǎng)的要求，以學(xué)生為中心，以社會需求為導(dǎo)向，以學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心。結(jié)合教學(xué)科研實際，本文提出了以項目為驅(qū)動的計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，如圖1所示。主要從夯實程序設(shè)計基礎(chǔ)理論；注重實踐教學(xué)質(zhì)量，完善實踐教學(xué)考核機制；強化應(yīng)用型師資隊伍，以省級平臺項目為契機，強化學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力三個方面有效地培養(yǎng)計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

3.1夯實基礎(chǔ)，提升學(xué)生邏輯思維和分析問題的能力

計算機類專業(yè)學(xué)生需要具備扎實的程序設(shè)計理論基礎(chǔ)。作為老師不能僅僅教授學(xué)生理論基礎(chǔ)，還應(yīng)該將理論知識與實踐項目相結(jié)合，增加課程內(nèi)容的趣味性和實踐應(yīng)用性。根據(jù)社會發(fā)展實際需求，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，不斷修改與完善人才培養(yǎng)方案， 增設(shè)培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力的課程。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)注重學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力以及職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與產(chǎn)業(yè)人才需求的對接。強化基礎(chǔ)課程的教學(xué)，如程序設(shè)計基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、密碼學(xué)等。在計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中引入項目案例教學(xué)，以項目任務(wù)為驅(qū)動，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和分析問題的能力。

3.2以項目為驅(qū)動，提升學(xué)生解決問題的實踐動手能力

針對計算機類專業(yè)課程內(nèi)容應(yīng)用實踐性強的特點，推行“項目式”專業(yè)課程實踐教學(xué)活動。以學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，將將工程項目、最新的科研成果與專業(yè)課程內(nèi)容、專業(yè)實驗課程內(nèi)容、專業(yè)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合。豐富專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，不間斷培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。同時，注重第二課堂的教學(xué)培養(yǎng)質(zhì)量。通過“老師引導(dǎo)學(xué)生參與”的課外實踐項目教學(xué)方式，做到學(xué)生全覆蓋。要求每個學(xué)生選擇一個項目作為課外實踐的目標(biāo)，通過學(xué)院及企業(yè)老師的線上、線下精心指導(dǎo)，完成應(yīng)用系統(tǒng)作品。每位學(xué)生須完成相應(yīng)的實踐任務(wù)后，才能獲得相應(yīng)的課外實踐學(xué)分。通過課內(nèi)課外相結(jié)合的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐動手能力。

3.3打造“雙師型”師資隊伍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力

應(yīng)用型人才的培養(yǎng)離不開高水平的應(yīng)用型師資隊伍。通過“走出去請進(jìn)來”的模式，打造“雙師型”師資隊伍。加強校企合作，利用企業(yè)優(yōu)勢資源培養(yǎng)師資。教師通過進(jìn)入企業(yè)頂崗鍛煉、假期短期培訓(xùn)、考取行業(yè)資格證等措施，積極建設(shè)“雙師型”師資隊伍。同時，鼓勵教師注重教學(xué)、科研和技術(shù)開發(fā)的結(jié)合，參加行業(yè)技術(shù)資質(zhì)認(rèn)證考試，提升師資隊伍的工程技術(shù)實踐能力。另外，通過引進(jìn)合作企業(yè)高水平的專業(yè)工程師，為學(xué)生能力培養(yǎng)提供優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用型師資。

4 以項目為驅(qū)動，培養(yǎng)計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才的實踐及教學(xué)改革成效

4.1將項目與課程內(nèi)容相結(jié)合，注重學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力的培養(yǎng)

計算機類專業(yè)相關(guān)的課程具有一定的專業(yè)應(yīng)用性，作為教師我們首先應(yīng)該明確課程的教學(xué)目標(biāo)，在這門課程中我們應(yīng)該教給學(xué)生什么，學(xué)生學(xué)了這些知識有什么用。其次，應(yīng)該更新教學(xué)內(nèi)容，以產(chǎn)出為導(dǎo)向。將課程內(nèi)容與項目任務(wù)相結(jié)合，在教學(xué)過程中做到以學(xué)生為主體，尊重學(xué)生的差異性因材施教。教師作為引導(dǎo)，通過課前布置課程相關(guān)的項目學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題去查閱資料、主動學(xué)習(xí)。課程教學(xué)過程中，注重對各個項目任務(wù)知識點的掌握情況的考察，通過隨堂練習(xí)題夯實基礎(chǔ)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在課后布置思考題引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)性地自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)小組（7-8人一組），學(xué)生在課后完成項目任務(wù)、編程仿真等任務(wù)，指導(dǎo)老師對于學(xué)生的疑問定期進(jìn)行答疑解惑。通過“課前-課中-課后”這樣的全過程考核，有效地評估學(xué)生學(xué)習(xí)效果，對學(xué)生進(jìn)行針對性指導(dǎo)。

在基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中引入項目案例教學(xué)，以項目任務(wù)為驅(qū)動，有效地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和分析問題的能力。例如《密碼學(xué)》課程，在教授理論知識的同時，引入輕量級分組密碼研究與實現(xiàn)的項目，在學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，通過自主學(xué)習(xí)，學(xué)生在線上分享對知識的理解并進(jìn)行講解，老師進(jìn)行在線指導(dǎo)。通過以項目任務(wù)為驅(qū)動，學(xué)生能夠從簡單的加密入門，掌握其實現(xiàn)原理與優(yōu)化方法，熟悉其軟件與硬件優(yōu)化實現(xiàn)技術(shù)，進(jìn)而學(xué)習(xí)國際國內(nèi)最新的分組加密算法，了解其設(shè)計原理，在此基礎(chǔ)上設(shè)計與構(gòu)造實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)的分組密碼算法，申請獲得發(fā)明專利、軟件著作權(quán)，最終實現(xiàn)研究成果轉(zhuǎn)化為應(yīng)用。

