引入学科竞赛知识元素的教育教学改革研究与探索

王东云，张水潮，高有堂，薛冬梅，宋家友，徐源，梁明亮

摘  要：学科竞赛作为培养大学生独立思考、研判分析、规划设计、创新思维和团队合作等能力培养的重要载体，不断地推进高校人才培养和教育教学的改革。课题组研究人员在深入研究各类学科竞赛知识体系和竞赛元素基础上，梳理出学科理论型竞赛、学科应用型竞赛、创新创业实践型竞赛三大类型，汇集河南省和兄弟省份高校的学科竞赛成果和有效数据，列出了学科竞赛主要需要知识元素和能力构成矩阵列表，得到分析问题、独立思考、社会责任、拓宽视野、奠定基础、激发兴趣、沟通协调、设计开发、研判分析、创新能力、团队合作、前沿探索12项能力竞赛知识元素。然后根据竞赛元素对能力提升的贡献度和知识覆盖面，融入各个教学环节，实现了“1133”引入学科竞赛知识元素的理论教学和实践教学的深度改革。最终完成社会型、应用型、创新型和工程型人才培养目标和12条毕业要求，实现了以学生为中心、结果为导向和持续改进的人才培养目标。

关键词：学科竞赛;知识元素;教学改革;研究与探索

中图分类号：G642 文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）32-0001-08

Abstract： As an important carrier of cultivating college students' abilities such as independent thinking， research， analysis， planning and design， innovative ability and team cooperation， the subject contest is constantly pushing forward the reform of talent cultivation and teaching in colleges and universities. On the basis of in-depth study of the knowledge system and competition elements of various disciplines， the researchers of the research group have sorted out three types of disciplines： theoretical competition， applied competition， and practical competition of innovation and entrepreneurship， and this paper brings together the achievements and effective data of the subject competition of the universities in Henan Province and its sister provinces， and lists the main knowledge elements and ability composition matrix of the subject competition， which has 12 competitive knowledge elements such as broadening vision， analyzing problems， independent thinking， social responsibility， laying foundation， stimulating interest， communication and coordination， design and development， innovation and entrepreneurship， research and analysis， innovation ability， team cooperation and frontier exploration. Then， according to the contribution degree and knowledge coverage of competition elements to the improvement of ability， it integrates each teaching link and realizes the deep reform of theory teaching and practice teaching of "1133" introducing subject competition knowledge elements. Finally， the goal of cultivating social， applied， innovative and engineering talents and 12 graduation requirements have been met， and the goal of cultivating students-centered， result-oriented and continuous improvement has been realized.

Keywords： subject contest; knowledge element; teaching reform; research and exploration

大學生学科竞赛作为培养大学生创新精神、创新能力和团队合作意识的有效途径和重要载体，在创新人才培养中发挥越来越重要的作用[1]。通过竞赛的形式考察学生的实际分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新意识和竞争实力、科学严谨的态度和勇于探索的精神，促使学生在学习过程中能不断地分析问题、推理推测、领悟知识，形成不怕困难努力攻关的顽强意识[2]。如何把竞赛活动的知识体系和竞赛元素融入人才培养方案、课程体系和全过程育人中去，同时加强创新实验平台建设，研判学科竞赛评价机制，开展学科竞赛信息化建设，制订学科竞赛管理办法这一系列问题自然成为课题组思考和聚焦研究的重点。为此，河南省教育厅、课题组主持单位黄淮学院，参与单位郑州大学、中原工学院、郑州轻工业大学、南阳理工学院和郑州铁路职业技术学院等院校开展了课题调研与实施工作，汇集河南省和兄弟省份高校的学科竞赛成果和教学改革情况，特别是研究竞赛对大学生创新意识和综合素质基础上，梳理竞赛知识体系和竞赛元素，融入课程体系，重组课程模块，推进理论教学和实践教学的改革，最终实现人才培养目标达成和毕业要求。

