隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化建設(shè)的需要,國家對優(yōu)秀工程技術(shù)人才的需求日益旺盛?,F(xiàn)代工程愈來愈體現(xiàn)為“目標—研究—開發(fā)—設(shè)計—制造—運行—管理”等環(huán)節(jié)組成的工程鏈,這條鏈越往前技術(shù)含量越高,越往后經(jīng)濟含量越高,所以需要懂管理、會經(jīng)營、具有較強動手能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才[1]。
工科大學(xué)生是我國工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的主力軍,如何把他們培養(yǎng)成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人才是我國高等工程教育面臨的一個重要課題,而綜合工程能力和工程創(chuàng)新精神則是優(yōu)秀工程技術(shù)人才的核心和靈魂。立足于全方位培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和工程創(chuàng)新精神,開辟適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)背景需求和學(xué)生差異的創(chuàng)新性實踐教育培養(yǎng)模式,是高等院校工程實踐教育改革的工作目標和核心內(nèi)容[2]。
另一方面,隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,我國作為汽車大國在向汽車強國邁進的過程中,未來實現(xiàn)汽車核心新技術(shù)的自主創(chuàng)新開發(fā),形成國家汽車技術(shù)優(yōu)勢,還需要大批優(yōu)秀的車輛工程技術(shù)人才。
汽車產(chǎn)業(yè)是一個大綜合體,涉及機械制造、電子、能源、材料、管理、營銷等眾多領(lǐng)域,現(xiàn)代汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展要求學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)越來越廣,不僅包括傳統(tǒng)的車輛學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)知識,而且還延伸到其它學(xué)科領(lǐng)域。同時,作為廣大企業(yè)未來從事車輛相關(guān)領(lǐng)域新技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)的主流力量,未來的優(yōu)秀車輛工程技術(shù)人才在深厚的專業(yè)知識的基礎(chǔ)上還應(yīng)具備適應(yīng)現(xiàn)代工程背景下的分析解決工程實際問題的操作能力以及綜合工程素質(zhì),包括設(shè)計、開發(fā)能力;與他人協(xié)調(diào)、合作能力;適應(yīng)多種工作領(lǐng)域,工程管理能力、終生學(xué)習(xí)的能力等。學(xué)生還必須訓(xùn)練自己的創(chuàng)造性思維能力,掌握創(chuàng)新方法與創(chuàng)新技巧,并靈活應(yīng)用于實際。創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力最直接、最客觀的體現(xiàn)就是學(xué)生在工程實踐環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出的解決實際問題的能力。
基于知識傳授的高校課程教學(xué)較好地滿足了學(xué)生知識基礎(chǔ)積累這一任務(wù),但良好的工程實施能力(包括工程設(shè)計與實施、分析與概括能力、實踐動手能力、創(chuàng)新力等)和優(yōu)秀的個人素養(yǎng)(如責(zé)任感、自信心、領(lǐng)導(dǎo)組織能力、溝通能力與團隊精神、敬業(yè)精神與職業(yè)道德、處事靈活性、終身學(xué)習(xí)能力等)必須要在實實在在的工程實踐訓(xùn)練中得到培養(yǎng)和完善。
以科技競賽方式進行的大學(xué)生科技活動是增強學(xué)生創(chuàng)新意識,開展創(chuàng)新實踐,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和工程實踐能力的重要載體。大學(xué)生科技競賽一般要求大學(xué)生運用專業(yè)知識分析問題、總結(jié)思路、設(shè)計方案,并實際動手完成具備特定功能和形態(tài)的技術(shù)產(chǎn)品實物,兼具創(chuàng)新性、趣味性和浸入式參與和操作實踐性的特點,這和基于CDIO理念的工程人才培養(yǎng)思想是一致的。同時,大學(xué)生科技競賽往往以團隊的方式組織開展,要求參與的學(xué)生具有較好的團結(jié)協(xié)作能力、人際溝通能力,以及組織領(lǐng)導(dǎo)能力等。因此,學(xué)生科技競賽活動具備的專業(yè)性、工程性、實踐性和創(chuàng)新性的特征逐漸被工程教育的從業(yè)者所認知,基于大學(xué)生科技競賽的工程能力鍛煉、創(chuàng)新人才及綜合素質(zhì)培養(yǎng)模式等在國內(nèi)外高等院校的工程教育和管理工作中得到了廣泛的關(guān)注[3-7]。
