新工科背景下的“賽教融合”助力大學生專業和能力素養協同提升

俞晟 李俊 朱曉斌 陳一虎 李承毅

[摘? ? ? ? ? ?要]? 從蘇州市職業大學“互聯網+”大賽出發，使學生更高效和精準地建立起專業知識的拓撲網絡體系，且通過學生的自身實踐過程鞏固了所學知識內容（綜合遺忘率分別由62%、62%和59%下降至30%、30%和26%）。成員對電子、大數據、數控等交叉知識內容也從原先機械累計轉變成知識整合。此外，通過“互聯網+”大賽，成員間的團結協助和自學互學能力得以提升，團隊的自信心和自尊心也得到增強。

[關? ? 鍵? ?詞]? 新工科背景;“賽教融合”;“互聯網+”;素養提升

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

當前“互聯網+”已經成為產業轉型升級融合創新的一個重要平臺[1]，通過“以賽促學、以賽促教、以賽促創”等多元化手段，使掌握實際才學的象牙塔尖子轉化為腳踏實地的“實干家”[2，3]，在“創新引領創業、創業帶動就業”的模式效應下形成高校畢業生更高質量的創業和就業新局面[4，5]。

我校歷來重視“互聯網+”大學生創新創業大賽，本團隊有幸參加并入圍了2021年校“互聯網+”大學生創新創業大賽。通過比賽，本團隊在學科知識、產品設計、團隊協作等專業知識和能力方面得到全面鑄塑。

一、學科知識提升

（一）重構專業知識體系

大學是培養高級專門人才和職業人員的主要活動場所，承載著文化傳承和文化創新的本質功能。大學生既需要有豐富的科學文化知識，又需要具備勇于創新的開拓精神[2，5]，而大學也需要提供相應的課程體系和知識構成，以滿足大學生活躍的思想和富含創造力的頭腦[6]。但現有課程體系和知識構成之間相對陳舊和獨立，鮮有專業內知識學習層次遞進和學科內容關聯拓展，更需改變以往公選課/基礎知識—專業基礎知識/專業限選課—專業選修課—專業拓展/實踐課程學習過程，需積極引導當代大學生在“思政”和“專業”雙通路下實現“有所學”和“按需學”及“為誰育”和“如何育”的目標，不僅有利于通過項目任務驅動而完成相關專業/基礎知識學習，使相關專業理論和實操知識內部形成自洽，還通過導師對知識內部邏輯分析，使學生感覺到所學為所用和學有所用，進而達成“要我學”到“我要學”的學習態度轉變，完成既“教書”又“育人”的任務[1，3，7]。

本團隊參賽“互聯網+”項目主要為環境監測方向，因此需詳細分解和討論監測分析專業基礎到專業課程專業知識和內容，但傳統幾近線性結構原學科知識（知識接收為開環結構）完成“互聯網+”大賽目標需要由教師授課并經過普通化學（專業基礎課）—分析化學（專業限選課）—環境監測（專業選修課）方式的系統化學習，其中與大賽項目直接相關的關鍵內容沉沒于原體系知識內容中，而需要相關知識重現時，團隊成員需要在頭腦中分區和檢索，特別當后續學習內容更為龐雜多樣時，便容易形成知識的“后攝抑制”[8，9]，極大阻礙了團隊對比賽項目的理解，從而造成“愛上”項目不容易的現象。此外，從2018—2020屆本專業學生對所學內容和理解程度分析，因不明白為何學，不能全部理解所學內容及所用具體場景，故約六成的學生在一年以后對所學的化學和環境的基礎理論、基礎知識和基礎技能記不清、記不得，甚至直接遺忘（三科綜合遺忘率分別高達62%、62%和59%，如表1），因而造成“眼睛告訴大腦——我學會了”但是“大腦告訴雙手——我還不會”的怪圈，便不難在學生口中有“無機有機，寥寥生機”“化分儀分，處處失分”的順口溜。

