理工院校全員參與的光電設計競賽模式研究

張留洋　黃金哲　沈濤　浦紹質(zhì)

[摘 要]創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是高校人才培養(yǎng)的重點，學科競賽是提高學生創(chuàng)新能力的重要載體。參與學科競賽不應該僅是“尖子生”的“特權(quán)”，而應是所有學生的“盛宴”。通過分析當前學科競賽中存在的問題，結(jié)合本校舉辦光電設計競賽的得失，探索理工院校全員參與的光電設計競賽模式，使所有的學生都有能力參與，并獲得創(chuàng)新能力、團隊合作能力、信息檢索和獲取能力的鍛煉。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新人才培養(yǎng)；學科競賽；競賽模式

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0126-03

一、引言

所謂創(chuàng)新型人才，就是具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才。從20世紀80年代至今，創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力一直是我國高等教育人才培養(yǎng)的重要目標。十八大報告更直接指出“教育是民族振興和社會進步的基石”，強調(diào)要“培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神”。所以，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是目前國內(nèi)高校的重要任務之一。[1]學科競賽是在課堂教學的基礎(chǔ)上，以競賽的方法，將學科知識理解、整理和實踐運用的過程。競賽過程能激發(fā)學生理論聯(lián)系實際和獨立探索的能力。學科競賽能夠在一定程度上體現(xiàn)學生對學科知識的理解和運用能力；學科競賽不但可以幫助學生消化吸收課堂知識，還在增強學生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等方面具有顯著的作用。學科競賽雖然建立在課堂教學的基礎(chǔ)上，但其實質(zhì)還是科技性和實踐性的活動，創(chuàng)新性是其主要特征，這使得學科競賽活動成為大學生參與創(chuàng)新活動的主要渠道之一。競賽要求在題目或作品中采用新方法、新思路或者新技術(shù)。這都要求大學生在競賽過程中樹立創(chuàng)新意識，訓練創(chuàng)新思維，以便在競賽過程中進行創(chuàng)新活動。當學生獨立完成題目設計、樣品制作和報告撰寫等工作，最終提交參賽作品時，學生已經(jīng)經(jīng)過了一系列連續(xù)而嚴密的創(chuàng)新能力訓練，其創(chuàng)新能力將得到大幅度提高。可見，學科競賽構(gòu)成了培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的一條重要途徑。[2]

學科競賽是面向大學生開展的課外科技活動，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要載體，是激發(fā)潛能和創(chuàng)造力的良好手段，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、促進教育教學改革的有效途徑。[3] [4] [5]如何讓學科競賽規(guī)模化，競賽管理機制規(guī)范化和程序化，吸引更多的學生參與其中，是實踐教學中值得探索和研究的課題。[6]

二、理工類學科競賽中存在的問題

學科競賽在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面的作用顯著，各高校和院系對其發(fā)展和建設也越來越重視，但受各種因素和條件的制約，其仍然存在一些不足與缺陷。

首先，競賽的制度和組織有待完善。制度缺失會造成競賽管理部門職責不清，資金場地設備設施供給不穩(wěn)定，激勵和監(jiān)督機制不明朗等問題，這將極大地制約學科競賽的發(fā)展。其次，競賽題目設置不合理。試題一般以某基礎(chǔ)知識來安排，問題一般比較明確，給出的條件也充分，這樣會形成一些常規(guī)的模式，導致有一些試題可以直接套用公式解決。這樣的試題在一定程度上培養(yǎng)了學生把實際問題歸結(jié)為邏輯推導問題的能力，但對學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)作用是有限的。此外，學科競賽題目難度等級設置不合理，多數(shù)競賽都是專業(yè)“尖子”生參與其中，學科競賽在學生中的普及程度難以提高。最后，指導教師在競賽中的角色定位不準確。競賽一般采取小組合作的形式，通過小組成員的配合、討論完成建立模型、撰寫報告等任務。然而，在目前的競賽中，指導教師的角色多數(shù)由指導者轉(zhuǎn)化為合作者，指導教師完全參與到競賽中，大學生的學術(shù)競賽轉(zhuǎn)化為指導教師學術(shù)能力的比拼。

