以学科竞赛为载体推进创新教育的实践探索

彭雷　王渊　王媛妮　戴光明

摘 要： 积极推进创新教育，是高等教育主动适应经济社会发展需要的必然要求。创新教育与专业教育的协同融合发展，是高等教育内涵式发展的重要标志，符合高等教育深入改革的方向。本文从推进创新教育的意义出发，提出高校有效推进创新教育的策略选择问题。在此基础上给出中国地质大学（武汉）信息类专业以学科竞赛为载体，将专业课程改革作为突破口，把创新教育理念融入专业教育培养目标，设置“创新”为核心的模块化的专业课程育人体系，实施基于问题导向的、学生自我探究为主的新型教学模式，以期为不同专业的学科建设和人才培养提供可借鉴的经验。

关键词： 创新教育 学科竞赛 教学改革

习近平总书记在十九大报告中提到，要加强国家创新体系建设，强化战略科技力量[1]。这是对建设创新型国家，加大创新教育力度的进一步要求。创新教育是以培养人的创新精神与能力为根本价值取向的教育活动，大学生创新教育的实质是树立创新意识，培养创新能力，并提升创新精神，进而在青年群体中形成浓厚的科技创新氛围[2]。因为青年强则国强，青年的创新精神被彻底激活，民族和国家的创造活力才能真正释放，国家创新体系的建设便能实现。当前，创新能力的提升是国家发展和社会进步的关键诉求，是高校创新人才培养的推动力，高校肩负着不可推卸的重大使命，也是高等教育人才培养体系的题中应有之义。

一、高校深入推进创新教育的意义

1.创新教育能提升大学生的综合素质。

创新是社会发展进步的源泉。在双一流建设推进，实现高等教育内涵式发展的过程中，创新教育与高素质人才培养的目标更加紧密地结合，体现出高校需要培养的是道德品行高尚、身体强健、德智体美劳全面发展的新时代创新型人才。在过去一段时间内，我们侧重于知识性技能的传授学习，而在一定程度上忽视智慧品德的同步协调发展，导致我国学生在国际竞争中创造力呈弱势局面。鉴于此，国家提出创新教育，开始关注青年学生的全面素质提升等教育改革问题。因此，只有成功实施创新教育体系，才能构建综合素质高的国民体系并实现中华民族的伟大复兴。同时，“高素质”本身就包含创新素质，不仅具备创新能力，更体现在文化艺术修养等方面，所以素质教育既是创新教育的立足点，又是归宿。

2.创新教育能唤醒大学生的学习动机。

教育的重点不是单纯地教会某些知识点，而是教会学生学习方法，使其提升学习与探索的能力，尤其是求知的主动性。灌输式教学方法在一定程度上扼杀了学生主动求知的欲望，导致部分学生学习动力不足，所以创新教育的重要任务在于培养学生的创新意识和精神，即自我学习和研究能力。这就离不开学习动机的唤醒，这是潜意识思维的过程，对大学生未来职业生涯的规划与发展，对其拥有的学习能力和创新智慧都将产生重大的影响。“兴趣是最好的老师”，因此兴趣的培养是创新教育的重点之一，大学生的学习兴趣与中小学生不同，他们更需要培养对专业学习兴趣的持久力，因为他们就读的专业会对其人生职业发展影响深远，所以既需要让学生建立本专业的信心，产生成就感并激发专业兴趣，又要让他们的专业兴趣建立在一个较高的层次上，真正理解自己专业的作用与社会价值，找到自己的目标定位。在此基础上鼓励学生开拓探索，敢于发现问题、解决问题，培养独立思考的能力。

3.创新教育能激发大学生的批判思维。

培养批判性思维和独立态度是高等教育应完成的使命，越来越受到各国的关注，形成共识。创新教育应致力于培养学生的批判性思维，提升他们独立思考和辩证思维的能力。过去填鸭式的教学模式保证了教师在课堂上的绝对权威，却忽视学生的被动性，不利于他们养成独立思考的习惯，创新教育更强调学生作为教学的主体性，只有不断培养他们抽象思维能力，才能形成批判性思维。另外，创新教育的课程设置加入实践活动和相关内容可帮助大学生形成批判性思维。学生在课程实践内容中发现问题并解决问题，学会针对性地思考与质疑，才能形成逻辑思维能力，提高工作学习质量，从制度上保障课程的深入学习，从而更加客观地让学生挖掘和发现深层问题，进而解决本质性问题，保证课程学习任务的彻底执行。

