袁佩玲 丁星星 張瑩

摘 ? ?要：學(xué)科競賽對學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)具有不可替代的作用。物理實(shí)驗(yàn)中心經(jīng)過幾年學(xué)科競賽培養(yǎng)的實(shí)踐研究探索，整合利用實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)資源，從學(xué)科競賽教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)的搭建、課程體系的完善、運(yùn)行管理機(jī)制的可持續(xù)發(fā)展4個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革，以賽促創(chuàng)，全面提升實(shí)驗(yàn)室的育人功能，提升高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：學(xué)科競賽；教學(xué)團(tuán)隊(duì)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)；課程體系；運(yùn)行管理機(jī)制

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1002-4107（2023）08-0072-03

一、引言

學(xué)科競賽是以學(xué)生為中心，開展探究合作式學(xué)習(xí)的重要實(shí)踐平臺(tái)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)的主要途徑，同時(shí)有利于推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室教育教學(xué)改革[1-3]。

中原工學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心每年不僅承擔(dān)物理專業(yè)學(xué)生的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，更是開展面向全校23個(gè)大類專業(yè)，

2 000多名學(xué)生的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)室在實(shí)踐平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、學(xué)生受益人數(shù)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。近年來，物理實(shí)驗(yàn)中心陸續(xù)承辦了全國大學(xué)生機(jī)器人大賽、中國機(jī)器人及人工智能大賽、全國大學(xué)生光電設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競賽，以及多項(xiàng)省級(jí)比賽。教師研究怎樣整合實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y、物資更好地服務(wù)于教學(xué)，讓大賽融入到學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活中，以提高學(xué)生專業(yè)理論學(xué)習(xí)的興趣，提高知識(shí)運(yùn)用能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、人際交往能力、創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力。本項(xiàng)目組主要探索了以下工作：穩(wěn)定的指導(dǎo)教師隊(duì)伍和高質(zhì)量的學(xué)生競賽團(tuán)隊(duì)的組建、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)的創(chuàng)建、學(xué)科競賽課程體系的建立、開放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理機(jī)制的制定。

二、穩(wěn)定的指導(dǎo)教師隊(duì)伍和高質(zhì)量的學(xué)生競賽

團(tuán)隊(duì)的組建

高水平的學(xué)科競賽需要責(zé)任心強(qiáng)、專業(yè)技術(shù)硬、創(chuàng)新素質(zhì)高、管理水平得當(dāng)?shù)暮诵膶?dǎo)師團(tuán)隊(duì)[1]。每類賽事的流程為項(xiàng)目組織—學(xué)生動(dòng)員—校內(nèi)選拔—團(tuán)隊(duì)組建—作品制作—中期檢查—優(yōu)化備賽—省級(jí)比賽—國家級(jí)比賽，這一過程需要半年到一年的時(shí)間。指導(dǎo)教師在完成這屆的比賽項(xiàng)目后要及時(shí)進(jìn)行參賽總結(jié)，制定下一年的比賽計(jì)劃，因此，學(xué)科競賽不管對教師還是學(xué)生來說都要投入大量的時(shí)間和精力。如果沒有熱情，沒有奉獻(xiàn)精神，對學(xué)科競賽敷衍了事，非但不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，反而浪費(fèi)了學(xué)校、教師和學(xué)生的各項(xiàng)資源。如何對教師和學(xué)生進(jìn)行雙向激勵(lì)，是一個(gè)不可回避的問題。

（一）精神上將思想政治教育全面融入學(xué)科競賽育人工作

高校實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)教育教學(xué)的重要場所，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，此過程有助于學(xué)生鞏固創(chuàng)新知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新情感、鍛煉創(chuàng)新意志和形成創(chuàng)新行為[4]。學(xué)科競賽是項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，是將專業(yè)課程多方位的知識(shí)點(diǎn)以實(shí)踐的方式精準(zhǔn)地應(yīng)用到項(xiàng)目制作中，考查學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，但學(xué)科競賽有別于其他課程教學(xué)，沒有考查和必修的硬性規(guī)定，這就導(dǎo)致師生在選擇參與競賽的過程中多少帶有一定功利性目的，因此，學(xué)科競賽更要充分地發(fā)揮立德樹人的協(xié)同育人功能，將思政元素以潤物細(xì)無聲的方式融入到學(xué)科競賽的全過程。

