以學科競賽促進高校實踐教學改革和創新能力培養

閆曉婷，李德光

（洛陽師范學院信息技術學院，河南洛陽 471934）

高校創新創業教育是國家實施創新驅動發展戰略和促進經濟提質增效升級的迫切需求[1]。大學生創新能力培養已成為高等教育的新焦點，培養“雙創”人才，既是地方高校的重要使命，又是提升其核心競爭力的必由之路[2]。在“大眾創業、萬眾創新”的背景下，各高校對大學生創新能力的培養十分重視[3]，也在積極探索行之有效的創新能力培養體系。本文以洛陽師范學院信息技術學院的創新人才培養實踐為例，探討提出從實踐教學入手，以學科競賽促進實踐教學改革，希望為高校實踐教學改革和創新人才培養提供參考。

1 現狀分析

工科院系的實踐課占比頗重，以我院為例，一門課程的實驗課時占總課時比例在25%-33%，可見實踐課的重要性。但是，目前的實踐課被認為是理論課的補充，是對理論課的驗證。有一些教師甚至在實驗的時候把實驗步驟寫成文檔，讓學生照著一步步操作。這樣學生只是掌握了實驗的操作技能，缺少了思考環節，更無從創新。實踐教學存在定位不清楚、方法不適應的問題[4-6]。

實踐教學并不是理論課的補充，對于工科專業來說，它是培養學生動手能力和創新能力的重要途徑。通過實踐教學，讓學生學會分析問題，查找有用的資料，能夠解決問題，讓他們在實踐中學會和他人合作，培養團隊意識和創新能力。筆者采用從學科競賽中提煉知識點，設計實踐教學的內容，借鑒學科競賽機制進行教學，并將這種教學方法進行實踐，取得了較好的效果。

2 以學科競賽促進高校實踐教學改革和創新能力培養

2.1 實踐教學定位

只有教學定位準確，才能根據實踐教學定位來進行教學內容和方法的改革。目前實踐教學定位不清，很多教師僅將其當作理論課的附屬，實踐課也只是理論課的驗證和重復，導致學生熱情不高，實踐效果也不好。根據工科教育的特點和社會對人才的需求，要求培養出來的學生能夠解決實際的工程問題。所以，實踐教學的定位應該是，培養學生的動手能力，解決實際問題的能力[7]，經過反復的實踐訓練，進而培養學生的創新能力。

2.2 以學科競賽促進高校實踐教學改革

針對目前我校在實踐教學中存在的問題，結合計算機專業的工程和創新特性，將學科競賽的知識點和解決問題模式引入實踐教學內容，改進實踐教學方法，提升實驗室運行效率，從而打造出適合的實踐教學模式，如圖1所示。

圖1 實踐教學改革

2.2.1 重建實踐教學內容

學科競賽近幾年頗受學生歡迎，無論是辦賽還是參賽都呈現出積極向上的態勢[8]。筆者經過研究發現，學科競賽是將日常的知識點融入一個個實際問題中，比賽題目偏應用，學生鞏固了既有知識，又解決了問題。學生覺得很有成就感，主動性也高。學科競賽的實際效果和實踐教學定位比較一致。那么，可以借鑒學科競賽，重建實踐課內容。將現在實踐教學中的驗證性實驗的比例減少，增加綜合性和設計性實驗[9]。建立了實踐教學內容的分層模型，如圖2所示。第一層是驗證性實驗，時間是在學期的前8周，主要是對理論課上的知識點進行驗證，目的是讓學生對理論課上的知識進行及時練習，達到熟練掌握的程度。第二層是綜合性實踐，時間是在學期的9-13周，目的是對前一段所學的知識能夠綜合運用，達到融會貫通的效果。第三層是設計性實踐，時間是在學期的14-18周，目的是讓學生能夠根據所學的理論知識和前期的實踐積累，來解決實際問題。通過設計分層教學內容，實踐教學的難度層層遞進，讓學生一步步地鍛煉，提升創新能力。

圖2 實踐教學內容分層模型

2.2.2 實踐教學方法改革

目前的實踐課是以教師為導向的，學生在教師的指導下進行一步步的實踐[10]。這樣不利于激發學生學習的自主性，往往是上完一次實踐課，學生覺得沒學到新的東西。尤其是對一些掌握比較快、動手能力比較強的學生，他們往往很快就能完成教師布置的任務。如果一個學期都是這種實踐教學方法，他們會漸漸喪失對實踐課的興趣。那么如何針對不同程度的學生制定不同的實踐方法呢？

在一些學科競賽中，會設置不同的組別，不同程度的院校或者同一院校不同程度的參賽選手可以選擇適合自己的組別。這樣，就可以擴大競賽的受眾面，吸引更多的院校和學生參加競賽。同時，學科競賽通常設置成一個個任務，讓參賽選手完成。選手在完成任務的過程中既鞏固了已有知識，又學習了新的技能，提升了自身的創新能力。借鑒學科競賽，我們可以在實踐教學中采用分組教學和任務驅動教學方法。針對一個班級不同層次和不同水平的學生，實行分組教學，每一組中有一部分高水平學生，實現組內互幫互助，提升全體學生的動手能力和創新能力。同時，我院專門開設了與競賽相關的創新課程，這是選修課程，學生可以根據自己的水平，選擇不同難度的課程，進行分層教學，這樣的教學更具有針對性。

