第二課堂提升民族高校大學生實踐創新能力的探索

侯建華， 陳 錕， 吳嶺清， 吳 嘉

(中南民族大學電子信息工程學院，武漢430074)

0 引言

在國家創新驅動發展戰略下，民族地區大力推進工業化、農業產業化和城鎮化建設，需要大量的電子信息類專業人才，對應用型創新人才的需求顯得尤為迫切;我校少數民族學生比例約60%，受生源地制約，學生實踐能力和創新意識相對薄弱、且存在較大差異性。因此，學生起點較低且差異性較大的客觀實際與大面積成才的要求，就成為民族高校人才培養普遍面臨的一個現實矛盾，破解此矛盾的關鍵之一是加強學生工程實踐能力和創新素質的培養。

第二課堂是在正常教學計劃規定的課程之外，在學校支持和教師的引導下，通過有組織的課外集體活動，對受教育對象施加影響的教學活動［1］。第二課堂以其內容新穎、形式靈活、實踐性強、突出學生個性化發展等特點，在培養學生創新實踐素質上具有獨特的優勢［2］。

國內高校針對第二課堂的功能、定位和設計理念開展了大量的探索與實踐［3-7］，然而從總體上看，高校第二課堂還存在諸多不足之處，表現在:第二課堂作用挖掘不夠深入、其體系構建不夠完善、其培養模式尚未貫通［8］，第二課堂本應承載的功能被弱化［9-10］。隱藏在上述問題背后的具體原因如下:①缺乏系統、科學的定位與設計;②學科競賽中重獎牌、輕普及;③校企合作難以深入;④外延未有效拓展，造成第二課堂邊緣化等。

我校電子信息工程學院一貫注重大學生創新素質培養，先后建有國家特色專業點、湖北省專業綜合改革試點、湖北省戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃等優勢專業。針對上述問題，在借鑒國內高校電子信息類專業經驗的基礎上［11-15］，系統構建了較完善的第二課堂實踐創新素質育化(教育加轉化)體系，主要內容包括:①重新定位和設計第二課堂框架;②打造“四位一體”第二課堂創新實踐平臺;③建立運行與保障機制;④外延拓展。通過8年實踐，實現了第二課堂的健康可持續發展。

1 基于素質育化理念設計第二課堂框架

傳統意義上，第二課堂通常被認為是第一課堂的延伸和補充，因此對第二課堂的認識局限在第一課堂框架下，未能從整體育人體系的視角設計第二課堂［8］。

從人才培養全局考量，將第二課堂定位在與第一課堂平行的實踐創新素質培養主戰場，依據教育理論視域下的素質育化理念［9］，提出了一種新的第二課堂框架:①堅持教育方法的浸入性與引導性、學生自主學習和自覺轉化的主體性原則;②以普惠、漸進、多元、全程為特征，著力打造和完善第二課堂內涵體系;③探索可持續發展的運行與保障機制;④拓展第二課堂疆域，為第一課堂教學改革提供動力。

實踐證明，這種頂層構建思路突出和強化了第二課堂所承載的素質培育功能，符合學生認知規律和個性化發展需求，貫穿了人才培養全過程，對提高學生實踐創新素質起到了關鍵作用。

2 打造“四位一體”第二課堂創新實踐平臺

創新實踐平臺是第二課堂建設的主要內容，以培養學生的工程實踐能力和創新精神為核心，構建了融“創新普及、學科競賽、科創實踐、校企聯合”為一體的創新實踐能力培養體系，四大平臺各有主旨、相互交融，有效解決了困擾第二課堂的若干難題。

2.1 創新普及

成立了學院大學生電子設計協會、負責組織對大一新生開展大規模系列培訓活動。從入學第1年10月到次年9月，主要活動內容見表1。

表1 大一新生第二課堂主要活動內容

上述活動內容豐富、循序漸進、趣味而富有挑戰;自2009年底實施以來，實現了全年不中斷、常態化，參加人次為新生總數的1.8倍，充分彰顯了第二課堂的普惠性，為大面積成才奠定了堅實基礎。

