以學科競賽為載體推進創新教育的實踐探索

彭雷　王淵　王媛妮　戴光明

摘 要： 積極推進創新教育，是高等教育主動適應經濟社會發展需要的必然要求。創新教育與專業教育的協同融合發展，是高等教育內涵式發展的重要標志，符合高等教育深入改革的方向。本文從推進創新教育的意義出發，提出高校有效推進創新教育的策略選擇問題。在此基礎上給出中國地質大學（武漢）信息類專業以學科競賽為載體，將專業課程改革作為突破口，把創新教育理念融入專業教育培養目標，設置“創新”為核心的模塊化的專業課程育人體系，實施基于問題導向的、學生自我探究為主的新型教學模式，以期為不同專業的學科建設和人才培養提供可借鑒的經驗。

關鍵詞： 創新教育 學科競賽 教學改革

習近平總書記在十九大報告中提到，要加強國家創新體系建設，強化戰略科技力量[1]。這是對建設創新型國家，加大創新教育力度的進一步要求。創新教育是以培養人的創新精神與能力為根本價值取向的教育活動，大學生創新教育的實質是樹立創新意識，培養創新能力，并提升創新精神，進而在青年群體中形成濃厚的科技創新氛圍[2]。因為青年強則國強，青年的創新精神被徹底激活，民族和國家的創造活力才能真正釋放，國家創新體系的建設便能實現。當前，創新能力的提升是國家發展和社會進步的關鍵訴求，是高校創新人才培養的推動力，高校肩負著不可推卸的重大使命，也是高等教育人才培養體系的題中應有之義。

一、高校深入推進創新教育的意義

1.創新教育能提升大學生的綜合素質。

創新是社會發展進步的源泉。在雙一流建設推進，實現高等教育內涵式發展的過程中，創新教育與高素質人才培養的目標更加緊密地結合，體現出高校需要培養的是道德品行高尚、身體強健、德智體美勞全面發展的新時代創新型人才。在過去一段時間內，我們側重于知識性技能的傳授學習，而在一定程度上忽視智慧品德的同步協調發展，導致我國學生在國際競爭中創造力呈弱勢局面。鑒于此，國家提出創新教育，開始關注青年學生的全面素質提升等教育改革問題。因此，只有成功實施創新教育體系，才能構建綜合素質高的國民體系并實現中華民族的偉大復興。同時，“高素質”本身就包含創新素質，不僅具備創新能力，更體現在文化藝術修養等方面，所以素質教育既是創新教育的立足點，又是歸宿。

2.創新教育能喚醒大學生的學習動機。

教育的重點不是單純地教會某些知識點，而是教會學生學習方法，使其提升學習與探索的能力，尤其是求知的主動性。灌輸式教學方法在一定程度上扼殺了學生主動求知的欲望，導致部分學生學習動力不足，所以創新教育的重要任務在于培養學生的創新意識和精神，即自我學習和研究能力。這就離不開學習動機的喚醒，這是潛意識思維的過程，對大學生未來職業生涯的規劃與發展，對其擁有的學習能力和創新智慧都將產生重大的影響。“興趣是最好的老師”，因此興趣的培養是創新教育的重點之一，大學生的學習興趣與中小學生不同，他們更需要培養對專業學習興趣的持久力，因為他們就讀的專業會對其人生職業發展影響深遠，所以既需要讓學生建立本專業的信心，產生成就感并激發專業興趣，又要讓他們的專業興趣建立在一個較高的層次上，真正理解自己專業的作用與社會價值，找到自己的目標定位。在此基礎上鼓勵學生開拓探索，敢于發現問題、解決問題，培養獨立思考的能力。

3.創新教育能激發大學生的批判思維。

培養批判性思維和獨立態度是高等教育應完成的使命，越來越受到各國的關注，形成共識。創新教育應致力于培養學生的批判性思維，提升他們獨立思考和辯證思維的能力。過去填鴨式的教學模式保證了教師在課堂上的絕對權威，卻忽視學生的被動性，不利于他們養成獨立思考的習慣，創新教育更強調學生作為教學的主體性，只有不斷培養他們抽象思維能力，才能形成批判性思維。另外，創新教育的課程設置加入實踐活動和相關內容可幫助大學生形成批判性思維。學生在課程實踐內容中發現問題并解決問題，學會針對性地思考與質疑，才能形成邏輯思維能力，提高工作學習質量，從制度上保障課程的深入學習，從而更加客觀地讓學生挖掘和發現深層問題，進而解決本質性問題，保證課程學習任務的徹底執行。

