应用型本科人才培养模式的改革探索
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作者:秦龙 仇职 伍祥
摘要：针对应用型本科人才培养背景和目标，综合目前本科高等院校培养模式的现状，结合传统项目式、“导师制”、实训式等诸多培养模式的优缺点，在基于项目式教学的基础上，提出一种梯度式树形的新型培养模式，并对其进行探索和实践。
关键词：应用型;本科人才;培养模式;项目式;梯度式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）02-0105-03
The Reform and Exploration on the Training Mode of Application-oriented Undergraduates
WU Xiang，WU Jin-hua，HUO Qing-hua，ZHU Wei-jie
（Department of Computer and Software Engineering， Anhui Institute of Information Technology， WuHu 241000， China）
Abstract： In accordance with the background and target of application-oriented undergraduate talents training and the current situation of college education mode which includes the advantages and disadvantages of many training modes such us traditional project mode， "tutorial system" and practical training mode， it has raised and explored a new undergraduates training mode called Gradient-Tree Form based on project mode in this paper.
Key words： Application-oriented; undergraduate talents; training mode; project mode; gradient
1 引言
随着我国目前高等计算机教育的教学改革进程不断推进，教学质量和教学水平正不断稳步提高，在实践教学中，计算机相关设备和器材也越来越完善和先进，本科教学过程中已不仅仅局限于专业课理论教学以及其课程附加的少量的实验课时，教学手段和方式呈现多元化发展。但是，由于信息技术不断更新迭代，计算机专业学生所需掌握的专业知识和技术愈加复杂繁多，社会对计算机专业人才的要求随之越来越高，如何有效地使毕业生能够迅速适应实际的生产是当前本科高校尤其是应用型本科高校人才培养的重要目标和方向。此外，我国本科入学人数逐年增加，这也为“因材施教”教育理念和方针的落实增加了极大的难度。
2本科高校培养模式现状
为了培养动手能力强的应用型人才，对其实施个性化教学，各本科高校引入了多种基于实践教学的培养模式，其中比较常见的有传统项目式、“导师制”、实训式等，尽管上述方式在一定程度上提高了本科生的动手实践能力，但是就我国目前的教育现状和各高校的实际情况，所达到的效果并不十分理想。
（1）传统项目式培养
传统的项目式培养方式主要是以教师作为主导，通过项目管理的方式，让学生体验项目负责人的角色，按照一定的过程和步骤，完成对一个完整项目的策划与实施，在一定程度上锻炼了学生各方面能力，比如动手实践能力、统筹协调能力，但是由于项目式的培养模式通常在课堂上进行[1]，其实施过程可能会拖延正常的教学进度，从而导致基础专业理论课程的授课时长和效果受到影响。
（2）“导师制”
随着研究生教育的普及和国外先进培养模式的引入，许多高校院系为了稳固和提高教学质量和水平[2]，推行“导师制”的培养模式。“导师制”通过导师对学生整个大学学习历程的参与，导师对学生进行较为具体的、专业的、有针对地指导[3]，提高了学生解决实际问题的能力和学习能力。但是，由于“導师制”的实施需要大量的师资以及大面积的场所，尤其在国内，大多本科高校生源基数大，对导师的数量和从事学习研究的场所的面积和质量的要求就更高，这就是使得“导师制”在具体的实施过程中将遇到不容忽视的阻碍。
（3）实训式模式
实训教学在应用型高校以及高职院校较为常见，旨在培养学生的实操能力，学生在动手实践过程中，表现出较强的能力以及相较于课堂更加认真积极的态度[4]，从这一方面，实训式模式起到了一定的教学和培育效果。但是，实训教学通常被安排在本科教学过程后期，院校通常单独安排若干学期进行实训，虽然实训后的学生能很好地契合社会生产，但是和前期的理论课程衔接不足，从理论课程教学到实训课程教学之间的过渡显得比较突兀，其价值和效果也因而有较大的削弱。
3梯度式树形培养模式
综合上述传统的项目式模式、“导师制”、实训式模式等培养模式的优缺点，本文提出一种基于项目式的梯度式树形培养模式，旨在应用型人才培养目标不变的前提下，解决以上问题。
3.1 梯度式树形培养模式人员架构
梯度式树形培养模式人员结构组成如图1所示。
其中，实验室负责人和专业教师是符合某专业背景和方向的授课教师，实验室负责人主要对该方向实验室进行统筹规划和设计，而专业教师则负责项目实践任务的设计，该类项目的来源主要有专业教师的纵向项目、横向项目以及其根据学生的知识技术结构开放式设计这三个方面。专业教师将其各项目分配至每个项目的学生负责人，再由学生负责人领导项目成员对该项目进行实践和完成。小组成员亦可在班级、宿舍等集体中组建子项目实施小组。从实验室负责人、专业教师、项目负责学生、项目成员以及子项目小组成员，各个角色梯度式自顶向下人员逐步增多、规模逐层扩大，呈现树形结构。 而实验室负责人、专业教师、项目负责学生以及项目成员之间的关系如图2所示。
