计算机学科竞赛促进大学生创新能力培养的研究
闻炳海+黎艳玲+何冰+张超英
[摘 要]培养具有创新精神和实践能力的创新型人才是实施素质教育的目的，也是实现“科教兴国”的重要举措。大学生科技竞赛活动是培养学生创新能力的重要平台，是增强科技意识的重要手段，是培养科技素质的重要途径。近年来，计算机专业的学科竞赛蓬勃发展，促进了学生的创新意识的形成，强化了学生分析问题和解决问题的能力。科技竞赛有利于培养计算机专业大学生的创新能力和实践技能已成为不争的事实。从分析科技竞赛的特点、科技竞赛与创新能力培养的密切关系出发，通过对广西师范大学计算机与信息工程学院近几年的参赛和获奖情况进行整合分析，提出对培养创新型人才、提高创新能力的改进建议，拟为教学改革提供参考。
[关键词]学科竞赛；创新能力；教学改革
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0099-03
一、引言
当今世界，科学技术突飞猛进，科技创新显得越来越重要；知识经济迅速崛起，知识创新日益不可或缺。国际竞争，说到底，就是人才的竞争；而人才的竞争，归根结底就是人的创新能力的竞争。[1]有创新才有未来，有人才就有希望。早在2006年，我国在《中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中就已经提出“到2020年，使我国进入创新型国家行列，为全面建设小康社会提供强有力的支撑”的战略目标。
随着高等教育改革的不断深化，客观认识科技竞赛的特征及其与大学生科技创新能力培养的重要性，深刻分析探索科技竞赛与大学生创新能力的种种联系，总结经验，提出相应的措施，对推动大学生创新能力培养及教学改革，培养大学生自主创新意识与增强动手实践能力具有重要的理论价值和现实意义。科技竞赛可以帮助学生冲破传统课堂教学局限性，给大学生营造一个培养科技创新能力的氛围，包括学生创新意识的形成、创新思维的培养、促进自主学习、加强实践技能、培养团队协作能力等。[2]培养大学生创新能力，有利于培养学生科技素质，促进学生自身全面发展，有利于促进信息时代与知识社会的进步，有利于促进高校进行教学改革，帮助实现教育的可持续发展。因此，随着科技竞赛在高校的普遍覆盖，深入分析和研究科技竞赛在培养学生的创新能力方面的作用是十分必要和有意义的。
二、科技竞赛的特点
科技竞赛是大学生培养创新实践能力的有效平台，它的根本目的在于引导学生树立创新观念，提高分析和解决问题的能力，培养他们自主学习，探索发现问题和积累科学知识的能力。[2] [3] [4] [5]作为一种高权威、强效果、覆盖广的全国性乃至国际性，遍及各级各类高校的学科竞赛，它具有很多自身独特的优势与特点。
（一）综合性强。科技竞赛的综合性，主要体现在项目竞赛的整个过程中，包括前期的思想准备及创作的实践过程等。每一个参赛项目的完成不仅是专业技能与创新意识、创新思维和实践技能的整合，也是智商与非智商因素的综合体现。它要求学生根据自己的兴趣特长以及实力条件、潜能，针对某一领域开发或发明出一个新作品，从选题到实践、从开题到结题、从内容到形式等都需要创新元素，不仅需要个人思维活跃、动手实践强，更需要团队的合作、德智体美的全面体现。所以，每一个参赛者必须要充分发挥联想，经过缜密的思考与判断，自主钻研，坚持不懈，综合推敲，勤于动手实践，才能得以顺利完成竞赛项目。
（二）自主性明显。科技竞赛一般要求选手在基于原有的理论知识和经验积累前提下，结合一些课外科学技术去发现问题、分析问题、解决问题。因此，科技竞赛过程中，不仅要求选手具备扎实的专业功底，更需要的是自主学习能力的支撑。只有自主性强的人才能更专心更主动地去涉猎、搜寻对作品有帮助的一切资源。
（三）动手能力强。科技竞赛往往要求选手在特定的前提下或以满足特定的功能实现为目标，去完成一件实物或虚拟模型类的作品。科技竞赛是一项以专业理论为基础，又远远高于理论的挑战，需要较强的动手能力，才能结合理论与实际，并应用于实践中。
