多学科交叉与融合下大学生实验竞赛活动组织管理模式的构建

期刊: 素质教育 DOI: PDF下载

熊雄 单连海 张纯姑 李羿 封顺

西南交通大学生命科学与工程学院 四川 成都 611756

摘要

针对目前各学科竞赛难以完成对学生实践创新能力全过程系统化培养,资源利用效率低,缺乏对学生价值引领的问题,本研究通过构建多学科交叉实验竞赛培养体系,实现实验竞赛组织的系统化、规模化及常态化;在此基础上建立实验竞赛云平台,完善竞赛评价制度,突破实践教学活动空间与实践教学资源的局限,实现教学资源的集约化利用;与此同时充分挖掘竞赛内容与思政元素的结合点,在培育学生专业思想的同时实现价值引领。


关键词

正文


1、国内外研究现状及研究目的、意义

党的十九大报告指出要加快建设创新型国家,倡导创新文化,强化知识产权创造、保护、运用,报告对创新提出了更高的要求。国务院印发的《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》中明确指出,培养拔尖创新人才双一流高校和学科建设重要任务之一。实验教学在拔尖创新人才培养中发挥着不可替代的基础作用,是培养学生动手能力、科研素养、创新创业能力和可持续发展能力的重要依托[1]。学科竞赛作为培养学生创新思维的重要手段,能够对课堂基础知识起到整合、加工和提升作用,也是学生提出创新性想法的过程,可以有效地培养学生的创新精神、团队意识和实践能力。通过参加系列竞赛极大提高了学生的自主学习能力,培养学生的创新思维能力,锻炼学生的创业意识和创业能力,为大学生毕业后从事科研工作和解决工程问题奠定了坚实的基础[2]

我院目前所有的二个本科制药工程生物工程均属于化学工程一级学科,为实验科学。分别于2020年和2022年先后入选国家一流本科专业建设点。同时制药工程已通过工程教育认证生物工程本年度正在申报工程教育认证。学院实验中心正通过打造省级示范教学中心,提升学院本科实验中心的影响力与水平。仅2021年面向全校5900名学生开设实验课62门,涉及化学、化工、药学、生物学等诸多学科。多年以来,我院积极组织学生参与各类实验类竞赛(表1[3-6]2014年我院创办的生命之星竞赛已经由最初为校级竞赛项目逐步发展为省级竞赛,并于2018年发展为全国大学生生命科学竞赛四川省赛,该赛事历经8年发展,目前已发展成全国最有影响力的生物类竞赛之一,成为我院培养本科生、研究生创新创业能力的重要平台。

但是,目前我院学生参加各种学科竞赛主要通过任课教师根据所授课程选择竞赛并组织学生参赛的模式进行,竞赛组织尚存在如下问题:(1)教师主要基于所任课程的教学要求和实验条件来规划组织竞赛,目标仍然局限于单一课程的教学质量的提升,导致各学科竞赛的学习、实践内容相互独立难以完成对学生实践创新能力系统化培养;(2)基于单一实验室来组织竞赛,难以充分调配全校实验室、师资、管理资源,且在竞赛组织建设中容易出现资源重复配置利用率低等问题;(3)目前的实验竞赛组织尚停留在专业知识的培养,即解决怎样培养人的问题,缺乏对学生人生观、价值观的引导,尚需解决培养什么人、为谁培养人的根本问题。

1 我国大学生化学实验竞赛情况表(按起始年的先后排列)

竞赛名称

起始年

主办方

竞赛模式

全国大学生化学实验邀请赛

1998

教育部高等学校化学教育研究中心

笔试+操作

全国大学生化工实验大赛

2017

教育部高等学校化工类专业教学指导委员会

笔试+操作

全国大学生生命科学竞赛

2017

教育部高等学校大学生物学课程教学指导委员会

答辩+成果汇报

四川省大学生化学实验竞赛

2016

四川省教育厅

笔试+操作

四川省大学生分析检测实验竞赛

2021

四川省教育厅

笔试+操作

四川省大学生生命之星科技邀请赛

2014

四川省教育厅

答辩+成果汇报

四川省大学生化工设计竞赛

2022

四川省教育厅

设计+答辩汇报

西南交通大学化学基础操作技能大赛

2021

西南交通大学

实验操作

西南交通大学高效液相色谱仪操作技能大赛

2021

西南交通大学

实验操作

西南交通大学实验室安全技能大赛

2022

西南交通大学

理论笔试+实验操作

针对目前各学科竞赛难以完成对学生实践创新能力全过程系统化培养,资源利用效率低,缺乏对学生价值引领的问题,本申请通过构建多学科交叉实验竞赛培养体系,实现实验竞赛组织的系统化、规模化及常态化;在此基础上建立实验竞赛云平台,完善竞赛评价制度,突破实践教学活动空间与实践教学资源的局限,实现教学资源的集约化利用;与此同时充分挖掘竞赛内容与思政元素的结合点,在培育学生专业思想的同时实现价值引领。