一、大学生学科竞赛类型分析

我国普通高校大学生学科大赛的发展历史经历萌芽期、初兴期，目前正处于蓬勃发展期，无论是办赛，还是参赛都呈现积极向上的态势[3]。高校大学生学科大赛项目种类繁多，类型多样，特征多变，对高校学科竞赛活动如何梳理分类学科竞赛、大赛的知识体系和竞赛元素融入高校全过程育人中去，进而科学构建人才培养方案，深化改革教育教学模式，大赛知识元素如何推进高校内涵质量建设，对学科大赛如何科学合理地评价等一系列问题都亟待探讨和研究的课题，教育部中国高等教育学会也专门成立课题组展开“高校竞赛评估与管理体系研究”方面的研究[4]。具体以“中国‘互联网+大学生创新创业大赛”等46项学科大赛的学科的知识体系、知识元素和应用能力为切入点，把学科竞赛可以分三大类，分别是学科理论型竞赛、学科应用型竞赛、创新创业及实践类竞赛。

具体如下：第一类：学科理论型竞赛。这一类比赛大多为考试型的比赛，而且一般为个人赛，当然也有类似程序设计大赛这样的团队赛。这类比赛非常看重学生的理论功底以及基本功扎实的情况。这类比赛由于注重基本功，所以获奖名单很大概率就是学校实力排名榜单。如中国大学生数学竞赛是面向本科生的全国性高水平学科竞赛，全国大学生数学竞赛为青年学子提供了一个展示数学基本功和数学思维的舞台，为发现和选拔优秀数学人才并进一步促进高等学校数学课程建设的改革和发展积累了调研素材。代表比赛：丘成桐大学生数学竞赛、ACM-ICPC、CCPC、全国大学生周培源力学竞赛、全国大学生数学竞赛、全国大学生英语竞赛、外研社杯全国大学生英语（阅读、写作、演讲、辩论）大赛、中金所杯全国大学生金融知识大赛。第二类：学科应用型竞赛。这一类比赛同样是短时间（一般为3～4天）作品赛，作品的形式可能是一篇学术报告（比如数学建模），也可能是提交一个可以实现一些功能的作品（电子设计、机械创新），甚至可能只是一张海报或者一份PPT。绝大多数参与过竞赛的本科生一般都是参与这一类型的比赛，即通过几天几夜的时间完成一个项目，然后提交进行评审。如全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风。代表比赛：全国大学生数学建模竞赛、美国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛，全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生结构设计竞赛，还有一些企业级的比赛，如阿里巴巴天池大数据平台、Kaggle平台等都很不错。第三类：创新创业及实践类。如果说从微观到宏观，那么理论、应用、实践则是不断地把一个知识点综合起来，最终走向社会，造福人类竞赛。这类比赛的特点通常是周期十分长，短则几个月，长则一年甚至两年的准备周期。比如“大挑”和“小挑”，基本上都是隔一年参赛，但是想要获得很好的成绩，都需要尽早准备，并且需要花费大量的心血去做一些有实际意义的作品，这一点是与第二类比赛截然不同的地方。这类比赛应该是最为锻炼一个人的综合实力，如“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛是一项全国性的竞赛活动，简称“大挑”（与“挑战杯”中国大学生创业计划大赛对应）。该比赛创办于1986年，由教育部、共青团中央、中国科学技术协会、中华全国学生联合会、省级人民政府主办，承办高校为国内著名大学，“挑战杯”系列竞赛被誉为中国大学生学术科技“奥林匹克”，是目前国内大学生最关注、最热门的全国性竞赛，也是全国最具代表性、权威性、示范性、导向性的大学生竞赛。代表比赛：“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛（大挑）、“挑战杯”中国大学生创业计划大赛（小挑、创青春）、中国“互联网+”创新创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等[5-6]。

二、學科竞赛知识元素和综合能力关联矩阵

大学生学科竞赛作为培养大学生创新精神、创新能力和团队合作意识的有效途径和重要载体，在创新人才培养中发挥越来越重要的作用，已经在教育界形成共识，所以如何根据OBE理念把竞赛活动的知识竞赛元素融入教学环节，特别是融入创新实践教学环节和全过程育人，同时加强创新实验平台建设，研判学科竞赛评价机制、开展学科竞赛信息化建设、制订学科竞赛管理办法这一系列问题自然成为教育工作者深思的问题，河南省教育厅指定教学改革项目组研究人员聚焦问题并展开了深入细致的研究工作。