二、高校有效推进创新教育的路径

1.贯穿人才培养全过程，孕育创新教育的好环境。

创新人才培养，深化教育改革是一项长期而艰巨的任务，也是一项系统工程，涉及方方面面，只有人才培养相关部门协同合作、齐抓共管才能出成效。首先，各人才培养单位都要把创新教育当成重要工作来抓，需要领导重视，学生广泛积极参与，教师积极营造浓厚氛围。其次，要多举措并举开展创新教育。高校应增设更多的创新实践基地，给学生更多创意的“温床”，同时加强校企合作，给学生提供更多实践机会；围绕创新项目、学科竞赛、实验教学、本科生导师制等，为学校、教师、学生、企业等全方位提供服务，促进教学相长、教研结合，给学生创新实现的可能。学生可以根据自己的兴趣参与各种项目的开展，在参与研究中进一步激发兴趣和调动探究主动性，从事科学的、批判的思维训练，体验创新的学术活动，培养创新意识与能力。再次，建章立制，加强管理。创新性教育活动的管理不能太僵化，需要在规范性与灵活性之间寻求平衡。人才培养单位应制定相关管理办法，明确管理范围，将运行过程中好的做法固定下来以制度规范形式加以激励，从体制上保证创新工作有效顺利开展，从规章角度上明白创新教育“可以怎么办、应该怎么办、如何办才能更好”。同时，科学合理的创新评价机制也很重要，评价体系合理才能实现有效激励，进而推动创新教育培养体系不断完善。

2.加大专业教育教学改革力度，将创新教育理念融入学科专业的培养目标。

韦伯提出了著名的“铁路轨道上的扳道工”理論。他把思想、信念、观念等无形的力量比拟为“扳道工”，扳道工可以使一列被利益驱动的火车驶向理想、信念所确定的方向。由此可见，对实践而言，理念对创新教育的推进具有导向作用[3]。首先，需要设立体现创新教育理念的专业教育目标，重新定位专业课程的价值取向，找到创新能力与专业培养知识技能目标的有效关联和融通之处，把创新能力的培养纳入课程目标中，进而以新的融合目标为导向，将创新意识、创新精神、创新能力的培养渗透到专业课程教育教学的各个环节。其次，是专业课程教学内容的重置。调整专业课程设置不是对原有教学内容的全盘否定，而是挖掘原有课程体系中的创新教育元素，使学生在专业知识学习中培养出创新意识和思维能力。比如，中国地质大学（武汉）施行的“1+3”模式就取得了一定实效。“1”即将创新教育理念融入专业课程教学；“3”指的是专业起航+专题团队+专门实训，专业起航要将学科专业前沿、学术发展动态等前瞻性问题放入每门专业课的教学中，从而开阔学生视野，激发他们对专业的创新兴趣，使学生站在更高的创新平台上了解专业知识，掌握专业技能；专题团队是指专业课教员在课程教学中以问题为导向，设置专题进行师生研讨，并结合教师科研团队项目作为课程平时考核学习，使学生有效将创新思维融入课程学习，并掌握专业知识。专门实训包括学校设立各类创新项目申报，各学院教员承担的各类各级科研课题和各类学科竞赛，学生在教师的指导下完成项目实施、总结、反思等环节，将知识和创新思维应用到实践中。再次，是实施以探究为核心的教学模式，除了引导学生养成深入探究的思维习惯，还要创设含有实践问题的学习情境，提供给学生尝试探索的真正空间和机会，让学生实现由模仿探究到独立探究的飞跃。

