王小章 趙立波 梁霖 (西安交通大學(xué)機械工程學(xué)院)
實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展,建設(shè)教育強國是實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程。新時期的內(nèi)涵式發(fā)展以提高教育質(zhì)量為核心,穩(wěn)定規(guī)模、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、強化特色、注重創(chuàng)新。[1-2]注重質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才是現(xiàn)階段高教改革的核心要求。參加各類學(xué)科競賽、科技競賽及創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新活動已成為提升大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段。[3-4]通過參賽交流,學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題,實現(xiàn)實踐技能和創(chuàng)新能力快速提升,培養(yǎng)探索式學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。因此,賽事活動在提高大學(xué)生創(chuàng)新能力和培養(yǎng)質(zhì)量方面都具有重要意義。
賽教結(jié)合模式推行“以賽促教、以賽促學(xué)”培養(yǎng)理念,通過參加競賽的方式培養(yǎng)高素質(zhì)人才 。[5-6]然而,在實施賽教結(jié)合模式時也存在課程教學(xué)體系改革、實踐創(chuàng)新平臺、評價機制等問題,仍需進一步研究。本文以我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新競賽的情況為例,分析賽教結(jié)合模式特點和實施問題,并對解決措施進行探討。
賽教結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,即依托學(xué)科和科技競賽,利用賽事過程來改進日常教學(xué)環(huán)節(jié),以提高學(xué)生對所學(xué)知識的掌握和運用,最終達到改善教學(xué)效果、提升實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目標(biāo)。賽教結(jié)合的培養(yǎng)模式需要將各類競賽項目與課堂教學(xué)、實踐活動、創(chuàng)新能力提升相結(jié)合,充分發(fā)揮“以賽促教、以賽促學(xué)”理念的作用,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
賽教結(jié)合的主要理念是“以賽促教、以賽促學(xué)”,即以賽事的形式改善教與學(xué)兩環(huán)節(jié)的作用關(guān)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和實踐技能,培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的綜合型科技人才。此時的教、學(xué)、賽三個環(huán)節(jié)已不再是簡單的順序關(guān)系,而呈現(xiàn)出網(wǎng)狀關(guān)系。如圖1 所示,教和學(xué)依然是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主要方式,賽事成為教和學(xué)的另一條關(guān)聯(lián)途徑。一方面分別從兩邊獲取原理知識和實踐知識的支持,另一方面參賽過程可以提高對原理知識的運用和實踐技能,激發(fā)學(xué)生對未知領(lǐng)域的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)造精神。這種相互關(guān)聯(lián)、促進的關(guān)系從根本上實現(xiàn)了“以賽促教、以賽促學(xué)”的目標(biāo)。
圖1 賽、教、學(xué)各環(huán)節(jié)關(guān)系
實施賽教結(jié)合模式需要首先改革課程體系和教學(xué)方式。課程體系的設(shè)置在滿足通識教育、人文素養(yǎng)、科技倫理的前提下,提升實踐課程比例,特別是增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和特色課程建設(shè),注重學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。必須加強教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、創(chuàng)新性、應(yīng)用性和前沿性,切實提高學(xué)生的邏輯思維、動手能力、互作能力。[7]因此,教學(xué)內(nèi)容需要加強基礎(chǔ)前沿貫通,把前沿科技、最新成果等融入教學(xué)內(nèi)容,知識傳授的同時給予學(xué)生必要的引導(dǎo)和啟發(fā)。引入項目教學(xué)、案例教學(xué)、課后講座、自由討論、技能培訓(xùn)等多樣化的方式,培養(yǎng)學(xué)生的主動參與的意識和信心;將工程理念、流程管理、團隊精神等融入日常教學(xué)中,幫助學(xué)生將理論知識與實踐需求相結(jié)合,以彌補傳統(tǒng)培養(yǎng)模式的不足。[8]
