第二課堂提升民族高校大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的探索

侯建華， 陳 錕， 吳嶺清， 吳 嘉

(中南民族大學(xué)電子信息工程學(xué)院，武漢430074)

0 引言

在國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略下，民族地區(qū)大力推進工業(yè)化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和城鎮(zhèn)化建設(shè)，需要大量的電子信息類專業(yè)人才，對應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需求顯得尤為迫切;我校少數(shù)民族學(xué)生比例約60%，受生源地制約，學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識相對薄弱、且存在較大差異性。因此，學(xué)生起點較低且差異性較大的客觀實際與大面積成才的要求，就成為民族高校人才培養(yǎng)普遍面臨的一個現(xiàn)實矛盾，破解此矛盾的關(guān)鍵之一是加強學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

第二課堂是在正常教學(xué)計劃規(guī)定的課程之外，在學(xué)校支持和教師的引導(dǎo)下，通過有組織的課外集體活動，對受教育對象施加影響的教學(xué)活動［1］。第二課堂以其內(nèi)容新穎、形式靈活、實踐性強、突出學(xué)生個性化發(fā)展等特點，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐素質(zhì)上具有獨特的優(yōu)勢［2］。

國內(nèi)高校針對第二課堂的功能、定位和設(shè)計理念開展了大量的探索與實踐［3-7］，然而從總體上看，高校第二課堂還存在諸多不足之處，表現(xiàn)在:第二課堂作用挖掘不夠深入、其體系構(gòu)建不夠完善、其培養(yǎng)模式尚未貫通［8］，第二課堂本應(yīng)承載的功能被弱化［9-10］。隱藏在上述問題背后的具體原因如下:①缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的定位與設(shè)計;②學(xué)科競賽中重獎牌、輕普及;③校企合作難以深入;④外延未有效拓展，造成第二課堂邊緣化等。

我校電子信息工程學(xué)院一貫注重大學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)，先后建有國家特色專業(yè)點、湖北省專業(yè)綜合改革試點、湖北省戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃等優(yōu)勢專業(yè)。針對上述問題，在借鑒國內(nèi)高校電子信息類專業(yè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上［11-15］，系統(tǒng)構(gòu)建了較完善的第二課堂實踐創(chuàng)新素質(zhì)育化(教育加轉(zhuǎn)化)體系，主要內(nèi)容包括:①重新定位和設(shè)計第二課堂框架;②打造“四位一體”第二課堂創(chuàng)新實踐平臺;③建立運行與保障機制;④外延拓展。通過8年實踐，實現(xiàn)了第二課堂的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 基于素質(zhì)育化理念設(shè)計第二課堂框架

傳統(tǒng)意義上，第二課堂通常被認為是第一課堂的延伸和補充，因此對第二課堂的認識局限在第一課堂框架下，未能從整體育人體系的視角設(shè)計第二課堂［8］。

從人才培養(yǎng)全局考量，將第二課堂定位在與第一課堂平行的實踐創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)主戰(zhàn)場，依據(jù)教育理論視域下的素質(zhì)育化理念［9］，提出了一種新的第二課堂框架:①堅持教育方法的浸入性與引導(dǎo)性、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自覺轉(zhuǎn)化的主體性原則;②以普惠、漸進、多元、全程為特征，著力打造和完善第二課堂內(nèi)涵體系;③探索可持續(xù)發(fā)展的運行與保障機制;④拓展第二課堂疆域，為第一課堂教學(xué)改革提供動力。

實踐證明，這種頂層構(gòu)建思路突出和強化了第二課堂所承載的素質(zhì)培育功能，符合學(xué)生認知規(guī)律和個性化發(fā)展需求，貫穿了人才培養(yǎng)全過程，對提高學(xué)生實踐創(chuàng)新素質(zhì)起到了關(guān)鍵作用。

2 打造“四位一體”第二課堂創(chuàng)新實踐平臺

創(chuàng)新實踐平臺是第二課堂建設(shè)的主要內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神為核心，構(gòu)建了融“創(chuàng)新普及、學(xué)科競賽、科創(chuàng)實踐、校企聯(lián)合”為一體的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系，四大平臺各有主旨、相互交融，有效解決了困擾第二課堂的若干難題。

2.1 創(chuàng)新普及

成立了學(xué)院大學(xué)生電子設(shè)計協(xié)會、負責(zé)組織對大一新生開展大規(guī)模系列培訓(xùn)活動。從入學(xué)第1年10月到次年9月，主要活動內(nèi)容見表1。

