融合科技競賽的農林院校工科專業 創新實踐教學探索與研究

王少坤 陳帝伊 李宗平

摘 要：在“大眾創新，萬眾創業”和新工科建設背景下，對如何加強農林院校工科專業大學生的創新實踐能力培養提出了新的挑戰，也提供了新的機遇。大學生科技競賽是培養大學生自主創新意識、鍛煉實踐動手能力和提升綜合素質的有效手段和重要途徑。通過總結近年來科技競賽和實踐教學中的經驗體會，探討了科技競賽和農林院校工科專業創新實踐能力培養之間的關系，對如何將實踐教學、創新能力培養和科技競賽相結合進行了探索和研究。

關鍵詞：科技競賽；創新實踐能力；農林院校；工科

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）09-0021-02

農林院校中的工科專業近年來發展十分迅猛，已經成為農林院校發展中新的增長點[1]。但相比學科優勢突出的農林專業，農林院校工科專業的辦學時間相對較晚，學科優勢和社會影響力并不突出[2-3]，與同層次的工科院校相比，在學科建設、人才培養等方面存在一定差距。當前“大眾創新、萬眾創業”和“新工科”建設的背景下，如何“揚長補短”，以創新思維和創新模式迎頭趕上，加強農林院校工科專業學生的創新實踐能力培養，提高人才質量，是一個急需探索的重要課題[4-6]。

大學生科技競賽作為科技創新的重要載體和抓手，對于培養大學生的創新能力和動手能力，實現理論和實踐相結合的知識升華，以及在營造校園創新氛圍和良好學風方面，都有著積極和重要的現實意義。

一、農林院校工科專業本科生實踐教學存在的問題

實踐教學是本科教學，特別是工科專業教學的重要環節，也是學生創新能力培養的重要途徑[7]。目前本科實踐教學主要包括以下幾個方面，第一是實驗教學，包括理論課程的實驗和獨立開設的實驗等；第二是實習教學，包括認識實習、生產實習、課程設計等；第三是畢業論文（設計）環節；另外還有學生的課外科技活動、科技競賽等[8]。隨著社會的不斷發展和對人才創新實踐能力要求的不斷提高，農林院校工科專業傳統的實踐教學存在的問題日益凸現，主要表現在以下幾個方面。

（一）缺乏系統性的工科專業實踐能力培養體系

近年來，各個高校已經意識到創新實踐能力培養的重要性，也采取了一些改革措施。比如，加強創新和開放實驗室建設，引入虛擬實驗教學等高科技教學手段等[9-10]。但是對于農林院校如何發揮自身特色和優勢，加強工科專業創新實踐教學，仍需要系統性的研究和探索。

（二）對實踐教學的重視程度不夠

實踐環節課時偏少或安排不合理，一定程度上存在“重理論輕實踐”的思想。受傳統教學思想的影響，實踐教學被看作理論教學的依附和補充，實踐教學課時首先被壓縮。從教師到學生普遍存在不重視實踐教學的現象，嚴重影響實踐教學水平的提高。

（三）實踐教學內容更新緩慢

傳統的實踐教學存在實驗內容更新較慢，實驗項目安排不合理，設計型、綜合性和創新性實驗項目較少，與學科發展前沿和生產實際聯系不緊密等問題。包括科技競賽在內的大學生的課外科技活動，沒有納入本科生的培養大綱中或者并沒有作為實踐教學的重要組成部分，沒有形成規范的管理、支持和評價體系。

二、探索融合科技競賽的大學生創新實踐能力培養模式

近年來大學生科技競賽活動發展迅猛，“挑戰杯”全國大學生課外科技作品競賽、“全國大學生電子設計大賽”、“中國機器人大賽”等不同類型的國家級科技競賽吸引各個學校積極參與，這些科技競賽以工科專業為主，是對工科專業學生包括創新實踐能力在內的綜合素質和能力的鍛煉和檢驗[11-12]。通過參加科技競賽對提高農林院校工科專業知名度、改變人們對傳統認知也起到了積極作用。

（一）科技競賽提升了學生綜合素質

學科競賽要求學生具有多方面的綜合素質和能力。學科競賽的問題一般具有系統性、綜合性及靈活性的特點，不但考查學生的基礎理論知識、動手能力，還需要堅強的意志，敢于直面困難的勇氣和信心等非智力因素。