教师和学生这两个角色主要通过项目式汇报和考核等方式进行沟通，并在最终，教师能够得到成员的学习反馈，实验室负责人也对自其向下的所有成员的情况有一个抓手，便于其统筹。
3.2 梯度式树形模式培养目标
（1）研究能力和动手实践能力
随着人工智能大数据时代的到来，如果本科毕业生仅仅掌握大学四年课堂上的理论知识，学生进入社会之后将很难具有较强的竞争力，尤其是应用型的高校，这一现状更加凸显。
该培养模式下，实验室负责人、专业教师、项目负责学生、实验室成员呈树形结构，梯度式展开，对学生进行有效的管理和个性化培养，知识、技能乃至项目实践经验得到强化，便于学生自身知识体系的形成，促进了学生研究能力和动手实践能力的提高。
（2）综合素质
计算机相关专业的毕业进入企业之后，除了需要具有较强的理论知识和实践能力，需要具有一定的团队合作能力和沟通能力。开发一个软件尤其是一个大型软件，不是通过单个人就能完成的，而是需要一个团队共同努力配合才能设计实现出完善的产品，因此，团队协作能力和沟通能力是计算机专业的本科毕业生所必不可少的素质。
在梯度式的项目实践中，通过小组成员共同解决和实现一个综合性的应用，有助于培养学生的团队合作能力和沟通能力。专业教师制定一批研究项目供实验室学生进行开发研究，项目难度适中，价值较高，各个小组分时间节点进行项目汇报，随机抽取小组成员进行项目演示和叙述，以全方位培养学生口头表达能力。
3.3 梯度式树形模式效果分析
由于梯度式树形培养模式的实施时间段主要在课下，即学生的课余时间，因此专业基础课程的理论授课不会被其影响，不会形成“重实践、轻理论”的不良局面。
此外，该模式下，在实验室场所硬件设施不变的情况下，规模和人员极易扩充，可以有效地解决师资不足、场地面积受限等问题。
再次，梯度式树形培养模式实施过程与课堂教学在时间上保持一致，专业教师甚至可以根据学生日常所学为不同的学生量身定做其适合的项目，实践和理论得到了有效的衔接。
4 专业实验室具体实施——以安徽信息工程学院计算机视觉创新实验室为例
计算机视觉是人工智能领域的一个重要分支，在当前具有极其广泛的应用，比如人脸识别、动态目标识别跟踪、远程测距等，但是，尽管计算机视觉技术得到蓬勃发展，仍有很多难题亟待解决和实现，因此该技术具有很好的市场前景和研究价值。本文将以安徽信息工程学院计算机视觉创新实验室为例来介绍该培养模式下的专业实验室的具体实施和布置。
4.1 实验室配置
表1为计算机视觉创新的主要设备情况。实验室设备主要有网络中高速球机、摄像机、机械臂、体感设备以及PC机，上述实验设备及配置基本能够支持实验室所开设的实验及项目。
此外，实验室专业指导教师所研究的方向均是计算机视觉相关并具有一定项目经验的教师，能够独立设计项目并指导项目组成员完成项目实践。
由于实验室正处于初建阶段，因此项目目前仅有多场景下运动目标检测与跟踪、基于深度学习的人脸识别研究两个项目。
4.2 实验室活动形式
初步将实验室定位为拔高性知识理论研究，通过项目实践等方式提高学生各方面的素质，在过程前后主要有如下几种活动形式：
（1）知识讲解
在项目实践开展之前，指导教师将对各小组即将开展的项目中所涉及的比较重要的专业知识进行讲解与释疑，让学生对项目中所涉及的知识和技术有一个全面的了解。
（2）难点探究
项目开展过程中，指导老师通过对项目整个过程的把握以及学生的进展情况，拟定出一系列的重难点，根据上述情况，不定期对项目重难点进行小组讨论，小组成员通过集思广益，对重难点内容进行攻关和突破。
（3）项目汇报
根据项目的规模对其进行切分并划分时间节点，分阶段随机抽取项目小组成员进行阶段性项目汇报，包括近期所学知识以及项目阶段性成果，指导教师作适当点评，并提出相应的意见和建议。
（4）成果形式
项目取得的成果可通过专利、论文以及参与学科竞赛等形式加以体现，一方面上述形式是对学生学习效果的考量，另一方面其成果对学生今后的发展也起到一定作用。
（5）奖惩制度
对于在项目中取得突出貢献的实验室成员给予一定的奖励措施;对于在态度和出勤等方面表现较差的实验室成员给予相应的惩罚措施。
4.3 学生成员构成
计算机视觉创新实验室目前处于初建阶段，因此仅具有20名来自不同年级学生。在学生的选拔上，采用初试和复试相结合的方式进行招新，初试主要是技术调研，复试为技术面试，根据年级、专业不同，形成如下人员构成。
（1）年级主要集中于17级和18级这两个年级，分别招入10名左右学生;
（2）按专业均衡招入学生，包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程以及大数据专业。
实验室成员稳定之后，机房使用率保持在80%以上。
5 结语
本文通过对传统项目式、“导师制”、实训式等教学模式的研究，分析其优缺点，提出一种梯度式树形的新型培养模式，并将该培养模式应用到实际教学当中，初步取得了一定的效果，能有效地提高学生各方面能力和素质，对学生进行因材施教和个性化培养，并在一定程度上缓解师资缺乏、场地不足等问题，但是仍存在一些问题，比如：实验室管理制度如何规范化、专业教师是否可以兼任等，这将是下一步探索和研究的问题。
参考文献：
[1]曹腾飞， 刘志强， 黄建强，等. 数据库应用基础项目式翻转课堂的实验教学研究[J]. 实验技术与管理， 2015（11）：206-208.
[2]丁林. 本科生导师制：意义、困境与出路[J]. 黑龙江高教研究， 2009（5）：74-77.
[3]黄信瑜. 高校本科生导师制：实践反思与改革创新[J]. 江苏高教， 2016，189（5）：61-64.
[4]饶君华， 李鹏. 高职专业基础课实训教学改革的探索与实践[J]. 当代教育科学， 2014（19）：63-64.
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