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摘要：以大学生科技创新能力培养为主要研究对象，重点对大学生科技创新能力的培养模式、培养方法、培养效果进行研究。并以山东科技大学电子通信与物理学院学生自主创新能力培养为例，探讨了以科技竞赛为载体，以相关的创新课程为平台，以创新文化活动为支撑的大学生科技创新能力培养模式。通过几年的探索和实践，进一步拓展和深化实践教育教学改革的思路，建立起科学、规范、高效、持续的大学生科技创新能力培养运行机制。
关键词：科技竞赛；培养模式；创新能力；课程
Exploration and Practice on the Cultivation for College Students'Science and Technology Innovation Ability
WANG Li-hua,NIE Xi-wen,WANG Dao-yan,ZHANG Yu-ping
(School of Electronic Communications and Physics of Shandong University of Science and Technology,Qingdao)
Abstract:In this paper,the main research object is the training of college student’s science and technology innovation ability,which mainly concentrate on the training mode,methods and effects.This paper discusses the training mode of science and technology innovation ability by the carrier of science and technology competition,the platform of relevant curriculum and the support of innovative cultural activities,as a case study of students’innovation ability training in school of electronic communications and physics of SDUST.Through the explorations and practice it expands and deepens the reform ideas of practice education teaching,establish a scientific,standardized,efficient and sustainable science and technology innovation ability training mechanism for college students.
Key words:Science and technology competition;Training mode;Innovation ability;Curriculum
习近平总书记在党的十九大报告中提出“加快建设创新型国家”，明确指出“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑”。近几年，“互联网+”和“大众创业，万众创新”已经成为推动经济发展的双引擎，创新创业能力的培养已成为高等教育中的核心要素，“中国制造2025”到五大发展理念（创新、协调、绿色、开放、共享）的提出，无不体现了科技创新对于中国发展的重要性，国家对大学生创新能力的培养越来越重视，各行各业对于创新型人才的需求也越来越迫切[1-4]。中国特色社会主义进入了新时代，站在新的历史方位上，创新驱动的第一动力如何体现，这些都给高校大学生创新能力的培养提出了新要求，同时也带来了新的契机。如何有效地提高学生的实践动手能力和自主创新能力已成为高等教育改革的重中之重[5]。
