以大學生科技競賽為牽引的創新實驗班建設

賈 棋,王 祎,許真珍,田琳琳,徐秀娟

(大連理工大學軟件學院,大連 116621)

以大學生科技競賽為牽引的創新實驗班建設

賈 棋,王 祎,許真珍,田琳琳,徐秀娟

(大連理工大學軟件學院,大連 116621)

科技競賽能夠引領學生在實踐中領悟科學原理,收獲科技成果和實訓經驗,真正地做到學以致用,在大學生人才培養中占有重要地位。為更好地培養創新型軟件人才,該文探索了以大學生科技競賽為牽引的創新實驗班建設方法,通過對創新實驗班的教學模式設計,個性化創新實踐課程體系的建設以及基礎創新團隊的建設等方面的研究,開展了以創新實驗班為依托的多種創新型人才培養活動,完成了移動互聯網創新實踐班和數模創新實踐班的建設,以及多個創新團隊的組建,與騰訊等國內知名軟件公司建立合作,在多項省市級比賽、論文發表、專利申請等方面取得優異成績。

科技競賽;創新實驗班;全新教學模式;個性化創新課程體系;創新團隊

為探索創新人才培養的改革,高校開展了創新實驗班[3]的建設,實行啟發式教育,特色化培養與管理,嘗試對創新人才的新型培養途徑[4]。但受到獨立測評等因素的影響,對實驗班的管理缺乏系統性,并且缺乏對創新思維的引領。鑒于此,本文以大學生科技競賽為牽引的創新實驗班建設進行研究,設計新的創新實驗班教學模式,建立個性化創新實踐課程體系,組建創新團隊,打造創新型軟件人才培養的全新模式。

1 研究內容

1.1 基于大類基礎教育與專業教育相結合的創新實驗班的教學模式設計

基于大類基礎教育、寬口徑專業教育與個性化培養相結合的教學模式是指在基礎教育的理念下,鞏固綜合知識基礎,實施寬口徑專業教育的培養,實際上就是拓寬學生的知識層面。拓寬專業基礎要協調好知識的廣度和深度,解決學生知識面狹窄的問題。基于大類基礎教育與專業教育相結合的創新實踐班的教學模式體現在以下幾個方面:

(1)突出“以人為本”、個性化發展的需要。按大類招生、允許學生自由選擇專業以及個性化培養的彈性學分制取代按專業招生和按專業培養的傳統模式。同時,在教學資源許可的情況下,個別大類實驗班學生可自由選擇專業以及課程,在最大限度上給予學生以自主權和自由選擇的空間[5-6]。以探究式的教學模式將知識的傳授和再現與知識的探究和發現有機結合,發揮學生的主體地位,突出了知識、能力、素質的統一,有利于培養學生的思維能力、創新意識和合作精神。

(2)多樣化培養方式。實驗班的培養方式以課程教學為主,同時,結合各大類實驗班的學科特點,突出以學生為主體的教學模式,開展各種學科競賽、技能競賽、學生交流項目與實踐活動等,讓學生更多地參與到實踐活動中,理論與實踐相結合,使培養方式更加靈活化、人性化,突出創新人才的培養特點。

(3)學生自主選擇。逐步擴大學生在專業和課程等方面的自主選擇權,實行彈性學制。一些實驗班,在各個專業教學計劃框架內開展由導師指導學生進行自由選課,實行學生完成公共基礎課、通選課及所選專業的教學計劃設置的科目,并嘗試打破傳統的學制陳規,尋求彈性化學制的發展道路,以期適應實驗班的人才培養特點。

(4)課程體系。主要是以基礎課程、專業課程結合個性化的培養。根據實驗班的人才培養特點,大類基礎教育課程主要體現在數學、外語、計算機等公共基礎課程上,專業課程主要以各大類不同的學科模塊課程與專業核心課程組成,個性化培養主要通過各類選修課程,實踐活動注重學生的創新能力與綜合能力的培養[7-8]。

