趙明康
摘要:“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”口號提出以來,在校大學(xué)生參與各種競賽比例大幅提高,教學(xué)單位的競賽培訓(xùn)任務(wù)日益加重。本文以全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計競賽為例,總結(jié)了該單位近年來在競賽培訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)的問題與應(yīng)對手段。
關(guān)鍵詞:“萬眾創(chuàng)新”;競賽培訓(xùn);實踐教學(xué)
中圖分類號:G640 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)09-0217-02
一、引言
2014年,李克強總理在世界經(jīng)濟論壇年會開幕式致辭中提出“要借改革創(chuàng)新的‘東風(fēng),推動中國經(jīng)濟科學(xué)發(fā)展”。這標(biāo)志著全國范圍的“雙創(chuàng)”活動的開啟。在這一大背景下,各類面向大學(xué)生的創(chuàng)新競賽、學(xué)科競賽層出不窮,改變了以往只有個別尖子學(xué)生參賽的情況,逐漸形成了“全員參與”的氛圍。以筆者所在的河北工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系為例,“雙創(chuàng)”之前每屆僅有幾名學(xué)生參加電子設(shè)計大賽,而自2014年面向該專業(yè)的全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計競賽(以下簡稱生醫(yī)競賽)創(chuàng)辦以來,每屆學(xué)生的參賽率逐年提高,2018年已超過40%。
參加競賽為學(xué)生提供了實踐專業(yè)知識的機會,實踐證明經(jīng)歷過競賽磨煉的學(xué)生,其知識結(jié)構(gòu)、實踐能力都會產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。從教學(xué)效果角度來看,“雙創(chuàng)”背景下的競賽參與率的提高對于提高教學(xué)質(zhì)量大有裨益,但同時也意味著更重的培訓(xùn)任務(wù)。筆者所在的生物醫(yī)學(xué)工程系,自2014年起組織學(xué)生參加生醫(yī)競賽,課程組對競賽培訓(xùn)中的經(jīng)驗教訓(xùn)及時總結(jié),歸納出一套有針對性的培訓(xùn)策略,通過有效的培訓(xùn),開闊了學(xué)生視野,提升了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)意和軟硬件設(shè)計能力,保證了多年參賽項目連續(xù)獲獎,對學(xué)生形成影響力和吸引力,使得五年來學(xué)生的競賽參與度不斷提高。
二、生醫(yī)競賽概況
生醫(yī)競賽由教育部高等學(xué)校生物醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會舉辦,2014年由東南大學(xué)承辦第一屆,當(dāng)時命名為“全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)電子創(chuàng)新設(shè)計競賽”,定為隔年舉辦。自2016起更名為“全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計競賽”,并改為每年舉辦,第2—4屆分別由華中科技大學(xué)、中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所和深圳大學(xué)承辦。
生醫(yī)競賽屬于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)科競賽,在題目選取上集中在醫(yī)療儀器研發(fā)領(lǐng)域,分為命題組與自選題目兩項,其中命題組要求按照題目要求設(shè)計開發(fā)指定的醫(yī)學(xué)儀器;自選題目組可自擬題目,但作品選題應(yīng)該屬于生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)領(lǐng)域。在賽制上生醫(yī)競賽采用兩輪賽制,以第4屆競賽為例,初賽在春季學(xué)期開始,首先由競賽組委會公布初賽題目,并給予3—5個月的作品制作期;制作期結(jié)束后,由參賽學(xué)生在線上提交報告書與作品演示視頻,而后組委會組織評委會審,決定復(fù)賽入圍名單。復(fù)賽在秋季學(xué)期初舉行,采用現(xiàn)場匯報、演示、答辯的方式進行。在人員上,生醫(yī)競賽面向全國各高等院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)在校的本科生與研究生,但也不限制其他專業(yè)學(xué)生報名參與,僅命題項目限定本科在校生參賽。
三、競賽培訓(xùn)中遇到的問題與解決