培養(yǎng)實踐能力需要加強實踐育人環(huán)境建設(shè)。建立一體化、多層次的實踐平臺和教學(xué)體系是實施賽教結(jié)合培養(yǎng)模式的必備條件。[9]實踐教學(xué)平臺建設(shè)應(yīng)根據(jù)學(xué)生不同階段的能力培養(yǎng)需求,形成遞進式、多層級的實踐平臺:理論性知識以驗證性實驗為主,應(yīng)用性知識以技能性實踐進行,創(chuàng)新性知識以探索性實戰(zhàn)獲取。為此,需要強化配置資源,構(gòu)建以基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合應(yīng)用、創(chuàng)新提高為特點的三級式的實踐教學(xué)體系,開展多級別的實踐教學(xué)。同時,輔以科普教育、創(chuàng)新理論、講座、學(xué)生論壇、學(xué)生科技成果展示等方式學(xué)習(xí)并實現(xiàn)創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造能力,達到提高實踐能力的目的。[10]多層次、多樣化的實踐平臺和教學(xué)體系不僅是對學(xué)生進行實踐技能訓(xùn)練的必備條件,同時也是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和自主探索的動力之源,更是培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在。
教師隊伍建設(shè)是賽教結(jié)合人才培養(yǎng)模式的重要支撐條件。國家、省部級賽事結(jié)果表明,指導(dǎo)教師的水平對學(xué)生參賽質(zhì)量有顯著影響。提高教師的指導(dǎo)水平,就需要組建一支實踐經(jīng)驗豐富、思維活躍的教師隊伍,能夠同時勝任賽事指導(dǎo)和新形式的課堂教學(xué)。指導(dǎo)教師需要對競賽涉及的學(xué)科知識、工程背景、技術(shù)特點等有深入的理解,能夠?qū)Ω傎愵}目進行準確的分析和指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生進行獨立思考,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探索能力。[11]另外,要加強對教師的工程應(yīng)用和賽事指導(dǎo)方面的培訓(xùn),引入工程技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)也是強化教師隊伍建設(shè)的有效途徑。通過對指導(dǎo)教師開展工程背景和賽事指導(dǎo)方面的培訓(xùn)學(xué)習(xí),實現(xiàn)教師的專業(yè)知識與工程應(yīng)用、科技前沿、賽事動態(tài)多方能力的貫通,提升對賽事項目的理解和把控能力,達到提升水平的目的。
考核評價體系是賽教結(jié)合人才培養(yǎng)模式的重要保障。賽教結(jié)合的模式是以學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提升為主線,以各類學(xué)科競賽和科技創(chuàng)新活動為載體,培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才。[12]在強化實踐能力培養(yǎng)的模式下,也需要將教學(xué)評價體系轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合性評價。對理論性課程的考核評價應(yīng)以考查學(xué)生對課程知識的掌握和運用能力為主,并能體現(xiàn)學(xué)生的自主探索思考能力。實踐類課程則實施以知識應(yīng)用和創(chuàng)新能力為指標(biāo)的綜合考核形式。評價體系的改變應(yīng)從頂層設(shè)計開始,以反映實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)成效為核心內(nèi)容,不同科目的考核指標(biāo)點和標(biāo)準均應(yīng)符合實際情況。
