新工科建設背景下學科競賽育人體系構建研究

鐘少基 王嘉茉

摘? 要：在新工科建設和雙創(chuàng)時代背景下，面對新時代學科交叉融合發(fā)展的需要和高素質(zhì)人才創(chuàng)新全面發(fā)展的培養(yǎng)要求，依托學科競賽在促學、促創(chuàng)、促教和促改中發(fā)揮的關鍵作用，構建系統(tǒng)化、專業(yè)化和體系化的學科競賽育人體系，促進學科交叉融合與新工科建設發(fā)展，促進校企產(chǎn)學研合作與人才精準培養(yǎng)發(fā)展，促進人才培養(yǎng)體系建設與學生全面發(fā)展。

關鍵詞：新工科? 雙創(chuàng)時代? 學科競賽? 育人體系

中圖分類號：G647 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（b）-0211-05

Research on the Construction of Discipline Competition Education System under the Background of New Engineering Construction

ZHONG Shaoji? WANG Jiamo

（School of Information Engineering， Guangdong University of Technology， Guangzhou， Guangdong Province， 510006 China）

Abstract： Under the background of new engineering construction and the era of mass Entrepreneurship and innovation，in the face of the need of interdisciplinary and integrated development in the new era and the requirement of cultivating high-quality talents with innovative and comprehensive development，relying on the key role of discipline competition in promoting learning， innovation， education and reform，to construct a systematic， specialized and systematic discipline competition education system.To promote interdisciplinary integration and the construction and development of new engineering disciplines，to promote university-industry cooperation， university-research cooperation and the development of accurate talent training，to promote the construction of personnel training system and the all-round development of students.

Key Words： New engineering; Innovation and entrepreneurship era; Discipline competition; Education system

在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的雙創(chuàng)時代背景下，各高校對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，尤其是對三大賽事（挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)青春、互聯(lián)網(wǎng)+）的重視程度達到前所未有的高度，各級別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽事獎項競爭的激烈程度也在不斷刷新歷史高度，對參賽成員基礎知識和綜合素質(zhì)的要求也在不斷提高。在競爭激烈的雙創(chuàng)環(huán)境中，高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽事中的獲獎層次能夠在一定程度上反映高校的綜合實力和人才培養(yǎng)成果，獎項競爭不僅是高素質(zhì)人才的比拼，更是高校人才培養(yǎng)體系的競爭和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)成果的較量。在當下新工科建設背景下，為了應對新時代、新形勢和新經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，從國家戰(zhàn)略到產(chǎn)業(yè)需求，從學科建設到技術實現(xiàn)，從未來發(fā)展到現(xiàn)實需要，對人才培養(yǎng)和人才培養(yǎng)體系的建設都提出了更全面、更完善的要求。在學科競賽的四級競賽體系中，各個級別賽事對學生綜合能力有著不同的要求，隨著競賽級別的提升呈金字塔分布模型[1]。該模型顯示的是學生能夠順利完成各級別競賽的綜合能力要求，也是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系在人才培養(yǎng)過程中需要實現(xiàn)的賦能梯度。學科競賽培養(yǎng)體系的構建能夠符合新工科發(fā)展的宗旨，適應新工科建設的要求，滿足新工科發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要。

1? 學科競賽育人功能分析

1.1 適應教育改革理念，促進學科交叉融合

學科競賽的籌備與舉辦綜合考慮了相關學科的發(fā)展要求和當下學生的基本情況，設置清晰具體的技術目標，使得具有一定基礎的學生可以通過自身努力，運用專業(yè)知識，解決技術難題，達到競賽要求。學科競賽開展的過程和目標，可以激發(fā)學生學習興趣，考查、培養(yǎng)和提高學生的實踐創(chuàng)新能力，通過競賽的開展，引導學生加強專業(yè)學習、拓展知識領域、促進學風建設，培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力，適應新工科建設背景下的教育改革理念，促進新工科建設、完善高校教學制度改革[2]，適應雙創(chuàng)時代的學生培養(yǎng)要求，促進多學科交叉融合創(chuàng)新發(fā)展，實現(xiàn)以賽促學、以賽促創(chuàng)、以賽促教競賽育人的目的。

