① 基于大学生创新性实验项目的学生科研能力培养探索——以四川文理学院计算机相关专业为例

侯　翔，邵　云，赵定贵

(四川文理学院计算机学院，四川达州635000)



①基于大学生创新性实验项目的学生科研能力培养探索
——以四川文理学院计算机相关专业为例

侯翔，邵云，赵定贵

(四川文理学院计算机学院，四川达州635000)

摘要：针对地方应用型本科院校人才培养要求及社会和企业对人才需求，构建"课程设计为基础、专业竞赛为提升、科研项目为扩展、毕业设计为深化"的四层培养模式，培养大学生的科研创新能力和工程实践能力.

关键词：创新性实验；科研能力；实践教学

1背景

近年来，计算机技术日新月异，新技术不断取代旧技术.无论是国家、企业，还是个人，要想在信息化浪潮中立于不败之地，唯有不断提升创新能力.我国也早有预见，《国家中长期教育改革和发展纲要(2010—2020年)》中明确提出：“鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力”.[1]各部委都陆续出台很多政策文件，例如，教育部2007年开展了面向大学生立项的创新创业训练计划项目.[2]

在当前“大众创业，万众创新”的时代背景下，高校作为人才培养的重要基地，更要重视在大学生创新性科研能力的培养，但是，从企业反馈的信息来看，大多数IT类专业的大学生的实践能力较差，创新和科研能力都不能满足企业需求.尤其是地方性本科院校的学生，这也导致计算机专业毕业生就业难、就业质量不高.

2现状分析

为了更加准确的分析地方应用型本科院校前在大学生科研创新能力培养中的出现的问题，课题组以四川文理学院为对象，进行了调研，并根据调研结果，分析了相关问题.

2.1实施的基本概况

四川文理学院是一所新升本的地方应用型普通本科院校，学院地处四川省东部重镇达州市，以服务地方经济建设为目标，不断深化教学改革，为地方培养更多的高素质、应用型、复合型人才.

从2010年起，学校为了培养学生实践能力和创新精神，积极鼓励学生参加国家级和省级大学生创新训练计划项目，启动校级大学生科研项目，并逐年增加“四川文理学院大学生科研项目”的立项，具体情况如表1所示，到目前为止，共计立项421项，支持经费30余万，2000多名学生参与了这些项目，在培养学生实践和创新能力方面初现成效.

表1　历年四川文理学院大学生科研项目统计　单位：项

为了进一步加强实践教育，推动创新性试验项目的实施，四川文理学院从2010年开始连续召开了5届实践育人基地建设暨理论研讨会，与会的专家和学者们相互介绍了他们在培养学生创新能力和科研能力工作中的特色和成功经验，讨论了不足之处，分析了存在的问题，给出了大量有价值的建议.

2.2问题所在

目前，我校已经顺利完成了多项大学生创新实验项目，并且取得了一定的成果.但是在调研过程中，依然反应出了部分不足之处，需要我们认真对待.

2.2.1创新性实验的实施没有一个固定的体系，只是部分老师根据自己的教学和科研情况，进行一定的安排.根据调查显示，在课堂教学中，不是所有老师都采用了创新性实验项目的教学考核方法，大约有64%的老师采用了这种方式，部分教师因为专业或课程的性质等原因，依然采取的传统教学法.

2.2.2创新性实验主要由教师根据自己的研究方法给出题目，学生根据自己的兴趣爱好自己拟定题目的比较少.根据对四川文理学院近5年来，在大学生创新性实验项目的开展情况统计发现，大部分的项目来自于专业教师布置的课程设计或者是指导教师自己申报的科研项目的子项目，[3]没有考虑到以学生的兴趣爱好或者专长出发，如图1所示.

图1四川文理学院2010-2014年度创新性实验项目来源

2.2.3积极参与创新性实验的学生人数较少，大部分学生都不重视或者不愿意参加这类项目中来.根据校园调查结果显示，真正主动并积极参与到创新性实验项目中来的学生所占比例并不多，一部分学生是出于好奇心，而另外一部分学生是希望获得科研经费，甚至有部分学生是在教师的督促之下才参与其中.图2为计算机学院愿意参与学生人数占各年级的比例图，高年级参与意愿较高，低年级参与意愿较低.

