对融合科技竞赛的课外创新实践教学的探索与研究

王先凤 高兆建 范晓博 陈腾 周金伟 张娜

[摘           要]  将实践教学与科技竞赛相融合，以科技竞赛为载体，搭建实践创新平台，可以培养学生的创新思维和实践创新能力，提高学生的综合素质。分析了目前实践教学的重要性和存在的问题，探讨了科技竞赛和大学生实践教学相融合的教学模式，丰富了实践教学的内容和形式，切实培养了大学生的实践创新能力。

[关    键   词]  科技竞赛;实践教学;创新能力;融合;人才培养

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2021）09-0001-03

在应用型本科院校的教学过程中，实践教学质量直接影响到学生创新能力和实践能力的培养，高水平的实践教学是培养综合型人才的重要途径。但实践教学仍然存在很大的问题，比如，实践教学体系不完善，实践教育经费相对短缺，创新能力训练偏少，教学仪器陈旧等[1]。以培养新型拔尖人才而创办的各类科技竞赛是培养和提高大学生实践活动能力与创新能力的重要途徑之一，对培养具有创新意识的专门人才具有积极的推动作用。

科技竞赛是实践教学的有力补充，其实践目标非常明确，评判实践质量的标准更加简单。为参与科技竞赛，指导教师要提前引导学生参与到科研活动中，指导学生查阅文献资料，了解学科前沿，发现实际应用中的问题，提出解决问题的方案;学生在教师的指导中接受训练，拓宽了知识面，发展了自己的个性。为此，部分高校结合自身学校的实际情况，提出构建基于大学生科技竞赛的实践教学模式[2]。这类实践教学模式是以提高学校实践教学质量、培养学生科研创新能力、增强学生综合素质为目标，将日常实践教学与科技竞赛活动相结合，以实践教学为主体，科技竞赛为载体的一种创新型实践教学模式。据此，本文以实践教学理念为指导，提出实践教学与科技竞赛相融合的实践教学改革思路。

一、传统本科实践教学存在的问题

（一）缺乏系统的工科专业实践能力培养体系

近年来，大学生实践创新能力的培养在各高等院校中得到了广泛重视。部分高校也结合自身的实际情况，开展了各种教育教学改革措施，取得了一定成效，例如：“教学、科研、实践”三位一体教学模式构建[3]、将科研成果引入本科教学实践环节[4]、以科研项目为支撑的短学期实践教学设计[5]等。但是对于地方性应用型本科院校如何根据自身特点和办学优势，将实践教学深入本科教育中并取得丰硕的教学成果，仍需要系统性的研究和探索。

（二）对实践教学的重视程度不够

目前，受传统教育的影响，在本科教育中依然存在“重理论轻实践”的思想[6]。实践教学环节课时量同理论教学相比普遍偏少或安排不合理，实践教学被认为是理论教学的补充和辅助，故实践教学课时量减少。教师和学生普遍认为实践教学不重要，这种思想严重影响了实践教学质量的提高，传统的教学思想已不能满足培养学生综合素质的要求。

（三）实践教学内容更新缓慢

传统的实践教学过程中存在实验内容更新较慢的现象，导致理论知识被引入教材时间过长，实验内容陈旧。尤其对于一些发展比较快的专业实践课程，不断有新的技术出现并应用于工业化生产领域，但是对应教材更新过慢，学生对前沿知识的学习受到限制，并且所使用的教材陈旧，适合本科生实验的参考书目有限，教师授课知识逐渐老化，教学途径和教学模式陈旧，同社会发展脱节，因此如何适应和满足社会对应用型人才的需求，成为我们必须认真思考和重点解决的问题。

