范雪　婁燕　程蓉

［摘 要］ 培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已成為我國(guó)教育工作的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。以工程圖樣表達(dá)為載體，針對(duì)課程體系、學(xué)科競(jìng)賽以及科研項(xiàng)目實(shí)踐等內(nèi)容提出了進(jìn)階式拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式?；趦?nèi)容創(chuàng)新重構(gòu)的課程體系升級(jí)，通過(guò)設(shè)置榮譽(yù)課程、雙語(yǔ)課程等選修課程進(jìn)行課程群的建設(shè)，從教學(xué)組織上實(shí)現(xiàn)有教無(wú)類、因材施教，滿足“跳一跳”的需求，培養(yǎng)高階人才；基于成圖大賽訓(xùn)練的創(chuàng)新知識(shí)體系更新建立課程學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)之間的橋梁，以賽促學(xué)、以賽創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的；基于項(xiàng)目實(shí)踐的教研創(chuàng)新融合訓(xùn)練建立教學(xué)知識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐之間的橋梁，在教學(xué)和科研雙向促進(jìn)的過(guò)程中培養(yǎng)拔尖人才。通過(guò)“課程—競(jìng)賽—項(xiàng)目”的進(jìn)階式人才培養(yǎng)模式能夠提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)新型拔尖人才提供新的途徑和方法。

［關(guān)鍵詞］ 課程體系；學(xué)科競(jìng)賽；創(chuàng)新項(xiàng)目；進(jìn)階式；拔尖創(chuàng)新人才

［基金項(xiàng)目］ 2020年度廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目“重點(diǎn)專業(yè)——機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)”（gd2020409）；2021年度深圳大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“‘課程—競(jìng)賽—項(xiàng)目的進(jìn)階式拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究”（JG2021016）

［作者簡(jiǎn)介］ 范 雪（1984—），女，吉林梅河口人，博士，深圳大學(xué)機(jī)電與控制工程學(xué)院副教授，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與圖學(xué)表達(dá)研究；婁 燕（1971—），女，湖南衡陽(yáng)人，博士，深圳大學(xué)機(jī)電與控制工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事智能裝備、微成型技術(shù)研究；程 蓉（1969—），女，湖北荊門人，博士，深圳大學(xué)機(jī)電與控制工程學(xué)院教授，主要從事微細(xì)加工理論及技術(shù)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）17-0011-04［收稿日期］ 2022-11-21

在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中，明確提出要遵循教育規(guī)律和人才成長(zhǎng)規(guī)律，深化教育教學(xué)改革、創(chuàng)新教育教學(xué)方法、探索多種培養(yǎng)方式，形成了各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面［1］。拔尖人才既是社會(huì)的基石，也是科技發(fā)展的主力軍，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型人才已成為我國(guó)教育工作的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)［2］。拔尖創(chuàng)新人才教育培養(yǎng)體系教學(xué)中，為了注重學(xué)生創(chuàng)新能力提高、培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，在課程體系設(shè)置、課程考核方式、理論與實(shí)踐結(jié)合等方面均需要不同程度的改革［3］。隨著世界面臨百年未有之大變局，科技和人才競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。然而在人才培養(yǎng)的過(guò)程中，尤其是工程類課程中，需要不斷探索人才培養(yǎng)模式，才能培養(yǎng)出更多的拔尖創(chuàng)新型人才。

