融合科技竞赛的农林院校工科专业创新实践教学探索与研究

2018-09-15王少坤陈帝伊李宗平

黑龙江教育·高校研究与评估 2018年9期

王少坤陈帝伊李宗平

摘要：在“大众创新，万众创业”和新工科建设背景下，对如何加强农林院校工科专业大学生的创新实践能力培养提出了新的挑战，也提供了新的机遇。大学生科技竞赛是培养大學生自主创新意识、锻炼实践动手能力和提升综合素质的有效手段和重要途径。通过总结近年来科技竞赛和实践教学中的经验体会，探讨了科技竞赛和农林院校工科专业创新实践能力培养之间的关系，对如何将实践教学、创新能力培养和科技竞赛相结合进行了探索和研究。

关键词：科技竞赛；创新实践能力；农林院校；工科

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2018）09-0021-02

农林院校中的工科专业近年来发展十分迅猛，已经成为农林院校发展中新的增长点[1]。但相比学科优势突出的农林专业，农林院校工科专业的办学时间相对较晚，学科优势和社会影响力并不突出[2-3]，与同层次的工科院校相比，在学科建设、人才培养等方面存在一定差距。当前“大众创新、万众创业”和“新工科”建设的背景下，如何“扬长补短”，以创新思维和创新模式迎头赶上，加强农林院校工科专业学生的创新实践能力培养，提高人才质量，是一个急需探索的重要课题[4-6]。

大学生科技竞赛作为科技创新的重要载体和抓手，对于培养大学生的创新能力和动手能力，实现理论和实践相结合的知识升华，以及在营造校园创新氛围和良好学风方面，都有着积极和重要的现实意义。

一、农林院校工科专业本科生实践教学存在的问题

实践教学是本科教学，特别是工科专业教学的重要环节，也是学生创新能力培养的重要途径[7]。目前本科实践教学主要包括以下几个方面，第一是实验教学，包括理论课程的实验和独立开设的实验等；第二是实习教学，包括认识实习、生产实习、课程设计等；第三是毕业论文（设计）环节；另外还有学生的课外科技活动、科技竞赛等[8]。随着社会的不断发展和对人才创新实践能力要求的不断提高，农林院校工科专业传统的实践教学存在的问题日益凸现，主要表现在以下几个方面。

（一）缺乏系统性的工科专业实践能力培养体系

近年来，各个高校已经意识到创新实践能力培养的重要性，也采取了一些改革措施。比如，加强创新和开放实验室建设，引入虚拟实验教学等高科技教学手段等[9-10]。但是对于农林院校如何发挥自身特色和优势，加强工科专业创新实践教学，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

实践环节课时偏少或安排不合理，一定程度上存在“重理论轻实践”的思想。受传统教学思想的影响，实践教学被看作理论教学的依附和补充，实践教学课时首先被压缩。从教师到学生普遍存在不重视实践教学的现象，严重影响实践教学水平的提高。

（三）实践教学内容更新缓慢

传统的实践教学存在实验内容更新较慢，实验项目安排不合理，设计型、综合性和创新性实验项目较少，与学科发展前沿和生产实际联系不紧密等问题。包括科技竞赛在内的大学生的课外科技活动，没有纳入本科生的培养大纲中或者并没有作为实践教学的重要组成部分，没有形成规范的管理、支持和评价体系。

二、探索融合科技竞赛的大学生创新实践能力培养模式

近年来大学生科技竞赛活动发展迅猛，“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛、“全国大学生电子设计大赛”、“中国机器人大赛”等不同类型的国家级科技竞赛吸引各个学校积极参与，这些科技竞赛以工科专业为主，是对工科专业学生包括创新实践能力在内的综合素质和能力的锻炼和检验[11-12]。通过参加科技竞赛对提高农林院校工科专业知名度、改变人们对传统认知也起到了积极作用。

（一）科技竞赛提升了学生综合素质

学科竞赛要求学生具有多方面的综合素质和能力。学科竞赛的问题一般具有系统性、综合性及灵活性的特点，不但考查学生的基础理论知识、动手能力，还需要坚强的意志，敢于直面困难的勇气和信心等非智力因素。

科技竞赛往往是团队竞赛，既锻炼了学生团队合作、分工协作等工程能力，同时也培养了学生勇于竞争、不惧失败的精神。

（二）科技竞赛激发了学生的创新能力

学科竞赛与本科生的课程学习在内容和深度有很大不同，竞赛题目体现参赛学生基础知识和能力的同时，更多的是对学生创新能力的要求[13]。如“中国机器人大赛”的竞赛项目，注重引导学生进行新知识学习和新应用方面的设计，引导学生从理论知识学习走上科技创新之路，激发学生的创造潜能，着力培养学生的创新思维和创新能力。

