互联网生态下提升“双创学院”计算机类人才培养模式探索

田新志，吴昊,陈晓范，申海杰，王振铎，边倩，张卫钢

(1．西安思源学院 电子信息工程学院，陕西 西安 710038；2．郑州市体育运动学校，河南 郑州 450000;3．长安大学 信息工程学院，陕西 西安 710064)

0 引言

目前随着大数据、物联网、人工智能、网络安全和大健康等互联网生态下新经济领域的迅猛发展，社会迫切需要具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才，他们具有较强的工程实践能力和创新能力，不仅仅是在某一学科专业上精通，而且还应该在其相关学科专业上也有所涉猎，具有“学科交叉融合”的特征；不仅能运用已有的知识去解决现有的问题，也应具有学习新知识、新技术去解决未来发展可能出现问题的能力，具有对未来技术或产业起到引领作用；不仅在技术上有过硬本领，还要具有经济方面、社会和管理方面的能力等。[1]

“创新创业教育改革试点学院”(简称“双创学院”)，是认真贯彻落实《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》的重要举措。全面部署和推进高校创新创业教育改革，着力培养立足地方、面向全国的“大众创业、万众创新”的生力军。

1 互联网生态下计算机类人才培养的需求

互联网生态下新经济领域对计算机类人才提出了新的目标定位与市场需求，而计算机类人才传统培养模式缺乏具有专业特征、适应互联网生态下的创新措施，这为建立“创意-创新-创业”(三创)的计算机类新工科教育体系提供了契机。

首先，授人以鱼不如授人以渔。新工科更加强调积极应对变化，计算机类人才培养模式要着眼于互联网革命、新技术发展和制造业升级等时代特征，培养学生最核心的能力——学习，而且是快速学习新事物的能力。

其次，互联营网生态下计算机类人才需要在更广泛的专业交叉和实践融合中学习，斯坦福大学的硅谷模式、剑桥大学的科技园区等对创新人才培养提供了很好的参考[1]。

再次，“新工科”三创型人才创意为先，怎样培养创意思维，并将自己的创意转变为现实。

最后，“新工科”反映了未来工程教育的形态，是与时俱进的创新型工程教育方案，需要新的建设途径。[1]

2 我校双创学院人才培养体系结构

我校是是陕西省批准的56所“创新创业教育改革试点学院”(简称“双创学院”)之一。为适应创新驱动发展战略和“三个陕西”建设对人才培养的新要求，依据“立足陕西，培养应用型人才”的定位，制定了“实践为先，产学研结合，注重创新”的人才培养模式，将创新创业教育融入人才培养体系，优化培养方案，以期达到培养基础扎实、专业能力强、素质高、重应用、德智体美全面发展，具有学习能力、创新能力、实践能力和社会适应能力的应用型专门人才[2]。其人才培养体系如图1所示。

图1 双创学院人才培养体系

以双创学院为试点，建立创新创业教育人才培养体系，推动学校教学与管理的综合改革，通过加强双创型师资队伍建设，提升创新创业教育能力，加强创新创业训练平台建设，产学合作，协同育人，强化创新创业训练，为创新创业提供全方位服务，最终达到培养“创意-创新-创业”的计算机类新工科人才目标。

3 构建互联网生态下“双创学院”计算机类人才培养模式

3.1 以双创学院为依托，构建“课堂-项目-竞赛”一体化三创型人才培养模式

在双创学院的背景下，结合我校实际情况，根据我校应用型本科学生特点，探索一套可行性高、可操作性强的计算机类人才培养模式。该培养模式以有效地调动学生学习的积极性和主动性为目的，以课堂教学、项目研发和学科竞赛为手段，充分利用好课内外时间提升学生创新创业的能力。该培养方案的实施既有助于学生的发展，也有利于老师的各项工作，形成学校、老师和学生共赢的良好局面[3]。

(1)构建创新项目团队，规划研究方向

创新项目团队的构建主要通过选拔、自主申报或任课老师推荐等途径来实现，创业导师根据自己所承担的科研课题，结合学生的兴趣特点来确立学生的主要研究方向，当然也可以结合当前新兴热点技术方向来组建团队进行开创性的研究。

(2)构建指导教师选取机制

创业指导教师选取事关创业团队的成效，创业指导教师不仅要在教学上是一把好手，而且还需要具有严谨的治学态度、精湛的学术造诣、优秀的师风师德。具体选择机制是：结合学校实际首先挑选一些骨干教师进行培育，通过参加各类创新创业培训、到企业顶岗实践缎练等。在指导学生过程中要求指导教师根据学生的特点和发展方向，重点对其进行科学素养、研究型学习能力和创新实践能力的培养。