图2　计算机学院学生参与创新性实验意愿调查

2.2.4创新性实验数量较多，但普遍质量不高.从2010年到2014年，大学生科研项目的数量基本翻了一番，参与的学生人数也大大增加，但是，普遍存在的问题是项目的质量不高.部分立项项目的创新切入点不够准确，项目在实施过程中没有一个有效的管理和控制机制，全凭指导老师的责任心，而在结题时，评审过程有形式化之嫌，作品大部分较粗糙.调查发现，大部分项目以论文或结题报告的形式结束研究项目，只有少数的项目完成了其他形式的作品，如软件.这些都将对创新性项目最终的质量造成较大影响.

图3　2010-2013年大学生科研项目成果统计

3创新性实验项目的构建与实施

“大学生创新性实验”项目与一般意义上的某门专业课程的实验项目的本质区别就在于对发现问题和解决问题能力的培养，对科研潜力的挖掘和科研能力的培养，使其逐渐掌握思考问题、解决问题的方法.而要做到这点，就需要针对学生的不同学习阶段，通过多种方式来教会学生能够从调查、了解和总结中发现问题，能够综合运用课程知识、技术及工具来解决问题.

根据我院多年的实践教学改革的探索和实践，提出了构建“课程设计为基础、专业竞赛为提升、科研项目为扩展、毕业设计为深化”的四层培养模式，依托“大学生创新性实验项目”，希望能够探索出一条符合地方性高校实际情况的大学生科研能力培养模式，[4]采取的一些主要措施如图4所示.

图4　“大学生创新性实验项目”具体实施措施

3.1以课程设计夯实基础

扎实的理论基础和完备的知识体系是实现“大学生创新性项目”的必备条件.大学生，尤其是大一新生，具有积极心态，好奇心和求知欲强，但自我管理能力弱、心理容易波动性大、比较茫然.因此，我院在新生入学之后，除了要对他们的专业兴趣进行引导之外，首要任务就是让他们能够在大一的时候就打下坚实的基础，因此，非常重视基础课程的学习，主要包括高等数学、概率论与数理统计、数据结构、C程序设计等.以C程序设计课程为例，除了让学生掌握基本语法以外，对每一章节、每一个知识点要设计针对性的的实验，比如循环结构的掌握，用while、for、do-while语句分别实现九九乘法表的输出，并比较分析存储空间的消耗和运行时间复杂度.除了在学习过程中注重用课程实验来让学生扎实的掌握基础知识之外，在期末的时候，还会布置一个较为综合性的课程设计，难度适中，工作量合适，具有一定的创新性.学生如果要完成这个课程设计，必须要在掌握了这些基础知识的同时，还要能够利用这些知识技能，培养学生的基本实验实践能力，加深、巩固专业理论知识，逐步培养学生的综合运用能力，提高其科研的兴趣.

3.2以专业竞赛强化能力

专业竞赛是大学生创新能力和科研能力形成的有效途径.我院依托各种类别的专业竞赛和学科竞赛，积极组织学生参加，近3年来有数十名学生在这些竞赛中获得了奖励，并将这种精神带回到了学校，不但他们自己提高了学习专业技能的积极性，还带动了一大批人由以前的“不想学习”到现在的“主动学习”，为实现以“学”以中心的教学提供了必要条件.

通过鼓励学生参加这些竞赛，敢于和来自全国不同层次高校的优秀同学同场竞技，勇于挑战自己，让参赛学生充分发挥他们的主观能动性，激发其潜能，进而提升其创新能力，强化了创新人才的培养.以我院每年都会组织学生参加的“蓝桥杯全国软件人才大赛”为例，通过参赛同学的反馈，实际效果非常好，不仅巩固了学生的专业知识，锻炼学生的实际动手能力，还激发了很多学生奇思异想，并大胆尝试和探索课本和课堂上没有的新内容，提高了学生的创新意识和科研能力.

