理工類專業“賽學”教學模式的探索與實踐

羅榮輝　任曉燕　田勇志　王曉川　馬冰　閆磊磊　單崇新

摘? 要：“賽學”教學模式旨在入學早期，依托專業課程教學和過程化考核要求，開展課程作業答辯賽，營造濃厚的專業學習氛圍，促進師生、學生之間交流，激發學習動力和專業志趣，盡快讓學生從中學時期的“目標”學習（被動學習）過渡到“興趣”學習（主動學習），防止學習熱情斷崖式下跌。在此基礎上鼓勵學生參加國內外大學生學科競賽，培育創新能力，突出大學生中心地位，彰顯授人以“魚”，不如授人以“漁”，更不如啟人以“欲”的理念，以賽導學、以賽促教、以賽督創、以賽正風。文章主要探討教改團隊在理工類專業采用“賽學”教學模式的主要內容、主要措施和特點以及實施幾年來學生培養方面取得的成效和成果。

關鍵詞：賽學;教學模式;作業答辯;過程考核;培養質量

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）05-0117-04

Abstract： By carrying out homework defense competition on course assignments based on the requirements of professional course teaching and process assessment in the early stage of college enrollment， "Learning in Competition" teaching mode aims to create a flourishing professional learning atmosphere， promote the communication between teachers and students， stimulate students' learning motivation and professional interest， and enable them to transition from "target" learning （passive learning） to "interest" learning （active learning） as well， thus naturally prevent the students' learning enthusiasm dramatically down as they progress from middle school to university. In doing so， we encourage students to participate in domestic and international discipline competitions， cultivate their innovative ability， highlight their central position in this teaching mode， and emphasize the idea that teaching one to fish is better than giving him fish， ultimately stimulate "their interest in fishing". The "Learning in Competition" teaching mode not only plays an effective role in learning and teaching process， but also in stimulating the student's innovation and activity. The paper discusses the main contents， the methods and features， and the remarkable achievements of the teaching mode adopt on science and engineering majors by our teaching reform team over the past several years.

Keywords： Learning in Competition; teaching mode; Homework defense; process assessment; cultivation quality

習近平總書記在全國教育大會上指出，堅持深化教育改革創新[1]，新時代全國高等學校本科教育工作會議強調堅持以本為本，推進四個回歸，其中之一就是回歸常識。即突出學生中心地位，圍繞刻苦讀書來辦教育，引導學生求真學問、練真本領，合理“增負”，提升大學生的學業挑戰度，激發學生的學習動力和專業志趣[2]。目前，大學早期尤其是一、二年級，社會、家長、學校的促學壓力大大弱化，在此關鍵窗口期，如果沒有有效的機制和措施對剛入大學校門的年輕學生進行干預和引導，及時激發專業學習興趣，他們大多數容易迷失方向，導致學習熱情斷崖式下跌，部分學生晚上打游戲、白天逃課睡覺等，學習成績下降，造成掛科，甚至不能正常畢業，影響自己的前途，還會影響周圍的同學，惡化學校學習氛圍。

為了解決高校多年來普遍存在的這些痼疾，鄭州大學物理學院（微電子學院）教改團隊，積極踐行四個回歸，潛心“賽學” 教學模式的探索與實踐，根據大學生認知規律和接受特點，從初入大學的第一學期起，即依托學院Matlab與數學建模等課程教學和過程化考核要求，開展二至三次課程作業答辯賽，營造濃厚的專業學習氛圍，促進師生之間、學生之間交流互動，宿舍之間相互比拼，盡快讓學生從原來中學時期的“目標”學習（被動學習）過渡到“興趣”學習（主動學習），弘揚和延續高中時期的刻苦學習精神，養成自主學習習慣，力圖改變中國教育“玩命的中學、快樂的大學”現象，激發學習動力和專業志趣，彰顯授人以“魚”，不如授人以“漁”，更不如啟人以“欲”的理念;在此基礎上積極鼓勵學生參加與專業相關的國內外大學生學科競賽，培育創新意識，以賽導學、以賽促教、以賽督創、以賽正風[3]，督促強化學習效果，真正地嚴起來、難起來、實起來和忙起來。增強學生經過刻苦學習收獲創新能力和專業水平提高的成就感，扎實提高理工類專業本科人才培養質量。

