構建“賽學一體化”生態圈 引領高校創新人才培養

劉 立， 陽小華

(南華大學 計算機科學與技術學院， 湖南 衡陽 421001)

構建“賽學一體化”生態圈 引領高校創新人才培養

劉 立， 陽小華

(南華大學 計算機科學與技術學院， 湖南 衡陽 421001)

學科競賽是大學生能力培養的有效載體，是對傳統課堂教學、實驗教學的重要補充。基于學生各類能力的培養、實現難度等級以及時間成本生成“賽學一體化”權重矩陣，根據培養目標不同構建不同的學科競賽生態鏈，與團隊建設相結合，形成可持續發展的學科競賽生態圈。模式柔性可變，經過南華大學多年來從實踐到理論，以理論指導實踐，取得了很好效果。

賽學一體化； 生態圈； 創新人才； 學科競賽

學習金字塔理論認為，傳統的教學方法學習效率較低，在30%以下，而“馬上應用/做中學”可以使學習效率提高到90%。采用案例教學、項目驅動或者以學科競賽為導向的方式都是這種“做中學”的不同表現形式。與前兩者相比，學科競賽在培養學生的創新能力、綜合能力以及自主能力等方面有著較大的優勢。但是，近年來，形形色色的各級各類大學生學科競賽層出不窮，對學科競賽的分類也五花八門[1]。如果不加以規范與指導，勢必造成學科競賽管理混亂，不僅使比賽結果不理想，其培養目標也難以達成。競賽不是目的，競賽是為了培養學生能力。因此，針對不同的比賽構建一套能標記其特征的能力與代價權重矩陣作為參考，通過對各種學科競賽進行量化的方法，厘清學科競賽內涵與外延，根據不同的培養目標團隊構建學科競賽生態鏈，才能真正發揮競賽的“做中學”作用，在實現能力培養的同時取得理想的比賽成績，實現可持續發展的長效機制。“賽學一體化”生態圈主要包括2個方面的內容，一個是表征學科競賽特征賽學權重矩陣，另一個是學科競賽生態圈生成的基本準則。

1 表征學科競賽的特征

1.1 表征能力的特征

用能力作為培養目標的描述元素是很重要的[2]。不同的學科能力培養基本上可以分為兩大類，一類是與專業相關的學科能力，另一類是與專業無關的通識能力，也就是所有專業均應該具備的能力。不同的學科競賽對能力的側重點也不一樣，根據能力的鍛煉程度表征學科競賽首先需要了解學生需要掌握哪些能力。

1.1.1 學科能力

布盧姆及其后繼者的研究所提出的學科能力表現要素或維度，如認知領域的目標要素：了解、理解、應用、分析、綜合、評價等，所構建的其實是各個學科普適性的學科能力表現要素[3]。以計算機學科為例，學科能力被歸納成計算思維能力、算法設計與分析能力、程序設計與實現能力、系統的認知、設計和開發利用能力(簡稱為系統能力)等4 種基本學科能力，并進一步細化為59種能力[4-5]。學科競賽對這種學科能力的培養是對所學理論的最好驗證與補充[6]。

1.1.2 通識能力

通識能力通常是指在不同學科領域、不同行業中能夠共通的基礎能力，包括團隊協作能力、創新能力等。隨著社會快速的發展，需求越來越復雜，一個項目或者產品的開發不再是個人的行為，而是需要團隊的協作才能完成，因此，團隊協作能力是當前企業用人的一個重要考量因素。

創新是一個國家進步的源泉，培養創新型人才是大學教育的重要任務。所謂創新型人才，就是具有創新意識、創新精神、創新能力并能夠取得創新成果的特殊人才。

團隊協作能力與創新能力是在傳統課堂上難以得到鍛煉的通識能力，而學科競賽對團隊協作能力以及創新能力有著不同程度的要求，是培養學生通識能力的優秀平臺[7-12]。

1.2 表征成本的特征

除了通過對能力的訓練獲得知識以外，參與學科競賽還需要一定的成本。根據學生培養目標的不同，需要考慮到參與這些學科競賽所要付出的代價。代價太大，則需要減少參與這種競賽的權重。就學科競賽而言，成本主要包括2個因素，一個是硬件成本，包括所需要的場地與設備等；還有一個就是時間成本，是指參加該學科競賽所需要的總時間，包括準備時間與競賽時間。同樣，時間成本過大，競賽的權重也應相應降低。

