1、简析科技竞赛的理工科大学生创新能力培养论文摘要：创新实践能力是应用型本科人才培养的重点，鼓励学生积极参加科技竞赛是提高学生创新实践能力的有效途径之一。在结合近几年河南理工大学电气学院学生参加科技竞赛实践的基础上深入分析探索科技竞赛活动对提高学生创新实践能力的作用，并对基于科技竞赛的大学生创新精神与创新能力培养方式进行系统分析和总结。 论文关键词：创新能力；科技竞赛；大学生 随着高等教育的发展和社会的不断进步，培养创新型人才逐渐成为高校的主要任务之一。大学生科技竞赛由于强调师生共同参与完成科技作品的设计与研发，打破了以往过分侧重理论知识传授忽视对学生创造性能力培养的教学模式，因而成为理工科高校培
2、养学生创新实践能力的主要手段和重要突破口。理工科高校人才培养的重点是综合能力训练和创新实践能力的培养。随着社会对实践型人才需求的增长，传统实践教学和管理模式导致学生就业困难，迫切要求高校能够适应社会需要，培养学生创造性地学习的能力和运用创新思维的方法，勇于发明和创新。因此，完善应用型人才实践教学体系，探索新的能力培养模式，搭建大学生科技创新实践平台，对提高大学生的科技创新能力具有极其重要的意义。本文基于河南理工大学电气工程学院（以下简称“我院” ）学生近年来参加各类科技竞赛的实践，对于如何通过竞赛提高学生的设计、开发能力，实现对学生创新能力、协作意识、理论联系实际等能力的培养进行了探索，并对如
3、何形成规范、科学和系统的管理机制，搭建学生科技竞赛平台等方面进行了分析和总结。 一、理工科大学生科技竞赛简介 近年来，我院学生参加的全国性大学生科技竞赛活动主要有：全国大学生电子设计大赛、 “飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛、 “天华杯”全国电子专业人才设计与技能大赛和“美新杯”全国微纳米传感器应用大赛。这些竞赛能够充分激发大学生探索未知领域的兴趣，引导他们寻找将课堂所学理论知识应用于解决实际问题的方法，培养他们在科技活动中体会实验和创造的乐趣，有效地提高了大学生的科技创新能力。理工科大学生科技竞赛活动主要有以下四个特点。 1.综合性强 以“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛为例，该项赛事融合了
4、电子、控制、机械、信息等诸多学科领域的知识，要求学生完成一个综合性的控制系统。学生在参赛过程中不仅要设计图像处理、电机驱动等电子电路，还要调校车模的机械传动机构、舵机转向机构、轮胎约束角度以及构建双闭环电机调速系统、编写智能车系统控制软件等。参赛学生需要综合运用多个专业的多门课程知识，从而极大地锻炼了学生的创新设计和实践能力。 2.强调团队合作 正是由于参赛作品的综合性强，系统都比较复杂，因此需要多名同学组成一个团队，分工协作，共同完成作品。一件作品从立项、设计、开发、调试到撰写文档，往往要经历半年以上的时间，需要坚定的精神动力和明确的开发目标，不断调整，持续改进。在上述诸多科技竞赛中，参赛学
5、生往往需要侧重于硬件、软件、算法、机械、控制、文档等某一个方面，充分发挥团队的总体能力。 3.对实践动手能力要求高 参赛团队要在规定的时间内完成作品的设计、开发、调试和归档等工作，不仅需要扎实的理论和设计水平，还需要很强的动手能力。例如“天华杯”全国电子专业人才设计与技能大赛采用全封闭的比赛方式，要求学生在规定时间内（4 个小时或 6 个小时，不同的竞赛项目用时也不同）完成电路识图、元件选择、硬件焊接、软件编写、系统调试和文档整理等工作，对参赛学生的实践动手能力提出了很高的要求。 4.发展不均衡 全国性的大学生科技竞赛在少数重点大学和综合性大学发展势头比较好，参与面也越来越广，但是各个高校由于
