新工科背景下以學(xué)科競賽為載體培養(yǎng)創(chuàng)新能力

高曉娟 牟莉

摘 ? ?要：新工科建設(shè)的目標(biāo)是培養(yǎng)面向未來的多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，而創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心是對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);通過分析新工科的內(nèi)涵和建設(shè)要求，以學(xué)科競賽為載體，探索培養(yǎng)計算機(jī)類專業(yè)人才創(chuàng)新能力的策略和措施，取得了顯著成效，為同類院校人才培養(yǎng)提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：新工科;學(xué)科競賽;創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1002-4107（2021）04-0037-02

為主動應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“一帶一路”“中國制造2025”等國家重大戰(zhàn)略的實施，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”，鼓勵各類高校積極組織開展新工科研究與實踐。新工科的內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)[1]，以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心是對在校大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而學(xué)科競賽是開拓專業(yè)視野，實現(xiàn)學(xué)科交叉，培養(yǎng)工程技能和創(chuàng)新能力的有效途徑。近年來，西安工程大學(xué)計算機(jī)學(xué)院順應(yīng)教育發(fā)展新形勢，積極推行新工科教育計劃，推廣學(xué)科競賽，采用多種舉措提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、新工科背景下學(xué)科競賽的作用和意義

新工科是工程教育的創(chuàng)新與升級，新工科建設(shè)要求堅持問題導(dǎo)向[2]，加強(qiáng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（一）問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)

高校專業(yè)建設(shè)應(yīng)服務(wù)于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，滿足經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會雇主要求，因此，高等教育要推動學(xué)科專業(yè)交叉融合，加強(qiáng)復(fù)合型工程技術(shù)人才培養(yǎng)。而當(dāng)前各級各類學(xué)科競賽的題目，往往具有一定的應(yīng)用背景，將多學(xué)科專業(yè)交叉融合，通過學(xué)科競賽，解決生產(chǎn)實踐中不斷涌現(xiàn)的問題[3]，將學(xué)術(shù)理論與工程實踐相結(jié)合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。

（二）問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容

工程教育必須主動適應(yīng)，面向產(chǎn)業(yè)需求，以學(xué)科前沿、產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展推動教學(xué)內(nèi)容更新，而學(xué)科競賽不但涉及到學(xué)科前沿知識，反應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域熱點(diǎn)問題，還與新興產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)緊密相關(guān)，通過學(xué)科競賽可以豐富教學(xué)內(nèi)容[4]，促進(jìn)教學(xué)改革，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育深度融合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)造能力。

（三）問學(xué)校主體推改革

要求高校將新工科建設(shè)付諸人才培養(yǎng)的實踐行動中，做好專業(yè)規(guī)劃，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和機(jī)制體制，強(qiáng)化工學(xué)結(jié)合、校企合作，讓企業(yè)直接參與到人才培養(yǎng)全過程?？梢砸詫W(xué)科競賽為載體，增強(qiáng)企業(yè)在人才培養(yǎng)過程中的參與度。例如，在校內(nèi)建立眾創(chuàng)空間，組織項目研究，企業(yè)參與指導(dǎo)學(xué)科競賽;一些高級別的學(xué)科競賽往往有企業(yè)參與主辦，學(xué)生通過參加競賽，獲得企業(yè)的認(rèn)可，從而獲得在知名企業(yè)實習(xí)的機(jī)會。

（四）問學(xué)生志趣變方法

落實以學(xué)生為中心的理念，根據(jù)學(xué)生志趣改革教育教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的“向?qū)W力”。學(xué)科競賽往往集實用性、競技性、趣味性和激勵性于一身，能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，促使學(xué)生積極觀察、分析和思考，討論交流，有助于促進(jìn)知識遷移，開闊眼界，培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神，提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

