结合课程教学的大学生创新训练项目案例及成效分析

□石蕴玉 吴先宇

一、大学生创新训练项目实施方式

大学生创新训练项目是大学生创新创业训练计划三大项目之一，由本科生个人或团队在导师的指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果交流等工作，通常简称为“大创项目”。开展大创项目可以促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。

在上海工程技术大学，大学生创新创业训练计划已经进入人才培养方案和教学计划。大创项目结题验收后，项目负责人和参加人员将自动获得2学分的创新学分，符合第二课堂学分的认定标准。此外，学校已经组织建设与创新训练有关的创新思维与创新方法等选修课程以及与创业训练有关的项目管理等选修课程。并且，制定了本校大学生创新创业训练计划学生项目的管理办法，在项目申请、项目实施、项目变更、项目经费、项目结题等事项方面具有非常规范的管理制度，建立了中期检查、结题验收等质量监控机制以及承担项目学生的经费使用及报销流程。

每年12月份左右，学校及学院将发布大创项目申报相关事项，在教师及学生之间广泛宣传联络，在此期间组织学生进行课题确认、团队组队、成员分工等工作，以此为契机深入讨论项目的来源、意义及任务目标，并根据项目申报书完成相应内容的填写，包括研究内容、项目方案、进度安排、预期成果和经费预算等。在第二年3月份左右完成正式申报，学院将组织相关专家对申报项目进行打分排序并给出评定意见，提交学校审核后确定市级、校级项目名单，学院、指导老师、项目成员签订项目合同表明项目的正式开展。在项目开展期间，以项目团队成员为主导，紧扣任务安排和人员分工定期进行项目梳理，并完成每月总结文档；按照项目合同书上注明的中期检查日期，项目负责人(学生)应于中期检查日期前向学院提交中期检查记录表、项目经费使用明细清单及每月小结，学院组织本学科专家对项目进行中期检查，主要检查项目进度完成情况，如若检查不通过教务处将中止项目的进行，并收回项目剩余经费。

项目组对照大创项目申请书中的预期成果，填写结题申请表，并准备好各项附件材料，例如论文录用或发表证明、软著授权证书等。项目结题验收由学校统一组织实施，采用答辩方式，即项目组负责人借助幻灯片向学校专家组汇报项目内容、创新点、取得的成果及在项目过程中获得的创新体验等，随后接受专家提问。经过答辩合格的大创项目可通过项目验收，至此一项大创项目即完成了从申请至执行完毕的整个流程。

二、结合课程教学的大学生创新训练项目实施案例

在大创项目的实施过程中，项目来源或课题确认是一个非常重要且基础的问题，与项目成员知识储备、项目开展进度安排等均有关联。在近几年的教学实践过程中，已尝试将专业课程教学与创新项目开展进行对应联系，在理论知识联系实际应用的基础上，进一步将知识应用进行创新性扩展，逐步探讨科学、技术及工程之间的联系。

由专业培养计划可知，课程教学是课程体系的一个组成部分。课程体系是培养目标的具体化和依托，本专业不同课程门类按照一定顺序进行排列，包含特定的课程目标、课程内容、课程结构和课程活动方式，决定了学生通过学习所获得知识结构。教学的主要任务是传授和学习理论知识，在教学过程中应坚持理论联系实际，运用多种多样的活动形式，用理论分析实际，用实际验证理论，使学生从理论和实际的结合中理解和掌握知识，做到学以致用，达到以学促行、以学促教的目标，培养学生独立运用知识解决实际问题的能力。

根据课程设置可知，数字图像处理和计算机视觉是分别是学院学科基础平台课和计算机科学与技术专业选修课。其中，数字图像处理是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术；计算机视觉是用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，从信息处理的层次研究视觉信息的认知过程，以及视觉信息处理的计算理论、表达与计算方法。这两门课程面向视觉媒体处理及分析，涉及多类学科，理论深度难度均较高，需求应用也非常广泛。近年来计算机、数学、生物医学、通信技术的迅猛发展，推动着数字图像处理和计算机视觉课程中教学内容和教学方式的不断更新。