（三）科技竞赛开辟了学生创业就业新途径

目前，许多科技竞赛与产业发展密切联系，比赛项目与学科发展前沿紧密结合，通过参加科技竞赛，许多学生找到了自己未来的发展方向，还有的学生以竞赛为起点走上创业之路。在以学科竞赛为平台的创新人才培养中，学生的创业素质得到相应的提高，为今后学生创业就业打下了良好的基础，也成为高校创业教育的重要载体。

（四）科技竞赛促进了学生多学科交叉创新实践能力

学科的交叉和结合是科技创新的重要突破点，通过科技竞赛加强农林学科优势专业与工科专业协同发展，充分发挥工科专业优势，用工科的方案解决农林学科中的问题，取得了良好的效果。近年来学校参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛获奖项目均采取这种模式，参赛队员和指导教师也来自各个学科，通过科技竞赛这样一个平台，达到各个学科相互融合、共同发展的效果。

三、构建融合科技竞赛的创新实践教学体系

科技竞赛对农林院校工科专业实践课程体系和教学内容改革有巨大的推动作用[14-15]。将科技竞赛与实践教学环节和课程紧密结合，是推进创新实践教学改革的重要方向。在实验、实习等实践教学环节，根据科技竞赛的要求和特点，加强实验室开放、改革实验教学方式和考核办法，增加综合性和设计性实验内容，设置一些竞赛水平的专题实验，激发了学生的创新欲望，提高了学生自主分析和解决实际问题的能力，在实践教学中发现和培养科技竞赛人才。

（一）探索融合科技竞赛的实践课程设置

科技竞赛都有各自的学科背景，并在一定程度上体现学科发展的方向，因此可以考虑围绕科技竞赛探索相关学科新的实践教学体系。比如在电类专业中，从低年级的电路理论、电子技术基础，到高年级的自动控制、单片机技术、电机与控制、传感器技术等实践教学环节将相关的科技竞赛的内容和实例充分融入，进行重点的分析和讲解，使更多的学生参与到竞赛中，既有助于提高学生的学习兴趣，也为科技竞赛培养和选拔人才打下良好基础，从而达到实践教学与竞赛相互促进相互提高的效果。

（二）引入科技竞赛的实践教学内容

科技竞赛都是有相关学科背景的，其需要的知识和能力与相关学科课程要求是一致的。因此在相关的实践课程中可以设置或者加强与竞赛相关的内容，将竞赛中的一些项目引入实践课程，比如电子设计大赛中的控制类题目，可以与自动控制原理课程实验、电机学实验和单片机课程实验相结合，也可以将竞赛试题作为相关课程的课程设计题目，达到在实践教学中提高学生应用能力和创新能力的目的。

（三）采取竞赛式实践教学方式

将竞赛的思维和方式引入到实践教学中，加大综合型、设计型实践教学项目比例，采取竞赛式、课题式教学，引导学生自主解决问题，优化设计方案，培养动手技能。使学生学会正确和善于分析、处理问题的思维方法，培养学生的现代思维方式。

（四）参照竞赛的评价机制改革实践考核方式

采用实验报告和答辩相结合的实验考核方式，学生完成实验后，按分组撰写实验报告并进行答辩。考查学生对基础理论知识、实验技能的综合运用，以及总结表达等方面的能力，并发掘学生在方案选题、实验方法和设计等方面的闪光点。最后参照竞赛的评价机制，对学生的综合实验设计进行评分。

西北农林科技大学电工电子实验教学中心通过科技竞赛与实践教学改革的具体实践，已经取得初步成效。中心通过这样的模式选拔并培养和指导相关专业学生取得国家级科技竞赛奖项10余项，形成了稳定的科技竞赛和科技创新梯队，中心也因此获批陕西省省级实验示范教学中心。初步形成了工科与农林学科协同发展、科技竞赛与实践教学相长的农林院校工科创新实践教学新模式，探索了一条“新工科”背景下农林院校工科大学生创新实践教学的新途径。

参考文献：

[1]王应彪.高等农林院校工科实践课程教学改革与实践[J].

林业机械与木工设备，2012，（6）.

[2][7]郑征，李伟伟.创新实践教学体系提升工科大学生创新

能力[J].实验室研究与探索，2015，（7）.

[3][9][11][14]崔永健.高等农林院校工科专业本科人才培养

实践与探索[J].高等农业教育，2012，（3）.

[4][10]陈慧，陈敏.关于综合性大学培养新工科人才的思考

与探索[J].高等工程教育研究，2017，（2）.

[5][15]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高

等工程教育研究，2017，（3）.

[6]张丽君，王冬晓，唐义，等.基于“课程”指導科技竞赛的课