以项目和竞赛为依托的大学生创新能力培养研究与实践

2019-03-22苏磊武文彬

创新创业理论研究与实践 2019年23期

苏磊，武文彬

（南京工业大学，江苏南京 211816）

随着中国特色社会主义进入新时代，高等院校作为培养创新性人才的重要阵地，其创新教育的科学性和系统性对于创新性人才的培养具有更为重要的影响[1]。高校创新教育的目标是培养具备创新意识、创新思维和创新能力的人才，即培养具有开创个性的人。包括首创精神、冒险精神、创新能力、独立工作能力以及技术、社交和管理技能[2]等。高校的创新实践是高等教育创新体系的重要组成部分，创新实践肩负着培养学生实践能力和创新意识的任务，发挥着其他教学环节不可替代的作用[3]。该文着重阐述以高校创新项目和竞赛为依托进行的大学生创新能力的培养和实践的研究和成效。

1 大学生创新能力培养的关键及难点

目前，我国大学生创新能力主要是通过大学生创新项目、竞赛、课外科技作品、创新性毕业课题和参与的科研课题等实践活动来进行锻炼和培养。参与项目的学生有来自四个年级的本科学生，其中主要为大二和大三的学生，因不同阶段本科生在综合素质、能力和知识储备方面的差异较大，老师在带领学生开展创新性课题和创新能力的培养过程也面临诸多困难。表现如下：

（1）中国原有教育体制和教学模式制约了学生的创新能力[4]；（2）学生对创新性课题缺乏认知和经验，且在课题选题、研究思路和方法上都缺乏训练和积累；（3）不同阶段本科学生的知识储备和综合能力差异较大，创新能力培养要具有阶段性和针对性，需要渐进、科学、系统地研究和实践，这增加了培养的难度和复杂性；（4）不同阶段本科学生的人生规划、目标和参与项目的动机都会影响学生在创新课题中投入的精力和时间，从而影响课题研究的深度；（5）学生在个性、喜好、执着和坚韧性上的差异若不能充分认知、调动和协调，会增加团队在项目开展中的难度，带来负面影响。

综上因素都给学生进行创新性课题的开展和实践带来了较大困难，因此，进行大学生创新能力的培养和实践要注重培养方案的针对性、渐进性、科学性和系统性。

2 创新能力培养模式及培养内容

创新能力和创新实践培养中需根据不同阶段学生进行针对性分析，制定分阶段培养内容和实践方案，通过渐进式培养模式，逐步提高学生在项目开展过程中的创新思维、综合能力和素质，并在实践的过程中反复运用和强化。同时要注重激发出每个成员的热情和特长，培养成员的分工、协作能力，使团队合作发挥更大优势。创新能力和综合素质的培养具体包括：查阅资料、提炼内容、独立思考、沟通交流、自主学习、创新思维、实验动手、理论建模、软件分析、动画和PPT 制作、讲演和推销、团队协作、撰写文章和专利、执着和坚韧性等。

3 高校开展的创新类项目和竞赛

高校每年开展的创新性项目及竞赛有：“大学生创新与实验开放基金项目”，全国节能减排竞赛，全国大学生“挑战杯”科技竞赛，中国“互联网+”大学生创新创业大赛，省级双创竞赛，省级各学会双创竞赛等。

其中“大学生创新与实验开放基金项目”主要面向大二学生，全国节能减排竞赛主要面向大三学生，全国大学生“挑战杯”科技竞赛则更加考验有较好研究基础的项目和学生，主要面向大三和大四学生；而中国“互联网+” 大学生创新创业大赛更多面向具有极佳创意的本科生和毕业几年的正在创业的学生；省级双创竞赛和省级各学会双创竞赛主要参加的是大二和大三学生。

4 不同阶段参与创新实践的大学生特质

本科阶段参与大学生创新类实践活动的学生较多，热情较高，从大一到大四都有，但因其所处阶段不同，学生参与项目的积极性、动机、时间、精力和能力都差别较大，主要表现如下：

大一阶段：大一学生好奇心强、精力充沛、空余时间较多，可塑性强。但知识储备和综合能力相对最弱，且没有经过大学生活的洗礼，自学能力和自我管理能力欠缺。

大二阶段：大二学生有较多精力和时间拓展自我，挖掘潜力，希望参加活动并获取成绩。因此，参与创新课题研究的欲望最高，自我价值认同需求最强烈，但对课题研究缺乏认知，缺少课题研究所需的各种必备能力。

