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摘 要： 针对工科类专业，本文基于以往的实践教学体系、制度和内容等分析，探讨学科竞赛和科研项目双管齐下的实践创新能力培养模式。该模式以培养学生的自主性学习为导向，引入项目式实践教学内容，通过学科竞赛和科研项目双主線构建教学体系，旨在全面培养学生的创新能力，训练学生理论指导实践的思维意识，培养学生自主分析和解决问题的实践能力。
关键词： 实践创新能力 学科竞赛 科研项目 工科专业
新时代对高层次创新人才提出更高的要求，既要有独立开展研究的实力，又要具备团队协作的精神，敢于创新实践和承担责任，拥有广泛的视野和多学科知识灵活应用等综合素质[1][2]，这就对高等教育的大学生培养提出新的挑战。如何让学生自发参与实践教学活动，切实有效地培养实践创新能力是当前需要重点研究的问题之一。因此，高校教学中除了通过常规课堂教学扎实和巩固大学生的理论知识体系外，更需要通过学科竞赛、科研项目等教学活动实践理论知识，实现知识转化、凝练和提高，相互促进、共同培养。
一、传统工科教学中存在的问题
实践教学是工科类本科教学的重要环节之一，是培养大学生创新意识和实践能力的重要途径[3][4]。随着时代的前进和发展，社会对高素质工程专业学生的实践创新能力要求不断提高，传统工科专业实践教学存在的弊端与时代新要求之间的矛盾日益突出，主要表现为：
（一）工科专业实践能力培养体系缺乏系统性。
目前本科实践教学主要包括实验教学（理论课程中配套实验或独立开设的实验课等）、实习教学（金工实习或生产实习等）和毕业设计等。传统实践教学内容通常有教学大纲长期固定的弊端，造成教学内容落后、项目设置偏离实际的情况，导致学生对科学方法的掌握、动手能力的提高及创新能力的培养收益有限。
（二）对实践教学的重视程度不够，规章制度不健全。
“重理论，轻实践”是高校长期以来普遍存在的现象。这种背景下的实践教学常常被看作理论教学的依附和补充，导致实践教学偏重于形式。同时，实践教学相关规章制度仍不健全，实践教学过程中没有得到有效实施和监督，缺乏明确的考核制度和方法，缺乏相应的激励机制，从而导致学生和教师参与积极性不高，不能有效培养实践和创新能力。
（三）实践教学内容更新慢，与人才培养需要脱节。
以往实践教学课程参与主体以在校学生为主，企业和社会参与少，交流指导更少，其内容与任课老师从事的科研项目不甚匹配，欠缺与社会生产实践的结合，影响学生实践创新能力的培养，满足不了社会对人才培养的需求，尤其是对交叉创新实践等跨学科综合能力培养的需求。
二、以学科竞赛和科研项目双轮驱动学生实践创新能力培养
（一）学科竞赛和科研项目双轮驱动模式。
学科竞赛作为学生实践创新能力培养的有效手段。主要以“比赛为主线、学生为主体、教师为主导”的教学方法为主，从场景应用问题出发，通过分解预埋知识点，组织围绕知识点的开放式教学竞赛，学生在指导教师的引导下参与问题论证、可行性分析、实践实现的全过程。除了学科竞赛外，科研项目也是培养工科类学生创新实践能力的重要载体。在指导老师的帮助和引领下，学生通过参与科研项目研究，在科研过程中进行文献检索、解决方案设计与验证、论文撰写及结论总结等。学生利用掌握的专业知识带着问题学习和研究，在发现、分析和解决问题中大大提高学习兴趣和热情，从而培养其创新意识和科学实践能力。
通过学科竞赛和科研项目双轮驱动的创新能力培养模式（如图1所示），吸引一批乐于创新、敢于挑战的学生开展实践创新活动，并将部分学科竞赛或科研项目内容转化为具有教学操作性的实践创新教学，从而将实践创新教学成果惠及更多学生，有助于培养学生的自主学习和竞争意识，提高其发现问题、分析问题、设计问题和解决问题等能力，培养团队合作精神，增长见识和提高综合素质。
（二）以学科竞赛和科研项目双主线构建学生创新实践教学体系。