我國(guó)高校拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式主要有第一課堂模式、第二課堂模式以及聯(lián)合培養(yǎng)模式等。第一課堂模式指學(xué)生在校期間接受的課堂教學(xué)，第二課堂模式主要有科研項(xiàng)目參與及競(jìng)賽參與，聯(lián)合培養(yǎng)模式主要包括校際合作與校企合作［4］。第一課堂模式的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式即指學(xué)生所接受的課堂教學(xué)，其重點(diǎn)在于課程的設(shè)置。例如華南理工大學(xué)開設(shè)的“機(jī)械類創(chuàng)新班”，清華大學(xué)的“計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”、西安交通大學(xué)的“侯宗濂醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)班”。這種培養(yǎng)模式重在突出優(yōu)勢(shì)學(xué)科，在綜合能力培養(yǎng)以及推廣性上有一定局限性。第二課堂模式獨(dú)立于日常的學(xué)校教學(xué)活動(dòng)，突破其拓展度不高及參與度不深的限制，通過(guò)課外參與項(xiàng)目競(jìng)賽等方式培養(yǎng)實(shí)踐精神、發(fā)展創(chuàng)新能力?？蒲许?xiàng)目參與的培養(yǎng)模式是以實(shí)際項(xiàng)目作為牽引，學(xué)生通過(guò)參與具體的科研項(xiàng)目增強(qiáng)實(shí)踐操作及創(chuàng)新能力。例如研究型教學(xué)體系的創(chuàng)建，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新性專業(yè)拔尖人才具有開創(chuàng)性的成效［5］。競(jìng)賽參與模式通過(guò)科學(xué)系統(tǒng)的訓(xùn)練，以校內(nèi)外各項(xiàng)競(jìng)賽為載體，經(jīng)過(guò)個(gè)人努力及團(tuán)隊(duì)間的交流合作來(lái)提升實(shí)踐及創(chuàng)新能力。參賽的過(guò)程就是研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程，在調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索并解決問(wèn)題。競(jìng)賽過(guò)程中通過(guò)層層擇優(yōu)選拔及培養(yǎng)機(jī)制形成拔尖智力群體，在榜樣輻射作用下提升創(chuàng)新能力、培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)合作精神［6］。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽，使拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)、學(xué)科發(fā)展、教材建設(shè)及課堂研究等形成了良性循環(huán)的過(guò)程［7-8］。在目前高校的培養(yǎng)方式中，將課堂教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合，既涉及教學(xué)環(huán)節(jié)，但又不限于此，有側(cè)重地選擇組合多種模式，形成各具特色、異彩紛呈的多樣化模式。然而在構(gòu)建拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的過(guò)程中，如何能將課程教學(xué)與學(xué)科競(jìng)賽、科研項(xiàng)目相融合，在人才培養(yǎng)實(shí)踐的過(guò)程中如何搭建起三者間溝通的橋梁，在人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新等方面還有待進(jìn)一步研究。

工程制圖類課程已成為國(guó)內(nèi)高等工科課程中重要的基礎(chǔ)必修課。圖學(xué)課程對(duì)于學(xué)生的空間思維能力要求較高，具有知易行難的特點(diǎn)。教學(xué)受限于課程學(xué)時(shí)、學(xué)生空間思維能力、期末考試評(píng)價(jià)體系等，缺乏激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的有效手段，同時(shí)如何滿足部分學(xué)生能力強(qiáng)、興趣足的學(xué)習(xí)需求，提高課程的高階性和挑戰(zhàn)度，是需要通過(guò)課程改革解決具體問(wèn)題的［9-10］。工程制圖類課程在培養(yǎng)拔尖人才的過(guò)程中可以依托“高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽（以下簡(jiǎn)稱“成圖大賽”）進(jìn)行［11］。以競(jìng)賽的方法培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)完成競(jìng)賽任務(wù)來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，并增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及研究的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神［12］。因此，在圖學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中，進(jìn)行內(nèi)容重構(gòu)，結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽和科研項(xiàng)目進(jìn)行課程改革，以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，以學(xué)生發(fā)展為中心，以學(xué)習(xí)效果為中心，培養(yǎng)工程圖樣表達(dá)方向的拔尖創(chuàng)新人才是本項(xiàng)目重點(diǎn)研究的內(nèi)容。

