秦龍 仇職 伍祥

摘要：針對應用型本科人才培養(yǎng)背景和目標，綜合目前本科高等院校培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀，結合傳統(tǒng)項目式、“導師制”、實訓式等諸多培養(yǎng)模式的優(yōu)缺點，在基于項目式教學的基礎上，提出一種梯度式樹形的新型培養(yǎng)模式，并對其進行探索和實踐。

關鍵詞：應用型;本科人才;培養(yǎng)模式;項目式;梯度式

中圖分類號：G642.0? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：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

隨著我國目前高等計算機教育的教學改革進程不斷推進，教學質(zhì)量和教學水平正不斷穩(wěn)步提高，在實踐教學中，計算機相關設備和器材也越來越完善和先進，本科教學過程中已不僅僅局限于專業(yè)課理論教學以及其課程附加的少量的實驗課時，教學手段和方式呈現(xiàn)多元化發(fā)展。但是，由于信息技術不斷更新迭代，計算機專業(yè)學生所需掌握的專業(yè)知識和技術愈加復雜繁多，社會對計算機專業(yè)人才的要求隨之越來越高，如何有效地使畢業(yè)生能夠迅速適應實際的生產(chǎn)是當前本科高校尤其是應用型本科高校人才培養(yǎng)的重要目標和方向。此外，我國本科入學人數(shù)逐年增加，這也為“因材施教”教育理念和方針的落實增加了極大的難度。

2本科高校培養(yǎng)模式現(xiàn)狀

為了培養(yǎng)動手能力強的應用型人才，對其實施個性化教學，各本科高校引入了多種基于實踐教學的培養(yǎng)模式，其中比較常見的有傳統(tǒng)項目式、“導師制”、實訓式等，盡管上述方式在一定程度上提高了本科生的動手實踐能力，但是就我國目前的教育現(xiàn)狀和各高校的實際情況，所達到的效果并不十分理想。

（1）傳統(tǒng)項目式培養(yǎng)

傳統(tǒng)的項目式培養(yǎng)方式主要是以教師作為主導，通過項目管理的方式，讓學生體驗項目負責人的角色，按照一定的過程和步驟，完成對一個完整項目的策劃與實施，在一定程度上鍛煉了學生各方面能力，比如動手實踐能力、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)能力，但是由于項目式的培養(yǎng)模式通常在課堂上進行[1]，其實施過程可能會拖延正常的教學進度，從而導致基礎專業(yè)理論課程的授課時長和效果受到影響。

（2）“導師制”

隨著研究生教育的普及和國外先進培養(yǎng)模式的引入，許多高校院系為了穩(wěn)固和提高教學質(zhì)量和水平[2]，推行“導師制”的培養(yǎng)模式。“導師制”通過導師對學生整個大學學習歷程的參與，導師對學生進行較為具體的、專業(yè)的、有針對地指導[3]，提高了學生解決實際問題的能力和學習能力。但是，由于“導師制”的實施需要大量的師資以及大面積的場所，尤其在國內(nèi)，大多本科高校生源基數(shù)大，對導師的數(shù)量和從事學習研究的場所的面積和質(zhì)量的要求就更高，這就是使得“導師制”在具體的實施過程中將遇到不容忽視的阻礙。

（3）實訓式模式

實訓教學在應用型高校以及高職院校較為常見，旨在培養(yǎng)學生的實操能力，學生在動手實踐過程中，表現(xiàn)出較強的能力以及相較于課堂更加認真積極的態(tài)度[4]，從這一方面，實訓式模式起到了一定的教學和培育效果。但是，實訓教學通常被安排在本科教學過程后期，院校通常單獨安排若干學期進行實訓，雖然實訓后的學生能很好地契合社會生產(chǎn)，但是和前期的理論課程銜接不足，從理論課程教學到實訓課程教學之間的過渡顯得比較突兀，其價值和效果也因而有較大的削弱。

