陳禎 張萌 雷波

摘要：分析現(xiàn)有本科人才培養(yǎng)模式下，高等院校參加機械類學科競賽存在的共性問題。結合學科競賽平臺與本科生素質教育理念，討論基于學科競賽的機械專業(yè)本科生教育培養(yǎng)模式優(yōu)化措施，提高機械類本科生的工程實踐能力和綜合創(chuàng)新能力。

關鍵詞：學科競賽;培養(yǎng)模式;教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）38-0050-03

國務院2015年印發(fā)《中國制造2025》，提出了實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標，對傳統(tǒng)工科專業(yè)，特別是機械專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求。在2018年教育部頒布的《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》中，明確了“創(chuàng)造性設計能力”和“工程實踐能力”的兩大培養(yǎng)要求[1]。因此，改革機械專業(yè)的傳統(tǒng)教學模式，著重培養(yǎng)和提高機械專業(yè)本科人才的創(chuàng)新能力和工程實踐能力尤為迫切。

一、機械專業(yè)兩大重要的學科競賽

目前，全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽（簡稱機械創(chuàng)新大賽）和全國大學生工程訓練綜合能力競賽（簡稱工程訓練大賽），是機械工程及自動化專業(yè)兩個重要的學科競賽，每隔兩年舉辦一次。

機械創(chuàng)新大賽經(jīng)教育部高等教育司批準，由教育部機械學科教學指導委員會主辦，由機械基礎課程教學指導分委員會、國家機械原理教學研究會、國家機械設計教學研究會以及知名大學共同承辦，面向全體大學生。其目的是培養(yǎng)學生的綜合設計能力和協(xié)作精神;強化學生動手能力與工程實踐能力的培養(yǎng)和提升，增強本科生針對實際需求進行機械創(chuàng)新、設計、制作的實踐能力，吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。

工程訓練大賽是由教育部高等教育部組織的全國性大學生科技創(chuàng)新實踐比賽，是為深化實驗教學改革，提升大學生的工程創(chuàng)新意識、實踐能力和團隊協(xié)作精神，促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，開展的公益性科技創(chuàng)新實踐活動。

機械創(chuàng)新大賽已成功舉辦八屆，成為教育部四大競賽之一。每一屆的設計命題都關注日常生活出現(xiàn)或面臨的問題，緊扣社會需求，富有社會責任感，其中的優(yōu)秀作品有的申請了發(fā)明專利，有的甚至推向市場，提升了國民生活便利，促進了國民經(jīng)濟發(fā)展[2-3]。工程訓練大賽首次舉辦于2009年，至今已成功舉辦五屆，其命題主要圍繞無碳小車的S形賽道和8字形賽道競賽展開，逐屆略有變化，命題相對集中。這兩項大賽已經(jīng)逐步成為高等院校培養(yǎng)機械專業(yè)學生創(chuàng)新能力與工程實踐能力的重要平臺。因此，加強機械專業(yè)的學科競賽與日常教學的銜接，依托競賽進行教學改革，優(yōu)化傳統(tǒng)培養(yǎng)模式，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、提高人才培養(yǎng)質量的重要方法。

二、存在的問題

目前各大高等院校對上述機械專業(yè)的兩類競賽尤其重視。有的院校由教務處處長甚至副校長負責牽頭組織與實施，并取得了豐碩的成果，在一定程度上對學生專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)以及創(chuàng)新實踐能力的提升起到了促進作用。但是就全國而言，在整個競賽的準備過程中，仍存在以下不容忽視的問題。

1.學生對競賽的參與度欠缺。部分學校學生參賽的積極性不夠，報名隊伍不多。以筆者所在工作單位為例，機械專業(yè)本科生一個年級一共5個教學自然班，約150人。但是實際報名的學生不到三分之一。最后堅持做下來完成比賽的隊伍僅有幾組。經(jīng)過調(diào)查，大部分專業(yè)同學并沒有實際參與到競賽中來，有的同學甚至連比賽題目都不了解。而且較多報名參賽的同學在后續(xù)的設計及制作過程中遇到困難就各自退縮，從而自我放棄了比賽。

2.參賽隊伍組建與職能管理欠缺。參賽隊伍存在分工不明確、工作分配不合理等現(xiàn)象。由于上述兩類大賽均為兩年一屆，因此參賽的同學以大二和大三年級為主。在組隊過程中，通常學生的素質不等，有的小組基本只有組長等一到兩位同學從頭到尾參與了方案提出、分析、討論、修改、確定以及零件的設計、加工和成品的裝配、調(diào)試等一系列完整流程，真正參與到整個過程;小組其他同學僅僅完成諸如文檔整理、3D效果渲染、展板制作等部分簡單的輔助工作。如此一來，只有小組核心同學在競賽過程中得到各項能力的鍛煉與提升，其他同學的能力成長極其有限。

