以學科競賽促進高校實踐教學改革和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

閆曉婷，李德光

（洛陽師范學院信息技術(shù)學院，河南洛陽 471934）

高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是國家實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略和促進經(jīng)濟提質(zhì)增效升級的迫切需求[1]。大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)已成為高等教育的新焦點，培養(yǎng)“雙創(chuàng)”人才，既是地方高校的重要使命，又是提升其核心競爭力的必由之路[2]。在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的背景下，各高校對大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)十分重視[3]，也在積極探索行之有效的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。本文以洛陽師范學院信息技術(shù)學院的創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐為例，探討提出從實踐教學入手，以學科競賽促進實踐教學改革，希望為高校實踐教學改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供參考。

1 現(xiàn)狀分析

工科院系的實踐課占比頗重，以我院為例，一門課程的實驗課時占總課時比例在25%-33%，可見實踐課的重要性。但是，目前的實踐課被認為是理論課的補充，是對理論課的驗證。有一些教師甚至在實驗的時候把實驗步驟寫成文檔，讓學生照著一步步操作。這樣學生只是掌握了實驗的操作技能，缺少了思考環(huán)節(jié)，更無從創(chuàng)新。實踐教學存在定位不清楚、方法不適應的問題[4-6]。

實踐教學并不是理論課的補充，對于工科專業(yè)來說，它是培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。通過實踐教學，讓學生學會分析問題，查找有用的資料，能夠解決問題，讓他們在實踐中學會和他人合作，培養(yǎng)團隊意識和創(chuàng)新能力。筆者采用從學科競賽中提煉知識點，設(shè)計實踐教學的內(nèi)容，借鑒學科競賽機制進行教學，并將這種教學方法進行實踐，取得了較好的效果。

2 以學科競賽促進高校實踐教學改革和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

2.1 實踐教學定位

只有教學定位準確，才能根據(jù)實踐教學定位來進行教學內(nèi)容和方法的改革。目前實踐教學定位不清，很多教師僅將其當作理論課的附屬，實踐課也只是理論課的驗證和重復，導致學生熱情不高，實踐效果也不好。根據(jù)工科教育的特點和社會對人才的需求，要求培養(yǎng)出來的學生能夠解決實際的工程問題。所以，實踐教學的定位應該是，培養(yǎng)學生的動手能力，解決實際問題的能力[7]，經(jīng)過反復的實踐訓練，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

2.2 以學科競賽促進高校實踐教學改革

針對目前我校在實踐教學中存在的問題，結(jié)合計算機專業(yè)的工程和創(chuàng)新特性，將學科競賽的知識點和解決問題模式引入實踐教學內(nèi)容，改進實踐教學方法，提升實驗室運行效率，從而打造出適合的實踐教學模式，如圖1所示。

圖1 實踐教學改革

2.2.1 重建實踐教學內(nèi)容

學科競賽近幾年頗受學生歡迎，無論是辦賽還是參賽都呈現(xiàn)出積極向上的態(tài)勢[8]。筆者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，學科競賽是將日常的知識點融入一個個實際問題中，比賽題目偏應用，學生鞏固了既有知識，又解決了問題。學生覺得很有成就感，主動性也高。學科競賽的實際效果和實踐教學定位比較一致。那么，可以借鑒學科競賽，重建實踐課內(nèi)容。將現(xiàn)在實踐教學中的驗證性實驗的比例減少，增加綜合性和設(shè)計性實驗[9]。建立了實踐教學內(nèi)容的分層模型，如圖2所示。第一層是驗證性實驗，時間是在學期的前8周，主要是對理論課上的知識點進行驗證，目的是讓學生對理論課上的知識進行及時練習，達到熟練掌握的程度。第二層是綜合性實踐，時間是在學期的9-13周，目的是對前一段所學的知識能夠綜合運用，達到融會貫通的效果。第三層是設(shè)計性實踐，時間是在學期的14-18周，目的是讓學生能夠根據(jù)所學的理論知識和前期的實踐積累，來解決實際問題。通過設(shè)計分層教學內(nèi)容，實踐教學的難度層層遞進，讓學生一步步地鍛煉，提升創(chuàng)新能力。