3.师生在教学过程中共同发力，将创新精神植入教育教学全员心中。

首先，学生作为教学的主体之一，在瞬息万变、知识更新不断加快的时代背景下，应深刻意识到创新精神在将来人生发展中的重要性，创新精神和能力不仅适用于解决学习问题，更能解决生活中的难题。所以，高校应建立完善的人才培养机制，完善课程体系建设，激发学生学习动机和创新精神，同时处理好创新教育与基础教育之间的关系[4]。在大学低年级，应着重夯实基础，锻炼学生独立治学的能力，为培养创新精神创造好的基础条件。同时，对身边的事物保持好奇心，勤于思考、善于提问，在创新知识应用方面独辟蹊径。在高年级阶段，应多参加各类学科竞赛、社会实践，在这一过程中多与老师、同学交流，敢于提出与众不同的想法，学会打破常规和惯性思维模式灵活分析问题，最后能独立找到解决问题的途径和方法，并学会总结反思。其次，教师应从思想上改变传统教学观念，增设实验课程，组织各类竞赛营造良好的学习氛围。教师在创新教育过程中应注意激发学生对知识应用创新的信心，鼓励学生质疑、争辩，对有创新意识的学生提出表扬，变原本“专制”的课堂为“民主”氛围，将“灌输型”转变为“沟通创新型”教学，提倡勤学、多问、善思的学风。同时，在实验课程、学科竞赛、毕业设计、生产实践、社会调查等环节，有针对性地培养学生的团队意识和创新精神，通过各种真实案例引导学生突破常规地思考问题、分析问题和解决问题。事实证明，经过锻炼的学生在未来就业市场中的核心竞争力比一般学生要强。

三、中国地质大学（武汉）积极推进创新教育的实践探索

多年来，教育工作者做过大量有益探索，设计了分层递阶的教学内容，实践了问题导向、项目导向等教学方法，有力地促进了创新教育的良性发展[5]。中国地质大学（武汉）注重以学科专业特色为基础，加强内涵式建设发展，不断深入探索人才培养与教育教学改革融合，立体化培养各专业学生创新素质。本文主要以空间信息与数字计算专业为例，通过教学工程立项推动本科教学改革，立足于以学科竞赛为载体推动创新教育的培养模式，形成了一套提升学生创新素质能力的实践教育体系。

1.构建以学科竞赛为载体的创新教育体系教改方案。

通过学科竞赛的锻炼，学生的创新能力得以拓展，实质性地提高学生项目设计、实施、综合管理、总结反馈、答辩汇报等主体探究意识和能力，进一步唤醒学生“为何学、如何学、怎样学好”的主動学习意识；同时，结合本科生导师制和创新学分激励措施，实现交互驱动，更好地推进创新教育和本科教学改革，在整合学校原有资源的基础上，理顺各种关系，形成信息类学生创新教育模式。包含“创新实践（学科竞赛）+创新团队建设+创新教学改革”三大模块的协同育人体制。“创新实践”指人才培养单位以专业教育牵引，通过班主任、学务指导老师的引导，鼓励学生积极参加国家级、省级学科竞赛，以小组合作形式完成项目任务，同时自主申请学校的各类大学生科创课题，实施“动脑、动手、动口”三结合的创新实践素质能力训练。“创新团队建设”主要体现为以学科竞赛为基础，由导师团队中的研究生带领本科生开展创新活动。比如，每次参加全国计算机仿真大赛的三人小组中，至少有一名研究生作为负责人，带领本科生共同完成项目，研究生导师负责指导、项目实施的跟进监督，并提供技术支持开发平台和实验室资源及团队原有研究成果的共享。“创新教学改革”模块主要设计完善融合学科竞赛知识点的课程教学方案和相关专业选修课体系。

2.形成具有“学科竞赛”特色的空间信息与数字计算专业育人体系。

竞赛项目往往围绕相关领域的研究热点和前沿技术，通过全国或者指定区域内的高校相互竞争比赛，让大学生在综合应用所学理论知识的基础上，解决相关领域的应用问题或者完成主办方设定的比赛项目。学科竞赛对提高大学生实践能力并激发创新精神，尤其对参赛者运用所学知识分析问题和解决问题的综合能力提高具有重要意义。学校以挑战杯、全国计算机仿真大赛和“互联网+”等为依托，利用多年指导学生参赛经验和总结，推动空间信息与数字计算专业的创新教育改革。首先，对计算机语言类课程、数据结构、图形学、“空间建模与数据分析”、“地学三维可视化与过程模拟”等课程的教学内容和教学方法改革，形成稳定的知识结构和适切的教育教学方法。利用学科竞赛中题目特点，在课程教学中突出理论与实践创新相结合。其次，通过在日常教学中加入应用实例，不仅培养学生对理论知识的掌握，更重要的是培养学生掌握求解问题的方法，为其将来创新性地解决专业问题奠定基础。再次，指导教师可以从此类竞赛中发现新的研究热点，通过各类学科竞赛选拔和培养一批具有较好创新能力的后备研究人才。与此同时，帮助学生申请各类创新创业项目，最终帮助学生养成自主学习习惯，成为复合型创新人才。