（四）毅力要求高。从决定要参加科技竞赛的那一刻起，为了开拓思维，为了找到一个很好的切入点或创新点，开始钻研思考，从立项、设计、开发到撰写文档，反复斟酌修改，这是一个漫长的过程。全国计算机设计大赛、全国蓝桥杯软件设计大赛等都是下半年9月份开题，下一年的4月份前后结题。尤其是中间跨越了寒假，在这个寒冷、又刚好是过春节的时候，很多人都沉浸在与朋友玩乐、和家人团聚的欢乐中，但是参加项目比赛的同学，就必须得花更多的时间和精力在实验室里钻研、探索，保持冷静，一心一意搞实践。
三、科技竞赛促进创新能力的培养措施
创新能力培养不是纸上谈兵，也不是要求学生必须能发明新技术，而是要求学生在原有认知结构经验积累的基础上用创新思维来解决实际问题。广西师范大学计算机与信息工程学院为扩大受益面，通过课堂、科技文化节、特色社团和各种形式开展竞赛来鼓励启迪学生的创新意识和创新能力；以创新实践基地为依托，为学生实践和创新能力的培养提供可持续发展的空间和氛围。学院不仅为学生提供平时的学习、实验机会，包括创新实验、科技竞赛创作、毕业设计等，也让更多志同道合的人聚集在一起，更多思想交流、思维分享和点子碰撞。同时，与企业合作，开展企业技能培训，承接企业商业项目等，也为科技竞赛平台的构建铺设灵活的实训空间，让学生充分利用课余时间开拓创新实践。
广西师范大学计算机与信息工程学院一直很注重学生创新能力的培养，抓紧利用一切可利用的资源和机会对学生进行全方位的引导，取得了一些成绩。首先是赛事宣传方面，通过班级宣传、年级Q群、周末年级例会等方式进行前期宣传；在赛事进行过程中，指导老师全程跟踪指导，在生活上和项目上都给予帮助和关心；在比赛结束得出结果后，对优秀获奖者给予物质上和精神上的奖励，对于尚未成功获奖的参赛者也不放弃，坚持鼓励，在精神上给予最大的支持。因此，近几年来，其中最明显的是国信蓝点杯的参与人数由2011年的14人上升到2012年的40人，到2013年的82人参加，这说明参与率呈现直线上升的趋势，进入全国决赛的人数也从2011年的3人，上升到2012年的10人，到2013年的16人，这无疑是一个量与质的飞跃与进步。
四、实施效果分析
2010年以来，广西师范大学计算机与信息工程学院坚持校企合作建设创新基地，培养和引导学生参加各类科技竞赛，在各方的支持和全院师生的不懈努力下，从学生创新意识、创新思维到创新实践应用等方面我们取得一些成果。
我们首先设计了科技竞赛培养学生创新能力的问卷调查。主要利用了网络问卷星工具，针对大学生创新能力培养的影响等因素设计了10个调查问题。调查链接向全学院开放，学生可通过电脑网络或手机在线操作，进行问卷填写，最后在网络抽样统计。
根据图1数据显示，对于一些比较有代表性的大型的校级、国家级等科技竞赛，学院的大学生参与面是比较广泛的，其中有29.51%的学生参加过校级创新杯，4.92%的学生参加过全国ITAT信息技术应用水平大赛，22.95%的学生参加过全国蓝桥杯软件设计大赛，19.67%的学生参加过全国计算机设计大赛，8.2%的学生参加过挑战杯，9.84%的学生参加过数学建模，还有39.34%的学生参加了类型的竞赛项目，但是还有14.75%的学生一项科技竞赛都没有参加过。这从一定程度上可以表明：学院的学生在参与创新实践方面是有一定的主动性和积极性的，但假如想要实现整体的发展，还需要大力度引领学生树立起创新意识，增强自主创新能力。
在现有教学模式下，参加专业学科竞赛的高校学生会锻炼出其他学生没有的本领。学科竞赛对于学生本身素质的全面提升也起到很大的作用。图2反映了广西师范大学计算机与信息工程学院的大学生在学习能力、创新思维和团队合作的促进方面得最多肯定。
我们进一步汇总了指导学生科技竞赛获得的代表性成果。自2011年以来，广西师范大学计算机与信息工程学院学生参加全国蓝桥杯软件设计大赛共获得全国奖30项、自治区奖97项；参加全国ITAT信息技术应用水平大赛共获得全国奖57项；参加全国计算机设计大赛共获得国家级一等奖1次、二等奖5次和三等奖一次。学生在参加科技竞赛的过程中培养了能力，提高了自信心，也积极的促进了专业课的学习。自2011年以来，我院保送研究生的数量和质量都有显著提高。在学科竞赛获奖学生中，保送北京大学4人，保送清华大学1人，保送北京师范大学3人，保送东北师范大学2人，保送本校研究生12人。在数量上，个体参加科技竞赛的项目数在增加，获得保送的人数总体也呈增长趋势；在质量上，随着获奖的项目及级别的上升，获得保送的院校也越来越有质量。
