基于竞赛的计算机人才培养模式的实施方案

时间:2019-09-27

　　1 人才培养模式概况

　　计算机专业具有实践性强、技术发展迅速、应用的深度和广度大、与具体应用结合紧密等特点，需要有不断的创新来开展新技术的研发并推进新技术在不同领域、不同层次的应用[1]. 同时，解决相关问题需要整合计算机专业中信息技术、计算机工程、软件工程等分支学科，并对其多元知识点进行融合[2]. 因此，计算机专业尤其需要也特别适合开展科技创新教育。

　　培养计算机专业科技创新人才，需要深入了解计算机专业的特殊性，建立与之相符的教育教学观念。 计算机专业人才的培养 需要建立一套合适的课程教学体系，并将各个学科及课程的内容理论联系实际，尤其注重教学实践，并结合计算机科技竞赛及各个层级的科研项目来激发学生的创新能力[3].

　　2 人才培养模式的实施方案

　　2.1 基于科技竞赛的计算机创新人才培养模式的建立

　　鼓励科技创新与注重教学实践的初衷对培养学生的创新思维与动手能力有着积极的作用。为此教学实践的改革刻不容缓，在条件允许的情况下，考虑适当增加教学实践的课时，从而提升学生参与项目的积极性。 针对计算机学科的前沿知识，及社会领域的棘手问题、热点问题等皆可引导学生分层次逐步介入到关联的课程实践、大学生创新课题、毕业设计中来。不再以唯成绩论的单一方式进行考核，从而实现对实践教学评价体系的改革。

　　计算机专业的特殊性注定其科研与教学目标的实现必须理论联系实际，这使得计算机课程实践具有重要的意义。 我院以计算机竞赛为依托，增强了参与学生的动手能力，同时，学校对相关计算机实践平台的规划与建设也给予了大力支持，形成了多个涉及重要课题的实验室，这便于将计算机学科的多元知识点结合起来开展开放式实验，从而提高研究性、综合性、设计性等实验在实践教学中比重。 在面向对象的JAVA 程序设计语言、数据结构、算法分析与设计等相关课程的实验教学过程中，我院将教学实践改革的目标定位于结果的演示、数据的验证及更高层次的设计性与创新性结合的综合性实验，这些工作将有助于参赛学生实践能力和创新能力的培养。以计算机科技竞赛为依托，根据教学大纲及科技创新的成果对计算机专业的相关课程设计进行了教学改革，并结合计算机仿真及软件设计等竞赛的特点进行选题，使得课程设计的题目更具实用性。 为此，课程实践对学生的要求也更具针对性，要求学生依次完成课程选题、解决方案与架构的设计、程序编写、配置、软件测试、撰写课程实践报告等步骤，并依据软件工程的标准，形成一套以国家标准为基准的文档。让学生全过程参与到科研项目中来，明确自身职责，并有效地培养其科技创新、软件方案设计、实践动手等方面的能力，从而为我院储备计算机科技创新人才资源。 除此之外，在积极引入科研项目的同时也要落实将科研成果与计算机专业的课程教学实践有机结合，以促进学生由被动学习到主动学习的思想转变。

　　2.2 多元知识点融合的实践教学

　　大学生的科研能力需要以计算机专业知识为依托，通过不断的积累，从而在某个领域保持优势，并融合各个课程的多元知识点来实现创新突破。由于计算机专业具有较强的实践性，所以在计算机专业学生的培养方面，我院不仅重视学生专业课程的学习，而且关注交叉学科、前导课程、后续课程、多元知识点的融会。 在平时教学中，应及时了解计算机专业各二级学科的发展方向，并把各二级学科的相关知识点融入到教学实践中来，从而培养学生对前沿理论与先进技术的研究能力。 深入了解计算机专业各课程间的关联性，明确主要课程的关联性教学规则，从而使得各课程多元知识点融合，这样有助于学生专业知识的融会贯通。为此，改进了计算机学科主干课程的教学大纲，在面向对象的程序设计、数据结构、数据库原理、操作系统等课程的理论学习完成后， 皆开设了 16 课时左右的相关上机实践与课程设计。目标是加强学生对计算机专业相关学科与课程多元知识点的综合运用。

