基于科技競賽的學生綜合創新能力培養方法①

摘 要：工科高校培養更多具有綜合創新能力的專業人才投入到社會建設的第一線工作中，對于我國實現戰略性規劃和目標以及解決社會持續性發展所面臨的關鍵技術和問題都具有重大的意義。該文首先對目前拓展與提高大學生綜合能力的培養方式進行了概述，指出了傳統課堂教學與第二課堂實踐相結合的培養方式對學生綜合能力提高的重要性；然后，以2011年哈爾濱工業大學能源學院代表學校承辦的“第四屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽”為實踐案例，針對基于科技競賽活動提高能源和動力類專業大學生綜合創新能力的學生培養模式進行了嘗試性的探討研究。希望該文能夠為能源動力類專業以及其他工科專業的學生綜合創新能力培養和提升具有一定的借鑒作用。

關鍵詞：科技競賽 工科院校 能源動力 學生培養 創新能力 實踐研究

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0187-02

當今世界，對于國家和社會的發展來講，人才是最重要的資源，所以，人才培養與教育的探索一直是一個永恒的熱點話題。專業素養教育倡導再學習與創新能力培養，從而適應時代對人才的“寬口徑、厚基礎、復合型”要求[1]。對于具有能源與動力類專業的工科高校來講，培養盡快、盡可能多地具有綜合創新能力的專業人才投入到能源節約和環境友好型社會的建設工作的第一線中，實踐并實現國家的“節能減排”和“大規模新能源安全高效的開發利用”等戰略性規劃目標，是解決我國甚至全人類的持續性發展所面臨的能源和環境的重大難題的唯一出路，也是我們能源與動力類專業教育的根本和最終目標。因此，為了提高學生的綜合創新能力等素質，不僅需要第一線工作教師積極探索傳統課堂的教育教學模式，提高教學效果做好第一課堂的教學工作；而且，還需要學校、學院等各方面大力組織和引導學生主動參加第二課堂活動，如本科生提前進入專業實驗室學習、參加學術活動以及科技競賽等[2]。

教育部高等教育司主辦的“全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽”是能源動力專業具有很大影響力的競賽活動，不僅將“節能環保”的理念輻射開來，而且還可為學生提供了一個培養和展現大學生的綜合創新等實踐能力的平臺[3]。該文以2011年哈爾濱工業大學能源學院代表學校承辦的“第四屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽”為實踐案例，針對基于科技競賽活動提高能源和動力類專業大學生綜合創新能力的學生培養模式進行了嘗試性的探討研究。

1 大學生綜合能力拓展與提高的培養方式概述

作為推動科技進步的活躍力量的青年學生是國家贏得未來的希望，重視大學生素質培養工作具有重要的意義。培養優秀青年大學生，不僅需要注重學校的課堂教學工作，積極探索課堂教學模式，提高課堂教學效果，為學生今后工作打下堅實的理論基礎；而且，還需要重視本專業學生在的創新能力和專業運用等方面的綜合提高，積極組織和引導學生參加第二課堂活動[2]。

1.1 積極探索課堂教學方式改善學生聽課質量

育人是教育的基本功能，而在育人過程中起著巨大的作用的是課堂教學，因此，許多教育教學工作者（尤其是在教學第一線站崗的教師），針對學科專業以及時代背景等不同需求，積極探索了不同的教學模式，以期達到突破了傳統的教學模式弊端提高教學質量和效果的目的。如，文獻4針對專業素養課內容很新的特點，因此應盡可能地采用師生互動的方式，營造一種會話式教學氛圍，激發學生的學習熱情，改善學習效果提高教學質量[4]；文獻5在綜合考慮點名成績、課堂互動成績、項目訓練計劃成績、考試成績等因素，構建一種基于教學過程而不僅僅是考試成績的多元評價體系，在實現對學習效果更準確評價的同時，還可使學生摒棄“平時不學，考前突擊”的惡習，提高學生綜合能力[5]。

