陳 明 楊嵐彬 劉朝陽

（重慶交通大學(xué)河海學(xué)院，重慶 400047）

0 引言

第四次工業(yè)革命的到來促使著工程教育進行全方位的變革。“新工科”改革倡議是我國工程教育面對《中國制造2025》所做出的積極回應(yīng)[1，2]。為了適應(yīng)新工科的培養(yǎng)要求，各高校在政策的引領(lǐng)下做了諸多嘗試[3]。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，港口航道（簡稱“港航”）工程技術(shù)不斷進步，科學(xué)與技術(shù)也要協(xié)同創(chuàng)新[4]。大型港航工程建設(shè)和運行面臨更加復(fù)雜的自然環(huán)境和社會環(huán)境，需要運用數(shù)字化、信息化、智能控制技術(shù)，落實精細化管理措施，從而保證施工質(zhì)量和工程全壽命周期的安全可靠運行。港航工程建設(shè)面臨著如何提高智能化、信息化、數(shù)字化和精準(zhǔn)化水平等一系列問題，而相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)則是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的有效戰(zhàn)略措施。在這種背景下，該領(lǐng)域急需培養(yǎng)一批學(xué)習(xí)快、動手能力強、創(chuàng)新思維敏捷的新工科人才來適應(yīng)未來的建設(shè)。

而采用我校目前的港航專業(yè)人才培養(yǎng)模式培養(yǎng)的學(xué)生，尚存在以下問題：

（1）創(chuàng)新能力不足。根據(jù)本文作者指導(dǎo)學(xué)生參與競賽的經(jīng)驗，在選題過程中，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識，從而造成諸多競賽素材并非出自學(xué)生。

（2）動手能力缺乏。由于學(xué)生們長期專注于課堂上的書本知識，在制作競賽作品模型過程中，完全依靠學(xué)生獨立完成難度比較大，通常需要借助專業(yè)技術(shù)人員或者技術(shù)工人方可完成。

（3）自信不足。學(xué)生在有著一定的知識基礎(chǔ)上，無法大膽去推測，去創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)、方法和理論等。

1 新工科背景下本科教學(xué)面臨的問題與挑戰(zhàn)

新工科的內(nèi)涵是[5]：以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。而在目前的本科教學(xué)中，存在這許多問題，比如學(xué)生創(chuàng)新動力不足，創(chuàng)新能力缺乏，學(xué)科融合差等。在目前的港航人才培養(yǎng)模式下，培養(yǎng)的學(xué)生往往不愿意參加一些比賽，提升自己的能力，并且對所學(xué)的專業(yè)知識無法合理運用。如在渠化工程課程設(shè)計上，一些其他學(xué)科涉及的專業(yè)知識，學(xué)生通常不會將其運用起來。

要培養(yǎng)新工科港航人才，需要進行一些改革，增加教學(xué)資源，更新培養(yǎng)方案，如在原有的培養(yǎng)模式下，將增加科技競賽作為培養(yǎng)方案中的一項，鼓勵學(xué)生積極參加科技競賽，讓其成為本科教育中必不可少的一項。

以科技競賽為有效載體的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式在其他專業(yè)學(xué)科中已十分普遍，在國家政策的引領(lǐng)下，各高校為適應(yīng)新工科的培養(yǎng)要求進行了改變。對港航專業(yè)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)做出了諸多嘗試，例如，中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計大賽等學(xué)科競賽在各高校學(xué)生群體中如火如荼地開展，極大地豐富了學(xué)生課外活動，全面培養(yǎng)其綜合素質(zhì)。學(xué)生在參與過程中學(xué)習(xí)能力得以提升、創(chuàng)新思維得以加強、操作能力得以發(fā)展[6]，綜合素質(zhì)得以提高。簡而言之，科技競賽對新工科港航專業(yè)人才的培養(yǎng)帶來了明顯的好處，更能適應(yīng)今后水利、港航工程的快速發(fā)展。

2 科技競賽在港航專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用

2.1 “科技競賽”能提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)

在科技競賽過程中，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下開始學(xué)習(xí)查找、閱讀相關(guān)文獻，逐漸在這個過程中了解相關(guān)專業(yè)知識，擴展視野，了解本專業(yè)的先進領(lǐng)域。學(xué)生通過閱讀相關(guān)文獻來了解相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識，而閱讀專業(yè)的學(xué)術(shù)文獻可以保證學(xué)生們學(xué)習(xí)到更專業(yè)更準(zhǔn)確的知識。如在2011年水利創(chuàng)新設(shè)計大賽中，學(xué)生完成的“適用于水位瞬時變幅的直立式碼頭浮式系纜裝置設(shè)計”作品過程中，需要了解碼頭的結(jié)構(gòu)型式和適用條件。設(shè)計的過程中所需的專業(yè)知識不僅來自教師的指導(dǎo)，還需要學(xué)生去查詢資料，了解相關(guān)知識，并且在已有的知識之上進行創(chuàng)新，才能在創(chuàng)新設(shè)計大賽拿到好的名次。所以科技競賽對于提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)具有明顯作用。

