国际创新竞赛对大学生创新能力培养模式的启示

谭芸

［摘 要］ 创新人才是国家的战略性资源，高校在创新人才培养中肩负着重要使命。创新人才的核心能力是创新能力，包括创新思维能力、创新人格特质和创新实践能力。当代大学生存在创新思维能力薄弱、创新人格特质缺乏、创新实践能力不足等问题，鼓励大学生参加国际创新竞赛有助于其创新能力的提升。以国际大学生生物传感器设计大赛（SensUs）为例，介绍其创办目的、参赛要求、激励机制以及浙江大学参赛队伍的情况，分析大赛对大学生创新能力培养的作用，以期为高校完善培养创新人才模式提供参考。

［关键词］ 国际大学生生物传感器设计大赛；创新能力；问题导向

［基金项目］ 2021年度浙江大学德育与学生发展研究课题“新时代大学生学习状况画像研究”

［作者简介］ 谭 芸（1979—），女，浙江杭州人，浙江大学生命科学学院党委副书记，讲师，浙江大学教育学院2021级教育领导与管理专业博士研究生，研究方向为思想政治教育、教育领导与管理。

［中图分类号］ G641［文献标识码］ A［文章编号］ 1674-9324（2024）04-0013-04［收稿日期］ 2023-12-13

创新人才是强化国家战略科技力量、加快实现高水平科技自立自强的关键支撑。党的二十大报告指出，我们要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动，加快建设教育强国、科技强国、人才强国，坚持为党育人、为国育才，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之［1］。

一、创新能力的内涵

创新能力是创造新的思想、将新的思想付诸实践创造一个新的事物的能力［2］。岳晓东［3］认为创新能力包括创新思维、创新人格和创新智慧；余华东［2］认为创新能力由创新思维能力、非智力因素和创新实践能力构成，其中非智力因素主要包括动机、兴趣、情感、意志、性格等心理因素；王漢清等［4］认为创新能力与知识因素、智力因素和非智力因素直接相关，其中非智力因素是指人的性格特征。综合多方学者观点，创新能力由创新思维能力、创新人格特质、创新实践能力三要素构成。

二、大学生创新能力存在的问题

（一）创新思维能力薄弱

大学生掌握的一般知识和专业知识比较多，所欠缺是加工知识和运用知识的能力。以死记硬背、题海战术等为主要特征的应试教育易造成想象力的缺乏［3］。虽然高校在不断改革完善，但应试教育仍然占有较大比重，部分大学生习惯于寻找标准答案，仅仅追求好成绩，缺少提出问题的勇气，批判性思维不足。并且，创新思维需要广博的知识储备，有些大学生只关注自己专业领域内的知识，对跨学科知识的整合能力不强，面对问题时思考缺乏全面性和系统性，限制创新思维的发挥。

（二）创新人格特质缺乏

人格特质代表非智力因素，主要包含动机和个性特征。当前一些网络热词折射了大学生创新人格特质的缺乏，如“内卷”用来形容过度竞争和无效劳动，其会导致精神内耗，自我发展定位迷茫，学习自主性降低；“空心病”表现为强烈的人生孤独感和无意义感，不知道自己想要什么；“躺平”则是消极应对激烈竞争的方式，缺乏奋斗和改变现状的意愿，通常表现为“不作为”“不努力”。以上一些具有代表性的描述表明，当前一些大学生缺乏内驱力，自信、坚持和乐观等有利于创新的心理特质表现不明显，不利于创新行为的发生。

（三）创新实践能力不足

创新想法最终要落到行动上才有创新成果的产生。部分大学生对外部世界的认识不足，对情况调研不够深入，社会实践经验较少，在分析、判断、决策和行动上容易产生偏差；个人主义倾向明显，过于注重个人价值而忽视团队利益，容易导致创新实践的失败。

三、国际大学生生物传感器设计大赛情况

SensUs创办于2016年，由荷兰埃因霍芬理工大学主办，旨在促进国际大学生之间的交流，激发大学生的创新精神，设计更多元、更完备的生物医疗设备，推动个性化医疗设施的发展，服务人类生命健康。这是生物传感器健康领域的国际大学生创新竞赛，体现了21世纪生物前沿由学科交叉而产生创新成果的教育价值。

SensUs每年举办一次，赛程时间一般为本年度12月到次年8月，为期9个月。每年12月，主办方发布生物传感器设计主题，鼓励高校大学生组队报名参赛；通过资格审核后，参赛队伍围绕主题设计、构建、测试和检测生物传感器；期间大赛要求队伍完成一系列关于团队组建、形象展示、宣传推介、讨论交流等任务。次年8月，埃因霍芬理工大学现场举办“创新日”线下决赛，学术界、产业界和医疗保健界的代表组成大赛评审委员会，基于参赛队伍的现场答辩情况、成果实际效果以及公众的知晓和认可程度等进行评判。参赛队伍通过分项表现有机会获得分析性能奖、创意奖、商业潜力奖和公众激励奖，通过综合表现有机会获得金奖、银奖和铜奖。大赛赛程安排见表1。

