袁春蕾

摘 要： 針對大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的問題，本文探討了“研賽融合”的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，提出了以科研項目為軸線、以學科競賽為載體的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法。將科研項目與學科競賽有機融合，系統(tǒng)化的從深度和廣度兩方面提升本科生的創(chuàng)新能力，并以基于大數據的科研信息推送系統(tǒng)項目為例，介紹了“研賽融合”的實施方法和取得的良好效果。

關鍵詞： 大數據； 競賽； 科研創(chuàng)新； 大學生

中圖分類號：TP305 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）10-91-04

Abstract： Aiming at the existing problems of innovative ability cultivation of college students， a project and competition combined method is proposed in this paper， which take the scientific research as axis and the discipline competition as carrier while training the innovative ability of college students. The method organically integrates the scientific research projects and discipline competition， and helps to promote the innovative ability of undergraduates systematically from depth and breadth. Moreover， the big data based research information recommendation system is taken as an example to explain the experience of the proposed method and the performance achieved.

Key words： big data； competition； innovation cultivation； college student

0 引言

創(chuàng)新人才培養(yǎng)作為我國人才強國戰(zhàn)略的重要內容，得到了國家的高度重視，在《教育部財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》中，明確要求各高校大力開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃[1]，提升大學生的創(chuàng)新能力，為社會發(fā)展和經濟增長注入新的動力。

高等院校必須擔負起創(chuàng)新人才培養(yǎng)的社會和歷史責任，積極革新大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，探索新的大學生創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法，豐富大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)組織形態(tài)，提升大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實效。

1 大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現狀

在國家大力推動“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時代背景下，積極培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神、強化創(chuàng)業(yè)意識、提升創(chuàng)新能力已經成為社會共識，各高校也普遍重視大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，并在大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面推出了一系列針對性的舉措，如推行開放實驗項目[2]、開設大學生創(chuàng)新訓練計劃項目[3-4]、舉辦各類型的大學生學科競賽、對大學生課外科技活動和學科競賽等成果給予一定的自主學習獎勵并納入學分管理體系[5]等，這些舉措極大地推動了大學生參加創(chuàng)新活動的積極性。然而，這些舉措之間的協(xié)同性還不夠，大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的深度和實效還有待加強。

⑴ 缺乏系統(tǒng)化的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

高校在制定大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)舉措時，受制于學?，F狀，制定的措施通常都是針對具體問題的，在系統(tǒng)化的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系構建方面還存在不足。比如，大學生創(chuàng)新訓練計劃項目僅限大二學生申請，但在前期缺乏可持續(xù)的規(guī)劃和針對性的準備，導致課題的難易程度、研究內容的前沿性和先進性、學生的專業(yè)知識和技能準備、學生團隊的結構等不夠合理，使得大學生創(chuàng)新訓練計劃項目在提升大學生創(chuàng)新能力方面的實際效果大打則扣。

⑵ 創(chuàng)新項目深度和難度不夠

大學生創(chuàng)新項目是大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)最重要的載體之一，相對學科競賽和實驗教學來說，創(chuàng)新項目歷時更長、對學生綜合運用專業(yè)知識的要求更高、對創(chuàng)新能力的促進作用也更大。在所有大學生創(chuàng)新項目中，大學生創(chuàng)新訓練計劃項目也是立項數量最多、涉及學生最廣的大學生科研項目：以南京郵電大學為例，僅2018年就立項832項，其中推薦國家級（省級重點）45項、省級一般20項、省級指導項目30項、校級重點209項、校級一般528項，參與的學生基本涵蓋每個學院的每個專業(yè)。然而，通過對歷年立項的大學生創(chuàng)新項目進行分析，可以發(fā)現不少項目的深度和難度都不夠。究其原因，一方面是大學生創(chuàng)新訓練計劃項目僅針對大二學生，這個層級學生的專業(yè)知識還不夠豐富，課題設計得太深或者技術難度太大可能會讓項目結題變得很困難，為項目的實施帶來很大的挑戰(zhàn)。另一方面是因為學生與指導老師之間前期圍繞課題開展的準備工作和基礎研究還不夠扎實，對課題的內容缺乏足夠的前期準備。