大三阶段：大三学生已较全面地学习了专业基础课程和部分专业课程，且部分学生有了前期参加创新性课题的经验，但因部分同学选择考研，投入到创新课题的时间和精力有限，降低了其参加创新课题的意愿；而没有考研想法的学生中，自我要求和自律能力不高，且相关训练较少的学生较多，其参与创新性课题的能力有限。

大四阶段：大四学生分化明显，到了大四阶段，学生除了学习专业课程外，主要精力都用于考研和找工作，而有留学意向的同学也在准备各种语言考试和学校申请，因此大四学生继续参与创新性课题的意愿和人数极少。

综上所述，大二学生参与创新性课题研究的意愿最强烈，其次是大三和大一的学生，而从专业知识储备、综合素质、能力水平，以及大学生活的历练和经验积累的角度看，大三学生最好，大二次之，大一学生欠缺最大，但若坚持下来，收获也最大，且容易出较好的成绩。因此，创新能力的培养需要较长时间的训练，需要学生有较强的韧劲性和执着力。

5 创新能力培养方案与实践探索

该课题是以参加大学生创新项目和竞赛活动来进行创新能力的培养和实践探索。近4年来，课题组带领学生参与的创新性项目有6 项，参加竞赛10 多次，参与课题和竞赛的学生有40 余人，全部来自能源动力和能源与环境两个专业。其中，参加江苏省大学生创新项目2 项，南京工业大学校级项目4 项；参加国家级节能减排竞赛1 项，江苏省竞赛5 项，南京市竞赛1 项，校级竞赛6 项等。

5.1 创新能力培养方案

在项目和竞赛开展过程中，课题组依据不同阶段学生的特质摸索出了有针对性的培养方案和实践内容。大一学生主要负责一些辅助工作，侧重于资料的查阅和汇总，市场调研、软件编辑等能力的培养；大二学生侧重于提出创新性课题，以及项目的研究内容和方法，启发创新思维，进行自学能力和专利撰写能力的训练和提高。大三学生偏重于项目的深入理论研究和实验动手能力的全面培养，同时结合学生的个性和特长，激发其潜力以及团队分工协作能力。大四学生更侧重于较独立尝试创新性毕业课题的研究，以及参与科研课题的能力。

5.2 创新能力培养的关键因素

几年的创新实践发现，影响学生创新能力的关键因素有：（1）坚韧性和抗挫折能力。（2）敢于创新的能力。（3）独立思考和分析能力。（4）自学能力。（5）实验动手能力。（6）表达、沟通、协作能力。（7）专利提出和撰写能力。（8）专注力及执行力。

5.3 创新能力培养的有效措施

（1）项目开展前首先进行坚韧性和抗挫折能力的培养。即对进入课题组的学生，首先提醒他们，参加项目若希望不付出只收获是不可能的，另外过程中会遇到各种困难，教师们会提出异议，若遇到困难和异议就退缩或放弃，那就不要参加创新团队。参与项目的学生应把每一次的困难和异议当成一次锻炼的机会，以提升自身能力和作品品质。在实践过程中，学生要养成认真对待问题的习惯，教师在项目有进展和突破时要鼓励学生，这样不断重复和训练，可有效提高学生的坚韧性和抗挫折能力。

（2）培养勇于创新的能力非常重要。培养过程中，教师要鼓励学生敢于提出问题、独立思考，并发表自己的见解。要多启发学生，创新有很多种，从无到有的原创不容易，学科间的知识交叉运用，或技术、方法的革新都是创新，不要求大，追求一点点突破和进展。培养学生的创新能力时，教师要注意放低自己，平等地经常跟学生一起讨论，倾听和鼓励学生的想法，激励和包容学生的新点子，并鼓励学生付诸实践。

（3）创新能力还体现在自学能力上。项目研究涉及到很多新问题，学生必须有较强的自学能力，实践过程可以不断推动学生针对问题进行资料查阅和自学，提高知识的具体应用能力。

（4）很多创新性课题的研究需要实验数据支撑，因此需要学生自己搭建实验台、设计实验方案，进行实验测试和数据分析。这能有效提高学生的实验动手能力。在这方面我们体会深刻，并取得了较好的效果。

（5）表达、沟通和协作能力关乎着团队的整体协作意识和合作能力。因此，在项目开展的过程中，一直鼓励学生要敢于表达想法，锻炼沟通能力，培养项目组组长对任务的分解能力，以及根据成员特长进行合理分工和团队协作。

（6）专利撰写能力可有效反映出学生在研究领域的创新能力，并通过专利申请获得创新内容的知识产权保护，因此主要在大二、大三阶段的学生中进行反复的训练，若专利能在本科期间授权将大大鼓励学生的学习热情和创新能力，也将成为大学毕业后考研和找工作的资本[5]。