1.2 依托各專業實驗室優化第二課堂教學資源配置

但是，作為一種知識傳授和專業技能訓練的傳統課堂教育在很大程度上是達不到真正的育人目的的。如文獻6針對應用型本科高等學校學生的學習特點，設計了一種新的實踐任務驅動教學模式，試點結果表明：新的教學形態不僅提高了學生的學習成績，而且極大地激發了學生的學習興趣，強化了培養學生的專業技術應用能力[6]；而文獻7則針對能源動力類專業特點，提出引入數值模擬步進式教學方法，不僅可以豐富能源動力類本科教學內容，還可以擴展學生的知識面、激發學生的學習興趣、加深對專業知識概念及相關物理現象的理解以及提高學生的分析計算能力；并且，還能夠在一定程度上激發學生的創新能力，利于提升能源動力類本科生的專業素養[7]。然而，在第二課堂活動開展中也會面臨一些具體的細節問題，如指導教師、學生動手操作試驗平臺等資源配置問題。在這種情況下，就完全有必要依托目前的學院實驗室資源，優化第二課堂教學資源配置，滿足并完善學生專業認知需求。以哈爾濱工業大學能源科學與工程學院的實驗室組織形式為例，實驗室的博士、碩士完全可以指導回答本科生在課堂上遇到的或者沒有得到及時解答的問題，充分發揮實驗室的資源優勢。其實，在很多高校的許多實驗室中，已經有很多本科生開始參與到試驗室的日常學習與科研工作中，甚至有機會參與到一些實際的工程項目或科研實驗，從而有機會與專業老師、博士、碩士進行交流學習，通過這樣的渠道受益匪淺[8]。

1.3 開展學術活動提高學生科研學術綜合能力

一般來講，學術活動是研究生創新能力培養工程的一個重要組成部分，并且引起廣泛的重視。然而，近幾年的高校學術活動中，本科生也逐漸參與進來，成為本科生培養創新能力培養的一項重要補充。哈爾濱工業大學在此方面做了不少探索性的實踐研究工作，以《21世紀的熱能動力》學生學術研討會活動為例，到目前為止已經成功舉辦十幾屆[9]，在各方的大力支持下，學院積極鼓勵所有學生向大會投稿，許多指導本科畢業設計教師都結合畢業設計指導自己的學生撰寫論文投稿，有的本科生班主任還親自指導低年級本科生撰寫科技論文。學院老師形容學生學術研討會為“科技論文撰寫的大課堂”，并且，這些論文都是依托實驗室資源誕生的，絕不是書本上照搬或憑空想像出來的：對于即將讀研的本科生來說，許多學生經過學術研討會的鍛煉，既對怎么參加更高層次的研討會心中有譜，也培養了他們從事科學研究的意識；對于，即將踏上工作崗位的本科生來說，對今后工作的論文撰寫也是一次很好的歷練。

1.4 基于科技競賽活動培養學生創新能力

為了適應日益發展的工業化對人才的需求，很多工科院校開始鼓勵支持大學生參加科技創新活動并擴展專業視野，從而達到建設創新型校園和培育創新型人才的目的。如文獻10，以機器人比賽為實踐教學載體，通過舉辦參加各種機器人比賽激發學習興趣，加深對專業知識的理解，充分挖掘學生的創新意識[10]；文獻11以數學建模競賽活動為有效載體，通過優化人才培養方案，健全學科競賽運行機制、加強創新教育基地建設等有效手段，培養學生的實踐創新能力[11]；文獻12中指出：節能汽車競賽是培養高素質大學生和開發人才智力資源的課外科技活動，有利于培養和發展大學生的創造、應變能力和拼搏精神[12]。在教育部與哈爾濱工業大學共同支持和指導下，能源學院代表學校與高等學校能源動力學科教學指導委員會共同承辦了“第四屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽”。為了積極響應和貫徹執行國家“節能減排”的戰略性發展號召和政策，我們應做好全面宣傳和全方位指導作用，積極組織和引導學生參加。并且，本次大會在培養優秀青年大學生上起到了重要作用，培養和提高了學生的綜合創新能力。