2.2 學科競賽

在創新普及的基礎上，以大學生電子設計競賽、飛思卡爾智能車競賽為龍頭，選拔優秀學生組隊，常年開展有針對性的強化培訓，以此進一步提高學生的動手能力、分析和解決問題的能力，培養學生的創新素質。在培養方案中新設置了4門電賽培訓課程，同時實施開放式的自主學習、自由探索與學生自我管理模式。在學院大力支持、指導教師無私奉獻、學生勤奮努力下，我院取得了優異的成績，一大批拔尖創新人才脫穎而出。在全國大學生電子設計競賽中共84支隊獲獎，其中國家一等獎4項、國家二等獎4項;在全國大學生智能汽車競賽中共21支隊獲獎，其中國家一等獎4項、二等獎3項。

2.3 科創實踐

以多個科研實驗室為依托，建立開放式科創實踐平臺，以課外科技創新、大學生創新創業訓練計劃、畢業論文(設計)、以及各類學科競賽活動為載體開展活動，吸納優秀本科生進科研實驗室，取得了豐碩成果，學生的綜合素質、創新能力和團隊協作精神得到了極大的鍛煉。例如:近5年實施各級大學生創新創業訓練計劃143項;激光光譜實驗室學生指導的創業團隊在“挑戰杯”創業計劃競賽中先后獲湖北省金獎、全國銀獎;智能光通信技術實驗室學生團隊獲湖北省第十屆“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽一等獎;近3年，學院另外兩個實驗室聯合開辟新的競賽項目，在“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業人才大賽中有100余人獲國家和省級獎項等。

2.4 校企聯合

校企合作辦學歷來是專業建設中的難點，企業由于效益、安全等諸多因素的考慮，學校則由于投入、溝通等方面存在的問題，校企合作往往浮于表面，易造成校企雙方兩張皮、重形式、輕實效，離互動介入，相互交融，深度合作還有很大的距離。通過轉變工作思路，提出“以學生為本、注重實效、多模式并存”的改革舉措，在課程開發、學分置換、頂崗實習、專業實訓、開展職業訓練營等方面開展合作，多維度打造校外工程實踐體系，滿足學生個性化需求。

(1)2013年與甲骨文公司合作，新開設了“Java程序設計”“Android程序開發”“數據庫(Oracle)”“Linux操作系統”等4門課程，甲骨文公司負責師資培訓、為學生提供實習崗位。

(2)2014年與北京文思海輝集團簽訂培訓協議，連續3年組織大規模招聘宣講會，經過筆試、面試，錄取的學生先到無錫參加為期1個月的封閉培訓，然后全部到該公司的項目組參加帶薪頂崗實習，實現了訂單式培養。

(3)2016年起與武漢光庭技術有限公司合作，改革傳統的專業實習方式，打破專業界限，舉辦為期3周的技術培訓，內容分Java和C語言兩個方向，且與隨后的公司頂崗實習無縫對接，學生依據專業基礎和興趣自愿報名。連續2年每年均有180人參加。同時，從“雙師型”教師隊伍建設出發，學院派出3名專業教師全程參加，學習企業工程師的培訓方法與手段。

(4)為保障實習效果、提高學生積極性，與多家公司共同開發了多門校企合作學分置換課程、制定了教學大綱;已經添加到專業人才培養方案的課程包括:數據模型設計、商業智能軟件開發、ETL算法設計、軟件質量與測試。

(5)從2014年起，先后邀請華為、武漢光庭、武漢正維電子、湖北中智、凹凸科技等知名企業高管和工程師，連續3年開展大學生職業訓練營活動，圍繞硬件開發、軟件研發、產品測試、產品銷售等4個崗位開展封閉式職業訓練，對規劃職業發展路徑、提高本科生就業能力起到了很好的作用。

通過上述努力與改革，建立了形式多樣、內容深入的校企聯合辦學新格局，為學生工程實踐能力的培養提供了優質校外資源，將校企聯合真正落在了實處。

3 建立與完善第二課堂運行與保障機制

新的第二課堂體系非常耗費資源，包括師資、場地、儀器設備、元器件消耗、經費、及人員管理等，必須建立相應的運行與保障機制，才能保證其健康可持續發展。我院采取了如下措施，收到了很好成效。

(1)全院統一認識，將第二課堂視為人才培養的重要環節，要舍得花大力氣。主要領導高度重視，分管領導切實深入其中，每學期召開專題工作會議，討論工作方案、現場解決具體困難。學院領導真抓實干，是該工作能夠不斷發展的前提和保障。

(2)學院制定了一系列政策鼓勵教師深度參與，在各類教改項目申報、教師外出培訓與交流、科研實驗室用房、績效酬金、定編定崗、評優評先等方面旗幟鮮明的予以傾斜;此外，學院規定新進年輕博士在正常的教學科研工作外，必須從事與創新人才培養有關的工作。