（四）实践教学内容的先进性与创新性不足

在当前地方性应用型本科院校实践教学改革的形势下，综合性实验和设计性实验得到了广泛重视，在整体实验学时中所占的比例也逐渐增加，但依然存在创新性实验严重不足，实验项目的探索性不强等问题，例如，目前所开设的很多综合性实验和设计性实验基本上是将原来单独的验证性实验合并在一起，增加学时，增加实验的深度，实验的结果几乎是事先设置好的。而真正能够反映现实需求、解决实际生产生活中的实际科研问题、反映学科前沿技术的创新性实验项目仍然较少，项目内容的更新速度过慢，不能给予学生充分发挥个人科研积极性的实验空间，因此实践教学体系内容的构建和优化显得非常迫切和必要。

二、科技竞赛在人才培养中的作用

（一）激发大学生的创新精神

大学实践教育教学的根本作用在于它能够培养出学生在未来从事相关研究、探索社会活动的一种具有独特的思维品质和创新素质。在当今形势下，社会对人才素质要求的核心内容即是创新素质。教学环节中仅仅通过实验课程来培养学生的综合创新能力是远远不够的，必须在教学过程中通过多渠道的实践训练，有意识地将培养学生的创新能力渗透到教学的各个环节。开展科技竞赛是锻炼学生创新能力的有效途径。竞赛过程中以学生为主体，教师指导下挖掘实际生产、生活以及学科前沿中需要解决的问题，制定可行的实验方案并开展具体实验，并对结果进行分析、总结。整个过程中，学生带着解决问题的目标开展科研活动，充分锻炼了学生的实践动手能力，激发了学生的自主学习创新精神。

（二）锻炼大学生的实践能力

要想提高学生的实践能力，就要将科技竞赛纳入人才培养计划中，并在课程设置中落实。对于应用型本科院校而言，为准备科技竞赛而开展的科研活动对学生创新实践能力的提高具有至关重要的作用[7]。参加科技竞赛的教师和学生都需要提前准备，教师要引导学生尽早进入实验室参与教师的科研活动，或者教师指导学生开展自行拟定的科研项目，教师为学生提供相应的科研条件，并全程跟踪指导，克服了学生以往参与科研实验深度与广度不足的缺点，易于学生获取新的知识，开阔科研视野，提高动手操作能力和实践能力。

（三）科技竞赛提升了学生的综合素质

大多数科技竞赛都会考验学生的综合素质。科技竞赛一般会提出具有系统性、综合性及灵活性的问题，要应对这些社会生产、生活中的实际问题，不仅需要学生具有广泛雄厚的基础理论知识、动手实践能力，还需要学生具备良好的心理素质和精神风貌、坚强的意志、敢于直面困难的勇气和信心等非智力因素。整个科技竞赛过程的各个环节都以培养学生的综合素质为目标，致力于在每个细节上激发学生的学习热情、探索求真的创新思维、埋头苦干的敬业精神、团结协作的合作精神等。科技竞赛可以促使学生参与各类创新型科研实践活动，能够培养学生在学习理论知识、实践技能、创新发展等方面的素质，从而不断提升大学生的科研精神、组织设计能力、竞争实力等综合素质。

（四）科技竞赛促进实践教学模式改革

传统的实验教学模式虽然具有科学、严谨、系统的优点，但存在重理论轻实践，重知识传授轻能力和素质培养的问题，表现为内容陈旧、形式单一等问题，严重束缚了学生的创新思维，不利于学生综合能力的培养，与当今对人才培养的要求很不适应。如何在实验教学过程中让学生既能接触到最新的理论知识，又能得到创新能力的培养，就需要在实验的内容、方法和形式上进行教学模式改革。以竞赛为载体的实践创新活动，是一种开放性、竞争性很强的科技实践，可以充分调动学生的兴趣，激发其展现才能的欲望，增强参与动力，同以往简单枯燥、重复过多的实验课形成强烈的对比。近年来，我校在各类科技竞赛的推动下，将科技竞赛内容充分融于实践教学中。在实践教学内容、形式、方法等方面进行了不断改革，已逐步形成一套相对完整的实践创新能力培养新模式[8]。学院根据各专业科技竞赛类别和能力需求，充分组织理论功底厚和实践技能强的骨干教師对开放实验项目进行课外训练。

