项目化学习中的科研协作特征识别——基于某应用型本科院校的实证研究

徐 浩，张 焱，谭丹阳，陈锦坤

(南京工程学院 经济与管理学院,南京 211167)

在新课程改革背景下，教育呈现出一系列新的变革趋势，新的教学模式和方法层出不穷，其中以问题为驱动、以项目为依托、强调关注学生主体发展、依托师生良好互动的项目化学习(Project-based Learning，PBL)成为了提升教育质量、培养学生综合素养的热点工程[1]，在实践层面上表现出诸多探索。

国内外关于项目化学习及其协作关系的相关研究已较多。国外学者Araújo等[2]认为在大数据时代人工智能及机器学习类课程应强调学生在学习过程中的项目化协作，有助于成员间合作能力和交流沟通能力的提升；Aviv[3]认为项目化学习过程中成员间的互动网络结构对知识建构有重要影响。国内学者林雪芬[4]认为互动分析是探究项目化学习规律和把握学习过程变化的核心；夏雪梅[5]认为项目化学习的研究中应观察学生在此过程中的多样性表现，纳入学生视角能够引发其更为主动的学习投入[6]，甚至能够影响教师的项目化教学，但同时也有学者指出并不是所有的学生都能够适应项目化学习，对学生而言，项目化学习意味着一段旅程、一种经历，最终意味着生命成长[7]。裴要男等[8]认为项目化学习能够引导创新创业教育，基于MOA模型开展实证分析后提出了项目驱动创新创业教育的平台、项目、课程“三位一体”教育体系。

在项目驱动下，学生进行“项目化学习”，教师开展“项目化教学”，形成了一种特殊的协作关系——项目驱动的科研协作(以下简称项目化协作)。前人关于项目化学习及其协作的研究多从定性的角度加以开展，主要涉及项目化学习过程中的互动网络结构、参与主体及实施效果等，本研究拟在定量方面加以拓展，以项目化学习成果数据为研究对象，借助文献计量及复杂网络分析方法识别项目驱动的学习过程中师生的科研协作关系及其特征。

1 数据来源及研究方法

本文以某应用型本科院校为例，以项目化学习中最具典型性和代表性的大学生科技创新项目(简称“大创项目”)成果为研究对象，分析大创项目驱动项目化学习过程中师生科研协作及机构协作网络特征，从定量方面探讨其内在规律，为提升项目化学习效果提供路径支撑，促进高校双创教育实施效果的提升。

样本院校建立于2000年，是一所以工科为主、涵盖经济学、管理学、文学、艺术学等多学科门类的本科院校，一直对大学生科技创新工作及创新创业教育具有较高的关注度。预调研发现样本高校大创项目驱动的知识生产成果多以中文形式发表，因此选取中国知网为基础数据源，借助专业检索功能，以项目基金及作者单位为检索字段，检索日期为2018年8月21日，得到660篇文献题录信息，借助SATI[9]文献题录结构化工具抽取项目驱动的样本高校知识生产成果的作者及其机构字段，构成本研究的分析对象，数据采集过程如图1所示。

图1 数据采集过程

本文采用文献计量方法对660篇项目驱动的学术文献题录信息进行抽取及结构化计量分析，基于社会网络分析方法揭示师生协作及机构协作的网络特征，基于CiteSpace及Pajek实现初始复杂网络的构建，但限于篇幅仅采用网络核心指标揭示复杂网络的结构特征。

2 项目驱动的样本高校师生协作网络特征

知识经济时代对科研人员跨学科协作能力提出了较高的需求。期刊论文是大创项目驱动高校科研成果的主要表现形式之一，通常由多位学者共同完成，早在2003年中国科技论文合著比例已大于85%[10]，并且逐年递增。高校师生在项目化学习过程中形成了一种特殊的关系网络——科研协作网络，也有学者认为该网络是项目驱动下的互动网络。

