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摘要:創新能力是應用型人才培養的重要內容,以科技競賽作為工科專業創新教育的載體,根據學生特點,不同階段開展不同層次類型的科技競賽,使學生基礎的、綜合的創新能力得到鍛煉和提升,同時實現以賽促教,以賽促改,促進教師科研和創新教育教學水平的提升,推動創新實踐基地的建設。
關鍵詞:科技競賽;創新教育;教育改革;實踐教學
一、科技競賽有效促進創新教育教學體系的改革
科技競賽種類繁多,根據培養目標,結合專業和學生特點進行競賽項目的選取,不同年級、不同水平的學生選擇不同難度、綜合訓練程度不同的項目,構建以培養創新能力為導向的多層次全方位學科競賽體系。構建參加基礎、專業、綜合性、創新型四個競賽類別,培養基本能力、專業技能、綜合設計、創新研究四種能力組成的科技競賽體系。以邢臺學院物理與電子工程學院為例,大一為培養學生基礎電子電路知識、基本編程能力,選拔學習能力、執行能力強的學生,主要開展“藍橋杯軟件和信息技術專業人才大賽”;大二學生有了一定的知識積累,可參加涉面較廣的“互聯網+創新創業大賽”、“挑戰杯”等競賽項目;大三大四學生有了較堅實的專業知識基礎及豐富的項目經驗,安排參加一些科技難度較大的“大學生電子設計大賽”、“機器人創新創業大賽”等競賽項目。
二、科技競賽促進創新教育教學的多樣性
科技競賽是踐行實踐教學的急先鋒,科技競賽極大地促進了教學方法與教學手段改革。創新教育是面向未來的素質教育,對科技競賽項目內容、要求進行深入剖析,分析其涉及的學科知識,將方案論證、理論分析與參數計算、軟硬件設計、測試方法等環節在不同的課程教學中進行滲透。比如全國大學生電子設計競賽中控制類題目中包含控制理論的內容,在自動控制原理和現代控制理論授課過程中可以舉例說明控制系統建模、控制器設計等環節在競賽題目中的體現,培養學生學以致用、理論聯系實際的態度和創新思維能力。在教學組織過程中,通過多種教學手段來完善教育創新能力培養。概括八個“微”環節:微視頻、微練習、微實驗、微知識、微概念、微互動、微實踐、微評估。以碎片式的知識點吸引學生注意力,抓住學生興趣點。通過學生備課互動,作品設計制作互幫互帶。原有的課堂灌輸式教學已經無法滿足實踐性更強的科技競賽,利用手機App、微信、郵件、QQ等互動交流服務平臺,向學生學習資料(包括教學視頻、教學進度、實踐指導資料等)、進行專業技能培訓、實時互動交流、科技動向推送、科技資訊、獨到解讀實踐創新。創新教育要求加強知識更新,大力推進新技術的應用,通過理論知識學習、實訓實踐教學,特別是通過科技創新競賽促進新知識的實踐應用,以科技競賽為依托,通過自制實驗儀器設備以及設計綜合性和創新性的實驗實踐項目來達到課程體系的完善,打造金課的知識體系。
三、科技競賽有效地踐行創新實踐教學
以“科學性、創新性、實用性、美觀性、推廣性”為原則,進行探索創新,制作科技作品,參加科技創新競賽,踐行創新實踐教育。實踐教學是學生動手能力培養的重要環節,除了要掌握理論和實驗知識外,更重要的是要有較強的實際動手能力和創新應用能力,為此通過一系列科技競賽項目訓練來提高創新實踐能力和團隊協作能力。參與每一項科技競賽項目基本都是團隊協作完成的,要經歷項目類型選擇、設計要求解析、設計方案制定、元器件購置、電路設計制作、軟件編寫、系統調試、說明書撰寫、視頻制作、PPT文稿演示、現場路演等環節,每個環節都要經歷反復地修改,硬件電路修改需要軟件程序配合調整,文檔撰寫也要重新編輯,團隊分工協作,成員每個方面的知識既要精又要通。這個過程中學生的系統概念、科學態度、團隊協作、心理素質、創新實踐能力等都得到了鍛煉與提升,整個過程都是對創新實踐教育的踐行和詮釋。同時通過參賽作品的制作和現場競演,推進了“理論與實踐、教學與產品設計、技能與素質、學習與工作、就業與創業”相結合的一體化實踐教學改革,進一步說明了創新實踐教學的重要性以及雙師型隊伍建設的重要性,同時這也是師生共同成長的重要平臺和重要經歷。
四、科技競賽有效地促進教師修身律己不斷提升自我