物理實(shí)驗(yàn)中心以普通物理及實(shí)驗(yàn)黨支部第二批全國黨建工作樣板支部為依托，將思想政治學(xué)習(xí)納入實(shí)驗(yàn)室教職工學(xué)習(xí)、納入師生黨支部學(xué)習(xí)、納入各類師生培訓(xùn)，加強(qiáng)教師的政治素養(yǎng)，深入挖掘?qū)嶒?yàn)課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，不斷探索基于競賽平臺(tái)的精神文化傳承模式，弘揚(yáng)工匠精神，使教師在實(shí)踐中追求卓越、敢于領(lǐng)先、勇于創(chuàng)新，在情感上愛崗敬業(yè)、熱愛學(xué)生、樂于奉獻(xiàn)，同時(shí)不斷推進(jìn)文化育人工作，精益求精、追求極致的大國工匠精神，愛國報(bào)國、敢于擔(dān)當(dāng)、堅(jiān)定理想、仁愛友善的家國情懷融入學(xué)科競賽的各環(huán)節(jié)，充分激發(fā)創(chuàng)新活力，釋放創(chuàng)新潛能[5]。學(xué)生和教師在朝夕相處中，培養(yǎng)了深厚的師生感情，師生之間相互激勵(lì)、相互成就，建立了合作共贏的局面。

（二）物質(zhì)上建立師生雙方的激勵(lì)政策，調(diào)動(dòng)師生參與競賽的積極性

學(xué)校設(shè)立了多類型多層次學(xué)科競賽基金，每年資助學(xué)生參加各類競賽。對獲獎(jiǎng)的學(xué)生給予學(xué)分激勵(lì)、獎(jiǎng)金支持，并作為學(xué)期獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定和優(yōu)秀畢業(yè)生評(píng)選的重要參考依據(jù)[6]；對獲獎(jiǎng)的指導(dǎo)教師則給予對應(yīng)的工作量補(bǔ)貼，并且和個(gè)人年度考核、評(píng)先評(píng)優(yōu)、職稱評(píng)審等政策掛鉤。此外，通過學(xué)科競賽平臺(tái)為學(xué)生加入校企合作項(xiàng)目、校外優(yōu)質(zhì)實(shí)踐基地，科研成果轉(zhuǎn)化等提供了切實(shí)的渠道和幫助[7]，在提高學(xué)生“雙創(chuàng)”能力的同時(shí)，也提高了教師的教學(xué)能力。

通過以上雙重措施的保障，很大程度上調(diào)動(dòng)了師生的積極性[8]，教學(xué)成效明顯提升。學(xué)生在競賽中獲得多項(xiàng)國家級(jí)獎(jiǎng)、省級(jí)獎(jiǎng)，物理實(shí)驗(yàn)中心多次獲得優(yōu)秀組織單位

獎(jiǎng)，指導(dǎo)教師榮獲河南省優(yōu)秀工作者和河南省優(yōu)秀教師等稱號(hào)。

三、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)的創(chuàng)建

中原工學(xué)院以物理實(shí)驗(yàn)中心為基地，以學(xué)生科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)為依托，以各類競賽和實(shí)踐活動(dòng)為載體，以智能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，整合學(xué)校其他實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)和平臺(tái)，成立了“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)”[9]，支持學(xué)生開展科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室開放平臺(tái)具有完善的規(guī)章管理制度。

（一）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)的開發(fā)

