提高大學生學科競賽實踐教學質量的途徑

何春保，倪春林，李庚英，胡 威

（1. 華南農業大學 水利與土木工程學院，廣東 廣州 510642；2. 華南農業大學 材料與能源學院，廣東 廣州 510642）

學科競賽作為實踐教學的重要組成部分，不僅要求參賽學生具有扎實的理論知識，還對學生創新能力、團隊合作能力、工程實踐能力的培養起到重要支撐作用。農業院校工科專業辦學時間短、辦學條件較弱，為了提高學科競賽的教學質量，針對學科競賽存在的一些主要問題，如教師投入競賽指導熱情不高、學生參與比例偏低、競賽場地條件不足、學科競賽保障機制不全等，我校水利與土木工程學院結合本科教學改革，按照 “以賽促教、以賽促學、賽教融合、重在改進” 的原則，以教師為主導、學生為主體，形成 “四個三” 的學科競賽實踐教學模式，即建設“三個平臺”（創新實驗教學平臺、學生競賽交流平臺和指導教師交流平臺），實施“三個結合”（學科競賽與教學團隊建設相結合、與課程教學改革相結合和與創新人才培養相結合），做好 “三項工作”（校級學科競賽、校際交流競賽和省級以上競賽）和完善 “三項保障”（條件保障、制度保障、經費保障），在提高大學生學科競賽實踐教學質量方面進行探索，取得了一定成效。

1 提高學科競賽質量的意義

1.1 有利于大學生創新能力的培養

教育部、中國工程院在《卓越工程師教育培養計劃通用標準》（教高函〔2013〕15 號）文件中提出，培養學生具有較強的創新意識和進行產品開發和設計、技術改造與創新的初步能力[1]。廣東省教育廳在《廣東省高水平大學建設實施方案》[2]中明確了“學科競賽獲獎、畢業生就業質量、國家級教學成果獎數量和等級等方面有大幅提升” 的建設目標。卓越工程師培養和高水平大學建設對學生創新思維和創新能力的培養提出了新的更高要求。學科競賽作為創新創業教育體系的重要組成部分，其目的是培養大學生實踐能力和創新能力[3]。學生通過對競賽賽題的理解，構思參賽方案，設計、制作、完善參賽作品，從而實現理論聯系實際，增強自身創新思維和創新能力，因此提高學科競賽實踐教學質量是培養創新型人才的重要途徑。

1.2 有利于指導教師教學能力的提升

教學能力包括基本專業素養和教師實施具體教學活動的能力[4]，教學能力的提升離不開長期的教學實踐和教學經驗的積累。教學實踐不僅來源于第一課堂教學，還來源于包括學科競賽在內的第二課堂。學科競賽對教師教學能力的要求遠高于第一課堂。首先，指導教師需要有扎實的學科理論知識、豐富的實踐經驗以及解決實際問題的能力。其次，教師需要具有良好的職業素養、寬闊的教學視野、敏捷的創新意識、較強的研究能力，以及運用現代信息技術和工具指導學生開展科技競賽活動的能力。因此提高學科競賽質量可以進一步促進教師不斷提升自身的教學和業務能力。

1.3 有利于推動教學改革

學科競賽作為競爭性項目，需要學生具有主動學習的欲望、發散思維和創新能力。為了實現這一目標，教師需要不斷改革教學方法。首先在教學內容上，教師在理論知識講授時，需要增加大量理論聯系實際的教學內容，以此提高學生分析和解決工程實踐問題的能力；其次在教學方法上，需要從傳授知識為主轉變為實踐能力培養為主，通過教學方法的改進，實現培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，形成學科競賽與教學改革聯動，提高教學質量。

