基于“课程+平台”的创新能力培养模式研究——以河南财政金融学院软件学院学生创新能力培养为例

张 晶，张小军，银 朋

(河南财政金融学院 软件学院，河南 郑州 450046)

0 引言

2015年，国务院办公厅印发的《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》指出，深化高等学校创新创业教育改革，是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要，是推进高等教育综合改革、促进高校毕业生更高质量创业就业的重要举措。2017年，教育部发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》和《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，要求培养创新型卓越工程科技人才，支撑产业转型升级。可见，培养具有创新能力的人才是基于新技术、新产业、新业态、新模式、新经济为突出特征的第四次工业革命的必然要求，也是国家新工科建设的一项重要内容。

调研发现，高校开设的创新教育课程多为通识基础课[1]。从培养大学生创新能力的视角看，其局限性主要有：①课程内容单一；②创新文化氛围不强；③创新教育实践性弱。本文以我校软件学院学生创新能力培养为研究对象，将创新思维、创新方法及创新工具与软件专业课程深度融合，以教学过程中的实证性研究为基础，构建新工科背景下软件专业大学生创新能力培养的新课程体系，研发与之匹配的训练平台。该培养模式体系结构如图1所示。通过对大量数据进行回归分析，结果表明“课程+平台”的创新能力培养模式有效地培养和提升了大学生的创新能力。

图1 软件专业大学生创新教育培养模式Fig.1 The cultivation model of innovative education for software specialty students

1 创新教育课程“创新基础与软件工程设计实践”

“创新基础与软件工程设计实践”的课程目标是融合软件专业特色，深度培养软件专业学生的创新能力[2]。课程内容包含创新思维、创新工程和创新技术三大模块，并通过思维训练，促进学生理解智能交互的基本原理，提高学生使用智能工具的能力，为多种创新活动奠定扎实的理论基础。课程特点是依托实际问题，遵循工程创新的过程及创新工作的规律，鼓励学生从微创新入手，面向身边的实际项目需求，以工程化思维分析解决问题。

1.1 创新思维

创新思维模块包括创新的概念、特征及模式[3]。主要介绍3种常用的创新工具：①头脑风暴法，通过激发机理、联想反应、热情渲染和竞争意识等手段激发学生的创新思维；②TRIZ(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch)理论，学习TRIZ理论，理解创新活动的概念、特征和领域，掌握常见的TRIZ创新方法；③思维导图，将思维导图的分析方法和使用技巧融入课程教学的每个环节中。每个课程环节的思维导图融合在一起，就构成了本门课程的思维导图，见图2。

图2 “创新基础与软件工程设计实践”课程内容思维导图Fig.2 Thinking map of course content of “Innovation Foundation and Software Engineering Design Practice”

1.2 创新技术

技术是创新活动的要素，而技术实现通常是制约创新思维落地的主要原因[4]。该模块包括智能技术和技术案例两部分。智能技术介绍当前智能交互领域里常用的工具和框架，譬如axure原型工具、app inventor、机器视觉应用构建 、语音识别等；技术案例介绍智能交互技术在生活中的成功应用案例，重点理解技术的适用场景，包括移动互联网时代web特征、人脸识别、语音识别、车载智能系统、未来智能交互技术等。从原型构建到深度学习平台的应用，都是通过app inventor构建智能化app应用的方式实施教学。通过对常用的智能服务提供商及其提供的部分服务内容进行比较(见表1)可知，课程内容以较低的技术门槛引导学生理解智能交互技术，可以快速构建原型或测试版app，重点定位在培养学生的创新思维能力方面。

表1 智能服务平台服务内容及其在课程中的应用Tab.1 Intelligent service platform content and its application in the curriculum

1.3 创新工程

该模块从7个方面介绍创新工程实践的基本方法[5]。

1)项目背景，介绍工程项目的创新背景；

2)产品与服务，介绍产品优势、可行性分析、服务内容及运营流程；

3)团队建设，包括团队愿景、团队成员、指导老师、组织结构、股权结构分析等；

4)市场分析，包括宏观市场分析、目标客户分析、市场细分、软件行业客户分析、关联行业分析、竞争分析、波特五力模型、SWOT(strengths, weaknesses， opportunities, threats)分析、外部环境分析、竞争优势与劣势；

5)商业模式与营销推广，包括商业模式、营销推广、目标市场、4P(product, price, place, promotion)营销理论、品牌营销策略、盈利模式分析；

6)财务分析，包括财务管理概述、成本分析、收入分析；

7)风险控制，包含市场风险、竞争风险、风险规避策略等。

2 创新训练平台“新工科背景下应用型高校创新思维综合训练平台”

课程内容奠定了创新教育的理论基础，而创新思维的培养及创新能力的提升必须有实践配合[6]。因此，研究小组研发了与课程匹配的训练平台“新工科背景下应用型高校创新思维综合训练平台”(见图3)，支撑以项目为主线开展师生互动的创新实践活动。

