新工科背景下以學科競賽為載體培養創新能力

高曉娟 牟莉

摘 ? ?要：新工科建設的目標是培養面向未來的多元化、創新型卓越工程人才，而創新人才培養的核心是對大學生創新能力的培養;通過分析新工科的內涵和建設要求，以學科競賽為載體，探索培養計算機類專業人才創新能力的策略和措施，取得了顯著成效，為同類院校人才培養提供了借鑒。

關鍵詞：新工科;學科競賽;創新能力

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1002-4107（2021）04-0037-02

為主動應對新一輪科技革命和產業變革，服務國家創新驅動發展和“一帶一路”“中國制造2025”等國家重大戰略的實施，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，鼓勵各類高校積極組織開展新工科研究與實踐。新工科的內涵是以立德樹人為引領[1]，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越工程人才。創新人才培養的核心是對在校大學生創新能力的培養，而學科競賽是開拓專業視野，實現學科交叉，培養工程技能和創新能力的有效途徑。近年來，西安工程大學計算機學院順應教育發展新形勢，積極推行新工科教育計劃，推廣學科競賽，采用多種舉措提高學生的創新能力。

一、新工科背景下學科競賽的作用和意義

新工科是工程教育的創新與升級，新工科建設要求堅持問題導向[2]，加強學生工程實踐能力和創新能力的培養。

（一）問產業需求建專業

高校專業建設應服務于產業轉型升級，滿足經濟環境和社會雇主要求，因此，高等教育要推動學科專業交叉融合，加強復合型工程技術人才培養。而當前各級各類學科競賽的題目，往往具有一定的應用背景，將多學科專業交叉融合，通過學科競賽，解決生產實踐中不斷涌現的問題[3]，將學術理論與工程實踐相結合，有助于培養學生的創新實踐能力。

（二）問技術發展改內容

工程教育必須主動適應，面向產業需求，以學科前沿、產業和技術最新發展推動教學內容更新，而學科競賽不但涉及到學科前沿知識，反應學科領域熱點問題，還與新興產業和經濟緊密相關，通過學科競賽可以豐富教學內容[4]，促進教學改革，將創新創業教育與專業教育深度融合，培養學生創新精神、創業意識和創造能力。

（三）問學校主體推改革

要求高校將新工科建設付諸人才培養的實踐行動中，做好專業規劃，創新人才培養模式和機制體制，強化工學結合、校企合作，讓企業直接參與到人才培養全過程。可以以學科競賽為載體，增強企業在人才培養過程中的參與度。例如，在校內建立眾創空間，組織項目研究，企業參與指導學科競賽;一些高級別的學科競賽往往有企業參與主辦，學生通過參加競賽，獲得企業的認可，從而獲得在知名企業實習的機會。

（四）問學生志趣變方法

落實以學生為中心的理念，根據學生志趣改革教育教學方法，增強學生的“向學力”。學科競賽往往集實用性、競技性、趣味性和激勵性于一身，能夠激發學習興趣，充分發揮學生的主觀能動性，促使學生積極觀察、分析和思考，討論交流，有助于促進知識遷移，開闊眼界，培養團隊合作精神，提升學生的實踐能力和創新創業能力。

（五）問內外資源創條件

充分利用校內外各種資源，優化協同育人模式，建設協同育人實踐平臺，利用學校各個學科優勢，在競賽中將各學科交叉融合，為跨院系、跨學科、跨專業交叉培養新工科人才創造條件。

（六）問國際前沿立標準

在國際性賽事中，了解國際前沿科技，拓寬眼界，為新技術、新模式、新業態、新產業發展培養高素質創新人才。

二、 以學科競賽為載體培養學生創新能力的實施策略

（一）構建階梯式創新能力培養機制

計算機類專業的專業教育可劃分為夯實基礎、能力拓展、綜合提升三個階段，按照創新人才培養規律，創新能力培養也相應劃分為“創新意識—創新精神—創新思維”三個階段。從專業教育的基礎階段開始，隨著專業能力不斷提升，在每一個階段都組織學生參加相關賽事，通過學科競賽，培養學生綜合運用知識能力，逐步培養學生的創新意識、創新精神和創新思維[5]。

目前西安工程大學計算機類專業學生參加的相關學科競賽有中國“互聯網+”創新創業大賽、中國大學生計算機設計大賽、中國大學生服務外包創新創業大賽、藍橋杯全國軟件和信息技術大賽、大數據挑戰賽、網絡技術挑戰賽、高校微信小程序開發大賽，以及由合作企業舉辦的學科競賽等。指導教師團隊深入了解分析這些學科競賽，總結競賽的內容、要求和適用范圍，以學科競賽為創新載體，與專業教育有機結合，使創新教育貫穿人才培養全過程。學科競賽與專業教育、創新教育的對應關系如圖1所示。

