[摘 要] 賽教融合是以學科競賽為載體,培養具有實踐能力和創新精神的高素質人才,學科競賽能夠有效提升大學生實踐創新能力。首先,剖析大數據背景下賽教融合教學模式存在的師資隊伍、教學方式、實踐教學和梯隊建設等問題;其次,在賽教融合教學模式的定位與質量保障機制基礎上,提出構建賽教融合教學模式與人才培養實施方案;最后,從課程體系、人才培養和考核方式等方面,提出大數據背景下賽教融合教學模式改革措施的政策建議。
[關鍵詞] 賽教融合;教學模式;人才培養;實踐探索
[基金項目] 2019年度自動化類專業教學指導委員會專業教育教學改革研究課題面上項目“學科競賽引領、賽教融合,自動化學生創新能力培養的探索與實踐”(2019A61);2020年度海南省教育科學“十三五”規劃課題“賽教融合教學模式在人才培養中的實踐探索”(QJY20201004)
[作者簡介] 王立敏(1976—),女(滿族),遼寧興城人,理學博士,海南師范大學數學與統計學院教授,主要從事數學教育研究。
[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2021)46-0121-04? ? [收稿日期] 2021-05-19
隨著互聯網、人工智能及儲存等技術發展,大量的新技術、新理念層出不窮,這對學科競賽提出了更高的要求,也促使高等教育做出相應的改變。目前學科競賽的項目包括“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、大學生數學建模競賽、大學生創新創業實踐等,將學科競賽工作納入人才培養模式,建立和完善創新人才培養支持機制,能夠激發學生的學習興趣,培養學生的創新精神和團隊合作意識。因此,如何通過“賽教融合”培養和提升學生實踐創新能力,探索出課程教學與學科競賽相結合,形成互相配合、互為補充的一體化人才培養機制,其在教學改革中具有重要的現實意義。
一、大數據背景下賽教融合教學模式的現狀及存在的問題
學科競賽是培養大學生專業能力和拓寬知識面的重要活動,在激發學生的創新精神、協作精神上有著重要的引領作用[1]。要調動起學生學習的主觀能動性,應該以學科競賽為切入點。學科競賽是在理論基礎知識的前提下,以競賽的方法,激發學生理論聯系實際和獨立工作的能力,通過實踐來發現問題、解決問題,增強學生學習和生活的系列化活動。學科競賽在創新型人才培養中具有重要作用,高校應當通過采用多元化的教學方法全面培養學生的綜合能力。學科競賽不僅為高校、大學生和用人單位所接受,還受到了政府的重視。高校應以學科競賽為契機,結合學科競賽參與經驗提高綜合性人才培養作用[2]。近年來,我國高校大力推行將學科競賽作為培養應用創新型人才的重要舉措,積極組織專業師生隊伍參加國家級或省級的各項學科競賽,立足于“以賽促教、以賽促學、以賽促訓”的教學理念與教賽融合的實踐經驗,取得了豐碩的教學成果,不僅為社會輸送了大批具有扎實專業技能的高質量人才,同時也提高了教師自身的教學素養與教學水平。目前,我國高校賽教融合教學模式在實行過程中亟待解決以下四個方面問題。
1.我國高校人才培養過程中存在以“灌輸式”教育模式為主、實踐教學較少、理論脫離實踐等缺點。學科競賽是以競賽為目的的教學行為,是檢驗教學成果的主要方式,同時也是教學活動的延伸。學科競賽課程師資隊伍薄弱等問題,使得課堂教學目標與技能競賽目標脫離、課堂教學內容與技能競賽脫節、技能競賽與課堂教學評價分離,亟須高校構建“教師引領,師生參與,以點帶面”的技能培養體系,實現學、練、賽一體化,提高學生整體技能水平和專業實踐能力[3]。
2.在圍繞“教師中心、教材中心和課堂中心”組織的教學活動過程中,教師具有絕對的權威性和引領作用,而學生在學習過程中缺乏主觀能動性,參與學科競賽的熱情得不到充分調動,不利于激勵學生參與學科競賽[4]。針對學生課堂上缺乏興趣等現象,賽教融合教學模式是綜合傳統課堂、在線課堂等教學模式優點,以競賽項目為導向的綜合應用型課堂教學模式,可以激發學生的學習積極性、充分調動學生的積極主動性、增強學生的團隊協作意識、提高學生的職業技能。
3.教學中缺乏實踐環節和應用型人才培養方式,不僅僅是課程設置不合理,也是我國高校相關教學資源缺乏多樣性的表現。需要設置針對學科競賽的專業課程和教學基礎設施,讓學生熟練掌握應用于自然科學、技術科學、社會科學等領域的數據分析工具,如Matlab、Python、R、SAS,同時,面對大數據分析中所需要應用的數據分析理論與數據分析工具,增加機器學習、數據挖掘和區塊鏈等課程學習,掌握網絡爬蟲、云計算、計算機理論等知識內容。
4.面臨著知識、經驗、情感等傳承困難,容易造成競賽梯隊的斷層問題。需要教師鼓勵不同性格、不同專業的學生之間展開合作,同時積極帶動學生在不同年級之間的經驗交流,積累學科競賽的知識體系[5]。
二、大數據背景下賽教融合教學模式探索