一、基于內(nèi)容創(chuàng)新重構(gòu)的課程體系升級(jí)培養(yǎng)高階人才

為做到圖學(xué)課程的與時(shí)俱進(jìn)，在完成基本教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對(duì)學(xué)生不同層次的形象思維能力，通過(guò)設(shè)置榮譽(yù)課程、雙語(yǔ)課程等方式形成以學(xué)生為主體，教師合理引導(dǎo)、學(xué)生自主開展學(xué)習(xí)的進(jìn)階式教學(xué)。在工程制圖基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)中，將圖形思維和畫法基礎(chǔ)融入實(shí)際零件工程圖繪制，進(jìn)行內(nèi)容重構(gòu)，引入結(jié)構(gòu)創(chuàng)新思維。在“工程制圖（1）”和“工程制圖（2）”之外，針對(duì)學(xué)生不同層次的形象思維能力，設(shè)置榮譽(yù)課程、雙語(yǔ)課程等選修課程，具體課程安排節(jié)點(diǎn)如圖1所示。設(shè)置榮譽(yù)課程、雙語(yǔ)課程等高階選修課，通過(guò)課程群的教學(xué)組織做到實(shí)踐不斷線，分層次培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題，以及初步創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)、學(xué)生學(xué)與做相融合的教學(xué)效果，使工程制圖課程群具有知識(shí)完整性和系統(tǒng)性。在榮譽(yù)課程中重在打造高階性、創(chuàng)新性課程，融入數(shù)字建模、PMI標(biāo)注、3D打印等創(chuàng)新內(nèi)容，最終在多樣化、互動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。學(xué)生依據(jù)個(gè)人能力進(jìn)行選修，滿足部分學(xué)生“跳一跳”的要求，培養(yǎng)高階人才。從教學(xué)組織上真正實(shí)現(xiàn)了孔子所說(shuō)的有教無(wú)類、因材施教。

二、基于成圖大賽訓(xùn)練的創(chuàng)新知識(shí)體系更新培養(yǎng)創(chuàng)新人才

結(jié)合課堂授課知識(shí)，借助圖學(xué)領(lǐng)域最高級(jí)別的國(guó)家級(jí)賽事鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)科創(chuàng)新大賽?！叭珖?guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽”是一項(xiàng)集圖學(xué)基礎(chǔ)、實(shí)踐和創(chuàng)新為一體的綜合性圖學(xué)賽事，該項(xiàng)賽事對(duì)于培養(yǎng)大國(guó)工匠精神、合作精神，提高組織能力、溝通能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。在成圖大賽各項(xiàng)比賽內(nèi)容中，圖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)比賽體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)于圖學(xué)知識(shí)的掌握程度，構(gòu)型表達(dá)題目側(cè)重于學(xué)生的空間想象力，二維工程圖繪制反映了學(xué)生綜合運(yùn)用圖學(xué)知識(shí)繪圖的能力，三維建模及裝配則體現(xiàn)了學(xué)生的讀圖和計(jì)算機(jī)繪圖的能力，3D打印和輕量化設(shè)計(jì)比賽反映了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。因此，借助賽事能夠掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，在國(guó)賽、省賽的基礎(chǔ)上，我們還組織全體學(xué)生參加校賽，如圖2所示。通過(guò)全體機(jī)械專業(yè)學(xué)生參加校賽，考查學(xué)生對(duì)于工程圖樣表達(dá)的基礎(chǔ)能力，選拔優(yōu)秀的學(xué)生繼續(xù)參加更高級(jí)別的賽事。在省賽和國(guó)賽環(huán)節(jié)，教師團(tuán)隊(duì)與參賽學(xué)生共同解析歷年試題，開展每周競(jìng)賽培訓(xùn)和集中訓(xùn)練，不斷提高工程圖繪制能力、讀圖能力以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能力，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)從單純的圖學(xué)知識(shí)提升到繪圖綜合實(shí)踐訓(xùn)練。學(xué)生在競(jìng)賽中取得較好的成績(jī)，在近4屆競(jìng)賽中，分別取得國(guó)賽團(tuán)體一、二、三等獎(jiǎng)，3D打印比賽一等獎(jiǎng)以及個(gè)人單項(xiàng)獎(jiǎng)50余項(xiàng)。根據(jù)競(jìng)賽內(nèi)容，對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行革新，引入適當(dāng)難度的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性教學(xué)，做到以賽促學(xué)、以賽創(chuàng)新，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

