提高大学生学科竞赛实践教学质量的途径

2020-12-16何春保倪春林李庚英

实验技术与管理 2020年10期

何春保，倪春林，李庚英，胡威

（1. 华南农业大学水利与土木工程学院，广东广州 510642；2. 华南农业大学材料与能源学院，广东广州 510642）

学科竞赛作为实践教学的重要组成部分，不仅要求参赛学生具有扎实的理论知识，还对学生创新能力、团队合作能力、工程实践能力的培养起到重要支撑作用。农业院校工科专业办学时间短、办学条件较弱，为了提高学科竞赛的教学质量，针对学科竞赛存在的一些主要问题，如教师投入竞赛指导热情不高、学生参与比例偏低、竞赛场地条件不足、学科竞赛保障机制不全等，我校水利与土木工程学院结合本科教学改革，按照 “以赛促教、以赛促学、赛教融合、重在改进” 的原则，以教师为主导、学生为主体，形成 “四个三” 的学科竞赛实践教学模式，即建设“三个平台”（创新实验教学平台、学生竞赛交流平台和指导教师交流平台），实施“三个结合”（学科竞赛与教学团队建设相结合、与课程教学改革相结合和与创新人才培养相结合），做好 “三项工作”（校级学科竞赛、校际交流竞赛和省级以上竞赛）和完善 “三项保障”（条件保障、制度保障、经费保障），在提高大学生学科竞赛实践教学质量方面进行探索，取得了一定成效。

1 提高学科竞赛质量的意义

1.1 有利于大学生创新能力的培养

教育部、中国工程院在《卓越工程师教育培养计划通用标准》（教高函〔2013〕15 号）文件中提出，培养学生具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力[1]。广东省教育厅在《广东省高水平大学建设实施方案》[2]中明确了“学科竞赛获奖、毕业生就业质量、国家级教学成果奖数量和等级等方面有大幅提升” 的建设目标。卓越工程师培养和高水平大学建设对学生创新思维和创新能力的培养提出了新的更高要求。学科竞赛作为创新创业教育体系的重要组成部分，其目的是培养大学生实践能力和创新能力[3]。学生通过对竞赛赛题的理解，构思参赛方案，设计、制作、完善参赛作品，从而实现理论联系实际，增强自身创新思维和创新能力，因此提高学科竞赛实践教学质量是培养创新型人才的重要途径。

1.2 有利于指导教师教学能力的提升

教学能力包括基本专业素养和教师实施具体教学活动的能力[4]，教学能力的提升离不开长期的教学实践和教学经验的积累。教学实践不仅来源于第一课堂教学，还来源于包括学科竞赛在内的第二课堂。学科竞赛对教师教学能力的要求远高于第一课堂。首先，指导教师需要有扎实的学科理论知识、丰富的实践经验以及解决实际问题的能力。其次，教师需要具有良好的职业素养、宽阔的教学视野、敏捷的创新意识、较强的研究能力，以及运用现代信息技术和工具指导学生开展科技竞赛活动的能力。因此提高学科竞赛质量可以进一步促进教师不断提升自身的教学和业务能力。

1.3 有利于推动教学改革

学科竞赛作为竞争性项目，需要学生具有主动学习的欲望、发散思维和创新能力。为了实现这一目标，教师需要不断改革教学方法。首先在教学内容上，教师在理论知识讲授时，需要增加大量理论联系实际的教学内容，以此提高学生分析和解决工程实践问题的能力；其次在教学方法上，需要从传授知识为主转变为实践能力培养为主，通过教学方法的改进，实现培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，形成学科竞赛与教学改革联动，提高教学质量。

2 提高学科竞赛质量的措施

为实现学科竞赛实践教学过程中学生的专业技能、协作精神、创新和实践能力都获得全面发展的要求[5]，我校水利与土木工程学院坚持“学生能力培养”的中心地位，通过 “四个三”（建设“三个平台”、实施“三个结合”、做好“三项工作”和完善“三项保障”）的专业学科竞赛改革措施（见图1），加强了学生的实践和创新能力的培养。

图1 “四个三” 的学科竞赛改革措施

2.1 建设 “三个平台”

（1）创新实验教学平台。学科竞赛离不开实验室条件，实验室是学生开展科技创新和学科竞赛的主要场所。2014 年12 月，我校水利与土木工程实验教学中心申请成为广东省高等学校实验教学示范中心，2017 年12 月顺利通过验收，并被认定为省级实验教学示范中心[6]。通过省级实验教学示范中心的建设，改善了学院的结构实验室、虚拟仿真实验室和学生创新实验室的实验条件，满足了学生开展土木工程结构、建筑材料、水利工程模型和建筑成图、结构模型制作等竞赛项目的实验，为学生开展学科竞赛和提升竞赛水平提供了良好的平台。