学科竞赛可以分三大类，分别是学科理论型竞赛、学科应用型竞赛、创新创业及实践型竞赛。学科理论型竞赛包含奠定基础、分析问题、独立思考、社会责任四种能力;学科应用型竞赛包含拓宽视野、激发兴趣、沟通协调、设计开发四种能力;创新创业及实践类竞赛包含研判分析、创新能力、团队合作、前沿探索四种能力，合计12项能力（但不全部是这些）。按照上述大学生学科竞赛的分类与分析，具体以国家课题组研究成果总结的中国“互联网+”大学生创新创业大赛等国家46项学科大赛的知识体系元素和应用能力为切入点，对河南省和周边省份高校参加学科竞赛的指导老师和参赛学生进行网上邀请参加问卷调查《46项国家高校学科竞赛排行榜分类调查表》10000份、《46项学科竞赛知识体系元素分类调查表》10000份、《46项国家高校学科竞赛排行榜知识能力调查表》10000份，共收获有效调查表分别是9800份、9610份和8930份，然后把46项学科竞赛主要需要的知识元素和12项能力构成矩阵列表，可以计算得出522个知识点，列表矩阵涉及A、B和C课程模块，D、E和F教育平台，具体A代表通识课程知识元素，包含知识点93个，占知识点的比例为17.82%;B代表基础课程知识元素，包含知识点120个，占知识点的比例为22.99%;C代表专业课程知识元素，包含知识点107个，占知识点的比例为20.50%;D代表实践教育知识元素，包含知识点134个，占知识点的比例为25.67%;E代表创新教育知识元素，包含知识点61个，占知识点的比例为11.69%;F代表工程教育知识元素，包含知识点51个，占知识点的比例为9.77%。遵循课程体系重构基本原则，再从竞赛知识能力矩阵中提取知识体系元素对学生能力提升的贡献度入手，最后重构培养方案课程体系模块和教育平台，推进人才培养综合素质和创新能力的提高，表1是学科竞赛主要需要知识元素和能力构成矩阵列表，也可见《全国普通高等院校大学生竞赛白皮书》，由中国高等教育学会“高校竞赛评估与管理体系研究”专家工作组编写，2019年5月浙江大学出版社出版。

通过对46项学科竞赛主要涉及的知识元素进行梳理，然后对知识元素和12项能力构成矩阵列表进行分析，可以得到如图1所示的6项竞赛知识元素和12项能力构成柱状图，如图2所示的6项竞赛知识元素和12项能力构成雷达图。从图1可以分析在三大类竞赛中取知识元素影响最高前三项强化课程教学设置，分析结果是A通识课程模块设置时，强化基础知识、团队合作和前沿探索教学的内容和课程体系设置;在B基础课程模块设置时，强化分析问题和独立思考教学的内容和课程体系设置;在C专业课程模块设置时，强化拓宽视野和设计开发教学的内容和课程体系设置;在D实践课程模块设置时，强化激发兴趣和设计开发实践教学的内容和课程体系设置;在E实践课程模块设置时，强化激发兴趣和设计开发教学内容知识体系内容;在F实践课程模块设置时，强化激发兴趣和设计開发教学内容知识体系内容。排在前三的知识元素分别是创新能力、分析问题和沟通协调。

从图2可以分析竞赛元素和学生能力提升的知识元素覆盖面，分析结果排序是D实践知识元素覆盖面最大，包含的竞赛元素最多，具体体现在沟通协调、激发兴趣、设计开发和研判分析能力方面的知识元素，所以实践教育平台教学内容设置时注重沟通协调、激发兴趣、设计开发和研判分析方面教学内容引入;C专业竞赛知识元素覆盖面第二，具体体现在拓宽视野、设计开发、独立思考和研判分析能力方面的知识元素，所以专业课程模块教学内容设置时注重拓宽视野、设计开发、独立思考和研判分析方面教学内容引入;B基础竞赛知识元素覆盖面第三，具体体现在分析问题、独立思考、设计开发和奠定基础能力方面的知识元素，所以基础课程模块教学内容设置时注重分析问题、独立思考、设计开发和奠定基础方面教学内容引入;A通识竞赛知识元素覆盖面第四，具体体现在前沿探索、奠定基础、分析问题和社会责任能力方面的知识元素，所以通识课程模块教学内容设置时注重前沿探索、奠定基础、分析问题和社会责任方面教学内容引入;F工程竞赛知识元素覆盖面第五，具体体现在团队合作、设计开发和前沿探索能力方面的知识元素，所以工程教育平台教学内容设置时注重团队合作、设计开发和前沿探索方面教学内容引入;E创新竞赛知识元素覆盖面第六，具体体现在创新能力、沟通协调和研判分析能力方面的知识元素，所以创新教育平台教学内容设置时注重创新能力、沟通协调和研判分析教学内容引入。