競賽的主體——大學生存在的問題。由于長期受應試教育理念的制約，學生的創(chuàng)新能力不強，所提出的設計方案創(chuàng)新較少；當遇到問題時，不能學以致用；在大學學習過程中，學生動手設計或制作的機會少，動手能力不強；學生缺乏鍥而不舍的探索精神，遇到困難就止步不前或者放棄；在進行文獻檢索時，面對龐大的檢索結(jié)果，學生難以快速篩選、獲取想要的信息；部分學生參加競賽的動機不純，僅僅是想跟著混個獎項，以這種心態(tài)參賽不可能獲得能力的鍛煉。

三、學科競賽規(guī)模化和程序化途徑

近年來，哈爾濱理工大學對發(fā)展學科競賽進行了積極深入的探索，通過建立制度支持，組織保障，完善配套設施，加強教師隊伍建設等方面的保障措施，使學科競賽得以規(guī)模化，使學科競賽的開展程序化，努力發(fā)展學科競賽這種創(chuàng)新型人才培養(yǎng)載體。

（一）規(guī)范管理制度，完善組織機構(gòu)

健全的管理制度和完善的組織機構(gòu)，是深入開展學科競賽活動的重要保障。高校應制定一系列的科技競賽管理制度，為有序、有效、穩(wěn)定地展開學科競賽提供政策上的保障。以哈爾濱理工大學2009年出臺的《哈爾濱理工大學大學生研究性學習與科技競賽管理辦法》為例，管理辦法就研究性學習與科技競賽的組織機構(gòu)和職責、競賽等級及分類，指導教師工作量計算、學生參加學習與科技競賽活動的獎勵辦法、指導教師的獎勵辦法等都做了具體的規(guī)定。[7]

構(gòu)建與學科競賽發(fā)展水平相適應的、完善的組織體系是做好學科競賽這項工作的基礎(chǔ)。學科競賽是一項由學校各主管部門、各學院及師生共同參與的科技活動，因此建立一個適合本校實際情況，便于管理運行的競賽組織機構(gòu)及組織形式對保障競賽的順利實施和開展具有重要的意義。在硬件條件方面，學校應提供穩(wěn)定的資金保障、條件保障、環(huán)境保障。學校可以根據(jù)學科競賽的具體情況，提供匹配的資金支持，提供相應的實驗室、活動場所和實驗條件，并建立監(jiān)督機制，有效管理這些硬件資源的使用，使學科競賽得到良性運行與發(fā)展。

（二）合理設置題目，弱化專業(yè)限制

在國際性或全國性的專業(yè)競賽中，其題目對于普通高校的大學生來說比較難，導致競賽成了“少數(shù)人”參加的高校學術(shù)活動。本文所述“全員參與的光電設計競賽”定位為校級競賽，全校學生均有能力參與。因此，要仔細設置競賽題目，以便能夠讓不同層次的學生參與并能從中受益。例如，作者團隊負責組織的第一屆哈爾濱理工大學大學生光電設計競賽，競賽設置三個級別的題目。專業(yè)A組試題是全國大學生光電設計競賽的正式競賽題目，設置本類題目是為了向更高級別的光電競賽輸送人才。專業(yè)B組為不限定競賽項目，自擬題目，突出光電在信息探測、傳輸、信息處理和存儲等領(lǐng)域的重要作用，屬于開放性的題目。第三類為創(chuàng)意設計類，圍繞光與電在各個領(lǐng)域中的應用，鼓勵學生展開發(fā)散性思維，充分發(fā)揮想象力，并用影像或圖片說明創(chuàng)意。專業(yè)A組有22組參與，專業(yè)B組有17組參與，創(chuàng)意設計類有80組參與。通過參加人數(shù)可以看出，學生有積極參與的愿望，創(chuàng)意類項目極大地調(diào)動了學生的積極性，并發(fā)揮了學生的想象力，適合各層次的學生參加。可見，合理地設置競賽題目對學科競賽的開展是十分必要的。為吸引學生的注意力，提高學生參與的興趣，部分競賽的題目可以弱化專業(yè)限制，貼近生活，使其具有趣味性。但第一屆競賽題目的設置也存在不足，例如專業(yè)B組的自由度太大，部分參賽者用其他競賽的作品來參賽，使比賽失去公平性，弱化了比賽的目的。在總結(jié)了第一屆光電競賽的得失后，第二屆光電競賽保留了普適性強的創(chuàng)意設計類項目，專業(yè)組的題目設置為光電方法測距。距離是基本的物理量，根據(jù)能夠測量的精度和量程的不同，測距可以體現(xiàn)出不同的難度，適宜于不同基礎(chǔ)的學生參加。