三、构建融合科技竞赛的创新实践教学体系

（一）改革实践教学方法和手段

科技竞赛将理论教学和实践教学的内容以探索式、研讨式、创新式的方式应用于实际教学中，调动了学生学习的积极性，增加了前沿性的实验，拓展了综合性实验内容，补充了创新型实验，对教师的实践教学指导水平及科研素养提出了更高的要求。因此，在这种背景下，就要求地方性应用型本科院校要根据自身特色不断探索新的实践教学方法和手段，促进学科前沿的实际应用紧密结合。将传统的教师课堂讲解同丰富多彩的多媒体教学手段相结合，如基因工程实验会涉及很多的抽象概念，传统的教学方式并不能完全满足基因工程实践教学的需要，将一些实验原理用文字和动画视频生动形象地展示在学生面前，使学生对实验更容易理解和掌握，也有利于教师把原理、过程等讲解清楚，可达到事半功倍的效果。另外，鼓励学生使用网络教学资源，在教学前，指导学生使用在线开放课程——中国慕课（MOOC），借助网络、微信等现代交流方式，拓宽学习空间。

（二）更新实验内容，调整实验结构

作为教学工作基础的教学内容，若与社会需求、技能大赛不相适应，就容易影响学生将来的就业以及学习质量。传统的实验教学一般是基于理论课程对章节或知识点设置实验项目，是对课堂教学理论知识进行验证，是课堂教学的延伸，缺乏设计和创新，难以激发学生的实验兴趣，导致实验教学质量效果不理想。围绕培养应用型人才的目标，创新人才培养模式，增加部分科技竞赛类型的实验项目，将学生分成不同团队，由他们协作完成整个实验内容，分工合作，查阅文献资料，拟定研究方案，合作开展实验，最后在考核中分组答辩。这种新型的类似科技竞赛的实验内容不仅锻炼了学生的沟通与交流学习能力，还增强了学生团队协作的能力，提高了学生解决实际问题的能力，培养了学生的创新思维。

（三）建立健全保障机制

构建融合科技竞赛的创新实践教学体系离不开必要的物质和机制保障。学生参加科技竞赛，需要组织开展校内选拔赛，组织相关评委评选;选拔出的优秀团队代表参加更高级别的省级和国家级竞赛时，需要组织相关专家指导，整个过程环节都需要支出相应费用，因此，为保障科技竞赛的高质量开展，应该由学校提供充足的经费支持。还需要制定科学、健全的管理规章制度，并做到政策落实、严格执行。然后是硬件设备、实验室、实训基地的保障，学生要想参加科技竞赛活动就要事先开展科学研究，这就需要学校对科技竞赛团队的学生开放各种实验室，以确保学生自主、灵活地出入实验室，建立起完善的实验室共享机制。还需要包括训练场地、研讨室、会议室等。还要拥有一个具备理论基础知识和工程实践经验的教师团队，为学生开展科技竞赛提供良好的跟踪指导。

（四）完善科技竞赛驱动实践教学的激励机制

建立科技竞赛驱动下的实践教学激励机制是构建融合科技竞赛的实践教学体系的重要保证。在大学生本科教育教学过程中，为切实保障实践教学的质量，努力提高教学水平，培养高素质的工程技术人才，就要积极引导和鼓励教师不断探索和加强教学工作，充分调动师生教学的积极性和创造性。进行以科技竞赛为导向的教学模式改革，需要教师与学生自己付出大量的时间和精力，但其最终研究结果又具有不确定性。这就需要建立相应的激励机制，吸引教师和学生积极参与。对教师教学而言，除了可以给予相应的物质奖励外，还应在评优评先、年底考评、职称评定等方面颁布一些奖励制度;对学生发展而言，学校应在学生的课程成绩、奖学金评选、保研就业等方面实施一些奖励措施。近年来，我校已经出台了一系列支持专业赛事的规章制度，极大地调动了学生和教师参加科技竞赛的积极性，取得了良好的效果。