一、“賽學”教學模式的主要內容

“賽學”教學模式的主要內容可以歸納為“一”“二”“三”“四”。

“一”就是一個核心抓手“賽”，包括基于課程學習的二至三次作業答辯賽（旨在夯實基礎）和參加相關國內外大學生學科競賽（旨在提升能力）。

“二”就是著力培養理工類專業學生兩個基本素質（軟、硬）：針對大一年級以Matlab與數學建模課程學習為抓手，舉辦Matlab與數學建模作業答辯賽，強調數學建模對學生早期科研思維啟蒙、創新素質培養的重要性，尤其是訓練規范的科技論文寫作、模型構建、算法與計算機軟件設計等能力（軟），鼓勵學生在大一時參加全國大學生數學建模競賽;針對大二年級結合實踐性較強的單片機原理等課程，舉辦單片機與電子設計作業答辯賽等，培養學生硬件應用和系統設計工程實踐創新能力（硬），一方面培養選拔優秀選手參加全國大學生大學物理實驗比賽、全國大學生電子設計競賽等;另一方面為學生申報鄭州大學大學生創新訓練計劃項目創造條件，引導鼓勵參加相關學科競賽。

“三”就是形成三個層次的育人理念：授人以“魚”，不如授人以“漁”，更不如啟人以“欲”。

“四”就是達成四個目標“以賽導學、以賽促教、以賽督創、以賽正風”[4]。

二、“賽學”教學模式的主要措施和特色

（一）突出學生中心地位，打造良好學風

突出學生中心地位。“賽學”教學模式突出學生中心地位，參與主體是學生自己，包括作業答辯賽組織工作、專業課程輔導、作業命題、評判團隊除了有老師參與外，更多的是從高年級或研究生專業成績優秀同學中選拔承擔，這樣增加了高、低年級同學之間，同級同學之間的交流機會。一來可以進一步提高促進優秀學生的自身專業水平;二來可以增加他們的榮譽感;三來低年級學生所疑惑的問題往往正是他們當時遇到的問題，因此輔導解答更有針對性;四是縱向打通加強了同專業上下級學生之間的良性互動交流，形成學生間的“傳、幫、帶”的學習傳統;五是有效緩解老師的教學輔導工作壓力，賽事整個過程只需一、兩位老師指導把關即可，操作性強。

打造良好學風。作業答辯賽既有個人賽獎項，也設置以男女宿舍為基本學習單元的團體獎項，有效地營造出學生個人之間、宿舍之間“比學趕幫超”的專業學習氛圍，打造風清氣正的宿舍文化環境和學習小氣候，增強集體團隊意識。既是精英賽，更是吸引更多同學參與的大眾賽。

（二）建設高階性、創新性和挑戰度“金課”，實行個性化培養

“賽學”模式努力提升理工類專業大學生的學業挑戰度，依托Matlab與數學建模等課程具有高階性、創新性和挑戰度的“金課”特征[5]，強調知識、能力和素質的有機融合，注重培養學生解決復雜問題的綜合建模能力和高級數學思維，引導學生求真學問、練真本領。作業賽題包括基本題、高階題和挑戰題三種類型，內容與時俱進，如2019年秋季學期的作業賽題涉及人工智能、豬肉價格波動因素分析等社會熱點題目，充分體現了前沿性和時代性。而挑戰題突出創新性，一般比賽前才發布，有一定難度，需要跳一跳才能夠得著，對少數學有余力的拔尖學生合理“增負”，滿足個性化需求，為其提供較高的學習目標，培養他們攻堅克難的能力。同時為了兼顧不同能力的同學，作業答辯賽借鑒足球聯賽機制，設置了超級組、甲級組和乙級組，其他同學以挑戰題為參考標桿，量力而行，除了基本題外做多少并沒有統一要求，自主自愿，貴在參與。

（三）開展過程化答辯式成績評價，知名教授參與督導考核

（1）“賽學”教學模式的賽期實質就是一門課程的學習過程，貫穿整個學期始終，原則上舉辦二至三次作業答辯賽（每個月一次），每次比賽本質就是這個月的課程作業答辯賽，把原來由老師批改作業變成由一個評委團隊，面對面報告答辯式批改講評。賽事累計成績大比例計入課程總成績，把期未考試壓力分解到平時的課程學習過程中。“考得好”和“做得好”同時并重，弱化對期末考試成績過于功利化的追求，將著眼點定位到真正有益于自身長遠發展的創新能力和素質的提升上來。