(3)“课堂-项目-竞赛”相结合的专业指导

目前我国大学生的学习还是有相当一部分时间是在进行课堂教学，提升课堂教学质量，激发学生的学习兴趣就要求老师要加强课堂教学的指导，帮助学生确立学习方向、学习目标。这样子学生的学习便是有目的。可以有选择性地去学习与学习方向相关的知识和技术。以学院的创新教学班为例，教学实施以学生学为中心进行展开：基于“知识→技能→体验”教学内容和体系，实施一体化三段式教学方法；最后，根据学生所取得的学习成果，进行评价和改进。根据课程建设需要，组建课程教学团队，成立36-48人课程创新改革实验班，采用一体化三段式教学方法，将多种实操技能分阶段、分层次递进融合到课程设计中，让学生渐进式的掌握多种实际技能，先进的教育理念和创新方式，提升以学生为中心的学习效果。

再者结合科研项目的指导。双创学院获批多项大学生创新创业训练计划项目，以国家级大学生创新创业训练计划项目“智能输液系统”为例，通过参与科研项目的锻炼，学生能力有了非常大的提高。该项目结题评定为优秀并且推荐参加全国创新创业作品展。这说明以科研项目为载体的人才培养模式是行之有效的。

另一方面结合学科竞赛的指导，鼓励学生参加专业的学科竞赛，无疑会大大开拓学生的视野，增强学生的团队合作意识、创新创造能力和独立思考能力。以首届“互联网+”大学生创新创业大赛金奖项目“智能家居控制”为例，参赛项目主持人目前就职于北京奇虎科技有限公司负责产品研发。2017级学生参加完第二届中国高校智能机器人创意大赛获得全国一等奖后，学生的学习兴趣和主观能动性大大提高了。

3.2 建立计算机类专业与交叉学科渗透融合的人才培养机制，适应行业发展变化对新型复合型人才的需求

近年来双创学院获批了2个省级实验教学示范中心“机械与电子信息工程实验教学示范中心”和“软件与信息工程实验教学示范中心 ”、省级大学生校外实践教育基地建设、人才培养模式创新实验区：“软件与信息工程人才培养模式创新实验区”、省级实训基地“计算机应用”和“物联网与机器人”专业社团等为落实计算机类专业与交叉学科渗透融合提供了有效的实施渠道。

(1)组建交叉学科实践人才队伍

各中心和基地成员均是由具有丰富项目开发经验、擅长数学建模和算法分析或平面艺术的学院教师和部分IT行业一线人员组成。其核心任务是对交叉学科实践课程大纲，交叉学科中实践环节进行论证，构建专业之间相互交叉相互补充的宽口径课程体系，以省级校级精品课，优秀课为依托，对课程知识进行优化整合，探索多学科交叉融合教育的内容与方法。

(2)设立交叉学科实践模式，加强交叉学科工程实践

由于交叉学科涉及知识较多，因此实践模式采用逐步推进的方式，由浅入深、从单一学科知识过渡到多学科交叉知识的过程。设立课程实验→个体编程实践→团队项目实践→企业实习→团队项目案例实训的五级模式。一方面在理论课程学习过程中强调课内作业实验和课程设计等内容，另一方面成立专门的学科实践部，配备项目经验丰富的专职老师负责专业实践课程的教学工作，将程序设计语言(如c语言、JAVA语言、Python语言)和数学建模R语言、应用统计学、数据结构、操作系统、网络编程和智能数据工厂等开源软件融合在一起。采用课堂教学与实践相结合的方式，训练学生的基本综合编程技能、大数据分析能力，通过实验、作业、讨论和项目组等多种形式来保障教学质量，快速提升学生的计算机应用系统基本开发技能。学生团队遵循项目过程管理，通过立项、分析、设计、开发、现场答辩和路演等形式来培养学生规范化项目开发和协作管理的能力。

3.3 提出了将头脑风暴法和创客教育引入“双创学院人才能力培养体系”，激发学生的创新意识和积极动手设计兴趣

(1)通过头脑风暴法激发大学生集体智慧的产生和提出创新设想的思维方法

在头脑风暴中鼓励学生各抒己见、畅所欲言，产生尽可能多具有新意的观点，遇到某些实际问题例如设立哪些数据分析主题更符合用户需要等问题，学生自发组织头脑风暴活动，不仅减少了冲突分歧、紧密了学生关系、建立愉快的学习和实践氛围，还挖掘出新的用户需求和更好的用户体验。

