彭李明，鄭偉濤，王 虹

（1.武漢體育學(xué)院體育科技學(xué)院，武漢 430072；2.武漢體育學(xué)院 體育工程與信息技術(shù)學(xué)院，武漢 430072；3.國家體育總局體育工程重點實驗室，武漢 430072）

體育工程學(xué)（Sports Engineering）是工程學(xué)與體育學(xué)有機結(jié)合的一門嶄新學(xué)科，其研究范圍涉及到體育學(xué)、流體力學(xué)、機械工程、計算機應(yīng)用技術(shù)、材料工程、生物工程與生物力學(xué)等多學(xué)科邊緣交叉領(lǐng)域[1]。其主要研究的對象是人體，并圍繞運動中的人體、運動設(shè)施設(shè)備和體育裝備而開展研制、制造、生產(chǎn)的技術(shù)工程而展開應(yīng)用研究，屬于應(yīng)用型本科專業(yè)[2]。大力發(fā)展體育工程是加速推進我國由體育裝備用品制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變的迫切需要[3]，也是全面實現(xiàn)我國體育產(chǎn)業(yè)2025 年總規(guī)模超過5 萬億總體發(fā)展目標(biāo)的重要戰(zhàn)略支撐與保障[4]。2021 年《“十四五”體育發(fā)展規(guī)劃》中提出要加強數(shù)字體育、智慧體育、智能體育裝備等建設(shè)，推動體育產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展[5]。體育工程高質(zhì)量發(fā)展需要高質(zhì)量的人才，國家提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”和“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”，其目的是培養(yǎng)和造就一大批具有較強的創(chuàng)新能力、能夠適應(yīng)市場要求和社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才[6-9]。實踐教學(xué)是工科專業(yè)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑，《中國教育現(xiàn)代化2035》提出要強化學(xué)生實踐動手能力、合作能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[10]。社會需要體育工程專業(yè)應(yīng)用型人才，如何培養(yǎng)社會需要的應(yīng)用型人才，武漢體育學(xué)院2008 年開始進行體育裝備工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)，在人才培養(yǎng)過程中，非常重視實踐教學(xué)。實踐教學(xué)作為高等教育教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要部分，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力非常重要，如何構(gòu)建完善的實踐教學(xué)體系，我們在體育工程學(xué)本科專業(yè)進行了一些探索與實踐。

一、基于OBE 教育理念的實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念

OBE（Outcome-based education，成果導(dǎo)向教育）教育理念于1981 年由美國學(xué)者William G.Spady 等提出，是工程教育領(lǐng)域的著名理論，廣泛應(yīng)用于各高校的教育教學(xué)改革中。OBE 是以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，也是以學(xué)生為本的教育理論。根據(jù)OBE 的教育理念，針對體育工程領(lǐng)域的需求，在實踐環(huán)節(jié)中對運動器材和體育裝備的智能化、信息化和數(shù)字化應(yīng)用的知識與技能來設(shè)計實驗內(nèi)容，打破傳統(tǒng)以演示和驗證實驗為主的單一教學(xué)，強調(diào)以學(xué)生為中心，通過引導(dǎo)、設(shè)計、操作和演示匯報等一系列環(huán)節(jié)，綜合考慮對畢業(yè)要求支撐矩陣來設(shè)置實驗教學(xué)目標(biāo)和考核形式，并持續(xù)改進以完成培養(yǎng)目標(biāo)的達成。

（一）成果導(dǎo)向凸顯實踐教學(xué)內(nèi)容

人才培養(yǎng)方案是教學(xué)理念和教育思想的集中體現(xiàn)，是專業(yè)開展教學(xué)活動、安排教學(xué)任務(wù)、實施人才培養(yǎng)和開展教學(xué)質(zhì)量評價的綱領(lǐng)性文件，也展現(xiàn)了該專業(yè)的培養(yǎng)特色。在修訂體育工程學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，突顯“體育工程”特色，圍繞體育工程行業(yè)人才需求，基于成果導(dǎo)向教育（Outcome-based Education，OBE）理念設(shè)計課程體系，構(gòu)建電子類課程群、機械類課程群和程序設(shè)計類課程群，理論課程和實踐課程貫穿其中。特別是實驗課18 學(xué)時及以上要單獨成課，強化學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學(xué)校在修訂新一輪本科人才培養(yǎng)方案中，堅持育人為本，德育為先，強化“厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)特色，著力培養(yǎng)富有社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型人才。堅持OBE 理念引領(lǐng)原則，提出“以學(xué)生為本”的教育理念，開展人才培養(yǎng)方案的修訂工作，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)學(xué)分不得少于本專業(yè)總學(xué)分的25%。