3.3以科研项目激发思维

科研项目与课程设计、专业竞赛相比，问题更难，涉及的知识更多更广，对学生和指导教师的能力要求也更高，能够有效的对大学生科研能力进行训练.“大学生创新性实验”项目的开展为学生提供了一个自由发挥的科研能力和想象力的空间，[5]学院积极的组织指导教师引导大二和大三的学生参加创新性项目的申报，累计立项数十项，获得了数十万元的资金资助.

随着计算机技术的迅猛发展，在这个领域下进行研究所需要的各种专业知识也越来越多，但是每位学生在校获取的通常是一些基础知识，于是，当他们开始从事科研工作的时候，会发现自己所掌握的知识远远的不能满足研究的需要，对一些新技术也掌握的不是很好，仅仅知道一点皮毛.这就需要学生查找和筛选大量文献资料，了解所感兴趣的领域最新的研究动态，掌握国内外同行的研究现状，然后根据自己的研究内容发现问题，分析问题、解决问题，最大限度地在别人的起点上展开研究，提高研究效率.为了提高查找和筛选科研资料的能力，学院针对不同专业的大学生，改革课程设置，适当加大促进科研能力培养的课程比例，为本科生进行科研创新提供指导.以计算机科学与技术专业为例，开设了《信息检索》、《计算机专业英语》等促进科研能力培养的选修课程，给予学分奖励，使学生能够通过这些课程的学习为申报和完成创新性实验项目打下基础.

在科研项目完成过程中，为了培养学生能够清晰地表达自己的思想、技术和结论的能力，开设了《科技论文写作》的选修课程，让学生初步掌握了论文摘要、序言、实验或理论部分、结论部分、参考文献等内容的基本写法和要求，[6]培养了学生的总结归纳能力、文字表达和语言组织能力.

学院不但重视“大学生创新性项目”的申报工作，更注重对项目实施过程的管控.不仅从中期检查和结题来严格管理，而且更要求指导教师要定期对所指导项目的完成进度、质量情况等进行指导和检查，让学生能够踏踏实实静下心来搞科学研究，从科研的过程中学习到平常在书本中学习不到的知识，提高了科研水平和创新能力.

3.4以毕业设计深化实践

大学生创新性实验项目重在学生自主、重在兴趣、重在研究过程.而毕业设计是高校教学中的重要一环，重视项目的实践过程，其目的就是培养学生自主综合运用所学知识解决实际工程问题的能力.因此，将大学生创新性实验项目与毕业设计有机的结合在一起，[7-10]通过督促学生完成这些创新性实验项目，既能够保证学生按质按量的完成毕业设计，也让学生学会了如何综合利用所学的专业知识来完成一些实际的项目，提高了他们的科研创新能力.我院在毕业设计过程中，改革了传统的指导模式，根据自身特色和实际情况，采用了企业项目运作模式来指导学生，抓住了指导教师的选择、设计题目的选择等几个关键环节的工作来开展.

在毕业设计过程中，按照“校企联合培养”的模式，采用双导师制，将学生送到实际的科技企业中去工作和学习，并完成毕业设计.每个学生既要接受学院教师的指导，还要接受企业方工程师的指导.校内教师主要负责对学生毕业设计和论文(项目设计书)的质量管控，对学生所选毕业设计题目的审核，对项目过程中的学生完成的全部文档资料的指导、归档和收集；企业方工程师则按照企业项目运作的方式，指导和协调学生进行项目的时间，并评估学生的作品是否符合工程实际.