6、资金、制度和重视程度等方面的差异，在组织和参与科技竞赛方面的积极性各不相同，部分大学开展缓慢，有的甚至尚未开展。 科技竞赛不是单纯的理论知识考试或者设计竞赛，也不仅仅是实验制作比赛，而是由若干学生组成的参赛队共同设计、制作完成有特定应用背景的项目。在竞赛过程中既强调理论设计，更强调动手实现，着重考察学生综合运用理论知识和动手实践的能力，培养学生独立思考的能力和创新意识。因此，开展科技竞赛符合新时期人才培养的目标，是高校培养创新型人才的重要方法，竞赛成绩也能从一个侧面反映学校的教学水平和教学改革成果。 二、科技竞赛在创新人才培养中的作用 所谓创新型人才是指能通过对所掌握知识的运用以及对客观事物的
7、观察、分析、综合、评价，发现新的现象和规律，提出新的理论和方法，创造出新的物质产品和思想文化成果，解决前人未曾解决的问题。创新型人才还具有坚韧不拔的意志，善于与人合作，学习能力强，能够创造性地运用所学知识和技能进行科学研究和解决实际问题。创新型人才主要包括学术知识型和应用技术型创新人才，对理工科高校而言，是以培养应用型创新人才为主，重在培养学生创新思维和实践能力。在参加科技竞赛的过程中的各个环节，都不仅可以培养学生的专业综合实践能力，还可以提高学生的团队协作等个人素质。科技竞赛对创新人才培养的作用主要体现在三方面。 1.科技竞赛能充分激发学生的创新精神 创新精神往往隐性存在于学生内心，需要充分
8、激发才能运用并发挥出能量。学科竞赛的题目基本上都是来源于真实的社会应用背景，不像课堂习题或课程实验那样具有直接和确定的答案。这样的题目往往需要学生发挥创新探索能力，在已有知识结构和理论水平的基础上，综合分析、科学规划并最终创造性地提出自己独特的解决方案。如全国大学生电子设计竞赛的赛题，就是注重引导学生进行新技术、新仪器、新设备应用方面的设计，引导学生走上创新的轨道，激发学生的创造潜能，通过在党赛中不断尝试和主动求索，学生的发散思维能力得到了培养，激发了学生的创造力与想象力。同时，各类竞赛所需知识面广，促使学生积极获取本专业以外的学科知识，在学习中学会分析和运用，从而培养了学生的逻辑创新思维能力
9、。 2.科技竞赛能着力培养学生的创新能力 学科竞赛的问题一般具有系统性、综合性及灵活性的特点，一方面需要学生综合运用多方面的知识和能力，创造性地解决实际问题，另一方面这些题目往往没有唯一正确的答案，因此需要学生充分发挥创新能力，提出与众不同的解决方案。例如“美新杯”全国微纳米传感器应用大赛就没有设定参赛题目，而是由参赛选手挥洒创意、自由发挥，只要所设计和开发的作品新颖、独特、实用即可。每年的参赛作品也充分证明了广大青年学子无穷的创意来源和出众的创新能力。在参赛过程中，不但需要学生具有扎实的基础理论知识和动手能力，而且需要意志、勇气和信心等非智力因素。竞赛小组成员有时来自不同年级和专业，必须分工
10、合作，取长补短，密切配合，充分发挥集体的力量和智慧，最大限度地体现团队精神。 3.科技竞赛能逐步提高学生的创业素质 创业是提高大学生就业率的重要途径之一，也是社会发展对高校人才培养提出的新要求。创新人才是创业的基础，在以学科竞赛为平台的创新人才培养中，学生的创业素质得到了相应的提高，为今后学生创业提供了良好的基础。另一方面，许多企业和风险投资公司也越来越关注并积极参与到了大学生的科技竞赛活动中，希望从中汲取创意、发现人才，例如“美新杯”全国微纳米传感器应用大赛的评委绝大多数都是全国知名企业的代表，最近两年的获奖作品中有许多都获得了风险投资公司的投资，参赛学生依靠作品摇身一变成为了老板。因此，科
11、技竞赛有利于提高高校学生的创业能力，并且日益成为理工科高校创业教育的重要途径和良好载体。 三、基于科技竞赛的学生创新实践能力培养思路 1.整合资源，搭建科技创新实践平台 开展学生科技创新活动，必须以学院的科研平台为依托。为此，我院以国家级电工电子实验教学示范中心、河南省高等学校控制工程重点学科开放实验室和河南省重点学科等科研平台为依托，专门为学生建立创新实验室，吸纳优秀学生开展创新实验。创新实验室配备有单片机、DSP、FPGA、PLC 等开发平台以及机器人、机械手等专业实验设备，为学生开展科技创新活动提供了优良的条件。每年都有近千名同学在创新实验室进行科学研究和比赛训练。创新实验室逐渐成为学生