實踐賽教結(jié)合人才培養(yǎng)模式,必須對現(xiàn)有人才培養(yǎng)中的課程體系、實踐平臺、師資隊伍、評價體系等進行全方位的改進,以適應(yīng)新模式下培養(yǎng)和提升學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)需求,全面彰顯“以賽促教、以賽促學(xué)”的育人理念。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)主要依托微納制造、智能系統(tǒng)、精密測試、光學(xué)儀器等學(xué)科優(yōu)勢,改變原有課程體系“繁、雜、散”的特點,力推學(xué)科交叉、優(yōu)化核心知識網(wǎng)絡(luò),形成了以“傳感器-信息處理-測量儀器及應(yīng)用”為主線的系統(tǒng)化的專業(yè)課程群,建立“基礎(chǔ)理論-專業(yè)基礎(chǔ)-專業(yè)核心-專業(yè)應(yīng)用”的多級分設(shè)的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。課程建設(shè)上緊跟科技前沿,提升實踐環(huán)節(jié)占比。在增加實驗課時外,推行課程和講授內(nèi)容更新制度,鼓勵老師將新成果、新技術(shù)、新發(fā)明導(dǎo)入課堂教學(xué),以趣味性實踐環(huán)節(jié)代替單一的講授,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。除此之外,新開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程,開展創(chuàng)造性思維和技能訓(xùn)練。打通學(xué)科知識壁壘,開設(shè)多學(xué)科綜合實驗和創(chuàng)新項目,拓寬學(xué)生的知識視野。
建設(shè)多層次、一體化的實踐平臺是提升參賽水平的關(guān)鍵。通過充分挖掘校企合作、產(chǎn)教結(jié)合資源,建成形式多樣的企業(yè)工程實踐平臺、綜合創(chuàng)新實驗室和實踐基地。開展在崗實習(xí)、合作研究、畢業(yè)設(shè)計、技術(shù)攻關(guān)等活動,提高學(xué)生的工程意識和實踐能力。通過開展科教融合、產(chǎn)教結(jié)合,集結(jié)校內(nèi)外科研院所、領(lǐng)軍科技企業(yè)的實踐資源,建成集課程實驗平臺、工程實踐平臺以及綜合創(chuàng)新實戰(zhàn)平臺“三位一體”的協(xié)同實踐培養(yǎng)平臺,組建了校企聯(lián)合指導(dǎo)教師團隊,形成開放式、多層次、學(xué)科交叉的實踐教學(xué)體系。營造了創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)境,全面支撐學(xué)生創(chuàng)新思維和科研能力的培養(yǎng)。
教師隊伍建設(shè)方面,培養(yǎng)與引進并舉,組建一支包括含院士、長江學(xué)者、杰青、卓青教授等的核心科研創(chuàng)新團隊。在保證科研投入的同時,實施科研、教學(xué)一體融合的培養(yǎng)方案。高層次人才投入教學(xué)一線后,一方面實現(xiàn)了專業(yè)基礎(chǔ)知識與前沿科技的貫通,促進教學(xué)內(nèi)容與科研成果的持續(xù)融合,推動教學(xué)內(nèi)容和方式的持續(xù)更新;另一方面讓學(xué)生在掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時,及時了解學(xué)科前沿和先進的實驗技術(shù)和手段,激發(fā)科研興趣,增強實踐能力和創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。
評價體系的修訂需要根據(jù)不同的課程類型分別設(shè)計。理論課程評價在降低試卷成績權(quán)重的前提下,引入知識運用、創(chuàng)新思維、知識更新等項目,對學(xué)習(xí)效果做出綜合性的評價。實踐類課程要求學(xué)生將課程知識與實際問題結(jié)合,通過問題分析、專題研討、方案設(shè)計等方式展示學(xué)習(xí)情況。制定詳細的考核量規(guī)表,根據(jù)分析調(diào)研的有效性、方案設(shè)計的合理性、解決方案的創(chuàng)新性、過程管理、團隊協(xié)作能力等方面分類設(shè)置評分內(nèi)容和賦分標(biāo)準。
實施賽教結(jié)合培養(yǎng)模式的重要環(huán)節(jié)就是鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生積極參與各類科技賽事,以解決實際問題為抓手,開展項目和競賽驅(qū)動的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。首先,根據(jù)賽事指導(dǎo)信息對參賽項目的應(yīng)用、工程特點以及對學(xué)生創(chuàng)新思維、實踐能力的培養(yǎng)價值進行評估,擇優(yōu)選擇賽事和項目。在確定了項目和選手后,實行指導(dǎo)教師負責(zé)制。指導(dǎo)教師需對項目實施過程進行把控,引導(dǎo)學(xué)生針對項目實施中的實際問題展開調(diào)研、分析,尋求合適的解決方案。隨后經(jīng)過多次的討論和方案優(yōu)化,形成具有高度可行性的實施方案,并完成賽事項目準備。