圖2 實踐教學內(nèi)容分層模型

2.2.2 實踐教學方法改革

目前的實踐課是以教師為導向的，學生在教師的指導下進行一步步的實踐[10]。這樣不利于激發(fā)學生學習的自主性，往往是上完一次實踐課，學生覺得沒學到新的東西。尤其是對一些掌握比較快、動手能力比較強的學生，他們往往很快就能完成教師布置的任務。如果一個學期都是這種實踐教學方法，他們會漸漸喪失對實踐課的興趣。那么如何針對不同程度的學生制定不同的實踐方法呢？

在一些學科競賽中，會設(shè)置不同的組別，不同程度的院?；蛘咄辉盒２煌潭鹊膮①愡x手可以選擇適合自己的組別。這樣，就可以擴大競賽的受眾面，吸引更多的院校和學生參加競賽。同時，學科競賽通常設(shè)置成一個個任務，讓參賽選手完成。選手在完成任務的過程中既鞏固了已有知識，又學習了新的技能，提升了自身的創(chuàng)新能力。借鑒學科競賽，我們可以在實踐教學中采用分組教學和任務驅(qū)動教學方法。針對一個班級不同層次和不同水平的學生，實行分組教學，每一組中有一部分高水平學生，實現(xiàn)組內(nèi)互幫互助，提升全體學生的動手能力和創(chuàng)新能力。同時，我院專門開設(shè)了與競賽相關(guān)的創(chuàng)新課程，這是選修課程，學生可以根據(jù)自己的水平，選擇不同難度的課程，進行分層教學，這樣的教學更具有針對性。

經(jīng)過在我院進行實踐教學方法改革，我們發(fā)現(xiàn)學生的積極性被激發(fā)。每一次上課就是一個完成挑戰(zhàn)的過程，同時分組教學讓所有學生都能找到適合自己的組別，各個程度的學生都有自己的任務，完成了挑戰(zhàn)都有成就感。實踐證明，在實踐教學中采用分組教學和任務驅(qū)動的教學法更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

2.2.3 實驗室的改革

高校實驗室是開展實踐教學的主要場所。在學科競賽的時間段中，指導教師需要一個開放的實驗室對學生進行指導，學生也需要一個開放的實驗室來進行比賽訓練。高校當前在師資、設(shè)備、場地等方面均具有良好的條件，但缺乏有效的利用和設(shè)計，因此通過對實踐教學體系的科學規(guī)劃、設(shè)計和平臺構(gòu)建，完全可以利用現(xiàn)有資源引導學生積極參與實踐訓練，培養(yǎng)其工程能力、創(chuàng)新能力以及科研素質(zhì)[11-13]。參加競賽的學生比較了解平臺的運行，可以讓學生參與到實驗室管理中，既鍛煉了他們的責任心和管理水平，也能提升實驗室的利用效率。

2.3 以學科競賽促進創(chuàng)新能力培養(yǎng)

學科競賽本質(zhì)是以任務驅(qū)動、問題導向的基于項目驅(qū)動的學習方式，問題導向的基于項目的學習方式，非常適合開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)[14]。學生在學科競賽發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中能夠培養(yǎng)自學能力和動手能力，能夠培養(yǎng)學生的競爭意識和團隊意識，進而提高學生的創(chuàng)新能力，如圖2所示。

圖3 學科競賽促進學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

2.3.1 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

學科競賽往往是以一個個任務和問題來考查選手。競賽組委會制定的賽題具有一定的前沿性，學生要解決問題，首先要對問題進行細化分解，逐一解決。競賽對解題的速度及答案的完整性有較高的要求，學生必須改進自己的各種方案，提升自己解決問題的比賽速度，這種就是自主學習，解決問題的過程鍛煉和挖掘了學生問題意識，問題意識恰恰是創(chuàng)新能力的重要組成部分，從而提升了學生的創(chuàng)新能力。