“賽教融合”的目標是通過競賽內容與競賽精神在課堂中的滲透,使學生與教師的專業技能和素質得以大幅度提升。“以賽促教、以賽促學”創新創業教學模式構建是衡量大學生專業技能、檢驗教師教學質量的標準,也是促進教育教學水平提高的有效手段,必須進行課程教學改革,編寫教學教材拓展融合比賽教學內容,加大師資培養提升教師比賽與實踐技能,完善教學常規使備賽參賽與教學常規同步[6]。其次,通過搭建以學科競賽為載體的多個學習和展示平臺,以賽促學、賽教融合,拓展校企合作形式和提高合作質量。“賽教融合、以賽促教”新模式需要從學科、院系、學校“三級”教學競賽模式構建,并且學科專業和人才培養側重于應用型及滿足區域需求,賽教融合能夠將學科競賽和專業類課程教學緊密融合,學科競賽與教學環節緊密結合,將參賽作品轉化為教學資源或教學案例,形成可持續發展的雙贏模式。賽教融合教學模式在我國教學改革中發揮著重要作用,當前學科競賽和教學過程中所出現的問題,為賽教融合教學模式改革提供了契機。
1.賽教融合教學模式的定位研究。賽教融合教學模式對教學體系設計提出了更高的要求,要實現教學體系與賽教融合模式的相互適宜應當以學科競賽活動為載體和出發點,在課程設置上增設學科競賽課程和修訂人才培養方案,并對現有的教學內容進行拆分、調整與組合,按照學科競賽的內容和要求重新編排各個教學單元模塊,使得課堂教學、實踐教學與學科競賽恰當銜接,從而實現以賽促教、賽教融合的目標,不斷深化對教學內涵的認知,拓展教學形式,包括問題提出、方案設計、程序優化、方法優選、分析總結等[7],以競賽為契機提升學校和專業的知名度,深化同校外企業的合作實現校內專業建設與實際產業發展相對接,推進人才培養方向與社會經濟發展、創業就業需求同向而行,同時改善廣大師生的參與度,提升教師的專業水平及學生的綜合能力,實現賽教融合教學模式內涵的轉變和延伸,構建多學科交叉的創新課程體系。
2.賽教融合教學模式的質量保障機制。在高度凝練賽教融合教學模式的基礎上,分析各種類型選擇應具備的環境、資源和軟硬件條件,包括建設各學科交叉融合的競賽隊伍、構建開放有效的虛擬仿真實驗平臺等,同樣也要詳細分析構建賽教融合教學模式的實施步驟與實施內容,教學環節設計、課程設置、教學過程的組織與管理、教學評價、教學內容安排、教材開發、師資條件等方面應具備的要求。不僅如此,本科院校還應當著力支持教師隊伍建設,為教師的研習、進修、掛職鍛煉提供充足的資源配給,使得教師的專業知識能夠與時俱進,在指導學科競賽不斷提出新挑戰、新問題時做到游刃有余;另一方面建立健全賽教融合教育模式下相應的獎懲機制,既要對那些熱衷參與競賽的師生給予精神和物質上的激勵,也要讓那些消極逃避的學生感受到現實的危機感。為此施行賽教融合模式的院校應立足于提升整體教學和人才質量為目標,提出保障各環節、各階段教學活動順利實施的措施,不斷完善相關的質量保障機制。
3.構建賽教融合教學模式與人才培養實施方案。目前,賽教融合教學模式已經在全國高校中進行了積極推廣,“以賽促教,以賽促學”的理念正逐步深入課堂教學,但這種教學模式還沒有建立起相匹配的競賽管理方案,高校的管理部門應將學校、企業、協會、政府機關納入學生競賽、就業和創業的支撐體系,依托于各類資源的整合為賽教融合教學模式的建設服務。秉持“以大賽為導向,以創新為宗旨,以能力為本位”的課程教學理念,遵循“賽中學”“賽中改”“賽中教”“賽中創”和“賽中建”的原則,在進行專業目標的科學定位、明確專業培養方向的基礎上,以國家級、省級等各類別的賽事任務為主要導向,重點圍繞賽教融合教學模式的設計、課程體系的設置、教學內容安排與選擇,以及教材的開發給出人才培養方案。
三、賽教融合教學模式在人才培養中的改革措施
賽教融合是以學科競賽為載體,難點是培養具有實踐能力和創新精神的高素質人才,而學科競賽活動為大學生提升實踐創新能力提供重要平臺,是培養創新型人才的有效途徑。本文在總結賽教融合教學模式的定位與質量保障機制的基礎上,提出以下三個方面改革措施。
1.根據賽教融合教學模式的特點,從規范學科競賽運行管理、建設學科競賽隊伍、完善學科競賽保障機制等方面著手,形成學科競賽工作長效機制,構建新型的學科競賽課程體系,從而實現以學科競賽為載體、培養學生實踐創新能力的總體目標。一是重視對學生計算技術能力的培養。大數據時代需要依靠虛擬化、云終端、云管理,以及編程模型、數據存儲、數據管理、云計算平臺管理等技術對非結構化數據進行處理,應加強對數據庫管理、語言編程等課程的設置,將計算機技術融入高等教育數據分析中,以培養學生數據庫管理和計算技術能力。二是重視對學生數據挖掘能力的培養。大數據具有數據量大、速度快的特點,數據是從網絡上直接抓取獲得,數據中存在噪音信息,能夠提升學生對噪音信息的處理能力,以培養學生應對大數據時代數據信息化挑戰,提高學生對信息化數據挖掘能力。三是重視對學生參與不同類型學科競賽的培養。大數據是高維變量的數據集合,數據具有半結構化和非結構化特點,包括文本或語言、圖像、網絡和圖形等數據類型,這需要多學科交叉運用,對大數據進行整理、歸類、分析和預測。四是重視對學生掌握數據復雜性和不確定性系統建模能力的培養。為應對大數據的復雜性和隨機性特征,加強最優化、數據包絡分析、期望理論、管理科學等理論方法培養,以掌握系統建模方法,從而增強數據獲取與定量分析能力。