（五）問內(nèi)外資源創(chuàng)條件

充分利用校內(nèi)外各種資源，優(yōu)化協(xié)同育人模式，建設(shè)協(xié)同育人實踐平臺，利用學(xué)校各個學(xué)科優(yōu)勢，在競賽中將各學(xué)科交叉融合，為跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)交叉培養(yǎng)新工科人才創(chuàng)造條件。

（六）問國際前沿立標(biāo)準(zhǔn)

在國際性賽事中，了解國際前沿科技，拓寬眼界，為新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

二、 以學(xué)科競賽為載體培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實施策略

（一）構(gòu)建階梯式創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制

計算機(jī)類專業(yè)的專業(yè)教育可劃分為夯實基礎(chǔ)、能力拓展、綜合提升三個階段，按照創(chuàng)新人才培養(yǎng)規(guī)律，創(chuàng)新能力培養(yǎng)也相應(yīng)劃分為“創(chuàng)新意識—創(chuàng)新精神—創(chuàng)新思維”三個階段。從專業(yè)教育的基礎(chǔ)階段開始，隨著專業(yè)能力不斷提升，在每一個階段都組織學(xué)生參加相關(guān)賽事，通過學(xué)科競賽，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維[5]。

目前西安工程大學(xué)計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生參加的相關(guān)學(xué)科競賽有中國“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國大學(xué)生計算機(jī)設(shè)計大賽、中國大學(xué)生服務(wù)外包創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、藍(lán)橋杯全國軟件和信息技術(shù)大賽、大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)賽、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)挑戰(zhàn)賽、高校微信小程序開發(fā)大賽，以及由合作企業(yè)舉辦的學(xué)科競賽等。指導(dǎo)教師團(tuán)隊深入了解分析這些學(xué)科競賽，總結(jié)競賽的內(nèi)容、要求和適用范圍，以學(xué)科競賽為創(chuàng)新載體，與專業(yè)教育有機(jī)結(jié)合，使創(chuàng)新教育貫穿人才培養(yǎng)全過程。學(xué)科競賽與專業(yè)教育、創(chuàng)新教育的對應(yīng)關(guān)系如圖1所示。

（二）以學(xué)科競賽為契機(jī)，推動專業(yè)課程建設(shè)和教學(xué)改革

將競賽融入日常教學(xué)活動，打造“賽事常規(guī)化”教學(xué)環(huán)境。學(xué)科競賽往往涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，通過學(xué)科競賽，可以解除學(xué)科間的束縛，改變僵化的知識體系，推進(jìn)專業(yè)交叉融合。學(xué)科競賽指導(dǎo)教師作為專業(yè)課程骨干教師，將競賽的優(yōu)勢元素引入教學(xué)，豐富教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法，使競賽和教學(xué)緊密結(jié)合，增大了創(chuàng)新培養(yǎng)的受益面，實現(xiàn)專業(yè)教育和創(chuàng)新教育的有機(jī)融合，相互促進(jìn)。例如，在“程序設(shè)計”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“算法設(shè)計與分析”等課程的教學(xué)過程中，引入“藍(lán)橋杯”競賽題目作為案例組織學(xué)生分組討論，采取“案例分析—知識點(diǎn)解析—編程訓(xùn)練”的形式，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)技能，整個教學(xué)過程體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，在提升課堂教學(xué)質(zhì)量的同時，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力、合作能力和創(chuàng)新意識。

（三）形成學(xué)科競賽團(tuán)隊培養(yǎng)的運(yùn)作模式

不斷研究探索有效推動學(xué)科競賽的方法，形成優(yōu)秀學(xué)生動態(tài)選拔機(jī)制，構(gòu)建“小班化”精英教學(xué)模式。選拔優(yōu)秀學(xué)生，按學(xué)生各自的興趣和能力組成小班，針對相關(guān)學(xué)科競賽進(jìn)行長期培訓(xùn)，為各種賽事做好準(zhǔn)備，使得競賽的組織更加有序。通過小班化探究性學(xué)習(xí)，優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，拓展學(xué)生的個性發(fā)展空間，提升學(xué)生的創(chuàng)新品性，加強(qiáng)差異化培養(yǎng)，并在班級內(nèi)形成積極向上的創(chuàng)新氛圍。