　　如：在 JAVA 程序设计、数据结构课程设计、软法算法分析与设计的教学中， 就融合了面向对象程序设计、数据结构知识、算法理论与思想的知识，在实践教学中应向学生介绍这些知识点涉及的课程及其相关性等[4]. 同时，依据多年来各类科技竞赛的情况，在计算机相关主干课程的课程设计选题中，我们有目的的挑选其中难度适宜的作为课程设计的可选题目，逐步加强对学生分析与解决问题能力的培养。 如此，将之与计算机科技竞赛进行关联， 提高了学生的学习积极性，从而促进其科技创新能力的提升，最终实现了教学相长的目标。

　　2.3 构建计算机专业科技竞赛体系

　　在校领导的大力支持下，并根据计算机专业的特点，课题组从国家级、省级的计算机专业竞赛中层层筛选出了一批适合我校特点的竞赛项目，并通过多年的积累，构建了一套具有我校特色的计算机专业科技竞赛体系。当前，我院计算机竞赛体系分为四个层级，涉及校级选拔赛、选拔后的集中培训、湖南省组织的省级比赛、全国性质的比赛。相关竞赛项目包括：全国计算机仿真大赛、ACM、全国软件设计与研发大赛、蓝桥杯、挑战杯、毕瘅杯等。 每个大赛的侧重点有所差异，但宏观上囊括了计算机专业课程的重要知识点[5].

　　2.4 组建计算机专业科技竞赛选拔和激励机制

　　学院鼓励和组织本院学生积极参与各类计算机相关竞赛，并从选拔、培训、竞赛等各个环节给予支持与监督，从而形成了良好的计算机相关竞赛选拔制度与激励机制，并通过多届不同类型的竞赛积累了丰富的指导经验，最终制定出一套竞赛相关的准则与指导方法。

　　1）制定选拔公平与优化组合的准则

　　计算机专业相关竞赛面向全院学生进行公开选拔，而选拔的依据涉及基础知识、专业知识、逻辑能力、问题分析与设计能力、团队协同能力、领导组织能力、人际沟通能力等，详见图 1.初步择优选出综合能力较为突出的学生，并进行相关测评，尤其关注入选学生的问题分析、问题解决及团队协同能力。此后，通过评测的学生将进入复赛，并将入围学生分成多个项目团队，依据计算机竞赛的规则进行模拟比赛， 并邀请经验丰富的教师担任评审，对每个团队表现给予综合评分，依据综合成绩，评选出成绩优异的团队代表学校参加各个级别的竞赛。

　　参赛队伍的学生构成遵循双向选择、优化组合的原则。 由于计算机竞赛常以团队为单位，学生在团队中要各司其职，在此之上，更要充分发挥各自的专业优势，因此，学生如何组合就变得至关重要了。一般而言，项目团队有一个组长，组长主要负责项目小组的全局协调与解决方案的掌控，为此，要求组长需具备优异的组织协调能力与沟通能力，除此之外，团队中至少需要一名职责类似于核心程序员的成员，其主要职责是负责关键技术及实施方案的解决。 最后，文档的编写和整理及归档也是一项必不可少的步骤，这就要求项目组成员必须具备较好的文字表述能力。从学校长远发展来看，竞赛的梯队建设问题也是值得我们去深思的。 有时为了达到人员组合的最优化，需要对新老队员进行交叉组合，既可发挥老队员的比赛经验优势，也及时锻炼了新队员。

　　2）建立科学、规范的竞赛培训辅导机制

　　竞赛前的培训辅导工作是取得优异成绩的重要保证， 我们对每一项赛事都制定周密的计划与安排。在训练方法方面，侧重对学生创新能力的培养，并在选题与解决方案的制定方面给予学生较大的自由空间，鼓励学生积极发挥创造力与想象力；在培训过程中，教师主要起引导作用，如：讲解算法、框架、原理等，而具体的系统解决方案、关键技术路线、算法设计及编码全由学生分工协作来完成，侧重培养他们分析问题、 解决问题以及对多元知识点的综合应用能力等。