以全国计算机仿真大赛为例，该项赛事是受教育部高等教育司的委托（教高司函〔2004〕167号文），以促进素质教育和创新教育，推动高校教育改革工作为目的的学科竞赛，目前已成功举办了七届。该竞赛既有理论建模、方案设计，又有实际仿真调试过程，要求学生将理论知识真正变成实际可用的方案，并给出仿真研究报告。由于难度大、时间紧，参赛学生多，对参赛学生提出了较高的要求，需要学生具有宽广的知识面及较深入扎实的理论基础，并且理论结合实际的能力、仿真能力及文字表达能力都要很强。

中国地质大学（武汉）将此类学科竞赛作为深化空间信息与数字技术专业教学内容改革、培养学生实践能力、提高学生专业素质的契机。通过开展课外创新项目和学科竞赛相结合的多知识点融合的创新教育研究和实践，培养高素质人才。

（1）以学科竞赛为牵引进行相关课程教学改革研究，构建了“3332金字塔式”课程教学体系。

3大通识技能：数学+外语+计算机；

3大学科背景：计算机学科+地质学科+地理学科；

3大核心技术：地质信息技术+GIS技术+RS技术；

2大应用方向：地质信息系统+地理信息系统。

总体描述为以数学、外语、计算机通识课程为塔底，以地理信息系统、地质信息系统设计为塔尖，构建了“金字塔式”课程教学体系。

基于该课程教学体系，设计一些具有综合性和工程背景的教学实例，能够将“3332”教学体系中的计算机语言类课程、数据结构、图形学、“空间建模与数据分析”、“地学三维可视化与过程模拟”等多门关键核心课程中的知识点串联起来，同时提高学生实际动手能力和创新能力是课程体系中的重要问题。所以，在“空间信息与数字技术”专业课程教学改革中，引入“学科竞赛题目案例教学法”和“项目教学法”相结合的新型教学方法，即在课堂教学中采用学科竞赛题目“案例教学法”，在课外实践过程中采用“项目教学法”。通过借鉴全国计算机仿真大赛，ACM程序设计大赛，“互联网+”竞赛等理念对传统的课程实践进行创新，使设计的题目更加趋向于解决实际问题，有效提高学生的创新能力。

（2）创造自主学习环境，培养创新能力。传统人才培养模式所培养的人才共性多、个性少，缺乏创造性。要实现从单一的共性培养模式向多样化的个性培养模式转变，就必须不断改进教学方法，使学生主动学习、能动学习、创造性学习。改革在课程教学中加入案例库和研讨环节，通过此环节指导学生进行文献检索、阅读资料、编写程序、撰写文稿、宣讲等全过程，让学生学习如何解决问题，如何做学问，从而培养学生的自主学习和创新能力。

（3）以学科竞赛题目资源为基础，搭建“空信专业”实践教学平台。针对空间信息与数字技术专业引入“项目管理”内容。课程实践以学科竞赛题目为背景，考核以完成项目要求为最终目标。根据实践平台自身特点，主要围绕学科竞赛搭建，不仅可以大大提升学生的实践动手能力，還可以使学生真真切切地体验项目操作的完整流程，缩短毕业后与企业对接的时间。实际上，学科竞赛大多数比赛项目都有企业实际项目背景，将学科竞赛内容引入实践平台建设中，使学生感受到空间信息与数字技术的趋势，在课程设计和毕业设计过程中，在熟悉相关技术的基础上，完善自己的知识体系及提高相应的技能，最终在实践中提高学生的创新能力和对专业的信心。

参考文献：

[1]习近平.中国共产党第十九次全国代表大会报告[Z].2017.10.18.

[2]钱贵晴，刘文利.创新教育概论（第二版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.8.

[3]刘献君.创新教育理念是建设高等教育强国首要的任务[J].中国高教研究，2016（02）.

[4]杨洋.高校创新教育价值诉求及实施策略探析[J].中国成人教育，2015（20）：51.

[5]鲁亿方，蓝金辉.近10年国内外大学实验教学发展状况探讨—基于国内外十几所大学的文献分析[J].北京科技大学学报（社会科学版），2014，30（3）：109-118.

基金项目：中国地质大学（武汉）校级教学研究项目（2017A47），中国地质大学（武汉）本科教学工程项目（ZL201818）。