(2)将互联网生态下的开源创客教育引入双创体系，改变创新活动培养模式单一的问题

为了培养学生的动手创新能力，我校从2015年秋季开始设置“智能机器人基础”第二课堂，并为此配置了相关教学设备组建了机器人实验室。2019年对实验设备进行了升级换代，本实验室具备有适合于初学者的Arduino中级套件，也有用于学科竞赛的“创意之星”机器人创新竞赛平台的高级模块化机器人套件。让学生由浅入深，动手实践、逐渐培养兴趣。并能通过一系列的学习实践开发出自主设计的机器人模型。因此在自主创新的教学模块中主要以学生动手实践为主，既能检验之前的学习效果，又能让学生的创造能力集中体现。

(3)协作迭代的产品更新理念，促进学生成长

学生们在创客教育中不断创造的同时，基于协作的迭代升级机制，也在不断改进所使用的开源硬件，使之不断完善。这种机制为创客教育中的学生们提供了一种“合法的边缘性参与”的机会，促使学生不断深入学习，包括人际沟通、团队协作、创新问题解决、批判性思维和专业技能等在内的全方位的成长[4]。从以往的教学效果显示，在本环节学生的学习和实践能力最好。

(4)以学生为中心理念，建设创新实验班

遴选优秀学生参与课题和学科竞赛的同时，将这些学生组成创新实验班，创新实验班的教学实施以学生学为中心进行展开：基于“知识→技能→体验”教学内容和体系，实施一体化三段式教学方法；最后，根据学生所取得的学习成果，进行评价和改进。根据课程建设需要，组建课程教学团队，成立36-48人课程创新改革实验班，采用一体化三段式教学方法，将多种实操技能分阶段、分层次递进融合到课程设计中，让学生渐进式的掌握多种实际技能，先进的教育理念和创新方式，提升以学生为中心的学习效果。

3.4 以开源软件和GPL协议为基础，以校企合作云平台为依托，建设高水平的系统应用平台，鼓励学生积极参与互联网上的创业和创新实践

(1)构建LAMP Web实训平台，从实战出发锻炼学生的从事软件工程的能力

采用LAMP(Linux + Apache + MySQL + PHP)是目前最强大的开源网站解决方案，以学习云计算与软件定义网络(SDN)为驱动，以企业化软件工程的研发规范为标准，引导学生在参与一个完整Web应用开发流程中完成软件工程的实训过程。具体包括：通过架构设计培养学生的系统和逻辑思维，通过需求分析锻炼学生的沟通、分析能力以及使用分析工具进行需求建模和系统化表达需求的能力，通过概要和详细设计培养学生的抽象思维和产品化萌芽，通过开发和测试锻炼学生的实际动手编程能力和确保软件质量的意识。依据项目的完成情况可给予一定的学分或免修相关课程的措施，鼓励学生积极参与互联网上的创业实践。

(2)构建大数据分析智能应用平台，从现实发展出发满足市场对复合型人才的迫切需要

大数据分析智能应用平台，以PC集群搭建Spark大数据分析平台，以开源软件Kettle为数据预处理工厂，以AngularJS为展示框架和ECharts为个性化定制展示平台，提供直观、生动、可交互、数据可视化表库，并构建DMAIC模型以实施6Sigma质量数据分析方法，形成了一套完整的大数据分析实践生态圈，使分析主题更加细化，涉及方面更加多样，项目案例更加丰富，支持服务也更加完善，使学生从事大数据分析的能力将得以全面提升。

4 总结

在高等学校开展创新创业教育,积极鼓励高校学生自主创业,是教育系统深入学习实践科学发展观,服务于创新型国家建设的重大战略举措;是深化高等教育教学改革,培养学生创新精神和实践能力的重要途径;是落实以创业带动就业,促进高校毕业生充分就业的重要措施[5]。当今社会是一个以知识、信息和技术为基础、以创新创业为动力的知识经济时代。知识经济的兴起不仅仅要求新型的生产方式、要求人要适应新型的生产方式，还要求适应时代的新的教育[6]。

本文在双创学院人才培养体系的基础上，结合计算机类专业实际进行调研、分析，具有较好的可行性，对计算机类专业在培养三创人才方面具有一定的指导意义。