1.3 表征難度的特征

難度代表著該學科比賽的復雜程度。如果難度偏大，對學生會造成過大的壓力，“學”與“賽”的效果均會不理想。以計算機學科為例，對于以培養應用型工程人才的團隊來說，應該關注的是一些軟件作品類的比賽，完全沒有很大參與難度的算法類比賽，如國際ACM設計大賽等，部分高校通過五星標準來標注難度特征。為了與能力特征一致，本文采用數值方式量化難度。

通過以上特征的描述，可以構建通用的賽學權重矩陣，見表1。其中，各項權重值為[0—1]之間的值，值越大，代表該項特征在該學科比賽中占的權重越大。根據表中的權重值可以構建某項比賽的特征向量。如比賽C的特征向量為[0.5,0.3,0.9,0.4,0.1,0.9,0.2,0.8]。有了這種特征矩陣，就可以根據培養目標(對應相應的特征矩陣)，生成學科競賽生態鏈。

表1 賽學權重表

2 學科競賽生態圈生成的基本原則

根據學生在校學習的情況科學配置相應的學科比賽，一方面可以使學生所學知識應用于實際，加強理論與實踐的結合，另一方面，提升了學生的綜合能力以及創新意識，提高了學生學習的自主性以及積極性。有了表1作為參考，就能根據不同的培養目標生成正確的學科競賽生態鏈。筆者在組織學生參加學科競賽的基礎上總結出學科競賽生態圈形成的4個原則。

2.1 適度增量原則

組織學生參與學科競賽要量力而行，如果一開始難度選擇過大，不但達不到理想的效果，還會打擊學生的積極性。一般可以從大一進行動員，大二開始參與正式比賽訓練。整個參與學科競賽的時間跨度可以設定為2～2.5年。以應用技術型培養目標為例，如果學生參與的學科比賽為3個，則第一個應該選擇難度最小，以基礎實現為主的比賽，而且最好是省賽級別；第二個可以增加難度級別，并適度放寬時間代價；第三個就可以選擇難度較大，綜合性比較強的學科競賽。這樣，難度逐層遞增，個人的能力得到提高的同時，隊伍也得到了鍛煉，比賽成績也會逐步提高。

2.2 開放自愿原則

隨著學科排名以及工程教育認證的需要，個別學科開始硬性規定學生必須全部參與某個學科比賽。帶來的后果就是大部分參賽隊員要么應付了事，要么一個團隊只有一個人全程參與，其他隊員只是報名來“混”比賽。這種為比賽而比賽的方式，其效果可想而知。

以學科競賽為載體，將不同專業、有著共同興趣與追求的學生自愿聚集起來，在快樂學習的同時，快樂比賽。這樣的方式反過來又會影響一大批學生自愿加入，形成一個土壤肥沃的良好競賽生態環境。

2.3 學生主體原則

傳統的教學模式是以教師為主體的灌輸式教學模式。學科競賽隊伍的培養應該以學生為主體，這樣能極大地發揮學生學習的主觀能動性，全體隊員一起實踐、學習、討論，不但能出色完成競賽要求的“基本動作”，還能因積極思考帶來許多意想不到的創新，為參賽作品增加亮點。教師在這樣的團隊里面主要是配合的角色，為團隊提供良好的軟、硬件環境并負責答疑。

2.4 傳幫帶原則

為了保證整個學科競賽生態圈的可持續發展，競賽團隊的學習采用老隊員帶新隊員邊做邊學的方式進行。這種方式帶來的好處是：(1)極大地提高了新成員的學習效率；(2)激發了隊員之間的競爭意識以及帶來了示范效果；(3)舊的比賽資源得以利用并整理成新的知識案例庫，為團隊以及其他形式的教學提供寶貴的資源；(4)形成柔性的學科競賽團隊文化，為學科競賽的長久機制提供充足營養與動力。

