(無錫太湖學院,江蘇無錫 214064)
無錫太湖學院作為一所應用型民辦本科高校,堅持“本科水平,一專多能”的人才培養理念,堅持“應用型、地方性、特色化”的辦學定位,培養符合社會要求的應用型人才。但一般的課堂理論教學難以使學生的綜合素質得到快速提升,離創新型應用人才有一定的差距。科技競賽是培養大學生科技創新能力的重要手段,是提高大學生綜合素質的重要組成部分[1]。高校教師尤其是青年教師具有一定的科研基礎,在課堂之外缺少教學理論與實踐的轉化空間[2]。將學校、教師和學生三者統一結合,形成學生能力提高,教師科研提升,學校達成人才培養目標的三贏局面,正是基于此,本文提出以科研項目驅動的科技競賽在應用型民辦本科高校中的應用,并進行了實踐。結果表明:該舉措有一定的價值,值得應用推廣。
發展科技競賽對應用型民辦本科學校而言,有助于提高整體教學質量,擴大學校知名度和社會影響力。要在大學生科技創新競賽活動中取得好成績,首先學生必須掌握良好的理論基礎知識,并具有一定的實踐經驗。從實踐來看,高校學生參加創新科技競賽都要經過層層選拔,學校相對會選擇理論知識扎實、實踐經驗豐富的學生參賽[3]。因此,會要求教師在平時的工作中強化理論教學和操作實踐的融合,以提升教學效果。同時,開展大學生科技創新競賽活動有利于培育健康的、積極進取的大學校園文化[4],形成師生之間、學生之間的相互啟發促進和良性競爭的優良學風。
當前,學生的學習主動性較高,對課堂中的理論知識的領悟能力比較好,接受度也較高,但涉及綜合應用時出現實踐動手能力相對薄弱的問題。通過參加各類科技競賽活動,可以激發他們的發散思維,增強他們的學習興趣,往往事半功倍。將科技比賽融入學生的理論學習中,可以激發學生無限的創造力和想象力,理論結合實踐會促使學生的學習積極性有所提高,學生通過競賽不僅收獲了知識,而且鍛煉了能力,可以取得較好的學習成果。
對教師而言,帶隊參加大學生科技競賽可以激發他們工作的熱情,擴大視野,不斷補充新知識來適應教學的需要,同時融洽師生關系。此外,教師在組織參加大學生科技創新競賽時,有更多的機會與學生進行溝通和交流[5]。教師在進行指導的過程中,可以與團隊學生展開頭腦風暴等活動,提升思維空間,促進技術創新,將可行的技術方案融入項目中,提升項目中技術的可行性和實用性。
基于教師科研項目的科技競賽培養,可從三個層面展開提升。分別是學校的科技競賽體系建設、學院的科技競賽體系管理和師生的自我綜合能力提升三個方面[6]。提出對學生“一專多能”培養的模式,全面促進其綜合應用能力的提升,形成以學校牽頭、學院搭臺和師生共舞的“三位一體”的科技競賽管理體系。首先是學校層面,學校制定合理的科技競賽體系,營造良好的學習氛圍;其次是學院層面,積極落實科技競賽政策和制度,完善師生參加科技競賽的激勵措施;最后是學生和教師的互動,教師根據科研項目的特點要求去匹配學生的學科及專長,因時制宜,積極參與“教師科研—科技創新—學生競賽”體系建設。
首先以學院教師科研項目為背景,選擇合適的項目課題初步組建培訓團隊,每個團隊由兩至三名教師負責,團隊負責教師將團隊學員要求列出,統計到學院層面,創建學生競賽團隊。
1.組建團隊。在每學期初從學校和學院層面發動學生報名參與科研項目的競賽培訓,學院將教師可用于培養學生的科研項目簡介發布學院信息網站,或以海報的形式展示在院部,以便學生掌握信息。后期收到學生報名申請后,學院教師根據學生學習情況和興趣,組織面試選拔項目隊伍。本團隊初期選拔了10人的學生團隊,其中大一到大三分布式建立團隊梯隊,以便于后期團隊迭代更新,補充隊員。
2.學習培訓。組織課余時間的自學和共同學習,每周學習分享。每兩周布置一個技術點交流學習,包括查閱文獻、翻譯資料、數據分析等。讓學生在濃厚的科研氛圍中逐步提升科研素養和科研能力。再每兩周安排一次實驗室操作指導,包括儀器的使用、電路板的繪制和測試等。每周固定時間進行一次學習分享會,匯報當期的學習總結、未來的學習計劃等,同時引導學生可以將掌握的知識分享出來,使團隊的學習得到事半功倍的效果。在此過程中,團隊設置了淘汰制,同時不斷積極的引導其他學有余力的同學給團隊注入新鮮血液。