为识别样本高校项目化协作网络，探究该网络核心子网及其结构，从微观层面挖掘项目化学习的知识交流特征，笔者选取发文次数前200位的高产作者构建协作网络，共产生142条协作关系，整体网络密度为0.0071，表明样本高校项目驱动的科研协作较少。进一步分析该网络发现样本高校以学院为单位形成了若干协作子网，对该协作子网数量、最大子网节点数、参与协作教师数、参与协作学生数及前200位高产作者中各学院作者分布情况进行了统计，为衡量项目驱动下教师的大创项目参与度及其与师生活动关系，设计了大创项目驱动的教师协作比及师生协作比两个指标，相关统计结果见表1。

表1 项目驱动的样本高校师生协作复杂网络特征

(1)样本高校材料工程学院师生受项目驱动较为明显，协作情况较好。样本高校形成的学院科研协作子网中，材料工程学院所形成的子网数量、最大子网中的节点数量、参与项目及参与协作的教师数、学生数等均位于首位，表明项目对材料工程学院的知识生产起到了良好的促进作用；项目驱动的师生协作比为1.04，表明教师与学生在大创项目驱动下形成了良好的科研协作关系，但此过程以教师为主导，具体表现为在发文高频作者中材料工程学院有9位教师尚未参与项目驱动的科研协作，教师参与协作比例为75.68%。进一步分析发现，样本高校的材料工程学院所拥有的省品牌特色专业、重点学科、专业综合改革试点等较为完善的学科基础决定了其在项目驱动下的人才培养、师生协作等方面位于样本高校前列。

(2)教师是大创项目驱动知识生产的主体，学生参与度较低。大创项目的设置初衷是导师指导下的本科生创新实践，样本高校中仅环境工程学院及建筑工程学院的师生协作比小于1，表明此类学院开展的项目化学习以学生为主导，而样本高校的三大核心院系材料工程学院、机械工程学院、电力工程学院师生协作比均较高，在工业中心甚至出现了高频作者协作网络中无学生角色，师生协作比为5∶1，该现象应引起相关部门的重视，真正地使得大创项目以学生为主导，切实提高本科生实践能力和科学素养。

(3)样本高校师生协作专业壁垒明显，全校范围内跨学科协作网络尚未形成。样本高校共设有20个学院，高频作者中形成科研协作子网的仅8个，而在样本高校中计算机工程、人文与社会科学学院、经济与管理学院等同样具有一定比例的大创项目立项数，但尚未形成复杂度较高的协作子网，院系内教师也未加入其它院系的项目化协作，表明样本高校的科创项目立项与研究过程中，具备一定专业壁垒，这种情况通常不利于多学科交叉融合，更不利于生成跨学科创新成果，因此，建议样本高校的科创主管部门引起重视，注重引导学生跨学科组建团队、项目化科研。

3 项目驱动的样本高校机构合作模式

机构合作网络分析是科学计量学中较为常见的分析方法，通常以目标数据集中的机构元数据为对象，发现机构间的知识交流特征，如栾春娟等[11]分析中美能源技术领域机构合作网络结构和特征，探究了能源技术领域创新模式；刘红霞[12]对国内高校图书馆机构的合作网络开展了分析，归纳了高校图书馆跨机构合作行为的影响因素主要包括地域、师承、校内关系等。为识别项目学习中样本高校的机构合作模式及其特征，对660篇项目驱动知识生产成果机构合作关系进行了识别，发现其中146篇知识生产成果为跨机构合作成果，进一步分析发现，在项目驱动下样本高校知识生产过程中形成了校际合作、校企合作、以及校内跨院系合作(以下简称校内合作)3种合作模式，其合作的时间趋势如图2所示。根据图2可知：

注：在样本数据集采集时CNKI中2018年学术论文数据尚未完全更新完毕，因此未给出2018年3种合作模式的合作次数。

(1)样本高校的3种合作模式中，校际合作最为普遍，自2009年始在项目驱动下首次开展校际合作，分别为样本高校与东南大学自动化学院开展智能型彩棉机器人的相关研究以及样本高校同黄河科技学院开展超硬粉体超微粉碎的相关技术研究；整体上此类合作模式除在2013年出现小幅回落外，呈现出较为明显的上升趋势，2016年校际合作模式高达21次，达到了此类模式的最高值；进一步分析发现，样本高校的机械工程学院、材料工程学院、电力工程学院与东南大学、南京工业大学、南京航空航天大学等高校合作较为紧密；样本高校的环境工程学院与河海大学合作较为紧密，项目驱动的知识生产成果较多，此类合作模式一方面可以加深样本高校科学研究的深度和广度，另一方面也为样本高校本科生进一步深造提供了良好的契机。校际合作模式多以工科类学院为主，文科类院系的校际合作较少，南京理工大学人文学院与样本高校的人文社会科学学院的合作为文科类知识生产提供了思路。