三、引入学科竞赛知识元素的教育教学改革

把大学生竞赛活动的知识体系和竞赛元素融入高校全过程育人，进而科学构建人才培养方案、深化改革教育教学模式，深化研究“四新”背景下的人才培养模式，配合工程教育、专业评估与新技术、新产业、新经济的协调发展关系，把大学生学科竞赛知识体系和竞赛元素对人才培养质量和创新能力作为提升抓手[5];课题组和参与学校研究者在深入研究学科竞赛知识体系和竞赛元素对人才培养质量和创新能力的同时，在OBE理论指导下，坚持以学生为中心、以成果为导向和持续改进的基本理念，根据专业教育质量国家标准，构建符合校情的人才培养质量标准体系。从学科竞赛中梳理知识点，融入通识、基础和专业教育模块;同时融入实践、创新、工程教育平台。促进教学改革以竞赛促进能力的基础上，重构理论教学和实践教学体系，实现社会型、应用型、创新型和工程型人才培养，最后完成毕业要求和人才目标达成[6]。参与学校在研究学科竞赛研究成果的基础上，展开深度有效的人才教学模式改革研究与探索，特别要加强人才培养目标与毕业要求的逻辑关系构成，兼顾把学科型竞赛知识体系和12项竞赛元素融入人才培养全过程，强化了人才教学模式改革，构建了“1融入1执行3课程3实践”的“1133”融入学科竞赛知识元素的教育教学改革体系。“1融入”是融入课程思政元素，做到各门课同向同行。“1执行”是执行国家专业标准。理论课程“3改革”第一个是通识课程改革、第二个是基础课程改革、第三个是专业课程改革。实践教学“3改革”第一个是实验教学改革、第二个是实训教学改革、第三个是设计实践改革。有条件的学校还建立分专业人才培养环节质量标准体系。如图3“1133” 融入学科竞赛知识元素的教育教学改革流程图，诠释了课程标准、课程思政、学科竞赛、理论教学改革和实践教学改革关系及构建流程。

（一）融入课程思政

深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神和治国理政新理念新思想新战略，贯彻全国高校思想政治工作会议和我校思想政治工作会议精神，落实立德树人根本任务，确保育人工作贯穿教育教学全过程。按照价值引领、能力达成、知识传授的总体要求，深化学校课程思政、专业思政的改革，加强综合素养课程建设，发挥专业课程育人作用，使各门课程都要“守好一段渠、种好责任田”，与思政课程同向同行，形成协同效应。各门课程都蕴含着丰富的思想政治教育元素，都要发挥思想政治教育功能，在传道授业解惑中引人以大道、启人以大智。将价值导向与知识传授相融合，明确课程思政教学目标，在知识传授、能力培养中，弘扬社会主义核心价值观，传播爱党、爱国、积极向上的正能量，培养科学精神、工匠精神等。将思想价值引领贯穿课程方案、课程标准、教学计划、备课授课、教学评价等教育教学全过程，培育专业知识与思政元素深度融合的通识课和专业课。根据不同学科的性质特点，把握好所要挖掘拓展的重点。

社会科学类专业课程要突出体现马克思主义中国化的最新理论成果，重视价值引导和优秀传统文化的传承，引导学生自觉弘扬和践行社会主义核心价值观，不断增强“四个自信”。

自然科学类专业课程要突出培育科学精神、探索创新精神，注重把辩证唯物主义、历史唯物主义贯穿渗透到专业课教学中，引导学生增强人与自然环境和谐共生意识，明确人类共同发展进步的历史担当。

工程技术类专业课程要突出培育求真务实、实践创新、精益求精的工匠精神，培养学生踏实严谨、耐心专注、吃苦耐劳、追求卓越等优秀品质，成长为心系社会并有时代担当的技术性人才。