2.3.2 培養(yǎng)學生的自學能力和動手能力

學科競賽賽題不僅是對單一課程知識的檢驗，更是對多門課程綜合知識的考查。學生最初大都只具備本專業(yè)的知識，要完成學科競賽的賽題，就必須學習相關(guān)交叉學科的知識，在這個學習過程中培養(yǎng)了他們的自學能力。

目前，部分學生比較重視理論，輕視動手能力。原因是實踐教學定位問題和考核過分強調(diào)理論知識。而學科競賽就是要自己動手解決一道道賽題，賽題又是和實際相聯(lián)系的。參加學科競賽，學生在分析問題、解決問題的過程中，不僅能更好地完善和更新自己的知識結(jié)構(gòu)，更能體會到動手能力的重要性。

2.3.3 培養(yǎng)學生的合作精神

計算機專業(yè)學科競賽按參與人員組織形式分為個人賽和小組賽，按比賽等級分為校賽、省級賽、全國總決賽。團隊賽準備周期比較長，團隊內(nèi)部合作至關(guān)重要。在日常訓練中，一個項目開始如何分工、后期如何合作都是需要統(tǒng)籌規(guī)劃的。在準備過程中學生互相認識，慢慢磨合，相互協(xié)作。在這個過程中，學生養(yǎng)成了合作精神，這樣在進行正式比賽的時候才能有條不紊地完成團體賽。

3 教學改革與實踐成效

3.1 教學效果提升

洛陽師范學院信息技術(shù)學院從2018年開始，從實踐教學入手，以學科競賽為抓手，進行了創(chuàng)新教育實踐。連續(xù)四年開展學科競賽，學生參加競賽的積極性明顯提升，學生小組內(nèi)學習氛圍濃厚，形成了傳幫帶的良好學風，課堂出勤率和互動性明顯提升，取得了較好的教學效果。

3.2 學生獲獎數(shù)量提升

我院從2018年開展學科競賽以來，參與競賽的種類逐年增加，最初只參加一兩項賽事，后來逐漸參加了越來越多的學科競賽，每年參加學科競賽的類型統(tǒng)計如表1所示。

表1 各年參加學科競賽種類

同時，參與比賽的獲獎率和獲獎級別逐年提高，歷年來學生獲學科競賽獎勵 260 余項，其中國家級獎勵 40余項，省級獎勵200余項。以“藍橋杯”全國軟件與信息技術(shù)專業(yè)人才大賽為例，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖4所示。

圖4 獲獎人數(shù)統(tǒng)計

3.3 學生創(chuàng)新能力提升

通過對學生的調(diào)研和部分畢業(yè)生的追蹤反饋來看，學生普遍反映收獲較大，尤其是自身的動手能力、自學能力、團隊精神和創(chuàng)新能力有很大的提升。同時，在考研復試和工作面試時，若本科學生具有參與學科競賽的經(jīng)歷，也會有明顯優(yōu)勢。

4 結(jié)語

近年來，洛陽師范學院信息技術(shù)學院積極探索培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的方法，通過學科競賽來進行實踐教學改革和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，優(yōu)化了實踐教學結(jié)構(gòu)，學生的創(chuàng)新能力有較大提升。但還需要進一步加強教學和競賽的耦合度，不斷更新實踐教學理念，激發(fā)學生的實踐創(chuàng)新，使更多的學生參與到學科競賽中。下一步要加大指導學生發(fā)明專利和論文的力度，讓學生能夠?qū)W科競賽中所學的知識和經(jīng)驗總結(jié)和凝練為科研成果，進一步提升其創(chuàng)新能力。