探析計算機創(chuàng)新人才培養(yǎng)論文

探析計算機創(chuàng)新人才培養(yǎng)論文探析計算機創(chuàng)新人才培養(yǎng)論文1研究背景計算機實驗中心往往被視為理論教學(xué)的補充，是學(xué)生完成理論驗證的環(huán)境或開展驗證性實驗的平臺。因而，它往往是扁平化的組織構(gòu)造：實驗中心包括若干實驗指導(dǎo)小組，每個小組由一位或多位實驗指導(dǎo)老師構(gòu)成，每位實驗指導(dǎo)老師分別負(fù)責(zé)一門或多門實驗課程[1]。在這種扁平化構(gòu)造之下，實驗中心的任務(wù)當(dāng)然主要是知足實驗教學(xué)的需要。但是，隨著社會對計算機專業(yè)人才需求的變化，實驗中心在培養(yǎng)工程創(chuàng)新人才方面的作用愈加明顯。國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)目的，是以計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，依托教學(xué)和科研的人才資源優(yōu)勢，全面提升實驗教學(xué)體系，建設(shè)實驗教學(xué)環(huán)境，使中心成為設(shè)備先進(jìn)、資源分享、開放管理，知足本科、研究生、專業(yè)和非專業(yè)不同對象、層次實驗需求的大型實踐教學(xué)基地和工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地[2]。因而，作為國家級的計算機實驗教學(xué)示范中心，除了完成基本的計算機公共基礎(chǔ)實驗和計算機專業(yè)實驗之外，也承當(dāng)著培養(yǎng)計算機工程創(chuàng)新人才的任務(wù)。探索國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的新型組織架構(gòu)，對于發(fā)揮示范中心在計算機工程創(chuàng)新人才方面的作用極為重要[3]。2國家級計算機實驗教學(xué)示范中心平臺構(gòu)成從國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的基本任務(wù)來看，主要包括兩個部分：計算機基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗教學(xué)任務(wù)及學(xué)生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)[4]。因而，從組織構(gòu)造來看，國家級計算機實驗教學(xué)示范中心應(yīng)該包括計算機實驗中心和具有工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)功能的工程實踐平臺。1)計算機實驗中心。計算機實驗中心除完成基本的實踐教學(xué)任務(wù)之外，也必須注重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。因而，實驗中心不能簡單地根據(jù)“實驗指導(dǎo)老師—實驗課程〞的形式來建設(shè)，而應(yīng)該以專業(yè)實驗室的方式來管理。專業(yè)實驗室能夠根據(jù)課程或課程群來組建，基本任務(wù)是以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，完成多層次實驗的教學(xué)任務(wù)，如基本型實驗、綜合型實驗和設(shè)計型實驗的指導(dǎo)。以電子科技大學(xué)國家級計算機實驗教學(xué)示范中心為例，其下設(shè)的計算機實驗中心主要由下屬的13個專業(yè)實驗室(嵌入式系統(tǒng)專業(yè)實驗室、軟件工程專業(yè)實驗室、計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實驗室、數(shù)字媒體專業(yè)實驗室、信息及網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)實驗室、微機原理與接口及應(yīng)用實驗室、計算機組成原理實驗室、語言與算法設(shè)計實驗室、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用實驗室、計算機系統(tǒng)構(gòu)造實驗室、編譯與形式語言實驗室、數(shù)字邏輯實驗室、計算機操作系統(tǒng)實驗室等)組成。