（7）在创新团队组织形式上的新举措。为保证创新团队的持续性、可发展性和互助性，团队最好由四个年级的学生共同组成，以大二、大三为主力军，大一和大四为辅。这样可以各取所长，互帮互助，又可实现培养创新能力的渐进性和持续性。坚持4年的学生在本科结束时会获得多方面锻炼，取得较优的成果，同时也利于一个项目的持续深入研究。

6 创新能力培养的实践效果

以下全部为学生体会和总结。

（1）资料查阅、提炼和汇总能力的培养。在苏老师的悉心指导下，我们开始查阅文献，了解国内外的研究现状。在看文献的阶段，我接触到了大量的期刊、论文和专利，让自己大开眼界。我们不仅学会了如何查资料，还知道了根据课题要求筛选适合的数据、公式和参数，以及如何归纳整理现有资料，针对性提出研究方案和研究方法。

（2）自学能力的培养。在整个做课题的过程中，感觉最主要的是自主学习能力的培养。我们三个人常常到图书馆看还没开始学的专业书籍，以及与课题有关的书，大大拓宽视野，收获颇丰。

（3）团队合作能力的培养。团队有三个人，所以很多时候工作是分工进行的，我发现分工明确很重要，分工后工作效率会提高，合作性也更强。

（4）沟通请教能力的培养。不会的问题一定要去请教，若自己看书或者思考可能要花很长时间才能想清楚，而请教别人却是一种快速获得知识的渠道。我发现不管是请教老师还是学长，他们都会认真和我们沟通和教我们的。

（5）实验创新思维和动手能力的培养。这次大创实验与平时的课程实验不一样，首先，实验的内容是自己正在研究的，器材是自己选购和调试的，方案是自己制定的；其次实验的结果需要自己去处理和分析；在实验室搭建过程中，感受最大的一点是实验设备的购置和选择是无法只靠自己脑补想出来的，而是应该多跑跑。亲自去店家询问能得到很多实验室搭建的建议。这极大的锻炼了我们的实验技巧和思维。

（6）创新项目研究方法的系统学习。通过一年多创新项目的实践和训练，最大的收获是了解了如何对一个项目进行科学有效的研究。对一个项目的研究，不仅要对其本身进行分析，还要搜集很多与它相关的资料。此外还要利用软件对复杂的问题进行简化和模拟，通过数据分析把各种影响因素和因变量以图表的形式直观地展现出来，并从多种角度去得到结论。

（7）理论建模和数据分析能力的培养。一位后期加入课题组的成员的感受：当时令我惊讶并不是我们研究的内容，而是大创成员给我的他们自己编制的计算程序。当我打开王同学给我的那个Excel 时，我甚至怀疑这个程序是不是他们做的。暂且不考虑内容的正确性，按照我当时的Excel 水平，无论如何也编不出这么多复杂的程序。甚至不知道运用Excel 如何入手和做些什么。

（8）专利撰写能力的培养。苏老师多次组织我们查阅专利，阅读专利、讨论专利、了解专利的撰写规范，掌握CAD 绘图方法，并教我们撰写专利的方法，经过多次修改和反复磨炼，我们已经能较熟练地撰写专利了，并获得了专利授权，为我们考研和找到好的工作提供了资本。

（9）PPT 制作和演讲能力的培养。参加科技作品竞赛要进行PPT 汇报和讲演。之前，我们对PPT 的制作很没经验，尤其在内容的精炼、艺术感和动态演示图的制作上。另外，项目讲演因要求在有限时间内把课题的背景、创新点、研究内容和结论有条理的讲出来，对我们是个很大的挑战。通过多次演练和反复完善，我们的PPT 和讲演在竞赛中获得了评委的好评。

（10）不畏困难，持之以恒精神的培养。在苏老师的帮助下，我们掌握了课题的基本原理，建立了理论模型，一切工作都在步入正轨。我们一度认为课题研究不过如此，可是事实却给我们当头一棒。在理论模型的基础之上，我们进行计算时才发现所涉及的传热学知识一点都没有学过。因为当时这门课程还没学。我一度认为我们的团队要散了。但是中途放弃未免太可惜了。权衡利弊之后，我决定和组员们尝试自学相关内容再去解决问题。

总之，在学生创新思维和能力的培养过程中，学生开始畏首畏脑，打不开思路，没有自信，不敢表达观点，经过多次尝试、鼓励和启发，学生逐渐开始敢于表达想法，并能主动思考，自我学习，互相探讨和大胆尝试，使创新思维和能力得到有效锻炼和明显提高，学生变得更加自信和有创新能力。