（二）課程模塊優(yōu)化彰顯實踐教學(xué)創(chuàng)新

在“通識教育課程+專業(yè)教育課程+實踐教學(xué)環(huán)節(jié)”的總體框架下，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是三大課程模塊之一，包括集中性實驗教學(xué)環(huán)節(jié)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐。集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括軍事訓(xùn)練、專業(yè)實習(xí)（見習(xí)）、實驗課（18 學(xué)時及以上實驗要獨立設(shè)課）、課程設(shè)計、社會實踐及畢業(yè)設(shè)計（論文）等活動。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐主要由創(chuàng)業(yè)實踐、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)科競賽和論文成果等組成。同時，開設(shè)不低于3 學(xué)分的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程，鼓勵學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，取得成果經(jīng)認(rèn)定后可獲得獎勵學(xué)分。

二、基于創(chuàng)客教育的體育工程學(xué)實踐教學(xué)體系構(gòu)建

運用創(chuàng)客教育理念，構(gòu)建體育工程學(xué)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系。在實踐教學(xué)活動中，教師以創(chuàng)客教育理念，以數(shù)字技術(shù)為支撐，以項目式學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，由傳統(tǒng)的“教”變?yōu)椤皩?dǎo)”，引導(dǎo)學(xué)生做中學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生探究體驗，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新[11-17]。兩模式即“課堂內(nèi)人才培養(yǎng)體系+第二課堂”相融合的教學(xué)模式：由理論課程和實踐課程構(gòu)成課堂內(nèi)人才培養(yǎng)體系，突顯實踐教學(xué)，強化學(xué)生實踐能力培養(yǎng)；積極開展第二課堂活動，圍繞體育工程學(xué)本科專業(yè)知識能力模塊設(shè)置興趣小組，組成本科導(dǎo)師組，鼓勵學(xué)生參加實踐項目、鼓勵學(xué)生參與學(xué)科競賽，以實現(xiàn)“競賽促進創(chuàng)新”的學(xué)生綜合能力提升目標(biāo)。“一理念、兩模式”實踐教學(xué)體系如圖1 所示。

圖1 “一理念、兩模式”實踐教學(xué)體系

（一）由“教學(xué)”變?yōu)椤皩?dǎo)學(xué)”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念

在開展實踐教學(xué)活動中，教師由“教”變?yōu)椤皩?dǎo)”，引導(dǎo)學(xué)生做中學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生探究體驗，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新的理念貫穿于整個實踐教學(xué)活動中。在集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實踐教學(xué)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等活動中，圍繞“體育工程項目”，以智能運動裝備器材的創(chuàng)新設(shè)計、智慧體育場館的創(chuàng)新設(shè)計、體育信息系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)、可穿戴式運動健身裝備的智能化和數(shù)字化等，引導(dǎo)學(xué)生做中學(xué)。在專業(yè)實習(xí)（見習(xí)）、社會實踐和畢業(yè)實習(xí)活動中，圍繞“體育工程應(yīng)用市場”，以體育機構(gòu)見習(xí)、體育公司實習(xí)和體育用品博覽會參觀等，引導(dǎo)學(xué)生探究體驗；在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐環(huán)節(jié)，圍繞“體育工程創(chuàng)新”，開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，鼓勵學(xué)生以“體育工程項目”開展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)科競賽等，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新。

（二）“課內(nèi)培養(yǎng)+第二課堂”的實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

運用創(chuàng)客教育理論，以培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力為指導(dǎo)，通過本科導(dǎo)師制，打通課內(nèi)人才培養(yǎng)和第二課堂的連接，實現(xiàn)課內(nèi)人才培養(yǎng)與第二課堂相融合的實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

