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1、第 7 期 计 算 机 教 育 2010 年 4 月 10 日 Computer Education No.7 Apr.10,2010 1通往创新之路 特约主持人：黄国兴 专题策划人：奚春雁 张 玥 近年来，培养学生创新能力一直都是教育界议论的热点，也是世界各国教育改革和发展共同追求的目标。 “创新”应体现两个最基本的特性：新颖性和价值性。新颖性表现在成果不墨守陈规而独树一帜，价值性则反映了经济和社会效益。 在教育过程中， 我们提倡启发学生把静态知识和动态思考相结合， 把 “学”和“习”相结合，鼓励他们用眼睛看，用大脑判断，用心选择，在学习和思考的过程中产生创新灵感。 当然，培养创新能力不是拔
2、苗助长，而是因势利导，让学生在学习过程中吸取知识营养，积累实践经验，在适当的时间、适当的环境下闪现创新思维的火花。教师要探索行之有效的方法，为学生打下扎实的知识基础，给予学生更多的实践机会，帮助其养成创新思维习惯，因为教育工作者的责任就是为学生铺设创新之路。 复旦大学将培养实践和创新能力贯穿教学全过程，建立了“全过程、递进式”实践教学体系；上海交通大学提倡以研究性学习培养创新能力；华东师范大学建立了多环节的实践创新“一体化”机制；上海工程技术大学贯彻“产学合作、工学交替”的方法，确保学生实践活动；东华大学则构建创新人才个性化培养模式，促进学生在“小班化、导师制”的学习环境中健康成长。 计算机教
3、育始终关注计算机教育领域的改革创新和实践成果。本期专题中，我们特邀上海计算机学会教育专业委员会的同行撰文，展示他们在创新人才培养过程中的艰辛探索和杰出成果，以促进教育工作者的深入交流，推动计算机科学与技术专业人才培养朝着更高层次发展。 第 7 期 计 算 机 教 育 2010 年 4 月 10 日 Computer Education No.7 Apr.10,2010 2 国际化创新型软件人才培养探讨 复旦大学软件学院 赵一鸣/文 复旦大学软件学院是国家教育部和国家发展计 划委员会联合批准成立的国家级示范性软件学院之 一。2002 年 3 月，该学院招收第一批校内转专业学 生，同年 9 月，正
4、式以“软件工程”为专业名招收本 科生。从成立至今，学院已走过了 7 个年头，在软件 人才培养上作了卓有成效的探索。 2007 年，在教育部本科教学质量工程特色专业 建设点项目申报中， 复旦大学软件工程专业的系统软 件方向、 企业信息化方向和数字媒体方向被批准为特 色专业建设点项目；2008 年，学院国际化创新型软 件人才培养模式实验区被批准为教育部人才培养模 式创新实验区。近年来，学院培养的学生受到社会和 业界的充分肯定。 回顾这几年的教学探索，在计算学科人才培养 中，我们认为除了要注重社会需求外，更应注重学生 创新能力和国际视野的培养。 通过开展完善的国际化 联合培养和交流，我们建立了良好的
5、国际化教育环 境； 通过进一步提高软件创新行动项目和创业实践项 目的支助力度， 我们为学生提供了面向产业实践和个 性化发展的条件，为培养综合素质高、创新能力强、 具有国际竞争力的高层次研发人才与产业工程师奠 定了基础。 1 国际化创新型软件人才培养定位与 方案 我国提出在 2020 年建成创新型国家，最近又推 出了国家十大产业振兴规划， 其中就包括了电子信息 产业。 而我国的软件人才培养在创新性和工程化方面 存在许多不足， 难以满足电子信息产业走向世界的需 求。无论是传统计算领域的研究还是系统开发，无论是理论研究还是应用研究， 都离不开实际应用背景。人 才应该集业务、技术、管理 三位一体，既具
