基于学科竞赛的大学生学习能力与核心素养培育模式研究

苏安婕， 吴志刚， 杨 关

(1.中原工学院 现代教育技术中心， 河南 郑州 450007； 2.中原工学院 计算机学院， 河南 郑州 450007)

随着工程教育认证的实施和普及，我国高等工程教育得到快速发展，以学生为中心和成果导向等工程教育核心理念对促进教学改革、提高工程教育人才培养质量的重要性日益显现[1]。国内高校的相关专业参照工程教育专业认证标准，积极探索，通过多种形式践行工程教育认证的核心理念。本文结合中原工学院计算机科学与技术专业工程教育认证的实际情况，以程序设计学科竞赛平台为例，重点阐述大学生学习能力与核心素养培养的具体做法，为有效落实工程教育认证提供可借鉴的操作思路。

1 当代大学生应具备的核心素养

面对复杂多变的新环境和新挑战，当代大学生应该具备哪些核心素养以及如何培养，已成为当前高等工程教育亟待解决的问题。2014年4月，教育部发布了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，提出“将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。”核心素养本质上是一种跨学科、适应未来社会发展的综合能力，是知识、技能、经验、情感、态度和价值观的综合体[2]。大学生的核心素养必须与具体的学科领域相结合才能得以体现，这也是发展核心素养的必由之路。为应对复杂多变的新挑战，适应未来社会发展需要，当代工科专业大学生应具备6个维度的核心素养：①知识，即扎实的专业知识、交叉学科的工程理论知识、相关领域的背景知识；②能力，即自主学习能力和终身学习意识、跨界交流沟通能力、团队合作能力、项目管理能力以及发现、分析和解决问题的能力；③新思维，即交叉学科的跨界思维和利导思维；④心理素质，即稳定的心理素质和较强的情绪管控能力；⑤个人情怀，即高尚的情操、宽广的胸怀、负责的态度，积极进取，乐观向上；⑥价值观，即认同传统美德、遵守社会公德和职业道德，具有家国情怀，自强不息，勇于创新。

2 现阶段大学生核心素养培育存在的问题与解决思路

2.1 存在的问题

尽管以学生为中心和成果导向等教育理念在高校已有广泛共识，但在专业教育实践中还面临不少问题：一是“成果导向”在落实过程中演化为“结果导向”，高校虽然非常重视学生的能力和成果，但忽视了育人过程中学生的身心发展规律和认识规律；二是大多数高校虽然非常注重学生知识和专业能力的培养，但对学生的自学能力、情感、心理素质和价值观等关注不够。国内可借鉴的典型案例和成果经验也很匮乏[3]，很多相关教学改革活动都是在边探索边总结。

造成上述问题的原因除了急功近利的心态外，还有以下两方面的因素：一是没有领会“以学生为中心”的深刻内涵，忽视工程教育认证的宗旨在于促进人的全面发展；二是在教育教学实践活动中，没有采取科学、有效的手段和方法。

2.2 问题解决思路

以国际大学生程序设计竞赛为代表的程序设计类竞赛的宗旨是考核大学生知识的综合应用能力、创新意识、团队精神以及在压力下分析和解决实际问题的综合能力。由于竞赛考核的知识范围涵盖以工学、理学和管理学为主的多种学科专业领域，很多问题解决难度大，没有可借鉴的解决方案，需要团队成员在长期备战训练过程中养成较强的团队分工与合作意识、交流沟通能力、独立自主学习能力、创新能力和算法设计能力，同时还要具备坚韧的毅力、稳定的心理素质、果断的决策能力和快速的临场应变能力等多项内在品质[4]。相比其他学生，这些固化于身的能力和品质是参赛队员今后应聘知名IT企业的核心竞争力。

通过广泛的调研和综合分析发现，程序设计类竞赛的备战训练机制对培育大学生核心素养有重要的借鉴价值：①落实有效的情感教学，有利于帮助学生树立自信心，提高主观能动性，强化学习意愿，这是开展其他教学活动的前提和基础；②遵循学生身心发展和认知规律，并采用科学的学习与训练方法，使教育教学效果事半功倍；③融合多元化的教学内容，拓宽大学生的跨界思维和视野，培育学生的核心素养；④建立多渠道、多角度、持续的实践训练平台，促进大学生学以致用，使其知识和能力内化于心、外践于行。