三、基于項(xiàng)目實(shí)踐的教研創(chuàng)新融合訓(xùn)練培養(yǎng)拔尖人才

結(jié)合任課教師所從事機(jī)械工程相關(guān)的科學(xué)研究過(guò)程與成果，以校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，引入科研項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容。在工程圖樣表達(dá)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，依托創(chuàng)新短課、創(chuàng)新發(fā)展基金基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等開展科研實(shí)踐。根據(jù)項(xiàng)目申請(qǐng)人的研究方向組建以下項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容：微小尺度零部件結(jié)構(gòu)及表面設(shè)計(jì)方法、運(yùn)動(dòng)界面摩擦測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、支架彎折機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等。在實(shí)踐過(guò)程中，我們采用了范例教學(xué)加科學(xué)探究的模式，進(jìn)行雙向促進(jìn)。例如，工程制圖零件表達(dá)中的一項(xiàng)重要的技術(shù)要求就是零件表面粗糙度，在課本中，學(xué)生學(xué)習(xí)到常用機(jī)加工方法得到的平均粗糙度在微米級(jí)，極限情況下在0.1微米左右。利用教師在等離子體輔助加工方法進(jìn)行納米尺度超光滑表面加工制造方面的研究?jī)?nèi)容，在課堂教學(xué)中向?qū)W生展示前沿研究中的極限表面粗糙度可以達(dá)到納米級(jí)別，相當(dāng)于原子高度粗糙峰。感興趣的學(xué)生在本科階段利用學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展基金實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)自己嘗試條件加工參數(shù)，獲得高分辨、輪廓清晰的加工表面，完成項(xiàng)目研究報(bào)告。以此，學(xué)生在理解課程內(nèi)容、培養(yǎng)科研精神方面都有了收獲，同時(shí)也解決了研究過(guò)程中的參數(shù)選擇問(wèn)題，做到雙向促進(jìn)與融合。通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)使學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，主動(dòng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，進(jìn)而提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維方法和科研創(chuàng)新性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作創(chuàng)新能力以及不懼困難、堅(jiān)持不懈的優(yōu)秀品質(zhì)。通過(guò)教研創(chuàng)新融合訓(xùn)練建立教學(xué)知識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐之間的橋梁，在教學(xué)和科研雙向促進(jìn)的過(guò)程中培養(yǎng)拔尖人才。

結(jié)語(yǔ)

本文以機(jī)械類學(xué)生在工程制圖類課程的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)、學(xué)科競(jìng)賽、科研實(shí)踐活動(dòng)為依托，提出了“課程—競(jìng)賽—項(xiàng)目”的進(jìn)階式拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式?；趦?nèi)容創(chuàng)新重構(gòu)的課程體系升級(jí)，通過(guò)設(shè)置榮譽(yù)課程、雙語(yǔ)課程等選修課程進(jìn)行課程群的建設(shè)，從教學(xué)組織上實(shí)現(xiàn)有教無(wú)類、因材施教，滿足“跳一跳”的需求，培養(yǎng)高階人才；基于成圖大賽訓(xùn)練的創(chuàng)新知識(shí)體系更新建立課程學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)之間的橋梁，以賽促學(xué)、以賽創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的；基于項(xiàng)目實(shí)踐的教研創(chuàng)新融合訓(xùn)練建立教學(xué)知識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐之間的橋梁，在教學(xué)和科研雙向促進(jìn)的過(guò)程中培養(yǎng)拔尖人才。實(shí)踐證明，通過(guò)這種“三位一體”的進(jìn)階式人才培養(yǎng)模式能夠提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)新型拔尖人才提供新的途徑和方法。

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Research on the“Curriculum-Competition-Project”Progressive Mode for Cultivating Tip-top Creative Talents

FAN Xue， LOU Yan， CHENG Rong

（School of Electromechanical and Control Engineering， Shenzhen University， Shenzhen， Guangdong 518060， China）

Abstract： Cultivating tip-top creative talents is a strategic mission of the national education. This work? paperr takes the expression of engineering drawing as an example， proposes the progressive mode for cultivating? tip- top creative talents with the contents of curriculum system， discipline competition， and innovation project. The curriculum system was rebuilt based on the regenerate and innovated contents. The requirement of jumping to a high level was realized through providing the optional honored course and bilingual course and teaching organization of “no class distinction” and “teach according to the students ability”，? and more challenging talents? are cultivated. Through the discipline competition of “Advanced Drawing”， the bridge between course learning and creative ability was built up with the innovative knowledge system. With the ideas of learning through racing and? innovating through racing， the aim of cultivating innovative talents was realized. Through the practice of research project， the integrating of scientific research and teaching was realized to build the bridge between the teaching knowledge and innovative practice. The tip-top creative talents were cultivated during the both-way boost of teaching and researching. Finally， the integrated creative ability was promoted with the triunity progressive cultivating mode， which provides a new way to cultivate the tip-top creative talent.

Key words： curriculum system; discipline competition; innovation project， progressive mode; tip-top creative talent