大学生实践创新能力的培养主要取决于学生能否自主参与实践创新活动，因此，学生参与积极性和主观能动性是影响培养结果的最重要因素。学校作为学生创新活动组织和开展的最核心平台，构建以学科竞赛和科研项目为主线的创新实践教学体系，对吸引和促进学生积极参与实践创新活动至关重要。
1.探索融合学科竞赛的专业课程
可探索围绕相关专业课程融入学科竞赛的赛题，既可作为课程知识点示例，又可作为课程实验项目作业。比如在宽口径电类专业中，从电路原理、电子技术基础、电机学等基础课，到自动控制理论、单片机应用技术、传感器技术等专业课程中都可充分融入相关学科竞赛内容和典型实例，进行针对性重点的案例分析和应用讲解，使更多学生感受到理论与实践的联系，既能激发学生参与竞赛的兴趣和信心，又能为学科竞赛储备力量、为科研项目选拔人才打下良好基础，从而达到教学与竞赛、科研相互促进、相互提高的效果。
2.引入学科竞赛与科研实践课程
将学科竞赛和科研项目需求结合，引入实践类公共选修课或小学期课程，比如开设电子设计竞赛基本技能训练系列选修课程、开放性实验课程等。这些课程可以系统性地推介竞赛和科研过程中的相关知识和基本技能，将学生引入竞赛和科研的大门。同时，打破原有基于班级或专业的组织教学方式，从根本上保证选修的学生均能基于共同的兴趣，为竞赛跨专业、跨年级组队提供可能。
3.完善学生竞赛与科研考核机制
在实践教学中引入竞赛和科研的思辨思维和节点考核方式，扩大实践教学中项目和课程的比例，采取类似的项目式和竞赛式教学，引导学生主动学习、锻炼和强化发现问题、解释问题、设计解决方案、优化方案等实践动手能力。基于项目式节点进度报告和答辩式面谈相结合的考核方式，督促和监督学生的进展，并在项目实验完成后，按小组撰写技术分析报告和实验总结报告，并进行最终的结题答辩。参照竞赛的评价机制和方法，对学生的项目进行综合评分。 （三）完善科研与竞赛训战平台，营造师生实践创新互动环境。
除了构建起匹配的创新实践教学体系外，学校还应建立起完善的研究实验和竞赛训练平台，健全师生实践创新的保障机制，从而充分激发师生参与积极性，为大学生实践创新能力的培养形成有效机制。
1.搭好科研和竞赛训战平台
首先，学校应建立良好的科研训练平台，以便准备参与竞赛和科研的学生都有机会进行训练和学习，并保证每年有一定的经费对该平台进行建设。其次，要加大指导師资力度，也可建立企业技术专家导师制度，加强学生教学和技能培训，充分把握学科应用实际需求，保障训战方向和效果。最后，建立完整的训战平台组织和管理办法，完善知识管理建设，如各项目选题及技术分析实验报告分类归档。
2.健全师生实践创新的保障机制
对于学生，学校可制定实践创新类素质能力拓展学分制度，设立学生竞赛获奖奖励政策，设立学生创新创业项目资助政策，设立申请专利和发表论文绿色通道，鼓励学生参与学科竞赛等实践创新活动，引导学生总结发表项目工作创新点，并予以资助。对于指导教师，学校可将指导学生竞赛或科研的成绩列为职称评审、年终考核等的重要依据，提高指导项目获奖后指导教师的奖励力度，有效激发和保护指导教师的参与热情。另外，对于校内的学科竞赛和科研项目选拔以一定形式固定下来，落实到具体的二级学院，形成“基础知识储备→训练提高→训战结合”的完整流程科研和竞赛训战平台，将实践创新教学成果普及更多学生。
三、结语
大学生实践创新能力的培养是一项双方协同的教学系统工程，以学科竞赛和科研项目双轮驱动的实践创新能力培养模式可以将学校、老师和学生都有机整合到这个教学循环中。通过项目式实践教学，训战结合，能有效地培养学生自主发现、分析和解决问题的能力，从而激发学生参与实践创新的兴趣与热情，引导学生自主学习，在科研探索过程中培养创新意识和实践创新能力。
参考文献：
[1]周永强.浅议学科竞赛、课题研究与大学生实践、创新能力培养[J].电子制作，2013（13）：169.
[2]李宝营，祁建广，王裕如，等.以学科竞赛和创新创业项目为驱动的应用型人才培养[J].教育现代化，2016（30）.
[3]张昂，罗依南.以开放实验与学科竞赛实现电子类大学生创新创业实践改革[J].实验室科学，2017（6）：214-216.