1.2 融合企業(yè)發(fā)展需求，促進人才精準匹配

聯(lián)合企業(yè)開展的學科競賽，由企業(yè)根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求和技術發(fā)展需要將企業(yè)發(fā)展所需要的人才素質(zhì)、技術要求融合到競賽內(nèi)容當中，吸引專業(yè)對口、技能符合企業(yè)要求的學生參與到競賽中，使其在競賽中成長并脫穎而出。把競賽作為企業(yè)人才選拔的一種高效途徑，實現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展需求與高校人才培養(yǎng)精準對接，利用學科競賽將人才選拔培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求相結合，讓企業(yè)的人才需求能獲得滿足、學生的興趣發(fā)展能找到依托、高校的人才培養(yǎng)有準確參考，通過校企協(xié)同培養(yǎng)，推動產(chǎn)學研融合，促進人才的精準匹配與發(fā)展。

1.3 豐富人才培養(yǎng)體系，促進學生全面發(fā)展

學科競賽是選拔和培養(yǎng)理論與實踐創(chuàng)新人才的重要手段，是助力學生創(chuàng)新意識進階、推動學生創(chuàng)新實踐能力升級的第二課堂[3]，在高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人培養(yǎng)過程中發(fā)揮著至關重要的作用。在學科競賽中，對競賽的興趣和期望促使學生主動地投入到所需專業(yè)知識的學習中去，在每一次用理論知識去解決實際問題的成就中感受學以致用的樂趣，在每一次小目標實現(xiàn)之后提振信心、提高期望。競賽難度的存在要求參賽成員需要匯聚各領域?qū)I(yè)知識一起解決多學科復雜工程問題，各成員之間需要相互配合、共同成長。在與不同專業(yè)、不同視野和不同角度的共同學習中碰撞出新的火花，在成員間的相互影響和鼓勵中促進彼此的成長，在與其他隊伍的較量中發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢與不足，提升個人與隊伍的實踐創(chuàng)新能力。通過全過程、沉浸式的競賽參與，學生的學習能力、綜合能力和解決問題的能力得到鍛煉和提升，遇到學習困難的個人意志和面對復雜問題的學習心態(tài)得到錘煉，實踐創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)均可得到較大幅度的提升。

2? 學科競賽育人體系構建

以學科競賽為依托構建學科競賽育人體系，培養(yǎng)不同階段學生參與學科競賽活動的興趣，組建圍繞競賽開展學習培訓和學術研究的競賽型團隊，根據(jù)團隊成員特點和學科競賽要求挖掘科技創(chuàng)新項目，通過團隊與項目的精準配合，促進團隊成員與創(chuàng)新項目的長久發(fā)展。研究通過階段性系統(tǒng)化能力培養(yǎng)、全過程專業(yè)化技術磨練、可持續(xù)體系化發(fā)展建設，促進成員的培養(yǎng)與發(fā)展、團隊的建設與傳承、培養(yǎng)體系的建設與完善。

2.1 階段性系統(tǒng)化能力培養(yǎng)

在學科競賽育人體系中，對于不同年級、不同專業(yè)、處于不同階段的學生，其自主學習意識、學科專業(yè)基礎、創(chuàng)新實踐能力和綜合能力都有所不同，根據(jù)不同階段學生的不同情況，培養(yǎng)階段可以分為啟蒙階段、入門階段、提高階段和發(fā)展階段。

2.1.1 啟蒙階段

這個階段主要面向的是低年級尤其是剛入學的學生，幫助他們解決“不知道學什么、不知道從哪里學以及不知道學來做什么”的學習困惑。開展專業(yè)導論課程，通過專業(yè)資深專家教授解讀專業(yè)內(nèi)涵，讓學生了解所學專業(yè)的過去、現(xiàn)狀和未來;開展職業(yè)規(guī)劃教育與就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導，告訴學生在學有所成之后可以做什么，在學業(yè)有成之前需要做出那些努力;開展賽事普及沙龍，讓學生知道在求學過程中可以通過參加哪些競賽提升自己的實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì);組織企業(yè)走訪活動，帶領學生近距離接觸專業(yè)對口企業(yè)，提前了解所學專業(yè)知識的用武之地。幫助學生在專業(yè)學習的道路上立下鴻鵠之志，培養(yǎng)專業(yè)學習興趣，營造良好的學習氛圍，在學生成才的萌芽之初引導它們向創(chuàng)新發(fā)展的方向成長。

