王振武，劉振晗

（中國礦業(yè)大學（北京）機電與信息工程學院，北京）

一 引言

創(chuàng)新能力是指運用已有的知識經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)新問題、新事物，提出新辦法、新觀點，通過反復的實踐解決新問題、創(chuàng)造新事物的能力，包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技能和創(chuàng)新素質(zhì)等[1]。高校青年學生思維活躍且精力旺盛，是最具創(chuàng)新潛力的社會群體，教育部在2010年發(fā)布的《關于大力推進高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》中指出“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的核心是培養(yǎng)大學生的‘創(chuàng)新精神’和‘創(chuàng)業(yè)能力’；要引導高校改革教學方法，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，將教學、科研、社會服務三者更加緊密地結合起來[2]”。近年來，“互聯(lián)網(wǎng)+”不斷地推動著經(jīng)濟社會形態(tài)發(fā)生著深刻演變，我國在“十三五規(guī)劃綱要”中明確提出“要促進大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用”[3]，2017年7月國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的通知，更是將人工智能上升到國家戰(zhàn)略的高度[4]，高素質(zhì)信息技術人才在國家建設過程中將會發(fā)揮更加重要的作用，在此背景下，加強計算機類專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)顯得尤為重要和緊迫。

近年來，教育工作者對如何開展計算機專業(yè)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育進行了很多研究，指出了大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中存在的明顯問題，例如，對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育認識不足[5-6]、課程體系不完善[5,7,8]以及教學方法陳舊[6]等等；提到的對策包括改革基礎實驗教學體系[9,11]、建立創(chuàng)新團隊[9]、搭建創(chuàng)新實踐平臺[9-10]以及教學要與科研相結合[11]等。實事求是地講，大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是個長期的專業(yè)化訓練過程。在此過程中，指導教師與被指導學生之間、創(chuàng)新團隊成員之間的關系應該是緊密和穩(wěn)定的；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系應該是完整的，并且課程內(nèi)容應該是循序漸進和緊密銜接的；教學內(nèi)容應該與科研工作緊密結合，教學方法應該是探究式、討論式的。另一方面，也應當承認大學生群體存在的個體差異，在培養(yǎng)過程中要因材施教，通過尊重學生的興趣愛好最大化地激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能?；谏鲜稣J識，我們依托本科生導師制對計算機專業(yè)學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法進行了初步探索。

本科生導師制起源于19世紀的牛津大學，它是精英教育的模板，培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要形式。為構建研究型本科教育體系和打造能源工業(yè)精英教育教學體系，自2015年起中國礦業(yè)大學（北京）在全校推行本科生導師制[12-14]，計算機科學與技術專業(yè)以本科生導師制為載體，努力探索創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法和途徑，構建了以“科研導論→科研選題訓練→大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目→畢業(yè)設計（論文）”為主線、以“學科競賽、學術研究與交流活動”為支撐的全程式創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，實踐證明了該模式的有效性。

二 依托本科生導師制的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

我校計算機科學與技術專業(yè)2016版培養(yǎng)方案中除了通識教育、學科大類、專業(yè)核心、專業(yè)方向和專業(yè)實踐類等課程之外，還著重設置了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程。專業(yè)實踐類課程主要包括金工實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習以及各類課程的課程設計、實訓或上機實踐等內(nèi)容，它們側重對所學理論課程的實踐，而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程則著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 計算機科學與技術專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程

我校計算機科學與技術專業(yè)每年招本科生2個班（60人左右），本專業(yè)所有授課教師均參與到導師制中，將本科生導師制與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程深度融合，建立了以本科生導師制為核心的全員、全程、全方位的育人機制，具體步驟如下。

第一階段：第1-3學期。首先，在新生入學教育的時候，專業(yè)負責人會向大一新生介紹本專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案，強調(diào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)節(jié)教育的目的和意義，同時向學生介紹本專業(yè)所有教師的科研方向及興趣愛好，讓學生們有初步的認識。之后，在尊重學生意愿和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的基礎上為新生分配指導教師，平均每位指導教師3-4名本科生/年。接著，在第一學期的“科研導論課”上，由科研經(jīng)驗豐富的教授為新生介紹科學研究的目的、意義和內(nèi)容，以及文獻檢索和論文寫作的基本方法，讓學生了解科學研究的基本概念、方法和途徑。在第1-3學期，指導教師和學生之間處于“磨合”階段，指導教師更多的責任是和本科生“交朋友”，了解他們的生活、心理及學習狀態(tài)，讓其盡快適應大學生活，在此期間，逐步引導本科生進入實驗室，跟隨研究生觀摩、學習做科研的過程，建立對科研工作的基本認識。