表1 大一新生第二課堂主要活動內(nèi)容

上述活動內(nèi)容豐富、循序漸進、趣味而富有挑戰(zhàn);自2009年底實施以來，實現(xiàn)了全年不中斷、常態(tài)化，參加人次為新生總數(shù)的1.8倍，充分彰顯了第二課堂的普惠性，為大面積成才奠定了堅實基礎(chǔ)。

2.2 學(xué)科競賽

在創(chuàng)新普及的基礎(chǔ)上，以大學(xué)生電子設(shè)計競賽、飛思卡爾智能車競賽為龍頭，選拔優(yōu)秀學(xué)生組隊，常年開展有針對性的強化培訓(xùn)，以此進一步提高學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。在培養(yǎng)方案中新設(shè)置了4門電賽培訓(xùn)課程，同時實施開放式的自主學(xué)習(xí)、自由探索與學(xué)生自我管理模式。在學(xué)院大力支持、指導(dǎo)教師無私奉獻、學(xué)生勤奮努力下，我院取得了優(yōu)異的成績，一大批拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出。在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中共84支隊獲獎，其中國家一等獎4項、國家二等獎4項;在全國大學(xué)生智能汽車競賽中共21支隊獲獎，其中國家一等獎4項、二等獎3項。

2.3 科創(chuàng)實踐

以多個科研實驗室為依托，建立開放式科創(chuàng)實踐平臺，以課外科技創(chuàng)新、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃、畢業(yè)論文(設(shè)計)、以及各類學(xué)科競賽活動為載體開展活動，吸納優(yōu)秀本科生進科研實驗室，取得了豐碩成果，學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神得到了極大的鍛煉。例如:近5年實施各級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃143項;激光光譜實驗室學(xué)生指導(dǎo)的創(chuàng)業(yè)團隊在“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃競賽中先后獲湖北省金獎、全國銀獎;智能光通信技術(shù)實驗室學(xué)生團隊獲湖北省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎;近3年，學(xué)院另外兩個實驗室聯(lián)合開辟新的競賽項目，在“藍橋杯”全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽中有100余人獲國家和省級獎項等。

2.4 校企聯(lián)合

校企合作辦學(xué)歷來是專業(yè)建設(shè)中的難點，企業(yè)由于效益、安全等諸多因素的考慮，學(xué)校則由于投入、溝通等方面存在的問題，校企合作往往浮于表面，易造成校企雙方兩張皮、重形式、輕實效，離互動介入，相互交融，深度合作還有很大的距離。通過轉(zhuǎn)變工作思路，提出“以學(xué)生為本、注重實效、多模式并存”的改革舉措，在課程開發(fā)、學(xué)分置換、頂崗實習(xí)、專業(yè)實訓(xùn)、開展職業(yè)訓(xùn)練營等方面開展合作，多維度打造校外工程實踐體系，滿足學(xué)生個性化需求。

(1)2013年與甲骨文公司合作，新開設(shè)了“Java程序設(shè)計”“Android程序開發(fā)”“數(shù)據(jù)庫(Oracle)”“Linux操作系統(tǒng)”等4門課程，甲骨文公司負責(zé)師資培訓(xùn)、為學(xué)生提供實習(xí)崗位。

(2)2014年與北京文思海輝集團簽訂培訓(xùn)協(xié)議，連續(xù)3年組織大規(guī)模招聘宣講會，經(jīng)過筆試、面試，錄取的學(xué)生先到無錫參加為期1個月的封閉培訓(xùn)，然后全部到該公司的項目組參加帶薪頂崗實習(xí)，實現(xiàn)了訂單式培養(yǎng)。

(3)2016年起與武漢光庭技術(shù)有限公司合作，改革傳統(tǒng)的專業(yè)實習(xí)方式，打破專業(yè)界限，舉辦為期3周的技術(shù)培訓(xùn)，內(nèi)容分Java和C語言兩個方向，且與隨后的公司頂崗實習(xí)無縫對接，學(xué)生依據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)和興趣自愿報名。連續(xù)2年每年均有180人參加。同時，從“雙師型”教師隊伍建設(shè)出發(fā)，學(xué)院派出3名專業(yè)教師全程參加，學(xué)習(xí)企業(yè)工程師的培訓(xùn)方法與手段。

