賽教融合育人模式在新工科專業的探索和實踐以機器人工程專業為例

文章編號：1671-489X（2025）06-0153-03DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.06.153

0 引言

新工科是我國主動應對新一輪科技革命和產業變革的戰略行動，是面向21世紀工程教育的新模式。新工科的特點是跨學科融合、實踐導向、創新精神、國際化發展和與產業對接[1]，強調將工程學科與科學、技術、藝術、人文等學科相結合，培養學生的綜合能力。機器人工程專業涉及機械、電子、自動化等多學科交叉領域，是典型的新工科專業。

賽教融合育人模式將比賽活動和教育活動相結合，通過參與機器人比賽等競賽活動促進學生的學習和發展[2]。這種融合模式不僅注重培養學生的知識和技能，還強調提高學生的動手能力、團隊合作能力和問題解決能力。機器人比賽具有較強的觀賞性、互動性和挑戰性，能夠激發學生的參與熱情。通過參與機器人比賽，學生可以在實踐中應用所學知識，培養創新思維和解決實際問題的能力，提高團隊合作和溝通能力。賽教融合育人模式激發了學生的學習興趣和積極性，培養了他們的自主學習和自我管理能力，促進了其綜合素質的全面發展[3]。

于2017年設立機器人工程專業，是我國較早設立機器人工程專業的高校之一。專業設立之初就十分重視賽教融合，成立了各類機器人社團，如足球機器人、水下機器人、無人機、機器視覺等。這些社團各具特色，在機器人領域積累了豐富的技術經驗。教師通過專業導論課程、班會等活動，鼓勵學生積極參加機器人社團并參與比賽。學校在全國普通高校大學生機器人競賽指數中連續多年排名第一。經過多年探索和實踐，學校逐漸形成了適合機器人工程專業的育人模式。本文針對新工科教育對賽教融合的需求，結合學校的探索和實踐，提出面向新工科的賽教融合機器人工程專業育人模式，以期為其他院校相關專業提供新方法和新思路。

1賽教融合育人模式是新工科教育的必然選擇

1.1 新工科教育的目標

新工科教育是跨學科融合、實踐導向、創新思維培養的工程教育模式，旨在培養具備綜合素質、創新能力和實踐能力的工程人才[4]。新工科教育的目標是培養具備工程實踐能力和創新思維的工程人才，滿足社會對工程領域的需求。與課后作業、課程實驗、考試等傳統教學方式相比，賽教融合具有目標明確、難度可控、趣味性強等顯著優勢，能夠充分調動學生的學習積極性，促進新工科教育目標的達成。

1.2賽教融合育人模式構建新工科教育核心要素

1.2.1促進跨學科融合

新工科教育將工程學科與科學、技術、藝術、人文等學科進行融合，培養具備跨學科綜合素質的工程人才。新工科教育提倡跨學科合作，促進不同學科之間的交流與合作。機器人比賽為不同專業的學生提供了交流和合作的機會。在比賽準備和訓練過程中，學生不僅加深了專業知識的理解，而且擴展了跨專業領域的認識。跨學科合作為學生提供了多樣化的視角和方法，培養其創新思維，提高解決復雜問題的能力。

1.2.2 堅持實踐導向

新工科教育強調實踐能力的培養，使學生能夠將理論知識應用于解決實際問題。新工科教育注重設計和實施實踐項目，讓學生通過實際操作和實驗鞏固和應用課堂所學知識，同時鼓勵他們自主學習和探索課堂外的知識和領域。機器人比賽有明確的任務和目標，參賽學生需要按照比賽規則設計和制作機器人，完成指定任務。這一過程不僅鍛煉了學生的創新能力，還提升了他們的問題解決能力和團隊合作能力。

1.2.3培養創新思維

新工科教育鼓勵學生培養創新思維、創新意識。在機器人比賽中，學生需要運用多種方法完成比賽任務，需要具備強大的創新思維和動手能力，大膽突破傳統思路。如獲得2023年全國大學生機器人大賽ROBOCON全國冠軍的電子科技大學隊，他們的機器人隊伍沒有按照常規操作繞行斜坡上臺，而是直接跳過藍圈上臺。這一創新性操作突破了常規思維，充分展現了學生卓越的創造力和出色的動手能力。