2.1.2 入門階段

經(jīng)過專業(yè)啟蒙的學生，對所學專業(yè)有了基本的了解，專業(yè)知識也有一定的積累，這類學生需要“小試牛刀”的機會加深對專業(yè)知識的理解。在此階段通過積極組織受眾面較廣的基礎性賽事，引導學生從參加基礎學科競賽開始，培養(yǎng)對專業(yè)學習和創(chuàng)新實踐活動的興趣。如院級電子實踐技能競賽、電子產(chǎn)品創(chuàng)新大賽和實驗技能競賽等，根據(jù)學生基本情況量身定制競賽內(nèi)容，確保學生“跳一跳夠得著”，通過興趣驅(qū)使、獎勵吸引、壓力驅(qū)動，引導學生在基礎學科競賽中入門專業(yè)學習和開啟實踐創(chuàng)新能力發(fā)展。

2.1.3 提高階段

通過基礎性學科競賽的選拔，會涌現(xiàn)出一批基礎扎實、對專業(yè)知識的學習具有強烈的欲望，對學習困難的克服具有強大的毅力和恒心的學生。把他們組織起來共同組建競賽型科技創(chuàng)新團隊，有針對性開展創(chuàng)新實踐培訓班，以專業(yè)化課程培訓體系和“傳、幫、帶”朋輩教育模式促進團隊成員的成長與發(fā)展，通過跨專業(yè)統(tǒng)一管理，多學科交叉融合促進團隊成員擴大知識領域，進一步提升實踐創(chuàng)新能力。

2.1.4 發(fā)展階段

經(jīng)過前期階段性系統(tǒng)化的培養(yǎng)和各級別學科競賽的激勵與磨練，學生及其學生團隊已經(jīng)基本掌握基礎專業(yè)知識、具備自主創(chuàng)新意識和挑戰(zhàn)更高級別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽事的綜合素質(zhì)。從促進學生長遠發(fā)展和完善學科競賽育人體系的角度出發(fā)，需要將進入此階段的學生納入更全面細致的對口培養(yǎng)，支持與指導他們完成創(chuàng)新性強、學術水平較高、具有挑戰(zhàn)性的科技創(chuàng)新項目。通過“團隊+項目”培養(yǎng)關鍵少數(shù)，促進專業(yè)化創(chuàng)新實踐人才的發(fā)展，完善學科競賽育人體系。

2.2 全過程專業(yè)化技術磨練

在學科競賽的組織實施過程中，學生的全過程參與要求學生根據(jù)競賽級別和要求掌握相應層次的專業(yè)知識，利用交叉學科專業(yè)知識解決技術難題。以全國大學生智能汽車競賽為例，面向機械、電子和自動化類相關專業(yè)的學生開展，要求學生具備一定的學科基礎和創(chuàng)新實踐能力，能夠應用多學科交叉、多領域融合的知識解決電子電路、機械結構和運動控制等復雜工程問題，設計并制作能在指定賽道上自主行駛并完成規(guī)定動作的車輛模型。從組建隊伍參加競賽到組建車模完成相應組別的比賽，整個過程中隊伍成員會面臨涉及自己專業(yè)和其他專業(yè)的技術難題，需要通過精細分工和團隊合作，共同努力攻堅克難完成競賽要求。競賽完成之后，經(jīng)過專業(yè)化的磨練，隊伍成員對C語言、單片機、數(shù)字電子電路、模擬電子電路、嵌入式開發(fā)、自動控制、圖像處理、機械設計和模式識別等各學科領域的技術有了全面掌握，并深度理解和超前掌握所學專業(yè)知識。

