国家创新体系下计算机学科创新人才的培养

杨　燕　张翠芳　曾华燊

摘要:构建创新型国家,是我国在新世纪确立的一项宏伟任务,而在科教兴国、人才强国、建设创新型国家等一系列重大战略中,高校承担着培养大批创新型人才的重任。大学在国家创新体系中的地位是培养高级人才的摇篮和知识创新的策源地。本文围绕如何培养高素质、计算机学科创新型人才,从培养计划的制定、实训基地的构建、教学创新团队的建设等方面,进行了有益的探索。

关键词:国家创新体系;计算机学科;创新人才培养

中图分类号:G642 文献标识码:B

国家创新体系的核心内涵是实现国家对提高全社会技术创新能力和效率的有效调控和推动、扶持与激励,以取得竞争优势。中国的国家创新体系包括知识创新系统、技术创新系统、知识传播系统和知识应用系统。知识创新系统是由与知识的生产、扩散和转移相关的机构和组织构成的网络系统,其核心部分是国立科研机构和教学科研型大学。技术创新系统是由与技术创新全过程相关的机构和组织构成的网络系统,其核心部分是企业。知识传播系统主要指高教系统和职业培训系统,其主要作用是培养具有最新知识、较高技能和创新能力的人力资源。知识应用系统的主体是企业和社会,其主要功能是知识和技术的实际应用。

大学是培养高级人才的摇篮和知识创新的策源地。大学的主要任务是培养高素质的创新人才,进行知识的传递,同时也是知识创新源。知识创新和知识传播是相辅相成的,即通过知识创新培养人才,再利用人才进行知识创新。因此,江泽民同志把大学在国家创新体系中的地位概括为“主要基地”和“重要摇篮”,指出: “教育是知识创新、传播和应用的主要基地,也是培育创新精神和创新人才的重要摇篮。无论在培养高素质的劳动者和专业人才方面,还是在提高创新能力和提供知识、技术创新成果方面,教育都具有独特的重要意义。”

计算机科学与技术学科是研究计算机的设计、制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科。它包括科学与技术两方面,科学侧重于研究现象、揭示规律;技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行信息处理的方法与技术手段。二者相辅相成、高度融合。另一方面,计算机学科也是一门科学性与工程性并重的学科,表现为理论性和实践性紧密结合的特征。因此,围绕如何培养高素质、计算机学科创新型人才,我们从培养计划的制定、实训基地的构建、教学创新团队的建设等方面,进行了有益的探索。

1制定创新人才培养计划

在本科生培养中,我们始终坚持“宽专业、厚基础、重能力、高素质”的原则,在专业办学上强调较强的基础理论教学,注重实施素质教育、加强实践环节、突出创新能力和计算机系统的开发与应用能力的培养;利用学院的学科专业领域覆盖面广的特点,加强各学科专业的融合;注重教学、科研和学科建设互相渗透,本科教育与研究生培养互相衔接,形成了厚基础、宽专业的创新人才培养特色。培养的学生既具备电子信息大类的宽专业基础知识,又具有计算机专业的专门知识和实践技能。

我们以计算机科学与技术省级品牌特色专业建设为龙头,省级精品课程“计算机组成原理”、“计算机网络”和“操作系统”,校级精品课程“数据结构”和“微机与接口技术”,以及一大批核心专业课程为基础,培养学生的创新能力为手段,全面推进教学改革,全方位提高教学质量。为适应计算机学科的最新发展和提高就业竞争力,我们制定了“基础课群”和“专业套餐”相结合的课程框架。在第一、二年的基础课群中,为了使学生尽快了解所学专业的内涵,提高学生的专业兴趣,增加了“专业概论”课程。在第三学年下期,按照“智能信息处理”、“交通信息检测控制”、“图形图像与数字娱乐”三个方向设置了特色专业套餐,作为学生的专业必选课程。实施过程中注重强化学生的创新意识,配合个性化实验和创新性实验,突出培养学生分析解决实际应用能力,强调软硬件相结合的特色,使学生在本专业领域内具有解决专业技术问题的能力。