　　实践证明，科学规范的赛前培训辅导，有利于学生实践能力的提高，同时也增强了学生的创新思维及意识、更重要的是培养了学生的创新能力。 在竞赛过程中，指导老师主要从宏观上对技术路线与解决方案进行指导，对项目进度和文档的规范进行把控。 例如在蓝桥杯中，由指导教师与参赛队员共同商定一个选题，而后由参赛队员完成软件整体方案的规划、技术路线、程序编码、相关文档编写等，指导老师依据进度安排，进行阶段性临界点检查，及时帮助学生解决遇到的困难，提出改进意见，并在最后阶段检查程序及文档质量。

　　2.5 科技创新团队及实习基地的建立

　　学生创新能力的培养不能一蹴而就，需要集合社会及学校等多方面资源的支持与鼓励，是个持续的过程。 在各方资源允许的情形下，实习基地的建立是必要的，此外，仍需明确发展的方向，并建立可持续性的研发梯队。 为此，我们在争团队建设方面及争取社会资源支持上做了大量的工作。企业与学院采取了院企合作的新模式，成立了多个大学生科技创新校外孵化基地。 企业方依据业务需求，组织学生团队参与项目的研发工作， 这样大大激发了学生的学习积极性，同时也培养了学生的实践能力。

　　除此之外，依托指导教师主持或参与的各类国家级、省级、厅级、横向项目及大学生创新项目等学生基金项目为基础，在院内建立创新实习基地并配备相应的项目团队，其目的是建立可持续的、递进式的科研体系和科研团队。

　　由于项目的分类导致科技竞赛侧重点的差异，学校每年从学生中层层筛选出具备科研潜质，并对科研项目有认同感与强烈兴趣的学生参与到指导教师的科学研究团队。 通过指导教师的专业指导与培训，科研团队中的学生全过程参与到方案的解决、算法的设计、程序的编码、文档的编写、系统的测试等。 这将提高项目的质量，并较好的控制项目进度的实施，也对学生创新能力、科研能力、多元知识应用能力的培养有着积极的作用。 在此基础之上，学生在参与科研项目的同时，也需注重将科研成果转化为专利，并反馈到教学实践上，从而发挥科研项目对教学的积极作用[6].

　　3 结束语

　　我院以实施计算机科技创新与深化基于竞赛的实践教学为出发点，积极开拓校内外创新项目，并结合计算机科技竞赛的多元知识融合的创新型人才培养模式的研究，为社会培养一批计算机相关专业高档次的创新型、实践型人才。目前取得了一定的成绩，这样的教学改革研究将持续下去，推广到其他专业。

　　【 参考文献】

　　[1] 郑家茂。 构建“ 做学研”相结合的创新实践平台，促进学生“ 做中学、学中研、研中创”[J]. 实验技术与管理，2010,27（1）：1- 4.

　　[2] 胡艳维，张义良。 科技竞赛对大学生素质培养的影响研究[J]. 萍乡高等专科学校学报，2009,26（6）：103- 105.

　　[3] 杨鲁宁，刘中合，尹磊昌，等。 高校大学生科技创新实践平台建设[J]. 山东工商学院学报，2008,22（3）：117- 120.

　　[4] 肖卓宇， 黎妍， 叶嘉笑。 基于独立学院的数据结构教学改革研究[J]. 湖南邮电职业技术学院学报， 2014, 13（4）：112- 114.

　　[5] 韩忠愿。 以竞赛促进大学生的专业与职业衔接---中国大学生计算机设计大赛的特点与意义[J]. 计算机教育，2015, 12（3）： 26- 29.

　　[6] 肖卓宇，何锫，黎妍。基于设计模式角色的附加关系检测研究[J].计算机应用研究。 2015,32（ 7）：2042- 2045.

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