以学科竞赛促进高校实践教学改革和创新能力培养

闫晓婷，李德光

（洛阳师范学院信息技术学院，河南洛阳 471934）

高校创新创业教育是国家实施创新驱动发展战略和促进经济提质增效升级的迫切需求[1]。大学生创新能力培养已成为高等教育的新焦点，培养“双创”人才，既是地方高校的重要使命，又是提升其核心竞争力的必由之路[2]。在“大众创业、万众创新”的背景下，各高校对大学生创新能力的培养十分重视[3]，也在积极探索行之有效的创新能力培养体系。本文以洛阳师范学院信息技术学院的创新人才培养实践为例，探讨提出从实践教学入手，以学科竞赛促进实践教学改革，希望为高校实践教学改革和创新人才培养提供参考。

1 现状分析

工科院系的实践课占比颇重，以我院为例，一门课程的实验课时占总课时比例在25%-33%，可见实践课的重要性。但是，目前的实践课被认为是理论课的补充，是对理论课的验证。有一些教师甚至在实验的时候把实验步骤写成文档，让学生照着一步步操作。这样学生只是掌握了实验的操作技能，缺少了思考环节，更无从创新。实践教学存在定位不清楚、方法不适应的问题[4-6]。

实践教学并不是理论课的补充，对于工科专业来说，它是培养学生动手能力和创新能力的重要途径。通过实践教学，让学生学会分析问题，查找有用的资料，能够解决问题，让他们在实践中学会和他人合作，培养团队意识和创新能力。笔者采用从学科竞赛中提炼知识点，设计实践教学的内容，借鉴学科竞赛机制进行教学，并将这种教学方法进行实践，取得了较好的效果。

2 以学科竞赛促进高校实践教学改革和创新能力培养

2.1 实践教学定位

只有教学定位准确，才能根据实践教学定位来进行教学内容和方法的改革。目前实践教学定位不清，很多教师仅将其当作理论课的附属，实践课也只是理论课的验证和重复，导致学生热情不高，实践效果也不好。根据工科教育的特点和社会对人才的需求，要求培养出来的学生能够解决实际的工程问题。所以，实践教学的定位应该是，培养学生的动手能力，解决实际问题的能力[7]，经过反复的实践训练，进而培养学生的创新能力。

2.2 以学科竞赛促进高校实践教学改革

针对目前我校在实践教学中存在的问题，结合计算机专业的工程和创新特性，将学科竞赛的知识点和解决问题模式引入实践教学内容，改进实践教学方法，提升实验室运行效率，从而打造出适合的实践教学模式，如图1所示。

图1 实践教学改革

2.2.1 重建实践教学内容

学科竞赛近几年颇受学生欢迎，无论是办赛还是参赛都呈现出积极向上的态势[8]。笔者经过研究发现，学科竞赛是将日常的知识点融入一个个实际问题中，比赛题目偏应用，学生巩固了既有知识，又解决了问题。学生觉得很有成就感，主动性也高。学科竞赛的实际效果和实践教学定位比较一致。那么，可以借鉴学科竞赛，重建实践课内容。将现在实践教学中的验证性实验的比例减少，增加综合性和设计性实验[9]。建立了实践教学内容的分层模型，如图2所示。第一层是验证性实验，时间是在学期的前8周，主要是对理论课上的知识点进行验证，目的是让学生对理论课上的知识进行及时练习，达到熟练掌握的程度。第二层是综合性实践，时间是在学期的9-13周，目的是对前一段所学的知识能够综合运用，达到融会贯通的效果。第三层是设计性实践，时间是在学期的14-18周，目的是让学生能够根据所学的理论知识和前期的实践积累，来解决实际问题。通过设计分层教学内容，实践教学的难度层层递进，让学生一步步地锻炼，提升创新能力。

图2 实践教学内容分层模型

2.2.2 实践教学方法改革

目前的实践课是以教师为导向的，学生在教师的指导下进行一步步的实践[10]。这样不利于激发学生学习的自主性，往往是上完一次实践课，学生觉得没学到新的东西。尤其是对一些掌握比较快、动手能力比较强的学生，他们往往很快就能完成教师布置的任务。如果一个学期都是这种实践教学方法，他们会渐渐丧失对实践课的兴趣。那么如何针对不同程度的学生制定不同的实践方法呢？

在一些学科竞赛中，会设置不同的组别，不同程度的院校或者同一院校不同程度的参赛选手可以选择适合自己的组别。这样，就可以扩大竞赛的受众面，吸引更多的院校和学生参加竞赛。同时，学科竞赛通常设置成一个个任务，让参赛选手完成。选手在完成任务的过程中既巩固了已有知识，又学习了新的技能，提升了自身的创新能力。借鉴学科竞赛，我们可以在实践教学中采用分组教学和任务驱动教学方法。针对一个班级不同层次和不同水平的学生，实行分组教学，每一组中有一部分高水平学生，实现组内互帮互助，提升全体学生的动手能力和创新能力。同时，我院专门开设了与竞赛相关的创新课程，这是选修课程，学生可以根据自己的水平，选择不同难度的课程，进行分层教学，这样的教学更具有针对性。