二、高校有效推進創新教育的路徑

1.貫穿人才培養全過程，孕育創新教育的好環境。

創新人才培養，深化教育改革是一項長期而艱巨的任務，也是一項系統工程，涉及方方面面，只有人才培養相關部門協同合作、齊抓共管才能出成效。首先，各人才培養單位都要把創新教育當成重要工作來抓，需要領導重視，學生廣泛積極參與，教師積極營造濃厚氛圍。其次，要多舉措并舉開展創新教育。高校應增設更多的創新實踐基地，給學生更多創意的“溫床”，同時加強校企合作，給學生提供更多實踐機會；圍繞創新項目、學科競賽、實驗教學、本科生導師制等，為學校、教師、學生、企業等全方位提供服務，促進教學相長、教研結合，給學生創新實現的可能。學生可以根據自己的興趣參與各種項目的開展，在參與研究中進一步激發興趣和調動探究主動性，從事科學的、批判的思維訓練，體驗創新的學術活動，培養創新意識與能力。再次，建章立制，加強管理。創新性教育活動的管理不能太僵化，需要在規范性與靈活性之間尋求平衡。人才培養單位應制定相關管理辦法，明確管理范圍，將運行過程中好的做法固定下來以制度規范形式加以激勵，從體制上保證創新工作有效順利開展，從規章角度上明白創新教育“可以怎么辦、應該怎么辦、如何辦才能更好”。同時，科學合理的創新評價機制也很重要，評價體系合理才能實現有效激勵，進而推動創新教育培養體系不斷完善。

2.加大專業教育教學改革力度，將創新教育理念融入學科專業的培養目標。

韋伯提出了著名的“鐵路軌道上的扳道工”理論。他把思想、信念、觀念等無形的力量比擬為“扳道工”，扳道工可以使一列被利益驅動的火車駛向理想、信念所確定的方向。由此可見，對實踐而言，理念對創新教育的推進具有導向作用[3]。首先，需要設立體現創新教育理念的專業教育目標，重新定位專業課程的價值取向，找到創新能力與專業培養知識技能目標的有效關聯和融通之處，把創新能力的培養納入課程目標中，進而以新的融合目標為導向，將創新意識、創新精神、創新能力的培養滲透到專業課程教育教學的各個環節。其次，是專業課程教學內容的重置。調整專業課程設置不是對原有教學內容的全盤否定，而是挖掘原有課程體系中的創新教育元素，使學生在專業知識學習中培養出創新意識和思維能力。比如，中國地質大學（武漢）施行的“1+3”模式就取得了一定實效。“1”即將創新教育理念融入專業課程教學；“3”指的是專業起航+專題團隊+專門實訓，專業起航要將學科專業前沿、學術發展動態等前瞻性問題放入每門專業課的教學中，從而開闊學生視野，激發他們對專業的創新興趣，使學生站在更高的創新平臺上了解專業知識，掌握專業技能；專題團隊是指專業課教員在課程教學中以問題為導向，設置專題進行師生研討，并結合教師科研團隊項目作為課程平時考核學習，使學生有效將創新思維融入課程學習，并掌握專業知識。專門實訓包括學校設立各類創新項目申報，各學院教員承擔的各類各級科研課題和各類學科競賽，學生在教師的指導下完成項目實施、總結、反思等環節，將知識和創新思維應用到實踐中。再次，是實施以探究為核心的教學模式，除了引導學生養成深入探究的思維習慣，還要創設含有實踐問題的學習情境，提供給學生嘗試探索的真正空間和機會，讓學生實現由模仿探究到獨立探究的飛躍。

