专题·聚焦山东省大学生科技创新大赛
山东省大学生科技创新大赛举办六届以来，对于优化山东高校科技创新环境、营造科技创新活动氛围、深化大学生科技创新教育、发现和扶持一批有创新潜质和研究能力的优秀人才具有重要的推动作用。这样的比赛平台为学生实现科技报国理想、创新创业梦想提供了广阔的舞台。
培训指导学生参赛的过程也是教师指导、学生参与、师生互动和学生反馈的过程。作为第六届山东省大学生科技创新大赛的指导老师，从实验的实施及分析到竞赛作品的撰写，直至决赛现场，我们始终坚持以严谨负责的态度对待每一步工作。能够取得比较满意的成绩，是对我们团队科研工作的莫大激励，在这一过程中，学生能够发散创新思维，为项目提供有益的想法;能够担当项目的实践者，为解决项目科学问题提供有益的实验数据。学生的创新能力在竞赛中得以切实提高。
一、搭建本科生科创实践开放实验室，鼓励多年级、多层次学生共同参与，增强师生联动
在本届大赛上，我指导学生参赛的项目是《脱氮除磷生态浮床的研制》。本项目围绕净水型生态混凝土这一主题，结合水生植物的合理利用，研究了陶粒、聚苯颗粒和浮石三种骨料对富营养水体净化效果，利用这三种轻骨料制备了生态浮床，并且对其物理性能和脱氮除磷性能进行了表征。制备了适用于多孔生态混凝土的种植材料(浮床)，并探究了其与植物的相容性。研究了脱氮除磷生态浮床对富营养水体的净化效果，促进生态浮床在富营养水体净化领域上的推广应用。
“脱氮除磷生态浮床研制”课题组通过搭建本科生科创实践开放实验室，让学生自大一起早进实验室、早进课题、早进科研团队，多途径培养学生实践动手能力、创新能力和个性化发展能力。实验室突出实验教学的开放性、应用实践性和创新性，加入研究生指导，为参赛学生提供全程答疑;设立低年级创意组，鼓励学生发挥想象，发现关键创新点;结合专业认识、案例驱动、专题讲座、项目分析等教学方式，由学生自主选择设计实验项目和课题，使学生实现从验证实验到设计实验的跨越，进而进行研究创新实验。每个环节都由相关人员给予指导和帮助，打破常规的“高门槛”，确保本课题组各项创新实践顺利高质量完成。
此外，研究团队采取分层次指导的教育训练模式，一方面积极引导学生到知名企业实习，校企双方积极互动，以启发式、开放式、讨论式、案例式等互动交流的研究性学习形式，调动学生学习积极性，充分发掘学生潜能;同时，结合团队学生的科研专长、学术专利、申报课题经验，合理科学分配成员相应工作，逐步组成一支有创造力、有凝聚力、有纪律的团队，从学生完成实验及分析到竞赛作品的撰写，真正给予全方位、精准化的指导。
从研究方案提出到技术路线确立，从创新思维碰撞到实物模型构建，从理论探讨到实验分析，学生的创新能力真正在竞赛实践中得以培养提高。
二、突破传统模式教学，激发学生创新思维，真正绽放“工”与“艺”融合之美
促进多学科融合，将学科特色转化为有潜力的成果是研究团队在本次大赛追求的重要目标。工艺和设备的设计是基础，外观的美化和包装则是发展。因此，在课题研究过程中，团队有机地将材料学科技术问题、机械类设计和艺术类包装进行结合，鼓励学生不仅要做有意义有想法的设计创新，更要做既美观又有价值的艺术包装，让学生真正将参赛过程视为一种“美”的体验和感受。比如，在研究陶粒、聚苯颗粒和浮石三种骨料对富营养水体净化效果的同时，又利用这三种轻骨料制备了生态浮床，并且对其物理性能和脱氮除磷性能进行了表征，制备了适用于多孔生态混凝土的种植材料(浮床)，并探究了其与植物的相容性，促进生态浮床在富营养水体净化领域上的推广应用。
传统模式下的教学，学生以听课为主要学习参与方式，以教材为主要学习内容，以课程为主要学习单元，学习模式和学习内容固化，难以发挥学生的学习自主性。而本团队依托科技创新大赛，引导学生理论知识和专业实践相结合，要求学生以创新思维解决社会发展中的现实专业问题，可充分发挥学习研究自主性。由此可见，创新竞赛是对传统课堂教学的有益补充。竞赛课题选题过程是学生关注专业实践应用的过程，也是学生关注社会需要和专业问题对接的过程，选题及其后解决问题过程是激发创新思维和创新实践的过程。
最终，我们针对当前中国乡村和中小城镇普遍存在的河道水体净化问题进行选题，瞄准了“金山银山”——经济发展和“绿水青山”——环境保护的矛盾，寻求既要“金山银山”又要“绿水青山”的解决方案，寻求“绿水青山”就是“金山银山”的可持续发展道路。通过对骨料的选择和制备工艺的改良，开发出可用于富营养水体净化的生态混凝土材料，制备出轻骨料生态混凝土应用于斜坡、堤坝防护领域。这就把专业知识、社会问题、解决方案充分结合起来了。
在指导学生过程中，我最大的感受是关注学生兴趣、尊重学生个性、激发学生思维。科学研究应该建立在兴趣之上，具备独立自主的意识。要让学生产生兴趣，通过了解科创项目的重要意义与需求，从而激发和产生内生动力，这是非常重要的。激发学生的兴趣后，指导老师的工作就是给学生提供充足的资源，训练他们的科学素养，为他们指明方向，不断地激励，投入精力、充满耐心地关注。
三、久久为功，激励大学生在科技探索之路上实现人生理想
本次比赛获得一等奖的项目从开始选题到现在持续了将近十年，庆幸的是我们建立起了接续研究的传承机制，一批批教师、博士生、硕士生还有本科生加入进来。他们翻阅浩如烟海的资料，无数次野外考察，下工地。做过很多实验室尝试和工业化试验，历经了多次失败，他们一遍一遍查不足，调配方，不断更改组成设计和工艺制备技术。从无到有，从零到一，这一过程远比落在纸上黑色墨水印的结果更真实具体。学生们在不断地进步，他们开始成长，逐渐承担责任，不怕脏不怕累，一步步探索，最终实现了自己的人生价值。
在本课题十余年的研发过程中，辛勤付出都是再平常不过的事情，可对于参与其中的大学生而言，这其实是一个漫长的过程，许多参加课题研究的学生都没有机会看到最后的胜利果实就毕业了。他们付出的巨大贡献是我们所不能忽视的，一届又一届的学生依循着老师的指导轨迹在漫漫长夜里翻阅卷帙浩繁的资料，为了得到最准确的数据牺牲自己的休息时间在实验室一遍又一遍地做实验，心心念念的都是希望能穷尽自己的力量推动这项成果走向更光明的未来。
科研，往往是在和疑难、不确定性打交道，是向人类的未知领域发起挑战，是要解决前人未解决的问题。从事科研工作的人是一群在黑暗里摸索前行的人，没有任何人能够准确地告诉他们寻找的答案在哪，也没有任何现成的方法指导他们怎样获得成功。而这也是科研的魅力所在，借由山东省大学生科技创新大赛这个平台，希望有更多的同学走进科研、参与科研，在科技创新中实现人生理想，谱写青春华章。
(作者简介：芦令超，济南大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，指导参赛团队先后获得第五届、第六届山东省大学生科技创新大赛一等奖;刘晓彤，济南大学材料科学与工程学院团委书记。)
作者：芦令超 刘晓彤
编辑：王骄