6、有扎实的基 础理论知识，又熟悉产业前 沿，能运用国际主流的系统 工程技术解决产业中的问 题，在国际化团队中具备自我发展能力、团队合作精 神和系统调控能力， 具备适应市场需求和技术变化的 能力。因此，我们在人才培养中必须注重培养学生的 创新能力， 强化学生的国际视野及对产业前沿问题的 敏感性，注重与企业有机结合并平滑过渡，将实践教 学环节和工程教育理念融入课程教学中，融基础理 论、实验教学、工程实践为一体。 根据复旦大学“宽口径、厚基础、重能力、求创 新”的人才培养理念，参照国际知名高校的教学培养 方案， 同时结合国内企业的实际需求和行业技术发展 趋势，我们精心设计了教学培养方案。除综合教育课
7、程、技术类基础课程外，软件工程专业课程分为三个 部分：专业基础课、专业方向课、专业选修课。学生 首先修完专业基础课程， 保证对计算机科学和软件开 发的各方面内容有全面了解，具备一定的科研能力； 其次修读专业方向课程， 保证在特定专业方向上获得 严格训练； 最后至少选修其他专业方向课程组中的两 门课程， 并学习专业选修课程， 保证必要的知识广度， 还要提高职业道德意识、团队精神、交流能力、外语 能力。 在课程设计方面， 我们一方面设置培养学生工程 能力和职业素质为主的课程； 另一方面把培养实践能 力和创新能力贯穿于教学全过程， 建立一套 “全过程、 递进式”的实践教学体系。通过有针对性的、高强度
8、专 题 策 划 3第 7 期 的项目实践，在低年级强化基本技能和动手能力，在 高年级通过综合性设计性实验、课程设计等环节，培 养学生分析、设计、实现的综合能力。 我们同时建立健全了创新鼓励机制， 鼓励学生参 与创新性实践活动，养成创新意识，体验创新过程。 我们邀请企业资深研究人员、 国外高校著名学者来校兼职、授课，为学生的创新实践活动提供专业指导。 将工程能力引入人才素质评价体系， 通过收集企业和 学生的反馈指导教学和课程设置， 形成良好的自我约 束、自我发展机制。 国际化创新型软件人才培养定位与方案的基本 架构如图 1 所示。 图 1 国际化创新型软件人才培养定位与方案 2 创新型软件人才培
9、养的教学内容与 方法 与国外的工科学生相比， 我国学生明显缺少项目 或团队合作的实际经验训练。因此，我们要加强国际 化创新型工程人才的培养， 更要注意不能停留在教学 生用现在的技术解决问题， 而要让学生学会用未来的 技术解决未来的问题。 在教学内容安排上， 我们全面吸收发达国家经典 的计算机教学内容， 强调学生除了掌握各门课程的基 本原理， 还要对行业的最新发展及领域内面临的问题 有所了解。坚持提高解决问题能力为主的教学原则， 把握行业发展最新趋势， 教学内容既要与企业当前的需求紧密结合，又不能单纯跟着企业走。高校教育不 仅要紧扣行业发展的最新趋势，更应引领社会需求。 为了使学生学会用未来的技
10、术解决未来的问题， 我们要求教师不仅要了解目前行业内的最新发展及 领域内面临的问题，更要具有前瞻意识，及时把本学 科最新的研究成果和未来可能成为行业发展热点的 内容安排在课程中。如从 2004 年开始，我们就把多 核技术和虚拟化技术放到相关课程的教学内容里， 在 计算机体系结构课程中扩展了多核体系结构的内容 和多核缓存(Cache)研究的最新进展。而操作系统课 程则介绍了多核领域虚拟化的研究原理和现状。 编译 原理课程则扩展了多核程序设计语言和优化等方面 的内容。这些最新内容开阔了学生的视野，到 2007计 算 机 教 育 Computer Education 4 2010年毕业时，这些技术在
11、一些外资企业成为热门，因此 我们的学生成为社会迫切需要的人才，非常受欢迎。 好的教学内容必须有与之配套的教学方法。 以课 堂为主的填鸭式教学方法虽然可以使学生掌握各门 课程的基本知识，但是缺乏和学生的互动，存在较大 不足。 复旦大学软件工程专业在以下几个方面进行了 调整和改进，取得了很好的效果。 首先，在讲授基本原理时，教师侧重阐述课程的 要点和难点，而对于各种具体的细节，则让学生通过 相应的教学实验环节(包括实验和实践项目)体会，解 决可能出现的问题。一方面，我们通过教师的讲解与 学生的自学来强化学生对概念的准确理解和对理论 的全面掌握；另一方面，我们通过课后的实习项目来 全面锻炼和提高学生