雖然目前高校大學(xué)生科技訓(xùn)練或科技賽事活動“以活動促創(chuàng)新,以創(chuàng)新促成才”的基本理念逐漸形成了高等工程教育過程中的共識,但普遍的做法是為學(xué)生科技活動提供資金、場地、政策等硬件支持,尚缺乏從工程實踐教育和優(yōu)秀工程技術(shù)人才培養(yǎng)的高度系統(tǒng)性對大學(xué)生科技競賽或科技活動的全程進行監(jiān)控和管理,也缺乏相應(yīng)的理論支持。因此現(xiàn)在高校學(xué)生的課外科技活動雖然很豐富熱烈,但基本上都體現(xiàn)為由學(xué)生受熱情和興趣驅(qū)使、自發(fā)組織、分散的校園學(xué)生社團色彩濃厚的活動。雖然通過科技賽事或活動對于學(xué)生本人的工程能力及綜合素質(zhì)有一定提高,但由于缺乏統(tǒng)一的教育引導(dǎo)和管理,且學(xué)生因個人年齡和經(jīng)歷等因素尚不完全具備系統(tǒng)的自我成長和自我發(fā)展的意識,導(dǎo)致校園科技活動整體上對學(xué)生綜合素質(zhì)和實踐能力的貢獻有待進一步提高。缺乏工程教育思想下基于工程人才培養(yǎng)思路的系統(tǒng)引導(dǎo)和教育,其對學(xué)生整體的工程實踐和創(chuàng)新能力的鍛煉貢獻有限。而學(xué)生科技競賽活動本身也因為總體規(guī)模上學(xué)生參與度較低、沒有與現(xiàn)有的工程實踐教學(xué)和學(xué)籍管理體系深度契合、良好貫通,其系統(tǒng)化、規(guī)?;l(fā)展存在一定的瓶頸和障礙,真正把學(xué)生科技競賽活動納入高等工程教育理論體系進行指導(dǎo)和管理的工作尚沒有全面展開。因此,進一步探討大學(xué)生科技競賽活動現(xiàn)狀與存在的問題,結(jié)合卓越工程人才培養(yǎng)的目標,提出改進的對策,對增強創(chuàng)新實踐教育效果,促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要的意義。
目標導(dǎo)向(GoalOriented)理論是人力資源管理中激勵理論的一種,它通過設(shè)定正確的目標,有效地激勵人們實施達到目標的努力程度和目標趨向行為,從而保證目標的實現(xiàn)。
“任務(wù)驅(qū)動(TaskDrive)”是一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)方法,它將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)理念;創(chuàng)造了以學(xué)定教、學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。
大學(xué)本科階段工程教育的最終目標,是培養(yǎng)學(xué)生作為未來工程從業(yè)人員所具有的個人專業(yè)技術(shù)能力和綜合素質(zhì),所有的工程教育環(huán)節(jié)和教學(xué)活動,都必須圍繞這個目標而展開。大學(xué)生科技競賽作為工程實踐能力培養(yǎng)和工程素質(zhì)、創(chuàng)新精神鍛煉的一個載體,也應(yīng)該納入以卓越工程人才培養(yǎng)為目標導(dǎo)向的工程實踐教學(xué)體系。
大學(xué)生科技賽事往往表現(xiàn)為一個探索、分析、設(shè)計、問題解決、制造實施、結(jié)果評估的完整工程過程,在這樣的一個工程實踐的過程中學(xué)生除了不斷積累新的知識、鍛煉知識運用能力之外,通過諸多實際工程問題的解決還可以獲得工程實踐的經(jīng)驗并鍛煉其工程實踐能力。因此,學(xué)生科技競賽活動體現(xiàn)出明顯的“任務(wù)驅(qū)動”式自我學(xué)習(xí)和自我提升的特征,它讓學(xué)生有機會以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程,真正實現(xiàn)了“做中學(xué)”的知行合一的教育思想。況且,現(xiàn)在學(xué)生科技活動基本組織形式為學(xué)生團隊的集體作業(yè),在這樣的一個由團體成員分工協(xié)作進行的過程中,學(xué)生個人的團隊精神、組織協(xié)調(diào)和管理能力、交流溝通和表達技巧、責(zé)任感和個人能動性等非技術(shù)層面的素質(zhì)也會在潛移默化之中得到鍛煉和培養(yǎng),而所有這些能力與素質(zhì),則是未來卓越工程技術(shù)人才必備的元素。從這個方面來講,學(xué)生從事科技競賽的活動所達到的結(jié)果,也正是目前高校工程實踐教育欲達到的目標。