[4]朱航宇，李建立.以学科竞赛和科研项目为驱动的大学生创新能力培养研究[J].河南教育（高教），2018（07）.
关键词： 实践创新能力 学科竞赛 科研项目 工科专业
新时代对高层次创新人才提出更高的要求，既要有独立开展研究的实力，又要具备团队协作的精神，敢于创新实践和承担责任，拥有广泛的视野和多学科知识灵活应用等综合素质[1][2]，这就对高等教育的大学生培养提出新的挑战。如何让学生自发参与实践教学活动，切实有效地培养实践创新能力是当前需要重点研究的问题之一。因此，高校教学中除了通过常规课堂教学扎实和巩固大学生的理论知识体系外，更需要通过学科竞赛、科研项目等教学活动实践理论知识，实现知识转化、凝练和提高，相互促进、共同培养。
一、传统工科教学中存在的问题
实践教学是工科类本科教学的重要环节之一，是培养大学生创新意识和实践能力的重要途径[3][4]。随着时代的前进和发展，社会对高素质工程专业学生的实践创新能力要求不断提高，传统工科专业实践教学存在的弊端与时代新要求之间的矛盾日益突出，主要表现为：
（一）工科专业实践能力培养体系缺乏系统性。
目前本科实践教学主要包括实验教学（理论课程中配套实验或独立开设的实验课等）、实习教学（金工实习或生产实习等）和毕业设计等。传统实践教学内容通常有教学大纲长期固定的弊端，造成教学内容落后、项目设置偏离实际的情况，导致学生对科学方法的掌握、动手能力的提高及创新能力的培养收益有限。
（二）对实践教学的重视程度不够，规章制度不健全。
“重理论，轻实践”是高校长期以来普遍存在的现象。这种背景下的实践教学常常被看作理论教学的依附和补充，导致实践教学偏重于形式。同时，实践教学相关规章制度仍不健全，实践教学过程中没有得到有效实施和监督，缺乏明确的考核制度和方法，缺乏相应的激励机制，从而导致学生和教师参与积极性不高，不能有效培养实践和创新能力。
（三）实践教学内容更新慢，与人才培养需要脱节。
以往实践教学课程参与主体以在校学生为主，企业和社会参与少，交流指导更少，其内容与任课老师从事的科研项目不甚匹配，欠缺与社会生产实践的结合，影响学生实践创新能力的培养，满足不了社会对人才培养的需求，尤其是对交叉创新实践等跨学科综合能力培养的需求。
二、以学科竞赛和科研项目双轮驱动学生实践创新能力培养
（一）学科竞赛和科研项目双轮驱动模式。
学科竞赛作为学生实践创新能力培养的有效手段。主要以“比赛为主线、学生为主体、教师为主导”的教学方法为主，从场景应用问题出发，通过分解预埋知识点，组织围绕知识点的开放式教学竞赛，学生在指导教师的引导下参与问题论证、可行性分析、实践实现的全过程。除了学科竞赛外，科研项目也是培养工科类学生创新实践能力的重要载体。在指导老师的帮助和引领下，学生通过参与科研项目研究，在科研过程中进行文献检索、解决方案设计与验证、论文撰写及结论总结等。学生利用掌握的专业知识带着问题学习和研究，在发现、分析和解决问题中大大提高学习兴趣和热情，从而培养其创新意识和科学实践能力。
通过学科竞赛和科研项目双轮驱动的创新能力培养模式（如图1所示），吸引一批乐于创新、敢于挑战的学生开展实践创新活动，并将部分学科竞赛或科研项目内容转化为具有教学操作性的实践创新教学，从而将实践创新教学成果惠及更多学生，有助于培养学生的自主学习和竞争意识，提高其发现问题、分析问题、设计问题和解决问题等能力，培养团队合作精神，增长见识和提高综合素质。
（二）以学科竞赛和科研项目双主线构建学生创新实践教学体系。
大学生实践创新能力的培养主要取决于学生能否自主参与实践创新活动，因此，学生参与积极性和主观能动性是影响培养结果的最重要因素。学校作为学生创新活动组织和开展的最核心平台，构建以学科竞赛和科研项目为主线的创新实践教学体系，对吸引和促进学生积极参与实践创新活动至关重要。
1.探索融合学科竞赛的专业课程
