黃群藝,富海鷹,王藝霖
(西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院,四川 成都 610031)
學(xué)科競(jìng)賽是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,以競(jìng)賽的方式,激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立工作的能力,提高自身的實(shí)踐和創(chuàng)新能力,通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,培養(yǎng)大學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)的活動(dòng)。目前,它已經(jīng)成為高校實(shí)踐教學(xué)的一種主要形式,并作為高校教學(xué)內(nèi)容的組成部分在創(chuàng)新性人才培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。
國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐研究表明,學(xué)科競(jìng)賽是高校進(jìn)行創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的一條可行途徑,不僅可以為高校發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)秀大學(xué)生,也是世界范圍內(nèi)高校進(jìn)行同場(chǎng)競(jìng)技和學(xué)術(shù)交流的重要平臺(tái)。參加高層次的學(xué)術(shù)競(jìng)賽已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外大學(xué)生體現(xiàn)創(chuàng)新精神、學(xué)術(shù)能力及團(tuán)隊(duì)合作的重要方式。目前,國(guó)際大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽的影響力正在不斷攀升,如:美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽、美國(guó)中太平洋賽區(qū)土木工程競(jìng)賽等每年都能得到世界范圍內(nèi)眾多知名高校的積極參與,通過(guò)大賽平臺(tái),推動(dòng)各高校、各國(guó)及地區(qū)之間青年創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和交流,提升高校的全球知名度和世界影響力,促進(jìn)學(xué)科與產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
為進(jìn)一步提升“雙一流”建設(shè)背景下的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)質(zhì)量,提出學(xué)科競(jìng)賽賦能多專(zhuān)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式研究,對(duì)前期學(xué)科競(jìng)賽的實(shí)踐成果進(jìn)行歸納、梳理、總結(jié),在此基礎(chǔ)上構(gòu)建基于學(xué)科競(jìng)賽的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同融合機(jī)制,探索在“雙一流”建設(shè)背景下創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)新模式,以此促進(jìn)我校教育教學(xué)研究與改革,推進(jìn)我校高等教育內(nèi)涵式發(fā)展,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
考慮傳統(tǒng)單科性的“專(zhuān)才”培養(yǎng)模式越來(lái)越不適應(yīng)日益綜合化的科學(xué)發(fā)展需求和日益復(fù)雜化的社會(huì)發(fā)展需求這一現(xiàn)狀,我國(guó)一些傳統(tǒng)性、專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的學(xué)科競(jìng)賽正逐步向開(kāi)放性、前沿性、交叉性發(fā)展,鼓勵(lì)大學(xué)生通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)項(xiàng)目培養(yǎng)跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科技能和思維,以更好滿足當(dāng)前高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用人才的實(shí)際需求。以全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為例,在第八屆、第九屆、第十屆、第十一屆賽題中就涵蓋了建筑、橋梁、水利、計(jì)算機(jī)等多專(zhuān)業(yè)內(nèi)容(見(jiàn)圖1、圖2),依靠傳統(tǒng)的單一專(zhuān)業(yè)教師指導(dǎo)模式,在個(gè)人時(shí)間、精力、專(zhuān)業(yè)知識(shí)覆蓋面上將難以滿足競(jìng)賽指導(dǎo)要求。為此,通過(guò)主動(dòng)思變、積極求變,適時(shí)組建涵蓋學(xué)科競(jìng)賽專(zhuān)業(yè)知識(shí)內(nèi)容的多專(zhuān)業(yè)融合協(xié)同的指導(dǎo)教師競(jìng)賽團(tuán)隊(duì),將學(xué)科競(jìng)賽涉及的學(xué)科、專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理、歸納,以學(xué)科競(jìng)賽作為項(xiàng)目主線,指導(dǎo)教師為引導(dǎo),學(xué)生為主體,進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)習(xí)。
圖1 第十屆國(guó)賽題目示意圖
圖2 第十一屆國(guó)賽題目示意圖