(4)為保障實習(xí)效果、提高學(xué)生積極性，與多家公司共同開發(fā)了多門校企合作學(xué)分置換課程、制定了教學(xué)大綱;已經(jīng)添加到專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程包括:數(shù)據(jù)模型設(shè)計、商業(yè)智能軟件開發(fā)、ETL算法設(shè)計、軟件質(zhì)量與測試。

(5)從2014年起，先后邀請華為、武漢光庭、武漢正維電子、湖北中智、凹凸科技等知名企業(yè)高管和工程師，連續(xù)3年開展大學(xué)生職業(yè)訓(xùn)練營活動，圍繞硬件開發(fā)、軟件研發(fā)、產(chǎn)品測試、產(chǎn)品銷售等4個崗位開展封閉式職業(yè)訓(xùn)練，對規(guī)劃職業(yè)發(fā)展路徑、提高本科生就業(yè)能力起到了很好的作用。

通過上述努力與改革，建立了形式多樣、內(nèi)容深入的校企聯(lián)合辦學(xué)新格局，為學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)提供了優(yōu)質(zhì)校外資源，將校企聯(lián)合真正落在了實處。

3 建立與完善第二課堂運行與保障機制

新的第二課堂體系非常耗費資源，包括師資、場地、儀器設(shè)備、元器件消耗、經(jīng)費、及人員管理等，必須建立相應(yīng)的運行與保障機制，才能保證其健康可持續(xù)發(fā)展。我院采取了如下措施，收到了很好成效。

(1)全院統(tǒng)一認識，將第二課堂視為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，要舍得花大力氣。主要領(lǐng)導(dǎo)高度重視，分管領(lǐng)導(dǎo)切實深入其中，每學(xué)期召開專題工作會議，討論工作方案、現(xiàn)場解決具體困難。學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)真抓實干，是該工作能夠不斷發(fā)展的前提和保障。

(2)學(xué)院制定了一系列政策鼓勵教師深度參與，在各類教改項目申報、教師外出培訓(xùn)與交流、科研實驗室用房、績效酬金、定編定崗、評優(yōu)評先等方面旗幟鮮明的予以傾斜;此外，學(xué)院規(guī)定新進年輕博士在正常的教學(xué)科研工作外，必須從事與創(chuàng)新人才培養(yǎng)有關(guān)的工作。

(3)加強創(chuàng)新實驗室建設(shè)。創(chuàng)新實驗室是第二課堂活動的主要場所，隨著學(xué)生人數(shù)的急劇增加，不斷擴大實驗室面積，同時爭取專項經(jīng)費擴充規(guī)模，近5年累計新增投入近百萬元增加設(shè)備臺套數(shù);創(chuàng)新實驗室安裝了門禁、實行全天候開放，每年開放天數(shù)達到330天以上。此外，對于大規(guī)模普及培訓(xùn)，則主要利用學(xué)校實驗中心的公共實驗室，在節(jié)假日、寒暑假進行。上述措施有效緩解了實驗場地的不足。

(4)通過申報各級質(zhì)量工程、本科教學(xué)工程項目籌集經(jīng)費，從2009年至今，學(xué)院先后獲批國家特色專業(yè)建設(shè)點，兩個專業(yè)獲湖北省專業(yè)綜合改革試點，一個專業(yè)獲批湖北省戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃，兩次獲批湖北省實驗教學(xué)示范中心等。利用學(xué)校為立項項目提供的配套建設(shè)經(jīng)費，年均經(jīng)費在30萬元以上。在經(jīng)費使用上采取集中管理、統(tǒng)一使用的模式，為第二課堂提供了充裕的資金，有力保證了各項工作的順利開展。

(5)針對第二課堂活動規(guī)模大、時間跨度長所帶來的組織管理難問題，成立了學(xué)院大學(xué)生電子設(shè)計協(xié)會，該協(xié)會由熱愛大學(xué)生創(chuàng)新活動、創(chuàng)新素質(zhì)較強、有一定組織管理能力的學(xué)生組成，全面負責(zé)創(chuàng)新普及平臺各項活動的組織與管理，同時還配合老師擔任培訓(xùn)指導(dǎo)、作品測試等工作。協(xié)會成立已8年來，出色地完成了各項任務(wù)，同時還鍛煉了學(xué)生的組織管理才能和團隊協(xié)作精神，目前已成為學(xué)院一張亮麗的名片。

