新工科背景下的“賽教融合”助力大學(xué)生專業(yè)和能力素養(yǎng)協(xié)同提升

俞晟 李俊 朱曉斌 陳一虎 李承毅

[摘? ? ? ? ? ?要]? 從蘇州市職業(yè)大學(xué)“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽出發(fā)，使學(xué)生更高效和精準(zhǔn)地建立起專業(yè)知識的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)體系，且通過學(xué)生的自身實(shí)踐過程鞏固了所學(xué)知識內(nèi)容（綜合遺忘率分別由62%、62%和59%下降至30%、30%和26%）。成員對電子、大數(shù)據(jù)、數(shù)控等交叉知識內(nèi)容也從原先機(jī)械累計(jì)轉(zhuǎn)變成知識整合。此外，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽，成員間的團(tuán)結(jié)協(xié)助和自學(xué)互學(xué)能力得以提升，團(tuán)隊(duì)的自信心和自尊心也得到增強(qiáng)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 新工科背景;“賽教融合”;“互聯(lián)網(wǎng)+”;素養(yǎng)提升

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2022）09-0064-03

當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級融合創(chuàng)新的一個重要平臺[1]，通過“以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促創(chuàng)”等多元化手段，使掌握實(shí)際才學(xué)的象牙塔尖子轉(zhuǎn)化為腳踏實(shí)地的“實(shí)干家”[2，3]，在“創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)”的模式效應(yīng)下形成高校畢業(yè)生更高質(zhì)量的創(chuàng)業(yè)和就業(yè)新局面[4，5]。

我校歷來重視“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，本團(tuán)隊(duì)有幸參加并入圍了2021年校“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。通過比賽，本團(tuán)隊(duì)在學(xué)科知識、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等專業(yè)知識和能力方面得到全面鑄塑。

一、學(xué)科知識提升

（一）重構(gòu)專業(yè)知識體系

大學(xué)是培養(yǎng)高級專門人才和職業(yè)人員的主要活動場所，承載著文化傳承和文化創(chuàng)新的本質(zhì)功能。大學(xué)生既需要有豐富的科學(xué)文化知識，又需要具備勇于創(chuàng)新的開拓精神[2，5]，而大學(xué)也需要提供相應(yīng)的課程體系和知識構(gòu)成，以滿足大學(xué)生活躍的思想和富含創(chuàng)造力的頭腦[6]。但現(xiàn)有課程體系和知識構(gòu)成之間相對陳舊和獨(dú)立，鮮有專業(yè)內(nèi)知識學(xué)習(xí)層次遞進(jìn)和學(xué)科內(nèi)容關(guān)聯(lián)拓展，更需改變以往公選課/基礎(chǔ)知識—專業(yè)基礎(chǔ)知識/專業(yè)限選課—專業(yè)選修課—專業(yè)拓展/實(shí)踐課程學(xué)習(xí)過程，需積極引導(dǎo)當(dāng)代大學(xué)生在“思政”和“專業(yè)”雙通路下實(shí)現(xiàn)“有所學(xué)”和“按需學(xué)”及“為誰育”和“如何育”的目標(biāo)，不僅有利于通過項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動而完成相關(guān)專業(yè)/基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，使相關(guān)專業(yè)理論和實(shí)操知識內(nèi)部形成自洽，還通過導(dǎo)師對知識內(nèi)部邏輯分析，使學(xué)生感覺到所學(xué)為所用和學(xué)有所用，進(jìn)而達(dá)成“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的學(xué)習(xí)態(tài)度轉(zhuǎn)變，完成既“教書”又“育人”的任務(wù)[1，3，7]。