以學(xué)科競(jìng)賽為牽引,多專(zhuān)業(yè)融合協(xié)同的指導(dǎo)教師競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)積極指導(dǎo)參與學(xué)校、學(xué)院的本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(SRTP)、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目等創(chuàng)新型實(shí)踐活動(dòng),廣泛開(kāi)展相關(guān)的教育教學(xué)改革研究,探索多專(zhuān)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式。如:遴選了《福州國(guó)際金融中心BIM應(yīng)用》《河北師范大學(xué)綜合樓BIM應(yīng)用》2個(gè)BIM工程應(yīng)用項(xiàng)目及輕質(zhì)秸稈混凝土砌塊的材料性能研究、玄武巖纖維改性混凝土的配合比及基本力學(xué)性能研究2個(gè)大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(SRTP)作為多專(zhuān)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式實(shí)踐載體,分別組建了來(lái)自建筑工程、造價(jià)、施工管理、鐵道、橋梁等多專(zhuān)業(yè)的師生團(tuán)隊(duì)。而后,根據(jù)項(xiàng)目所需具備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn),同時(shí)結(jié)合不同專(zhuān)業(yè)及年級(jí)的學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的項(xiàng)目分工,在此基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行分階段、跨專(zhuān)業(yè)的單項(xiàng)技能培訓(xùn)及提升,促進(jìn)學(xué)生夯實(shí)完成項(xiàng)目所需的基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備,并逐步形成跨專(zhuān)業(yè)知識(shí)構(gòu)架。最后,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)例,針對(duì)具體的工程問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于自身專(zhuān)業(yè)限制,嘗試從跨學(xué)科多角度去審視問(wèn)題、解決問(wèn)題。如:在BIM應(yīng)用中,項(xiàng)目所涉及的電氣管線設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)就需要團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行跨專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)及應(yīng)用。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽賦能下的各類(lèi)創(chuàng)新型實(shí)踐活動(dòng),在多專(zhuān)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式下,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,全面提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而推進(jìn)學(xué)生科研創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、組織能力等綜合素質(zhì)的提升。
在傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)課程的評(píng)價(jià)體系中,主要采取考試作為考核方式,分?jǐn)?shù)通常以百分制為主,其側(cè)重點(diǎn)在于考查學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和掌握程度。而在實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,特別是學(xué)科競(jìng)賽、SRTP、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等創(chuàng)新型實(shí)踐環(huán)節(jié)中,對(duì)于學(xué)生在這些創(chuàng)新型實(shí)踐環(huán)節(jié)中的評(píng)價(jià),提出采取全過(guò)程、多維度、多元化的評(píng)價(jià)體系,即對(duì)整個(gè)創(chuàng)新型實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目全過(guò)程中學(xué)生所體現(xiàn)的個(gè)人專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力、跨專(zhuān)業(yè)與跨學(xué)科思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、抗壓能力、解決新問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)奉獻(xiàn)精神及項(xiàng)目最終學(xué)習(xí)成果等進(jìn)行全面多元化的評(píng)價(jià)(見(jiàn)圖3),以培養(yǎng)學(xué)生充分發(fā)揮特長(zhǎng),同時(shí)克服專(zhuān)業(yè)局限,全面提升個(gè)人的綜合能力,適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的培養(yǎng)需求。
圖3 全過(guò)程、多維度、多元化創(chuàng)新型實(shí)踐環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)體系
以學(xué)科競(jìng)賽為契機(jī),在競(jìng)賽實(shí)踐教學(xué)中采取多專(zhuān)業(yè)協(xié)同指導(dǎo),同時(shí)成立開(kāi)放式、多功能、跨學(xué)科的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),并制定日常運(yùn)行與維護(hù)的管理規(guī)章制度。創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)面向不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生或教師開(kāi)放,鼓勵(lì)合作開(kāi)放性,不拘泥于某一個(gè)單一的學(xué)科、方向、形式,鼓勵(lì)創(chuàng)新。除支持學(xué)科的學(xué)生競(jìng)賽外,平臺(tái)將大學(xué)生科技創(chuàng)新試驗(yàn)、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)、教學(xué)改革研究、學(xué)科探索實(shí)踐等內(nèi)容融入平臺(tái)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理服務(wù)工作中,實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的多功能化和高效綜合利用,避免資源浪費(fèi)。隨著開(kāi)放式、多功能、跨學(xué)科創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展,極大鼓勵(lì)了師生跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)、跨院校合作,不僅有利于學(xué)科之間的知識(shí)互補(bǔ),而且容易在學(xué)科之間產(chǎn)生思想碰撞,挖掘新的學(xué)科交叉點(diǎn),通過(guò)學(xué)科融合,促進(jìn)彼此教學(xué)和科研水平的提升。