1.3賽教融合育人模式是構建新工科教育的重要途徑

賽教融合育人模式的核心理念是通過競賽的形式促進學生的學習和發展，為新工科教育的實施提供了重要途徑。首先，激發學生的學習興趣和動力。傳統的教學模式往往以教師為中心，學生被動接受知識，容易感到厭倦和枯燥。競賽作為一種全面的評價和選拔機制，學生可以主動參與學習過程，積極探索和實踐，提高學習的積極性和主動性。其次，培養學生的創新思維和實踐能力[5]。在競賽中，學生需要解決實際問題，提出創新的解決方案并將其付諸實踐。這種實踐性的學習方式培養了學生的創新意識和實踐能力，讓他們能夠更好地應對未來的挑戰和需求。最后，提高學生的綜合能力和團隊合作能力。在競賽中，學生需要與他人合作共同完成任務。通過交流和合作，學生學會傾聽和尊重他人的意見，培養團隊合作和溝通能力。這些對工程技術人才培養來說至關重要。此外，競賽還提供了展示風采的平臺，增強了學生的自信心和集體榮譽感。

2 面向新工科的賽教融合機器人工程專業育人模式的設計與實施

機器人工程系設計并實施了“以賽促學，以賽促教，學賽結合”的面向新工科的賽教融合育人模式。經過多年的不斷完善，取得了良好效果。

2.1充分調動學生的積極性

在指導學生參與競賽時，以學生為中心，充分調動學生的主動性和積極性。主要采取以下方法。

1）隊員篩選機制。選擇隊員的時候，要關注隊員加入比賽隊伍的動機，選擇真正熱愛比賽、愿意為比賽付出的隊員。進入隊伍后，現任隊員通過培訓等方式進一步篩選新隊員。比賽成績優秀的隊伍往往團隊的治理水平很高，隊員能夠積極主動地做好招新、面試、參賽準備等工作。這得益于成熟的隊員篩選機制，形成良性循環。

2）設定目標。為了激發學生的積極性，設定一些具有挑戰性的目標，如設計機器人可完成具有一定難度的新任務，以此激發學生的競爭心理和求勝欲望，更加主動地投入學習和實踐。

3）獎勵和認可。為了鼓勵學生積極參與并努力取得好成績，學校設立了一系列獎勵機制，如學分加分、評優、表彰等。及時肯定和認可學生的努力和成績，讓他們感受到自己的付出得到了回報，進一步激發學習和比賽的積極性。

2.2參加相關領域各項賽事

新工科領域與社會上的新興行業緊密相連，其中不乏初創企業。為了提升知名度和行業影響力，這些企業或行業協會常常贊助或組織各類比賽。學校需要為學生提供更多參加新興行業相關比賽的機會。積極組織和參與比賽對學校與企業是互惠互利的。機器人比賽通常與機器人展會同期舉辦，這為教育界和企業界提供了相互交流與合作的良好契機。學校通過參與比賽，為學生提供了將理論知識與實踐相結合的機會。學生在比賽中通過綜合運用多學科知識，提升實踐能力。學校還可以根據比賽中出現的新技術、新問題，及時調整和優化課程設置。企業通過贊助和組織比賽，能夠與學校建立長期的人才培養合作關系和產學研合作聯盟。

2.3建立大學生機器人創新基地

建立了大學生機器人創新基地，并為其提供堅實的支持和保障。

在硬件方面，學校提供了專門的實驗場地和資金支持。如專門提供約200平米的場地作為學生創新的實驗場。此外還每年撥付一定比例的資金作為大學生創新基地的專用經費。實驗場地和資金支持是大學生進行相關創新和實踐活動的基本保證。實驗場地包括大學生機器人創新基地、各專業實驗室、大型場地等；實驗室配備機器人研究和開發的各類設備和工具，包括各種機器人平臺、機器人零件、機械類標準件、傳感器、控制器、3D打印機、激光切割機、各類嵌入式系統開發板等硬件設備，以及相應的軟件開發工具和編程環境。每學期定期補充和升級相關材料，特別是電控類的材料。學生可以在實驗室進行機器人的組裝、編程和測試。學校和學院為參賽材料的采購、訓練等提供資金支持和后勤保障，為人才培養和專業發展保駕護航。