3.師生在教學過程中共同發力，將創新精神植入教育教學全員心中。

首先，學生作為教學的主體之一，在瞬息萬變、知識更新不斷加快的時代背景下，應深刻意識到創新精神在將來人生發展中的重要性，創新精神和能力不僅適用于解決學習問題，更能解決生活中的難題。所以，高校應建立完善的人才培養機制，完善課程體系建設，激發學生學習動機和創新精神，同時處理好創新教育與基礎教育之間的關系[4]。在大學低年級，應著重夯實基礎，鍛煉學生獨立治學的能力，為培養創新精神創造好的基礎條件。同時，對身邊的事物保持好奇心，勤于思考、善于提問，在創新知識應用方面獨辟蹊徑。在高年級階段，應多參加各類學科競賽、社會實踐，在這一過程中多與老師、同學交流，敢于提出與眾不同的想法，學會打破常規和慣性思維模式靈活分析問題，最后能獨立找到解決問題的途徑和方法，并學會總結反思。其次，教師應從思想上改變傳統教學觀念，增設實驗課程，組織各類競賽營造良好的學習氛圍。教師在創新教育過程中應注意激發學生對知識應用創新的信心，鼓勵學生質疑、爭辯，對有創新意識的學生提出表揚，變原本“專制”的課堂為“民主”氛圍，將“灌輸型”轉變為“溝通創新型”教學，提倡勤學、多問、善思的學風。同時，在實驗課程、學科競賽、畢業設計、生產實踐、社會調查等環節，有針對性地培養學生的團隊意識和創新精神，通過各種真實案例引導學生突破常規地思考問題、分析問題和解決問題。事實證明，經過鍛煉的學生在未來就業市場中的核心競爭力比一般學生要強。

三、中國地質大學（武漢）積極推進創新教育的實踐探索

多年來，教育工作者做過大量有益探索，設計了分層遞階的教學內容，實踐了問題導向、項目導向等教學方法，有力地促進了創新教育的良性發展[5]。中國地質大學（武漢）注重以學科專業特色為基礎，加強內涵式建設發展，不斷深入探索人才培養與教育教學改革融合，立體化培養各專業學生創新素質。本文主要以空間信息與數字計算專業為例，通過教學工程立項推動本科教學改革，立足于以學科競賽為載體推動創新教育的培養模式，形成了一套提升學生創新素質能力的實踐教育體系。

1.構建以學科競賽為載體的創新教育體系教改方案。

通過學科競賽的鍛煉，學生的創新能力得以拓展，實質性地提高學生項目設計、實施、綜合管理、總結反饋、答辯匯報等主體探究意識和能力，進一步喚醒學生“為何學、如何學、怎樣學好”的主動學習意識；同時，結合本科生導師制和創新學分激勵措施，實現交互驅動，更好地推進創新教育和本科教學改革，在整合學校原有資源的基礎上，理順各種關系，形成信息類學生創新教育模式。包含“創新實踐（學科競賽）+創新團隊建設+創新教學改革”三大模塊的協同育人體制。“創新實踐”指人才培養單位以專業教育牽引，通過班主任、學務指導老師的引導，鼓勵學生積極參加國家級、省級學科競賽，以小組合作形式完成項目任務，同時自主申請學校的各類大學生科創課題，實施“動腦、動手、動口”三結合的創新實踐素質能力訓練。“創新團隊建設”主要體現為以學科競賽為基礎，由導師團隊中的研究生帶領本科生開展創新活動。比如，每次參加全國計算機仿真大賽的三人小組中，至少有一名研究生作為負責人，帶領本科生共同完成項目，研究生導師負責指導、項目實施的跟進監督，并提供技術支持開發平臺和實驗室資源及團隊原有研究成果的共享。“創新教學改革”模塊主要設計完善融合學科競賽知識點的課程教學方案和相關專業選修課體系。

2.形成具有“學科競賽”特色的空間信息與數字計算專業育人體系。

競賽項目往往圍繞相關領域的研究熱點和前沿技術，通過全國或者指定區域內的高校相互競爭比賽，讓大學生在綜合應用所學理論知識的基礎上，解決相關領域的應用問題或者完成主辦方設定的比賽項目。學科競賽對提高大學生實踐能力并激發創新精神，尤其對參賽者運用所學知識分析問題和解決問題的綜合能力提高具有重要意義。學校以挑戰杯、全國計算機仿真大賽和“互聯網+”等為依托，利用多年指導學生參賽經驗和總結，推動空間信息與數字計算專業的創新教育改革。首先，對計算機語言類課程、數據結構、圖形學、“空間建模與數據分析”、“地學三維可視化與過程模擬”等課程的教學內容和教學方法改革，形成穩定的知識結構和適切的教育教學方法。利用學科競賽中題目特點，在課程教學中突出理論與實踐創新相結合。其次，通過在日常教學中加入應用實例，不僅培養學生對理論知識的掌握，更重要的是培養學生掌握求解問題的方法，為其將來創新性地解決專業問題奠定基礎。再次，指導教師可以從此類競賽中發現新的研究熱點，通過各類學科競賽選拔和培養一批具有較好創新能力的后備研究人才。與此同時，幫助學生申請各類創新創業項目，最終幫助學生養成自主學習習慣，成為復合型創新人才。

