竞赛驱动下创新能力培养模式探索与实践

石树正，王振兴，任志国，付晓娟

(1.河北建筑工程学院 机械工程学院，河北 张家口 075000；2.河北建筑工程学院 教务处，河北 张家口 075000；3.河北建筑工程学院 纪检监察室，河北 张家口 075000)

创新能力是促进科技发展的重要因素，大学生是未来科技发展的储备军，对大学生创新能力的培养势在必行[1]。但很多高校培养出的大学生应用实践能力不足、科技创新能力差且创新理念滞后，无法满足新时代背景下社会对创新人才的需求[2]。因此，高校应当合理利用学校资源，探索提升学生创新能力的方法，并引导学生积极创新和主动创新[3]。

一、创新性教学改革现状

近年来，高校积极开展教学创新改革，改进了当前教学方式中存在的不足，并提出了较新的教学与评价方式[4]，结合课程特点开展的教学创新取得了丰硕成果。积极开展具有专业特点的教学改革工作对改善教学效果、提升教学质量和促进学生知识融合具有重要意义。

学科竞赛是工科大学生专业知识的重要实践平台，也是提升学生创新能力的重要手段。目前，由大学生学科竞赛驱动的创新实践活动已成为高校教学研究的热点。国内高校越来越注重提升学生思维能力、强化学生动手能力和培养学生创新能力，并取得了一定成效。为了开展基于学科竞赛的创新能力教育，地方高校逐步引入“复旦共识”和“北京指南”等创新理论体系。此外，石家庄铁道大学基于专业特点建立了“基于多学科的工训创新平台”，大连理工大学建立了“引导式教学”与“实践创新教学”融合的联合培养基地等[5]。

研究结果表明，高校开展创新教育改革主要有如下作用：首先，创新教学改革能够提升学生的专业知识水平和动手操作能力，巩固日常教学效果。其次，建立基于学校特点的教学创新体系能够充分发挥学校专业优势，提升学生的专业综合创新能力。最后，创新性教学培养了学生的创新意识，提升了学生利用理论知识解决专业问题的水平，对培养技能型和应用型人才具有积极效果。但相关的理论和实践研究并不成熟[6]。开展高校创新性教学改革不仅要紧扣当前先进的教学理念，还需要建立基于本校特色的创新性教学平台。基于近年来积累的学科竞赛和教学经验，开展学科竞赛驱动下学生创新能力的培养研究对提升学生的创新能力具有重要意义。

二、竞赛驱动下创新能力培养模式

对竞赛驱动下创新能力培养模式进行分析，提出学科竞赛与创新人才融合培养模式、学科竞赛与“三位一体”融合培养模式、学科竞赛与竞赛平台融合培养模式、学科竞赛与课程教学融合培养模式以及学科竞赛与人才精准化融合培养模式等5种模式。

(一)学科竞赛与创新人才融合培养模式

在对创新人才培养模式的探索过程中，高校必须重视培养学生的创新意识。学生能够做到的创新往往是在原有知识基础上的再创新。因此，在参与学科竞赛之前，学生如果能拥有更好的知识基础，其资源整合能力和创新意识就会更强。创新意识不是一蹴而就的，需要学生积累相对丰富的知识，并得到经验丰富的教师的引导。培养学生的创新思维，需要学生通过动手操作或者实践活动将其创新性思维付诸实践。各专业实验课的开展培养了学生的动手实践能力，工程训练中心的实践活动给学生提供了大量的创新思维实践机会。

(二)学科竞赛与“三位一体”融合培养模式

“三位一体”培养模式即以创新能力培养为目的，以参与学科竞赛为载体和以建设竞赛团队为引领的“三合一，其并进”的教学培养模式。新时代大学生创新能力的培养需要持续投入时间和精力。高校为学生提供实验室平台，能够使学生创新能力得到长期有效的锻炼。有条件的高校可以搭建不同学科交叉且综合性强的学科赛事平台，长期利用这些平台举办不同类型的学科竞赛。以竞赛团队建设为引领，在校内学科竞赛的基础上选拔创新能力强的学生组成竞赛团队，参加高水平学科竞赛。例如，近年的“机械设计创新大赛”“互联网+创新创业大赛”和“中华老字号”等比赛，均是高校内部举办的权威且高水平的赛事。这些竞赛不仅要求学生具备较高的综合素质，还考察了学生团队解决问题的能力，同时也是对指导教师能力的考核与提升。积极组建竞赛团队，参与相关比赛，有利于构建“教育教学-学科竞赛-竞赛团队”为一体的创新能力提升教学模式。在“三位一体”的培养模式下，学生能够通过学科竞赛有效锻炼自己的创新能力。