艺术类专业课程要突出培育高尚的文化素养、健康的审美情趣、乐观的生活态度，注重把爱国主义、民族情怀贯穿渗透到专业课教学中，帮助学生树立起文化自觉和文化自信。

体育类课程要主动与德育相融合，改革体育教学模式，引导学生养成运动习惯，掌握运动技能，发展健全人格，弘扬体育精神。

（二）执行专业国家标准

2018年元月，教育部发布了《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，涵盖普通高校本科专业目录中全部92个本科专业类、587个专业，涉及全国高校5.6万多个专业点。主要包括概述、适用专业范围、培养目标、培养规格、师资队伍、教学条件、质量保障体系、附录等8项内容。特别对各专业类师资队伍数量和结构、教师学科专业背景和水平、教师教学发展条件等提出定性和定量相结合的要求。同时，明确了各专业类的基本办学条件、基本信息资源、教学经费投入等要求。

质量为王、标准先行，颁布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》对建设中国特色、世界水平的高等教育质量标准体系具有重要的标志性意义。《标准》围绕以下三大原则：第一，突出学生中心，注重激发学生的学习兴趣和潜能，创新形式、改革教法、强化实践，推动本科教学从“教得好”向“学得好”转变;第二，突出产出导向，主动对接经济社会发展需求，科学合理设定人才培养目标，完善人才培养方案，优化课程设置，更新教学内容，切实提高人才培养的目标达成度、社会适应度、条件保障度、质保有效度和结果满意度;第三，突出持续改进，强调做好教学工作要建立学校质量保障体系，要把常态监测与定期评估有机结合，及时评价、及时反馈、持续改进，推动教育质量不断提升。有了标准就有了展开教学改革、教学实施的刚性依据，同时也是加强引导、加强监管、加强问责方式。

（三）通识课程教学改革：采用分散组合、分级分层和时效新颖的形式展开教学改革

分散组合。如大学体育课，该课程采用分散组合的方式实施教学改革和教学，全员实施阳光体育工程，比如可以将体育课分为八大类。第一类速度力量型：速滑、短跑、投掷、举重等;第二类耐力型：竞走、游泳、滑冰、长跑;第三类表现健美型：健美操、体操、瑜伽、花样游泳、冰上芭蕾;第四类技能准确型：射击、射箭;第五类隔网对抗型：乒乓球、排球、网球;第六类同场对抗型：篮球、足球、橄榄球、冰球、曲棍球;第七类格斗对抗型：武术、击剑、柔道、摔跤、攀击;第八类综台型：现代五项、现代冬季两项。然后对每一类进行分组，根据大学生自身情况和学校资源实施教学，不仅兼顾了学生的自身爱好，还达到了教学目的。

分级分层。如大学外语课，根据大学生高考成绩或者学校出题考试分级分层教学，把大学生外语水平分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级别和层次，然后再配置教师和教学资源展开教学，达到事半功倍的教学效果，真正扭转“外语学习一辈子，最后不会说一句” 的局面。

时效新颖。如马克思主义原理、毛泽东思想概论、时事政治等课程在严格遵守教育部规定教学内容的前提下，强化时政时效，把党的最高指示、国家方针政策和社会经济发展正能量的内容引进教学，做到时事政治教育“咸中有甜，入心入脑”的效果，增强大学生爱国情怀、民族自信心和自豪感。

（四）基础课程教学改革：采用知识重组、课程重构和前沿引领的形式展开教学改革

知识重组。如高等数学是一门重要的基础学科，尤其是现代电子计算机的出现和普及使得数学的应用领域更加拓宽，现代数学正成为科技发展的强大动力，同时也广泛和深入地渗透到了社会科学领域。把高等数学牵涉的微积分（常规高等数学）、线性代数（数学专业学高等代数）、概率论与数理统计（有些数学专业分开学）、积分变换与复变函数（工程数学）等知识进行重新组合，加入MATLAB软件仿真，得到大类培养的综合高等数学知识。大学物理是一门基础课程，通过课程的教学改革，使学生熟悉自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律，为后续专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。大学物理以力学、电学和光学三大部分为主要授课，按照大类培养的设想对三部分物理知识点进行知识重组，并且加入有限元软件操作，得到大类培养的综合大学物理知识。