以全國計算機仿真大賽為例，該項賽事是受教育部高等教育司的委托（教高司函〔2004〕167號文），以促進素質教育和創新教育，推動高校教育改革工作為目的的學科競賽，目前已成功舉辦了七屆。該競賽既有理論建模、方案設計，又有實際仿真調試過程，要求學生將理論知識真正變成實際可用的方案，并給出仿真研究報告。由于難度大、時間緊，參賽學生多，對參賽學生提出了較高的要求，需要學生具有寬廣的知識面及較深入扎實的理論基礎，并且理論結合實際的能力、仿真能力及文字表達能力都要很強。

中國地質大學（武漢）將此類學科競賽作為深化空間信息與數字技術專業教學內容改革、培養學生實踐能力、提高學生專業素質的契機。通過開展課外創新項目和學科競賽相結合的多知識點融合的創新教育研究和實踐，培養高素質人才。

（1）以學科競賽為牽引進行相關課程教學改革研究，構建了“3332金字塔式”課程教學體系。

3大通識技能：數學+外語+計算機；

3大學科背景：計算機學科+地質學科+地理學科；

3大核心技術：地質信息技術+GIS技術+RS技術；

2大應用方向：地質信息系統+地理信息系統。

總體描述為以數學、外語、計算機通識課程為塔底，以地理信息系統、地質信息系統設計為塔尖，構建了“金字塔式”課程教學體系。

基于該課程教學體系，設計一些具有綜合性和工程背景的教學實例，能夠將“3332”教學體系中的計算機語言類課程、數據結構、圖形學、“空間建模與數據分析”、“地學三維可視化與過程模擬”等多門關鍵核心課程中的知識點串聯起來，同時提高學生實際動手能力和創新能力是課程體系中的重要問題。所以，在“空間信息與數字技術”專業課程教學改革中，引入“學科競賽題目案例教學法”和“項目教學法”相結合的新型教學方法，即在課堂教學中采用學科競賽題目“案例教學法”，在課外實踐過程中采用“項目教學法”。通過借鑒全國計算機仿真大賽，ACM程序設計大賽，“互聯網+”競賽等理念對傳統的課程實踐進行創新，使設計的題目更加趨向于解決實際問題，有效提高學生的創新能力。

（2）創造自主學習環境，培養創新能力。傳統人才培養模式所培養的人才共性多、個性少，缺乏創造性。要實現從單一的共性培養模式向多樣化的個性培養模式轉變，就必須不斷改進教學方法，使學生主動學習、能動學習、創造性學習。改革在課程教學中加入案例庫和研討環節，通過此環節指導學生進行文獻檢索、閱讀資料、編寫程序、撰寫文稿、宣講等全過程，讓學生學習如何解決問題，如何做學問，從而培養學生的自主學習和創新能力。

（3）以學科競賽題目資源為基礎，搭建“空信專業”實踐教學平臺。針對空間信息與數字技術專業引入“項目管理”內容。課程實踐以學科競賽題目為背景，考核以完成項目要求為最終目標。根據實踐平臺自身特點，主要圍繞學科競賽搭建，不僅可以大大提升學生的實踐動手能力，還可以使學生真真切切地體驗項目操作的完整流程，縮短畢業后與企業對接的時間。實際上，學科競賽大多數比賽項目都有企業實際項目背景，將學科競賽內容引入實踐平臺建設中，使學生感受到空間信息與數字技術的趨勢，在課程設計和畢業設計過程中，在熟悉相關技術的基礎上，完善自己的知識體系及提高相應的技能，最終在實踐中提高學生的創新能力和對專業的信心。

參考文獻：

[1]習近平.中國共產黨第十九次全國代表大會報告[Z].2017.10.18.

[2]錢貴晴，劉文利.創新教育概論（第二版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.8.

[3]劉獻君.創新教育理念是建設高等教育強國首要的任務[J].中國高教研究，2016（02）.

[4]楊洋.高校創新教育價值訴求及實施策略探析[J].中國成人教育，2015（20）：51.

[5]魯億方，藍金輝.近10年國內外大學實驗教學發展狀況探討—基于國內外十幾所大學的文獻分析[J].北京科技大學學報（社會科學版），2014，30（3）：109-118.

基金項目：中國地質大學（武漢）校級教學研究項目（2017A47），中國地質大學（武漢）本科教學工程項目（ZL201818）。