（二）以學科競賽為契機，推動專業課程建設和教學改革

將競賽融入日常教學活動，打造“賽事常規化”教學環境。學科競賽往往涉及多個學科領域，通過學科競賽，可以解除學科間的束縛，改變僵化的知識體系，推進專業交叉融合。學科競賽指導教師作為專業課程骨干教師，將競賽的優勢元素引入教學，豐富教學內容、改革教學方法，使競賽和教學緊密結合，增大了創新培養的受益面，實現專業教育和創新教育的有機融合，相互促進。例如，在“程序設計”“數據結構”“算法設計與分析”等課程的教學過程中，引入“藍橋杯”競賽題目作為案例組織學生分組討論，采取“案例分析—知識點解析—編程訓練”的形式，強化學生的專業技能，整個教學過程體現了“以學生為中心”的教學理念，在提升課堂教學質量的同時，培養學生的自主學習能力、應用能力、合作能力和創新意識。

（三）形成學科競賽團隊培養的運作模式

不斷研究探索有效推動學科競賽的方法，形成優秀學生動態選拔機制，構建“小班化”精英教學模式。選拔優秀學生，按學生各自的興趣和能力組成小班，針對相關學科競賽進行長期培訓，為各種賽事做好準備，使得競賽的組織更加有序。通過小班化探究性學習，優化學生的知識結構，拓展學生的個性發展空間，提升學生的創新品性，加強差異化培養，并在班級內形成積極向上的創新氛圍。

（四）優化競賽激勵機制

通過多種途徑，優化競賽激勵機制，以提高學生參與學科競賽的積極性，達成提升學生創新能力的目的。例如，在專業培養方案中，規定學生必須完成4～8學分的創新學分，學生可通過參加學術講座、學習創新創業課程、參加創新活動、學科競賽獲獎等方式來完成創新學分，由于學科競賽獲獎獎勵的創新學分較多，同時還能額外獲得獎金、證書、各類榮譽評選資格、推免研究生資格、去知名企業實習的資格，因此更能吸引學生，使得學生在主動參加競賽的過程中，實踐應用能力、創新思維、合作精神、競爭意識等都得到顯著提升。

三、培養效果分析

學科競賽的組織和推廣，“賽教融合”的實施[6]，取得了顯著成效。

（一）學生創新能力得以提升

通過競賽訓練，提高了學生學習的積極性和主動性，拓展了知識結構，開闊了視野，學生創新能力大幅提升。近兩年學生積極申報完成的大學生創新創業項目數量和質量顯著提升，國家級項目比例由原來的20%增長到42%;每年參加學科競賽的人數較之原來增長了一倍，獲獎率從早期的約30%達到目前的56%;越來越多的學生被知名高校錄取讀研或被知名企業錄用。

（二）以學科競賽促進教育教學改革，成效顯著

在學科競賽平臺建設過程中，逐步形成了一支高水平的學科競賽指導教師團隊，該團隊教師作為專業教育的骨干教師，注重對學生實踐能力和創新能力的培養，積極從事教學改革，對教學方法、教學內容、教學模式進行深入探究，近兩年共完成各級各類教改項目10余項，獲得廳局級以上教學成果3項。

本文基于新工科要求，以學科競賽為載體，探索培養學生創新能力的方法和路徑，建立階梯式培養機制，通過學科競賽將創新教育與專業教育相融合，實現學科交叉，培養學生的實踐能力，逐步提升學生的創新能力。

參考文獻：

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017，（3）.

[2]張大良.因時而動 返本開新 建設發展新工科——在工科優勢高校新工科建設研討會上的講話[J].中國大學教學，2017，（4）.

[3]趙志換，申峻，常宏宏，等.新工科背景下綜合實踐技能競賽對學生工程實踐能力的促進作用——以太原理工大學為例[J].山西高等學校社會科學學報，2020，（1）.

[4][6]陳洪彬，林孌，郭鳳仙，等.學科競賽提升新工科食品學生創新實踐能力的探索[J].農產品加工，2020，（7）.

[5]田新志，陳曉范，申海杰，等.新工科背景下基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科人才培養模式研究——以網絡工程專業為例[J].電腦知識與技術，2020，（20）.

編輯∕丁俊玲

作者簡介：高曉娟（1973—），女，陜西寶雞人，西安工程大學計算機科學學院副教授，研究方向：智能信息處理。

基金項目：陜西省新工科、新農科研究與實踐項目“新工科背景下計算機類專業人才創新創業能力培養的研究與實踐”;西安工程大學教育教學改革項目“新工科背景下競賽驅動式計算機類專業拔尖創新人才培養模式的研究”（19XGKZ01）