基于上述考慮,可以將大學(xué)生科技競賽活動融入到學(xué)校工程實踐教育的環(huán)節(jié),以優(yōu)秀工程人才的培養(yǎng)目標為導(dǎo)向,用工程教育的理念和思想指導(dǎo)學(xué)生科技競賽活動的過程管理。另一方面,根據(jù)學(xué)生科技競賽活動貫穿整個工程實踐過程的特點,可以將賽事過程中每個階段的關(guān)鍵任務(wù)科學(xué)地提煉出需重點研究突破的工程難題或科學(xué)問題,組織學(xué)生以“任務(wù)驅(qū)動”的方式進行自主研究、協(xié)同攻關(guān)。同時,基于能力鍛煉和素質(zhì)培養(yǎng)的原則,可以有意識地安排針對性的專業(yè)知識教學(xué)、技能培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo),從而達到依托學(xué)生科技競賽活動實現(xiàn)工程教育、達到學(xué)生工程能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)的目標,
通過將GOTD(目標導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動)的理念和工程實踐教學(xué)的思想融合到學(xué)生科技競賽活動的引導(dǎo)和管理中去,則有望克服學(xué)生科技競賽活動目前作為校園社團活動而存在的各種弊端,使其真正成為卓越工程人才培養(yǎng)的一個實踐教育平臺,從而開辟出一種“賽教結(jié)合”的工程人才培養(yǎng)模式。“賽教結(jié)合”的理念不同于一般意義上高校針對某一門課程教學(xué)以科技競賽或科技活動形式附加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的“賽課結(jié)合”的做法[8],是指用系統(tǒng)的工程教育和工程人才培養(yǎng)的思想貫穿學(xué)生科技競賽組織和管理的過程,將學(xué)生科技競賽活動納入工程實踐教學(xué)體系,并探索復(fù)合型優(yōu)秀工程技術(shù)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式。這不但是工程實踐教學(xué)體系的補充完善,也是學(xué)生科技競賽組織管理方面的改革創(chuàng)新,不啻為一個很好的探索和嘗試。
清華大學(xué)汽車工程系實踐教學(xué)課組的教師們曾經(jīng)探索了在專業(yè)實習(xí)教學(xué)的過程中引入目標導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(GOTD)的管理理念,即以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和鍛煉工程素質(zhì)為目標、以輔助解決企業(yè)現(xiàn)場技術(shù)和工藝問題為任務(wù),將具體工程問題的解決貫穿實習(xí)的整個過程,從而開辟了一種新的校企聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生的模式和生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)改進形式,取得了良好的效果[9-10]。
我們在吸收前人的研究成果基礎(chǔ)之上,將GOTD的理念運用到大學(xué)生科技競賽活動的組織管理和指導(dǎo)過程中,提出了一種將學(xué)生科技競賽活動管理與工程實踐教學(xué)思想系統(tǒng)融合的理論,開辟了以學(xué)生能力鍛煉為目標導(dǎo)向、以參賽產(chǎn)品研發(fā)難點問題解決為任務(wù)導(dǎo)向的賽教合一的新型實踐教學(xué)方式;以期探索新穎的學(xué)生科技競賽管理改革和工程人才培養(yǎng)模式,挖掘促進車輛工程專業(yè)大學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的改革措施和新途徑。
目前汽車工程系學(xué)生參與的科技賽事主要為團隊方式進行的新型車輛產(chǎn)品研制和集成運用,體現(xiàn)出系統(tǒng)、完整的產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)項目工程實踐過程的特點。我們針對這樣的項目特征,有意識地在項目各個階段引入工程管理模式,按照相應(yīng)的工程運行規(guī)律對于學(xué)生的研發(fā)活動給予全方位的管理指導(dǎo),并在科技賽事的組織管理過程中依托參賽產(chǎn)品開發(fā)項目的指導(dǎo)和推進實踐活動潛移默化地向?qū)W生引入《產(chǎn)品開發(fā)管理》、《項目管理》、《經(jīng)濟及成本控制》等管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)方面的思想。