图3 新工科背景下应用型高校创新思维综合训练平台Fig.3 Training platform for innovative thinking in applicative universities under the background of emerging engineering

2.1 训练平台

该平台功能较强，可以支撑学院举办科技文化节、科技竞赛及线上学术报告会等活动。学生在平台上提交创意项目，指导教师均可看到。而且，师生可以即时留言或互动。2021年，该平台孵化产生的“校园算法助手——一站式算法人才培养平台”和“信者——基于大数据的新时代学生征信平台”两个项目在我校“互联网+”大赛中成绩突出。此外，平台具有团队招募功能，鼓励学生跨专业、跨学科、跨学院组队进行创新活动，开创了团队组合的新形式，推进了学科专业与创新能力培养的深度融合。

2.2 实验分析

选取我校软件学院近3年“互联网+”大学生创新大赛项目为样本。传统创新项目2019年28项，2020年24项，2021年18项；信息化创新项目2019年16项，2020年18项，2021年25项；智能技术创新项目2019年21项，2020年29项，2021年37项。学习过创新技术模块后，大学生掌握了原型工具的使用和智能平台技术的应用方法，创新兴趣明显增强，信息化和智能化项目增多(见图4)，图4反映了阶段性的创新成绩。

图4 软件学院近3年“互联网+”大学生创新大赛项目Fig.4 Innovation competition projects“Internet+” for college student of software college in the past three years

但是，深度的创新能力提高还需要多元化的过程性活动支撑。因此，该平台还包括创新知识传授、项目训练、项目指导、项目汇报、项目检查和项目参赛等多环节系列活动。通过以课程设计为主线、以创新元素和教学满意度为要素，开展平台效果问卷调查，学生反馈及实验数据表明该平台有效地训练了学生的创新思维、促进其创新能力的提高。

3 创新能力培养模式“课程+平台”

3.1 实施方式

该课程实施采取线上线下混合方式[7]，即在线课程学习与线下汇报、路演和参赛相结合[8]。线上在“新工科背景下应用型高校创新思维综合训练平台”上开展，线下依托软件学院创新教育指导委员会对口辅导，包括组织学生汇报、路演答辩、考察项目及团队建设等。

考核过程包括立项、中期检查和项目路演3个环节。在立项环节，指导小组对创新团队进行项目初期指导，可以跨组指导，训练学生的结构化思维能力和沟通交流能力，考察项目可行性；在中期检查环节，创新团队从设计思路、技术实现和更新迭代等方面介绍项目，展示创新设计或创新产品演示，指导小组根据团队角色制订答辩方案，考察项目的创新性；在路演环节，学院组织集体路演，创新团队介绍项目从规划到实施的全过程，要突出创新点及管理运营。学院创新指导委员会筛选出优秀的项目，推荐参加校级创新竞赛。为营造创新氛围，尝试打通第一课堂与第二课堂的创新实践考核，扩大创新教育对象的范围。

3.2 创新团队

实践证明，集思广益是创新活动的有效形式。指导小组鼓励学生跨学科专业组建团队、制定团队管理制度，并将工程化团队管理的思想和方法应用到创新实践中[9]。我校软件学院学生都是集中住宿，寝室距离较近，便于营造出你追我赶的氛围。基本做法是：①定期开展头脑风暴等互动交流活动，构建创新规划的雏形，并以项目形式在创新训练平台上提交案例；②通过创新团队建设，加强团队协作，保证创新活动顺利开展。

3.3 创新案例

创新案例中的场景帮助学生更好地体验创新思维的实现过程，掌握创新工程的一般规律。案例来源一是教师基于软件专业特色筛选的优秀项目；二是历届创新大赛的代表性项目；三是创新训练中的典型案例。第一种案例具有较强的创新代表性，后两种案例更贴近学生思维。具体案例包括：①微创新方法论的“IM软件发展与变革”，介绍聊天软件的发展历史、从QQ到微信的变革及基于LBS(location based service)的聊天软件如何通过微创新实现用户群体分割；②智能制造的“上海通用汽车”，介绍自动化、信息化智能交通转型的历程；③多赢模式的“正大四位一体模式的产业化饲养”，分析商业模式的多赢关系；④阿里金融的“从支付宝到蚂蚁金服”，讲解阿里新金融生态圈构建的过程；⑤社会基础服务的“商业地图类产品”，介绍基于互联网的服务逻辑。

4 结束语

本文深入研究了软件专业大学生“课程+平台”的创新能力培养模式，给出了创新课程及创新训练的解决方案，践行了以培养大学生创新精神和创新能力为基本价值取向的新工科理念。研究与实践表明，该模式对应用型高校软件专业大学生创新能力的培养发挥了积极作用。