2 提高學科競賽質量的措施

為實現學科競賽實踐教學過程中學生的專業技能、協作精神、創新和實踐能力都獲得全面發展的要求[5]，我校水利與土木工程學院堅持“學生能力培養”的中心地位，通過 “四個三”（建設“三個平臺”、實施“三個結合”、做好“三項工作”和完善“三項保障”）的專業學科競賽改革措施（見圖1），加強了學生的實踐和創新能力的培養。

圖1 “四個三” 的學科競賽改革措施

2.1 建設 “三個平臺”

（1）創新實驗教學平臺。學科競賽離不開實驗室條件，實驗室是學生開展科技創新和學科競賽的主要場所。2014 年12 月，我校水利與土木工程實驗教學中心申請成為廣東省高等學校實驗教學示范中心，2017 年12 月順利通過驗收，并被認定為省級實驗教學示范中心[6]。通過省級實驗教學示范中心的建設，改善了學院的結構實驗室、虛擬仿真實驗室和學生創新實驗室的實驗條件，滿足了學生開展土木工程結構、建筑材料、水利工程模型和建筑成圖、結構模型制作等競賽項目的實驗，為學生開展學科競賽和提升競賽水平提供了良好的平臺。

（2）學生競賽交流平臺。競賽是學生實踐的舞臺，應該由學生盡情表演、盡情發揮[7]。為營造良好的學科競賽氛圍，學院構建了多個學生學科競賽學習交流平臺，如結構工作室、建筑書社等，學生學科競賽社團由學院學生科技部負責管理，形成一套完善的社團成員招新、活動組織、參賽隊員選拔等相關規章制度。學生學科競賽社團以學生自我管理為主，通過舉辦學科競賽專題講座和科技論壇，營造競賽環境和豐富校園創新文化氛圍。每年從低年級中選拔優秀學生加入團隊，并按照年級順序形成梯隊，充分利用課余時間定期組織社團成員開展競賽培訓、經驗交流，開展競賽作品方案構思和設計、動手制作等活動，并負責選拔隊員參加各級別的相關學科競賽。

（3）指導教師交流平臺。教師的教學能力體現在能教、會教和愿教上，教師是個體，個體的成長需要與團隊成員合作[8]。為了提高學科競賽質量、培養創新人才，按照不同的學科競賽類型和專業要求，學院委派專業教師擔任學生專業社團指導教師，定期開展“競賽經驗交流”“競賽問題研討” 等主題沙龍活動，總結競賽經驗、交流競賽心得體會，為提高競賽成績和促進青年教師成長提供支持。另外，通過支持教師帶隊參加各類學科競賽、國內外教學會議和教學交流活動，加強和促進了與其他高校同行的學習和交流。

2.2 實施 “三個結合”

（1）學科競賽與教學團隊建設相結合。教學團隊建設是加強師資隊伍建設的有效途徑[9]，按照競賽專業和項目的不同，學院組建了大學生結構設計競賽、高教杯先進成圖競賽、大學生水利創新設計大賽等10多個學科競賽指導教師團隊，有力地促進了各專業教學團隊建設。首先，指導學生競賽需要教師具有良好的專業素養和創新能力，為了提高競賽成績，教師需要投入更多的時間和精力，以便提高自身教學水平。其次，教師通過指導學生競賽，可以不斷加強與其他院校的交流和學習，有利于教師開闊視野，促進自身教學和科研水平的提高。最后，通過指導學生競賽，能夠提升教師的組織和協同能力，更為重要的是通過競賽，能夠不斷提升青年教師的教學水平以及業務能力。

（2）學科競賽與課程教學改革相結合。學科競賽的目的是培養大學生實踐能力和創新能力[3]，學科競賽作為載體在促進課堂教學改革方面能發揮獨特的作用。首先，通過學科競賽，將理論知識與實踐教學緊密聯系在一起，促進課內外教學內容的融會貫通，如通過結構設計競賽中的結構選型、受荷計算，學生加深對材料力學與結構力學中構件壓、彎、剪及其復合受力狀態的理解，促進學生 “理論—實踐—再理論—再實踐”的循序深化[10]。其次，推動教學模式的改革，學科競賽需要重點培養學生的創新思維，因此必須從傳統的 “滿堂灌” 向探究式教學轉變，實現由傳授知識為主向能力培養為主的轉變[3]。最后，學科競賽推動課程設置的改革，如開設結構模型實驗課程[11]，將學科競賽內容融入實驗課程教學，培養學生團結協作能力、表達和交流能力，以及創新意識和探索精神。