五、结语
近几年，越来越多不同类型的科技竞赛活动出现在各大高校，尤其是计算机学科领域，更是每年都有新项目新形式诞生，这些竞赛题目大多是在实际应用中会涉及的问题，有利于提高学生创新能力的培养。本文针对科技竞赛活动的特点与现状，结合近几年广西师范大学计算机与信息工程学院大学生参加科技竞赛活动的实际情况，分析探讨了科技竞赛对大学生创新能力培养的重要作用。
大学生科技竞赛活动是在紧密结合课堂教学和专业知识的基础上，以竞赛的方法激发学生学习理论联系实际和独立工作的能力，通过实践来培养学生创新思维、创新意识，增强实践动手能力的重要手段。[6]培养学生创新能力是高等教育的任务，也是实现素质教育的目的，是大学生学习科技知识、增强科技意识的重要手段。[7]但是如何结合科技竞赛进行新型的教学改革，将创新理念和实践更大程度完美结合贯穿在专业教学中，是我们需要进一步研究的重要课题。
[ 注 释 ]
[1] 杨华.新时期大学生创新能力培养的探索[D].长春：长春理工大学硕士学位论文，2007.
[2] 任彦华.工科院校创新型人才培养模式研究[D].大连：大连理工大学硕士学位论文，2002.
[3] 张景山.论大学生创新能力培养[D].长春：东北师范大学硕士学位论文，2003.
[4] 丁珠玉，樊利，周胜灵.以科技竞赛为载体培养工科学生创新能力[J].西南师范大学学报（自然科学版），2012（4）：205-208.
[5] 付雄，陈春玲.以科技竞赛为载体的大学生创新能力培养研究[J].计算机教育，2011（6）：29-31.
[6] 张书钦，董跃钧，董智勇.基于科技竞赛的计算机专业学生创新实践能力培养[J].计算机教育，2010（17）：14-16.
[7] 项炜.以学科竞赛促进计算机专业教学改革的探索[J].教育研究，2009（12）：207.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]培养具有创新精神和实践能力的创新型人才是实施素质教育的目的，也是实现“科教兴国”的重要举措。大学生科技竞赛活动是培养学生创新能力的重要平台，是增强科技意识的重要手段，是培养科技素质的重要途径。近年来，计算机专业的学科竞赛蓬勃发展，促进了学生的创新意识的形成，强化了学生分析问题和解决问题的能力。科技竞赛有利于培养计算机专业大学生的创新能力和实践技能已成为不争的事实。从分析科技竞赛的特点、科技竞赛与创新能力培养的密切关系出发，通过对广西师范大学计算机与信息工程学院近几年的参赛和获奖情况进行整合分析，提出对培养创新型人才、提高创新能力的改进建议，拟为教学改革提供参考。
[关键词]学科竞赛；创新能力；教学改革
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0099-03
一、引言
当今世界，科学技术突飞猛进，科技创新显得越来越重要；知识经济迅速崛起，知识创新日益不可或缺。国际竞争，说到底，就是人才的竞争；而人才的竞争，归根结底就是人的创新能力的竞争。[1]有创新才有未来，有人才就有希望。早在2006年，我国在《中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中就已经提出“到2020年，使我国进入创新型国家行列，为全面建设小康社会提供强有力的支撑”的战略目标。
随着高等教育改革的不断深化，客观认识科技竞赛的特征及其与大学生科技创新能力培养的重要性，深刻分析探索科技竞赛与大学生创新能力的种种联系，总结经验，提出相应的措施，对推动大学生创新能力培养及教学改革，培养大学生自主创新意识与增强动手实践能力具有重要的理论价值和现实意义。科技竞赛可以帮助学生冲破传统课堂教学局限性，给大学生营造一个培养科技创新能力的氛围，包括学生创新意识的形成、创新思维的培养、促进自主学习、加强实践技能、培养团队协作能力等。[2]培养大学生创新能力，有利于培养学生科技素质，促进学生自身全面发展，有利于促进信息时代与知识社会的进步，有利于促进高校进行教学改革，帮助实现教育的可持续发展。因此，随着科技竞赛在高校的普遍覆盖，深入分析和研究科技竞赛在培养学生的创新能力方面的作用是十分必要和有意义的。
