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整理如何增强学生的创新意识与创新能力
如何增强学生的创新意识与创新能力
江泽民同志曾指出:
“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”。
2006年1月,胡锦涛总书记在全国科学技术大会上做了题为《坚持走中国特色自主创新道路,为建设创新型国家而努力奋斗》的重要讲话,强调建设创新型国家,核心就是把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点,走出中国特色自主创新道路,推动科学技术的跨越式发展;就是把增强自主创新能力作为国家战略,贯穿到现代化建设各个方面,激发全民族创新精神,培养高水平创新型人才,形成有利于自主创新的体制机制,大力推进理论创新、制度创新、科技创新,不断巩固和发展中国特色社会主义伟大事业。
创新教育是相对于接受教育、守成教育或传统教育而言的一种以加强学生的创新精神、创新能力和创新人格的培养为基本价值取向的新型教育。
它运用教育技术,优化组合教育资源,把人才学、教育学、创造学、心理学等有关学科的理论有机地结合起来,通过学校课堂教学和课外活动的途径,帮助学生树立创新志向,发展创新思维,培养创新精神和创新能力的教育。
哈工大计算机学院一直重视创新型人才培养,在创新教育方面做了许多有益的探索,本文重点介绍哈工大计算机学院在创新型人才培养方面的成功经验。
1哈工大计算机学院创新教育的探索
哈工大计算机专业成立于1956年,是我国成立该专业最早的高校之一。
专业成立以来,创新能力培养一直是我们追求的目标,从哈工大计算机专业的发展历史可以充分体现这一思想。
在专业创立初期(20世纪50-60年代),我们就将教学与科研实践相结合,通过科研活动培养学生的实践动手能力。
在专业师生的共同努力下,我们研制出国内第一台模拟计算机和第一台能说话会下棋的数字计算机,还研制了国内第一个小磁芯存储器,并向百万次机发起进攻。
我们初步建立了研究型的计算机专业教学体系。
建系时期的20世纪70-80年代,硬软件专业结合,形成较为系统的、稳定的专业人才培养方案及教学体系。
到了20世纪90年代,我们积极探索研究型人才培养体系,以项目带动学科发展。
当时的主要研究项目包括20世纪70-80年代的容错机、智能人机接口、第五代计算机、高级语言编译器、操作系统等和20世纪90年代的航天容错机、并行阵列机、并行编译、多功能感知、中文信息处理、机器人、模式识别、三峡MIS、CIMS应用等等。
2000年建学院以来,我们通过不断探索,逐步形成深层次的、理论与实践相结合的计算机学院创新教育体系。
比如,2000年我们提出了“21世纪创新型计算机高级人才培养”目标及可持续发展计算机教育观,接着又提出计算机“金字塔”教育体系和“一流品牌人才”培养战略,明确建设教学梯队的策略,强化课程组建设。
2002年我们强调实践教学及工程能力培养,成立教学实验中心。
2003年,为明确“研究型、个性化、精英式”教育体系,强化教学队伍建设,成立了计算机基础系。
2004年我们开展个性化精英人才培养研讨及实践,提出了“系统化‘三三’学生工作模式”,成立学生俱乐部。
近年来,我们还开展了创新能力与问题求解能力培养研讨及实践;创新思维与创新意识培养研讨及实践等等。
哈工大计算机学院在创新型人才培养上进行了近五十年的探索,培养了一大批具有创新意识和创新能力的哈工大计算机品牌人才。
2培养精英品牌人才的创新教育体系
哈工大计算机学院力求建立与国际接轨的一流计算机教育体系,培养“研究型、个性化、精英式”品牌人才,为未来的学科与学术带头人、政府部门领导人和单位技术负责人做人才后备。