以培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為核心，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐育人功能， 重組實(shí)驗(yàn)室有利資源，規(guī)范有序地做好實(shí)驗(yàn)室開放育人工作。實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)資源重組后，實(shí)踐平臺(tái)由3部分組成：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)平臺(tái)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽培訓(xùn)平臺(tái)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)實(shí)施平臺(tái)（圖1）。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)平臺(tái)包含了科研固化實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、演示實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；針對專業(yè)課程特色，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽培訓(xùn)平臺(tái)主要由國家級(jí)/省級(jí)物理實(shí)驗(yàn)競賽、國家級(jí)光電設(shè)計(jì)大賽、國家級(jí)/省級(jí)機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作為支撐；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)實(shí)施平臺(tái)則包含了智能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人活動(dòng)中心、校企合作實(shí)踐基地。

（二）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)的運(yùn)行模式

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)平臺(tái)主要是尋求大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與機(jī)械、材料、自動(dòng)化、人工智能等理工專業(yè)的交叉點(diǎn)與契合點(diǎn)，鼓勵(lì)教師將科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，充分激發(fā)學(xué)生的潛能，拓展學(xué)生的思維，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室學(xué)科交叉融合基地作用。比如，方莉俐教授通過其主持的薄膜材料及超硬材料應(yīng)用研究成果凝練為復(fù)合電鍍實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解研制復(fù)合膜超薄刀具的方法、過程和應(yīng)用領(lǐng)域，即用于電子信息領(lǐng)域芯片的切割和開槽，此實(shí)驗(yàn)做為大學(xué)物理研究性實(shí)驗(yàn)面向大二學(xué)生開設(shè)。通過該類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生探索學(xué)科前沿技術(shù)問題的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在地感受到專業(yè)知識(shí)的實(shí)用性和社會(huì)價(jià)值，更好地提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽培訓(xùn)平臺(tái)以各類學(xué)科競賽為抓手，將不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生以“導(dǎo)師制”“老帶新”模式進(jìn)行技術(shù)傳承、項(xiàng)目傳承，并在學(xué)生剛?cè)胄r(shí)便進(jìn)行學(xué)科競賽的大力宣傳，對吸納進(jìn)來的潛力學(xué)生進(jìn)行興趣培養(yǎng)和相關(guān)專業(yè)技能培訓(xùn)，在豐富學(xué)生各項(xiàng)技能的同時(shí)，為后期創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及各種競賽項(xiàng)目做準(zhǔn)備。比如，實(shí)驗(yàn)室教師將硅基納米負(fù)極材料鋰離子電池的電化學(xué)性能研究課題凝練為“雙創(chuàng)”項(xiàng)目，讓學(xué)生了解鋰電池的工作原理和應(yīng)用，并帶領(lǐng)項(xiàng)目組學(xué)生走訪企業(yè)、其他院校的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生提前感受科研生產(chǎn)和交流學(xué)習(xí)的魅力，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)平臺(tái)以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，以及聯(lián)系密切的實(shí)訓(xùn)基地為平臺(tái)，開展各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐，給學(xué)生搭建更多的接觸社會(huì)、展現(xiàn)自我能力、聯(lián)系生產(chǎn)應(yīng)用的平臺(tái)。

物理實(shí)驗(yàn)中心將實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)科競賽、科學(xué)研究、社會(huì)實(shí)踐相互銜接，因材施教，寓教于樂，充分激發(fā)學(xué)生的主人翁精神，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我激勵(lì)、自我管理，為學(xué)生提供了強(qiáng)有力的合作交流發(fā)展平臺(tái)。

四、學(xué)科競賽課程體系的建立

學(xué)科競賽雖然能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，但也需要學(xué)生具備扎實(shí)的理論知識(shí)素養(yǎng)，學(xué)科競賽課程應(yīng)該能讓學(xué)生用最短的學(xué)時(shí)將課堂理論知識(shí)學(xué)習(xí)與競賽過程中遇到的實(shí)際問題相結(jié)合，讓理論知識(shí)在競賽過程中深化和理解，為將來參與競賽打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，建立完備的知識(shí)體系。學(xué)科競賽用到的技能、專業(yè)知識(shí)需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)