（2）邀請資深專家教授參與課程教學督導和成績評價，提高課程教學質量。

（四）第一時間激發學生學習動力和專業志趣

基于興趣培養的“賽學”模式的工作宜早不宜晚，主要在大學第一學期展開，第一時間盡快做到同高中學習狀態的無縫對接。大學生剛入學的第一學期學習熱情高漲，進行目標學習（被動學習）轉化到興趣學習（主動學習）的工作正當其時。這種內生性的興趣驅動力要遠比外部強加的力量大得多，也有效得多。

（五）強化現代信息技術與育人模式深度融合，全程智能高效

整個學期舉辦二至三次作業答辯賽，大大增加了教學和賽事組織工作量，為了確保實施常態化，本團隊自主設計開發了信息化系統，使賽事全流程數字化、智能化、無紙化，實現了現代信息技術與“賽學”模式深度融合。

（1）自主設計開發競賽智能管理系統（CIMS）具備以下功能：

賽前。系統支持作業答辯賽參賽選手網上報名、作業提交，完成信息填報后系統可生成初步參考分數。

賽中。具有虛擬主席人、電腦隨機抽簽排序功能，評委用手機、平板電腦或筆記本電腦即可實時評分，賽事結果及時顯示并自動語音播報，比賽成績自動排序并可導出。

賽后。具備選手作業查重、成績智能修正核準等功能。 競賽智能管理系統（CIMS）大大提高了辦賽效率和公正性，最大程度減少了作業答辯賽工作量。

（2）自主設計開發了活動官方網站https：//zzu-saixue.com，可發布通知公告、新聞和榮譽榜等;設立賽事QQ群等社交平臺進行輔導交流，形式靈活方便。

三、“賽學”教學模式取得的成效

學院開展“賽學”教學模式幾年來，拔尖優秀學生脫穎而出、受益學生整體培養質量顯著提升、社會認可度高，推廣應用效果顯著，獨具特色。先期實施的鄭州大學電子科學與技術專業成功入選首批河南省一流本科專業建設序列，該模式受到教育部《2018年度全國創新創業50強高校》評審專家組的充分肯定并寫入典型經驗，相關內容及取得的成果被新華網、人民網、東方衛視、《中國科學報》等媒體報道。

（一）一些“賽學”教學模式受益本科拔尖學生脫穎而出，成功發表一作高水平學術論文

受益于Matlab與數學建模課程的學習，并參加美國大學生數學建模競賽等建模類大賽，一些拔尖本科學生早早就培育了科研思維和自主學習習慣，打下了規范的中英文科技論文寫作基礎，一旦有自己感興趣的課題方向，進入實驗室后很快就能跟上導師的節奏進入良好狀態，潛能爆發力非常突出，如：

（1）學院2015級、2017級兩位本科生以共同第一作

者在SCI一區期刊發表論文。

（2）學院2015級本科生的一作論文在SCI一區期刊發表。

（3）學院2015級本科生的一作論文受邀信號與信息處理領域的權威國際峰會2019APSIPA宣讀。

（4）學院2016級本科生的一作論文在SCI三區期刊發表。

（二）一批“賽學”教學模式受益優秀學生獲得大學生學科競賽大獎

受益于早期具備了論文寫作、模型構建、算法與計算機軟件設計等能力（軟）以及單片機等硬件應用和電子設計工程實踐創新能力（硬），截至目前，學院一批優秀學生在全國大學生數學建模競賽、全國大學生電子設計競賽和美國大學生數學建模競賽等國內外大學生學科競賽上取得豐碩成績，共獲國家級大賽特等獎、一等獎十三項，獲二等獎以上獎勵九十余人次。其中在2018年美國大學生數學建模競賽上，2015級本科生獲得了比例僅為0.16%的特等獎（O獎）;2015級本科生斬獲有三千多支隊伍參加的2018年第八屆MathorCup高校數學建模挑戰賽特等獎;2017級本科生斬獲有四千多支隊伍參加的2019年第九屆亞太地區大學生數學建模競賽“亞太杯”創新獎（最高獎），取得河南高校參加這三項賽事有史以來的最好成績。