在总结人才培养的成功经验基础上,我们建立了培养精英品牌人才的教育体系见图1。
在这个教育体系中,入口是高质量的新生,他们是优秀的高中毕业生,经过哈工大计算机教育体系的系统教育,将培养出高质量的毕业生,成为优秀的研究人员、管理人员和IT技术人员。
经过进一步深造和发展,他们将成为学科与学术带头人、政府或部门领导人和单位技术负责人。
他们是具有“研究型、个性化、精英式”的一流品牌人才。
哈工大计算机教育体系就是“研究型、个性化、精英式”人才教育体系,包括面向创新能力培养的教学体系和系统化“三三模式”的学生工作体系,见图2。
我们认为,要增强学生的创新意识和创新能力培养,首先要营造适合创新意识和创新能力培养的良好环境,
从细节做起,有意识地培养学生的创新意识和创新能力,才能培养出高质量的创新型人才。
3.建立创新思维与创新能力培养的环境
创新教育的教学与传统教学不同,要求学生独立探索和发现尚不了解的规律、规则和操作方式,而不是简单地从教师和书本那里接受现成的知识或解答问题。
实施以学生为中心的教学;把教学的重心从教师的教转变到学生的学上,使教学成为关于学生的学习组织和学习控制的学科。
建立新型的师生关系,师生在共同活动中平等相处。
教师不再满足于“传道、授业、解惑”的传统功能和作用,而能在学生创新教育的过程中起引导和示范作用;能以自身的创新意识、创新思维以及创新能力去感染、带动受教育者创新能力的形成和发展。
学生不仅是“教育的主体”,更是具有创造性的主体。
为此,要努力营造创新教育的环境,其中包括:
v校园与学院环境:
营造出素质教育和创新教育的环境。
v领导环境:
定出目标,积极倡导,拿出措施,合理组织,有效监督,正确评价。
v组织环境:
形成有效的、运转灵活的组织机构。
v课堂环境:
引导学生参与课堂的教与学,鼓励学生讨论质疑,发表见解,培养创新意识和创新思维。
v教师环境:
建设懂得创新教育、有创新能力的教师队伍。
v教材环境:
教材创新,支持创新思维和创新能力教学。
v活动环境:
开展各种形式的创新活动与实践活动。
v评价环境:
教育评价制度及考核体系都要考虑创新意识、创新能力等因素。
v政策环境:
政策配套,鼓励创新教育。
实施创新能力培养,包括宏观、中观和微观等几个层面。
其中,在宏观层面,要建立创新教育教与学的环境,树立学生为主体的教育观;建立创新教育体系及其评价制度。
在中观层面上,要建立培养创新能力的教学体系及学生工作体系,倡导启发式教学与交互式个性化教学方式,加强学生的创新实践活动。
在微观层面上,包括课程、研讨、实验、作业、实践、活动、项目等各个环境都要体现创新教育理念。
4通过各教学环节培养创新意识和创新能力
要培养学生的创新意识和创新能力,必须从细节做起,在课堂教学、学术研讨和实践活动等方面注意对学生的创新意识和创新能力的培养。
在课程教学中,强调知识点与能力点的结合,启发创新思维;通过大作业提高学生创新思维和创新能力。
在实验设计上,让学生有更多机会自主设计和演练实验;强化学生综合运用知识解决实际问题的创新能力。
通过学术研讨,激发学生更多的创新思维、表现力与沟通能力。
开展各项创新活动,培养学生的创造力、创新人格与综合素质。
通过项目开发,以研究带动学习,培养学生综合素质。
学生的论文,既要求规范,更强调创新性(独特、新颖)。
在考核方面,要建立有利于培养创新能力的考核体系与激励机制。
因此,要求每位教师在课前,要明确课程的能力结构与能力点、关键问题的思维方式与求解方式、学生可能的兴趣点等;在课中,强调面向问题理解与求解,建立互动式教学环境(教与学:
设问式、启发式、案例分析、课堂讨论等);在课后或课下,训练学生主动获取知识、运用知识的能力(学与习:
大作业、个性化实验课、课程设计等);在课外或课余,开展多种利于学生综合素质教育与创新能力培养的实践活动(学生俱乐部活动、光熙论坛、名家讲坛等);在考核方面,采取多环节、多要素、累计分制的考核方式,更系统全面地反映学生的实际能力。
作为创造型的教师,应该具备与众不同的特征:
他要善于吸收最新教育科学成果,并将其积极地运用到教育、教学、管理等过程中,并且富有独创见解,能够发现行之有效的新的教学方法。
在个性品质上,往往表现为幽默、热情、乐观、自信,乐于接受不同观点;对其工作之外的其它事情也表现出强烈的兴趣并积极参与。
在教育教学方面,注重教育艺术,有强烈求知欲和成就动机。
在教学风格和技巧上,善于经常变换各种教学手段,激发学生积极思考,鼓励学生参与课堂教学,相互交流并讨论各自观点。
驾驭教材能力很强,对学生的课堂反应有很强的敏感性;凭直觉进行教学,想象力丰富,不拘泥于已有的规划或既定的程序。
在集体管理方面,努力创设并维护一种易于使创造力得以表现的师生关系、同学关系及班集体风尚;营造信任、公平、宽容、自由、安全、富于创造性的集体气氛。
因此,要求我们的教师要树立创新教育与能力教育观,努力提高自身的创新教育能力和问题求解能力。
在教学中把握能力结构与能力点,精心进行每一门课和每一项教学活动的能力训练设计,不仅要“教”好学生,更要做好示范,“导”好学生。
要根据创新型人才培养的需要,加强创新教育的研究和实践,不断深化改进教学内容、教学方法与手段等,关注学生的学习效果。
积极采用适应创新能力培养的考核与评估方法。
建设国内领先、国际知名的一流计算机学科是哈工大计算机学院的建设目标,而“研究型,个性化,精英式”是学院的高级人才教育办学特点,其目标是培养“学者型/领导型”品牌人才。
“金字塔”计算机创新教育体系是我们育人的平台体系,创新意识和创新能力培养是计算机学科人才教育的根本,办一流大学,教师是根本,人才是最重要的核心竞争力,而明确理念、关注细节、循序渐进、逐步求精,是创新教育取得成功的保证。
因此,我们要加强国际化办学,从“一招一势”做起,力求务实见效,为我国培养出更多的计算机学科高级人才。
计算机硬件技术的飞速发展,给计算机科学研究带来了新的契机与挑战。
多核是计算机、集成电路发展的结果,对计算机教学产生了深远影响。
浙江大学计算机专业在研究生课程“多核计算”精品课程建设中积累了一定的经验;并在本科生中的开设与推广进行了有益的尝试。
1多核课程定位
众所周知,在计算机产业中,硬件和软件的发展一向是相辅相成、互相促进的。
多核这场硬件的革命自然也带动了软件的革命。
随着计算机体系结构的发展,多核平台得到了越来越广泛的应用。
多核平台与并行计算理论相结合,以多线程并行的方式使应用程序性能大为提高。
结合多核产业技术性和国际化需求,浙江大学计算机学院对多核教学课程内容体系、实践体系、教学方法和手段、实验环境建设、教材与教学论文建设、课程推广等多方面进行改革。
在结合浙江大学计算机学院在体系结构、多核调优软件这两方面的优势的同时,借鉴CC2004和CE2005的课程体系设计理念,紧密联系学院各门课程的技术要点,建立系统的面向多核软件设计为主的课程内容体系。
概括起来,这个体系可以分成三个层次:
首先是前序知识介绍。
包括计算机体系结构、大规模集成电路、多核芯片、多核系统软件、并行编译技术,等。
其次是重点掌握知识介绍,包括并行算法的基本原理、多线程设计方法,OpenMP、MPI设计方法,等。
最后是提高和深入知识介绍,包括多核性能分析、多线程纠错、多核调优,等。
2课程实施与改革
2.1知识点划分
多核技术涉及的知识点如图1所示。
这些多核技术相关的知识点都需要在多核课程中涉及。
所有这些多核技术相关的知识点中,一部分属于多核编程技术与技巧,可以结合多核编程工具与性能调优工具,通过编程实践锻炼学生对多核编程能力的培养。