有鑒于此，大學生創(chuàng)新項目和學科競賽作為大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)最為廣泛同時也是效果最好的兩種載體，有必要研究它們之間的協(xié)同方法，實現科研項目與學科競賽之間的融合，利用它們各自的特點來提升大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的廣度和深度，更好的提升大學生創(chuàng)新能力。

2 “研賽融合”的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

2.1 學科競賽是大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的良好載體

大學生學科競賽通常是以大學生為參賽主體，以選定的賽題范圍通過逐層選拔或在線評測等方式讓選手相互競爭，并對學生的解決方案從技術先進性、方案創(chuàng)新性、經濟實用性等多個方面進行綜合評測，重點考察學生綜合運用所學理論知識解決熱點問題和實際問題的能力。學科競賽的賽題通常都是針對行業(yè)中當前的研究熱點或熱門問題進行命題，或者由學生針對當前的研究熱點或熱門問題進行自主選題，同時，不同學科競賽的評測指標、考核方式、成果形式等各式各樣，但通常都具有很強的趣味性、實用性，同時還具有很強的競技性和激勵性，可以促使學生短期內投入大量的時間圍繞一個選定的小問題進行深入的研究，為培養(yǎng)學生綜合運行專業(yè)知識解決實際問題的能力起到了很好的作用。此外，組織比賽的企業(yè)為了擴大自己的影響力和知名度，通常還會對比賽設定豐厚的獎金，以及提供平時難以接觸的軟硬件資源，這可以更好的激勵學生，讓他們更多地接觸到課堂上無法觸及的內容，進一步提升學生的實踐能力和工程能力。因此，學科競賽是大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的很好載體，充分利用學科競賽，能更好地促進學生的科研創(chuàng)新能力。

有鑒于此，國家教育部門和政府機構越來越重視通過比賽來激勵創(chuàng)新人才培養(yǎng)，越來越多的企業(yè)和協(xié)會也希望通過比賽來選拔人才和擴大影響力，使得學科比賽的數量逐步增加，為大學生通過比賽來提升科研創(chuàng)新能力提供了很好的途徑。以本科院校為例，南京郵電大學教務處在2017年全年發(fā)文鼓勵學生參加的比賽就有31個，其中只有2個比賽只有校級比賽，其余29個比賽均有對應的國家級和省級比賽。比賽涉及的學科涵蓋數學、物理、英語、計算機、機器人、物聯(lián)網、材料等各個學科，因此，將學科競賽作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的載體可以適用于幾乎所有的學科。

2.2 科研項目是大學生創(chuàng)新能力系統(tǒng)化培養(yǎng)的基礎

學科競賽可以很好的提升大學生的創(chuàng)新能力，但也存在一定的局限性：每個學科競賽從報名到比賽結束的過程通常都不超過6個月，很多都只有幾周或者一兩個月，對學生的要求也以解決某個實際問題為主，很難持續(xù)的激勵學生圍繞某個方向進行深入而系統(tǒng)的學習。而大學生科研創(chuàng)新項目，通常都要求學生圍繞某個具有一定難度的課題開展持續(xù)時間超過一年以上的研究或設計開發(fā)，因此可以更好的系統(tǒng)化的提升學生的科研創(chuàng)新能力。同時，科研項目通常更貼近實際問題或者有更高層次的理論抽象，從而需要學生綜合運用更多的專業(yè)知識或更多前沿的先進技術來解決問題，也為系統(tǒng)化的培養(yǎng)大學生科研創(chuàng)新能力提供了更好的途徑。

典型的大學生科研創(chuàng)新項目通常包括大學生科研訓練計劃項目、教育部產學合作協(xié)同育人的大學生創(chuàng)新項目等，周期為1-2年，對學生的要求涵蓋了對問題研究現狀調研、研究內容、研究方法、實施路線、預期成果等。有項目經費支持，可以讓大學生圍繞課題開展更為深入的研究，從問題背景分析、問題抽象和假設、研究現狀調研，到針對問題的解決方法、創(chuàng)新技術、預計要形成的成果和創(chuàng)新點等。通過各環(huán)節(jié)的實踐，讓學生獲得對科研創(chuàng)新能力的系統(tǒng)化的培養(yǎng)。