2.基于賽教融合教學模式與提升人才培養質量的要求,從目標地位、培養方向、培養模式,以及環節與課程設計、教材開發與教學內容選擇等方面,對賽教融合教學模式與人才培養提出思路與措施;歸納與提煉賽教融合教學模式的規律與實施路徑,探索出以學科競賽為平臺,賽教融合教學模式和人才培養質量的保障機制,包括設置專業核心課程和實踐教學課程。專業核心課程主要是培養數據收集、數據分析等方面的綜合能力,設置神經網絡、數據結構等理論課程,網絡爬蟲技術等數據收集課程,JAVA、Python或R語言等編程課程,掌握貝葉斯分類、決策樹、離群點診斷等知識,從而提升學生學科競賽能力。實踐教學課程方面,學生實踐能力培養是提升學科競賽的主要組成部分,將實踐教學模塊貫穿于教學實踐過程中,加大實踐教學在授課過程中的比重,運用案例教學、試驗教學及項目教學等方式進行課程教學,以項目教學的形式開展,集中訓練學生的實踐操作技能,提升學生學科競賽能力。
3.搭建學科競賽平臺加深校級交流拓寬不同專業學生的視野,促進不同學科知識的交叉共享,構建跨學科的研究交流體系,并加強校企合作、深化產學融合,實現校內專業知識教授與校外企業生產所需的無縫對接,努力探索出一條賽教融合的有效途徑。培養學生扎實的數據分析能力是高等教育人才培養的重要目標,能夠將理論知識轉化為實際應用是提升人才培養質量的重要過程。因此,在考核評價權重中應增加實踐部分的權重,以實際案例分析作為考查內容,從而應對大數據時代所帶來的新要求和新挑戰。
參考文獻
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Practice Exploration of the Teaching Model of Competition and Teaching Integration in Talent Training
WANG Li-mina,b
(a. School of Mathematics and Statistics, b. Key Laboratory of Data Science and Intelligence Education, Ministry of Education, Hainan Normal University, Haikou, Hainan 571158, China)
Abstract: The integration of competition and teaching is based on subject competition. The purpose of it is to cultivate high-quality talents with practical ability and innovative spirit. Subject competition can effectively improve college students’ practical and innovative ability. This paper first analyzes the problems of teaching staff, teaching methods, practice teaching and echelon construction in the teaching model of competition and teaching integration under the background of big data; secondly, based on the positioning and quality assurance mechanism of the teaching model of competition and teaching integration, this paper puts forward the implementation plan of the construction of the teaching model of competition and teaching integration and talent training; finally, from the aspects of the curriculum system, the talent training and assessment, this paper puts forward policy suggestions on the teaching model reform measures of competition and teaching integration under the background of big data.
Key words: competition and teaching integration; teaching model; talent training; practice exploration