（三）組建指導教師隊伍，統(tǒng)一競賽的指導方式

指導教師在學科競賽中具有重要的作用，他們能利用自身的專業(yè)知識和技能對學生進行系統(tǒng)的科技思維與科技方法的訓練。但指導教師應明確自身定位，即對學生進行答疑解難和科研方法的指導，有意識地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，而不是成為某一個參賽小組的合作者。為達到這個目的，作者團隊組建了由光學、電子、機械、計算機等不同專業(yè)教師構(gòu)成的指導教師團隊。首先，統(tǒng)一指導思想：指導教師的作用在于引導。其次，作者團隊對競賽中常見和共性的問題制作了一系列的多媒體資料，例如一般科學問題的處理流程，從文獻檢索及篩選等方面對參賽者做培訓，使參賽者能夠處理大部分問題。最后，參賽指導的方式多數(shù)情況下通過互聯(lián)網(wǎng)進行，每個參賽者不指定特定的指導教師，參賽者根據(jù)遇到的問題所屬的專業(yè)領(lǐng)域，和相應專業(yè)的指導教師討論。這樣的方式，指導教師無須花費太多的精力，并且對競賽過程無過多的干預，有利于參賽者能力的培養(yǎng)。

（四）合理的激勵機制，以“品牌”效應吸引學生參與

參與學科競賽需要學生與指導教師付出課堂以外的大量時間與精力，還需要承擔競賽失利的風險。因此，只有建立合理的激勵機制才能保證學科競賽持續(xù)開展。作者所在的哈爾濱理工大學充分認識到學科競賽在人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的重要作用，為鼓勵學生參加競賽，學校特制定出《哈爾濱理工大學大學生研究性學習與科技競賽管理辦法》，對獲獎學生除給予一定的物質(zhì)獎勵外，還在保送研究生、年度評優(yōu)、評獎學金等方面都采取了加分政策。教師指導學生學科競賽和科技創(chuàng)新活動也部分計入教師績效考核體系。這樣一來，既充分肯定了師生的勞動成果，也為學科競賽工作良性發(fā)展提供保障，從而推動通過學科競賽培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力這一目標的實現(xiàn)。

建立與學科競賽有關(guān)的學生社團，如電子協(xié)會、光學協(xié)會等，鼓勵學生跨學校、跨學院、跨學科組建社團，發(fā)揮社團在開展創(chuàng)新活動中的組織優(yōu)勢和管理功能。這類活動如科技社團活動對專業(yè)能力要求不高，適合大多數(shù)學生參與，但由于其是以學生自身為主體展開和組織的活動，可以突出學生的主動性，培養(yǎng)學生對科技和創(chuàng)新的興趣。另外，作者團隊為了擴大光電設計競賽在學生中的影響力，舉辦了室外的光電實驗展示，通過絢麗的實驗現(xiàn)象，讓學生對光電設計競賽更加了解，產(chǎn)生“品牌”效應，以吸引學生參與其中。最后，針對學生動手機會少，動手能力弱的問題，哈爾濱理工大學實行實驗室開放項目，各專業(yè)實驗室定期開放，學生可以了解實驗室的儀器設備，并動手進行相應的實驗項目，這提高了學生的動手能力。

四、結(jié)語

學科競賽已經(jīng)成為當前高校學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要載體，能有效推動課堂教學與實踐教學的有機結(jié)合，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提高學生的動手能力，促進實踐教學改革，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了一條有效的途徑。哈爾濱理工大學光電設計競賽著眼于全校大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從組織機構(gòu)、指導教師團隊、競賽題目設置和學生工作等方面做出了相應的調(diào)整，既保證了競賽的健康發(fā)展，又能服務于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王曉勇，俞松坤.以學科競賽引領(lǐng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國大學教學，2007（12）：59-60.

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[3] 陳天虹，文獻民，葛龍威，易雯.依托學科競賽培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力——以大學生結(jié)構(gòu)競賽為例[J].浙江科技學院學報，2008（2）：136-137.

[4] 付雄，陳春玲.以科技競賽為載體的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究[J].計算機教育，2011（6）：29-31.

[5] 周治瑜，王瑞斌，胡麗華，張濤.學科競賽是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新素質(zhì)的重要載體[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學，2008（5）：100-101.

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[7] 林文卿.基于科技競賽的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)分析[J].科技與管理，2010（2）：141-144.

[責任編輯：陳 明]