3.參賽隊伍的作品質量欠缺。部分參賽作品突擊制作，質量不高。參賽隊伍的具體工作進程安排比較混亂，沒有一個明確的分工合作與流程管理。很多小組通常在臨近比賽的幾天前才完成實物制作，沒有對作品進行充分的安裝和調(diào)試。同時，作品設計比較簡陋，制作粗糙，裝配工藝簡陋。而且，由于比賽時間的倉促和學生設計水平的局限性，學生傾向于在網(wǎng)上模仿甚至抄襲已有商品的現(xiàn)象，或是僅僅在現(xiàn)有基礎上進行簡單的改進，而不是整體結構或者設計思路的創(chuàng)新，在功能上也遠遠達不到現(xiàn)有應用的同類產(chǎn)品的技術水平。

4.競賽指導教師欠缺。部分院校存在指導教師人數(shù)偏少、參與程度不夠的問題。這些院校在競賽準備過程中，僅有部分教師參與指導歷次競賽，而且存在一名教師同時指導幾個小組的現(xiàn)象。而有的老師從未指導過一次競賽。如此一來，由于教師的時間與精力有限，必然影響參賽隊伍的過程控制和質量管理。

三、機械專業(yè)本科生培養(yǎng)模式優(yōu)化的幾點建議

針對上述問題，為了更好地培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新精神和綜合能力，提出機械專業(yè)教育教學改革與本科生培養(yǎng)模式優(yōu)化的幾點建議，其示意圖如圖1所示。

1.優(yōu)化專業(yè)課程群。機械專業(yè)培養(yǎng)計劃的課程門類眾多，且包含大量的實踐教學環(huán)節(jié)?？赏ㄟ^整合教學資源與教學環(huán)節(jié)，把競賽同現(xiàn)有各類實踐環(huán)節(jié)、畢業(yè)設計相結合，“以賽促教，以賽促學”。建議把競賽納入教學計劃和教學大綱，加強對學生的創(chuàng)新教育和實踐能力培養(yǎng)。例如可以讓學生的畢業(yè)設計從競賽中選題，在完成競賽作品的同時，完成部分畢業(yè)設計工作。另外，學生在圍繞競賽的一些實物制作環(huán)節(jié)應該可以抵扣部分培養(yǎng)方案中實踐課程的學分，避免了學生過重的學業(yè)負擔。

調(diào)整課程次序，構建課程體系，理清先修后修課程次序，制訂適應拓展型人才理論學習與實踐訓練的機械工程人才培養(yǎng)、工程實踐能力與設計創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程體系，更多地給予學生從事實踐、選擇教學資源的機會。

制訂機械工程創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)目標和教改實施方案，強調(diào)綜合性、設計性、研究性“三性”實驗的建立，加強理論課程與實踐的結合。同時，強調(diào)綜合實踐和課程設計的實踐和創(chuàng)新，擯棄一成不變的課程設計選題，鼓勵學生從社會生活實踐中發(fā)現(xiàn)問題作為選題。這將為競賽的順利開展和學生必備的知識和技能的學習提供保障。針對性地增加面向各類競賽的目標課程如《機械創(chuàng)新設計》等，彌補學生在創(chuàng)新設計理論知識上的不足。

2.建設創(chuàng)新團隊與創(chuàng)新基地。一方面，應當重視教學改革，加強青年教師創(chuàng)新團隊建設。高水平教師隊伍的建設，尤其是青年教師隊伍的建設，是教學改革成功與否的關鍵。為了確保教學改革能夠取得良好的效果，建議學院抽調(diào)工作責任心強和業(yè)務素質能力高的中青年教師組成教學改革團隊，并安排工程實踐經(jīng)驗多的中老年教師擔任青年教師導師，指導青年教師更好、更快地成長。此外，針對教師工程實踐能力薄弱的問題，學院可以定期邀請行業(yè)相關企業(yè)進校對教師進行業(yè)務培訓，并組織教師赴企業(yè)開展專業(yè)實踐活動，提升與強化教師實踐環(huán)節(jié)輔導能力。