3 基于学科竞赛的学习能力与核心素养培育模式

基于上述问题分析和解决思路，本文以学生为中心，遵循学生身心发展规律、认知规律和学科特点，构建学练融合的教学模式，引导学生学会科学的学习方法，培养实践动手能力。在此基础上，借助学科竞赛训练平台，创设多元化实践活动，构建培养“领头羊”、落实“老带新”、倡导“优带弱”、激励“弱自强”的互助帮扶机制，循序渐进地培养学生的自主学习能力和核心素养。

3.1 基于学练融合的瀑布式教学模式的构建

基于学练融合的瀑布式教学模式如图1所示，其总体构架思路是融合多元化教学内容，开展灵活多样的教学活动，4个环节如同瀑布流水紧密衔接，循序渐进地引导学生“做中学”“学中思”，激发学生的主观能动性和敢于质疑的挑战意识，潜移默化地培养学生的自主学习能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。在教与学上，发挥教师的导向与导学作用，促进师生、生生交流互动，强化学生“做-学-练-反思-再做”的闭环训练过程，着重培养学生举一反三、触类旁通的发散思维能力与创新意识。

图1 基于学练融合的瀑布式教学模式Fig. 1 Waterfall teaching mode based on the integration of learning and practice

(1) 探究式导学。设置相关的生活化案例，引导学生亲历发现、探索和认识新知识的过程，培养学生探索未知和解决实际问题的实践能力。同时，通过引导学生查阅资料，培养其资料收集与整理能力，完善其知识链，激发其创新意识。

(2) 开放性思考。不同于教材中的习题和案例，竞赛试题不是理论知识的模板式应用，而是应用条件的拓展以及与其他知识综合的典型应用，需要经过深入思考与分析才能找到解决方案。因此，应充分尊重学生的个性，激发学生的主观能动性，引导学生积极思考与讨论，促进学生进一步理解和巩固所学新知识、深化知识结构，这也有利于培养学生的创新思维能力和敢于质疑、勇于挑战的意识。

(3) 实战式应用。设置科研项目或采用竞赛中的典型案例，引导学生灵活运用所学知识，学会提出问题、分析问题和解决问题，使其所学知识和技能得以应用和迁移，最终实现知识向能力的转化。

(4) 持续学习。在前3阶段的基础上，搭建学习、训练和竞赛平台，促使学生利用已习得的知识、能力、经验和认知策略，实现个性化知识结构的更新与核心素养的提高。

3.2 自主学习能力与利导思维训练机制的构建

书本知识是人类长期探索自然所获得的基本经验(真知)的符号表示，引导学生自学时应挖掘符号所蕴含的真知，而不是死记硬背符号，进而领会前人发现知识过程中的创新思维和分析、解决问题的思路，循序渐进地掌握智慧的自主学习方法。一方面，在备战竞赛的学习与训练实践中，通过给学生布置略高于自身知识和能力范围的题目，引导学生自学、训练、交流和反思，并通过博客形成文档总结。另一方面，提供大量的智慧学习、创新思维培养方面的书籍，如《思维导图》《结构性思维》《学会创新》等，供学生课外阅读学习。

引导学生放眼未来，取得成功鼓励自己，遇到困难迎接挑战，以积极心态和乐观情绪去面对问题，主动寻求解决方案，逐步养成积极的利导思维习惯，培养学生发现、分析和解决问题的实践能力和创新意识。同时，推荐《第56号教室的奇迹》《正确看待问题》《高情商管理》等书籍，引导学生进行利导思维训练。

3.3 培养“领头羊”、落实“老带新”、倡导“优带弱”、激励“弱自强”的互助帮扶机制的构建

心理学研究表明，大学生的心理素质、个人情怀和价值观等内心世界常常处于隐形的“冬眠”状态，需要外界刺激才能激活[5]。因此，通过设置一系列的交互活动,譬如组织竞赛与培训以及争当“领头羊”、鼓励“老带新”和“优带弱”等活动，引导学生相互交流、分工协作，承担不同角色和责任，协同完成某些任务，进而激活学生内心世界，并有意识地引导他们向预设的方向发展，最终达到培育、历练其核心素养的目的。

3.3.1 培养“领头羊”，落实“老带新”