可探索围绕相关专业课程融入学科竞赛的赛题，既可作为课程知识点示例，又可作为课程实验项目作业。比如在宽口径电类专业中，从电路原理、电子技术基础、电机学等基础课，到自动控制理论、单片机应用技术、传感器技术等专业课程中都可充分融入相关学科竞赛内容和典型实例，进行针对性重点的案例分析和应用讲解，使更多学生感受到理论与实践的联系，既能激发学生参与竞赛的兴趣和信心，又能为学科竞赛储备力量、为科研项目选拔人才打下良好基础，从而达到教学与竞赛、科研相互促进、相互提高的效果。
2.引入学科竞赛与科研实践课程
将学科竞赛和科研项目需求结合，引入实践类公共选修课或小学期课程，比如开设电子设计竞赛基本技能训练系列选修课程、开放性实验课程等。这些课程可以系统性地推介竞赛和科研过程中的相关知识和基本技能，将学生引入竞赛和科研的大门。同时，打破原有基于班级或专业的组织教学方式，从根本上保证选修的学生均能基于共同的兴趣，为竞赛跨专业、跨年级组队提供可能。
3.完善学生竞赛与科研考核机制
在实践教学中引入竞赛和科研的思辨思维和节点考核方式，扩大实践教学中项目和课程的比例，采取类似的项目式和竞赛式教学，引导学生主动学习、锻炼和强化发现问题、解释问题、设计解决方案、优化方案等实践动手能力。基于项目式节点进度报告和答辩式面谈相结合的考核方式，督促和监督学生的进展，并在项目实验完成后，按小组撰写技术分析报告和实验总结报告，并进行最终的结题答辩。参照竞赛的评价机制和方法，对学生的项目进行综合评分。 （三）完善科研与竞赛训战平台，营造师生实践创新互动环境。
除了构建起匹配的创新实践教学体系外，学校还应建立起完善的研究实验和竞赛训练平台，健全师生实践创新的保障机制，从而充分激发师生参与积极性，为大学生实践创新能力的培养形成有效机制。
1.搭好科研和竞赛训战平台
首先，学校应建立良好的科研训练平台，以便准备参与竞赛和科研的学生都有机会进行训练和学习，并保证每年有一定的经费对该平台进行建设。其次，要加大指导師资力度，也可建立企业技术专家导师制度，加强学生教学和技能培训，充分把握学科应用实际需求，保障训战方向和效果。最后，建立完整的训战平台组织和管理办法，完善知识管理建设，如各项目选题及技术分析实验报告分类归档。
2.健全师生实践创新的保障机制
对于学生，学校可制定实践创新类素质能力拓展学分制度，设立学生竞赛获奖奖励政策，设立学生创新创业项目资助政策，设立申请专利和发表论文绿色通道，鼓励学生参与学科竞赛等实践创新活动，引导学生总结发表项目工作创新点，并予以资助。对于指导教师，学校可将指导学生竞赛或科研的成绩列为职称评审、年终考核等的重要依据，提高指导项目获奖后指导教师的奖励力度，有效激发和保护指导教师的参与热情。另外，对于校内的学科竞赛和科研项目选拔以一定形式固定下来，落实到具体的二级学院，形成“基础知识储备→训练提高→训战结合”的完整流程科研和竞赛训战平台，将实践创新教学成果普及更多学生。
三、结语
大学生实践创新能力的培养是一项双方协同的教学系统工程，以学科竞赛和科研项目双轮驱动的实践创新能力培养模式可以将学校、老师和学生都有机整合到这个教学循环中。通过项目式实践教学，训战结合，能有效地培养学生自主发现、分析和解决问题的能力，从而激发学生参与实践创新的兴趣与热情，引导学生自主学习，在科研探索过程中培养创新意识和实践创新能力。
参考文献：
[1]周永强.浅议学科竞赛、课题研究与大学生实践、创新能力培养[J].电子制作，2013（13）：169.
[2]李宝营，祁建广，王裕如，等.以学科竞赛和创新创业项目为驱动的应用型人才培养[J].教育现代化，2016（30）.
[3]张昂，罗依南.以开放实验与学科竞赛实现电子类大学生创新创业实践改革[J].实验室科学，2017（6）：214-216.
[4]朱航宇，李建立.以学科竞赛和科研项目为驱动的大学生创新能力培养研究[J].河南教育（高教），2018（07）.