（三）“賽學”教學模式受益學生整體培養質量顯著

提升

受益于“賽學”教學模式營造了濃厚的“比學趕幫超”專業學習氛圍，不僅培養了一批拔尖和優秀學生，整體學生培養質量也顯著提升。本團隊先期在學院電子科學與技術專業開展“賽學”教學模式探索實踐，經過對2017-2018學年（1）學期2017級學院物理學類、測控技術與儀器和電子科學與技術三個專業共有的七門課程成績統計分析，電子科學與技術專業學生的不及格率、總分均值、每門均分、微積分+線性代數均分、優良率等指標都是三個專業中最好的，數據表明“賽學”模式實施后電子科學與技術專業學生整體培養質量相較其他兩個專業明顯提高。

（四）“賽學”教學模式受益畢業生學業成績優秀

2015級電子科學與技術專業首屆實施“賽學”教學模式，受益于此的畢業生學業成績明顯出色。近60%的學生讀研深造，獲得免推保研資格的同學全部參加了“賽學”活動，錄取為研究生的51名學生中，90%參加了“賽學”活動，錄取到985高校和中國科學院的學生達29人。

（五）“賽學”教學模式社會認可度高，推廣應用效果顯著

（1）模式內容和取得的成果分別受邀在中國物理學會2019年秋季學術會議、2018第六屆全國高等學校電子信息類專業人才培養高峰論壇上作主題報告，反響熱烈。

（2）2016年度教育部電子信息類專業教指委“重大、熱點、難點問題”研究課題《我國高等學校電子信息類專業“賽學”教學模式的實踐與探索》，本團隊同河南工業大學、鄭州輕工業學院兩所兄弟高校開展了合作研究，進行了應用推廣并順利結題，取得了良好效果。

（3）2019年秋季學期開始，本團隊采用“賽學”教學模式，面向鄭州大學所有專業學生開設了學習潛能類通識課程MATLAB與智能算法班（任選），該班共接收九十名學生，分布在全校十五個學院，涉及理、工、文、生命科學學科共三十余個專業，選修學生參與熱情高漲，效果良好。目前，正積極推進同北京大學物理學院的合作推廣工作。

（4）《中國科學報》以《鄭大物工院：“賽學”教學模式開花結果》、科學網以《鄭大物工院“以賽促學”打造高校育人新模式》對“賽學”教學模式進行了深度報道，相關成果亦被新華網、人民網、東方衛視等媒體宣傳，產生了積極影響。

四、結束語

“賽學”教學模式突出理工類專業學生中心地位，堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，圍繞大學生教育教學的思想創新、理念創新、方法技術創新和模式創新進行了探索與實踐。模式可復制，操作性強，符合全國教育大會和新時代全國高等學校本科教育工作會議精神，有助于落實教育部關于一流本科專業和一流本科課程建設的實施意見[6]，真正嚴起來、難起來、實起來和忙起來。對于培育優良學風，打造“金課”，激發大學生的學習動力和專業志趣，提高理工類專業本科教育人才培養質量有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]習近平：堅持中國特色社會主義教育發展道路 培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人[EB/OL].http：//www.xinhuanet.com/politics/leaders/2018-09/10/c_1123408400.htm.

[2]陳寶生.在新時代全國高等學校本科教育工作會議上的講話[J].中國高等教育，2018（Z3）：4-10.

[3]于莉，李瓊.以賽促學、以賽促賽、以賽促教——參加大學生先進成圖技術與創新大賽對促進教學效果的反思[J].課程教育研究，2019

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[4]劉丹丹，孟秀香，蘇紅，等.臨床技能競賽促進醫學人才培養質量的提高——以賽促改、以賽促訓、以賽促教、以賽促學[J].中國高等醫學教育，2013（6）：20-21.

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[6]鐘秉林，王新鳳.我國“雙一流”建設成效評價的若干思考[J].高校教育管理，2020，14（4）：1-6.

基金項目：2016年度教育部高等學校電子信息類專業教指委“重大、熱點、難點問題”研究課題“我國高等學校電子信息類專業‘賽學’教學模式的實踐與探索”（2016-Y12）;2019年度河南省高等教育教學改革研究與實踐重點項目“理工類專業‘賽學’教學模式改革研究與實踐”（2019SJGLX032）

作者簡介：羅榮輝（1965-），男，漢族，河南信陽人，碩士，副教授，碩士研究生導師，電子科學與測控系副主任，研究方向為光電及信息技術、高等教育教學。

*通信作者：單崇新（1977-），男，漢族，河南新鄉人，博士，教授，博士研究生導師，院長，研究方向為金剛石光電材料與器件、高等教育教學。