优秀队员知识面广、思维灵活、编程能力强、竞赛经验丰富。鼓励他们作为队内“领头羊”积极参与课程实践指导和答疑，协助老师指导、组织和管理低年级学生的学习与训练。同时，在交流、答疑和指导的互动过程中，积极挖掘低年级中表现积极、思维活跃和责任心强的学生重点培养，作为下一届“领头羊”的后备军。通过这些“领头羊”“老带新”的榜样示范效应，一方面，给队员提供锻炼机会，使其获得成就感，增强责任心，在竞赛团队中树立威信，更好地管理团队；另一方面，激励低年级学生积极奋进、向榜样看齐，争当“领头羊”，为今后落实“老带新”起到引领示范作用，形成良性循环。

3.3.2 倡导“优带弱”，激励“弱自强”

竞赛团队一般是按年级交叉、专业知识优势互补和队员个性平衡的原则组队，通过“优带弱”的学习与训练，促进队员共同提升。基于学科竞赛培训模式，在班级教学中构建互助帮扶机制，具体做法如下。

(1) 自新生被录取后，组织老队员创建“新生C语言编程兴趣互助交流群”，通过视频、语音、文档等方式向新生介绍程序设计类竞赛的规则、特点和知识范围，引导这些“准大学生”延续高考备战的学习劲头，自主学习C语言编程。

(2) 新生入校后，通过分析他们在交流群中的学习内容、难易程度等，挖掘学习态度、自学能力、逻辑思维和个人品质相对优秀的学生重点培养，作为班级的“领头羊”。然后，按照优势互补和双向选择的原则组建班级学习互助小组，每个小组2名优秀学生，协助老师负责2～4名学生的学习指导、答疑和引领。老师不定期地鼓励优秀学生给其他学生出题训练、分享做题经验，使之既能帮助同学，又能训练自身的语言、文字表达能力，促进学生共同进步。

(3) 教学过程中，如发现学习困难的学生，要及时给予帮助和关爱，利用“亮点原则”，鼓励他们充分发挥自身优势，逐步树立自信心，提高自学能力。

(4) 引导优秀学生负责组织新生刷题月活动、程序设计月赛、新生赛和校赛，这类活动既能检验学生的学习效果，又能训练学生的组织、策划、管理、团队合作和沟通能力。通过各种竞赛活动，提高学生的学习兴趣，历练学生的综合能力。

3.4 适宜的师生交流途径和学生心理疏导机制的构建

构建多渠道、多形式的师生和生生交流途径以及学生心理疏导机制，及时解决困扰学生学习的各种难题，帮助他们逐步树立自信心，激活学生持续学习的“动力源”。

(1) 落实情感教学，多渠道与学生交流，了解学生的想法，以真挚情怀感染学生，以实际行动影响学生。多些理解和宽容，少些说教和指责。慢慢地，学生就会树立自信心，从而激励自己努力学习，朝着老师期望的方向发展。反之，说教和指责学生的教育方式，往往会适得其反。

(2) 以竞赛队员为主，搭建“至善”助学平台，利用团队力量引导学生互相帮助，及时发现和解决学生学习中遇到的困难与问题，促进学生内在品质与能力的提升。

(3) 使用“亮点原则”引导学生发现自身优点，激发学生自我完善的欲望。同时，引导学生辩证地看待自身存在的问题，认识到问题是促进成长的机会，进而找到问题的根源并解决问题，逐步完善自己，使个人身心得到发展。

4 结语

工程教育认证背景下，国内高校采取多种措施培养大学生的工程实践能力、终身学习意识和个人素养，但还需要打通“最后一公里”，帮助学生解决学习难题，使学生情感上愿意学、行动上会学和精神上乐学。只有多措并举才能收到实效。本文提出的基于学科竞赛的大学生学习能力和核心素养培育模式以学科竞赛为平台，在理论与实践教学活动中通过科学的程序和方法，激发学生的学习意愿，培养学生的自主学习能力，引领学生搭乘工程教育的列车。下一步要做的研究工作是发挥学科竞赛的优势，把学科竞赛与实际教学紧密结合起来，最大限度地发挥学科竞赛的教学辐射功能，让更多的学生受益。同时，开展多元化教学活动和多要素能力指标达成情况综合评价[6]，为工程教育质量的持续改进奠定基础。