(5)科技競賽。學生在輔導教師的指引下,組隊參加科技競賽。在實踐中完成學習,在比賽中強化知識。以參加科技競賽為牽引的創新實踐班模式能實際鍛煉學生的動手能力,激發學生理論聯系實際和獨立的工作能力。

綜上所述,基于大類基礎教育與專業教育相結合的創新實驗班的教學模式如圖1所示。

圖1 基于大類基礎教育與專業教育相結合的創新實驗班的教學模式

這種教學模式可以在幫助學生完成必備基礎學科知識的同時,也加強了學生專業知識的強度與深度,為培養創新型人才奠定了基礎。

1.2 以大學生科技競賽為牽引的個性化創新實踐課程體系建設

為了培養學生的創新思維,需要一套健全的創新實踐課程體系。在大學生科技競賽的牽引下,針對學生個人的特點以及興趣愛好等個性化因素,建設一套完整的創新實踐課程體系。創新實踐課程體系的特點如下。

(1)突出科技競賽的重要性。重視大學生科技競賽在創新人才培養上的重要作用,將科技競賽作為整合創新實驗班課內外教學和個性化培養的重要內容。通過積極開展并參與各項科技競賽活動,讓實驗班學生的人才培養與科研實踐有機結合,進而培養學生的實際動手能力和自主創新能力,使其更符合社會、企業對人才的實際需要。在原有科技競賽的實踐和成功經驗的基礎上,鼓勵學生全方位、多級別地參與到各項科技競賽活動中,特別是國際大賽或國內高水平競賽。將科技競賽的開展與人才培養相結合,把大學生科技競賽納入到創新實踐課程體系中,充分發揮科技競賽的重要作用[9-10]。

(2)CDIO思想。CDIO代表構思(conceive)、設計(design)、實施(implement)和運作(operate),主要以產品從研發到運行的生命周期為載體,為學生提供實踐、理論課程之間有機知識關聯的教學情景、鼓勵學生以主動的方式學習工程學;在真實的工程情景中,向學生傳授工程專業的基礎理論知識,并通過構思、設計、實施和運作促進其動手能力的發展。CDIO是“做中學”和“基于項目的學習”的集中概括和抽象表達,以工程項目產品、生產流程和系統為題,從研發到運行的生命周期為載體讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。

綜上所述,創新實驗班課程體系結構如圖2所示。

圖2 創新實驗班課程體系結構圖

1.3 以科技競賽和人才培養為基礎的創新團隊建設

(1)高水平師資隊伍的建設。創新實驗班是實施拔尖人才和創新人才培養的基地,對教師隊伍的質和量都提出了更高的要求,因此,要進一步加強實驗班的教師隊伍建設,充分發揮教學名師和高水平教學團隊在實驗班教學中的引領和示范作用,以名師和高水平教師帶動整個教學團隊整體素質的提高。高水平的師資建設,不僅僅是依靠引進更多高學歷、高職稱的教師,重要的是教師要具有前瞻性、創新性的思想意識和高度,能夠將科學研究和教學很好地融合在一起,具有創造性的從事教學工作的能力。以高水平教師自身的創新精神、創新意識以及高水平的科研能力和前沿研究,潛移默化地感染學生,提高學生的科研創新能力,并成為學生的良師益友[11]。

(2)加強精英型創新團隊建設。引導創新實驗班學生組成創新團隊,開展豐富多彩的創新實踐活動。加強精英型創新團隊建設,以具有創新精神和創新實踐經驗的教師或高年級學生為引導,可以組建“博-碩-本(高年級一低年級)”的梯隊式創新團隊,以具備一定創新能力和科研能力的研究生或高年級本科學生帶隊,并指導一部分研究方向或研究興趣相同的實驗班學生組建創新團隊,帶動各項大學生科技競賽和創新實驗計劃的開展,進而提高科研訓練活動的頻率和實際效果。引導學生按照自己的學習興趣和實踐意愿自由組合申報創新團隊,并為這些學生優先提供實驗設備、科研經費,配備指導教師,以培養學生團隊合作、學科交叉的初步科研能力,提高學生的綜合素質。