2、主要研究内容

2.1构建多学科交叉竞赛培养体系

以培养创新性人才为指针,充分利用我院多学科交叉之优势,制定覆盖相关专业学生所有课程和全部教学环节的竞赛培养体系和实验竞赛计划,通过竞赛培养具有知识面广、创新性能力和操作能力强的新型人才。根据相关专业培养计划及新时代创新性人才的培养目标,梳理相关赛事竞赛形式和内容,从教师和学生的角度探索、发掘出适合在本科教学中推广的创新实验项目。结合各学科课程要求,以实验(实践)教学为依托,综合多学科、跨学科的竞赛,促进实验(实践)教学与竞赛深度融合,构建多学科交叉的实验竞赛培养体系,完善学科竞赛的组织管理机制,统筹推进学生的创新精神和实践能力培养。

2.2 建立教学环节全覆盖竞赛计划

优化学院竞赛组织体系,建立并完善全面、科学的竞赛成绩及项目成果评价机制,形成具有西南交通大学特色的多学科交叉、多竞赛协同的竞赛管理体制,实现实验竞赛组织系统化、规模化及常态化。以大学四年为竞赛规划周期,制定覆盖学生所有课程和全部教学环节的实验竞赛计划,统筹实验、课程设计和短学期实习等教学环节把提升学生创新能力放在更加突出的位置,积极有序开展各项竞赛,推动竞赛与实验(实践)教学深度融合,探索实验教学和竞赛组织新模式,构建四年全周期系统化、规模化及常态化实验竞赛组织,实现实验技能、创新能力培养四年不间断。

2.3 构建科学、高效竞赛管理体制

建立实验竞赛云平台,突破实践教学活动空间与教学资源的局限,实现教学资源的集约化利用。以培养创新型人才为导向,新时期人才培养计划为指针,科学、高效竞赛管理体制为目标,通过实践教学改革建设内容的规划与设计,结合实践教学建设思路的逐级落实,通过竞赛与理论教学、竞赛与就业创业有机结合,构建富有时代感和前瞻性,融知识传授、能力培养、素质教育的竞赛体系。

2.4 完善竞赛成绩评价体系

坚持树立勇担使命、潜心研究、创造价值的激励导向,营造有利于原创成果不断涌现、科技成果有效转化的创新生态。建立健全学科竞赛的奖励机制,鼓励教师更多关注学科竞赛,加大学科竞赛的时间和精力投入,增强人才培养的责任感和使命感,采用多样化的激励政策,激发教师对竞赛工作积极性和责任感,提升教师的专业技能和科研水平。从学生层面而言,适当奖励在竞赛中表现突出的学生,除给予荣誉方面的奖励外,还可考虑减免学分、推荐就业、推荐免试研究生等:以此激励更多的师生参与学科竞赛。鼓励将学科竞赛的成果进行多渠道转化,优秀的竞赛作品应及时公示展览,扩大学科竞赛的影响力。

2.5 推动竞赛资源管理云平台建设

推动实验竞赛云平台建立,统筹教学资源、实验设备及师资力量配置,实现资源、教学及师资的云服务化,突破实践教学活动空间与教学资源的局限,实现教学资源的集约化利用,同时解决实践教学中学习、训练、测评、实践相互独立的问题。通过云平台建设完善资源配置体系、增强创新能力、激发创新活力,促进竞赛与实验(实践)教学深度融合,提升学生、教师创新能力需求牵引、源头供给、资源配置、转化应用能力,打造原创技术策源地。

2.6 竞赛过程结合思政元素

通过教学、实验、竞赛、学工等部门相互配合,充分挖掘竞赛内容与思政元素的结合点,利用竞赛的大课堂讲述更多以高质量发展为内容的大思政课,真正实现思政与竞赛课堂紧密结合、与实践充分互动、与时代同频共振,在学生参加竞赛的同时提高自身的责任感和认同感,实现知识传授和价值引领同向同行。

2.7培育竞赛文化

充分挖掘竞赛内容与思政元素的结合点,在学生参赛同时提高自身的使命感、责任感和认同感,实现知识传授和价值引领同向同行。扩大学科竞赛的影响力和学生的参与度,加大学科竞赛的宣传力度,拓展学科竞赛的宣传途径。例如通过学校官网、广播站、校报等平台宣传相关赛事进展、举办学生学科竞赛节、竞赛作品展、科技创新节等活动,让学科竞赛理念深入人心,营造良好的竞赛氛围和积极向上的校园文化氛围,吸引更多的师生关注学科竞赛。