(三)学科竞赛与竞赛平台融合培养模式

当前，各类学科竞赛均是对学生的问题分析能力、问题解决能力以及动手操作能力的综合性考验。考虑到学生参与竞赛面临的一些共性问题，有必要搭建学科竞赛平台，让学生能够交流比赛经验，增进团队合作意识，在平台上共同进步。工程训练创新平台是众多工科类院校均已搭建的高度集成化创新实践平台。但由于一些高校工程训练创新平台运营人员较少且资源有限，因此未能开设大规模的培养创新课程。但随着一批批青年教师到工程训练中心进行实践锻炼，工程训练中心的影响力会进一步扩大。工程训练中心作为一个全校学生集体实践学习的创新平台，会在未来担负起培养大学生创新能力和实践能力的重任。结合学校特色搭建多元化学科竞赛平台，为学生提供实践创新契机，是提升学生创新能力的有效途径。

(四)学科竞赛与课程教学融合培养模式

调查发现，新时代大学生对专业知识的学习基本遵循从理论需求到实践应用再到理论验证的规律。让大学生较早地参与到学科竞赛中，有助于提升其专业知识学习效果。同时，组建多专业融合的学生参赛团队可以发挥各专业优势，这有利于解决赛事中遇到的问题。

借助一些教学平台可以弥补课程教学模式的不足。如线上教学对培养赛事创新能力具有很好的效果，可以借助线上课程开展学科竞赛练习。首先，在线上按照各类竞赛现场的标准和要求打造专业竞赛虚拟实验室，为学生提供良好的练习环境。其次，在线上共享各类竞赛资料与经验资源，如利用慕课和学习通等教学平台共享竞赛资料与资源，为有意向参与竞赛的学生提供帮助。最后，形成基于学科竞赛的课堂教学模式，制作知识讲解与竞赛分享相结合的翻转课堂和慕课课程。将学科竞赛与课程教学相结合，可有效提升学生参与学科竞赛的积极性和学习专业知识的兴趣。

(五)学科竞赛与人才精准化融合培养模式

学科竞赛基础上的人才培养主要包括对学生队伍和对教师队伍的培养。对学生而言，首先，将竞赛中的优秀作品转化为新产品能够培养学生的创新创业能力；其次，学生培养应对标企业需求，通过赛事选拔出的创新人才可以满足部分企业的人才需求。对教师而言，学科竞赛的指导教师起到承接和指导等多方面作用。组建一支高质量且具有创新思维的赛事指导教师队伍是确保赛事质量和有效培养学生创新能力的重要手段。这需要院校之间的相互交流配合及奖励制度的支持。此外，对教师进行培训、提升相关教师薪资、鼓励教师进修以及予以政策倾向支持等措施都能够激发学科竞赛指导教师的活力。

三、竞赛驱动下创新能力培养成果

当前，基于学科竞赛基础上的创新能力培养已经取得了一系列教学成果和参赛成果。

(一)教学成果

首先，把学科竞赛融入了人才培养模式，形成了基于学科竞赛的大学生创新能力培养模式，并建立了良好的竞赛激励机制；其次，形成了基于学科竞赛的教学模式，制作了知识教授与竞赛案例教学相结合的微课；最后，建设了学科竞赛第二课堂，设计制作了一系列具有代表性的学科竞赛综合知识讲解视频，为学生搭建了长期有效的学习平台。同时，融入的学科竞赛知识讲解内容极大地提升了学生的学习兴趣以及课堂参与度。

(二)参赛成果

通过开展基于竞赛驱动下大学生创新能力培养模式探索，带动了一批学生积极参与学科竞赛活动，并取得了优异成绩。“IRFC”智能机器人格斗大赛于2017年开始举办，每年一届，是国内外参赛队伍最多且技术水平最高的智能机器人格斗大赛。教学团队紧紧围绕“创新、实践、合作、分享”的参赛精神，指导学生设计了一款集机械电子和机器视觉等多学科技术融合的参赛作品，锻炼了学生结构设计优化和程序调试等方面的能力。RoboMaster机甲师大赛由大疆创新发起，是一个全球机器人爱好者的竞技和学术交流平台。2020年，教学团队结合赛事要求，积极组织学生参加竞赛，取得了优异成绩，提升了学生的创新能力。

总之，开展竞赛驱动创新能力培养模式研究对提升学生创新能力以及培养学生参赛能力具有积极意义。在竞赛驱动下，学生能够将理论知识与实践相结合，创新能力得到有效提升。