在教学过程中引入了课程前沿技术介绍及应用分析，在此基础上引导学生理解视频数据版权保护及视频浓缩等相关研究内容，例如如何防止盗版视频资源传播、如何管理大量的视频数据、如何让用户更高效地浏览和搜索视频信息等。参课学生自发组织的学习小组利用OpenCV视觉库进行了关键帧提取方面的实验探索，并进行了现有技术的调研分析，例如IBM的QBIC软件、MIT的PhotoBook系统等；在此基础上提出了对于特定视频(例如综艺视频或广告视频等)的关键帧高效提取研究，并申请了市级大学生创新项目。

在项目开展过程中，小组成员进行了细致的分工，并严格按照时间节点完成相应的工作内容。对于目前的关键帧提取算法，例如基于镜头边界方法、基于运动分析方法、基于图像信息和镜头活动性方法等进行了深入分析，侧重于每种方法的不足之处或适用范围，并根据具体需求进行算法改进并编程实现。再采用视频帧的结构、色彩等基本特征进行了视频关键帧的提取及分析、采用均值哈希算法进行了视频关键帧的快速提取，完成了视频关键帧提取软件的开发并进行了多类型视频测试，对视频关键帧提取算法进行了主观分析和客观比较。项目结题时，学生以第一作者身份公开发表了一篇论文、申请并授权一项软件著作权，提交了一份研究报告，较好地完成了项目的预期任务。

三、结合课程教学的大学生创新训练项目的成效分析

结合专业课程学习的大学生创新训练项目的开展整体较为顺利，对于项目指导教师和项目组学生在专业知识学习、理论联系实际、团队合作沟通、项目管理实施等方面均有所启示。

对于教师而言，结合课程教学的大学生创新项目的开展实质上对于教学内容的设置提出了更为严格的要求，参与指导大学生创新训练项目的教师应具有一定的技术感知能力，也可以请教企业导师提出来源于企业切实应用的实际课题。除了课程知识的讲解，应积极主动引入应用案例并进行深入的分析和前沿技术发展的分享。因而，促进任课教师在课程教学中，采用多种方式通过实例进行知识的讲解，课题设置，项目进展、团队指导等方面，逐步建立一套标准化流程，根据课程需要和学生需求进行灵活实施，进而弥补了实践教学的不足。

对于学生而言，在专业知识的学习和专业技能的提升方面具有了更强的主动探索能力。在项目开展之前已经了解了相应的基础知识和技能工具，在此后的学习过程中和项目的开展过程中能够更加聚焦，深入研究知识点的发展背景及意义，从理论联系实际这个角度对课程知识内容产生真正的学习兴趣，除了课程练习外更加注重知识的扩展和行业的规范。此外，由于公选课或专业选修课等课程类型的不同，团队成员极有可能来源于不同班级、不同专业甚至不同的学院，这样在组建团队时能够更加深入地明确成员分工和任务安排，促使成员在已有专业知识的基础上进行跨领域的沟通交流。除了专业知识外，还涉及到项目的管理及实施，包括项目经费使用、项目进度安排、项目预期成果达标等，这在一定程度上可以显著提升学生的沟通能力、团队协作能力和领导能力。

基于结合课程教学的大学生创新训练项目的实施案例及成效分析，在导师作用、学生参与度、个性成长等方面提出以下建议：第一，在大学生创新训练项目中应当注重学生感受以及尊重学生对项目的把握能力，对项目组成员赋予尊重感和被重视感，项目指导导师的作用应起到切实的引导作用，不能过度包办，同时也不能独自完成项目规划，应确保学生的主体地位，激励学生主动进行项目的实施及管理。第二，提高学生参与大学生创新训练项目或类似项目的参与热情，不仅体现在学生数量上，更应重视学生的参与质量，采用分工协作的方式充分发挥每一位成员的能力，在每年的学生工作中，可以采用高年级带动低年级或经验分享的方式增加宣传力度。项目名额或经费有限实质上可以提高竞争力，从而涌现出更多的好项目。第三，大学生创新训练项目的参与可以与专业课程学习相结合，还可以与专业竞赛相结合，最好与学生的个人成长规划相结合，从而形成有机的培养体系，从理论深度和实际应用价值方面进行深入发掘。学生参与项目不再只是为了取得培养计划中的创新学分，而是在知识、技能、协作、沟通等方面取得相应的提升，为学生今后的继续深造或就业增加竞争优势。