四、浙江大学参赛情况

浙江大学参赛队伍成立于2017年，队名为“TruSense”，旨在秉承求是精神（seeking truth）。生命科学学院带队指导比赛，来自生物科学、医学、生物医学工程、材料科学与工程、信息工程、计算机科学与技术、经济学和英语等专业背景的20名左右本科生组成参赛队伍，为生物传感器从设计到推广提供了全链条的专业支持。指导教师包括学院副院长、优秀教师，队长由生命科学学院高年级本科生担任。学院依托校院共建首批“创新创业开放实验室”为参赛队伍提供科研场所和资金保障，学校本科生院以项目形式给予经费支持。针对SensUs发布的选题，TruSense启动团队组建，鼓励感兴趣的大学生自主报名，学生通过面试评价后成为队伍成员，协同完成大赛的各项要求，最终形成具有创新性的生物传感器。至今，参赛队伍已开发包括用于炎症水平自测、快速诊断筛查创伤性脑损伤等生物传感器。TruSense聚焦主题作为研究方向开展长周期的理论探索与科研实践，通过SensUs竞赛，训练学术思维、形成科研成果、实现科技创新，增强了生物学以及相关学科大学生的创新能力。

五、SensUs对大学生创新能力培养的作用

（一）问题导向，增强创新意识

以解决现实问题为切入点的竞赛对增强大学生的创新驱动力具有积极的意义。首先，具有挑战性的课题能够激发大学生的内在动力，好奇心和探索欲易让大学生对未知领域产生兴趣，有助于唤醒创新意识，引导大学生将课堂所学专业知识应用到现实生活中，满足大学生针对问题找到最优解决方案的渴望；其次，大学生自身社会价值的实现成为创新原动力，通过创新来解决社会普遍存在但又棘手的问题，实现对社会的贡献，增强了大学生的社会责任感和使命感。

（二）学科交叉，拓展创新思维

随着科技的发展日新月异，打破学科边界，开展学科交叉的创新研究能够满足科技发展和社会进步的需求。据统计，在近百年的诺贝尔奖中，有近半成果属于交叉学科研究。开展学科交叉的研究有助于突破思维局限，增强创新能力，推进拔尖创新人才的培养［5］。生物传感器设计凸显学科交叉的特点，这就要求参赛队伍需要由生物学、医学、工学、信息学和管理学等多学科的学生组成，单一学科的队员无法实现大赛目标，这也要求队员对多学科知识融会贯通。大学生参赛的过程就是不断学习不同学科内容，产生跨学科的新想法，拓展创新思维的过程。

（三）过程指导，提升创新实践能力

大赛历时数月，主办方面向参赛队伍设置多项阶段性任务，强化过程性管理和指导。这种代入式、渐进式、成长式的竞赛风格有助于提升大学生的创新实践能力：一是动手操作能力，竞赛的最终目标是做出实物，这就要求学生阅读文献、设计实验、制作产品，熟练掌握和运用工具、设备与材料，将课本上的理论知识转化为动手实践能力；二是独立思考能力，大赛要求指导教师充分尊重学生的想法，激发学生的创新灵感而不直接告知具体指导意见，学生需要面对未知的问题独立思考，面对资料、信息、观点和经验，不盲从于权威和传统，进行自主决策；三是团队合作能力，一个人不可能独立完成大赛要求，这就需要队伍成员有效分工、充分协同，每个人发挥特长，共同达成目标；四是解决问题的能力，在参赛过程中会遇到各类问题和突发情况，这就需要学生有对问题敏锐的洞察力，能够多角度分析问题，最终提出有效解决方案。

（四）多元评价，催生创新成果

获奖标准和奖项是指挥棒，根据大赛举办的目的而设置。SensUs对获奖的评价既包含以结果为导向的奖项，如预赛测试奖、分析性能奖、技术创意奖、商业潜力奖和公众灵感奖，以肯定取得最佳检测结果、制作出最优产品、获得最佳推广效果的队伍，同时设置以过程为导向的激励制度，如根据参与比赛环节任务达成度予以颁发金奖、银奖、铜奖。多元化的评价不仅能促进创新成果的产生，同时也能促进创新团队的持续发展。