科技競賽往往是團隊競賽，既鍛煉了學生團隊合作、分工協作等工程能力，同時也培養了學生勇于競爭、不懼失敗的精神。

（二）科技競賽激發了學生的創新能力

學科競賽與本科生的課程學習在內容和深度有很大不同，競賽題目體現參賽學生基礎知識和能力的同時，更多的是對學生創新能力的要求[13]。如“中國機器人大賽”的競賽項目，注重引導學生進行新知識學習和新應用方面的設計，引導學生從理論知識學習走上科技創新之路，激發學生的創造潛能，著力培養學生的創新思維和創新能力。

（三）科技競賽開辟了學生創業就業新途徑

目前，許多科技競賽與產業發展密切聯系，比賽項目與學科發展前沿緊密結合，通過參加科技競賽，許多學生找到了自己未來的發展方向，還有的學生以競賽為起點走上創業之路。在以學科競賽為平臺的創新人才培養中，學生的創業素質得到相應的提高，為今后學生創業就業打下了良好的基礎，也成為高校創業教育的重要載體。

（四）科技競賽促進了學生多學科交叉創新實踐能力

學科的交叉和結合是科技創新的重要突破點，通過科技競賽加強農林學科優勢專業與工科專業協同發展，充分發揮工科專業優勢，用工科的方案解決農林學科中的問題，取得了良好的效果。近年來學校參加“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽獲獎項目均采取這種模式，參賽隊員和指導教師也來自各個學科，通過科技競賽這樣一個平臺，達到各個學科相互融合、共同發展的效果。

三、構建融合科技競賽的創新實踐教學體系

科技競賽對農林院校工科專業實踐課程體系和教學內容改革有巨大的推動作用[14-15]。將科技競賽與實踐教學環節和課程緊密結合，是推進創新實踐教學改革的重要方向。在實驗、實習等實踐教學環節，根據科技競賽的要求和特點，加強實驗室開放、改革實驗教學方式和考核辦法，增加綜合性和設計性實驗內容，設置一些競賽水平的專題實驗，激發了學生的創新欲望，提高了學生自主分析和解決實際問題的能力，在實踐教學中發現和培養科技競賽人才。

（一）探索融合科技競賽的實踐課程設置

科技競賽都有各自的學科背景，并在一定程度上體現學科發展的方向，因此可以考慮圍繞科技競賽探索相關學科新的實踐教學體系。比如在電類專業中，從低年級的電路理論、電子技術基礎，到高年級的自動控制、單片機技術、電機與控制、傳感器技術等實踐教學環節將相關的科技競賽的內容和實例充分融入，進行重點的分析和講解，使更多的學生參與到競賽中，既有助于提高學生的學習興趣，也為科技競賽培養和選拔人才打下良好基礎，從而達到實踐教學與競賽相互促進相互提高的效果。

（二）引入科技競賽的實踐教學內容

科技競賽都是有相關學科背景的，其需要的知識和能力與相關學科課程要求是一致的。因此在相關的實踐課程中可以設置或者加強與競賽相關的內容，將競賽中的一些項目引入實踐課程，比如電子設計大賽中的控制類題目，可以與自動控制原理課程實驗、電機學實驗和單片機課程實驗相結合，也可以將競賽試題作為相關課程的課程設計題目，達到在實踐教學中提高學生應用能力和創新能力的目的。

（三）采取競賽式實踐教學方式

將競賽的思維和方式引入到實踐教學中，加大綜合型、設計型實踐教學項目比例，采取競賽式、課題式教學，引導學生自主解決問題，優化設計方案，培養動手技能。使學生學會正確和善于分析、處理問題的思維方法，培養學生的現代思維方式。

（四）參照競賽的評價機制改革實踐考核方式

采用實驗報告和答辯相結合的實驗考核方式，學生完成實驗后，按分組撰寫實驗報告并進行答辯。考查學生對基礎理論知識、實驗技能的綜合運用，以及總結表達等方面的能力，并發掘學生在方案選題、實驗方法和設計等方面的閃光點。最后參照競賽的評價機制，對學生的綜合實驗設計進行評分。

西北農林科技大學電工電子實驗教學中心通過科技競賽與實踐教學改革的具體實踐，已經取得初步成效。中心通過這樣的模式選拔并培養和指導相關專業學生取得國家級科技競賽獎項10余項，形成了穩定的科技競賽和科技創新梯隊，中心也因此獲批陜西省省級實驗示范教學中心。初步形成了工科與農林學科協同發展、科技競賽與實踐教學相長的農林院校工科創新實踐教學新模式，探索了一條“新工科”背景下農林院校工科大學生創新實踐教學的新途徑。

參考文獻：

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