学生可以结合所在企业已开发或在研的真实项目，通过和企业方工程师就项目的可实施性进行沟通后，自主选择毕业设计的题目.学院的指导教师也要严格把关学生的自选题目，避免学生在选题过程中，因为自身认识或外界环境的一些原因，导致所题目过大，不能完成；或过小，毕业设计的工作量不够；或与所学专业联系不紧密等情况发生.整个项目完成过程中，指导教师根据学生所选题目提出设计任务书，由项目组的全部成员设计多套技术方案，交由指导教师进行可行性评估，如果通过评估，学生就开始在企业导师的指导下完成具体的项目设计，最后在学院导师的指导下完成撰写设计说明书等文档资料.这种模式，将企业和学校的优势充分的结合了起来，既解决了指导教师工程经验不足的问题，又为企业培养出了他们所急需的人才，一旦这些学生毕业之后，因为有了这些实际的工程经验，毕业生能够在短期间内胜任相应的工作，成为企业的技术骨干，降低了企业的用人成本.而学生通过这些项目的强化训练，商业化意识、科研能力也有较大的提升.

图5　双导师组织结构图

4项目实施的成效

这些年，随着我院“大学生创新性实验”项目计划的推进，取得了较好的成果.这样的教学模式不但得到了学生的认同，也被IT行业中许多用人单位认可，毕业生的就业率一直名列全校所有专业的前茅，就业率达到了90%以上，一部分优秀的毕业生还得到进入国内外IT行业知名企业工作的机会，如腾讯、百度等公司，一部分企业甚至提前到计算机学院预约招聘.我院绝大多数毕业生在毕业时就已经初步具有了工程师的素质，科研能力较强，实际工作能力较强.

5总结与展望

未来，计算机学院将继续以“大学生创新性实验”项目为依托，让大学生在本科阶段就参与科研项目的研究，尽早的接触和学习到计算机专业的前沿知识，进一步加强培养大学生的科研、创新和创业能力，不断完善以“课程设计为基础、专业竞赛为提升、科研项目为扩展、毕业设计为深化”的四层培养模式，促进创新性人才的培养，为地方科研人才的培养做出应有的贡献.

参考文献:

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)[N].人民日报，2010-03-01(05).

[2]王玉敏.刍议大学生个人核心竞争力的培育与提升[J].现代教育科学,2003(2):110-112.

[3]茹凤莲.当代大学生核心竞争力理论与实践研究[D].吉林:东北师范大学,2007：34-37.

[4]王平平,张丹.如何培养当代大学生的核心竞争力[J].中国科教创新导刊,2008(7):1-2.

[5]曾胜昌，邹勇华.计算机专业学生科技创新能力培养的实践与探索[J].广东青年干部学院学报,2010(6)：22-23.

[6]龙激波，阮芳，王平,等.以创新实验计划为契机的地方高校大学生科研能力培养[J].人才培养改革,2012(236)：71-75.

[7]李勇军,张海燕.大学生创新能力训练模式探索与实践[J].实验技术与管理,2014(11)：33-35.

[8]董社英.以科研项目为依托构建多层次学生科研创新能力培养模式[J].西安建筑科技大学学报:社会科学版，2006(6)：12-13.

[9]郑丽，薛云.基于本科生科研项目的学生能力培养途径研究[J].中国电力教育，2011(9)：56-57.

[10]杨习贝.基于计算机科学专业大学生创新计划建设[J].电子设计工程,2012(5):55-57.

[责任编辑范藻]

Cultivation of Student Scientific Research Competence Based on College Students'Innovative Experiment Project:A Case Study of the Majors Related to Computer in Sichuan University of Arts and Sciences

HOU Xiang,SHAO Yun,ZHAO Dinggui

(Computer Science School of Sichuan University of Arts and Sciences,Dazhou Sichuan 635000,China)

Abstract:For the requirement of talent training in the local application-based universities and the talent demand from society and enterprises,the paper puts forward the education mode of "four aspects": the curriculum design,professional competition,the scientific research project and the graduation design,which can help cultivate students'scientific research innovation and engineering practice ability.

Key word:college students; innovative experiment; scientific research ability; practice education

收稿日期：①2015-11-10

基金项目：四川文理学院2013年度教改一般项目(2013JY34)

作者简介：侯翔(1983—)，男，四川达州人.讲师，硕士，主要从事人工智能与计算机网络技术研究.

中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：1674-5248(2016)02-0135-05