從“互聯網+”大賽項目出發對學科及相關知識點梳理而形成的不完全網狀拓撲結構（見文末圖1），可以看出項目所需知識內部相互連通，各學科和知識點之間形成多對多閉環結構[9，10]。團隊成員通過研究項目內容，發現完成項目所需知識單元，進而可以通過現有網絡課程資源（如MOOC、超星學習通等）自學實際所需知識點（碎片化知識要點），通過一個或多個相關所需知識點串聯等方式完成項目某一方向任務，如此循環累加實現知識點相互間的融合。同時通過導師適當引導，使成員自我發現學科間知識內部可以自證和自洽（如依據環境水體中記錄酸堿鹽、氧化還原過程信號完成環境水質監測與分析預警工作），使其自發完成“學什么”及“如何學”的過程，并通過自身動手實踐達成項目任務所需標準和要求，極大增強自信心和成就感，進而正向反饋成“我要學”[2，6，11]，從而實現分析檢測知識體系重構（打通知識內部本質聯系，使所學專業知識融會貫通）和構建環境監測與分析知識體系（通過單元化和碎片式學習掌握水環境監測所需基本知識，并樹立綠色發展和可持續發展的意識）。同時，成員通過學科關聯性相互推導來保證知識要點的學習效果，確保知識精確定位檢索和重現，其綜合遺忘率分別下降至30%、30%和26%。

（二）拓展交叉知識內容

當代大學生深入學習自己本專業的同時，更需要有各類學科廣闊的知識背景，成為擁有多項技能和學識的交叉型符合人才[6，12]。就本“互聯網+”項目而言，不僅需要電子、儀器、機械、自動化、大數據及分析檢測和環境相關知識，同時還結合設計和制造的相關知識，以完成從圖紙到實物的過程。將本專業知識進行二次深度理解和消化的同時學習專業外知識，拓寬了團隊成員知識的寬度和廣度[13]，再利用成員間差異化的專業知識分工合作實現自主完成巡檢機器人設計開發，同時完成：現有傳感器設備監測水質指標;云平臺與監測傳感器互聯通訊實現數據可視化和操控便捷化;設置巡檢機器人視覺組件，利用已有圖庫（如百度圖庫等）完成對已有水面區域生態觀測和識別，綜合判定水域健康狀態。可見，通過“互聯網+”大賽項目化，將本學科（分析、環境等）及相關學科（機械、自動化、物聯網、大數據等）知識從簡單的機械累加轉變為關聯性內嵌融合。

二、能力素養提升

（一）協同互助的能力

隨著社會的不斷發展，處理問題的時候需要團隊成員間群策群力，需要成員間搭建協同互助的通道[13，14]。此次“互聯網+”項目涉及大數據、環境、電子信息、儀器儀表、機械和自動化類專門人才，團隊成員實時明確各自進度，有序穩步推進各項目標和任務。技術產品由大學生團隊自行按照目標進行圖紙標準化設計和制作，并通過團隊成員動手加工、編程、安裝和調試維護將目標產品制作安裝成型。同時通過無線傳感網絡、物聯網和大數據等將采集數據上傳至監測云平臺，結合分析檢測專業知識，實現監測數據可視化和可控化操作。

（二）自學互學的能力

學生自學和生生互學，意味著學生成為學習的主角，從被動的聽、寫、記到主動思考和總結知識[11，15， 16]。針對項目進行任務劃分，團隊成員首要目標是完成本專業知識自學，從原理和實操角度解決“水質巡檢智能機器人監測技術與產品”的技術攻關，即解決從思想到圖紙到實物的過程和從原材料到最終成品的組裝和優化。同時，成員間就不同專業知識進行融合，在比賽項目的技術和產品方面不斷進行及時探討和定期組會，對已有思路和研制方向進行深化，對于整個過程中的不可預知或不可控因素和問題進行分析和解決，以提升項目的技術和產品。通過“互聯網+”大賽項目，達成了“人人有事做、人人應對事”的自學和互學成效，并拓展學生多方位交叉知識。

三、展望與升華

通過“互聯網+”大賽，團隊成員的專業知識檢索準確性得到有效提高，同時對于一些原先難以理解和記憶的知識，通過自己親身實踐得到了較為全面的鞏固。同時，對于交叉知識，從原先機械累計轉變成為知識整合。此外，通過“互聯網+”大賽，成員間的團結協助和自學互學能力得以提升，團隊的自信心和自尊心得到增強。

參考文獻：

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①基金項目：江蘇省“青藍工程”項目;蘇州市職業大學地表水污染分析與修復創新團隊項目。

作者簡介：俞晟（1981—），男，博士，副教授，學院創新創業導師，主要指導大學生創新創業項目和創新創業大賽。