新工科背景下的“赛教融合”助力大学生专业和能力素养协同提升

俞晟 李俊 朱晓斌 陈一虎 李承毅

[摘           要]  从苏州市职业大学“互联网+”大赛出发，使学生更高效和精准地建立起专业知识的拓扑网络体系，且通过学生的自身实践过程巩固了所学知识内容（综合遗忘率分别由62%、62%和59%下降至30%、30%和26%）。成员对电子、大数据、数控等交叉知识内容也从原先机械累计转变成知识整合。此外，通过“互联网+”大赛，成员间的团结协助和自学互学能力得以提升，团队的自信心和自尊心也得到增强。

[关    键   词]  新工科背景;“赛教融合”;“互联网+”;素养提升

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2022）09-0064-03

当前“互联网+”已经成为产业转型升级融合创新的一个重要平台[1]，通过“以赛促学、以赛促教、以赛促创”等多元化手段，使掌握实际才学的象牙塔尖子转化为脚踏实地的“实干家”[2，3]，在“创新引领创业、创业带动就业”的模式效应下形成高校毕业生更高质量的创业和就业新局面[4，5]。

我校历来重视“互联网+”大学生创新创业大赛，本团队有幸参加并入围了2021年校“互联网+”大学生创新创业大赛。通过比赛，本团队在学科知识、产品设计、团队协作等专业知识和能力方面得到全面铸塑。

一、学科知识提升

（一）重构专业知识体系

大学是培养高级专门人才和职业人员的主要活动场所，承载着文化传承和文化创新的本质功能。大学生既需要有丰富的科学文化知识，又需要具备勇于创新的开拓精神[2，5]，而大学也需要提供相应的课程体系和知识构成，以满足大学生活跃的思想和富含创造力的头脑[6]。但现有课程体系和知识构成之间相对陈旧和独立，鲜有专业内知识学习层次递进和学科内容关联拓展，更需改变以往公选课/基础知识—专业基础知识/专业限选课—专业选修课—专业拓展/实践课程学习过程，需积极引导当代大学生在“思政”和“专业”双通路下实现“有所学”和“按需学”及“为谁育”和“如何育”的目标，不仅有利于通过项目任务驱动而完成相关专业/基础知识学习，使相关专业理论和实操知识内部形成自洽，还通过导师对知识内部逻辑分析，使学生感觉到所学为所用和学有所用，进而达成“要我学”到“我要学”的学习态度转变，完成既“教书”又“育人”的任务[1，3，7]。

本团队参赛“互联网+”项目主要为环境监测方向，因此需详细分解和讨论监测分析专业基础到专业课程专业知识和内容，但传统几近线性结构原学科知识（知识接收为开环结构）完成“互联网+”大赛目标需要由教师授课并经过普通化学（专业基础课）—分析化学（专业限选课）—环境监测（专业选修课）方式的系统化学习，其中与大赛项目直接相关的关键内容沉没于原体系知识内容中，而需要相关知识重现时，团队成员需要在头脑中分区和检索，特别当后续学习内容更为庞杂多样时，便容易形成知识的“后摄抑制”[8，9]，极大阻碍了团队对比赛项目的理解，从而造成“爱上”项目不容易的现象。此外，从2018—2020届本专业学生对所学内容和理解程度分析，因不明白为何学，不能全部理解所学内容及所用具体场景，故约六成的学生在一年以后对所学的化学和环境的基础理论、基础知识和基础技能记不清、记不得，甚至直接遗忘（三科综合遗忘率分别高达62%、62%和59%，如表1），因而造成“眼睛告诉大脑——我学会了”但是“大脑告诉双手——我还不会”的怪圈，便不难在学生口中有“无机有机，寥寥生机”“化分仪分，处处失分”的顺口溜。

从“互联网+”大赛项目出发对学科及相关知识点梳理而形成的不完全网状拓扑结构（见文末图1），可以看出项目所需知识内部相互连通，各学科和知识点之间形成多对多闭环结构[9，10]。团队成员通过研究项目内容，发现完成项目所需知识单元，进而可以通过现有网络课程资源（如MOOC、超星学习通等）自学实际所需知识点（碎片化知识要点），通过一个或多个相关所需知识点串联等方式完成项目某一方向任务，如此循环累加实现知识点相互间的融合。同时通过导师适当引导，使成员自我发现学科间知识内部可以自证和自洽（如依据环境水体中记录酸碱盐、氧化还原过程信号完成环境水质监测与分析预警工作），使其自发完成“学什么”及“如何学”的过程，并通过自身动手实践达成项目任务所需标准和要求，极大增强自信心和成就感，进而正向反馈成“我要学”[2，6，11]，从而实现分析检测知识体系重构（打通知识内部本质联系，使所学专业知识融会贯通）和构建环境监测与分析知识体系（通过单元化和碎片式学习掌握水环境监测所需基本知识，并树立绿色发展和可持续发展的意识）。同时，成员通过学科关联性相互推导来保证知识要点的学习效果，确保知识精确定位检索和重现，其综合遗忘率分别下降至30%、30%和26%。