4 第二課堂外延拓展

相對第一課堂，傳統(tǒng)的第二課堂活動具有“體制外”屬性，沒有與第一課堂形成合力，其外延沒有得到有效拓展，易被邊緣化。解決此問題的關(guān)鍵是積極拓展第二課堂疆域［2，10，16］。以“賽教融合、科教融合、產(chǎn)教融合”為理念，將第二課堂元素融入到專業(yè)培養(yǎng)方案，從特色課程群建設(shè)、實踐教學(xué)改革、教學(xué)模式多樣化等入手，扎實推進教學(xué)改革，形成與第一課堂良性互動、協(xié)調(diào)發(fā)展的態(tài)勢。

(1)特色課程群建設(shè)。新建了由4門課程組成的電子設(shè)計競賽培訓(xùn)課程群:電子線路設(shè)計、電源技術(shù)、微控制器系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，以及“走進神奇的電子世界”精品視頻公開課。與合作企業(yè)共同開發(fā)了校企合作課程群，包括Java程序設(shè)計、Android程序開發(fā)、數(shù)據(jù)庫(Oracle)、Linux操作系統(tǒng)4門課程。

(2)促進實踐教學(xué)改革。電子設(shè)計競賽賽題反映了當下電子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢和熱點，也讓我們認識到現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容與方式的不足，進而加以改革。例如:①2014年我院對數(shù)字電路課程實施改革，摒棄使用了30多年、基于非可編程邏輯電路的實驗教學(xué)內(nèi)容，與現(xiàn)代電子技術(shù)中的EDA技術(shù)結(jié)合，采用基于可編程FPGA設(shè)計的實驗?zāi)Ｊ健＂谟布n程設(shè)計是我院所有專業(yè)必修課程，已經(jīng)實施了近20年，但存在部分選題內(nèi)容老化、設(shè)計工作量偏輕等問題。根據(jù)電賽培訓(xùn)經(jīng)驗，按照模塊化、課程設(shè)計化的方向?qū)嵤└倪M:從電賽培訓(xùn)內(nèi)容中遴選出一部分選題;借鑒電賽設(shè)計報告形式，采用新的“課程設(shè)計任務(wù)書”模板、“測試記錄與評分表”，考評指標分為基本指標和擴展指標，只有完成了擴展指標才有資格評優(yōu)等。③ 電賽中目前普遍采用32位單片機，在保留傳統(tǒng)的8位單片機課程同時，新開設(shè)了先進的32位單片機課程32位嵌入式微控制器及應(yīng)用;新建了配套的專業(yè)實驗室，由學(xué)院教師主編的教材近期將由人民郵電出版社出版。

(3)教學(xué)模式的多樣化。在開展第二課堂活動過程中，指導(dǎo)教師們因材施教，積極探索針對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學(xué)方法與手段，形成了多種頗具特色的教學(xué)模式，例如:項目驅(qū)動下的團隊浸潤式復(fù)合型技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、基于實驗、實戰(zhàn)、實效特征和多層次大融合的軟件創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、文理融合的工作室模式等。這些來自于第二課堂的教學(xué)實踐，分別獲批3項湖北省教學(xué)改革立項和多個校級教改立項，有力推進了教學(xué)模式與方法的改革。

5 特色與成效

5.1 特 色

(1)探索了一種新的第二課堂框架。提出以素質(zhì)育化為理念，構(gòu)建具有“普惠、漸進、多元、全程”特征的第二課堂體系:即學(xué)生參與的普遍性、由學(xué)院競賽過渡到高水平學(xué)科競賽、形式豐富的多層次科技創(chuàng)新活動、大學(xué)4年全程覆蓋。該模式突出和強化了第二課堂所承載的素質(zhì)培育功能，貫穿人才培養(yǎng)全過程，對提高學(xué)生實踐創(chuàng)新素質(zhì)起到了關(guān)鍵作用。