1.課內(nèi)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系

課程教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要一環(huán)，根據(jù)體育工程學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的特點，構(gòu)建了由“理論課程體系+實踐課程體系”組成的課內(nèi)人才培養(yǎng)體系，強化學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。理論課程體系包含公共基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)技術(shù)理論和綜合人文素質(zhì)。結(jié)合體育工程領(lǐng)域人才需求導(dǎo)向，構(gòu)建機械理論課程群、電子理論課程群和體育理論課程群，培養(yǎng)學(xué)生較扎實的交叉專業(yè)知識，具備較強的專業(yè)能力。實踐課程體系包含基礎(chǔ)實驗教學(xué)、專業(yè)實驗教學(xué)、課程設(shè)計、社會實踐、專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，實踐課程體系與理論課程體系相互交叉融合，實踐課程促進學(xué)生對理論課程的理解，理論課程引導(dǎo)學(xué)生實踐創(chuàng)新，最終提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和交流能力。課內(nèi)教學(xué)人才培養(yǎng)體系如圖2 所示。

圖2 課內(nèi)教學(xué)人才培養(yǎng)體系

2.基于第二課堂的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制

第二課堂是在教師指導(dǎo)下，在第一課堂之外以發(fā)展學(xué)生的個性特長；開發(fā)潛力；培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)造和應(yīng)變能力；特別是以創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目的的有組織、有計劃和有要求的教學(xué)活動。導(dǎo)師負(fù)責(zé)制是研究生培養(yǎng)常用機制，實踐中將此機制運用于創(chuàng)客教育，以指導(dǎo)老師對興趣小組“第二課堂”的學(xué)生課外學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)進行。導(dǎo)師負(fù)責(zé)制的第二課堂是指學(xué)生經(jīng)過大學(xué)一年級基礎(chǔ)專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后，選擇一個“興趣小組”，利用課余時間，由“興趣小組”指導(dǎo)教師完成對興趣小組的教學(xué)，教學(xué)形式包含授課、指導(dǎo)、討論及項目等。體育工程學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案定位培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)具備機械、電子和體育等學(xué)科的基本理論和基礎(chǔ)知識，能勝任體育裝備設(shè)計制造、機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計制造、運動技術(shù)監(jiān)控評價，以及工程應(yīng)用、運行管理等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。根據(jù)此定位，實踐中為本科生開設(shè)智能體育裝備、體育器材設(shè)施、體育流體力學(xué)、計算機及網(wǎng)絡(luò)維護、多媒體設(shè)計和程序設(shè)計等6 個興趣小組，每個興趣小組配備由若干教師組成的導(dǎo)師組，導(dǎo)師組為學(xué)生提供第二課堂的教學(xué)與指導(dǎo)，每個導(dǎo)師組有一名組長，負(fù)責(zé)第二課堂教學(xué)活動的安排，并在小組內(nèi)形成高年級帶低年級的“傳幫帶”機制。同時，明確第二課堂的目的性，增強其計劃性，實踐中銜接落實“學(xué)科競賽促進實踐創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)途徑，積極尋求“興趣小組”成果展現(xiàn)平臺，建立學(xué)科競賽代表隊，組織參加全校、全省、全國甚至世界范圍內(nèi)的各項相關(guān)賽事、活動。第二課堂人才培養(yǎng)機制如圖3 所示。

圖3 第二課堂人才培養(yǎng)機制

3.“學(xué)科競賽促進實踐創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)途徑

學(xué)科競賽是指與學(xué)科相關(guān)的以競賽的形式激發(fā)學(xué)生通過實踐來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的活動。學(xué)科競賽是一種可行的教學(xué)行為，有著常規(guī)教學(xué)不能相及的特殊的創(chuàng)新教育功能，它能培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)產(chǎn)生濃厚興趣，使其具備發(fā)展型的知識結(jié)構(gòu)、探究型的學(xué)習(xí)方法。學(xué)科競賽在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和實踐能力，提高學(xué)生問題解決能力中具有重要推動作用。教育實踐中，積極鼓勵大學(xué)生參與各級各類學(xué)科賽事（“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、全國電子設(shè)計大賽和全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽等）；利用學(xué)科競賽平臺，建立“學(xué)科競賽促進實踐創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)途徑對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有重要價值。

三、創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐體系實施效果

在教育教學(xué)中利用實踐創(chuàng)新教學(xué)體系，開展實踐教學(xué)，取得了較好的實踐績效。采用創(chuàng)客教育理念，引導(dǎo)學(xué)生做中學(xué)、探究體驗、創(chuàng)新方式，激發(fā)了學(xué)生參與動力，圍繞“體育工程項目”，開展社會實踐、學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃等，成果豐碩。