專業(yè)實驗室涉及的實驗課程包含程序設(shè)計語言、離散數(shù)學(xué)建模實驗、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)構(gòu)造、操作系統(tǒng)、匯編語言、計算機組成原理、數(shù)字邏輯、編譯技術(shù)、微機原理與接口、嵌入式系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、數(shù)據(jù)挖掘等幾十門計算機學(xué)科的主要專業(yè)知識課程教學(xué)實驗以及相應(yīng)的綜合課程設(shè)計(獨立設(shè)課)。各專業(yè)實驗室承當(dāng)基礎(chǔ)型、綜合型和創(chuàng)新型實驗的建設(shè)、開發(fā)和指導(dǎo)工作。(1)基礎(chǔ)實驗。指應(yīng)知應(yīng)會等原理性實驗，提高學(xué)生對原理、算法的理解和設(shè)計能力?；A(chǔ)實驗的目的是加強學(xué)生對理論知識的理解，多以驗證性實驗為主。(2)綜合型實驗。要求學(xué)生結(jié)合一門課程的多個知識點，甚至綜合多門相關(guān)課程，完成一個較為復(fù)雜的實驗任務(wù)，難度較大。在這種實驗中，學(xué)生要具有多方面的知識，即穩(wěn)固前面實驗階段的學(xué)習(xí)成果，能夠融合實驗原理、設(shè)計思想、實驗方法及相關(guān)的理論知識，對實驗結(jié)果進(jìn)行判定、歸納與分析，能綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識分析問題和解決問題。(3)創(chuàng)新型實驗。完全為開放式教學(xué)方式，由學(xué)生獨立或與指導(dǎo)老師共同擬定設(shè)計題目和設(shè)計目的，并獨立完成，難度大，具有探索性、創(chuàng)新性。該類實驗注重科研成果向?qū)嶒灲虒W(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生在實驗教學(xué)中感受知識產(chǎn)生和發(fā)展的經(jīng)過，享受知識轉(zhuǎn)化為能力的成就感。同時培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實踐研究的能力，使學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到全面的鍛煉與提高。通過專業(yè)實驗室的方式組織和管理實驗教學(xué)，有助于拓展實驗教學(xué)的范圍，提高實驗質(zhì)量，為培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力提供支持。2)工程實踐平臺。工程實踐平臺以提高本科生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目的。因而必須建立在專業(yè)實驗室的基礎(chǔ)之上，整合科研重點實驗室、科研項目、科研成果等，構(gòu)成有利于學(xué)生工程能力提高的環(huán)境。一般來講，工程實踐平臺采用工程實踐項目方式指導(dǎo)學(xué)生開展課外科技創(chuàng)新活動，利用社會資源，將理論、實驗、實習(xí)、工程、科研、設(shè)計、創(chuàng)新有機結(jié)合起來。同時，內(nèi)容應(yīng)豐富多彩，為學(xué)生提供豐富的實驗項目菜單，供不同層次、不同喜好的學(xué)生選擇。下面以我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的工程實踐平臺為例，討論建設(shè)工程實踐平臺的重要性。(1)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心。學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心是我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展而設(shè)立的機構(gòu)。自成立以來，中心遭到學(xué)校、學(xué)院的一貫支持和關(guān)注，奉行“理論與實踐結(jié)合，創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)并重〞的理念，以“加強創(chuàng)新能力實踐，實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)〞為宗旨及目的，努力提高每一個成員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生的務(wù)實開拓精神和創(chuàng)業(yè)精神，鍛造適應(yīng)將來各種挑戰(zhàn)的應(yīng)變能力。它的組織架構(gòu)如圖2所示。