六、对高校创新人才培养模式的启示

国际大学生创新竞赛如SensUs在增强大学生创新能力方面发挥的积极作用，对完善高校创新人才培养模式具有参考价值。

（一）完善教育模式，激发学生的创新意识

人类的好奇心是科技进步的驱动力，学生能提出问题比能解决问题更加重要，这就需要高校进一步完善教育教学模式，将课堂教学从“知识灌输式”向“问题启发式”转变、从单一线下教学向线上线下混合式教学转变、从教师主讲为主向师生共同研讨为主转变，引导学生带着问题去学习，增强学生的探索欲望，激发学生的创新意识。高校应迭代大学生科研能力的培养方式，通过以学生为主体的科学研究培养模式弥补学徒式的不足［6］，指导教师鼓励学生提问和讨论，培养他们的主动性和参与度，及时给予反馈和指导，同时充分利用现代教育技术如人工智能、大数据、虚拟现实等，引导学生在自主探究中释放科学研究潜能。

交叉学科是现代科技发展的必然产物，是培养复合型拔尖创新人才、推动知识创新与大学生创新力发展的土壤。高校应将交叉学科引入通识教育，通过厚基础、宽口径的通识教育与自主性、个性化的专业教育相结合的培养模式，建立宽专交的知识结构，强化学科知识基础、多元思维方式及人文素养，增加大学生对原创性问题的思考深度。

（二）强化产教融合，增强学生的创新实践能力

产业与教育的融合能够拓宽大学生的视野，帮助学生更全面地了解行业和企业的实际生产及需求，提升大学生的创新实践能力。企业参与到人才培养中，促使高校人才培养更加符合社会需要，从而提升创新人才培养质量。由于国家关键核心技术和设备制造的“卡脖子”难题亟须攻关，高校应引导大学生树立“国之所需、我之所学”的使命感和责任感，鼓励学生主动了解与专业相关的企业、行业和产业发展。

（三）优化评价体系，保护学生的创新特质

评价是风向标，对大学生学习效果的评价标准决定着学生的学习态度和行为。高校应更新教育评价理念，从仅仅关注学习的结果到兼顾学习过程，注重培养学生的创新思维能力。对学生的学习投入、反馈和进步予以关注，给予一定的容错空间，欣赏学生天马行空的创新想法，培养学生的创新性人格品质。建立科学的评价体系，注重过程评价和结果评价相结合，教师应在教育教学过程中与学生充分交流，除了考试和测验以外，能通过互动问答、小组讨论、作业反馈、作品展示等全面考查学生的学习状态和学习效果。

（四）加大支持保障，实现创新教育可持续发展

学校和学院应从政策制定、空间保障、经费支持、奖励激励等方面对参加国际创新竞赛的大学生予以支持。推动学院建设创新创业开放实验室，配备专人专岗管理，提供参赛队伍所需的实验场所、材料和化学品以及设备。关心参赛队伍的进展，针对队伍遇到的困难和问题提供帮助及指导。

参考文献

［1］习近平：高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗：在中国共产党第二十次全国代表大會上的报告［EB/OL］.（2022-10-25）［2023-11-14］.https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

［2］余華东.大学生创新能力的构成要素探究［J］.太原师范学院学报（社会科学版），2011，10（3）：116-121.

［3］岳晓东.大学生创新能力培养之我见［J］.高等教育研究，2004（1）：84-91.

［4］王汉清，况志华，王庆生，等.大学生创新能力总体状况调查分析［J］.高等教育研究，2005（9）：88-93.

［5］元英，郝晓冉，朱旭东，等.交叉学科拔尖创新人才培养实践［J］.实验室研究与探索，2020，39（11）：186-189.

［6］吕原野，张益豪，王博祥，等.国际基因工程机器大赛对本科生科研教育的启示［J］.生物工程学报，2018，34（12）：1923-1930.

The Enlightenment of International Innovation Competition for College Students Innovation Ability Cultivation Mode： Taking the International College Student Biosensor Design Competition

as an Example

TAN Yuna， b

（a. School of Life Sciences， b， School of Education， Zhejiang University， Hangzhou，

Zhejiang 310058， China）

Abstract： Innovative talents are strategic resources for the country， and universities shoulder an important mission in cultivating innovative talents. The core ability of innovative talents is innovation ability， including innovative thinking ability， innovative personality traits， and innovative practice ability. Contemporary college students face problems such as weak innovative thinking ability， lack of innovative personality traits， and insufficient innovative practice ability. Encouraging college students to participate in international innovation competitions can help improve their innovation ability. This article takes the International College Student Biosensor Design Competition （SensUs） as an example to introduce its founding purpose， participation requirements， incentive mechanism， and the situation of the participating teams of Zhejiang University. It analyzes the role of the competition in cultivating the innovation ability of college students and provides reference for universities to improve the model of cultivating innovative talents.

Key words： International College Student Biosensor Design Competition; innovation ability; problem orientation