然后,在參賽過程中通過展示自身作品、觀摩、交流等方式,對比不同作品并進行優(yōu)劣評判。這一過程不僅是對已有知識儲備情況的檢驗,也可以加深對目標(biāo)問題的理解,激發(fā)創(chuàng)新思維和探索精神,尋求新知識、新思路、新方法。最后,賽后的總結(jié)也是賽教結(jié)合實踐中的重要環(huán)節(jié)。重視賽事總結(jié)不僅能促進項目方案和實施過程的進一步完善,同時也是對選手知識視野和綜合素質(zhì)的再次提升。賽后總結(jié)的反饋對賽教結(jié)合培養(yǎng)模式尤為重要,它不僅是當(dāng)前工作的總結(jié),更是后續(xù)教學(xué)工作的重要起點和依據(jù)。由此,整個賽事呈現(xiàn)出 “知識體系-實驗訓(xùn)練-創(chuàng)新競賽-綜合實踐”體系化的實踐能力培養(yǎng)和促進機制,有力地支持和保障了參賽項目順利實施,并最終體現(xiàn)為人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。
實施賽教結(jié)合模式以來,人才培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升。以測控專業(yè)學(xué)生參加“中國大學(xué)生機械工程創(chuàng)新創(chuàng)意大賽-微納傳感技術(shù)與智能應(yīng)用賽”賽事為例,近兩年分別提交參賽項目18 項和37 項,最終決賽獲獎比例約18%,遠高于其他專業(yè)學(xué)生。此外統(tǒng)計結(jié)果顯示,獲獎的優(yōu)秀項目均與指導(dǎo)教師的科研方向緊密相關(guān),并都以解決實際問題為目標(biāo)。這樣的項目設(shè)置方式,一方面便于指導(dǎo)教師對項目實施的整體性和目標(biāo)達成度進行掌控,指導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)問題;另一方面也便于開展教學(xué)設(shè)計,對學(xué)生的實踐能力進行訓(xùn)練和提升。
賽教結(jié)合的模式適合新時期重實踐技能的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求,能夠有效地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和動力,提高了專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。然而,在實施過程中,仍存在一些顯著的問題,值得深入研究。
項目參賽的目的應(yīng)設(shè)定為通過展示和交流,開闊學(xué)生的知識視野和提高實踐能力,進而促進學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的理解、掌握和綜合運用。因此,項目選題需要結(jié)合實際需求、自身興趣和科研動向,項目的選擇應(yīng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究工作具有積極意義。首先,賽事項目是對教、學(xué)環(huán)節(jié)的檢驗和拓展,但不應(yīng)作為教學(xué)的導(dǎo)向。項目內(nèi)容和目標(biāo)的設(shè)定必須能為教學(xué)提供理論知識綜合運用和檢驗的環(huán)境,并能激發(fā)學(xué)生進一步的自主探索,達到提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的目的。項目的設(shè)定同時要為教學(xué)活動服務(wù),但是不能干擾正常的教學(xué)秩序。其次,賽事項目應(yīng)具有科技探索、技能提升的屬性,避免過度商業(yè)化、娛樂化的項目——此類項目是對教學(xué)、實訓(xùn)以及比賽環(huán)節(jié)各項資源的嚴重浪費。最后,賽事項目還應(yīng)杜絕功利性參賽,為賽而賽。功利性的項目純粹為達到某種特定目的而設(shè)置,從根本上違背了賽教結(jié)合提升創(chuàng)造能力的初衷。因此,賽事項目的選定應(yīng)當(dāng)在校內(nèi)賽事推廣和選拔環(huán)節(jié)做出準確的研判和選擇。
信息技術(shù)的發(fā)展讓知識的獲取變得方便而且高效,學(xué)習(xí)的方式也呈現(xiàn)多樣化。線上課程、公開課、虛擬實驗室等資源不僅豐富了學(xué)習(xí)方式,也讓自主學(xué)習(xí)成為知識獲取的重要方式。然而,自主學(xué)習(xí)時需要注意避免知識的碎片化問題。如設(shè)計平面機構(gòu)時,學(xué)生大多關(guān)注運動桿件的軌跡和傳動問題,忽視桿件間傳力情況,這樣就可能導(dǎo)致機構(gòu)運動的不可靠。因此,對知識點作系統(tǒng)化的理解和綜合運用是自主學(xué)習(xí)中的一個重要問題。自主學(xué)習(xí)也不否定團隊合作,這對新時期的大學(xué)生尤為重要。不斷強化溝通、分工、協(xié)作、服務(wù)等團隊精神,以團隊合作的方式完成各項任務(wù)。在賽事過程中,以團體方式學(xué)習(xí)、思考、解決分歧,提高團隊意識和合作能力也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個重要方面。