课程重构。电路分析是与电力及电信等专业有关的一门基础学科。它的任务是在给定电路模型的情况下进行电路的拓扑结构分析，然后计算电路中各部分的电流i和（或）电压v输入输出关系。电工基础主要内容包括：直流电路、电磁的基本知识、正弦交流电路、变压器与三相异步电动机、简单机床电路、安全用电。两部分有交叉重叠部分，所以对电路分析和电工基础进行课程重构，适合大类招生与培养的要求;数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类，用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。传统方法是分开讲授，适合大类课程的是把数字电路和模拟电路重构，加入新的软件PROTEUS内容构成电子技术。

前沿引领。如专业导论课是学校为了使大学生和社会大众了解相关本科专业内涵特点、专业与社会经济发展的关系、专业涉及的主要学科知识和课程体系、专业人才培养基本要求等，帮助高校学生形成较系统的专业认识，满足社会大众了解相关专业内涵和发展趋势的要求而开设的课程。专业导论要加入本专业的新的前沿知识，比如电子信息工程专业导论加入一些新的前沿知识，如在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的首选。Proteus是一款集电路仿真、PCB设计、单片机仿真于一体的软件。Cadence收购并整合了Pspice的功能，涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。大型科学计算与仿真软件Matlab已经配备了电力系统工具包，这使得Matlab可以用于电力电子仿真。Simulink是Matlab软件包中最重要的功能模块之一，是交互式、模块化的建模和仿真的动态分析系统。Simulink對C语言代码提供了很好的支持，既可以工作在交互式图形环境下，也可以工作在Matlab指令语言模式的批处理模式下等。

（五）专业课程教学：采用交叉融合、综合培养和推陈出新的形式展开教学改革

交叉融合。如电子CAD课程，采用Altium Designer软件教学，它除了全面继承包括Protel99SE、ProtelDXP在内的先前一系列版本的功能和优点外，还进行许多改进，并增加了很多高端仿真功能，该平台拓宽了板级设计的传统界面，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，也就是交叉电子设计自动化EDA的内容，从而允许工程设计人员将系统设计中的FPGA与PCB设计及嵌入式设计集成在一起。但是只讲解软件是不够的，还要交叉引入模电、数电、电子装配实践内容，可以达到事半功倍的效果。

综合培养。单片机原理与应用课程，传统的授课方式是讲理论，做实验，考试考核结束。但是随着技术的发展，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势，随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。所以讲授单片机时要综合仿真软件Proteus电子设计自动化软件QuartusII，它是Altera公司开发的CPLD/PGFA系列器件的综合性开发软件，其版本不断升级，从4.0版到12.0版。

推陈出新。软件选讲引入最新专业软件，如电子信息工程专业涉及的软件如下如Multisim、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、ViewLogic、Quartus II、Fundation、Proteus、TINA、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Ca-ence、MicroSim、FiltrerPro、SwitchPro等。

（六）实验环节教学：采用融合改造、案例教学、技能提升的形式展开教学改革

融合改造。如高等数学的一般传统课程，教学内容没有设计实验教学环节，通过大学生数学竞赛的参与和经验总结，引入Matlab仿真和项目设计训练内容，深化了大学生对高等数学在工程、金融、电商、大数据、人工智能和机器人等领域的应用。

案例教学。如自动化专业的自动控制原理课程实验，经常是“教师难教、学生难学”的局面，把大学生学科竞赛飞思卡尔、智能机器人等竞赛的案例引入实验教学，使得深奥难懂的知识借助竞赛案例教学的方式傳送给学生。

技能提升。PLC控制系统实验是电气工程和自动化专业教学环节，把软件设计、硬件控制、物联网技术、电机驱动等技能融入实验，根据学生学习兴趣按照三人小组的方式进行训练教学，各有分工，综合提升。