二、科技竞赛的特点
科技竞赛是大学生培养创新实践能力的有效平台，它的根本目的在于引导学生树立创新观念，提高分析和解决问题的能力，培养他们自主学习，探索发现问题和积累科学知识的能力。[2] [3] [4] [5]作为一种高权威、强效果、覆盖广的全国性乃至国际性，遍及各级各类高校的学科竞赛，它具有很多自身独特的优势与特点。
（一）综合性强。科技竞赛的综合性，主要体现在项目竞赛的整个过程中，包括前期的思想准备及创作的实践过程等。每一个参赛项目的完成不仅是专业技能与创新意识、创新思维和实践技能的整合，也是智商与非智商因素的综合体现。它要求学生根据自己的兴趣特长以及实力条件、潜能，针对某一领域开发或发明出一个新作品，从选题到实践、从开题到结题、从内容到形式等都需要创新元素，不仅需要个人思维活跃、动手实践强，更需要团队的合作、德智体美的全面体现。所以，每一个参赛者必须要充分发挥联想，经过缜密的思考与判断，自主钻研，坚持不懈，综合推敲，勤于动手实践，才能得以顺利完成竞赛项目。
（二）自主性明显。科技竞赛一般要求选手在基于原有的理论知识和经验积累前提下，结合一些课外科学技术去发现问题、分析问题、解决问题。因此，科技竞赛过程中，不仅要求选手具备扎实的专业功底，更需要的是自主学习能力的支撑。只有自主性强的人才能更专心更主动地去涉猎、搜寻对作品有帮助的一切资源。
（三）动手能力强。科技竞赛往往要求选手在特定的前提下或以满足特定的功能实现为目标，去完成一件实物或虚拟模型类的作品。科技竞赛是一项以专业理论为基础，又远远高于理论的挑战，需要较强的动手能力，才能结合理论与实际，并应用于实践中。
（四）毅力要求高。从决定要参加科技竞赛的那一刻起，为了开拓思维，为了找到一个很好的切入点或创新点，开始钻研思考，从立项、设计、开发到撰写文档，反复斟酌修改，这是一个漫长的过程。全国计算机设计大赛、全国蓝桥杯软件设计大赛等都是下半年9月份开题，下一年的4月份前后结题。尤其是中间跨越了寒假，在这个寒冷、又刚好是过春节的时候，很多人都沉浸在与朋友玩乐、和家人团聚的欢乐中，但是参加项目比赛的同学，就必须得花更多的时间和精力在实验室里钻研、探索，保持冷静，一心一意搞实践。
三、科技竞赛促进创新能力的培养措施
创新能力培养不是纸上谈兵，也不是要求学生必须能发明新技术，而是要求学生在原有认知结构经验积累的基础上用创新思维来解决实际问题。广西师范大学计算机与信息工程学院为扩大受益面，通过课堂、科技文化节、特色社团和各种形式开展竞赛来鼓励启迪学生的创新意识和创新能力；以创新实践基地为依托，为学生实践和创新能力的培养提供可持续发展的空间和氛围。学院不仅为学生提供平时的学习、实验机会，包括创新实验、科技竞赛创作、毕业设计等，也让更多志同道合的人聚集在一起，更多思想交流、思维分享和点子碰撞。同时，与企业合作，开展企业技能培训，承接企业商业项目等，也为科技竞赛平台的构建铺设灵活的实训空间，让学生充分利用课余时间开拓创新实践。
广西师范大学计算机与信息工程学院一直很注重学生创新能力的培养，抓紧利用一切可利用的资源和机会对学生进行全方位的引导，取得了一些成绩。首先是赛事宣传方面，通过班级宣传、年级Q群、周末年级例会等方式进行前期宣传；在赛事进行过程中，指导老师全程跟踪指导，在生活上和项目上都给予帮助和关心；在比赛结束得出结果后，对优秀获奖者给予物质上和精神上的奖励，对于尚未成功获奖的参赛者也不放弃，坚持鼓励，在精神上给予最大的支持。因此，近几年来，其中最明显的是国信蓝点杯的参与人数由2011年的14人上升到2012年的40人，到2013年的82人参加，这说明参与率呈现直线上升的趋势，进入全国决赛的人数也从2011年的3人，上升到2012年的10人，到2013年的16人，这无疑是一个量与质的飞跃与进步。
四、实施效果分析