3 南華大學學科競賽生態圈案例

南華大學是由工業和信息化部、國家國防科技工業局、中國核工業集團公司與湖南省人民政府共建，具有54年辦學歷史的綜合性大學，以培養面向地方經濟社會發展需要的創新型應用人才為目標。近年來，為了響應國家對創新人才培養的號召，積極探索構建賽學一體化的生態圈，并將該模型成功應用到多個團隊中，取得了較好的效果。典型的有以培養學生綜合應用能力與創新能力為主的“經緯度”創客團隊、以培養電子設計能力為主的周立功電子競賽試驗班、以培養計算思維與算法為主的軟件工程ACM競賽團隊、以培養臨床技能操作和理論知識的醫學技能競賽團隊等，下面以“經緯度”創客團隊為例進行說明。

“經緯度”團隊是2011年由學生自主創建的以實現移動應用為主要目標的興趣團隊。從培養目標來分析，主要培養綜合應用能力、創新能力。首先構建計算機類學科競賽的權重矩陣(以教育部或湖南省教育廳主辦的比賽為主)，見表2。

表2 計算機學科賽學權重表示例

由團隊的培養目標是互聯網應用創新為主，整個參與學科競賽的時間設為2～2.5年，硬件代價應盡量低，難度呈現適度增量原則。最終獲得的學科競賽生態鏈為：軟件作品大賽(湖南省)—中軟杯—挑戰杯。難度系數為0.5,0.7,0.9;總耗時為2.3年。最終的學科競賽生態圈見圖1。

經過難度遞增的3輪科學競賽鍛煉之后，學生的培養目標基本達到。學科競賽團隊從2011年成立以來，經過4年的發展，影響力逐漸擴大，學生的能力和取得的比賽成績同步上升，見表3。

圖1 南華大學賽學一體化生態圈

表3 創科團隊就業與比賽成果

4 結語

大學生學科競賽有著常規教學不可及的特殊的創新教育功能，對培養學生創新能力、優化人才培養過程、提高教學質量具有獨特的和不可替代的作用。

在比賽中學習，在學習中比賽。經過近幾年的實踐，南華大學探索出一條“賽學一體化”的培養模式，為提高整個高校的人才培養質量、為地方與社會輸送合格的創新應用人才提供了良好的借鑒。

References)

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[3] 吳紅耘. 評布盧姆認知目標分類學：以其知識與能力觀為中心[J]. 蘇州科技學院學報(社會科學), 2011,28(2):86-90.

[4] 何欽銘, 陸漢權, 馮博琴. 計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養：《九校聯盟(C9)計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》解讀[J]. 中國大學教學, 2010(9):7-11.

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[11] 楊沛, 孫曉鯤. 構建學科競賽體系 培養學生綜合應用能力[C]// 北京高教學會實驗室工作研究會2010年學術研討會論文集(下冊). 2010:241-241.

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Constructing ecological circle of “Integration of Competition and Study” and leading cultivation of innovative talents in colleges and universities

Liu Li, Yang Xiaohua

(Department of Computer Science and Technology, Nanhua University, Hengyang 421001, China)

The competition is an effective carrier of college students’ ability training, and it is an important supplement to the traditional classroom teaching and experimental teaching. Based on the cultivation of students’ ability ,the difficulty level and time cost, this article constructs the weight matrix of “Integration of Competition and Study” and sets up the different academic contests ecological chain according to different training aims.Combined with the team construction, this article also forms the sustainable development of competition ecosystem. The mode is flexible and variable.After many years practice, Nanhua University has achieved good results both in practice and theory.

integration of competition and study; ecological circle; innovative talents; subject contest

10.16791/j.cnki.sjg.2017.06.005

2016-12-26

教育部高教司綜合改革項目(教高司函[2016]53號);湖南省教育科學“十一五”規劃課題(XJK08BGD017)；湖南省教改課題(湘教通〔2015〕118 號-226)

劉立(1971—)，男，湖南衡陽，博士，教授，研究方向為e-learning、網絡化現代教育技術的應用

E-mail：liuleelap@163.com

陽小華(1963—)，男，湖南衡陽，博士，教授，南華大學副校長，博士生導師，研究方向為計算思維、創新創業教育.

G642.4

A

1002-4956(2017)06-0018-04