12、科技创新的孵化基地。此外，根据各大科技竞赛的需要，学院还支持学生成立了“飞思卡尔”智能车俱乐部、物联网研究室等相关组织，分配专用场地，配备专业仪器设备，指派专职指导教师，搭建创新所必需的平台环境。 2.健全机制，完善科技竞赛制度平台 为保障科技竞赛活动健康有序地开展，加强对学生科技创新活动的引导和支持，积极鼓励广大师生踊跃参赛、多出成果，进而全面培养学生的创新创业意识，学院在贯彻落实学校各项奖励制度的基础上，制订了多项规章制度，划拨了科技竞赛专项保障经费，明确了指导教师队伍建设和相关的考核奖励办法。对在科技创新方面成绩优异的学生在评奖评先中予以加分，在保送研究生、就业推荐过程中给予政策倾斜。对
13、于在指导科技竞赛活动中成绩卓越的指导老师在津贴分配方面给予额外的物质奖励，充分调动指导老师的积极性。这些举措极大地激发了师生参与创新教育和实践的积极性和主动性，使得科技竞赛活动更加规范化和制度化，从而有力地支持了学生科技创新活动的开展。此外，明确了校院两级工作职责，规范组织机构，同时加大宣传力度，充分利用任课教师、辅导员、学校网站、校园展板等多种途经宣传和倡导竞赛活动，一方面可以使广大同学深入了解各类科技竞赛，激发学生学习兴趣；另一方面也可以树立榜样，强化学生的竞争意识，从而为科技竞赛搭建科学的制度平台。 3.优化队伍，强化科技竞赛智慧平台 教师的悉心辅导是提高科技竞赛活动质量的必要保障，一支
14、具有合作精神的高水平竞赛师资队伍是将竞赛与创新型人才培养有效结合的保证。学院专门成立了大学生科技创新领导小组和大学生科技创新指导教师团队，抽调老、中、青骨干教师并注重职称、年龄、专业搭配，形成了一支结构合理、实力过硬、认真负责的优秀指导教师队伍。每逢大赛，学院从指导老师团队中抽调精兵强将，安排指导学生参赛，取得了良好效果。学院在进修、聘级和评优等方面给予政策倾斜来吸引优秀教师投入竞赛工作，采取了引进竞赛专长师资、多渠道派遣教师参加培训以及加强竞赛指导教师间的经验交流等举措，全面提高教师的竞赛指导能力和职业精神，为学科竞赛构建一个核心的智慧平台。 4.营造氛围，优化科技竞赛环境平台 健康向上的文
15、化环境和浓厚的学术研究氛围对于创新型人才的培养具有至关重要的作用。为了在科技竞赛和创新能力培养方面营造浓厚的氛围，我院采取了多方面的举措。 首先，举办电气学院学生科技讲堂、科技创新一席谈、创意大杂烩和学科竞赛成果报告会等，使学生与老师、学生与学生之间经常进行交流，了解学科前沿，激发学生的创新欲望。充分发挥优秀学生的传、帮、带作用，发挥榜样的力量，影响和激励更多学生参与并专注于科技竞赛活动。 其次，着力打造品牌活动，充分利用影响广、水平高、趣味性强的科技竞赛活动，注重积淀，形成了大学生电子设计大赛、 “飞思卡尔” 、“天华杯”和“美新杯”等几大特色竞赛活动。 最后，树立民主开放、自由创新的理念，
16、激发学生的各种兴趣，保护学生的创新思想和行为，为学生个性自由发展提供广阔的空间，使学生在一个自由的环境中进行创新和创业实践。 四、结语 培养创新人才是社会发展的需求，更是当前高等教育的首要任务。如何让学生在学习基本理论知识的基础上了解当前科技的最新进展，在科技实践中提高创新意识和创新能力，提高综合素质和创业水平，是需要深入探索的重要课题。科技竞赛提供了一个深化教学改革、培养学生创新实践能力的有效途径，经过多年的探索和总结，我院成功地将科技竞赛融入教学工作中，并以此为突破口，提升了教育教学质量。科技竞赛是培养学生的创新思维、创新能力、团队合作精神、解决实际问题和提高实践动手能力的重要途径，需要进一步探索科技竞赛的新思路、新特点及新形势，促进大学生科技竞赛活动不断朝着科学化、制度化、普及化的方向发展，全面培养创新型人才。