（2）学生竞赛交流平台。竞赛是学生实践的舞台，应该由学生尽情表演、尽情发挥[7]。为营造良好的学科竞赛氛围，学院构建了多个学生学科竞赛学习交流平台，如结构工作室、建筑书社等，学生学科竞赛社团由学院学生科技部负责管理，形成一套完善的社团成员招新、活动组织、参赛队员选拔等相关规章制度。学生学科竞赛社团以学生自我管理为主，通过举办学科竞赛专题讲座和科技论坛，营造竞赛环境和丰富校园创新文化氛围。每年从低年级中选拔优秀学生加入团队，并按照年级顺序形成梯队，充分利用课余时间定期组织社团成员开展竞赛培训、经验交流，开展竞赛作品方案构思和设计、动手制作等活动，并负责选拔队员参加各级别的相关学科竞赛。

（3）指导教师交流平台。教师的教学能力体现在能教、会教和愿教上，教师是个体，个体的成长需要与团队成员合作[8]。为了提高学科竞赛质量、培养创新人才，按照不同的学科竞赛类型和专业要求，学院委派专业教师担任学生专业社团指导教师，定期开展“竞赛经验交流”“竞赛问题研讨” 等主题沙龙活动，总结竞赛经验、交流竞赛心得体会，为提高竞赛成绩和促进青年教师成长提供支持。另外，通过支持教师带队参加各类学科竞赛、国内外教学会议和教学交流活动，加强和促进了与其他高校同行的学习和交流。

2.2 实施 “三个结合”

（1）学科竞赛与教学团队建设相结合。教学团队建设是加强师资队伍建设的有效途径[9]，按照竞赛专业和项目的不同，学院组建了大学生结构设计竞赛、高教杯先进成图竞赛、大学生水利创新设计大赛等10多个学科竞赛指导教师团队，有力地促进了各专业教学团队建设。首先，指导学生竞赛需要教师具有良好的专业素养和创新能力，为了提高竞赛成绩，教师需要投入更多的时间和精力，以便提高自身教学水平。其次，教师通过指导学生竞赛，可以不断加强与其他院校的交流和学习，有利于教师开阔视野，促进自身教学和科研水平的提高。最后，通过指导学生竞赛，能够提升教师的组织和协同能力，更为重要的是通过竞赛，能够不断提升青年教师的教学水平以及业务能力。

（2）学科竞赛与课程教学改革相结合。学科竞赛的目的是培养大学生实践能力和创新能力[3]，学科竞赛作为载体在促进课堂教学改革方面能发挥独特的作用。首先，通过学科竞赛，将理论知识与实践教学紧密联系在一起，促进课内外教学内容的融会贯通，如通过结构设计竞赛中的结构选型、受荷计算，学生加深对材料力学与结构力学中构件压、弯、剪及其复合受力状态的理解，促进学生 “理论—实践—再理论—再实践”的循序深化[10]。其次，推动教学模式的改革，学科竞赛需要重点培养学生的创新思维，因此必须从传统的 “满堂灌” 向探究式教学转变，实现由传授知识为主向能力培养为主的转变[3]。最后，学科竞赛推动课程设置的改革，如开设结构模型实验课程[11]，将学科竞赛内容融入实验课程教学，培养学生团结协作能力、表达和交流能力，以及创新意识和探索精神。

（3）学科竞赛与创新型人才培养相结合。创新人才就是具有创新能力、创新精神，并通过自己的创新行为而取得有创新价值成果的各类人才[12]。一方面，学科竞赛与课外兴趣小组结合；每个兴趣小组定期开展讲座和培训，促进创新能力的培养，如成立了实验技能创新小组，培养学生的模型设计和制作能力；成立了软件应用兴趣小组，培养学生对结构模型的数值分析能力。另一方面，采取学科竞赛与科技创新实验项目相结合。在教师指导下，学科竞赛社团可结合竞赛或工程实践中发现的新问题，申报新的项目。通过学科竞赛与创新实验项目的结合增强了学生创新思维的锻炼，促进了学生创新能力的培养。

2.3 做好 “三项工作”

（1）普及参与校级竞赛。学科竞赛的根本目的是培养学生的专业实践和创新能力，评价的对象是全体学生，因此不能仅仅针对少数学生采取精英式培养方式来开展。校级学科竞赛覆盖面广、受益面大，围绕“以学生为中心” 的宗旨，我校水利与土木工程学院每年举办“结构设计竞赛”“建筑模型大赛” 等。除了要求覆盖全部土木工程、水利水电工程、建筑学等专业近400 名学生外，每年还吸引城乡规划、风景园林、测绘工程等校内其他相关专业200 多名学生参与。此外，积极邀请广州地区高校有关专业学生参加我院学科竞赛，并鼓励我院学生组队参加广州地区其他高校的学科竞赛，形成广州地区5 校（华南理工大学、暨南大学、华南农业大学、广东工业大学、广州大学）竞赛联动机制。以上措施的实施，提高了学生的竞赛热情，也加强了与其他院校的交流合作。