經過在我院進行實踐教學方法改革，我們發現學生的積極性被激發。每一次上課就是一個完成挑戰的過程，同時分組教學讓所有學生都能找到適合自己的組別，各個程度的學生都有自己的任務，完成了挑戰都有成就感。實踐證明，在實踐教學中采用分組教學和任務驅動的教學法更有利于培養學生的創新能力。

2.2.3 實驗室的改革

高校實驗室是開展實踐教學的主要場所。在學科競賽的時間段中，指導教師需要一個開放的實驗室對學生進行指導，學生也需要一個開放的實驗室來進行比賽訓練。高校當前在師資、設備、場地等方面均具有良好的條件，但缺乏有效的利用和設計，因此通過對實踐教學體系的科學規劃、設計和平臺構建，完全可以利用現有資源引導學生積極參與實踐訓練，培養其工程能力、創新能力以及科研素質[11-13]。參加競賽的學生比較了解平臺的運行，可以讓學生參與到實驗室管理中，既鍛煉了他們的責任心和管理水平，也能提升實驗室的利用效率。

2.3 以學科競賽促進創新能力培養

學科競賽本質是以任務驅動、問題導向的基于項目驅動的學習方式，問題導向的基于項目的學習方式，非常適合開展大學生創新創業能力培養[14]。學生在學科競賽發現問題、解決問題的過程中能夠培養自學能力和動手能力，能夠培養學生的競爭意識和團隊意識，進而提高學生的創新能力，如圖2所示。

圖3 學科競賽促進學生創新能力培養

2.3.1 培養學生的創新能力

學科競賽往往是以一個個任務和問題來考查選手。競賽組委會制定的賽題具有一定的前沿性，學生要解決問題，首先要對問題進行細化分解，逐一解決。競賽對解題的速度及答案的完整性有較高的要求，學生必須改進自己的各種方案，提升自己解決問題的比賽速度，這種就是自主學習，解決問題的過程鍛煉和挖掘了學生問題意識，問題意識恰恰是創新能力的重要組成部分，從而提升了學生的創新能力。

2.3.2 培養學生的自學能力和動手能力

學科競賽賽題不僅是對單一課程知識的檢驗，更是對多門課程綜合知識的考查。學生最初大都只具備本專業的知識，要完成學科競賽的賽題，就必須學習相關交叉學科的知識，在這個學習過程中培養了他們的自學能力。

目前，部分學生比較重視理論，輕視動手能力。原因是實踐教學定位問題和考核過分強調理論知識。而學科競賽就是要自己動手解決一道道賽題，賽題又是和實際相聯系的。參加學科競賽，學生在分析問題、解決問題的過程中，不僅能更好地完善和更新自己的知識結構，更能體會到動手能力的重要性。

2.3.3 培養學生的合作精神

計算機專業學科競賽按參與人員組織形式分為個人賽和小組賽，按比賽等級分為校賽、省級賽、全國總決賽。團隊賽準備周期比較長，團隊內部合作至關重要。在日常訓練中，一個項目開始如何分工、后期如何合作都是需要統籌規劃的。在準備過程中學生互相認識，慢慢磨合，相互協作。在這個過程中，學生養成了合作精神，這樣在進行正式比賽的時候才能有條不紊地完成團體賽。

3 教學改革與實踐成效

3.1 教學效果提升

洛陽師范學院信息技術學院從2018年開始，從實踐教學入手，以學科競賽為抓手，進行了創新教育實踐。連續四年開展學科競賽，學生參加競賽的積極性明顯提升，學生小組內學習氛圍濃厚，形成了傳幫帶的良好學風，課堂出勤率和互動性明顯提升，取得了較好的教學效果。

3.2 學生獲獎數量提升

我院從2018年開展學科競賽以來，參與競賽的種類逐年增加，最初只參加一兩項賽事，后來逐漸參加了越來越多的學科競賽，每年參加學科競賽的類型統計如表1所示。

表1 各年參加學科競賽種類

同時，參與比賽的獲獎率和獲獎級別逐年提高，歷年來學生獲學科競賽獎勵 260 余項，其中國家級獎勵 40余項，省級獎勵200余項。以“藍橋杯”全國軟件與信息技術專業人才大賽為例，統計數據如圖4所示。

圖4 獲獎人數統計

3.3 學生創新能力提升

通過對學生的調研和部分畢業生的追蹤反饋來看，學生普遍反映收獲較大，尤其是自身的動手能力、自學能力、團隊精神和創新能力有很大的提升。同時，在考研復試和工作面試時，若本科學生具有參與學科競賽的經歷，也會有明顯優勢。

4 結語

近年來，洛陽師范學院信息技術學院積極探索培養創新創業人才的方法，通過學科競賽來進行實踐教學改革和創新能力培養，優化了實踐教學結構，學生的創新能力有較大提升。但還需要進一步加強教學和競賽的耦合度，不斷更新實踐教學理念，激發學生的實踐創新，使更多的學生參與到學科競賽中。下一步要加大指導學生發明專利和論文的力度，讓學生能夠將學科競賽中所學的知識和經驗總結和凝練為科研成果，進一步提升其創新能力。