學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心下屬4個企業(yè)技術(shù)俱樂部(微軟技術(shù)俱樂部、IBM技術(shù)俱樂部、騰訊技術(shù)俱樂部、維塔士俱樂部)和12個學(xué)生工作室，先后贊助學(xué)生創(chuàng)新項目數(shù)百項，已有夢飛無線工作室、象牙塔工作室等多個學(xué)生團隊實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)或入駐成都天府軟件園大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園區(qū)。(2)競賽中心。競賽中心的任務(wù)主要包括三個方面：競賽培訓(xùn)、競賽指導(dǎo)、競賽承辦。以我校示范中心為例，其競賽中心的組織架構(gòu)包括競賽中心培訓(xùn)部、競賽中心指導(dǎo)委員會和競賽中心學(xué)生會。競賽中心培訓(xùn)部下設(shè)ACM、信息安全、機器人、電子設(shè)計競賽等幾個分支，每個分支有領(lǐng)頭教師帶隊。培訓(xùn)部有日常開支活動經(jīng)費，主要作用是著力加強各競賽方向的重視力度。競賽中心指導(dǎo)委員會設(shè)主席1名，副主席7名，主席由主管副院長兼任，副主席由各系主任兼任。競賽中心指導(dǎo)委員會的作用主要是發(fā)動老師介入競賽指導(dǎo)工作。競賽中心學(xué)生會設(shè)主席1名，副主席若干名，主要作用是兩個，一方面與競賽中心指導(dǎo)委員會的教師進(jìn)行對接，另一方面在平常組織一些活動，培養(yǎng)學(xué)生對競賽的興趣。競賽中心的任務(wù)包括ACM程序設(shè)計競賽、電子設(shè)計(嵌入式)競賽、信息安全競賽、機器人足球競賽4個賽事的競賽組織工作。在學(xué)校及學(xué)院的支持下，示范中心負(fù)責(zé)施行了全校性質(zhì)的競賽相關(guān)素質(zhì)公選課，將學(xué)生競賽培養(yǎng)納入到本科培養(yǎng)大綱中。由競賽團隊責(zé)任教師擔(dān)任主講老師，以初級、中級和高級3個層次設(shè)計競賽培訓(xùn)課程內(nèi)容，為學(xué)生介入各類賽事奠定了良好的基礎(chǔ)。近年來，競賽中心負(fù)責(zé)組織了全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽及信息安全和嵌入式專題競賽、全國大學(xué)生信息安全競賽等各類全國性大賽，并獲得佳績。(3)IBM中心。我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心下屬IBM中心的目的是培養(yǎng)大型機計算機專業(yè)人才。IBM主機系統(tǒng)教育中心成立于2005年5月，順利進(jìn)行了IBMeServerZ900主機系統(tǒng)環(huán)境建設(shè)和主機系統(tǒng)安裝調(diào)試，使我校擁有了世界一流的主機系統(tǒng)教學(xué)實驗平臺。該平臺能夠提供主機系統(tǒng)課程的教學(xué)實驗環(huán)境，并可作為高性能計算、計算智能、系統(tǒng)性能評價、智能存儲、并行耦合系統(tǒng)等方面的研究實驗平臺。2006年，中心組隊參加了“IBM大型主機技術(shù)2006校園應(yīng)用大賽〞，藍(lán)色之星隊一舉奪得該次全國大賽唯一的最高獎項——最佳作品獎，藍(lán)色之星Ⅱ隊勇奪優(yōu)勝獎！此外，還獲得了最佳指導(dǎo)獎和最佳表現(xiàn)獎，成績名列全國各參賽高校之首。IBM主機系統(tǒng)教育中心(成都)在各方面獲得的成就得到了IBM公司的高度贊揚和獎勵，先后獲得了“IBM主機大學(xué)合作項目2006年度教書育人獎〞和“IBM大學(xué)合作項目2006年度最佳校方支持與合作獎〞。(4)嵌入式工程中心。嵌入式軟件工程中心將所承當(dāng)?shù)膰?63、電子發(fā)展基金、發(fā)改委、國防預(yù)研等多項國家級嵌入式軟件項目及成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)資源。針對嵌入式系統(tǒng)硬件多樣性的特點，提供多種不同硬件平臺的實驗系統(tǒng)版本，讓學(xué)生能夠充分領(lǐng)略不同硬件平臺開發(fā)的共性和差異性，加深對理論的理解，愈加有針對性地學(xué)習(xí)把握重難點知識。在此基礎(chǔ)上，衍生出了高級實驗內(nèi)容：將嵌入式操作系統(tǒng)移植到不同硬件平臺上。另外，嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)涉及從底層硬件、設(shè)備驅(qū)動、操作系統(tǒng)、應(yīng)用組件到最終應(yīng)用的不同層次內(nèi)容，這是與傳統(tǒng)桌面軟件開發(fā)的主要差異所在，因而業(yè)界對嵌入式軟件開發(fā)人才的需求是多層次的，有不同側(cè)重點的。