除了競賽過程中成員必須主動應對的專業(yè)知識挑戰(zhàn)之外，在籌備競賽或者在競賽成員的培養(yǎng)過程中，專業(yè)發(fā)展課程的安排與學科競賽的育人體系相互配合[4]，為學科競賽的全過程專業(yè)化育人功能提供條件。全面了解學科競賽的要求，調(diào)整公共基礎課程和專業(yè)課程的排課時間和順序，讓每一屆學生都有條件在學習興趣和專業(yè)水平最適宜的階段參與到學科競賽中來。如有必要，還可以根據(jù)學科競賽的特征和要求開設選修課程，提高參賽學生的專業(yè)化程度，擴大學科競賽的知名度，吸引更多學生參與到學科競賽育人體系中來。開展學術交流活動，加強校內(nèi)學院之間跨專業(yè)跨學科交流，加強兄弟院校之間競賽思路和技術方案交流，主動將學科競賽的育人功能對內(nèi)加強和向外延伸。

2.3 可持續(xù)體系化發(fā)展建設

學生在各級別學科競賽中產(chǎn)生的創(chuàng)新成果，應起于學科競賽，應用于學科競賽，不止于學科競賽。因此需要建立體系化、可延續(xù)的成果體系，在學科競賽育人體系中，教學輔助學科競賽順利進行，引導產(chǎn)生科研成果，科研成果應反哺應用于教學，促進教賽研相長，保障學科競賽育人體系長遠發(fā)展。完整科學的學科競賽育人體系要體現(xiàn)其有效性和延續(xù)性，需要在競賽之前向前延伸、在競賽之后繼續(xù)發(fā)展，成果建設要有前瞻性和延續(xù)性，推動育人體系的進一步發(fā)展。

2.3.1 成果建設的前瞻性

部分大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和高校部分科研項目的申報與立項應立足于大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，項目的開展過程、成員的選拔與培養(yǎng)，以及目標成果的設定能夠應用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽的申報。例如在“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中，大部分優(yōu)秀學生作品來自于早期立項開展的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和高?？蒲许椖縖5]，這些項目立項新穎、創(chuàng)新性和實用性強，切實能解決當今社會存在的痛點問題。在項目的開展過程中能培養(yǎng)一批勝任項目研究、解決技術難題、挖掘項目市場和推廣項目成果的團隊成員，通過學科競賽的開展實現(xiàn)科研項目到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的落地轉化。

2.3.2 成果建設的延續(xù)性

多學科交叉聯(lián)合開展的學科競賽，例如全國大學生智能汽車競賽、全國大學生電子設計競賽和全國大學生集成電路設計競賽等，對學科知識的系統(tǒng)性、項目領域的創(chuàng)新性以及先進技術的實用性都有較高要求，能在此類級別的學科競賽中順利完成各級別比賽并獲得一定獎項的項目，其技術成果具備一定的研究和推廣價值，將在此類學科競賽中產(chǎn)生的技術成果，總結梳理成學術創(chuàng)新成果，完成發(fā)明專利書的申報和學術論文的發(fā)表。如成果創(chuàng)新性和實用性比較突出，有更長遠的研究價值，可入駐學校創(chuàng)客孵化基地實現(xiàn)項目的落地轉化，還可進一步以成果為基礎申報新課題的立項，開展更深層次的研究，參加更高級別的學科競賽。

2.3.3 持續(xù)發(fā)展的推動性

通過學科競賽體系的前中后期全過程的培養(yǎng)，學生在專業(yè)知識、實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)等方面得到大幅度的提高與發(fā)展，在一個完整的學科競賽過程中完成了相應階段各種能力的培養(yǎng)。后續(xù)在參與更具挑戰(zhàn)性項目研究時更具主動性和創(chuàng)新性，可帶領新興團隊成員自主探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容，獨立開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目研究。促進科技創(chuàng)新項目進一步完善與發(fā)展，協(xié)助創(chuàng)新創(chuàng)人才的前期培養(yǎng)，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊的人才梯隊建設，實現(xiàn)以高傳低，以強幫弱，以老帶新，推動學科競賽育人體系持續(xù)健康發(fā)展。