本團(tuán)隊(duì)參賽“互聯(lián)網(wǎng)+”項(xiàng)目主要為環(huán)境監(jiān)測方向，因此需詳細(xì)分解和討論監(jiān)測分析專業(yè)基礎(chǔ)到專業(yè)課程專業(yè)知識和內(nèi)容，但傳統(tǒng)幾近線性結(jié)構(gòu)原學(xué)科知識（知識接收為開環(huán)結(jié)構(gòu)）完成“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽目標(biāo)需要由教師授課并經(jīng)過普通化學(xué)（專業(yè)基礎(chǔ)課）—分析化學(xué)（專業(yè)限選課）—環(huán)境監(jiān)測（專業(yè)選修課）方式的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)，其中與大賽項(xiàng)目直接相關(guān)的關(guān)鍵內(nèi)容沉沒于原體系知識內(nèi)容中，而需要相關(guān)知識重現(xiàn)時，團(tuán)隊(duì)成員需要在頭腦中分區(qū)和檢索，特別當(dāng)后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容更為龐雜多樣時，便容易形成知識的“后攝抑制”[8，9]，極大阻礙了團(tuán)隊(duì)對比賽項(xiàng)目的理解，從而造成“愛上”項(xiàng)目不容易的現(xiàn)象。此外，從2018—2020屆本專業(yè)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容和理解程度分析，因不明白為何學(xué)，不能全部理解所學(xué)內(nèi)容及所用具體場景，故約六成的學(xué)生在一年以后對所學(xué)的化學(xué)和環(huán)境的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能記不清、記不得，甚至直接遺忘（三科綜合遺忘率分別高達(dá)62%、62%和59%，如表1），因而造成“眼睛告訴大腦——我學(xué)會了”但是“大腦告訴雙手——我還不會”的怪圈，便不難在學(xué)生口中有“無機(jī)有機(jī)，寥寥生機(jī)”“化分儀分，處處失分”的順口溜。

從“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽項(xiàng)目出發(fā)對學(xué)科及相關(guān)知識點(diǎn)梳理而形成的不完全網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（見文末圖1），可以看出項(xiàng)目所需知識內(nèi)部相互連通，各學(xué)科和知識點(diǎn)之間形成多對多閉環(huán)結(jié)構(gòu)[9，10]。團(tuán)隊(duì)成員通過研究項(xiàng)目內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)完成項(xiàng)目所需知識單元，進(jìn)而可以通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)課程資源（如MOOC、超星學(xué)習(xí)通等）自學(xué)實(shí)際所需知識點(diǎn)（碎片化知識要點(diǎn)），通過一個或多個相關(guān)所需知識點(diǎn)串聯(lián)等方式完成項(xiàng)目某一方向任務(wù)，如此循環(huán)累加實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)相互間的融合。同時通過導(dǎo)師適當(dāng)引導(dǎo)，使成員自我發(fā)現(xiàn)學(xué)科間知識內(nèi)部可以自證和自洽（如依據(jù)環(huán)境水體中記錄酸堿鹽、氧化還原過程信號完成環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測與分析預(yù)警工作），使其自發(fā)完成“學(xué)什么”及“如何學(xué)”的過程，并通過自身動手實(shí)踐達(dá)成項(xiàng)目任務(wù)所需標(biāo)準(zhǔn)和要求，極大增強(qiáng)自信心和成就感，進(jìn)而正向反饋成“我要學(xué)”[2，6，11]，從而實(shí)現(xiàn)分析檢測知識體系重構(gòu)（打通知識內(nèi)部本質(zhì)聯(lián)系，使所學(xué)專業(yè)知識融會貫通）和構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測與分析知識體系（通過單元化和碎片式學(xué)習(xí)掌握水環(huán)境監(jiān)測所需基本知識，并樹立綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的意識）。同時，成員通過學(xué)科關(guān)聯(lián)性相互推導(dǎo)來保證知識要點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果，確保知識精確定位檢索和重現(xiàn)，其綜合遺忘率分別下降至30%、30%和26%。