以學(xué)科競(jìng)賽為載體,組建涵蓋學(xué)科競(jìng)賽專(zhuān)業(yè)知識(shí)內(nèi)容的多專(zhuān)業(yè)融合協(xié)同的指導(dǎo)教師競(jìng)賽團(tuán)隊(duì),將學(xué)科競(jìng)賽涉及的學(xué)科、專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理、歸納,并以學(xué)科競(jìng)賽作為項(xiàng)目主線,指導(dǎo)教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)科競(jìng)賽實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)習(xí)。在學(xué)科競(jìng)賽取得良好成果的同時(shí),又逐步擴(kuò)展延伸至大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(SRTP)、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目等創(chuàng)新型實(shí)踐活動(dòng),較好地解決傳統(tǒng)理論教學(xué)中學(xué)生側(cè)重利用單一專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決相對(duì)確定和狹窄問(wèn)題所形成的思維局限問(wèn)題,從而培養(yǎng)學(xué)生在面對(duì)綜合性、復(fù)雜性的工程問(wèn)題時(shí),能夠利用跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科的思維方式解決問(wèn)題。
將學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)踐教學(xué)相互耦合,主要是以學(xué)科競(jìng)賽為載體,將實(shí)際工程問(wèn)題濃縮化、項(xiàng)目化,形成實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,并以實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目為核心,學(xué)生為主體,教師為引導(dǎo),在項(xiàng)目學(xué)習(xí)、實(shí)踐過(guò)程中,最大限度地激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。此外,根據(jù)項(xiàng)目所需具備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn),進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)結(jié)合不同專(zhuān)業(yè)及年級(jí)的學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的項(xiàng)目分工,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行分階段、跨專(zhuān)業(yè)的單項(xiàng)技能培訓(xùn)及提升,然后促成學(xué)生完成項(xiàng)目所需的基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備,并逐步形成跨專(zhuān)業(yè)知識(shí)構(gòu)架。通過(guò)這種方式有效激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和合作精神,較好解決了傳統(tǒng)“授課式”實(shí)踐教學(xué)模式和集中實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生的主觀能動(dòng)性發(fā)揮有限、團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)調(diào)及合作程度不高等問(wèn)題。
傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課的課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系中,主要采取考試作為考核方式,分?jǐn)?shù)通常以百分制為主,其重點(diǎn)在于考查學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握和理解程度。而在實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,特別是學(xué)科競(jìng)賽、SRTP、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,如何進(jìn)行科學(xué)有效的評(píng)價(jià),做到與理論學(xué)習(xí)和集中實(shí)踐學(xué)習(xí)中的評(píng)價(jià)體系相輔相成尤為重要。為此,通過(guò)構(gòu)建全過(guò)程、多維度、多元化的創(chuàng)新型實(shí)踐環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)體系,解決創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的評(píng)價(jià)問(wèn)題,即對(duì)在創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中學(xué)生所體現(xiàn)的個(gè)人專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力、跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、抗壓能力、解決新問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)奉獻(xiàn)精神及項(xiàng)目最終學(xué)習(xí)成果等進(jìn)行全過(guò)程、多維度、多元化的評(píng)價(jià),以鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮特長(zhǎng),同時(shí)克服專(zhuān)業(yè)局限,全面提升個(gè)人的綜合能力,適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的培養(yǎng)需求。