同時,我們還根據(jù)賽事設(shè)置了技術(shù)報告和學(xué)術(shù)演講答辯等環(huán)節(jié),在學(xué)生準備相關(guān)參賽材料的過程中有意識地給予《科技寫作與演講技巧》、《學(xué)術(shù)交流技巧》等旨在鍛煉學(xué)生工程素養(yǎng)的方面的教育和指導(dǎo)。而針對一般同學(xué)的專業(yè)知識學(xué)習(xí)多體現(xiàn)為課堂教學(xué)加課后解題的paperwork現(xiàn)狀,我們根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)過程的需要,為大家組織諸如《MATLAB使用及編程》、《CATIA/SOLIDWORKS建?!贰ⅰ禔NSYS有限元分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化》等專門的工程設(shè)計工具使用技能培訓(xùn)。通過這一系列的依托實際工程過程的工程思想傳輸和工程技能訓(xùn)練,我們期望為學(xué)生將來走向工作崗位進行必要的基本能力入門引導(dǎo)、基本技能培訓(xùn)和發(fā)展?jié)摿Φ腻憻?,幫助他們完成由單純的課程知識學(xué)習(xí)者到優(yōu)秀的準工程師角色的平滑過渡,提高其將來走向社會時的競爭力。
科學(xué)研究能力的培養(yǎng)也是研究型大學(xué)本科教學(xué)的重要目標,我們將參賽產(chǎn)品開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)難點進行提煉,提出一系列科學(xué)技術(shù)問題,通過指導(dǎo)教師團隊的甄別篩選,挑選出合適的項目,組織學(xué)生參與或開展成校內(nèi)范圍的SRT(StudentResearchTraining)項目、挑戰(zhàn)杯科技競賽項目、機械設(shè)計競賽、電子設(shè)計競賽、汽車設(shè)計大賽等大學(xué)生課外科技活動項目,并在項目申請、成績考評、學(xué)分認定等方面實現(xiàn)了與原有專業(yè)實習(xí)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的替代和貫通。同時,我們還選擇有一定綜合性和難度的技術(shù)問題,開辟為本科生畢業(yè)設(shè)計課題,從項目選題、項目進行、技術(shù)攻關(guān)、項目總結(jié)等各個環(huán)節(jié)對學(xué)生提供全方位指導(dǎo),在保證項目良好運行的同時給予學(xué)生從事工程科研實踐的空間,力求達到全面鍛煉學(xué)生工程科研實踐能力的教育目的。
在“依托學(xué)生科技賽事、貫穿工程實踐教育的思想、培養(yǎng)創(chuàng)新工程人才”的理念指導(dǎo)下,實踐課組教師積極從事學(xué)生科技活動的指導(dǎo)工作,同時大力從事學(xué)生科技活動及工程實踐基地的建設(shè)工作,為學(xué)生提供充分發(fā)展的空間和自我成長的工程實踐平臺,開辟了形式靈活多樣的學(xué)生工程實踐訓(xùn)練模式。汽車工程系的同學(xué)們在獲得工程能力和綜合素養(yǎng)鍛煉的同時也取得了優(yōu)異的科技活動成績。
在現(xiàn)代工程科技背景下培養(yǎng)優(yōu)秀工程人才應(yīng)具備的工程實踐能力和綜合素質(zhì)是高等院校工程實踐教育的核心內(nèi)容。大學(xué)生科技競賽活動可以作為工程能力鍛煉和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐平臺已形成廣泛的共識。本文研究了如何把學(xué)生科技競賽活動組織管理和高校的工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相融合的思想,探索了將大學(xué)生科技競賽活動納入專業(yè)人才培養(yǎng)方案和工程實踐教育體系的理論。在此基礎(chǔ)上基于卓越工程人才培養(yǎng)目標為導(dǎo)向、以大學(xué)生科技競賽關(guān)鍵難點問題為任務(wù)驅(qū)動的GOTD教育理念,提出了一種將工程實踐教學(xué)思想貫穿學(xué)生科技競賽過程進行引導(dǎo)和管理的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)相結(jié)合的創(chuàng)新模式和校園學(xué)生科技競賽管理創(chuàng)新改革方案。通過多年來的工程實踐教育和學(xué)生科技競賽活動組織管理改革的實踐,驗證了這種創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和管理改革構(gòu)想的有效性,對于研究型大學(xué)的工科專業(yè)提高實踐教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)工程科技人才的培養(yǎng)目標具有一定的指導(dǎo)意義。
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