2.3 “研賽融合”大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

針對學科競賽和大學生科研創(chuàng)新項目的特點，本文提出以科研項目為軸線、以學科競賽為載體的大學生科研創(chuàng)新能力的“研賽融合”培養(yǎng)模式，該模式的核心內容包括：

⑴ 以科研項目為軸線，打造學生團隊的核心技術方向

科研項目作為大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的軸線和主干，不僅可以系統(tǒng)化的培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力，而且可以促使各年級不同專業(yè)技術水平的學生以科研項目為載體打造和積累自己的核心技術創(chuàng)新成果。對于低年級的學生來說，其專業(yè)技能通常掌握不夠深入、缺乏技術競爭力，而通過申報大學生科研創(chuàng)新訓練計劃項目（STITP）、教育部產學合作協(xié)同育人項目等大學生科研項目，可以為低年級學生規(guī)劃好技術研究方向，讓學生在項目實施過程中，提升專業(yè)技能和積累技術成果，為后續(xù)參加大學生學科競賽奠定良好的基礎。對于高年級的學生而言，通過參加指導教師的科研、學院/學校/實驗室等的開放實驗項目等，可以在老師的指導下，圍繞較為前沿的技術方向開展深入的學習和研究，并進一步提升專業(yè)學術論文閱讀能力和撰寫能力等，提升大學生團隊參加學科競賽的核心競爭力。

⑵ 以學科競賽為載體，圍繞賽題擴展技術成果的應用場景

以學科競賽為載體，基于團隊在參加大學生科研項目過程中積累的核心技術成果，結合學科競賽的問題領域、技術方向、考察指標等，設計合適的解決方案，將團隊的核心成果和技術積累用于解決學科競賽中遇到的問題，可以幫助學生團隊在參加學科競賽時建立技術優(yōu)勢，同時進一步擴展核心技術的應用場景，實現提升大學生創(chuàng)新能力和擴展技術應用場景的一舉兩得。而且，在學科競賽過程中，由于需要在短期內設計出問題的解決方案，因此需要參賽團隊更加緊密的協(xié)同配合，也為大學生團隊的磨合和提升團隊凝聚力提供了很好的途徑。值得一提的是，在參加學科競賽的過程中，除了要合理的基于團隊現有的技術積累設計解決方案，通常還需要學習賽題相關的一些額外的專業(yè)知識和技能，對提升學生和開闊學生的知識面、提升學生創(chuàng)新能力的廣度可以起到很好的促進作用。

⑶ 用競賽反哺科研，提升科研創(chuàng)新的技術成果積累

在參加學科競賽過程中，短期內密集的頭腦風暴，往往可以討論出很多新的想法和解決思路，從而為科研項目的技術創(chuàng)新提供可行的方向。特別是一些限定題目的算法挑戰(zhàn)賽或程序設計大賽，參賽過程中一大批來自不同學校、不同專業(yè)和擁有不同技能的學生同時圍繞賽題進行思考和討論，相互的思想碰撞可以更好的幫助學生開闊思路，而不同思路實現后的性能比對，也可以更好的幫助學生了解問題的不同求解方法的效果，幫助學生更好的選擇技術創(chuàng)新方向和完善技術創(chuàng)新成果。

3 實踐效果

通過選取計算機學院、經濟學院等的三年級本科生組建團隊，對“研賽融合”的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的進行了實踐探索，取得了良好的效果：經過對學生所學課程和對專業(yè)知識和實踐能力的掌握情況的分析，結合機器學習的數據處理流程和教師科研項目，設計了如下圖1所示融合互聯(lián)網數據爬取、自然語言處理、用戶畫像和信息推送等環(huán)節(jié)的學術信息推薦系統(tǒng)作為大學生的科研項目，并根據每個學生的特長分配好任務，讓學生以該項目作為軸線進行系統(tǒng)性的學習、研究和開發(fā)。同時，根據不同學科競賽的特點、賽題范圍等，組織了學生參加如圖1所示的一系列學科競賽。讓學生基于科研項目所習得的知識和積累的成果進行擴展性的學習，形成參賽方案參加比賽，從而實現“研賽融合”，提升學生的創(chuàng)新能力。