另一部分属于并行计算机与数字芯片技术方向的最前沿,可以作为研究生的课程,扩大学生们的知识面,了解计算机体系结构,并行计算和芯片设计技术等领域的最新热点。
2.2教学大纲体系建设
课程组多次组织国内高校召开多核课程体系的研讨会,与高校教师们研讨多核课程的内容架构,互相促进课程体系的完善。
另外,还积极走出国门,参与2007年印度举办的亚洲学术论坛,与亚洲各大学分享课程组的教学成果。
课程组多次参与教育方面的国际会议,充分与国际教育家探讨该课程的国际化建设。
教学队伍中除了本校教师以外,还邀请了国外著名专家进行授课,2005年以来,邀请了日本法政大学李亚民教授累计讲授了48课时课程,2007年,邀请了英特尔公司资深工程师进行课程讲座。
2.3教学实践与教学改革
以往的程序设计教学,或少有具体实验案例,或过于侧重某个具体案例分析而忽略了知识结构的完整培养;或只注重于硬件底层开发技术却未能有上层软件的辅助,或只注重于上层软件开发却未能深入到硬件底层,形成不了一个完整的多核系统解决方案。
针对上述问题,课程组提出以多核硬件体系结构为切入点,采用理论指导、课程实验奠基,走出课堂融入社会与产业应用相结合的教学理念,并以此设计完成一套多核系统课程实验体系。
在课外实践上,课程小组采用项目申请讨论形式,让学生进行自由发挥,鼓励学生提出自己的研究方案,对于具有创新意义的方案,课程小组依托多核实验室,支持学生参加学生科研项目(SRTP)和多核程序设计竞赛,并给予一定的专项科研经费的支持,授予第二课堂学分,极大的激发了学生的实践热情。
课程组还获得了国家大学生创新计划的支持。
2.4教学条件与教学环境建设
为了建立良好、可持续发展的教学环境,课程组加强教学条件建设,挖掘网络资源,并通过自主开发、校企合作等方式建立了良好的教学实验条件。
课程小组利用所依靠的强大教学与科研力量开办了专门的教学网站(网址为multicore.zju.edu.cn或multicore.net.cn)。
网站内容包括了多核教学课件、实验代码、最新的多核研究文献等内容,充分调动了学生学习多核课程的积极性,起到了良好的效果。
考虑到大多数开发人员都没有双核机器,Intel提供的开发软件价格贵,而多核环境下的编程开发是趋势。
因此,网站还提供了2台多核的计算机,连接在网通与电信的网络上,提供远程桌面连接,使缺少多核软硬件的同学们能方便地使用这两台计算机。
使用中保证“单人单机模式”,多核服务器实行单用户使用制度,在任何时段只有一个用户登录使用,保证独自享受多核的处理能力。
近两年来,多核技术突飞猛进,硬件平台进步十分明显。
为了跟上发展潮流,为学生提供最前沿的信息和知识,教学组在保证教学体系不变的情况下,对实验设备、教学内容、实验设置等进行了多次更新,其中在短短一年内,实验设备进行了五次大规模的跟新换代。
(1)2006年4月,英特尔捐赠了inteIcoredue计算机12台,软件12套。
(2)2006年7月,购置了80套intelcoredue计算机。
(3)2006年10月,英特尔赠送了80套软件授权。
(4)2007年4月,英特尔赠送了8核计算机、4核服务器各1套。
(5)2007年5月,购置了50套intelcote2due(酷睿2)计算机。
3总结
浙江大学计算机学科在多核精品课程建设过程中积累了一定的经验,通过教学大纲、国际合作、竞赛组织、实验环境更新等手段,取得了课程建设的第一手资料,为进一步推广多核课程作铺垫。
1我国IT人才培养现状及其产生原因
随着计算机技术的发展和信息社会的到来,使IT专业人才的需求和培养呈现出旺盛的发展势头。
近年来,我国各类院校不断扩大计算机专业人才培养的规模,为社会培养了大量的IT专业本科毕业生,但企业却感叹人才短缺,难以找到合适的IT人才,而应届大学本科毕业生却面临就业“难”,而且“越来越难”的现状。
为何还会出现如此的情况呢?