（二）拓展交叉知識內(nèi)容

當(dāng)代大學(xué)生深入學(xué)習(xí)自己本專業(yè)的同時，更需要有各類學(xué)科廣闊的知識背景，成為擁有多項(xiàng)技能和學(xué)識的交叉型符合人才[6，12]。就本“互聯(lián)網(wǎng)+”項(xiàng)目而言，不僅需要電子、儀器、機(jī)械、自動化、大數(shù)據(jù)及分析檢測和環(huán)境相關(guān)知識，同時還結(jié)合設(shè)計(jì)和制造的相關(guān)知識，以完成從圖紙到實(shí)物的過程。將本專業(yè)知識進(jìn)行二次深度理解和消化的同時學(xué)習(xí)專業(yè)外知識，拓寬了團(tuán)隊(duì)成員知識的寬度和廣度[13]，再利用成員間差異化的專業(yè)知識分工合作實(shí)現(xiàn)自主完成巡檢機(jī)器人設(shè)計(jì)開發(fā)，同時完成：現(xiàn)有傳感器設(shè)備監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo);云平臺與監(jiān)測傳感器互聯(lián)通訊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化和操控便捷化;設(shè)置巡檢機(jī)器人視覺組件，利用已有圖庫（如百度圖庫等）完成對已有水面區(qū)域生態(tài)觀測和識別，綜合判定水域健康狀態(tài)?？梢?，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽項(xiàng)目化，將本學(xué)科（分析、環(huán)境等）及相關(guān)學(xué)科（機(jī)械、自動化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等）知識從簡單的機(jī)械累加轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)聯(lián)性內(nèi)嵌融合。

二、能力素養(yǎng)提升

（一）協(xié)同互助的能力

隨著社會的不斷發(fā)展，處理問題的時候需要團(tuán)隊(duì)成員間群策群力，需要成員間搭建協(xié)同互助的通道[13，14]。此次“互聯(lián)網(wǎng)+”項(xiàng)目涉及大數(shù)據(jù)、環(huán)境、電子信息、儀器儀表、機(jī)械和自動化類專門人才，團(tuán)隊(duì)成員實(shí)時明確各自進(jìn)度，有序穩(wěn)步推進(jìn)各項(xiàng)目標(biāo)和任務(wù)。技術(shù)產(chǎn)品由大學(xué)生團(tuán)隊(duì)自行按照目標(biāo)進(jìn)行圖紙標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和制作，并通過團(tuán)隊(duì)成員動手加工、編程、安裝和調(diào)試維護(hù)將目標(biāo)產(chǎn)品制作安裝成型。同時通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等將采集數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測云平臺，結(jié)合分析檢測專業(yè)知識，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化和可控化操作。

（二）自學(xué)互學(xué)的能力

學(xué)生自學(xué)和生生互學(xué)，意味著學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角，從被動的聽、寫、記到主動思考和總結(jié)知識[11，15， 16]。針對項(xiàng)目進(jìn)行任務(wù)劃分，團(tuán)隊(duì)成員首要目標(biāo)是完成本專業(yè)知識自學(xué)，從原理和實(shí)操角度解決“水質(zhì)巡檢智能機(jī)器人監(jiān)測技術(shù)與產(chǎn)品”的技術(shù)攻關(guān)，即解決從思想到圖紙到實(shí)物的過程和從原材料到最終成品的組裝和優(yōu)化。同時，成員間就不同專業(yè)知識進(jìn)行融合，在比賽項(xiàng)目的技術(shù)和產(chǎn)品方面不斷進(jìn)行及時探討和定期組會，對已有思路和研制方向進(jìn)行深化，對于整個過程中的不可預(yù)知或不可控因素和問題進(jìn)行分析和解決，以提升項(xiàng)目的技術(shù)和產(chǎn)品。通過“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽項(xiàng)目，達(dá)成了“人人有事做、人人應(yīng)對事”的自學(xué)和互學(xué)成效，并拓展學(xué)生多方位交叉知識。

三、展望與升華

通過“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽，團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)知識檢索準(zhǔn)確性得到有效提高，同時對于一些原先難以理解和記憶的知識，通過自己親身實(shí)踐得到了較為全面的鞏固。同時，對于交叉知識，從原先機(jī)械累計(jì)轉(zhuǎn)變成為知識整合。此外，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽，成員間的團(tuán)結(jié)協(xié)助和自學(xué)互學(xué)能力得以提升，團(tuán)隊(duì)的自信心和自尊心得到增強(qiáng)。

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①基金項(xiàng)目：江蘇省“青藍(lán)工程”項(xiàng)目;蘇州市職業(yè)大學(xué)地表水污染分析與修復(fù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目。

作者簡介：俞晟（1981—），男，博士，副教授，學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，主要指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。