经过在我院进行实践教学方法改革，我们发现学生的积极性被激发。每一次上课就是一个完成挑战的过程，同时分组教学让所有学生都能找到适合自己的组别，各个程度的学生都有自己的任务，完成了挑战都有成就感。实践证明，在实践教学中采用分组教学和任务驱动的教学法更有利于培养学生的创新能力。

2.2.3 实验室的改革

高校实验室是开展实践教学的主要场所。在学科竞赛的时间段中，指导教师需要一个开放的实验室对学生进行指导，学生也需要一个开放的实验室来进行比赛训练。高校当前在师资、设备、场地等方面均具有良好的条件，但缺乏有效的利用和设计，因此通过对实践教学体系的科学规划、设计和平台构建，完全可以利用现有资源引导学生积极参与实践训练，培养其工程能力、创新能力以及科研素质[11-13]。参加竞赛的学生比较了解平台的运行，可以让学生参与到实验室管理中，既锻炼了他们的责任心和管理水平，也能提升实验室的利用效率。

2.3 以学科竞赛促进创新能力培养

学科竞赛本质是以任务驱动、问题导向的基于项目驱动的学习方式，问题导向的基于项目的学习方式，非常适合开展大学生创新创业能力培养[14]。学生在学科竞赛发现问题、解决问题的过程中能够培养自学能力和动手能力，能够培养学生的竞争意识和团队意识，进而提高学生的创新能力，如图2所示。

图3 学科竞赛促进学生创新能力培养

2.3.1 培养学生的创新能力

学科竞赛往往是以一个个任务和问题来考查选手。竞赛组委会制定的赛题具有一定的前沿性，学生要解决问题，首先要对问题进行细化分解，逐一解决。竞赛对解题的速度及答案的完整性有较高的要求，学生必须改进自己的各种方案，提升自己解决问题的比赛速度，这种就是自主学习，解决问题的过程锻炼和挖掘了学生问题意识，问题意识恰恰是创新能力的重要组成部分，从而提升了学生的创新能力。

2.3.2 培养学生的自学能力和动手能力

学科竞赛赛题不仅是对单一课程知识的检验，更是对多门课程综合知识的考查。学生最初大都只具备本专业的知识，要完成学科竞赛的赛题，就必须学习相关交叉学科的知识，在这个学习过程中培养了他们的自学能力。

目前，部分学生比较重视理论，轻视动手能力。原因是实践教学定位问题和考核过分强调理论知识。而学科竞赛就是要自己动手解决一道道赛题，赛题又是和实际相联系的。参加学科竞赛，学生在分析问题、解决问题的过程中，不仅能更好地完善和更新自己的知识结构，更能体会到动手能力的重要性。

2.3.3 培养学生的合作精神

计算机专业学科竞赛按参与人员组织形式分为个人赛和小组赛，按比赛等级分为校赛、省级赛、全国总决赛。团队赛准备周期比较长，团队内部合作至关重要。在日常训练中，一个项目开始如何分工、后期如何合作都是需要统筹规划的。在准备过程中学生互相认识，慢慢磨合，相互协作。在这个过程中，学生养成了合作精神，这样在进行正式比赛的时候才能有条不紊地完成团体赛。

3 教学改革与实践成效

3.1 教学效果提升

洛阳师范学院信息技术学院从2018年开始，从实践教学入手，以学科竞赛为抓手，进行了创新教育实践。连续四年开展学科竞赛，学生参加竞赛的积极性明显提升，学生小组内学习氛围浓厚，形成了传帮带的良好学风，课堂出勤率和互动性明显提升，取得了较好的教学效果。

3.2 学生获奖数量提升

我院从2018年开展学科竞赛以来，参与竞赛的种类逐年增加，最初只参加一两项赛事，后来逐渐参加了越来越多的学科竞赛，每年参加学科竞赛的类型统计如表1所示。

表1 各年参加学科竞赛种类

同时，参与比赛的获奖率和获奖级别逐年提高，历年来学生获学科竞赛奖励 260 余项，其中国家级奖励 40余项，省级奖励200余项。以“蓝桥杯”全国软件与信息技术专业人才大赛为例，统计数据如图4所示。

图4 获奖人数统计

3.3 学生创新能力提升

通过对学生的调研和部分毕业生的追踪反馈来看，学生普遍反映收获较大，尤其是自身的动手能力、自学能力、团队精神和创新能力有很大的提升。同时，在考研复试和工作面试时，若本科学生具有参与学科竞赛的经历，也会有明显优势。

4 结语

近年来，洛阳师范学院信息技术学院积极探索培养创新创业人才的方法，通过学科竞赛来进行实践教学改革和创新能力培养，优化了实践教学结构，学生的创新能力有较大提升。但还需要进一步加强教学和竞赛的耦合度，不断更新实践教学理念，激发学生的实践创新，使更多的学生参与到学科竞赛中。下一步要加大指导学生发明专利和论文的力度，让学生能够将学科竞赛中所学的知识和经验总结和凝练为科研成果，进一步提升其创新能力。