一個優(yōu)秀的嵌入式軟件工程師不僅要把握編程語言、程序設(shè)計思想及方法、開發(fā)工具的使用等通用要求，還應(yīng)比桌面軟件開發(fā)工程師具有更扎實的硬件基礎(chǔ)知識和系統(tǒng)構(gòu)造知識，也間接提高了嵌入式軟件開發(fā)的門檻。基于這樣的考慮，實驗內(nèi)容涵蓋了嵌入式微處理器編程、設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)應(yīng)用、嵌入式操作系統(tǒng)綜合應(yīng)用、嵌入式操作系統(tǒng)移植、綜合應(yīng)用開發(fā)等不同層次和難度的實驗項目，適應(yīng)不同層次嵌入式知識學(xué)習(xí)和軟件開發(fā)能力培養(yǎng)的需要。這些實驗不是一次性地要求學(xué)生做，而是配合不同課程內(nèi)容的變化，由簡到難、逐步推進(jìn)，配合本科嵌入式課程、綜合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、科研項目使用。3示范中心平臺建設(shè)的建議1)加強示范中心平臺的信息化建設(shè)。固然各個學(xué)校的計算機教學(xué)實驗示范中心會有不同的.功能定位，但基本任務(wù)都是為全校計算機基礎(chǔ)和專業(yè)教學(xué)服務(wù)。與傳統(tǒng)的計算機實驗中心相比，其規(guī)模大、人員多，且可供使用的實驗資源豐富。因而，必須加強示范中心平臺的信息化建設(shè)，提高示范中心平臺的管理效率，實現(xiàn)示范中心資源奉獻(xiàn)，并實現(xiàn)對學(xué)生實驗教學(xué)科學(xué)、合理的管理[5]。例如，假如能夠開發(fā)并應(yīng)用“實驗報告防抄襲系統(tǒng)〞，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生實驗報告的無紙化管理，節(jié)約成本，可以以加強實驗中心平臺的利用和有效管理。而示范中心統(tǒng)一信息化管理平臺不僅能夠整合實驗中心資源，可以以提高示范中心資源在高校之間的分享效率。2)結(jié)合計算機學(xué)科發(fā)展，建設(shè)新的工程實踐平臺。計算機學(xué)科的發(fā)展會對實驗教學(xué)和學(xué)生工程實踐能力提出新的要求。為此，示范中心平臺建設(shè)也必須知足計算機科學(xué)發(fā)展的需要，不斷更新或建設(shè)新的工程實踐平臺[6]。以我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心為例，考慮到近幾年計算機學(xué)科中云計算的發(fā)展，示范中心投入30余萬元，購置了云計算平臺，成立了云計算機實驗室，培養(yǎng)學(xué)生在云計算領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，并負(fù)責(zé)組織學(xué)生參加各類云計算競賽。目前，該實驗室已構(gòu)成了定期學(xué)術(shù)講座，邀請企業(yè)人員介入討論，介入VMware云計算大賽等常規(guī)機制，加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同樣，考慮到計算機學(xué)科中機器人應(yīng)用的廣泛性，示范中心投入20余萬元，購置了安保機器人以及各類機器人開發(fā)平臺，并成立了機器人實驗室，培養(yǎng)學(xué)生在機器人領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，并負(fù)責(zé)組織學(xué)生參加各類機器人競賽。此外，考慮到信息安全、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，可以以在示范中心中建設(shè)相應(yīng)的工程實踐平臺，為學(xué)生介入相關(guān)工程實踐提供環(huán)境。3)積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，成立校企聯(lián)合工程實踐平臺。計算機專業(yè)具有非常強的工程應(yīng)用特色。因而，計算機專業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生必須知足企業(yè)的需要。在搭建工程實踐平臺時，示范中心假如能夠充分結(jié)合企業(yè)的需要，建設(shè)校企聯(lián)合工程實踐平臺(如校企聯(lián)合實驗室、校企工程訓(xùn)練中心或?qū)嵺`中心等)，將有助于培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力，進(jìn)而更好地知足企業(yè)需要。4結(jié)語作為國家級計算機實驗教學(xué)示范中心，