（五）参照竞赛的评价机制改革实践考核方式

实践教学过程中，将传统的“平时成绩+笔试”的考核评价方式转化成平时作业、课外实践和笔试等多方面的考核评价，并且加大课外科研实践的所占比例。例如平时成绩20%、课外实践40%和笔试40%，这就督促学生自主学习、积极参加专业相关的科技竞赛。并且课外实践要参照科技竞赛的评价方法，对学生整体的创新科技项目进行评分，采用实验报告与答辩相结合的考核方法。学生完成创新性实验后，撰写实验报告，组织实验答辩，考查学生综合运用自身理论知识开展科技创新的实践技能，形成一套科学、准确的专业实践教学考核评价方法。

（六）加强实验教学新平台的建设

完善的仪器设备是应用型本科院校人才培养的必需条件，在实践教学中起着非常关键的作用。工科院校学生要参与科技竞赛必须开展科学研究，学生除了参加正常的实践教学以外，还要在教师指导下开展科研项目研究，这就需要一个长期稳定的实验实训场地、必要的人员配给、完善的配套硬件基础设施和足够的实验耗材经费等来保障科技竞赛的深入研究。目前，许多高校实验的仪器设备相对陈旧，并缺乏及时的维修维护，这直接影响了实践教学及科技竞赛的顺利进行，因此非常有必要加强实验平台建设，更新仪器设备，并提供相应的维护经费支持，为应用型人才培养提供保障。

四、结语

近年来，随着高等院校素质教育改革的不断深入，开展应用型本科院校实践教学模式改革创新，既是目前地方本科院校发展的最新方向，又是学科时代发展的必然選择。科技竞赛与正常的实践教学的不断融合对推动实践教学体系的完善和人才培养模式的优化有巨大的作用，有利于激发学生的学习热情，培养学生的创新创业意识，开阔学生的视野，提高学生理论与实践融合的能力，使学生成为实践能力强、综合素质高，并具有一定创新精神的应用型人才。通过本文的研究和探索，初步提出了一些改进和完善措施，旨在为全面促进我国应用型本科院校学科的发展提供一些有益的参考建议。

参考文献：

[1]张剑，李梦琴，范会平.新工科建设背景下食品科学与工程专业实践教学环节的改革与建设[J].河南教育（高校版），2019（4）：78-82.

[2]王来军，胡大伟，严明敏.新时代大学生学科竞赛与实践教学的互动研究：以长安大学汽车学院为例[J].高教学刊，2018（17）：79-81.

[3]加鹏飞，燕艳，徐菁.地方性高校社会工作专业“教学、科研、实践”三位一体教学模式构建[J].教育与职业，2017（24）：91-94.

[4]刘宏达，马忠丽，路勇，等.将科研成果引入本科教学实践环节的探索[J].实验技术与管理，2016，33（7）：14-19.

[5]徐慧.以科研项目为支撑的短学期实践教学设计[J].实验技术与管理，2019，36（9）：169-171.

[6]刘峥，李建平，李和平，等.以学科专业竞赛促进地方高校实践教学改革的研究与实践：以桂林理工大学化学工程与工艺专业为例[J].高教学刊，2016（9）：68-69.

[7]胡冠山，潘为刚.以科技竞赛为驱动的大学生创新实践能力建设研究[J].教育现代化，2018，5（49）：54-56.

[8]张丽君，王冬晓，唐义，等.基于“课程”指导科技竞赛的课外实践教学模式的探索[J].实验技术与管理，2016，33（3）：217-220.

编辑 薛直艳

①基金项目：徐州工程学院高等教育研究（YGJ1726）。

作者简介：王先凤（1982—），女，江苏睢宁人，研究生，讲师，从事大学生思想政治教育、教育管理、新媒体研究。