首先,由于国内高校自身定位错误所致。
除了少数重点院校培养少量的“研究型”IT专业人才外,其他绝大多数一般工科院校肩负着培养大量的社会迫切需要的IT专业工程型应用人才的重任。
而我国高校定位普遍存在盲目攀比的问题,追求专业设置上的“大而全,在高等教育扩大招生规模的过程中大量高校盲目推崇,却忽视了自己的传统办学特色。
其次,由于我国的高等教育不能适应时代发展的需要,高等教育质量标准大多还是沿用精英教育阶段的单一的学术性质量标准,属于“应试”教育,过分偏重于理论教学,基础理论知识学习较多,对于当前企业市场所需的技术却知之甚少,普遍缺乏动手实践能力,只是一个“半成品”,无法满足企业“拿来就用”的实际需要。
针对如上情况,西安邮电学院在IT应用型人才培养上采取了一系列尝试措施。
2西安邮电学院的IT应用型人才培养模式措施
我们首先必须树立正确的办学理念,需要毕业生在大众化教育的时代背景下,纠正那种只看重大城市、大单位的“精英就业”意识,应回归到“大众化就业”观念,高度重视紧缺行业和中小企业的用人需求。
我们提出“以产业界的需求为导向,以学生为中心”,具体从以下几个方面进行了改革:
2.1进行教学改革,提高教学质量
为加强对教师教学质量的监控,我们采用如下形式进行:
(1)教学管理组织协调系统。
在教学主任领导下,由系办公室、各教研室对日常课堂教学及教学建设工作进行管理和监控,及时解决教学中出现的问题;系教学督导组督学系统:
聘请有丰富教学经验和有责任心的教授、副教授组成督导组,实现督教、督学、督管;系教研室同行教师评价系统:
由系教研室主任组织对主讲教师的听课安排、青年教师试讲和教学效果评价工作;校内外专家评价体系:
聘请校内外专家对我系教师课堂教学进行评价;辅导员担任信息员系统:
由系部聘任各年级辅导员担任本科教学质量监督信息员,通过学生及时掌握并反馈教学信息。
(2)加强实践教学。
由于西安邮电学院属于信息工科学院,必须强调实践教学的重要性,我们除了实习实验、课程设计和毕业设计等,加强课外科技活动和开放实验。
开放性实验相对于我们传统的实验教学而言,主要采用以学生为主体、教师加以启发引导的实验教学模式,使得学生对未知知识的探索和自主学习的能力得到极大提高。
(3)开展分级教学,分流培养。
分流培养目的是就是以人为本,使得学生个人及早发现自己,走适合自己的道路。
分流培养的模式采取2+2模式。
即前两年学生接受相同的基础理论基本专业知识的学习和操作技能的培训,后两年根据学生自己的发展需要选择“基础性”或者“应用性”不同的培养模式。
2.2加强校内校外的实训基地建设
(1)建立校内IT应用型人才实训中心
为了培养学生动手能力及专业技能综合素质,增强就业能力,我院特地设立校内实训基地——IT应用型人才实训中心,IT应用型人才实训中心成立于2005年,实训中心成为学校与企业之间沟通的桥梁,成为我们了解企业对人才需求的一个重要窗口。
实训中心的重要任务包括两个方面:
一是如何让学生充分运用所学知识,实实在在掌握能与日后工作对接的本领。
二是赋予实习基地与企业对接帮助学生就业的功能,尝试“把需要工作的人培养成工作需要的人”的新型模式,经过专业技能培训,满足社会人才需求,提高毕业生就业能力,加速就业。
实践证明实训中心是集实践、就业和职业化特色于一体的创新实践教学组织,“实训中心就是特色”。
IT应用型人才实训中心经过几年实践,现已建立了包括就业培训、全国软件水平考试培训、职业资格培训等多个层次的完整培训体系,具有多种类型的培训:
包括职业技能培训、资格认证培训、校企合作培训、外语类培训等,建立起了一个涉及专业领域广、应用性强、培训时间中短结合、与合作伙伴联手,面向社会实用性技能型人才的完整的新型培训模式。