通過對實踐探索過程進行分析，可以發(fā)現“研賽融合”的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)能從深度和廣度上提升學生的專業(yè)技能，豐富學生的專業(yè)知識，提升學生的創(chuàng)新能力，具體表現在以下方面。

⑴ 學生專業(yè)技能得到系統(tǒng)提高，專業(yè)課程學習得到促進。

通過精心設計的大學生科研項目，從基于爬蟲的互聯(lián)網數據獲取、數據的預處理、文本數據的自然語言處理、用戶畫像和推薦系統(tǒng)等典型的機器學習應用場景均在項目中得到體現，機器學習的數據處理流程、常用算法等均有所涉及，通過這種方式，讓學生的機器學習的專業(yè)知識和編程技能得到了系統(tǒng)化的培訓和提高。而且，科研項目的實用性和學科競賽的競技性、趣味性、激勵性等一起，很好的調動了學生的學習興趣，促進了專業(yè)課程的學習和專業(yè)知識的綜合運用。

⑵ 學生創(chuàng)新能力得到顯著提升，學科競賽連續(xù)獲獎。

經過科研項目的系統(tǒng)化的培訓和面向學科競賽的針對性指導，學生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力得到顯著的提升，圍繞科研項目積累了豐富的數據獲取與分析處理的經驗，掌握了常用的機器學習算法的基本原理和使用方法，并能針對具體問題靈活運用。同時，大學生科研項目實施過程中積累的數據分析方法和算法改進思路等創(chuàng)新成果積累，為提升團隊參加學科競賽的競爭力奠定了基礎。截止到2018年6月，該學生團隊已經獲得2017 CCF大數據與計算智能大賽“城市自行車的出行行為分析及效率優(yōu)化”賽題決賽第7名，2018中國計算機設計大賽江蘇省賽區(qū)三等獎、2018第九屆“北斗杯”全國青少年科技創(chuàng)新大賽大學組全國二等獎等全國性的賽事獎項，并已入圍3S杯全國物聯(lián)網技術與應用“三創(chuàng)”大賽、第七屆“中國軟件杯”大學生軟件設計大賽等比賽的復賽，2018年所有參加的學科競賽均獲得校級或以上獎項。

⑶ 學習積極性得到極大激發(fā)，學習主動性增強。

在“研賽融合”的大學生創(chuàng)新培養(yǎng)模式下，學科競賽的趣味性和競技性以及科研項目研究內容的先進性和實用性，極大的激發(fā)了學生的學習積極性，促使學生帶著問題，在比賽中學習、在科研中驗證，從而改變了學生的學習能動性，從機械被動學習變成了積極主動圍繞特定問題開展專題學習和深入學習：所有參加科研項目和學科競賽的學生，一方面自己圍繞問題制定了詳細的學習路線和學習計劃，積極閱讀最新的學術論文和開展科研實驗，另一方面，學生在實驗室的時間大大增加了，部分學生為了比賽每天投入非常長的時間進行專項學習，所有的同學都主動放棄一些周末和節(jié)假日的時間在實驗室學習。

4 總結與展望

本文提出了“研賽融合”的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，以精心設計的大學生科研創(chuàng)新項目為軸線、以學科競賽為載體，從廣度和深度兩方面提升大學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力，實現了在研究中學習、在競賽中學習、在實踐中學習的教學模式，取得了良好的培養(yǎng)效果。 同時，“研賽融合”的培養(yǎng)模式，對指導教師和學生的科研能力和創(chuàng)新能力都提出了更高的要求，對指導教師和學生之間從一開始的項目申報準備、項目實施過程中的磨合等，都提出了挑戰(zhàn)。下一步將研究以學生梯隊建設的方式，通過師生互動和跨年級學生之間的傳教來解決這些問題，進一步的提升學生的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效果。

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