(3)加強創新實驗室建設。創新實驗室是第二課堂活動的主要場所，隨著學生人數的急劇增加，不斷擴大實驗室面積，同時爭取專項經費擴充規模，近5年累計新增投入近百萬元增加設備臺套數;創新實驗室安裝了門禁、實行全天候開放，每年開放天數達到330天以上。此外，對于大規模普及培訓，則主要利用學校實驗中心的公共實驗室，在節假日、寒暑假進行。上述措施有效緩解了實驗場地的不足。

(4)通過申報各級質量工程、本科教學工程項目籌集經費，從2009年至今，學院先后獲批國家特色專業建設點，兩個專業獲湖北省專業綜合改革試點，一個專業獲批湖北省戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃，兩次獲批湖北省實驗教學示范中心等。利用學校為立項項目提供的配套建設經費，年均經費在30萬元以上。在經費使用上采取集中管理、統一使用的模式，為第二課堂提供了充裕的資金，有力保證了各項工作的順利開展。

(5)針對第二課堂活動規模大、時間跨度長所帶來的組織管理難問題，成立了學院大學生電子設計協會，該協會由熱愛大學生創新活動、創新素質較強、有一定組織管理能力的學生組成，全面負責創新普及平臺各項活動的組織與管理，同時還配合老師擔任培訓指導、作品測試等工作。協會成立已8年來，出色地完成了各項任務，同時還鍛煉了學生的組織管理才能和團隊協作精神，目前已成為學院一張亮麗的名片。

4 第二課堂外延拓展

相對第一課堂，傳統的第二課堂活動具有“體制外”屬性，沒有與第一課堂形成合力，其外延沒有得到有效拓展，易被邊緣化。解決此問題的關鍵是積極拓展第二課堂疆域［2，10，16］。以“賽教融合、科教融合、產教融合”為理念，將第二課堂元素融入到專業培養方案，從特色課程群建設、實踐教學改革、教學模式多樣化等入手，扎實推進教學改革，形成與第一課堂良性互動、協調發展的態勢。

(1)特色課程群建設。新建了由4門課程組成的電子設計競賽培訓課程群:電子線路設計、電源技術、微控制器系統設計與應用，以及“走進神奇的電子世界”精品視頻公開課。與合作企業共同開發了校企合作課程群，包括Java程序設計、Android程序開發、數據庫(Oracle)、Linux操作系統4門課程。

(2)促進實踐教學改革。電子設計競賽賽題反映了當下電子通信技術的發展趨勢和熱點，也讓我們認識到現有教學內容與方式的不足，進而加以改革。例如:①2014年我院對數字電路課程實施改革，摒棄使用了30多年、基于非可編程邏輯電路的實驗教學內容，與現代電子技術中的EDA技術結合，采用基于可編程FPGA設計的實驗模式。②硬件課程設計是我院所有專業必修課程，已經實施了近20年，但存在部分選題內容老化、設計工作量偏輕等問題。根據電賽培訓經驗，按照模塊化、課程設計化的方向實施改進:從電賽培訓內容中遴選出一部分選題;借鑒電賽設計報告形式，采用新的“課程設計任務書”模板、“測試記錄與評分表”，考評指標分為基本指標和擴展指標，只有完成了擴展指標才有資格評優等。③ 電賽中目前普遍采用32位單片機，在保留傳統的8位單片機課程同時，新開設了先進的32位單片機課程32位嵌入式微控制器及應用;新建了配套的專業實驗室，由學院教師主編的教材近期將由人民郵電出版社出版。

(3)教學模式的多樣化。在開展第二課堂活動過程中，指導教師們因材施教，積極探索針對拔尖創新人才培養的教學方法與手段，形成了多種頗具特色的教學模式，例如:項目驅動下的團隊浸潤式復合型技術創新人才培養模式、基于實驗、實戰、實效特征和多層次大融合的軟件創新人才培養模式、文理融合的工作室模式等。這些來自于第二課堂的教學實踐，分別獲批3項湖北省教學改革立項和多個校級教改立項，有力推進了教學模式與方法的改革。