另一方面，結合競賽特點成立創(chuàng)新團隊，分配指導教師作為競賽導師，建設創(chuàng)新工作組。團隊成員以老帶新，培養(yǎng)團結協(xié)作、共同創(chuàng)造的良好習慣。強化團隊建設，在每一個團隊中，以老隊員為核心，不斷補充發(fā)展新人，以老帶新，傳授相關知識與技能，形成若干支有戰(zhàn)斗力和凝聚力的競賽、創(chuàng)新隊伍梯隊。創(chuàng)新團隊的學生一方面可以利用業(yè)余時間發(fā)展自己的潛力，并進行一些創(chuàng)新的設計和制作，以提高他們學習該學科知識的興趣;另一方面，可以適當參與指導教師的研究課題，開闊視野，積累未來的經(jīng)驗。

此外，搭建創(chuàng)新平臺，完善創(chuàng)新實驗室與工作間等硬件條件，為上述創(chuàng)新團隊的正常工作提供物質保障與技術支持，包括各種基礎研究實驗室、專業(yè)實驗室的開放和整合。每個實驗室的實驗內(nèi)容和功能公布在互聯(lián)網(wǎng)上，讓學生掌握它們的使用流程和操作規(guī)范。學生可以配備必要的技能培訓中心和加工中心，在老師的指導下學習機械專業(yè)的基本工作技能，為競賽作品制作儲備必要的技術基礎?？稍O置專項創(chuàng)新資金，為創(chuàng)新團隊的研究提供資金支持等。

3.重建考核評價體系?？己嗽u價體系要隨著教學改革的深入而做出相應調(diào)整，不能采用簡單粗暴的單一模式?？己嗽u價體系要考慮兩方面，一方面是針對學生的考核評價，另一方面是針對指導教師的考核評價。

首先，學生的成績考核評價方式要適應教學改革的變化，考核評價應引導學生發(fā)展全面的素質能力、創(chuàng)新精神，成績評定對學生起激勵引導作用。針對學生參與競賽積極性不高、參與程度不夠的現(xiàn)象，可以采取以下方法優(yōu)化本科生培養(yǎng)模式，提高學生的積極性。如可以修訂成績評定標準，在保證總學分不變的前提下，減少課堂理論教學環(huán)節(jié)，增加競賽類實踐環(huán)節(jié)學分占比;增加激勵措施，針對性地提高競賽獲獎同學的獎學金和保研資格的評比比例，或者減免學費等。調(diào)研得知華中某理工院校實施的政策是獲得機械創(chuàng)新設計大賽國賽二等獎及以上的同學將直接獲得保研資格，不僅極大地調(diào)動了學生參與競賽的積極性和主動性，還提高了參賽作品的質量，達成教學效果良性循環(huán)。

其次，對于競賽指導教師而言，學校在聘期考核評價時應充分肯定競賽指導教師的幕后工作，不能一味強調(diào)科研產(chǎn)出與課堂授課學時及工作量。并且在崗位評聘時應該制定合適的政策向獲得競賽獎勵的指導教師傾斜，充分調(diào)動教師參與競賽熱愛競賽的積極性，促成教學相長的良好局面。

四、結束語

總之，依托機械專業(yè)的各類學科競賽，結合高校創(chuàng)新教育，采取基于學科競賽的本科生教育培養(yǎng)模式優(yōu)化措施，進行本科生教育的培養(yǎng)模式改革，切實提高培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新設計能力和綜合實踐能力，既符合教育部提出的《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》的培養(yǎng)要求，也是實現(xiàn)《中國制造2025》強國戰(zhàn)略的重要保障。

參考文獻：

[1]教育部高等學校教學指導委員會.普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準（上、下冊）[M].北京：高等教育出版社，2018.

[2]張龍，王世偉，苗磊，等.基于機械創(chuàng)新設計競賽的機械專業(yè)教學改革探索與實踐[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（17）：209-210.

[3]楊叔子，彭文生，吳昌林，等.三論機械創(chuàng)新設計大賽很重要[M].高等工程教育研究，2011，（3）：4-8.

Optimization of Undergraduate Talents Training Model of Mechanical Specialty Based on Subject Competition

CHEN Zhen，ZHANG Meng，LEI Bo

（School of Mechanical Engineering and Electronic Information，China University of Geosciences （Wuhan），Wuhan，Hubei 430074，China）

Abstract：This paper analyzes the common problems of participating in the competition of mechanical subject in colleges and universities under the current training mode of undergraduate talents.Based on the platform of subject competition and the concept of quality education for undergraduates，this paper discusses the optimization measures of undergraduate education mode of mechanical specialty based on subject competition，so as to improve the engineering practice ability and comprehensive innovation ability of mechanical undergraduates.

Key words：subject competition;training model;teaching reform