3梯度式樹形培養(yǎng)模式

綜合上述傳統(tǒng)的項目式模式、“導師制”、實訓式模式等培養(yǎng)模式的優(yōu)缺點，本文提出一種基于項目式的梯度式樹形培養(yǎng)模式，旨在應用型人才培養(yǎng)目標不變的前提下，解決以上問題。

3.1 梯度式樹形培養(yǎng)模式人員架構

梯度式樹形培養(yǎng)模式人員結構組成如圖1所示。

其中，實驗室負責人和專業(yè)教師是符合某專業(yè)背景和方向的授課教師，實驗室負責人主要對該方向?qū)嶒炇疫M行統(tǒng)籌規(guī)劃和設計，而專業(yè)教師則負責項目實踐任務的設計，該類項目的來源主要有專業(yè)教師的縱向項目、橫向項目以及其根據(jù)學生的知識技術結構開放式設計這三個方面。專業(yè)教師將其各項目分配至每個項目的學生負責人，再由學生負責人領導項目成員對該項目進行實踐和完成。小組成員亦可在班級、宿舍等集體中組建子項目實施小組。從實驗室負責人、專業(yè)教師、項目負責學生、項目成員以及子項目小組成員，各個角色梯度式自頂向下人員逐步增多、規(guī)模逐層擴大，呈現(xiàn)樹形結構。

而實驗室負責人、專業(yè)教師、項目負責學生以及項目成員之間的關系如圖2所示。

教師和學生這兩個角色主要通過項目式匯報和考核等方式進行溝通，并在最終，教師能夠得到成員的學習反饋，實驗室負責人也對自其向下的所有成員的情況有一個抓手，便于其統(tǒng)籌。

3.2 梯度式樹形模式培養(yǎng)目標

（1）研究能力和動手實踐能力

隨著人工智能大數(shù)據(jù)時代的到來，如果本科畢業(yè)生僅僅掌握大學四年課堂上的理論知識，學生進入社會之后將很難具有較強的競爭力，尤其是應用型的高校，這一現(xiàn)狀更加凸顯。

該培養(yǎng)模式下，實驗室負責人、專業(yè)教師、項目負責學生、實驗室成員呈樹形結構，梯度式展開，對學生進行有效的管理和個性化培養(yǎng)，知識、技能乃至項目實踐經(jīng)驗得到強化，便于學生自身知識體系的形成，促進了學生研究能力和動手實踐能力的提高。

（2）綜合素質(zhì)

計算機相關專業(yè)的畢業(yè)進入企業(yè)之后，除了需要具有較強的理論知識和實踐能力，需要具有一定的團隊合作能力和溝通能力。開發(fā)一個軟件尤其是一個大型軟件，不是通過單個人就能完成的，而是需要一個團隊共同努力配合才能設計實現(xiàn)出完善的產(chǎn)品，因此，團隊協(xié)作能力和溝通能力是計算機專業(yè)的本科畢業(yè)生所必不可少的素質(zhì)。

在梯度式的項目實踐中，通過小組成員共同解決和實現(xiàn)一個綜合性的應用，有助于培養(yǎng)學生的團隊合作能力和溝通能力。專業(yè)教師制定一批研究項目供實驗室學生進行開發(fā)研究，項目難度適中，價值較高，各個小組分時間節(jié)點進行項目匯報，隨機抽取小組成員進行項目演示和敘述，以全方位培養(yǎng)學生口頭表達能力。

3.3 梯度式樹形模式效果分析

由于梯度式樹形培養(yǎng)模式的實施時間段主要在課下，即學生的課余時間，因此專業(yè)基礎課程的理論授課不會被其影響，不會形成“重實踐、輕理論”的不良局面。

此外，該模式下，在實驗室場所硬件設施不變的情況下，規(guī)模和人員極易擴充，可以有效地解決師資不足、場地面積受限等問題。

再次，梯度式樹形培養(yǎng)模式實施過程與課堂教學在時間上保持一致，專業(yè)教師甚至可以根據(jù)學生日常所學為不同的學生量身定做其適合的項目，實踐和理論得到了有效的銜接。