賽事參與需要實踐條件的支撐。對學(xué)生進行基本的技能訓(xùn)練是推進賽事項目的基本條件。技能訓(xùn)練包括基本技能和創(chuàng)造性技能兩類?;炯寄苁腔A(chǔ)性實踐能力,如信息調(diào)研、設(shè)備操作、圖紙設(shè)計、工程管理等,主要目的是工程意識和思維能力培養(yǎng)。創(chuàng)造性技能是對賽事項目的專業(yè)性訓(xùn)練,涉及方案設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、仿真分析、過程管理等,是對個人能力和團隊精神的共同培養(yǎng)?;诙鄬拥膶嵺`平臺和教學(xué)體系,利用技能訓(xùn)練環(huán)節(jié)養(yǎng)成學(xué)生“自主式、合作式、研究式”的學(xué)習(xí)方式,進而推行課程實驗、工程實踐和綜合創(chuàng)新實戰(zhàn)的訓(xùn)練體系。通過學(xué)生的自主實踐與探索,激發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。與此同時,通過訓(xùn)練合作增強團隊意識,逐步提高學(xué)生的綜合實踐能力。
賽教結(jié)合的順利施行還需要有適當(dāng)?shù)莫剟顧C制,以提高師生參賽和完賽的積極性。常規(guī)教學(xué)過程很少涉及實踐環(huán)節(jié),導(dǎo)致部分教師和學(xué)生實踐技能缺乏,因而對賽事的積極性不高、自信心不強。教師們積極性不高的主要原因是政策激勵力度不足。解決問題需要從績效、考核、職稱等多方面制定適當(dāng)?shù)莫剟钷k法,鼓勵更多有專長的教師指導(dǎo)學(xué)生參賽。獎勵政策同樣也可用于調(diào)動學(xué)生的參賽積極性和熱情,獲得更多方面的認可和鼓勵也符合青年人的心理訴求。另一方面,除了通過鼓勵培育學(xué)生的參賽熱情與自信心外,還需對培養(yǎng)方案與教學(xué)體系進行改進,引入專題、案例等形式多樣的研討活動,增加實踐環(huán)節(jié)和訓(xùn)練時間,注重樹立參賽、完賽的自信心和積極性。
注重質(zhì)量,增強創(chuàng)新能力,培養(yǎng)高素質(zhì)人才是新時期我國高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的重要要求。加強教研訓(xùn)練、參與科技競賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動是提升大學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思維能力的有效手段。通過參與競賽激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,以主動式思考代替跟隨式旁觀,提高學(xué)習(xí)和教學(xué)效果,踐行“以賽促教、以賽促學(xué)”的培養(yǎng)理念,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。正確解決教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)的關(guān)系,依托賽事過程重構(gòu)教學(xué)環(huán)節(jié)中的各要素和配置等;充分調(diào)動校內(nèi)外資源,建立多級協(xié)同實踐平臺是必備條件;組建實踐經(jīng)驗豐富、思維活躍的高水平教師隊伍和合理的考核評價體系是實施賽教結(jié)合模式的重要支撐條件。綜合性的評價體系應(yīng)引入實踐技能、創(chuàng)新意識等評價項目進行綜合考核。實施賽教結(jié)合的培養(yǎng)需要解決好教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)的配合、教學(xué)與賽事項目關(guān)系等問題。正確處理“賽、教、學(xué)”三個環(huán)節(jié)的關(guān)系需要依托賽事過程,重構(gòu)教、學(xué)環(huán)節(jié)各要素的配置方式,使得參賽過程能夠服務(wù)教學(xué)的過程。推行課程實驗、工程實踐和創(chuàng)新實戰(zhàn)的技能訓(xùn)練體系,通過自主實踐與探索,激發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。設(shè)立獎勵機制提高師生參賽和完賽的積極性。競賽驅(qū)動創(chuàng)新,賽教結(jié)合的人才培養(yǎng)模式依托各類科技和學(xué)科競賽,以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標(biāo),秉持“以賽促教、以賽促學(xué)”的培養(yǎng)理念,為新時期高等教育的改革和發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量提供了實踐參考。