（3）學科競賽與創新型人才培養相結合。創新人才就是具有創新能力、創新精神，并通過自己的創新行為而取得有創新價值成果的各類人才[12]。一方面，學科競賽與課外興趣小組結合；每個興趣小組定期開展講座和培訓，促進創新能力的培養，如成立了實驗技能創新小組，培養學生的模型設計和制作能力；成立了軟件應用興趣小組，培養學生對結構模型的數值分析能力。另一方面，采取學科競賽與科技創新實驗項目相結合。在教師指導下，學科競賽社團可結合競賽或工程實踐中發現的新問題，申報新的項目。通過學科競賽與創新實驗項目的結合增強了學生創新思維的鍛煉，促進了學生創新能力的培養。

2.3 做好 “三項工作”

（1）普及參與校級競賽。學科競賽的根本目的是培養學生的專業實踐和創新能力，評價的對象是全體學生，因此不能僅僅針對少數學生采取精英式培養方式來開展。校級學科競賽覆蓋面廣、受益面大，圍繞“以學生為中心” 的宗旨，我校水利與土木工程學院每年舉辦“結構設計競賽”“建筑模型大賽” 等。除了要求覆蓋全部土木工程、水利水電工程、建筑學等專業近400 名學生外，每年還吸引城鄉規劃、風景園林、測繪工程等校內其他相關專業200 多名學生參與。此外，積極邀請廣州地區高校有關專業學生參加我院學科競賽，并鼓勵我院學生組隊參加廣州地區其他高校的學科競賽，形成廣州地區5 校（華南理工大學、暨南大學、華南農業大學、廣東工業大學、廣州大學）競賽聯動機制。以上措施的實施，提高了學生的競賽熱情，也加強了與其他院校的交流合作。

（2）選拔參加省級以上競賽。為培養優秀創新型人才，在校級競賽基礎上，積極選拔參加省級以上高水平競賽，每年學院派近百人次參加中南地區大學生結構力學競賽、粵港澳高校結構設計信息技術大賽、廣東省BIM 模型競賽、全國大學生結構設計競賽（廣東省選拔賽）、全國大學生水利模型競賽等10 多項專業賽事。一方面，通過選拔組隊參賽，促進學生之間的良性競爭，提升競賽質量；另一方面，可以增加指導教師、學生與其他高校之間的交流學習機會，從而發現自身不足，改進學科競賽組織管理方式，形成以校級競賽為基礎，省級、國家級競賽為目標的多層次學科競賽體系。

（3）承辦學科競賽，加強對外交流。按照“走出去、請進來” 的理念，積極申請承辦省級以上高水平學科競賽，既加強與其他院校的交流，又擴大學科對外影響。近年來，學院先后承辦了2013 年第6 屆“高教杯” 全國大學生先進圖形技能與創新大賽、2014 年中南地區大學生結構設計競賽、2018 年廣東省大學生結構設計競賽，組織召開了2014 年第八屆中南地區高校土木工程專業教學研討會和2018 年全國水利學科水利水電工程專業教指委年會暨青年教師講課現場競賽，總計參賽參會高校350 多所，參賽師生3 千多人次，輻射影響全國5 萬多學生，收到了良好的對外學習交流效果。

2.4 完善 “三項保障”