3. 主要研究成果

通过数年的教学实践,我院目前所有的二个本科制药工程生物工程均属于化学工程一级学科,为实验科学。分别于2020年和2022年先后入选国家一流本科专业建设点。同时制药工程已通过工程教育认证生物工程本年度正在申报工程教育认证。学院实验中心正通过打造省级示范教学中心,提升学院本科实验中心的影响力与水平。仅2021年面向全校5900名学生开设实验课62门,涉及化学、化工、药学、生物学等诸多学科。多年以来,我院积极组织学生参与各类实验类竞赛(表1),2014年我院创办的生命之星竞赛已经由最初为校级竞赛项目逐步发展为省级竞赛,并于2018年发展为全国大学生生命科学竞赛四川省赛,该赛事历经8年发展,目前已发展成全国最有影响力的生物类竞赛之一,成为我院培养本科生、研究生创新创业能力的重要平台。国际遗传工程机器大赛(iGEM)由美国麻省理工学院(MIT)于2003年创办,每年一届,是培养生命科学合成生物学未来科学家的摇篮,代表了本科阶段生命学科竞赛的最高水平,我院自2019年起组织学生参赛,目前已经参加4届,1920年获铜奖,21年获银奖,22年竞赛正在进行中。全国大学生化工实验大赛是由教育部组织的化工类竞赛,目前已举办四届,我院自2021年起连续2年参加该项赛事,均获得团队2等奖。目前在学校和资实处的大力支持下,针对全校本科生和研究生学院组织化学基础操作技能大赛、高效液相色谱仪操作技能大赛、实验室安全技能大赛、研究生生命之星等多个校级竞赛。通过参与各项竞赛,我院在各项赛事的组织、培训等方面积累了丰富的经验,产生了一大批具有丰富竞赛经验的指导教师队伍。

课题团队成员均参各类大学生实验竞赛的组织指导工作,对大学生实验竞赛与课堂教学、实验教学的关系有了深入的了解和认知。依托本项目实施,学院构建了完善的竞赛组织体系及指导教师队伍,为建立多学科交叉竞赛培养体系、教学环节全覆盖竞赛计划提供了组织保障。项目组成员近年来相继开展多方面教学研究工作,主研多项省级、校级教改项目,研究内容涉及人才培养体系构建、教育教学方法、实验仿真系统开发及课程思政等众多方面。为最终建立科学、高效竞赛管理体制以及竞赛与思政结合的新型竞赛模式提供了保障。主要成果如下:

3.1新体系:综合各专业人才培养需求,构建贯穿学生4年学习的系统化、规模化及常态化竞赛培养体系。

制定覆盖相关专业学生所有课程和全部教学环节的实验竞赛计划,改变传统竞赛只涉及单一课程的缺陷,按学生学习进程整合不同性质竞赛(创新实验竞赛、学科竞赛),实现实验竞赛组织系统化、规模化及常态化。

3.2新体制:全面、科学的竞赛成绩及项目成果评价机制,形成具有西南交通大学特色的多学科交叉、多竞赛协同的竞赛管理体制。

建立并完善全面、科学的竞赛成绩及项目成果评价机制,形成具有西南交通大学特色的多学科交叉、多竞赛协同的竞赛管理体制。

3.3 新平台:建设竞赛项目、师资、设备、资金及学生管理云平台,实现资源的高效配置。

建立实验竞赛云平台,完善竞赛成绩及项目成果评价体系,促进竞赛与教学深度融合,统筹需求、供给、资源配置、转化应用能力,实现教学资源的集约化利用。

3.4 新思政:将竞赛内容紧密结合课程思政,将学生创新能力培养与思想政治教育、理论宣传相结合。

充分挖掘竞赛内容与思政元素的结合点,将科技创新高质量发展这两个个抽象的概念具体化,在学生参赛同时提高自身的使命感、责任感和认同感,实现知识传授和价值引领同向同行。

4、结论

学科竞赛作为大学生知识储备和能力培养的重要组成部分,通过构建多学科交叉实验竞赛培养体系,可实现实验竞赛组织的系统化、规模化及常态化;在此基础上建立实验竞赛云平台,完善竞赛评价制度,可突破实践教学活动空间与实践教学资源的局限,实现教学资源的集约化利用;与此同时充分挖掘竞赛内容与思政元素的结合点,在培育学生专业思想的同时实现价值引领。

基金资助:西南交通大学2022年实验教学研究与改革项目,20221306;西南交通大学2022年学位与研究生教育教学改革研究类项目,YJG5-2022-Z008

参考文献

[1]习近平,中国共产党第十九次全国代表大会上报告,201710.18

[2] 国务院,统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案,201511.05

[3] 关松涛, 徐良霞, 李兵, 创新创业下学科竞赛对高校线上实践教学活动洞察性研究, 商业文化, (04) (2021) 140-142.

[4] 胡万欣, 雷敏, 王曦照, 工程认证背景下工程训练课程教学改革探究,西部素质教育, 10(05) (2024) 162-165.

[5] 炊鹏飞, 艾桃桃, 景然, 李文虎, 徐峰, 基于学术活动与学科竞赛驱动下的研究生创新能力培养与分析, 科技风, (05) (2024) 19-21.

[6] 高峰, 李杰林, 学科竞赛视角下大学生碎片化学习策略,大学教育, (10) (2022) 177-179.

[7] 陈晓, 余海溶, 代弢, 梁婷, 吕荥宾, 张浩, 杨胜韬, 民族高校化学反应工程课程的信息化+多学科融合教学改革,化工高等教育, 41(01) (2024) 79-86.

[8] 程丽, 于跃, 鄢红, 利用中外合作办学优势促进学生创新创业能力发展,北京教育(高教), (03) (2024) 37-38.

 

 


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