2010年以来，广西师范大学计算机与信息工程学院坚持校企合作建设创新基地，培养和引导学生参加各类科技竞赛，在各方的支持和全院师生的不懈努力下，从学生创新意识、创新思维到创新实践应用等方面我们取得一些成果。
我们首先设计了科技竞赛培养学生创新能力的问卷调查。主要利用了网络问卷星工具，针对大学生创新能力培养的影响等因素设计了10个调查问题。调查链接向全学院开放，学生可通过电脑网络或手机在线操作，进行问卷填写，最后在网络抽样统计。
根据图1数据显示，对于一些比较有代表性的大型的校级、国家级等科技竞赛，学院的大学生参与面是比较广泛的，其中有29.51%的学生参加过校级创新杯，4.92%的学生参加过全国ITAT信息技术应用水平大赛，22.95%的学生参加过全国蓝桥杯软件设计大赛，19.67%的学生参加过全国计算机设计大赛，8.2%的学生参加过挑战杯，9.84%的学生参加过数学建模，还有39.34%的学生参加了类型的竞赛项目，但是还有14.75%的学生一项科技竞赛都没有参加过。这从一定程度上可以表明：学院的学生在参与创新实践方面是有一定的主动性和积极性的，但假如想要实现整体的发展，还需要大力度引领学生树立起创新意识，增强自主创新能力。
在现有教学模式下，参加专业学科竞赛的高校学生会锻炼出其他学生没有的本领。学科竞赛对于学生本身素质的全面提升也起到很大的作用。图2反映了广西师范大学计算机与信息工程学院的大学生在学习能力、创新思维和团队合作的促进方面得最多肯定。
我们进一步汇总了指导学生科技竞赛获得的代表性成果。自2011年以来，广西师范大学计算机与信息工程学院学生参加全国蓝桥杯软件设计大赛共获得全国奖30项、自治区奖97项；参加全国ITAT信息技术应用水平大赛共获得全国奖57项；参加全国计算机设计大赛共获得国家级一等奖1次、二等奖5次和三等奖一次。学生在参加科技竞赛的过程中培养了能力，提高了自信心，也积极的促进了专业课的学习。自2011年以来，我院保送研究生的数量和质量都有显著提高。在学科竞赛获奖学生中，保送北京大学4人，保送清华大学1人，保送北京师范大学3人，保送东北师范大学2人，保送本校研究生12人。在数量上，个体参加科技竞赛的项目数在增加，获得保送的人数总体也呈增长趋势；在质量上，随着获奖的项目及级别的上升，获得保送的院校也越来越有质量。
五、结语
近几年，越来越多不同类型的科技竞赛活动出现在各大高校，尤其是计算机学科领域，更是每年都有新项目新形式诞生，这些竞赛题目大多是在实际应用中会涉及的问题，有利于提高学生创新能力的培养。本文针对科技竞赛活动的特点与现状，结合近几年广西师范大学计算机与信息工程学院大学生参加科技竞赛活动的实际情况，分析探讨了科技竞赛对大学生创新能力培养的重要作用。
大学生科技竞赛活动是在紧密结合课堂教学和专业知识的基础上，以竞赛的方法激发学生学习理论联系实际和独立工作的能力，通过实践来培养学生创新思维、创新意识，增强实践动手能力的重要手段。[6]培养学生创新能力是高等教育的任务，也是实现素质教育的目的，是大学生学习科技知识、增强科技意识的重要手段。[7]但是如何结合科技竞赛进行新型的教学改革，将创新理念和实践更大程度完美结合贯穿在专业教学中，是我们需要进一步研究的重要课题。
[ 注 释 ]
[1] 杨华.新时期大学生创新能力培养的探索[D].长春：长春理工大学硕士学位论文，2007.
[2] 任彦华.工科院校创新型人才培养模式研究[D].大连：大连理工大学硕士学位论文，2002.
[3] 张景山.论大学生创新能力培养[D].长春：东北师范大学硕士学位论文，2003.
[4] 丁珠玉，樊利，周胜灵.以科技竞赛为载体培养工科学生创新能力[J].西南师范大学学报（自然科学版），2012（4）：205-208.
[5] 付雄，陈春玲.以科技竞赛为载体的大学生创新能力培养研究[J].计算机教育，2011（6）：29-31.
[6] 张书钦，董跃钧，董智勇.基于科技竞赛的计算机专业学生创新实践能力培养[J].计算机教育，2010（17）：14-16.
[7] 项炜.以学科竞赛促进计算机专业教学改革的探索[J].教育研究，2009（12）：207.
[责任编辑：钟 岚]