12、的能力。教师在讲授知识的同 时，逐步培养学生的自主学习能力和开发设计能力。 其次，教师注重启发式教学和学生创新能力培 养。很多专业课程，如计算机系统基础、计算机体系 结构和编译原理等，都增加了研讨性内容，教师定期 布置超出课堂知识范围的开放式问题。 这些问题并没 有标准答案， 学生要在自己查阅资料的基础上进行深 入思考，因此锻炼了思考能力和创新能力，也开阔了 眼界。研讨式学习、案例分析、群组学习启发了学生 的思维， 锻炼了学生在团队中开展创新性工作的能力。 第三， 将实践教学环节和工程教育理念融入整个 教学过程，尤其注重对学生项目构思、设计、实现和 运作能力的培养。 企业项目及企业联合实验室为
13、学生 的项目实践学习提供平台， 通过解决项目中的实际问 题，学生的工程技术创新能力得到了很大提高。我们 同时建立了跨度一年的学院科研实验室和知名企业 实习制度，为学生的发展创造了良好空间。课程成绩 评定改变了期末一张试卷定成绩的考评机制， 改为实 验、实践项目、随堂测验、论文、面试、笔试、课堂 讨论等多种形式相结合的评价机制， 期终成绩仅占总 成绩的 30%50%。通过不断学习，学生各方面的能 力都得到均衡发展，适应现代软件产业的需求。 第四，注重国际化办学，推广双语课程。早在软 件工程专业建设之初的 2002 年 9 月，学院就与爱尔 兰都柏林大学(University College Du
14、blin)签订了合作 办学协议，开展计算机软件学士学位联合培养项目； 与新加坡管理大学签订了交换生计划， 每年两校互派 学生到对方学校学习半年； 与日本名古屋工业大学建立了推荐学生攻读研究生的国家资助项目。 通过与爱 尔兰都柏林大学的合作办学以及与其他知名大学的 交流，我们吸收、借鉴了国外人才培养的先进理念， 提高了教师的业务素质和能力。 双语课程打造了一批 有代表性和学院特色的课程， 使学生能直接接触国外 最先进的理念和技术，提高了自学能力、创新能力和 综合素质。 3 高水平的研究是创新型人才培养的 基础 高水平的师资是人才培养必不可少的保障， 软件 学院应该鼓励具有应用背景的研发。 这种研
15、发不是低 水平的开发，而是应该具有自主知识产权，在理论或 技术上有所创新的研发项目。研究既要保证实用性， 也要保证具有产业化时代的核心竞争力； 既要能出高 质量的论文，也要能得到实际应用。 开展高水平的科学研究， 不仅可以培养出优秀的 学生，也能吸引一流教师加入学院师资队伍中，更好 地培养人才。我院现有宽带网络与互动多媒体实验 室、电子商务研究中心、交互式图形学实验室、密码 与信息安全研究室等四个研究机构， 复旦大学并行处 理研究所的研究主体也在软件学院。 在流媒体宽带应用领域的前沿技术研究和高科 技产品的研发中，学院成功研发了高性能、高质量、 与国际标准完全兼容的流媒体服务器(Clear S
16、erver)， 我们自主研发的IPTV系统成为上海市互动电视闸北 区示范项目，其技术产品已经推广到国外，并获得上 海市科技进步二等奖。而作为这些项目研发的负责 人，我院教师及时把研究成果融入教学，简化项目开 发要求，编制出适于学生课程实习的项目，有效提高 了学生的实际研究能力， 为学生提供及时接触最新成 果的机会。 基于全光视频的图形绘制技术、 基于GPU的Dome 显示设备的实时绘制系统以及基于投影仪的大尺寸、 高清晰显示墙系统的研制培养和锻炼了教师和学生。 我院毛燕东在本科三年级就参加了学院实验室的科 研工作，他和贾奇在导师的指导下参加第九届“挑战 杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛，一举夺得全 国一等奖。2006