(3)組建創新型社團。按照學科大類或學生的研究興趣設立各類創新型的學術社團,定期舉辦有專人組織和管理的豐富多彩的學術活動,如學術沙龍、社會實踐、科學考察等方面實踐活動,以啟發學生的創新思維和創新意識,提高他們創新實踐的積極性和學術水平。為低年級學生開展咨詢,幫助學生與教師在課外進行社交活動。以創新團隊和社團的建設促進各項創新實踐活動的開展,進而將創新意識和團隊合作的意識輻射到創新實驗班的各項學習活動中去[12]。

2 研究成果

目前已經初步完成了對基于大類基礎教育與專業教育相結合的創新實驗班的教學模式的探索,完成了個性化的創新實驗班教學模式的設計,并以數模和移動互聯網等創新實踐班為依托,建設起了以大學生科技競賽為牽引的個性化創新實踐課程體系,培養了學生的創新思維,提高了學生的創新能力,真正建設了一支以科技競賽人才培養為基礎的創新團隊。

2.1 創新實驗班的建設與發展

數模創新實驗班與移動互聯網創新實驗班先后建立,以各級別數模比賽和移動終端的應用開發大賽等為牽引,培養學生的創新思維,增強團隊合作能力,并通過與騰訊等國內知名軟件企業合作的方式,給學生提供從企業、工程的角度思考問題,發散思維的平臺。

創新實驗班的建立和發展,是基于大類基礎教育、寬口徑專業教育與個性化培養相結合的教學模式(見圖1)的體現,該教學模式的實現,在幫助學生完成必備基礎學科學習的同時,加強了學生專業知識的強度與深度,為培養創新型人才奠定了基礎。

以大學生科技競賽為牽引的個性化創新實踐課程體系(見圖2)是從學生實際出發,以學生自主選擇,發揮其個性化潛質和主觀能動性為主旨建設起來的課程體系。該體系突出了科技競賽的重要性,能夠實現人才培養和科研實踐的有機結合,充分發揮科技競賽的重要作用。

此外,該教學體系能夠在正式的工程情境中,讓學生主動實踐課程之間有機聯系的內容,這種學習工程的方式是CDIO思想的體現。

2.2 創新團隊建設

科技競賽能夠充分調動學生的主觀能動性,在科技競賽中,學生能夠將學到的知識運用到實際,是科研實踐的重要手段,也是知識領會的關鍵過程。以科技競賽人才培養為基礎的創新團隊的建設,是以創新實驗班為依托,通過科技競賽,培養學生的創新思維、創新能力,以及對知識的領會和運用能力,是提高學生綜合創新水平的具有前瞻性的團隊建設思路。

實際改革研究中,為加強精英型創新團隊的建設,組建了“博-碩-本”的梯隊式創新團隊,由具備一定創新能力和科研能力的研究生或高年級本科生,帶動各項大學生科技競賽和創新實驗計劃的開展,提高科研訓練活動的頻率和實際效果。

組建創新團隊能夠培養學生團隊合作、學科交叉的初步科研能力,提高學生的綜合素質,能夠啟發學生的創新思維和創新意識,提高其創新的積極性,進而有利于推動將創新意識和團隊合作意識輻射到創新實驗班的各項學習活動中,為創新團隊的培養方式樹立了典型。

3 結束語

創新實驗班和相關創新團隊的成功組建,為夯實基礎知識教育、積極開展科技競賽活動、努力培養學生參加科技創新活動的興趣和能力、搭建科技創新的新平臺提供了有力保障。與國內知名軟件公司建立合作關系,能夠讓學生從企業工程應用的角度思考問題,發散創新思維。創新實驗班的學生已經在多項省市級,甚至國家級科研競賽中取得優異成績,在學生論文發表和專利申請方面也頗有建樹,充分說明了通過以大學生創新競賽為引領的創新實踐班培養創新人才的教學模式是成功的,為今后創新型軟件人才的培養方式提供了寶貴經驗。

References)

[1]李樹琴,劉均梅,侯霞.基于科技競賽的創新人才培養模式研究與實踐[J].中國電力教育,2011(35):40-41.