（2）选拔参加省级以上竞赛。为培养优秀创新型人才，在校级竞赛基础上，积极选拔参加省级以上高水平竞赛，每年学院派近百人次参加中南地区大学生结构力学竞赛、粤港澳高校结构设计信息技术大赛、广东省BIM 模型竞赛、全国大学生结构设计竞赛（广东省选拔赛）、全国大学生水利模型竞赛等10 多项专业赛事。一方面，通过选拔组队参赛，促进学生之间的良性竞争，提升竞赛质量；另一方面，可以增加指导教师、学生与其他高校之间的交流学习机会，从而发现自身不足，改进学科竞赛组织管理方式，形成以校级竞赛为基础，省级、国家级竞赛为目标的多层次学科竞赛体系。

（3）承办学科竞赛，加强对外交流。按照“走出去、请进来” 的理念，积极申请承办省级以上高水平学科竞赛，既加强与其他院校的交流，又扩大学科对外影响。近年来，学院先后承办了2013 年第6 届“高教杯” 全国大学生先进图形技能与创新大赛、2014 年中南地区大学生结构设计竞赛、2018 年广东省大学生结构设计竞赛，组织召开了2014 年第八届中南地区高校土木工程专业教学研讨会和2018 年全国水利学科水利水电工程专业教指委年会暨青年教师讲课现场竞赛，总计参赛参会高校350 多所，参赛师生3 千多人次，辐射影响全国5 万多学生，收到了良好的对外学习交流效果。

2.4 完善 “三项保障”

（1）条件保障。条件保障包含竞赛指导教师队伍和实验室条件两个方面。近5 年，学院通过教学团队建设和人才引进，建设各类竞赛教师指导团队12 个，参与竞赛指导的教师达42 人，其中教授、副教授占60%以上。学院通过申请水利与土木省级实验教学示范中心建设项目[11]，新增实验建设经费1 200 多万元，建设了结构实验室、创新实验室等专业实验室，实验场地面积增加1 100 m2，实验设备增加300 余台件，新建校外产学研实践教学基地6 个，为高水平学科竞赛和科技创新项目的开展提供了有力的条件保障。

（2）制度保障。管理出效益、制度需先行。学校和学院先后出台了多项管理制度，如《华南农业大学本科生综合测评及评优实施办法》《华南农业大学大学生学科竞赛管理办法》《华南农业大学专业技术职务评审办法》等。这些管理制度的实施，有力地保障了学科竞赛的开展。对于获得不同级别竞赛奖项的团队和个人分别给予一定的奖金奖励，同时在年度综合测评中给予加分，作为评定三好学生、奖学金的重要指标，并成为推研和评选优秀毕业生的重要参考条件。同时，根据获奖级别的层次对指导教师进行教研业绩认定，在职称评定、年度评优评先、聘期考核等方面作为主要指标予以倾斜。

（3）经费保障。为了保障学科竞赛的日常支出和参赛经费，通过以下多渠道筹集经费：根据竞赛通知要求向学校创新创业学院申请参赛经费；从学院实验、实习经费中划拨一定比例的费用购买竞赛用小型仪器设备和低值易耗品等；通过校友和产学研合作企业资助学生参加学科竞赛；积极申报实验教学示范中心建设项目、各类教学质量工程项目、学生科技创新项目等。申请到的经费主要用于解决学生开展学科竞赛需要的仪器设备、实验材料等。

3 建设成效

（1）改善了专业办学条件。通过开展学科竞赛，在一定程度上促进了专业办学条件的改善。如土木工程专业2014 年被评为广东省综合改革试点专业；水利与土木省级实验教学示范中心2017 年通过广东省实验教学示范中心建设验收，新建设了虚拟仿真实验室和学生创新实验室；水利水电工程专业2019 年立项为广东省一流专业建设等。

（2）提升了学生的实践能力和创新能力。每年校级学科竞赛覆盖600 多名在校学生，组队参加10 多项省级以上学科竞赛。近5 年获国家级奖励125 项、省级奖励63 项，大学生创新创业项目立项160 多项，其中省级以上项目40 多项，本科学生发表科技论文30多篇。这些成绩较好地反映了学生的实践能力和创新能力得到了有效提高。

（3）促进了教师教学能力的提升。学科竞赛促进了教学团队建设，学院建立了12 个各类学科竞赛指导教师团队，在此基础上围绕学科和专业开展了院级、校级、省级教学团队建设。2019 年获得广东省教学团队建设项目1 项，近5 年获得广东省高等教育教学改革项目5 项、广东省高等教育教学质量工程项目3 项、广东省教学成果一等奖1 项、校级教学成果奖12 项，其中一等奖3 项。

（4）丰富了校园文化建设。学科竞赛已成为我院学生第二课堂的重要内容。学科竞赛所倡导的竞争意识，丰富了校园生活，已成为校园文化节的重要活动内容。通过多年的建设，学院承办的校级竞赛 “华南农业大学桥梁设计大赛” 获2013 年广东高校校园文化建设优秀成果二等奖。