2 基于科技競賽活動培養學生綜合創新能力的實踐研究

2.1 本次“節能減排”科技競賽活動概述

2011年在哈工大承辦的節能減排大賽共有包括院士、高校領導、知名學者等在內的來自全國各地的專家160名參與指導點評工作，其中120名專家教授積極參與初期網評，60名專家親臨現場參與評審工作。哈工大副校長周玉院士、中國工程院院士岑可法、中國科學院院士陶文銓、中國工程院院士秦裕琨、競賽委員會副主任張欣欣教授、南京航空航天大學副校長宣益民教授、江蘇科技大學副校長姚壽廣教授等。以上學者都是能源動力類學科的知名專家，在專家會評階段和決賽評審階段均來到學校參與評審和指導工作。在決賽最終的答辯環節和現場展示環節，參加本次競賽的同學都有機會與專家近距離接觸交流，得到專業領域內眾多專家指導。因此，通過此次科技競賽活動，不僅在專業方向上拓展開闊了大學生的視野，而且還對培養大學生自身創新能力和建設大學生創新型集體的也具有極大作用；此外，在此活動中還突出了部分大學生的先進帶頭作用，培養了一大批成績突出，德才兼備，具有創新意識的高素質青年人才。

2.2 通過競賽活動培養學生的創新能力和建設創新型集體的意識

節能減排大賽可以培養學生個人的創新力，使大學生能夠在學校、社會以及人生的廣闊舞臺上，充分發揮個人能力和聰明才智。而且，此次大賽是將培養創新型集體作為重要宗旨，使每一支參賽隊伍都需要同學間的相互合作發揮團隊作用，實現知識、理論和實踐三方面的創新突破，完成一流的科技或實踐作品。培養創新型集體不僅要求學生自身能夠自主學習，具備進行專業技術的應用和開發的能力；同時，加強對學生間的合作要求，充分調動集體中每一位學生的主動性和創造性，集思廣益，達到共同進步和發展。因此，大賽所設置的各個環節均強調團隊合作，以團隊形式參賽有利于增強學生間的相互認識，培養團隊集體協作意識，團隊活動充分調動學生發揮個人知識，積極展現個人的能力，讓同學們意識到，只有在團隊合作中才能將個人知識和作用最大化，實現目標，從而增強了今后在集體生活和學習中協作意識，以及實現個人正確的價值觀和人生觀。團隊合作可以潛移默化實現個人教育，引導學生建立正確的價值觀和人生觀，團隊精神作為大學生教育中重要的培養方面，培養學生滿足社會對人才的需求，而以團隊參加比賽正是培養學生合作精神的十分有效的途徑。

2.3 通過競賽活動培養大學生的先進帶頭作用

學生黨員是黨的未來和希望，所以在學生培養過程中應該給一些優秀的青年學生黨員提供展現先進性的平臺，繼承和發揚“先進性”這一優良傳統，吸引優秀學生人才。這樣就能夠保證大學生黨員在保持先進性的同時，發揮自身先進作用，展現自己的能力，積極引導好周圍同學。以本次大賽中能源學院的獲獎隊伍為例，獲獎隊伍中的學生黨員大多是隊伍的中堅力量和科研主力，其中特等獎、一等獎和二等獎的隊伍中，負責同學均是黨員。這說明了學生黨員的運用專業知識的能力，更是黨員先進性和創新精神的重要體現。通過優秀學生黨員的影響，將有更多的優秀學生加入到黨組織，也會有更多優秀黨員發揮自己先進帶頭作用。

3 結語

作為國家掌握科學技術的新生力量的大學生，在長期而艱巨的全球性話題“節能減排”工作上起著尤為重要的作用。通過“節能減排”科技競賽活動，不僅在大學生中宣傳了節能減排的重要意義，而且對推動國家節能減排建設、實現可持續發展具有積極的意義；更是為大學生拓展專業視野，建設創新型集體，培養先進帶頭作用提供了交流和展示平臺。希望本文能夠為能源動力類專業以及其他工科專業的學生綜合創新能力提升和培養具有一定的借鑒作用。

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