5 特色與成效

5.1 特 色

(1)探索了一種新的第二課堂框架。提出以素質育化為理念，構建具有“普惠、漸進、多元、全程”特征的第二課堂體系:即學生參與的普遍性、由學院競賽過渡到高水平學科競賽、形式豐富的多層次科技創新活動、大學4年全程覆蓋。該模式突出和強化了第二課堂所承載的素質培育功能，貫穿人才培養全過程，對提高學生實踐創新素質起到了關鍵作用。

(2)打造了融創新普及、學科競賽、科創實踐、校企聯合“四位一體”創新實踐平臺，有效破解了長期困擾第二課堂的若干難題:①創新競賽中普惠性與精英培養的矛盾。提出在創新競賽中將群眾性普及與高水平學科競賽相結合的新思路;創新普及為學科競賽提供人才儲備與選拔，學科競賽則吸引更多新生明確目標、參與創新普及活動;兩者相互促進協調發展。②科研資源向教學轉化難。作為創新普及、學科競賽的延伸，依托科研實驗室，建立開放式科創實踐平臺，以各類課外科技創新、科研實踐為載體，豐富和深化第二課堂內容，彰顯了素質育化體系的多元化、全程性特征。③校企合作難。提出“以學生為本、注重實效、多模式并存”的改革舉措，多維度打造校外工程實踐體系，滿足了學生個性化需求，為學生工程實踐能力的培養提供優質校外資源，將校企聯合真正落在實處。

(3)探索與建立了第二課堂運行與保障機制，保證其健康可持續發展。

(4)外延拓展。將第二課堂元素融入到第一課堂教學，從多方面入手推進實踐教學改革，有效拓展第二課堂疆域，形成了與第一課堂良性互動、協調發展的態勢。

5.2 成 效

(1)學生受益面廣。本項目以電信學院3個專業本科生為載體，自2009年底啟動，連續8年對新生開展系列培訓、校內競賽，參與新生比例達到80%;第二課堂學生總體受益面超過90%。

(2)學科競賽人才輩出。自2009年以來，我院在全國大學生電子設計競賽中共84支隊獲各類獎項84項;在全國大學生智能汽車競賽中共21支隊獲各類獎項21項。在上述兩個高水平學科競賽中，我院參賽隊伍之眾、獲獎質量與人數之高，始終位居全國民族高校前列，為民族高校大學生創新競賽和高素質創新人才培養探索出了一條特色之路。

(3)科創實踐氛圍濃厚。近5年實施各級大學生創新創業訓練計劃143項，學生發表論文9篇、申請專利36件、獲湖北省優秀學士論文36篇;在“挑戰杯”課外學術科技作品競賽、“挑戰杯”創業計劃等其他學科競賽中，有200余人獲國家和省級獎勵。例如安倩同學從大二進入科研實驗室，2016年以第一作者在《光學學報》發表學術論文。

(4)教學改革成效顯著。依托第二課堂，新建兩個特色課程群，教師承擔完成各級教改項目29項、發表教研論文48篇，其中20余篇在國內有影響力的實驗教學期刊上發表，產生了一定的影響。

(5)示范輻射作用。作為我院辦學特色，第二課堂體系在全國民族院校同行中引起了廣泛關注;由于在電賽中的優異成績，應湖北省電賽組委會邀請，我院多次在湖北省電子競賽與實踐教學研討會上做經驗交流。

多年來，學院畢業生就業率和就業質量始終位居全校前列。在2017年湖北省第八屆教學成果獎評選中，依托第二課堂，構建“四位一體”實踐創新素質育化體系、面向民族院校電子信息類專業復合型創新人才培養的團隊“浸潤”模式探索與實踐分別榮獲湖北省二等獎和三等獎。

6 結語

我院長期堅持第二課堂活動，深深體會到其特點是:難在堅持、貴在奉獻、重在創新。能夠8年如一日堅持下來，靠的是學院辦學理念和智慧，更離不開廣大教師的敬業育人精神和學生的奮力拼搏。例如電賽和智能汽車教練團隊，他們甘于奉獻、勇于創新、技術精湛，長期堅持在大學生科技創新與競賽第一線，即使在強手林立的湖北高校中也占據有一席之地;一般人難以想象的是，每年的節假日、寒暑假，就是他們最忙、壓力最大的時候。

古人云:紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。這種既有廣度、又有深度、全程覆蓋的第二課堂體系，就像無聲的小雨靜靜滋潤著禾苗，對全面提升民族高校大學生創新實踐素質具有潛移默化的重要作用。