（1）條件保障。條件保障包含競賽指導教師隊伍和實驗室條件兩個方面。近5 年，學院通過教學團隊建設和人才引進，建設各類競賽教師指導團隊12 個，參與競賽指導的教師達42 人，其中教授、副教授占60%以上。學院通過申請水利與土木省級實驗教學示范中心建設項目[11]，新增實驗建設經費1 200 多萬元，建設了結構實驗室、創新實驗室等專業實驗室，實驗場地面積增加1 100 m2，實驗設備增加300 余臺件，新建校外產學研實踐教學基地6 個，為高水平學科競賽和科技創新項目的開展提供了有力的條件保障。

（2）制度保障。管理出效益、制度需先行。學校和學院先后出臺了多項管理制度，如《華南農業大學本科生綜合測評及評優實施辦法》 《華南農業大學大學生學科競賽管理辦法》 《華南農業大學專業技術職務評審辦法》等。這些管理制度的實施，有力地保障了學科競賽的開展。對于獲得不同級別競賽獎項的團隊和個人分別給予一定的獎金獎勵，同時在年度綜合測評中給予加分，作為評定三好學生、獎學金的重要指標，并成為推研和評選優秀畢業生的重要參考條件。同時，根據獲獎級別的層次對指導教師進行教研業績認定，在職稱評定、年度評優評先、聘期考核等方面作為主要指標予以傾斜。

（3）經費保障。為了保障學科競賽的日常支出和參賽經費，通過以下多渠道籌集經費：根據競賽通知要求向學校創新創業學院申請參賽經費；從學院實驗、實習經費中劃撥一定比例的費用購買競賽用小型儀器設備和低值易耗品等；通過校友和產學研合作企業資助學生參加學科競賽；積極申報實驗教學示范中心建設項目、各類教學質量工程項目、學生科技創新項目等。申請到的經費主要用于解決學生開展學科競賽需要的儀器設備、實驗材料等。

3 建設成效

（1）改善了專業辦學條件。通過開展學科競賽，在一定程度上促進了專業辦學條件的改善。如土木工程專業2014 年被評為廣東省綜合改革試點專業；水利與土木省級實驗教學示范中心2017 年通過廣東省實驗教學示范中心建設驗收，新建設了虛擬仿真實驗室和學生創新實驗室；水利水電工程專業2019 年立項為廣東省一流專業建設等。

（2）提升了學生的實踐能力和創新能力。每年校級學科競賽覆蓋600 多名在校學生，組隊參加10 多項省級以上學科競賽。近5 年獲國家級獎勵125 項、省級獎勵63 項，大學生創新創業項目立項160 多項，其中省級以上項目40 多項，本科學生發表科技論文30多篇。這些成績較好地反映了學生的實踐能力和創新能力得到了有效提高。

（3）促進了教師教學能力的提升。學科競賽促進了教學團隊建設，學院建立了12 個各類學科競賽指導教師團隊，在此基礎上圍繞學科和專業開展了院級、校級、省級教學團隊建設。2019 年獲得廣東省教學團隊建設項目1 項，近5 年獲得廣東省高等教育教學改革項目5 項、廣東省高等教育教學質量工程項目3 項、廣東省教學成果一等獎1 項、校級教學成果獎12 項，其中一等獎3 項。

（4）豐富了校園文化建設。學科競賽已成為我院學生第二課堂的重要內容。學科競賽所倡導的競爭意識，豐富了校園生活，已成為校園文化節的重要活動內容。通過多年的建設，學院承辦的校級競賽 “華南農業大學橋梁設計大賽” 獲2013 年廣東高校校園文化建設優秀成果二等獎。

4 結語

根據農業院校工科學院實際情況，通過建設 “三個平臺”，實施 “三個結合”，做好 “三項工作” 和完善“三項保障”，有效改善了實踐教學條件，促進了教師教學能力、學生實踐和創新能力的提升，豐富了校園文化。今后將進一步探索提升大學生學科競賽教學質量的長效機制，為大學生實踐和創新能力培養提供有效途徑。