實(shí)踐教學(xué)是新工科背景下工科人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一。在新工科教育背景下,如何凸顯學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力對(duì)于本科教育尤為重要。以大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽為例,從工程角度來(lái)講,其賽題本身就是一個(gè)實(shí)體項(xiàng)目的高度濃縮,涉及方案比選、結(jié)構(gòu)選型、設(shè)計(jì)計(jì)算、制造加工、施工建造、運(yùn)營(yíng)評(píng)估等方面;從科學(xué)角度來(lái)講,涉及安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性及創(chuàng)新性。學(xué)生參與此類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽,不僅可以作為理論教學(xué)的拓展和延伸,也有利于達(dá)成新工科人才培養(yǎng)中所要達(dá)到的目標(biāo)。學(xué)科競(jìng)賽作為實(shí)踐教學(xué)的重要平臺(tái)和有效載體,將二者相耦合,不僅可以進(jìn)一步強(qiáng)化“以本為本”教育方針,凸顯學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力在本科教育中的重要性,而且為學(xué)校學(xué)院專(zhuān)業(yè)建設(shè)在“雙一流”學(xué)科建設(shè)背景下實(shí)現(xiàn)新工科改造升級(jí)提供了思路。
大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽是土木工程學(xué)科培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和實(shí)踐能力的學(xué)科競(jìng)賽。學(xué)生參與的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽涵蓋校區(qū)、校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)四個(gè)層次的比賽。通過(guò)在各級(jí)比賽中應(yīng)用多專(zhuān)業(yè)協(xié)同的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)模式,改變了學(xué)生對(duì)賽題理解存在知識(shí)盲點(diǎn)、部分知識(shí)點(diǎn)過(guò)于零散和片面等問(wèn)題,可以得到系統(tǒng)性的多專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)與能力訓(xùn)練。同時(shí),與項(xiàng)目教學(xué)法相結(jié)合,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中既有“教”的設(shè)計(jì),又有“學(xué)”的設(shè)計(jì),既有自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐,又有合作探究,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的指導(dǎo)作用。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐,獲得全國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)2次、二等獎(jiǎng)2次,四川結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)2次等優(yōu)異成績(jī)。參與學(xué)生不僅收獲了比賽成績(jī),更重要的是在備賽過(guò)程中所收獲的跨專(zhuān)業(yè)知識(shí)、鍛煉的能力和磨煉出的合作與競(jìng)爭(zhēng)精神對(duì)其今后的學(xué)習(xí)生活起到明顯的幫助作用。
BIM比賽是為盡快推動(dòng)建筑業(yè)信息化的發(fā)展,加強(qiáng)建筑院校在BIM領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)交流和成果展示,實(shí)現(xiàn)高校建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)之間的BIM協(xié)同,提高學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力,增強(qiáng)選手的團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力而設(shè)置的專(zhuān)業(yè)比賽。通過(guò)充分利用BIM工程項(xiàng)目涵蓋建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料、電氣自動(dòng)化、給排水設(shè)計(jì)、環(huán)境學(xué)等多門(mén)專(zhuān)業(yè)學(xué)科,具有跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科的特點(diǎn),建立了以BIM工程項(xiàng)目為核心、學(xué)生為主體,以學(xué)科競(jìng)賽作為項(xiàng)目成果檢驗(yàn)的新型實(shí)踐教學(xué)模式。通過(guò)應(yīng)用多專(zhuān)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式,強(qiáng)化學(xué)生跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科的學(xué)習(xí)協(xié)作,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加國(guó)家級(jí)、省級(jí)各種BIM比賽,獲得了優(yōu)異的比賽成績(jī),包括:全國(guó)高校BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)作品大賽特等獎(jiǎng)1項(xiàng),一等獎(jiǎng)6項(xiàng),二等獎(jiǎng)3項(xiàng),“品茗杯”首屆全國(guó)高校BIM應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng),四川省開(kāi)明杯BIM大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)1項(xiàng)等。