3.實驗訓練。利用學校工科中心開放實驗室項目增加學生參與科研項目研究的機會。其中低年級學生中開展數模電混合應用電路設計及單片機實踐與開發等開放實驗室項目,可讓學生設計往屆部分科技競賽的開放課題,給予一定指導,測試學生的綜合應用能力,激發他們的學習熱情。高年級學生根據科研項目的技術點,進行項目設備參數的調試,以驗證系統思路的正確。
4.比賽規劃。根據每年各項大賽的比賽內容,規劃參賽選題,將平時的實踐運用到實戰。每年科技競賽時間相對固定,在參賽通知發出前,提前2到3個月制定參賽計劃表,根據競賽主題和要求收集整理相關的技術資料。競賽團隊的選取要注意分工協作,除了對競賽中實驗操作較為了解的技術型隊員以外,在競賽重要的答辯環節需要思維敏捷且有感染力的發言型隊員;同樣也需要有文筆突出,可將競賽材料寫得出彩的隊員等。一般科技競賽決賽環節都有現場答辯環節,在比賽前將準備好的PPT讓負責答辯的學生做好模擬答辯。
5.賽后總結。及時在賽后開展技術總結,同時從參賽過程中其他作品中找到創新靈感。另外鼓勵學生將自己這一過程以來的創新想法通過技術的提升后轉化為教師科研的部分,青年教師可將這些想法進行提煉后申報科研項目,這為青年教師在科研課題的選擇方面提供了更為廣闊的思路。同時在學院開展經驗交流會,通過參賽學生講述參賽經歷,讓學生們看到參加科研訓練及學科競賽并不是遙不可及的事情,只要自己堅持努力都能得到收獲。
以物聯網工程學院的教師科研項目---橋梁撓度監測系統為例,運用于科研項目驅動的科技競賽以來,在競賽和科研兩方面都獲得了質的提升。2017年初,橫向項目“高架橋微變擾動高精度數字化實時感知檢測系統研制”項目獲得立項,項目要求為設計出一套原理樣機,作為功能驗證,應用界面簡潔。在項目人員方面,以教師為主導,搭建系統平臺框架,同時選拔了一批優秀學生以科研訓練的方式參與到項目中來。2017年8月,經過項目培訓的團隊學生成員組隊參加全國挑戰杯大賽,榮獲江蘇省二等獎,創造了我校挑戰杯歷史最好成績,實現了我校挑戰杯零獲獎的突破。9月,獲得江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃項目立項。同年12月,縱向項目“基于物聯網的橋梁微變撓度數字化實時感知關鍵技術研究”獲得江蘇省教育廳主辦的江蘇省高校自然科學研究項目立項,將項目從技術應用層面拓展到理論層面的研究,同時增加了系統的大數據分析功能。2018年8月,團隊學生成員組隊參加全國TI杯物聯網應用大賽,取得了華東區特等獎并強勢挺進全國決賽。在經過了一個多月的深入準備后,于同年9月參加了世界物聯網博覽會期間的全國總決賽,并歷史性地獲得全國二等獎的優異成績。2019年橫向項目“多源數據融合的小型化低功耗物聯網應用系統研發”項目二期獲得立項,對功能進行完善,增加了溫濕度測量,對界面進行優化,同時對系統本身進行小型化升級。
從這一項目的成果來看,教師科研層次和學生科技競賽獲獎質量都交替得到了質的提升。在教師科研方面,項目的立項經費和項目的層次都得到了不斷的提升;在學生科技競賽方面,獲獎層次從省內到華東五省一市再到全國,獎項的含金量也不斷得到提高。
“教師科研—科技創新—學生競賽”互動模式的實施,大大提高了學生在科技競賽上的參與度并且取得了優異的成績,我院在省市級以上各類學科競賽中獲獎次數逐年增加,獲獎層次逐年提高,并在校內作為典型得到嘉獎。且參賽隊員在鍛煉了自身綜合能力之外,也提高了畢業設計能力,多人獲得了優秀論文稱號,獲得大部分指導老師的肯定。該互動模式實施以來,也充分提高了教師的工程實踐能力和綜合設計能力,保證教師科研項目順利完成。2016年以來,我院每年有多個教師科研項目立項,論文專利的數量線性增長。科研經費近幾年也是逐年增長。
通過該培養模式的探索,本校學生在多項科技競賽中獲獎,大大提高了學生的綜合實踐能力,教師也在該模式下提升了自身的科研水平,學校實現了人才培養目標。這一模式有效地解決了課堂教學的不足,極大地提高了學生和教師對學習科研的積極性,開辟了應用型本科教育的新思路。事實證明,本文提出的“教師科研—科技創新—學生競賽”的互動模式具有一定的應用效果,值得進一步的推廣。