第二階段：第4學期。第4學期開設了“科研選題訓練”課程，此課程由教師根據(jù)所指導學生的興趣，結合教師自身科研項目進行科研選題訓練，展開基本科學研究的準備工作，學生將以團隊的形式進行分工合作。一般來說，科研題目分為兩大類：偏重科學研究的縱向類課題題目和偏重應用實踐的橫向類課題題目，它們的創(chuàng)新性成果包括論文、專利、軟件或實物等，這兩類題目研究型和應用型兼顧，能夠較好地滿足大部分學生的特點和愛好，表2給出了本專業(yè)部分“科研選題訓練”題目。

表2 部分科研訓練選題題目

“科研選題訓練”采用探究式和討論式的教學方法，指導教師和學生之間按照“教師分配任務→學生帶任務學習→定期探究討論→教師分配任務→…”的閉環(huán)方式進行，學生根據(jù)擬定的科研題目進行文獻檢索或資料搜集工作，在此基礎上撰寫文獻綜述或可行性分析/需求分析報告、明確研究目標、研究內(nèi)容、研究方法和步驟。從管理流程上來說，“科研選題訓練”的過程管理都在網(wǎng)上進行，最大程度上保證選題訓練的制度化和規(guī)范化，如圖1所示。

圖1 科研訓練選題系統(tǒng)界面

第三階段：第5-7學期。此階段為“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”階段，是大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關鍵時期。此階段學生仍然以團隊的形式進行分工合作，指導教師會延續(xù)第二階段擬定的科研題目，指導學生進行深入研究。在此階段產(chǎn)生的成果將通過“學科競賽、學術研究與交流活動”進行檢驗，“學術研究與交流活動”包括“科技創(chuàng)新與發(fā)明”“學術交流活動”以及“學術研究及論文發(fā)表”等內(nèi)容，有創(chuàng)業(yè)條件的學生可以在第5學期學習“創(chuàng)業(yè)基礎課”之后，在指導教師的幫助下開展創(chuàng)業(yè)實踐活動。從管理的角度來說，團隊中的每個學生要定期提交互動記錄情況表，團隊負責人在每學期結束后要提交學期總結，指導教師根據(jù)學生表現(xiàn)情況給予成績，和“科研選題訓練”一樣，“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”的過程管理也在網(wǎng)上進行，如圖2所示。

圖2 “大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”管理系統(tǒng)界面

第四階段：第8學期。此階段為畢業(yè)設計（論文）階段，指導教師按照畢業(yè)設計（論文）的規(guī)范要求，根據(jù)每個學生在“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”階段的工作內(nèi)容，為其安排畢業(yè)設計（論文）的題目和內(nèi)容，畢業(yè)設計（論文）是前期“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”階段工作的系統(tǒng)總結、擴充和深化。

依托于本科生導師制和四個階段的創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程，近三年來本專業(yè)本科生先后在ACM-ICPC亞洲區(qū)域賽、華北五?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）及港澳臺地區(qū)大學生計算機應用大賽、全國高?；ヂ?lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新大賽、藍橋杯全國軟件和信息技術專業(yè)人才大賽等賽事中獲得獎勵110余項，其中一等獎9項，二等獎28項，且呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，部分競賽獲獎證明或證書如圖3所示，另外本專業(yè)本科生發(fā)表學術論文18篇，有7名本科生在2017 International Conference on Agro-Geoinformatics、2017 Symposium on Machine Intelligence and Data Analytics、2017 9th International Conference on Information Management and Engineering等EI檢索的國際會議上發(fā)表論文并赴境內(nèi)外參會，正是基于本科生導師制和四個階段的創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程，計算機專業(yè)學生的創(chuàng)新能力得到了較大幅度提高。

圖3 部分競賽獲獎證書或證明

三 結語

創(chuàng)新是國家發(fā)展的重要推動力，創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育的重要體現(xiàn)，是教育主體發(fā)展的核心。在培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的過程中，既要認識到培養(yǎng)過程的長期性，又要在尊重學生個人愛好的基礎上最大程度地挖掘其潛能。我校計算機專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)將本科生導師制與培養(yǎng)方案中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程進行深度結合，在培養(yǎng)環(huán)節(jié)上環(huán)環(huán)相扣、逐步深入完成對本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。讓學生跟隨特定導師在大學階段完成整個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，這種培養(yǎng)的延續(xù)性和穩(wěn)定性，不但容易出創(chuàng)新成果，而且這種潛移默化的指導增長了同窗情誼，增進了師生情感，有力提升了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。