当前，“00后”已开始进入大学，并将逐渐成为在校大学生主要群体，“个性化”已成为他们最显著的群体特征之一，而这也是大学生科技创新能力的重要源泉之一[6]。而目前主流教育模式仍然没有显著性的转变，程序化、规范化、标准化仍是主要培养模式。用统一的教材范本、统一的人才培养计划、统一的实践训练模式，难以培养大学生的个性化的科技创新能力。另外，我国正进入社会转型期，多种社会思潮深入影响在校的大学生，其中功利性成为影响最大的社会思潮之一，受社会转型期负面思潮的影响，学生整体呈现浮躁性，许多学生聚焦的重心是奖学金、各种荣誉的获得，很少能够将创新能力的培养作为自己大学期间必备的训练[6,7]。同时随着物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的快速发展，新的器件、新的设计软件和新的设计技术的不断涌现，各种科技创新竞赛内容和形式也随之有了较大的变化，这给大学生创新能力的培养带来了难度，提出了新的挑战。如何更好的提高学生赛前的培训水平，系统性强化专业知识的学习，更有针对性的提升学生的动手能力与操作技能，切实提高学生的自主创新能力是摆在各个高校面前的重要课题之一[8,9]。
本文以山东科技大学电子通信与物理学院学生自主创新能力培养为例，将竞赛、课程、文化三者紧密结合，以各种科技竞赛为载体，以相关创新课程为平台，以创新文化活动为支撑，全面培养学院的创新文化氛围，努力提高学生的自主创新能力。
一以“竞赛”为载体，推进大学生自主创新能力的培养
竞赛作为大学生创新能力培养的重要实践平台，引领着高校专业教育教学改革的方向，是培养大学生实践能力和创新能力的一个重要手段。通过比赛可以极大地拓宽学生的知识面，领会当前科技发展方向，提高学生分析问题、处理问题、解决问题的能力，夯实学生科技创新能力培养的基础。大学生科技竞赛主要有“产品设计类”、“课题研究类”、“科技活动类”等几种形式，比较有影响力的主要有“全国大学生电子设计竞赛”、“‘互联网+’大学生创新创业大赛”、“‘挑战杯’全国大学生系列科技学术竞赛”、“全国大学生数学建模大赛”等等，我们需要做的工作是要让这些大学生耳熟能详的创新竞赛，逐渐进入到大学生日常学习过程中。
1.在新生入学的第一学期，结合专业培养计划中的专业导论课，将大学四年中需要掌握的创新知识点和创新能力以及可以参加的竞赛，以时间轴的形式介绍给学生，使每名学生都有明确的认识，弄清楚在哪些时间点上需要干什么，掌握什么，制定明确的学习目标。另外学院还为每个专业编制了相应的专业学习指南，新生入学时每人一册，其中包括各类科技创新竞赛的情况、创新创业计划项目的申请、专利如何申报等等，并以列表的形式给出，一目了然，可随时查看。
2.充分利用学校的国家级电工电子实验教学示范中心和实训平台，并依靠学院的大学生创新实验室、嵌入式实验室、EDA实验室、通信技术实验室、单片机与硬件实验室等，为学生提供了良好的研发环境和齐全的仪器设备，为科技创新活动具体实施提供较好的硬件环境，并以学院科技创新与竞赛教练组为依托，以培养学生创新精神和创业能力为目标，结合指导教师的教、学、研一体化特点，贯彻以学生为主体，注重学生创新与实践能力的培养与提升，以培养学生自主分析问题，解决问题的能力为出发点，培养学生严谨科学的工作态度为目标。学生通过竞赛实践平台，在系统的教学模式指导下，对科研的流程，分析问题，解决问题，做出创造性的成果，提升学生的创新能力和科学素养。
3.竞赛团队精神和团队解决问题能力的培养。为提升学生的创新意识、创新能力，培养团队协作意识，鼓励学生积极参与科技创新实践活动、科学研究和技术开发，推进学院创新型人才培养模式改革，成立了“芯科”大学生科技创新团队。“芯科”团队又根据学生的兴趣特长分成不同的竞赛组，分别由组长带领一个竞赛团队，通过协同分工，共同完成竞赛任务。在竞赛的过程中，学生们会遇到方方面面的问题，能否坚持下去，能否找到合理的解决方案，各种难题的解决都需要整个团队的密切配合，出谋划策，而且团队合作能使他们更加意识到只有发挥团队的力量才能取得成功。通过几年的探索和实践，“芯科”大学生科技创新团队为我院的学生科技创新工作开创了新的局面，为学生参加各种科技竞赛打下了坚实的基础，成为激发专业学习兴趣、提高科研水平，培养创新实践能力的重要途径，促进了学生专业综合素质的全面发展。
二 以“课程”为平台，推进大学生创新知识学习