目前,培训中心已成为“全国计算机技术与软件专业技术资格考试”授权报名点,成为信息产业部“电子信息产业高技能人才培训基地”,并作为其“软件外包工程师”、“集成电路设计师”两大高级职业教育项目的战略合作伙伴。
(2)校企合作共同管理
为了保障培训的质量,IT应用型人才实训中心采取了以下几项措施:
学校建立校企合作教学和组织管理机构,由双方派人共同参与对参加培训的学生进行管理;根据企业需求双方共同制定教学计划;加强对学生的就业引导和职业素质教育,注重在培训实习的过程中提升和培养学生的职业意识;采取请进来走出去的方式,将企业经理和技术总监请进学校,让学生到企业体验实际工作流程,同时聘请相关企业人员兼任指导教师为学生进行岗前培训;各专任实习指导教师具体分配到组,落实责任制,在指导实习的同时加强与企业沟通,了解和掌握学生在企业的实习情况。
(3)建立校外实训基地
在校外已同西安软件园多家软件企业如康耐克公司、用友公司等等知名企业建立了实训基地,合作培养、锻炼学生,提高操作能力。
近两年以每年新增2~3家校外实训基地速度增长。
2.3与企业密切合作,联合办学
为深入解企业的用人需求,我校广泛了解企业合作意向,增进与企业之间的相互了解,根据了解到的人才需求信息,建立了企业用户数据库和人才需求数据库。
我校已与西安高新开发区多家不同性质和不同规模的企业建立了合作关系,并探索出多种校企合作方式:
(1)企业参与以紧缺行业需求为目标的就业实训。
将国家鼓励发展的软件和集成电路产业作为重点,针对企业需要进行课程开发并设立培训项目。
采取请进来走出去的方式,将企业经理和技术总监请来给学生上课,并且带学生到企业体验实际工作流程。
(2)与政府机构合作的接力式联合人才培养。
建立“中关村软件园软件人才培养基地”,软件园提供课程或共建专业,我院按照中关村软件园的要求培养学员,软件园实践中心接收毕业生到软件园实训,并为学员推荐工作。
(3)与企业对接订单式就业实训。
先由企业招聘,再将通过笔试和面试的学生,根据企业的要求与企业共同组织对学生进行培训。
经过培训的学生作为企业的见习工程师到企业中参加项目实训,经过实训合格的同学成为这家企业的正式员工。
通过这种模式培养的学生,岗位针对性和适应能力强,能够缩短或者消除岗位适应期,实现“零距离”上岗,我们认为“订单式”培养充分贯彻了“按需施教”、“学以致用”的教学原则,增强了学校教学的针对性,减少了教育资源的浪费,对落实企业用人标准、满足企业用人需求、化解毕业生供需矛盾、实现学生的优质就业起到了很好的促进作用。
“订单式”培养是一种多方获利的合作模式。
1、企业可以减少大量的资金和人员投入,找到自己所需要的人才;2、学生可以学习到企业所需的实用技术,使得自己的就业得到了保障。
3、企业文化和学校文化相互影响和渗透,学校根据来自企业的信息及时对学生的培养方案进行充实调整,如针对社会对对日软件外包人才大量需求,对日语水平有一定要求这一现实,我们及时在“软件工程”等相关专业培养方案中增加了日语课程。
企业对学生的语言交流能力、团队合作能力等有一定要求,我们以选修课的形式开出“IT企业员工职业素质”课程,聘请企业人事部门经理、项目经理等到学校为学生授课。
4、学校吸收和引进了社会紧缺技术,补充和改善了传统教学模式实践能力的不足,推动和深化了教学改革。
5、满足了社会对紧缺人才的需求,推动了新兴产业的发展。
我们现与西安软件园、中关村软件园等机构及西安康耐克软件公司、神州数码融信软件公司以及东软软件股份公司等知名企业建立了良好的合作关系,开展“订单式”IT应用型人才培养模式,并积极加强与企业合作,扩展“订单式”培养的规模。
3结束语
西安邮电学院实行的IT应用型人才培养模
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