2.2 “科技競賽”能增加學(xué)生創(chuàng)新能力

新工科人才必須具備有創(chuàng)新能力，而這正是目前大多數(shù)本科學(xué)生所欠缺的，因為學(xué)生在本科階段培養(yǎng)中學(xué)習(xí)的專業(yè)知識較為淺顯，工作經(jīng)驗相對缺乏，往往在這種模式教育中，學(xué)生會養(yǎng)成一種固定思維而缺乏創(chuàng)新能力。而科技競賽對創(chuàng)新思維是一種很好的訓(xùn)練，從學(xué)生們選題、分析、設(shè)計到完成作品，其中，需要多方位，多層次地思考，從哪里可以進步，從哪里可以創(chuàng)新、發(fā)散思維、產(chǎn)生新穎的思維。正如2018年水利創(chuàng)新設(shè)計大賽上，學(xué)生們完成“射流式按摩椅”的作品時，將射流和按摩結(jié)合了起來，考慮了現(xiàn)在社會頸椎疾病的高頻率發(fā)生的問題，學(xué)生們創(chuàng)新地將所學(xué)知識給運用了起來，在合理的前提下，完成了該作品?？萍几傎惐旧砭褪且粋€實踐性的比賽，這對創(chuàng)新技能和自主能力的培養(yǎng)有一定程度的作用，所以對于本科生而言，以科技競賽為載體的培育模式來培養(yǎng)創(chuàng)新能力是可行的。

2.3 “科技競賽”能提高學(xué)生綜合素質(zhì)

大部分科技競賽往往是團隊協(xié)作型的，學(xué)生在參與科技競賽時，往往需要團隊合作，并且不同的隊員有著不同的分工，學(xué)生在參與中能夠提高自己的組織能力、動手能力、專業(yè)能力等綜合素質(zhì)。如在2015年的水利創(chuàng)新設(shè)計大賽上，學(xué)生在完成“一種利用氣囊節(jié)水的新型船閘”的作品過程中，在設(shè)計過程中，需要團隊來完成整體設(shè)計，這需要相關(guān)的專業(yè)知識。而在完成設(shè)計后，還需制作相關(guān)的動畫和PPT文檔，撰寫設(shè)計說明書等，這就需要動手能力強、相關(guān)技術(shù)強的人來完成；而在匯報過程中，需要口頭表達能力強和思維能力強的人來完成；撰寫設(shè)計說明，則需要文筆功底好的學(xué)生完成。在完成作品后，學(xué)生的動手能力、專業(yè)知識、團隊合作等綜合素質(zhì)都得到了提升，這對新工科人才的培養(yǎng)有十分有效的作用。

2.4 “科技競賽”能促進學(xué)科融合

就目前的教學(xué)而言，許多學(xué)科之間存在著相關(guān)性，但是學(xué)生們往往不會將其融合起來，且大部分學(xué)生對其他學(xué)科不甚了解，學(xué)科之間的融合不佳。但是科技競賽可以促進學(xué)科之間的融合，如在2015年水利創(chuàng)新設(shè)計大賽上，學(xué)生完成“一種基于升船機的過魚系統(tǒng)”的作品時，將升船機和魚道聯(lián)系起來，考慮生態(tài)原因，為魚類設(shè)計了一個兼顧過魚的升船機，具有較好的創(chuàng)新思路，而且還要考慮魚類的習(xí)性，如何誘導(dǎo)魚類進入升船機等，這不僅將本專業(yè)所學(xué)的渠化工程、水力學(xué)、工程水文學(xué)等課程聯(lián)系起來，還要將本專業(yè)以外的生態(tài)環(huán)境知識、魚類知識聯(lián)系起來。由此，學(xué)生不僅強化了所學(xué)的專業(yè)知識，還將其專業(yè)外的知識聯(lián)系起來?？萍几傎惢顒涌梢允强鐚I(yè)甚至跨學(xué)科參與，可以促進學(xué)科的融合。從以上方面看，科技競賽對學(xué)科融合有著顯著的作用。

3 結(jié)語

對于科技水平飛速發(fā)展的今天，港航工程的建設(shè)更加專業(yè)化、信息化和智能化，這就給港航專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更好要求。目前來看，以科技競賽為載體的培養(yǎng)模式培養(yǎng)學(xué)生是可行的，科技競賽有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動手能力、創(chuàng)新思維以及綜合素質(zhì)，這些正是港航工程人才培養(yǎng)所必需的。科技競賽在港航工程人才培養(yǎng)中有重要的作用，各高校應(yīng)該進一步開展和深化各種科技競賽、加強各種科技競賽合作、提升科技競賽質(zhì)量，并呼吁更多的學(xué)生參與科技競賽，培養(yǎng)出新時代所需要的新工科人才。