1.创新能力的培养必须以扎实的专业知识教育和通识的基础知识教育为基础，在具体实践过程中，把创新能力培养贯穿于大学教育的全过程，并将一切有目的、有计划地促进学生知识增进、能力提高、素质养成的活动，都看作是“课程”。结合各专业学科竞赛的具体情况，利用假期和课余时间开设大学生创新训练计划项目申请指导、数学建模基础、嵌入式软硬件设计、C语言程序设计、FPGA设计基础、物联网平台与实践等系列培训，重点进行实践能力和专业技能的训练。在加强专业课程知识学习的同时，也兼顾人文社科、经营管理、法律法规等多学科知识的培养。
2.把创新实践能力作为创新教育的目标，注重学生个性的自由及思维的扩散。培养学生的创造力和个性发展，不仅仅局限在专业知识的认知方面，还要从学生的创新能力、价值观、人生观等方面进行引导，培养全方位的综合性人才。为此学院开设了多门创新能力与思维类课程，包括创造性思维与创新方法、科学研究与实践、创客教育、发明创造与专利申请等，并结合大量应用案例，重点讲授创新方法和创新理论，力求全面培养和提升学生的创新能力和水平，为学生参加科技竞赛和创新实践提供具体的理论指导和方法支撑。需要指出的是创新能力是一个人的智力和能力的综合体现，也是课堂理论教学和实践教学真正相结合的具体表现。对于习惯于被动的接受理论与实践知识的大学生来说，在观念上从分数至上转变为以创新为主需要一个循序渐进的过程，需要在大学阶段不断进行全方位和多角度的引导和培养，逐步提升学生创新实践能力和综合素质。
三以“文化”为支撑，推进大学生创新氛围培养
良好的创新文化的氛围是大学生科技创新能力培养的基石和土壤。从2014年开始，我院主要从以下几个方面来营造学院的科技创新的氛围：
1.每年都邀请多个省内外专家进行科技创新相关的讲座、报告等活动；为全院学生不断开拓专业视野，提供了良好的学习氛围。
2.每年举办我校本科生和研究生电子设计竞赛、大学生物理创新大赛和飞行器创意设计大赛；承办了每年的“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛省赛等专业赛事；承办了2017年全国大学生电子设计竞赛山东赛区的比赛，并每年都举办学生科技创新优秀作品展示（比赛获奖作品、参赛学生比赛总结、专利、科技论文等），起到了良好的宣传效果。
3.与TI公司，意法半导体、深圳科卫泰等国内外知名企业、社会组织等各种教育资源建立密切联系和合作，建立了山东科技大学-TI联合实验室、山东科技大学-ST创新实践基地等，在学生的科技创新活动中积极邀请有关企业参与，如在校电子设计大赛和飞行器创意设计大赛中，部分赛题采用企业提供的题目，学校本科生电子设计大赛和飞行器创意设计大赛设立了深圳科卫泰公司专项奖，学校研究生电子设计大赛设立了“华为杯”专项奖。通过建立大学生创新专项激励基金和企业的联合创新基地的建设，搭建创新竞赛、孵化、实践等服务平台。
四 实施效果
基于竞赛、课程、文化三者耦合的大学生科技创新能力培养模式实施以来，取得了良好的效果。通过以“课程”为平台，科技竞赛为载体，以各种创新文化活动为支撑，全面培养学生分析问题和解决实际问题的能力，提高了学生的团队协作能力与坚忍不拔的钻研精神，激发了学生的科技创新热情，营造了学院的创新文化氛围。目前，学院常年参加课外自主创新实践活动的学生达200余人，经常出现课外实验室的场地难求局面，涌现了一批优秀的本科生及其科技作品，90%以上的学生在大学四年参加过各类竞赛和科技活动。表1为2015-2018年参加学校电子设计竞赛人数以及在山东省和全国大学生电子设计竞赛中的获奖情况，从表中可以清楚的看到参与竞赛的人数逐年增多获奖队数也呈明显的上升趋势。
2018年 198/592 60 无国赛许多在科技创新竞赛中取得优异成绩的学生在后续的求职和考研中也受益匪浅，学生考研率和被名牌大学录取率都有较大提高。例如，2017年获得全国大学生电子设计竞赛全国一等奖的2018届毕业
生有6名，其中2名保送西电读研，3名分别通过优研计划和夏令营考取了中科院、北航和西电，另一名学生得到了年薪10万+的就业机会。
五结论
本文以大学生科技创新能力培养为主要研究对象，提出了基于竞赛、课程、文化三者耦合的大学生科技创新能力培养模式。在具体的实践过程中，将竞赛、课程、文化三者紧密结合，以竞赛为载体，推进了大学生自主创新能力的培养；以相关的课程为平台，推进了大学生创新知识学习；以创新文化活动为支撑，推进学院的创新文化氛围的营造。充分发挥学生对专业学习的积极性，使学生研究性、自主性学习全面开展，受益面越来越广，科技创新能力不断提升。
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