(2)校企合作次数的多寡能侧面说明高校的产学研合作情况。样本高校自2008年开始出现校企合作，表现为电力工程学院与某石油管理局电力管理公司及其与某市供电公司产生的2次产学研合作以及机械工程学院与康尼实业公司开展的电力系统电压稳定静态分析及电网调度自动化仿真软件的开发以及机械类专业教学改革的相关研究；进一步分析发现，校企合作模式主要发生在材料工程学院、机械工程学院2个院系，分别与某合金技术有限公司及某金属装备工程有限公司合作15次以及与国电南瑞科技股份有限公司、南京四方亿能电力自动化有限公司合作14次，此外计算机工程学院与华为技术有限公司合作2次。2008-2017年样本高校的校企合作整体呈波动式上升，项目驱动下累计产生35篇学术论文，侧面表明样本高校较为注重与企业合作开展知识生产，与样本高校的“应用型”本科定位相符。

(3)项目驱动的校内合作知识生产模式在3种合作模式中合作次数最少，仅占校企合作模式的54%、校际合作的23%，主要表现为电力工程学院与材料工程学院、计算机工程学院、经济与管理学院合作6次以及自动化学院与康尼、通信工程学院、电力工程学院合作5次，造成该现象的可能原因是，项目驱动的样本高校知识生产过程中，教师发挥了较多的主导作用，而科研合作较为突出的材料工程学院其更加倾向于开展校际合作及校企合作，另外材料工程学院在研究主题及方向上与样本高校内的电力工程学院、计算机工程学院等差异较大，此现象应引起校内相关主管部门的重视，在科研立项过程中应强调校内跨学科科研协作的重要性，在鼓励校际合作及校企合作的同时，注重校内资源的整合和利用。

4 结语

本研究以项目化学习过程中的科研协作关系识别为研究问题，选取了某应用型本科院校为研究案例，基于样本高校大创项目驱动的知识生产成果数据，对其题录信息中所包含的作者及其机构元数据进行了抽取，开展师生协作网络及高校协作网络分析，研究结果及相关建议主要包括：

(1)项目化学习过程中样本高校内各学院依据学科方向及特色形成了多个科研协作子网，项目对样本高校材料工程学院的知识生产驱动作用较为明显，但全校范围内项目驱动的多学院科研协作网络尚未形成，高频作者协作网络中仅包括8个学院，建议样本高校大创项目的科研主管部门融合多院系师资，集成多学科领域知识，组建跨学科研究团队打造项目驱动的标志性研究成果，此外要充分发挥大创项目开展过程中学生科研、实践能力的锻炼与培养，鼓励项目化学习过程中师生的良性互动、教学相长、共同提高。

(2)项目化学习过程中样本高校形成了校际合作、校企合作及校内合作3种合作模式，表明其较为注重产学研合作，以此提升项目驱动知识生产成果的质量和数量，但合作较多产生于工科院系，较少涉及经济管理、人文社会与艺术等文科领域，建议该校人文社会科学相关学科主动凝练学科方向，依托学校行业背景开展研究，鼓励学生跨学校、跨院系、跨专业申报项目，共同合作，在创新教育过程中依托行业背景，多维融合，以项目化学习促进创新教育发展。

本文在定量分析的基础上得出了某本科院校大创项目驱动的项目化学习过程中师生科研协作网络及机构合作网络特征，但仅依靠项目驱动的知识生产成果这一数据难以全面地概括项目化学习过程及学习效果，在后续研究中将采用扎根理论分析、深度访谈等方法进一步验证定量分析结果，融合过程视角分析大创项目驱动的互动协作网络，探寻更为全面的高校项目化学习提升路径。