1.資源的重復(fù)投入問題。在電子類學(xué)科競賽中,學(xué)生為完成作品的制作,必須購買合適的制作工具和電子元器件。在舊有培訓(xùn)模式下,參賽人數(shù)少,所有的工具和元器件由各參賽小組自行購買,學(xué)院統(tǒng)一報銷;但在全員參與模式下,參賽隊伍多達幾十組,各組自行采購的材料嚴重重復(fù),造成了經(jīng)費的重復(fù)投入,類似的問題在電子設(shè)計大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”等學(xué)生參與度高的競賽中也有所體現(xiàn)。
為節(jié)約競賽經(jīng)費,我校生醫(yī)系與電氣學(xué)院實驗中心合作,進行資源共享。電氣學(xué)院實驗中心自上世紀起就組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽,多次獲國家級一、二等獎,已有成熟的訓(xùn)練設(shè)施和訓(xùn)練方案,共享主要體現(xiàn)在以下兩方面:(1)創(chuàng)新實驗室的工具器件共享。實驗中心已建立了面積百余平方米的創(chuàng)新實驗室,備有實驗儀器、常用電子器件等設(shè)備,面向全學(xué)院學(xué)生開放。生醫(yī)競賽培訓(xùn)與賽程中,指導(dǎo)教師鼓勵學(xué)生使用實驗室,節(jié)約了資金,避免了重復(fù)建設(shè)。(2)培訓(xùn)課程的共享。除硬件資源外,實驗中心在培訓(xùn)課程上也為生醫(yī)競賽提供了支持。由于電子設(shè)計大賽參賽題目集中于電源題、控制題。其中電源題的《電力電子技術(shù)》課程培訓(xùn)、控制題的《控制工程》課程培訓(xùn)對生醫(yī)競賽的借鑒作用較小,但面向所有學(xué)生的電子技術(shù)類課程的培訓(xùn),對生醫(yī)競賽參賽具有重要意義。
2.專業(yè)知識的欠缺問題。生醫(yī)競賽要求“參賽學(xué)生在賽程中不得出現(xiàn)學(xué)籍變更”,意味著夏季畢業(yè)的大四年級本科生無法參賽,因此在賽制的限制下生醫(yī)競賽參賽學(xué)生以大二、大三年級的本科生為主體。除上述問題之外,由于生醫(yī)競賽的賽程長、占用課余時間多,在全民考研的背景下,部分大三本科生雖然參賽,但參與度偏低,部分隊伍出現(xiàn)了由大二年級學(xué)生挑大梁的現(xiàn)象。學(xué)生參與年級低,帶來的最大問題是專業(yè)知識的欠缺,多數(shù)參賽學(xué)生并未完成生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程的學(xué)習(xí),部分大二學(xué)生甚至未修完《單片機》等專業(yè)基礎(chǔ)課程。針對這一問題,競賽培訓(xùn)中采用講座的形式,引導(dǎo)學(xué)生進行課程先修,主要包括兩方面:(1)專業(yè)基礎(chǔ)課程先修。主要面向大二年級的本科生,為其提供完成作品所必需的專業(yè)知識。在講授中采用首先講解核心思想,而后直接引入例程的方式指導(dǎo)學(xué)生先修。如《單片機》課程,不從硬件的角度進行講授,而是進行抽象化處理,引入“單片機上能運行C語言程序”的核心思想,淡化各類硬件的概念。如表2所示。(2)學(xué)科專業(yè)課的先修。主要面向有意參加自選項目組的本科生,講授大四年級部分專業(yè)課,以擴大知識面為目的,為學(xué)生參賽選題提供背景知識。如《現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器》課程講座,為學(xué)生介紹現(xiàn)有的各類醫(yī)學(xué)儀器,著重講解功能用途,開闊學(xué)生知識面,但并不細致講解工作原理。
3.競賽技巧訓(xùn)練。生醫(yī)競賽初賽采用線上提交作品視頻的形式進行,復(fù)賽采用現(xiàn)場演示、答辯的形式進行。針對這一賽制,在電氣學(xué)院團委的協(xié)助下生醫(yī)系在每年培訓(xùn)中通過講座的形式,邀請學(xué)生會宣傳部教師講授視頻拍攝技巧,杜絕了好作品被差視頻埋沒的現(xiàn)象。針對復(fù)賽中賽學(xué)生缺少臨場經(jīng)驗的問題,通過組織校內(nèi)預(yù)賽的形式對學(xué)生進行答辯技巧的訓(xùn)練。此外還邀請往年獲獎學(xué)生做講座,以減少參賽隊員在比賽中的緊張情緒,保證其臨場發(fā)揮出應(yīng)有水平,補足了部分學(xué)生重技術(shù)、輕表現(xiàn)的短板。
四、結(jié)語
五年來,生醫(yī)系在培訓(xùn)實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn),有針對性地加以解決,逐漸形成了一套以青年骨干教師團隊為核心,以針對性講座為形式的培訓(xùn)策略。實踐表明,該策略有效地提高了大二、大三年級學(xué)生的競賽參與率,為更多的學(xué)生提供了實踐課堂知識的機會,鍛煉了動手實踐能力,對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識,培養(yǎng)科研興趣和團隊合作精神,為成為產(chǎn)業(yè)界卓越工程師打下了良好基礎(chǔ),有效地提高了人才培養(yǎng)的效果。