（七）实训环节教学：采用多能引入、项目教学、实际操作的形式展开教学改革

多能引入。如专业认识实习，根据签订的校外实习基地的工艺技术需要，引入问题分析、创新规划、设计开发和团队合作多能提升。

项目教学。推动学科建设的一个关键是科研项目，梳理教师的横向纵向的项目知识点，把适合本科教学的内容抽取出来反哺教学，实现专业教育和内涵质量提升。

实际操作。一般每个专业基本有15～20个稳定的校外实习基地和合作单位，外聘实习基地工作人员指导学生岗位实训的项目训练，最后完成实际岗位训练。

（八）设计环节教学：采用项目规划、竞赛融入、设计创新的形式展开教学改革

项目规划。可将校企合作联合项目纳入毕业设计环节，如城市规划、乡村改造，精准扶贫、电商服务，工业互联、智慧城市等附带的项目设计与规划引入教学设计。

竞赛融入。把机械成图、数学建模、英语竞赛、机器人大赛、化学大赛、市场调查与分析大赛等46种大赛和12项核心能力的知识点引入教学设计。

设计创新。把挑战杯、“互联网+”创新创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技等学科竞赛知识点元素等引入教学设计。

通过大学生学科竞赛知识元素研究与实践、理论教学和实践模式的改革与探索、课程体系的研究与重构，在保障和满足培养目标和毕业要求的前提下，通过督导听课、教学检查、教学评价和专业评估等环节监控教学标准是否执行到位，为实践教学和全方位内涵质量提升保驾护航，形成教学过程持续改进的反馈机制。教学改革首先是融入课程思政元素，做到各门课同向同行;其次是执行国家专业标准;理论课程“3改革”第一个是通识课程改革、第二个是基础课程改革、第三个是专业课程改革。实践教学“3改革”第一个是实验教学改革、第二个是实训教学改革、第三个是设计实践改革。教学检查是监控教学文件是否标准，督导听课监控教师实施教学环节是否到位和规范，教学评价监控教学各环节是否到达培养目标要求和毕业要求等教育环节，同时也是落实教育部《关于一流本科课程建设的实施意见》核心内容的重要举措，即建设适应新时代类型教育的高校和要求，适合当地经济发展和社会需求的一流专业，要让课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来、效果实起来，构建更高水平人才培养体系。

四、结束语

大学生竞赛活动已经成为学生自愿夜以继日全身心投入的学习活动之一，成为激发学生创新激情、训练思维能力和劳动意识的有效途径，成为大学生展示创新创意创造力及其成果的重要平台，引导大学生投入竞赛接受挑战、学出精彩、赛出水平，也是改变“玩命的中学，快乐的大学”悖论之有效途径之一，更是中学适度减负、大学合理增负之有效手段。文章具体通过大学生学科竞赛的分类分析，列出了学科竞赛主要需要的知识元素和能力构成矩阵列表，得到奠定基础、分析问题、独立思考、社会责任、激发兴趣、拓宽视野、沟通协调、设计开发、创新创业、研判分析、创新能力、团队合作、前沿探索12项能力竞赛知识元素。然后根据竞赛元素对能力提升的贡献度和知识覆盖面融入各个教学改革环节，实现了“1133”融入学科竞赛知识元素的教育教学改革，最终满足了社会型、应用型、创新型和工程型人才培养目标达成和12条毕业要求，实现了以学生为中心、结果为导向和持续改进的人才培养目标。

参考文献：

[1]中国高等教育学会“高校竞赛评估与管理体系研究”专家工作组.全国普通高校大学生竞赛白皮书（2014-2018）[M].杭州：浙江大学出版社，2019：1-50.

[2]中国高等教育学会“高校竞赛评估与管理体系研究”专家工作组.全国普通高校大学生竞赛分析报告白皮书（2020版）[M].杭州：浙江大学出版社，2020：1-45.

[2]陆国栋，吴英策，陈临强，等.基于主客观综合的高校大学生竞赛质量评价探索——以44项全国高校大学生竞赛项目为例[J].中国高教研究，2019，5（13）：76-87.

[4]陆国栋，陈临强，何钦铭，等.高校学科竞赛评估：思路、方法和探索[J].中国高教研究，2018（12）：63-74.

[5]高有堂，李孟，李萌，等.新工科背景下学科专业群思考与规划[J].科教导刊（上旬刊），2018（13）：12-13.

[6]黄淮学院教务处.本科教育人才培养方案（2018版）[M].驻马店：黄淮学院，2018：1-19.