（四）優(yōu)化競賽激勵機(jī)制

通過多種途徑，優(yōu)化競賽激勵機(jī)制，以提高學(xué)生參與學(xué)科競賽的積極性，達(dá)成提升學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。例如，在專業(yè)培養(yǎng)方案中，規(guī)定學(xué)生必須完成4～8學(xué)分的創(chuàng)新學(xué)分，學(xué)生可通過參加學(xué)術(shù)講座、學(xué)習(xí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程、參加創(chuàng)新活動、學(xué)科競賽獲獎等方式來完成創(chuàng)新學(xué)分，由于學(xué)科競賽獲獎獎勵的創(chuàng)新學(xué)分較多，同時還能額外獲得獎金、證書、各類榮譽(yù)評選資格、推免研究生資格、去知名企業(yè)實習(xí)的資格，因此更能吸引學(xué)生，使得學(xué)生在主動參加競賽的過程中，實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維、合作精神、競爭意識等都得到顯著提升。

三、培養(yǎng)效果分析

學(xué)科競賽的組織和推廣，“賽教融合”的實施[6]，取得了顯著成效。

（一）學(xué)生創(chuàng)新能力得以提升

通過競賽訓(xùn)練，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，拓展了知識結(jié)構(gòu)，開闊了視野，學(xué)生創(chuàng)新能力大幅提升。近兩年學(xué)生積極申報完成的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目數(shù)量和質(zhì)量顯著提升，國家級項目比例由原來的20%增長到42%;每年參加學(xué)科競賽的人數(shù)較之原來增長了一倍，獲獎率從早期的約30%達(dá)到目前的56%;越來越多的學(xué)生被知名高校錄取讀研或被知名企業(yè)錄用。

（二）以學(xué)科競賽促進(jìn)教育教學(xué)改革，成效顯著

在學(xué)科競賽平臺建設(shè)過程中，逐步形成了一支高水平的學(xué)科競賽指導(dǎo)教師團(tuán)隊，該團(tuán)隊教師作為專業(yè)教育的骨干教師，注重對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，積極從事教學(xué)改革，對教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式進(jìn)行深入探究，近兩年共完成各級各類教改項目10余項，獲得廳局級以上教學(xué)成果3項。

本文基于新工科要求，以學(xué)科競賽為載體，探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法和路徑，建立階梯式培養(yǎng)機(jī)制，通過學(xué)科競賽將創(chuàng)新教育與專業(yè)教育相融合，實現(xiàn)學(xué)科交叉，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，逐步提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究，2017，（3）.

[2]張大良.因時而動 返本開新 建設(shè)發(fā)展新工科——在工科優(yōu)勢高校新工科建設(shè)研討會上的講話[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017，（4）.

[3]趙志換，申峻，常宏宏，等.新工科背景下綜合實踐技能競賽對學(xué)生工程實踐能力的促進(jìn)作用——以太原理工大學(xué)為例[J].山西高等學(xué)校社會科學(xué)學(xué)報，2020，（1）.

[4][6]陳洪彬，林孌，郭鳳仙，等.學(xué)科競賽提升新工科食品學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的探索[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2020，（7）.

[5]田新志，陳曉范，申海杰，等.新工科背景下基于“項目+學(xué)科競賽”驅(qū)動的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式研究——以網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)為例[J].電腦知識與技術(shù)，2020，（20）.

編輯∕丁俊玲

作者簡介：高曉娟（1973—），女，陜西寶雞人，西安工程大學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向：智能信息處理。

基金項目：陜西省新工科、新農(nóng)科研究與實踐項目“新工科背景下計算機(jī)類專業(yè)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的研究與實踐”;西安工程大學(xué)教育教學(xué)改革項目“新工科背景下競賽驅(qū)動式計算機(jī)類專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究”（19XGKZ01）