成果导向视域下学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式探索

田新志，王振铎， 陈晓范，申海杰，边倩

（西安思源学院 电子信息工程学院，陕西 西安 710038)

0 引言

成果导向教育(Outcome—Based Education，简称OBE) 作为一种先进的教育理念，于1981 年由Spady等人提出后，很快得到了人们的重视与认可，并成为发达国家教育改革的主流理念[1]。

2016年2月，我国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员[2]。为促进中国工程教育的国际互认，提升我国工程技术人才的国际竞争力，国家大力推行工程教育专业论证，构建工程教育质量监控体系，推进工程教育改革，进一步提高工程教育质量。OBE教学理念借助中国工程教育专业论证，首先在全国理工类高校和综合性大学理工科专业普遍开展，对学生学习成果的提升和培养目标的达成起到了根本的保障作用。

学科竞赛是在紧密结合课堂教学的基础上，以竞赛的方式，激发大学生理论联系实际，提高自身的实践应用和创新能力，培养大学生专业学习兴趣、创新意识的活动。《中国高校创新人才暨学科竞赛白皮书》充分肯定学科竞赛在创新型人才培养方面的成果，是高校实践创新教学的重要手段和平台[3]。

近年来，以深度学习为代表的人工智能将信息产业推向了高峰，计算机类专业是当前国际国内前沿专业，整个社会对计算机类专业人才的需求也在不断增大。因此，高质量地培养计算机类专业人才极其重要。高质量的培养，除了传授给学生专业理论知识和专业技能知识以外，还需要着重培养学生的创新意识、创新能力和专业实践能力。

因此在成果导向视域下以竞赛为驱动，对新形势下的计算机类专业人才培养方案、课程体系、实践教学体系、教学内容及教学方法等进行实践和改革，加大学科竞赛平台与专业实验室的建设力度，形成计算机类新型的创新创业应用型人才培养模式是非常有必要的。

1 目前计算机类专业培养应用创新能力方面存在的问题

当前我国计算机类专业人才培养中普遍存在培养模式不能很好适应社会对行业创新人才培养需求。传统的实践教学体系中，缺乏学科交叉知识的运用，不利于培养学生分析问题、解决问题的综合能力，不利于开拓学生的创新思维和提高实践能力。主要表现在以下几个方面。

创新意识、创新精神不足：目前大部分学校在创新意识和创新精神的培养上都很重视，国家和相关学会举办了很多的专业类竞赛，学生们也有了一些了解，如计算机类的竞赛有“互联网+大学生创新创业大赛”“中国计算机设计竞赛”“蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛”等与计算机相关竞赛，但学生没有足够的信心及兴趣去参加这些比赛，从而一定程度上制约了创新意识和创新精神的培养。

创新思维能力不强：目前高校学生因受中小学以来长期接受传统教育方式的影响，在面对问题时不愿意深究，不能全面地思考问题，处理问题缺乏创新，分析问题及解决问题能力较弱，自主学习能力不强。尽管有很多高校对教学方式进行了一定程度的改革，但效果不是很好。

专业理论知识掌握不扎实：目前计算机类专业的某些基础课程理论知识较多，而这些理论知识是激发创新意识的动力，但大部分学生对枯燥的理论提不起兴趣，导致他们在专业基础知识的掌握上不够牢固。

理论转化为实践能力较弱：将理论知识转化为实践能力是创新能力的突出表现之一。计算机学科是一门对实践能力要求很高的学科，学生应该充分利用各类学习资源去多实践，将理论知识真正转化为实践能力，从而运用到实际应用的各个方面。但是大部分学生往往只是应付老师的作业，并没有好好地将所学的理论知识转化为实践能力。

2 成果导向视域下学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式探索

结合西安思源学院“始终坚持以创新教育为引领，以建设高水平应用大学”的办学目标及计算机类专业人才培养目标，为进一步加强应用型创新型人才的培养，依托西安思源学院电子信息工程学院的计算机专业基础、计算机省级教学团队、学校计算机类专业社团、校内大学生创新创业研究中心、学生计算机社团、校外实践教育基地、校外合作企业等，将具有计算机专业特色、训练大学生创新意识及创新创业能力的资源充分利用起来，提出成果导向视域下学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式，建立了一套以学科竞赛为抓手适合计算机类专业学生应用创新能力培养的培养体系。

2.1 学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式的建立

创新型人才需要具备创新意识、创新精神、创新能力并能够取得创新成果的人才。对于高校来说要培养创新型人才就是要培养具备扎实理论功底、丰富的知识面、较强的创新意识、较高的综合素质，较强的创新能力和丰富的实践操作能力的全面发展人才。本文提出的成果导向视域下学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式，是以专业学科竞赛为抓手，提升巩固计算机理论知识、强调创新意识和创新精神的培养、强化实践操作能力、开阔视野、拓展知识面、提升综合素质为准则的。以高效的课堂教学、计算机类专业学科竞赛项目、综合实践实训为基本点的计算机类专业人才应用创新能力培养模式。以学科竞赛为载体，搭建多层次应用创新人才培养平台，如图1所示。

图1 成果导向视域下学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式

2.2 以学科竞赛为抓手，探索教与学、学与赛的关系，强化课堂教学的高效性

课堂教学是学生获取基础知识的关键途径，高效的课堂教学是成功培养人才的着力点。改革课程体系，改革课程的教学方法，注重以学生为中心的质量工程，科学有效进行教学过程及案例设计，以赛促学，培养学生的应用创新能力。深度挖掘教与学、学与赛之间的关系。在课程体系设计中，注重基础课程如数据结构、计算机组成原理、操作系统等课程；加强专业实践教学，增设选修课程门数及开出率，保证每位学生合理的专业拓展需求，计算机类专业人才应用创新能力培养模式以培养学生创新意识、创新思维和创新能力为出发点，体现出“成果导向，学生中心”的教育理念[4]。