[2]黃朝陽.“學科競賽與教學改革”互動的創新人才培養模式研究[J].教育教學論壇,2012(25):172-173.

[3]劉敬剛.淺談高校創新實驗班人才培養問題[J].青年文學家,2011 (11):92.

[4]劉春陽,諶叢,王磊.高校創新實驗班開放式管理模式研究與實踐[J].中國電力教育,2010(34):198-199.

[5]李雄鷹.我國重點大學創新人才培養實驗班的實踐與反思[J].研究生教育研究,2012(3):15-19.

[6]王紓.中美研究型大學本科課程教學的比較研究:以學生課程學習體驗為視角[J].外國教育研究,2012(4):111-119.

[7]史秋衡,郭建鵬.我國大學生學情狀態與影響機制的實證分析[J].教育研究,2012(2):109-121.

[8]楊宗仁.論人才培養模式及其嬗變[J].江蘇高教,2012(1):94-96.

[9]黨晶,吳松.以學生學習為基礎的教學質量調查研究:基于英、美、澳、中四國的比較研究[J].中國高等教育評估,2011(4):57-61.

[10]陸根書,潘嬌,邱捷.錢學森實驗班學生課程學習經歷調查分析[J].中國大學教學,2011(11):87-89.

[11]高曉明.拔尖創新人才概念考[J].中國高教研究,2011(10): 65-67.

[12]陳金江,李太平.中國大學本科精英學院運行模式研究:基于多案例的分析[J].高等教育研究,2011(9):102.

Innovation experiment class construction oriented by science and technology competition

Jia Qi,Wang Yi,Xu Zhenzhen,Tian Linlin,Xu Siujuan
(Software School,Dalian University of Technology,Dalian 116621,China)

Science and technology competition can lead the students to comprehend the scientific principle in practice,the harvest of scientific and technological achievements and training experience,and really learn in order to practice,which plays an important role in the cultivation of talents in college students.In order to better cultivate the innovative software talents,this paper explores the method of innovation experimental class construction traction to technology contest for college students.Through the design of teaching mode innovation of the experimental class,and study on the practice course system construction and innovation of personalized based innovation team construction,this paper carries out a variety of activities for traing innovative talents with innovation experiment class,completes the construction of mobile Internet innovation practice class and number mode innovation practice class,and the setting up of a plurality of innovation team, and establishes the cooperation with Tencent and other well-known software companies.In a number of provincial and municipal games,published papers,and patent applications,the excellent results have been obtained.

technological competition;innovation experiment class;new teaching mode;personalized curriculum system of innovation;innovation team由于受社會、家庭等諸多因素的影響,我國高等教育中的創新能力培養現狀令人堪憂[1]。雖然各高校都在積極宣傳創新精神的重要性,但卻很難形成活躍的創新氛圍。大學科技競賽整合了課內外實踐教育教學的重要環節,是培養創新人才的有效載體,對提高大學生創新思維、團隊合作精神、動手和解決實際問題能力具有重要作用[2]。創新思維突出的學生,能夠通過自己發散的思維和不懈的努力取得一定的創新成績,但難以帶動更多學生創新意識的提升和創新精神的培養。以科技競賽引領創新人才培養需要研究新的培養方式。

G642.0

A

1002-4956(2015)4-0029-04

2014-09-22修改日期：2014-01-27

賈棋(1983—),女,吉林遼源,博士,講師,主要研究方向為計算機視覺,圖像處理

E-mail:jiaqi7166＠gmail.com

徐秀娟(1978—),女,吉林吉林,講師,博士,主要研究方向為數據挖掘、推薦算法、智慧交通.

E-mail:xjxu＠dlut.edu.cn