3? 學科競賽育人成果檢驗

以廣東工業(yè)大學信息工程學院為例，學院以各級別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽事為依托構建學科競賽育人體系，以“協(xié)會+團隊+項目”的運營模式[6]開展學生科技創(chuàng)新活動。面向低年級學生，組織開展賽事沙龍、名師講堂、創(chuàng)新實踐大講堂、信息論壇等一系列創(chuàng)新意識啟蒙活動，激發(fā)學生對專業(yè)學習的興趣，引導學生積極投身創(chuàng)新實踐活動中。面向高年級學生或具有一定學科競賽經(jīng)歷和成就的學生，組建學生科技創(chuàng)新團隊，通過前期的系統(tǒng)化培養(yǎng)，參與教師或企業(yè)科研項目拓展學生的創(chuàng)新實踐能力，由學生結合熱點的技術領域展開自主學習和研究。組織團隊成員參加“挑戰(zhàn)杯”、“創(chuàng)青春”、“互聯(lián)網(wǎng)+”，參加全國大學生電子設計競賽和全國大學生智能車競賽，通過競賽進行深層次學習研究，促進學生的成長和發(fā)展。

在學科競賽育人體系的運行和發(fā)展中，學院大力支持學生科技創(chuàng)新團隊建設，為學生的成長與發(fā)展創(chuàng)造更好條件。智能車團隊依托全國大學生智能汽車競賽，組織成員鍛煉實踐動手能力，學習研究電子電路、嵌入式技術，營造良好的學習氛圍;大云屋團隊組織團隊成員圍繞指導老師的研究課題和各級別學科競賽展開項目研究、參加學科競賽;大西瓜團隊由多學院、多專業(yè)學生共同組成的學生科技創(chuàng)新團隊，團隊成員在企業(yè)工程項目、學術性科研項目、學術交流講座等活動中，進行實踐學習，獲得交叉學科知識和綜合實踐能力的提升。

在學科競賽育人體系的指導下，近年來各年級學生參加學科競賽活動的積極性明顯提升，學生科技創(chuàng)新成果突出。近3年學院學生在各級別學科競賽中獲得國家級獎項90余項，省級獎項60余項，利用競賽產(chǎn)生的相關技術申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目100余項，其中省級以上70余項;申請發(fā)明專利50余件，發(fā)表論文20余篇，學生本科畢業(yè)后在華為、騰訊、字節(jié)跳動和大疆等知名企業(yè)就職的人數(shù)逐年增加，考取上海復旦大學、中山大學和華南理工大學等知名高校繼續(xù)深造的人數(shù)逐年攀升，學生綜合素質(zhì)明顯提升。

4? 結語

在新工科建設背景下，面對新時代和新形勢中存在的機遇與挑戰(zhàn)，當下學生要更具實踐能力、創(chuàng)新精神和知識競爭力，學生需要掌握交叉學科知識、培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力、錘煉克服困難的意志。學科競賽育人體系的構建，通過階段性全過程學科競賽的參與，為學生提供系統(tǒng)化、專業(yè)化和體系化的實踐培養(yǎng)，促進學生全面發(fā)展。同時在體系的發(fā)展和完善過程中，促進產(chǎn)學研合作，促進教賽研相長，促進人才精準匹配，促進學科交叉融合。

參考文獻

[1] 丁廣龍，夏鎮(zhèn)波，辛志宏，等.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：新工科類大學生學科競賽體系構建[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2019，10（2）：121-125.

[2] 趙汝海，朱廣，汪方斌.新工科背景下以學科競賽為載體的人才培養(yǎng)模式研究[J].中國教育技術裝備，2019（24）：70-71，75.

[3] 王毅，張滬寅，黃建忠.新工科人才培養(yǎng)導向的競賽類實踐課程設計[J].實驗技術與管理， 2020，37（8）：167-171.

[4] 陳龍，王安東，史玉琳，等.基于學科競賽的新工科大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實踐[J].當代教育實踐與教學研究，2020（11）：156-157.

[5] 姚利花，郭剛，張占東，等.學科競賽和實踐教學相融合培養(yǎng)新工科人才的研究[J].大學教育， 2020（6）：38-40，53.

[6] 張立俊，林良盛，余金.基于“協(xié)會+團隊+項目”模式的高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)研究[J].社會工作與管理，2017，17（3）：86-90.