2.3 整合学科竞赛资源，构筑以学科竞赛为依托的专业学习路线

目前针对计算机类专业学生的创新能力培养方面的学科竞赛及实践项目有很多，如“大学生创新创业训练项目”“互联网+”大学生创新创业大赛、中国高校智能机器人创意大赛、 中国高校智能机器人格斗大赛、3S 杯全国大学生物联网技术与应用大赛、全国挑战杯系列学术科技竞赛、ACM-ICPC 国际大学生程序设计竞赛、中国大学生计算机设计大赛、“蓝桥杯”全国软件专业人才设计与开发大赛等。 这些项目或学科竞赛都是围绕着计算机类相关领域的研究热点和前沿技术，集实用性、竞技性、趣味性和激励性于一身，可以大大提升了学生的学习兴趣、创新意识和创新能力，开阔眼界，培养了大学生的团队合作精神，磨炼意志品质和心理素质[5]。梳理整合适合不同层次学生的学科竞赛资源，按学科竞赛级别划分不同知识模块，以层层递进的方式，鼓励学生自主学习、分组讨论学习。将所涉及的专业知识划分为由嵌入式硬件设计模块、基础程序设计模块、算法分析与设计模块、工程应用模块、创新能力训练模块，并依据相应比赛设计配套的题库，为学生从基础硬件知识、基础程序设计、算法设计、面向领域的分析和解决问题、创新思维等能力提高提供平台支持，从而实现学生的自主和自助学习。

2.4 实施第二课堂，与第一课堂形成互补、交叉深化关系

高校第二课堂是对第一课堂的拓展和延伸，计算机类专业在创新能力的培养上所涉及的交叉知识点较多，大部分高校由于课时所限，对某些知识点不能深入探究和拓展。而开设第二课堂则一方面可以强化学生在课堂上学习的知识点，将乏味且难以理解的理论知识以更加生动的形式呈现出来，极大地活跃课堂气氛，以达到“感知”“践行”“意会”的统一。另一方面可以对交叉知识点进行拓展和延伸， 拓宽学生知识面，提升学生创新性地分析问题、解决问题的能力。

2.5 改革实践教学内容，将学科竞赛内容融入日常实践教学过程中

实践教学是计算机类专业人才培养的一个重要组成部分，是培养学生将理论知识转化为实践能力的关键环节，是培养学生创造性解决问题的主要手段。不断整合计算机类专业实践教学内容与计算机类学科竞赛的内容，将学科竞赛的考评体系应用到实验、实训和综合型实践的考查方式上，同时将学科竞赛赛题作为教学案例融入日常实践教学过程中，实现以赛促学、以学促赛、学赛融合。

2.6 打造专业竞赛指导团队，为学科竞赛提供技术保障

专业竞赛指导团队的主要作用是强化实践教学，优化学生知识结构，丰富社会实践，设计以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建的教学新模式；完善课程实践设计，突出实践课程特色；完善专业竞赛体系建设，推进教学成果提升，满足高素质应用型人才的培养要求。学院以“物联网和机器人”和“计算机软件设计”两个校级专业社团为基础组建了计算机类专业学科竞赛指导团队，团队集结了各专业的精英指导教师，在面向不同类别的比赛时老师们都有着丰富的经验，结合专业课程融入学科竞赛，做到因材施教、对症下药，以确保在各类竞赛角逐中脱颖而出。

2.7 借助学生专业社团，发掘学生兴趣点，强化实践能力

学生社团是大学生为满足自身心理、情感、文化、生活和社会交际需要等而自发建立，并具有特定目标和一定活动规范的组织。我校计算机类专业的学生社团有E_Dream社团，该社团有专门的指导老师进行专业性的指导，社团开展《程序设计》《算法设计与分析》《大学生创新与创业》实践创新训练课程，有效地拓展计算机类专业的社团活动，达到提高学生专业学习兴趣、强化学生实践能力的机会。

2.8 依托创新实验班，培养学生自主学习和团队协作精神

创新实验借鉴企业项目与学科竞赛题目，将计算机类不同专业的学生，不同兴趣爱好的学生聚集一起完成智能化项目设计作品。实践教学以学生自主学习为中心进行展开：利用企业自主学习平台，按照“知识→技能→体验”三段式的教学体系展开教学，每阶段按照：资源、活动、评价展开教学内容。资源：为学生提供国际及国内一些标杆资源，包括课程包和前沿专业技术。活动：学生针对资源学习需要完成的专项训练或实操项目。评价：教师根据学习资源及活动完成、作品设计情况进行成绩评定、现场答辩打分。学生分成8～10 人的学习小组，每组按教学进度推进完成教学任务，此创新实验班的实施可以有效地拓宽学生视野，增强学生的团队协作能力，充分发挥每个学生的特长，增强学生的自信，从而有效地提高学生的学习积极性。

3 结束语

成果导向视域下学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式，以OBE 理念中的“学生中心、成果导向、持续改进”指导思想全面修订培养方案、课程体系结构和课程教学大纲等内容。课题组在计算机类专业创新型应用人才培养模式方面进行了不断探索，践行成果导向视域下以学科专业竞赛为契机来推动教学改革的方式，以培养具有应用创新能力的计算机类专门人才为根本目标，以学科竞赛为抓手，深度整合各类资源，以“以赛促教”“以赛促学”“以赛促改”“以赛促建”的指导方针将学科竞赛融入日常教学过程。采用自助式、协作式学习，充分发挥学生的自主性和积极性，搭建一体化创新能力培养平台，有效地拓展了学生的学习时间和空间，全面地提高学生的专业应用创新能力和职业素养及团队合作意识。