（一）學(xué)生實踐能力得到明顯發(fā)展，社會評價較高

依托國家體育總局體育工程重點實驗室建立實習(xí)基地，積極參加實驗室的各項工作，通過參加國家帆船帆板隊、蹼泳隊、滑水隊、賽艇隊、摩托艇隊和女子籃球隊等運動隊的科技服務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。通過參加體育工程項目的開發(fā)，如專項體育訓(xùn)練器材的開發(fā)、全國體育單招運動項目測試器材、公務(wù)員身體素質(zhì)測試設(shè)備和大學(xué)生體質(zhì)測試設(shè)備的研制及安裝，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。通過參加上述各類體育運動項目的測試工作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新技能。

學(xué)生參加上述科研訓(xùn)練、研發(fā)實踐和頂崗實習(xí)，實踐創(chuàng)新能力得到極大提升，也擴大了學(xué)生社會影響面，獲得相關(guān)企事業(yè)單位的青睞，畢業(yè)后，直接簽訂就業(yè)協(xié)議。據(jù)統(tǒng)計，畢業(yè)學(xué)生就職于李寧、安踏和喬丹等體育裝備公司的技術(shù)研發(fā)部門及北京星奧等青少年體質(zhì)測試公司的研發(fā)、測試和推廣部門，以及體育健身器材的信息采集與分析處理部門。

（二）學(xué)生創(chuàng)新能力得到顯著提升，創(chuàng)業(yè)氛圍濃郁

通過對實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實施，學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識得到了提高。在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、全國電子設(shè)計大賽、全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽和中國計算機設(shè)計大賽等競賽中成果豐碩。2018—2022 年，該專業(yè)學(xué)生共有166個項目獲獎，其中國家級一等獎3 項、二等獎12 項、三等獎39 項，省部級一等獎4 項、二等獎30 項及三等獎78 項。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目成績斐然，5 年來，該專業(yè)學(xué)生共獲得44 項，其中國家級17 項，省級27 項，獲立項比例的學(xué)生占學(xué)生總數(shù)的15%。

此外，從畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計（論文）教學(xué)環(huán)節(jié)的實施情況看，該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）教學(xué)環(huán)節(jié)全部實施畢業(yè)設(shè)計，嚴(yán)格畢業(yè)設(shè)計管理環(huán)節(jié)，采取指導(dǎo)老師根據(jù)專業(yè)方向撰寫畢業(yè)設(shè)計題目和學(xué)生根據(jù)畢業(yè)實習(xí)自擬畢業(yè)設(shè)計題目相結(jié)合的原則，且學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計緊緊圍繞“體育工程”開展，然后進行師生互選，最終確定畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容。在實施過程中，實行開題、中期檢查和畢業(yè)設(shè)計答辯三個環(huán)節(jié)，由于堅持抓質(zhì)量監(jiān)控，畢業(yè)設(shè)計的選題內(nèi)容、難度、工作量、綜合訓(xùn)練和質(zhì)量等方面都有了明顯改善和提高。5 年來，該專業(yè)學(xué)生共有53 篇畢業(yè)設(shè)計獲學(xué)校優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文，平均獲獎學(xué)生人數(shù)占學(xué)生總數(shù)的18%，遠遠高于學(xué)校其他專業(yè)的3%。鼓勵大四的學(xué)生根據(jù)學(xué)科競賽項目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目開展創(chuàng)業(yè)活動，協(xié)助有創(chuàng)業(yè)前景的項目入駐學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)業(yè)特區(qū)，并成功孵化出5 家具有體育特色的創(chuàng)業(yè)公司，其中一家還獲得武漢市“3551 光谷人才計劃”項目支持。

四、結(jié)束語

運用OBE 教育理念優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，優(yōu)化實踐創(chuàng)新教育課程模塊。運用創(chuàng)客教育理念，構(gòu)建“一理念、兩模式”的體育工程學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐教學(xué)體系，取得豐碩成果，激發(fā)師生參與創(chuàng)新和實踐的熱情，從而改變師生的思維方式和行為方式，營造體育工程學(xué)專業(yè)內(nèi)部良好的創(chuàng)新文化氛圍，讓創(chuàng)新活動成為學(xué)生發(fā)展、教師發(fā)展的重要途徑。