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【教学心得】通信学院张小红:基于科技竞赛的大学生创新实践能力培养机制
2018-10-08 ?

张小红

摘要:为了改进电子信息类培养方案,根据实践创新型人才培养目标要求,提出了电子信息类阶梯型多维度的学生创新能力培养机制,围绕一系列科技竞赛创新实践活动,建立以科技创新实践活动为主体的大学生创新能力培养体系,构建了“以赛促学,以学促教,教学相长”的思想理念,结合本科导师制,建立了多梯度多维度的大学科技竞赛不断线的创新实践能力培养模式。通过与以往培养效果相比较,学生在基础分析、综合应用、工程设计和技术创新等能力方面都有所提高。

大学生创新实践能力培养理念陈旧,课程设置不科学,缺乏创新能力培养要求,导致学生创新实践能力不够,缺乏就业竞争力,不能满足社会对创新人才的需求。因此,需要建立大学生创新培养机制,激发学生创新精神、开拓学生综合素质,提高学生基础分析、综合应用、工程设计和技术创新等能力。

近年来,在高等教育中许多学者业开始对高等教育中的创新能力培养进行研究。哈佛大学教学以学生为中心,采取案例式和启发式教学多种教学方法,注重学生的思考过程,通过分组讨论和争辩,探寻更好的答案,而不是只注重结论;武汉理工大学物流工程学院依托课外科技创新平台开展科研实践活动,通过培养和专业指导,指导本科生基础科研素质,大学生综合创新能力。但是,从课程体系层面展开人才培养模式的探索和研究,给出一个工程人才培养模式的解决方案,但是实践体系上没有深入分析,与实际的应用需求之间还有一定差距。

本文将从学生创新能力培养需求出发,设计大学生实践创新能力培养体系,构建基于本科导师制的大学生创新实践培养机制,通过专业科技竞赛帮助、引导大学生树立创新观念、培养实践能力,提升发现问题、分析问题、解决问题的能力,调动学生学习的积极性,为有效培养创新能力打下了夯实的基础。

1大学生实践创新能力培养体系

本文以物联网工程专业的本科生创新实践能力培养为例,设计了大学生实践能力培养体系。该体系包括三部分:实验与课程设计,实习以及创新与创业竞赛实践,具体如图1所示。

(1)实验与课程设计

实验与课程设计包括课程实验、课程设计、课程群设计、电子制作、综合实验、开放性实验。具体包括C语言程序设计、数据结构、嵌入式数据库设计、Java程序设计、Web程序设计等课程的实验和课程设计,以及模拟电子电路、数字电子电路、单片机原理、嵌入式系统、计算机网络、WSN、RFID系统等偏硬件课程的实验和课程设计。其时间顺序如图2所示。

所有实验的开设是以理论课程为基础的,每个试验的开设也为科技竞赛提供一定的技术基础。如:C语言实验课程与课程设计主要用来讲解如何写程序,对应的,在科技竞赛中,程序设计大赛用来检验写程序的水平,从而培养自己的自信心。

此外,物联网工程是软件和硬件并重的学习结构。因此,在大一阶段,开放实验室开设Ardunio、大二阶段开设树莓派,等等实践环节,通过多动手、多接触来初步了解物联网的概念和物联网技术,树立正确的技术路线和学习思维。

图1 物联网工程专业实践创新培养体系

(2)实习

实习包括金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习。金工实习在校内实习工厂完成,认识实习、生产实习和毕业实习分别在华清远见实习基地、易培德实习基地、行知汇元实习基地、博纳通信实习基地完成。

实习过程中,将实际项目进行分解,让学生分组完成其中的每个模块,消除实际应用需求和书本知识之间的衔接鸿沟。

(3)创新与创业竞赛实践

在创新创业竞赛实践中,主要包括国家、省、校级科技竞赛和项目。具体包括:一、二年级的数学建模竞赛、电子商务“创新、创意及创业大赛”,二年级的程序设计大赛、微软创新杯、大学生创新创业项目申请等;三年级的物联网设计创新大赛、互联网+大赛、挑战杯等比赛,四年级的大学生创新创业项目结题。其时间分布如图2所示。

图2 大学生实践环节时间分布图

2.阶梯式多维度大学生创新创业能力培养机制

大学生创新创业实践能力培养机制的建立十分有必要,在物联网工程等多专业范围内逐步建立大学生科技创新活动机制,为大学生科技创新能力培养提供资金、场地、教师和专业技术支持。主要是在大学四年学习中,分阶段,找方法,将总体目标进行阶段性分解,在低年级以知识学习为主,高年级形成科技竞赛和科技研究课题为主,通过大学生专业技能大赛、创意创业大赛、国家大学生创新计划等一系列创新科技活动,以赛促学,以赛促教,并逐渐形成“高年级带低年级,技术强帮弱”的良好的稳定梯队,同时有助于加强教师教学与科研与本科生教育的工作黏度,从而建立教师的教育服务理念,构建学生与教师共同进步的学习平台。

大学四年科技实践能力培养机制将大学生创新培养分为四个阶段:准备认识阶段、了解参与阶段、组队参赛阶段和经验总结阶段。具体见表5,包括:准备认识阶段主要在一年级,采用本科导师为主的向导式培养模式,学生通过论坛、报告会等多种途径获取高年级同学的经验,通过与导师进行沟通,逐步对科技活动加以认识,以建立以本科导师制为基础的教师对学生项目培养机制。总之,在大学四年中,建立阶梯式创新能力培养机制,可以有效调动每个同学的积极性,防止部分同学课程与科技活动相冲突,又可以利用导师制增强本科生科学研究的持续性。

近三年来,通信工程、电信工程物联网工程、电子商务等专业学生参加各种竞赛项目,主要具体如表6所示。通过大学生创新能力培养,学生的科学研究态度和能力有了很大幅度提升,学生可以较全面的发现问题、分析问题和解决问题。在学习能力方面有了大幅度提升,很多同学主动自己开始学习C语言、Java语言,并开发实际的项目,真正做到了理论指导实际的作用。

图3 西安科技大学2017年毕业生月工资水平

通过图3可以看出,2017届西安科技大学毕业生的平均月工资为4856元,IT类的学生普遍高于学校平均水平,由于物联网工程专业采用多阶梯多维度的实践创新能力培养模式,其就业平均月为6867元,高出全校平均水平2000多元,多名同学年薪能在20万元左右。

图4 2018年通信与信息工程学院各专业考研上线率

在通信与信息工程学院2018年考研初试成绩公布后,物联网工程专业毕业生59人,17人高于复试分数线,上线率达到28%,远高于学院其他专业。

总之,基于科技竞赛的多梯度多维度的创新能力培养机制改变了学生高分低能的大学生尴尬的状态,运用该机制后,通过组队参加竞赛,不仅提高了学生研究能力和水平,而且增强了获取信息能力和团队协作能力,为学生综合素质的得到了大幅度提高,能够很好地满足用人单位对毕业生的要求。同时,该方法对其他专业的大学生创新能力培养可以具有一定的实践意义和借鉴作用。

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