科技競賽項目與日俱增,競賽內容緊跟時代特點,體現了新知識、新技術、新領域的應用,教師作為科技競賽項目的指導者,因循守舊,知識固封是把握不了競賽內容動向的。指導教師必須具有先進的理念、創新的思維、豐富的知識儲備、良好的科學態度、與時俱進的知識體系,才能統籌全局,為學生指引學習方向,才能實施創新教育。因此,科技競賽對教師提出了更高的要求,要不斷地學習新知識、新技術、新的教學理念和教學手段,了解社會需求、熱門領域,研究怎樣將基礎科學與新科技相結合,誕生出有意義、有科技含量的創新實踐項目,促進創新教育的實施,也為教師的科研提出了新的要求,促進了教師申請課題、論著動力。總而言之,努力提升教師自身能力,注重科技創新,引領學生的思維從理論知識到實踐創新,最終達到科技創新、實踐創新的良好效果。從心底產生對教育的敬畏與忠誠之心,在創新教育教學中能夠以智者仁心引導學生健康成長與發展。
五、科技競賽有效地改善了學風,促進學生就業創業
以科技競賽為契機,組織學生強化訓練,將學生的課余時間充實起來,并且形成了一套“老帶新”的長效培養機制。項目組成員之間相互協作,技術探討,共同進步,在科技競賽過程中增長了知識,掌握了技術,開闊了眼界,取得了成績,收獲了快樂。實踐證明,參與科技創新、經歷了科技競賽實踐鍛煉洗禮的學生,在學習態度、學習方法和創新能力上都有突破性的改變和進步。這些學生使自己的夢想走進了現實,成為了宿舍里的領頭羊,成為了班集體中的頂梁柱,成為了老師有力的科研助手,成為了科技創新的急先鋒,并且這批人也在深深地影響著周圍的同學。以2016級自動化2班為例,班級共35人,其中3人為學生科技創新協會的主力隊員;10人參加過藍橋杯、全國大學生電子設計競賽、華北五省機器人大賽等科技競賽,并取得了豐碩的成績;“互聯網+創新創業大賽”全班參與率高達90%,2018年“大學生創新創業訓練計劃項目”校級立項5項,省級立項2項,該班級的學習狀態和精神風貌深受各科教師的認可和稱贊。根據對近幾屆畢業生就業情況的調查統計,凡是經受過科技競賽項目訓練的同學,其學習方法、思維方式與奮斗毅力均對考研起到了很好地助推作用;凡是有過科技競賽獲獎經歷的,在找工作時均有一定的競爭優勢,更容易獲得單位的青睞,或比別人有更好的工作機會。
六、科技競賽落“實”于行,在實踐中創新
只有把務實與自己的教育教學有機結合起來,把務實與科技創新有機結合起來,把務實與個人夢想有機結合起來,務實才有載體,務實才能變為現實。在教育事業這片熱土上,通過教育實踐活動,用務實的工作作風、堅定的理想信念執著地追求創新教育理想。以邢臺學院物理與電子工程學院為例,近幾年圍繞科技創新教育,建立了包含先進電子設計與生產、機器人智能控制及虛擬現實技術的科技創新實踐基地,創建了科技創新創客團隊,包括電子設計團隊、Proteus虛擬仿真團隊、虛擬現實創作團隊、自動化創新團隊、工程綜合訓練團隊、機器人創新團隊、互聯網+創新創業團隊,iCAN創新創業團隊等。團隊在科技競賽活動中不斷成長壯大,先后參加了全國信息技術應用水平大賽、全國軟件和信息技術專業人才大賽、中國自動化大獎賽、河北省大學生工程訓練綜合能力競賽、全國大學生學術科技作品競賽、中國創新創業大賽、臺達杯高校自動化設計大賽、河北省人社廳“互聯網+”創新創業知識競賽、“北斗+寬帶”創新創業大賽、全國大學生機器人創新創業大賽、河北省大學生創新創業實踐成果展、iCAN國際大學生創新創業大賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、華北五省大學生機器人大賽、全國大學生電子設計大賽、河北省“互聯網+”大學生創新創業大賽等賽事,在各種大賽中獲得300多項獎項,其中國家級、省部級以上獎項200多項。這些成績的背后更重要的是對學生創新實踐能力的培養,是學生創新夢想的實現,更是創新教育的詮釋。創新教育不僅僅是“說”的事業,創新教育更是“做”的事業,需要我們落實于行,完美做到身教言教并舉,教書育人同行。用創造性思維去創新,努力用自己的行動詮釋創新教育“實”的內涵。
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作者:王承林 王曉旭 劉清華 趙喜梅 胡紅林 單位:邢臺學院