（二）拓展交叉知识内容

当代大学生深入学习自己本专业的同时，更需要有各类学科广阔的知识背景，成为拥有多项技能和学识的交叉型符合人才[6，12]。就本“互联网+”项目而言，不仅需要电子、仪器、机械、自动化、大数据及分析检测和环境相关知识，同时还结合设计和制造的相關知识，以完成从图纸到实物的过程。将本专业知识进行二次深度理解和消化的同时学习专业外知识，拓宽了团队成员知识的宽度和广度[13]，再利用成员间差异化的专业知识分工合作实现自主完成巡检机器人设计开发，同时完成：现有传感器设备监测水质指标;云平台与监测传感器互联通讯实现数据可视化和操控便捷化;设置巡检机器人视觉组件，利用已有图库（如百度图库等）完成对已有水面区域生态观测和识别，综合判定水域健康状态。可见，通过“互联网+”大赛项目化，将本学科（分析、环境等）及相关学科（机械、自动化、物联网、大数据等）知识从简单的机械累加转变为关联性内嵌融合。

二、能力素养提升

（一）协同互助的能力

随着社会的不断发展，处理问题的时候需要团队成员间群策群力，需要成员间搭建协同互助的通道[13，14]。此次“互联网+”项目涉及大数据、环境、电子信息、仪器仪表、机械和自动化类专门人才，团队成员实时明确各自进度，有序稳步推进各项目标和任务。技术产品由大学生团队自行按照目标进行图纸标准化设计和制作，并通过团队成员动手加工、编程、安装和调试维护将目标产品制作安装成型。同时通过无线传感网络、物联网和大数据等将采集数据上传至监测云平台，结合分析检测专业知识，实现监测数据可视化和可控化操作。

（二）自学互学的能力

学生自学和生生互学，意味着学生成为学习的主角，从被动的听、写、记到主动思考和总结知识[11，15， 16]。针对项目进行任务划分，团队成员首要目标是完成本专业知识自学，从原理和实操角度解决“水质巡检智能机器人监测技术与产品”的技术攻关，即解决从思想到图纸到实物的过程和从原材料到最终成品的组装和优化。同时，成员间就不同專业知识进行融合，在比赛项目的技术和产品方面不断进行及时探讨和定期组会，对已有思路和研制方向进行深化，对于整个过程中的不可预知或不可控因素和问题进行分析和解决，以提升项目的技术和产品。通过“互联网+”大赛项目，达成了“人人有事做、人人应对事”的自学和互学成效，并拓展学生多方位交叉知识。

三、展望与升华

通过“互联网+”大赛，团队成员的专业知识检索准确性得到有效提高，同时对于一些原先难以理解和记忆的知识，通过自己亲身实践得到了较为全面的巩固。同时，对于交叉知识，从原先机械累计转变成为知识整合。此外，通过“互联网+”大赛，成员间的团结协助和自学互学能力得以提升，团队的自信心和自尊心得到增强。

参考文献：

[1]吴岩.新工科：高等工程教育的未来：对高等教育未来的战略思考[J].高等工程教育研究，2018（6）：1-3.

[2]陈升彪.基于竞赛与教学相结合的大学生创新创业教育模式探析[J].创新创业理论研究与实践，2021，4（7）：116-118，122.

[3]朱晓娜.“双高”建设背景下赛教融合提升创新创业教育质量研究[J].教育观察，2021，10（14）：35-37.

[4]齐松.“互联网+”大学生创新创业大赛探索与总结[J].教育教学论坛，2021（23）：17-20.

[5]嵇怡，刘一鸣，杨淑莉.基于“互联网+”大赛的高职院校学生创新创业能力培养的实践与思考[J].现代职业教育，2021（23）：84-85.

[6]万陈芳.高等教育国际化视阈下创新人才培养质量提升路径研究[J].世界教育信息，2021，34（3）：37-41.

[7]王鉴，姜纪垒.中国共产党立德树人教育思想的百年历程与基本经验[J].教育研究，2021，42（7）：16-26.

[8]张国忠.遗忘规律的探索与运用[J].继续教育研究，2002（6）：86-88.

[9]郑玉蝶.知识生产模式转型背景下高校学科制度建设研究[J].教育观察，2021，10（21）：54-56.

[10]张春飞，孙元，王成喜.基于知识点拓扑结构的个性化学习模式研究[J].教育教学论坛，2018（41）：186-187.

[11]陈佑清.“学习中心课堂”教学过程组织的逻辑及其实现策略[J].全球教育展望，2016，45（10）：40-47.

[12]马艳林.教育水平对失业风险影响的实证研究：“民工荒”和“大学生就业难”现象的再解释[J].人口与经济，2016（1）：89-97.

[13]王琼，盛德策，陈雪梅.项目驱动下的大学生创新创业教育[J].实验技术与管理，2013，30（6）：99-101.

[14]林健.多学科交叉融合的新生工科专业建设[J].高等工程教育研究，2018（1）：32-45.

[15]王阳.“导学-自学-互学”模式研究[J].现代交际，2017（12）：148.

[16]熊顺聪.项目化学习设计中知识的重新建构[J].教育理论与实践，2021，41（20）：57-60.

①基金项目：江苏省“青蓝工程”项目;苏州市职业大学地表水污染分析与修复创新团队项目。

作者简介：俞晟（1981—），男，博士，副教授，学院创新创业导师，主要指导大学生创新创业项目和创新创业大赛。