加强实践教学环节,把提高学生的创新能力和实践动手能力贯穿于整个实践教学体系之中。采用模块式实验课程及模块化实验教学内容,配合弹性学制以适应学生的不同需要;打破实践教学依附于理论教学的传统模式,构建与理论教学有机结合的相对独立的实验教学体系,如单独开设数字电路、计算机组成原理、微机与接口技术、C/C++语言程序设计、计算机网络等综合性课程实验;增加计算机硬件综合、软件综合、以及专业方向创新设计等课程设计;加强实习、工程实践、课程设计、毕业设计环节中的工程训练;鼓励学生参加工程实践项目、个性化实验项目、SRTP大学生科研训练计划、国家大学生创新性实验计划等。注重各门课程之间的交叉与衔接问题,将计算机科学与技术专业课程的内容有机地融合在一起,优化实验与实践教学的内容,使实验教学内容系统化、综合化。

2建设创新人才培养基地

我们在建设计算机科学与技术特色专业与精品课程的过程中,建立了计算机系创新实验中心,形成了“嵌入式实验系统”、“游戏与人机交互系统”、“网络综合创新设计实验环境”、“数据仓库与数据挖掘实验环境”四个实验平台和环境,并在已有的计算机硬件设计制作工程实践中心的基础上,依托四川省网络通信技术重点实验室和交通信息工程与控制重点实验室向本科生开放的举措,建成一个培养学生计算机软硬件综合运用能力、创新设计能力以及富有团队协作精神的训练基地。

该基地每年接受逾百名本科生的品牌特色专业创新实验、个性化实验、SRTP大学生科研训练计划、国家大学生创新性实验计划和毕业设计。仅2007年首次开设的品牌特色专业创新实验25个,参加人数达到65人,其成果的突出特点为:

(1) 涉及前沿研究领域的项目较多,研究成果具有不同程度的创新性。50%以上项目涉及了下一代Internet体系结构研究、数据挖掘技术研究、声音与图像处理和新型硬件技术等方面的前沿研究与开发,研究起点较高、难度较大、部分成果具有明显的创新性和潜在的应用前景。

(2) 部分实验对学生的专业知识、实验技能和创新精神有更高的要求。如数据挖掘实验要求学生除具有数据库基础外,还必须具备部分人工智能、模式识别、模糊逻辑和计算机网络多方面的知识;有关NGI研究除需要广博的计算机网技术基础外,还要求学生敢于挑战Internet体系结构及相关技术的精神和利用仿真技术去验证研究结果的能力。

(3) 涉及计算机硬件或软、硬结合的研究开发项目数量有所增加。例如部分图像处理的研究与实验工作,除涉及图像的压缩与算法优化技术外,还涉及DSP芯片硬件;特别是与学科竞赛相关的项目,要求学生有更强的硬件开发能力和创新思维能力。

此外,专业学科竞赛不仅能够培养学生敢于创新的意识、激发创新的思维,而且有利于培养学生理解与应变等创新能力。还能够引导学生在自学进取中培养自信,在战胜挫折中培养意志和在对待名利中树立正确人生观,塑造创新人格。基地以嵌入式系统和机器人设计大赛为契机,积极组织和参加国际国内各种专业学科竞赛。近五年来培养的学生在电子设计大赛中获多项国家级一、二等奖,2006年暑期获英特尔杯大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛最高荣誉奖——“英特尔杯”奖。

在满足大众教育的背景下,为适应精英教育的需要和具有个人兴趣爱好学生发展的需要,以学生参加品牌特色专业创新实验、个性化实验项目、SRTP大学生科研训练计划为载体,以研究型和创新型项目为主体,运用现代化信息平台,突出学生创新能力和工程实践能力培养的训练基地,已经成为一个发现、选拔和培养特色人才的温床。同学们都取得了不同程度上创新性成果,不仅在各种大赛中获奖,而且约1/3的本科生在不同级别的杂志上发表了学术论文。学院还出台了鼓励措施保证学生和老师的积极性,促进了创新人才脱颖而出。如在推荐免试研究生中将专业学科竞赛作为评价学生的重要组成部分;在研究生复试中,加大学生创新能力考核的比重。

3培养造就教学创新团队

高等学校担负着培养和造就高素质创造性人才的历史使命,建立创新机制、培养创新人才是摆在高校面前的一项迫切任务。而一支高素质、新思维、专业化的教学创新团队是培养国家创新体系下杰出创新型人才的关键。因此,我们注重进行教育理念的改革,探索有利于创新型人才培养的教育模式,强化创新型教育的教学团队建设,2008年本计算机学科教学团队被评为西南交通大学校级教学团队。我们的建设体会可归纳为:

(1) 科研与教学相长,成果与人才共进。40多年的专业建设经验表明:凡是科研成果明显的专业往往对相关专业的教学起到重大的促进作用;反过来,教学实践与教改活动研究工作提出新的课题,促进科研新思维。事实上,本教学团队的“计算机原理”、“计算机网络”及“操作系统”三项省级精品课程的建设都得益于相关的研究与开发工作;另一方面,科研队伍的培养也为教师队伍素质的提高奠定了基础。近年来,本教学团队围绕承担的国家和省部级各类重大的科研项目的研究成果,为年轻教师、研究生和本科生开设了“前沿技术”课程与讲座,鼓励和吸引青年教师参与前沿科研活动,使中青年教师已经成为科研与教学上的生力军,在国际国内发表了近百篇论文。

(2) 探索有利于培养创新人才的考评制度。创新人才培养任务的具体承担者是教师,师资队伍的科技创新能力和水平、创新意识和素质,教师对人才培养工作的兴趣、关注和重视的程度,直接决定着教师培养创新人才的实际能力。为适应创新人才培养需要,我院在考核教师队伍采用了聘任合同制,合同中明确双方的责、权、利,每年针对合同界定的教师责任(科研、论文、教学、学生指导等)进行考核,对教学效果好的教师给予优先聘用、提高待遇和奖励等优惠政策;对教学效果不够理想的教师则给予缓聘警告、降低其岗位级别等处罚,并督促请其尽快进修、以提高教学水平;对那些讲课效果差、学生反映强烈的教师,则一律不予聘用。明确规定教授每年至少为本科生开设一门课程,每学期至少听相关专业教师讲课一次,对学生在各种竞赛中获奖的指导教师进行奖励和表彰。实践表明:采用适应创新能力培养的考核与评估方法,能引导和激励教师更好地以培养创新人才为己任,积极承担各项创新设计和竞赛项目的指导工作。

(3) 加强实践锻炼,培养一批优秀青年骨干教师。为了加强对青年教师的培养,鼓励教师在职攻读博士学位,希望通过博士研究生阶段的创新学习和研究过程来提高教师的创新能力。在加强对青年教师的教学培训方面,充分发挥知名专家、教授的作用,对青年教师进行传、帮、带,进行教学能力与素质的培养,坚持新教师试讲制度,组织青年教师讲课竞赛,督导组对教师课件质量和教学效果定期检查,还配备导师对教学骨干进行重点培养等。实践环节是计算机科学与技术专业本科阶段非常重要的环节,配合创新人才培养基地建设,鼓励青年教师多承担实验教学任务,指导各类创新实践项目,特别是新任青年教师必须到实验室工作锻炼一年。通过教学内容更新、启发式教学方法、研究型教学改革、教学效果考核等环节的训练,一批青年骨干教师脱颖而出。

4结束语

综上所述,在国家创新体系下,高校培养的创新型人才是指具有创新意识、创新思维、创新能力和创新人格的人才,是具有远大抱负和国际视野、基础厚、业务强、素质高,具有创新精神和实践能力的栋梁之材。我们近年来的探索和实践表明:科学的人才培养计划、强化创新实践环境和高素质教学团队这三大举措对于培养创新人才是一种成功的尝试。我们的毕业生以其扎实的专业知识和创新思维,良好的专业技能和综合素质,深受用人单位的欢迎,在业内形成了良好的品牌效应。我们要继续进行教育理念的改革,深化创新人才的培养,探索有利于创新型人才培养的教育模式,为国家培养出更多的创新型人才。

参考文献:

[1] 方勇,李志仁. 高等教育与国家创新体系[M]. 重庆:西南师范大学出版社,2006:97-100.

[2] 中国计算机科学与技术学科教程研究组. 中国计算机科学与技术学科教程2002[M]. 北京:清华大学出版社,2002.

[3] 西南交通大学信息科学与技术学院. 2007年度西南交通大学信息科学与技术学院创新实验成果汇编[M]. 成都:西南交通大学,2007.

[4] 周兴社,樊晓桠. 创新型计算机人才培养的探索与实践[J]. 计算机教育,2007(3):10-11.

[5] 黄德宽. 创新人才培养需要制度保障[J]. 中国高等教育,2006(20):17-19.