4.2注重項目式實踐教學(xué)，踐行課內(nèi)、課外相結(jié)合的應(yīng)用能力培養(yǎng)

計算機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)能力培養(yǎng)需要一個遞進(jìn)式的培養(yǎng)過程，推行“項目式”專業(yè)課程實踐教學(xué)活動，提出了課內(nèi)、課外相結(jié)合的應(yīng)用能力培養(yǎng)模式，如圖2所示。在第一課程教學(xué)過程中，精心設(shè)計將項目任務(wù)與課程內(nèi)容、專業(yè)實驗、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計等相結(jié)合，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實踐能力。同時，特別注重項目式實驗教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時，掌握實際應(yīng)用。在實驗教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行分組實驗教學(xué)，精心設(shè)計基礎(chǔ)實驗和綜合實驗。基礎(chǔ)實驗需要指導(dǎo)老師根據(jù)知識點設(shè)計實驗，學(xué)生需要通過在軟件上編程，并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，主要考查學(xué)生對于基礎(chǔ)知識點應(yīng)用是否掌握；將各個知識點進(jìn)行有機結(jié)合與實際項目應(yīng)用相結(jié)合設(shè)計綜合性實驗，讓學(xué)生掌握并運用知識點解決問題。通過綜合性實驗培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力。在第二課堂教學(xué)過程中，要求每個學(xué)生選擇一個項目作為課外項目實踐，每位學(xué)生須完成相應(yīng)的項目任務(wù)后，才能獲得相應(yīng)的課外實踐學(xué)分。同時，可以參加計算機類學(xué)科競賽等活動。通過積極組織參與各類學(xué)科競賽，如ACM程序設(shè)計大賽、機器人大賽、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、課外學(xué)術(shù)科技作品大賽等賽事，有效地提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐動手能力。

4.3打造優(yōu)秀的“雙師型”師資隊伍

打造一支優(yōu)秀的“雙師型”師資隊伍，鼓勵教師注重教學(xué)、科研和技術(shù)開發(fā)相結(jié)合。教師通過進(jìn)入企業(yè)頂崗鍛煉、假期短期培訓(xùn)、考取行業(yè)資格證等措施，積極建設(shè)“雙師型”師資隊伍。為了切實培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生應(yīng)用實踐動手能力。依托學(xué)院優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源、管理資源，以社會服務(wù)項目為創(chuàng)新教育與實踐的載體。通過老師團(tuán)隊的積極引導(dǎo)，深化學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，增強創(chuàng)新實踐能力。通過教師建設(shè)創(chuàng)新學(xué)習(xí)工作室，提供與學(xué)生專業(yè)課程及專業(yè)技能相關(guān)的項目課題，讓學(xué)生帶著問題主動去學(xué)習(xí)，并給學(xué)生一定的思考空間，引導(dǎo)學(xué)生通過查閱資料、編程解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用實踐動手能力。

4.4教學(xué)改革實踐取得的成效

根據(jù)計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，從專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容教學(xué)、實踐課程教學(xué)和應(yīng)用型教師培養(yǎng)等幾個方面進(jìn)行教學(xué)改革，提出了以項目為驅(qū)動培養(yǎng)計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才模式，通過教學(xué)實踐取得了良好的成效，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，教學(xué)效果較好。通過提前給學(xué)生布置與課程相關(guān)的項目學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題去查閱資料主動學(xué)習(xí)，學(xué)生的積極性和興趣被調(diào)動起來。對于學(xué)生不懂的知識點和問題，課后通過在線的形式及時給學(xué)生進(jìn)行答疑解惑，夯實了理論基礎(chǔ)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率，教學(xué)效果較好。（2）學(xué)生的實踐動手能力提高顯著。在實驗教學(xué)過程中注重學(xué)生實踐動手能力培養(yǎng)，通過將實際工程項目案例與實驗內(nèi)容相結(jié)合，讓學(xué)生通過編程解決問題，提升了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐動手能力。近五年學(xué)生參加各類學(xué)科競賽獲獎200余項，獲省級一等獎20項。（3）建設(shè)了一支“雙師型”教師隊伍，省青年骨干教師1人，學(xué)校“英才計劃”2人。在實踐教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，老師作為引導(dǎo)者。學(xué)生由知識“接收者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤剿髡摺?。通過組建學(xué)習(xí)小組、將工程案例與實驗相結(jié)合等方式，讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)、探索知識。通過指導(dǎo)獲得大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目國家級8項，省級15項，學(xué)生參與發(fā)表的研究論文23篇。

5 總結(jié)

本文針對計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中存在的問題，根據(jù)工程教育認(rèn)證對應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，提出從專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)、實踐課程教學(xué)和應(yīng)用型教師培養(yǎng)等方面進(jìn)行教學(xué)改革，提出了以項目為驅(qū)動培養(yǎng)計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才模式。從教學(xué)結(jié)果反饋來看，新的教學(xué)模式使學(xué)生由知識“接收者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤剿髡摺保ㄟ^完成至少一個較成熟的軟件或硬件系統(tǒng)項目，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐動手能力，適應(yīng)于當(dāng)前社會對應(yīng)用創(chuàng)新型人才的需求。

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【通聯(lián)編輯：王力】