4 專業(yè)實驗室具體實施——以安徽信息工程學院計算機視覺創(chuàng)新實驗室為例

計算機視覺是人工智能領域的一個重要分支，在當前具有極其廣泛的應用，比如人臉識別、動態(tài)目標識別跟蹤、遠程測距等，但是，盡管計算機視覺技術得到蓬勃發(fā)展，仍有很多難題亟待解決和實現(xiàn)，因此該技術具有很好的市場前景和研究價值。本文將以安徽信息工程學院計算機視覺創(chuàng)新實驗室為例來介紹該培養(yǎng)模式下的專業(yè)實驗室的具體實施和布置。

4.1 實驗室配置

表1為計算機視覺創(chuàng)新的主要設備情況。實驗室設備主要有網(wǎng)絡中高速球機、攝像機、機械臂、體感設備以及PC機，上述實驗設備及配置基本能夠支持實驗室所開設的實驗及項目。

此外，實驗室專業(yè)指導教師所研究的方向均是計算機視覺相關并具有一定項目經(jīng)驗的教師，能夠獨立設計項目并指導項目組成員完成項目實踐。

由于實驗室正處于初建階段，因此項目目前僅有多場景下運動目標檢測與跟蹤、基于深度學習的人臉識別研究兩個項目。

4.2 實驗室活動形式

初步將實驗室定位為拔高性知識理論研究，通過項目實踐等方式提高學生各方面的素質(zhì)，在過程前后主要有如下幾種活動形式：

（1）知識講解

在項目實踐開展之前，指導教師將對各小組即將開展的項目中所涉及的比較重要的專業(yè)知識進行講解與釋疑，讓學生對項目中所涉及的知識和技術有一個全面的了解。

（2）難點探究

項目開展過程中，指導老師通過對項目整個過程的把握以及學生的進展情況，擬定出一系列的重難點，根據(jù)上述情況，不定期對項目重難點進行小組討論，小組成員通過集思廣益，對重難點內(nèi)容進行攻關和突破。

（3）項目匯報

根據(jù)項目的規(guī)模對其進行切分并劃分時間節(jié)點，分階段隨機抽取項目小組成員進行階段性項目匯報，包括近期所學知識以及項目階段性成果，指導教師作適當點評，并提出相應的意見和建議。

（4）成果形式

項目取得的成果可通過專利、論文以及參與學科競賽等形式加以體現(xiàn)，一方面上述形式是對學生學習效果的考量，另一方面其成果對學生今后的發(fā)展也起到一定作用。

（5）獎懲制度

對于在項目中取得突出貢獻的實驗室成員給予一定的獎勵措施;對于在態(tài)度和出勤等方面表現(xiàn)較差的實驗室成員給予相應的懲罰措施。

4.3 學生成員構成

計算機視覺創(chuàng)新實驗室目前處于初建階段，因此僅具有20名來自不同年級學生。在學生的選拔上，采用初試和復試相結合的方式進行招新，初試主要是技術調(diào)研，復試為技術面試，根據(jù)年級、專業(yè)不同，形成如下人員構成。

（1）年級主要集中于17級和18級這兩個年級，分別招入10名左右學生;

（2）按專業(yè)均衡招入學生，包括計算機科學與技術、軟件工程、網(wǎng)絡工程以及大數(shù)據(jù)專業(yè)。

實驗室成員穩(wěn)定之后，機房使用率保持在80%以上。

5 結語

本文通過對傳統(tǒng)項目式、“導師制”、實訓式等教學模式的研究，分析其優(yōu)缺點，提出一種梯度式樹形的新型培養(yǎng)模式，并將該培養(yǎng)模式應用到實際教學當中，初步取得了一定的效果，能有效地提高學生各方面能力和素質(zhì)，對學生進行因材施教和個性化培養(yǎng)，并在一定程度上緩解師資缺乏、場地不足等問題，但是仍存在一些問題，比如：實驗室管理制度如何規(guī)范化、專業(yè)教師是否可以兼任等，這將是下一步探索和研究的問題。

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