(2)打造了融創(chuàng)新普及、學(xué)科競賽、科創(chuàng)實踐、校企聯(lián)合“四位一體”創(chuàng)新實踐平臺，有效破解了長期困擾第二課堂的若干難題:①創(chuàng)新競賽中普惠性與精英培養(yǎng)的矛盾。提出在創(chuàng)新競賽中將群眾性普及與高水平學(xué)科競賽相結(jié)合的新思路;創(chuàng)新普及為學(xué)科競賽提供人才儲備與選拔，學(xué)科競賽則吸引更多新生明確目標、參與創(chuàng)新普及活動;兩者相互促進協(xié)調(diào)發(fā)展。②科研資源向教學(xué)轉(zhuǎn)化難。作為創(chuàng)新普及、學(xué)科競賽的延伸，依托科研實驗室，建立開放式科創(chuàng)實踐平臺，以各類課外科技創(chuàng)新、科研實踐為載體，豐富和深化第二課堂內(nèi)容，彰顯了素質(zhì)育化體系的多元化、全程性特征。③校企合作難。提出“以學(xué)生為本、注重實效、多模式并存”的改革舉措，多維度打造校外工程實踐體系，滿足了學(xué)生個性化需求，為學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)提供優(yōu)質(zhì)校外資源，將校企聯(lián)合真正落在實處。

(3)探索與建立了第二課堂運行與保障機制，保證其健康可持續(xù)發(fā)展。

(4)外延拓展。將第二課堂元素融入到第一課堂教學(xué)，從多方面入手推進實踐教學(xué)改革，有效拓展第二課堂疆域，形成了與第一課堂良性互動、協(xié)調(diào)發(fā)展的態(tài)勢。

5.2 成 效

(1)學(xué)生受益面廣。本項目以電信學(xué)院3個專業(yè)本科生為載體，自2009年底啟動，連續(xù)8年對新生開展系列培訓(xùn)、校內(nèi)競賽，參與新生比例達到80%;第二課堂學(xué)生總體受益面超過90%。

(2)學(xué)科競賽人才輩出。自2009年以來，我院在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中共84支隊獲各類獎項84項;在全國大學(xué)生智能汽車競賽中共21支隊獲各類獎項21項。在上述兩個高水平學(xué)科競賽中，我院參賽隊伍之眾、獲獎質(zhì)量與人數(shù)之高，始終位居全國民族高校前列，為民族高校大學(xué)生創(chuàng)新競賽和高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索出了一條特色之路。

(3)科創(chuàng)實踐氛圍濃厚。近5年實施各級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃143項，學(xué)生發(fā)表論文9篇、申請專利36件、獲湖北省優(yōu)秀學(xué)士論文36篇;在“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃等其他學(xué)科競賽中，有200余人獲國家和省級獎勵。例如安倩同學(xué)從大二進入科研實驗室，2016年以第一作者在《光學(xué)學(xué)報》發(fā)表學(xué)術(shù)論文。

(4)教學(xué)改革成效顯著。依托第二課堂，新建兩個特色課程群，教師承擔完成各級教改項目29項、發(fā)表教研論文48篇，其中20余篇在國內(nèi)有影響力的實驗教學(xué)期刊上發(fā)表，產(chǎn)生了一定的影響。

(5)示范輻射作用。作為我院辦學(xué)特色，第二課堂體系在全國民族院校同行中引起了廣泛關(guān)注;由于在電賽中的優(yōu)異成績，應(yīng)湖北省電賽組委會邀請，我院多次在湖北省電子競賽與實踐教學(xué)研討會上做經(jīng)驗交流。

多年來，學(xué)院畢業(yè)生就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量始終位居全校前列。在2017年湖北省第八屆教學(xué)成果獎評選中，依托第二課堂，構(gòu)建“四位一體”實踐創(chuàng)新素質(zhì)育化體系、面向民族院校電子信息類專業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的團隊“浸潤”模式探索與實踐分別榮獲湖北省二等獎和三等獎。

6 結(jié)語

我院長期堅持第二課堂活動，深深體會到其特點是:難在堅持、貴在奉獻、重在創(chuàng)新。能夠8年如一日堅持下來，靠的是學(xué)院辦學(xué)理念和智慧，更離不開廣大教師的敬業(yè)育人精神和學(xué)生的奮力拼搏。例如電賽和智能汽車教練團隊，他們甘于奉獻、勇于創(chuàng)新、技術(shù)精湛，長期堅持在大學(xué)生科技創(chuàng)新與競賽第一線，即使在強手林立的湖北高校中也占據(jù)有一席之地;一般人難以想象的是，每年的節(jié)假日、寒暑假，就是他們最忙、壓力最大的時候。

古人云:紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。這種既有廣度、又有深度、全程覆蓋的第二課堂體系，就像無聲的小雨靜靜滋潤著禾苗，對全面提升民族高校大學(xué)生創(chuàng)新實踐素質(zhì)具有潛移默化的重要作用。