室、教師、學(xué)生資源進(jìn)行多方位的整合、歸納、總結(jié)、評(píng)估，制定系列的分層次的“平行化遞進(jìn)式”創(chuàng)新課程體系[10]。

就目前的競賽形式而言，參與競賽的學(xué)生主體為大二學(xué)生。大三、大四學(xué)生是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的成熟階段，但主要精力在專業(yè)學(xué)習(xí)和考研、就業(yè)上；大二學(xué)生專業(yè)知識(shí)涉及不深，競賽經(jīng)驗(yàn)少，但具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和自信心；大一學(xué)生則沒有經(jīng)過任何專業(yè)課的學(xué)習(xí)，主要是興趣培養(yǎng)階段。遵循年級(jí)特點(diǎn)，物理實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)承辦的賽事總結(jié)歸納比賽必備的基礎(chǔ)知識(shí)，按照學(xué)生的興趣分組，如機(jī)械組、電控組、編程組，分別制定系列教程，如初級(jí)課程—進(jìn)階課程—比賽實(shí)戰(zhàn)，尋找大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與機(jī)械、工業(yè)、自動(dòng)化等理工專業(yè)的交叉融合點(diǎn)，以競賽項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式促進(jìn)小組成員之間進(jìn)行競爭學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，并讓學(xué)生從參與校內(nèi)競賽開始，對競賽模式進(jìn)行初步了解，掌握競賽技能。

課程培訓(xùn)、技術(shù)訓(xùn)練、競賽項(xiàng)目、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，環(huán)環(huán)緊密結(jié)合，年級(jí)之間、專業(yè)之間薪火傳承，逐漸形成了一個(gè)較完整的創(chuàng)新課程培養(yǎng)體系（圖2）。

五、開放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理機(jī)制的制定

面對不同專業(yè)、不同年級(jí)、不同層次的學(xué)生，要想做好實(shí)驗(yàn)室開放管理和有效的安全運(yùn)行，則需要制定完善的實(shí)驗(yàn)室管理體系。

以物理實(shí)驗(yàn)中心的智能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開放管理經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不斷完善體系，在查缺補(bǔ)漏的同時(shí)，制定了完善的實(shí)驗(yàn)室開放管理規(guī)章制度，確立“導(dǎo)師制”和“老帶新”雙模式管理的培養(yǎng)模式。在細(xì)化指導(dǎo)教師工作職責(zé)的同時(shí)，更主要的是發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。將大三、大四的學(xué)生吸收進(jìn)導(dǎo)師的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)制定團(tuán)隊(duì)的培訓(xùn)方案、部分培訓(xùn)工作和任務(wù)完成情況的監(jiān)督；大二學(xué)生在完成每周的實(shí)踐課程外，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的安全管理；大一學(xué)生在接受培訓(xùn)的同時(shí)需服從學(xué)長的分配，配合完成實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生和儀器設(shè)備管理工作；同時(shí)，全體師生皆肩負(fù)有對智能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行宣傳的義務(wù)，隨時(shí)引進(jìn)高技術(shù)、高能力人才。

六、結(jié)束語

物理實(shí)驗(yàn)中心充分融合教學(xué)師資團(tuán)隊(duì)、教學(xué)科研平臺(tái)，專業(yè)特色實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，有計(jì)劃、有組織地開展不同類型、不同層次的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，為學(xué)生提高專業(yè)實(shí)踐能力、開闊思維、展示個(gè)性和豐富人生閱歷提供了有效的途徑，項(xiàng)目的實(shí)施在實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平、教師能力提升、學(xué)生綜合素質(zhì)提高方面取得了顯著成效，全面發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)室的育人功能，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)高質(zhì)量人才的目標(biāo)。

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編輯∕李夢迪