在軟件方面，學校為每個機器人隊伍配備指導教師，提供機器人技術、項目管理等方面的專業指導和支持。每次外出比賽都有帶隊教師隨隊同行，為學生提供專業支持和安全保障。

2.4開設面向比賽的機器人課程

學校教務處鼓勵各學院開設機器人競賽類課程，如Arduino編程、ROS機器人操作系統等，講授機器人比賽涉及的基礎知識，并向學生提供實驗用的機器人或機器人零部件等。課程結束后，優秀的學生小組可以在課程實驗的基礎上對機器人進行深入研究和優化，并參加相關機器人比賽。例如，學習完學校的機器人機構創意設計制作課程，學生用課程中制作的機器人參加了華北五省機器人比賽。這種方式讓學生上課更加積極，也更加主動完成課程作業。

2.5注重機器人的技術傳承

學校某些機器人團隊成立已近20年，形成了良好的技術傳承傳統。機器人團隊不定期舉行技術培訓會，邀請優秀畢業生回校授課，分享經驗并傳授企業生產實踐中的前沿知識。此外，高年級學生積極為低年級學生講解機器人技術。授課學生認真備課，聽課學生積極學習。多年來，機器人的技術傳承不僅延續了團隊的技術積累，還推動了技術的不斷演進和迭代。未來，學校將繼續堅持這一傳統，確保技術發展的延續性和創新性。

3機器人工程專業賽教融合育人模式的發展建議

面向新工科的賽教融合育人模式的長遠發展需要注意以下幾個方面。

3.1建立全面且均衡的評價體系

目前的評價主要集中在競賽排名和成績上，往往難以準確考核比賽對學生能力提升和對學生成長的深層次幫助。對競賽結果的過度重視可能會導致過分強調應試能力和功利性目標。因此，在賽教融合過程中，建立全面且均衡的評價體系才能促進學生綜合素質和創新能力的發展，而非僅僅鼓勵學生追求競賽榮譽和獎項。

3.2注重發揮教師的專業指導作用

教師在賽教融合中扮演著重要角色，賽教融合育人模式需要教師全情投入，為學生提供專業指導和技術支持。教師需要以極大的教書育人熱情，無私地投入和奉獻，鼓勵并支持學生的創新活動。教師還應具備豐富的教學經驗和專業知識，為學生指點研究方向，成為學生強大的技術后盾。因此，教師的培養和發展也是建設賽教融合育人模式的重要內容。

3.3有力的資金支持和保障

準備和參加比賽都需要資金支持，而不同的比賽項目需要資金數量差異巨大。學校可以設立專門的競賽基金，用于支持學生參加各類機器人比賽。讓帶隊取得優異比賽成績的指導教師在申請資金時更加便捷，形成良性循環。

4結束語

作為一種新的教育模式，賽教融合為新工科教育的發展提供了有力支持[。機器人工程專業的教學實踐表明，賽教融合育人模式在提高學生創新創造能力、動手能力，調動學習積極性等方面發揮了重要作用。積極探索和實施賽教融合育人模式，能真正實現新工科教育的目標，培養出更多具有創新能力和實踐能力的工程技術人才，為產業創新發展和創新型國家建設作出更大貢獻。

5 參考文獻

[1］馬天力，宋曉茹，陳超波，等．“教賽合一”：面向新工科的機器人工程專業建設研究[J].創新創業理論研究與實踐，2021，4（15）：103-106.

[2]翁盛檳，鄧小雷，林曉亮，等，基于教賽融合的創新型工程技術人才培養模式探索與實踐［J].中國教育技術裝備，2022（24）：147-150.

[3］羅小燕，杜紅霞，談曉輝.基于新工科的測控專業創新人才培養模式初探[J].高教學刊，2019（20）：29-31，34.

[4]成鳳敏，張雅靜.新工科背景下電子信息工程專業應用型人才培養研究[J].無線互聯科技，2021，18（22）：163-164.

[5]宋曉波，毛秋英，孔丹．以賽促教、教賽融合模式在工程圖學課程教學中的應用探索［J].中國教育技術裝備，2023（7）：82-84.

[6]仝月榮，陳江平，張執南，等．產教深度融合協同探索面向新工科的創新人才培養模式：以上海交通大學學生創新中心為例[J].實驗室研究與探索，2020，39（11）：194-198.