高懷斌　馬逾　張傳偉　趙栓峰　文建平

摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式下學(xué)生按部就班完成預(yù)設(shè)實(shí)踐內(nèi)容，實(shí)踐效果不佳的情況。本文提出新工科背景下“學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系改革新思路，有機(jī)融合教學(xué)、學(xué)科競賽，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的熱情，提升其創(chuàng)新應(yīng)用能力。以“學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系改革為載體，培養(yǎng)理論基礎(chǔ)好、實(shí)踐能力強(qiáng)、解決復(fù)雜工程問題能力突出的機(jī)械類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程人才。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué) 學(xué)科競賽 創(chuàng)新能力 賽教融合

實(shí)踐教學(xué)是提升機(jī)械類專業(yè)本科人才培養(yǎng)過程中提升學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)[1]。然而，現(xiàn)階段機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容仍以傳統(tǒng)純理論教學(xué)為主，缺乏系統(tǒng)有效的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生實(shí)踐潛力無法有效挖掘[2，3]。另外，僅有的實(shí)踐內(nèi)容更新不及時(shí)，造成學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)[4]。針對(duì)上述問題，以車輛工程專業(yè)為例，我們認(rèn)為應(yīng)大力開展汽車類學(xué)科競賽，引導(dǎo)學(xué)生將理論教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容在競賽實(shí)踐中運(yùn)用，給予學(xué)生充分的自由發(fā)揮空間，提升其創(chuàng)新能力、協(xié)作能力等素質(zhì)[5，6]。

本文從新工科背景下“學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系改革入手，著重闡述如何培養(yǎng)理論基礎(chǔ)好、實(shí)踐能力強(qiáng)、解決復(fù)雜工程問題能力突出的機(jī)械類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程人才。

1 傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)存在的問題

傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)首先由教師進(jìn)行理論教學(xué)，然后學(xué)生進(jìn)行按部就班的實(shí)踐。根據(jù)對(duì)機(jī)械類畢業(yè)生及行業(yè)企業(yè)的訪調(diào)結(jié)果看，“實(shí)踐環(huán)節(jié)不足”“內(nèi)容與新技術(shù)不匹配”等問題突出。

此外，學(xué)校層面也存在一些困境。首先，很多高校在“寬口徑、厚基礎(chǔ)”教育理念引導(dǎo)下將培養(yǎng)方案共性化，導(dǎo)致很多工科專業(yè)課程體系同質(zhì)化，未突出人才專業(yè)特色，畢業(yè)生素質(zhì)與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求存在偏差。其次，實(shí)踐環(huán)節(jié)落實(shí)不到位，存在儀器設(shè)備配置保障以及綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、競賽培訓(xùn)、科研訓(xùn)練項(xiàng)目在教學(xué)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)空間、師資等資源上碎片化的問題。第三，教師自身實(shí)踐能力本身不高，對(duì)企業(yè)運(yùn)行模式不了解，對(duì)行業(yè)最新技術(shù)跟進(jìn)不及時(shí)，實(shí)踐教學(xué)過程中存在“填鴨式”現(xiàn)象。

2 “學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系主要內(nèi)容

首先，必須明確工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和西安科技大學(xué)車輛工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和辦學(xué)定位，人才培養(yǎng)改革須體現(xiàn)我校礦用車輛與工程車輛的學(xué)科特色，根據(jù)對(duì)培養(yǎng)人才素質(zhì)要求，按照頂層設(shè)計(jì)原則，優(yōu)化課程設(shè)置，整合課程內(nèi)容，注重學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)。理論知識(shí)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，使學(xué)生從被動(dòng)式的聽課、復(fù)習(xí)、考試變?yōu)橹鲃?dòng)式學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“在實(shí)踐中創(chuàng)造，在創(chuàng)造中學(xué)習(xí)”，使學(xué)生的綜合能力不斷提高，培養(yǎng)一批能適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)、建設(shè)需要的創(chuàng)新實(shí)踐型高素質(zhì)人才，具體內(nèi)容如下：

（1）優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，改革實(shí)踐教學(xué)體系

立足于本科全周期教學(xué)過程，從創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)角度出發(fā)，減少純理論教學(xué)，增加開放設(shè)計(jì)型、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課程。按照先基礎(chǔ)、后綜合、再創(chuàng)新的思路，循序漸進(jìn)地安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。依托生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等專業(yè)技能綜合創(chuàng)新實(shí)踐，強(qiáng)化高校教學(xué)實(shí)踐過程與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系。同時(shí)，精選大量來自企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目，有效抽取技術(shù)知識(shí)點(diǎn)和行業(yè)知識(shí)點(diǎn)，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，將知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目中。推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)的融合，充分利用開放的MOOC等線上平臺(tái)，擴(kuò)展硬件欠缺部分的教學(xué)內(nèi)容。

（2）打造“一體化”實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新平臺(tái)，構(gòu)建復(fù)合型人才培養(yǎng)機(jī)制

以學(xué)科競賽為驅(qū)動(dòng)、創(chuàng)新實(shí)踐為目標(biāo)，專業(yè)、年級(jí)和推薦方式均不受限制的情況下組建“汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)班”，專門劃定汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作空間，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)手有地方，經(jīng)費(fèi)有支持”，打造“一體化”實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新平臺(tái)。支持學(xué)生參加“汽車工程協(xié)會(huì)巴哈越野車大賽”、“Honda節(jié)能競技大賽”、“飛思卡爾杯智能車競技大賽”、“大學(xué)生方程式汽車大賽”等各大汽車類專業(yè)學(xué)科競賽。興趣目標(biāo)雙驅(qū)動(dòng)背景下，學(xué)生有充分的自我發(fā)揮空間，實(shí)踐知識(shí)吸收速度顯著加快，結(jié)合校外協(xié)同企業(yè)共同指導(dǎo)幫助，學(xué)生整體素質(zhì)與企業(yè)發(fā)展所需更匹配。

（3）優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革，完善實(shí)踐課程評(píng)價(jià)體系

依據(jù)“基礎(chǔ)、應(yīng)用、創(chuàng)新”三級(jí)能力培養(yǎng)體系，將課程體系劃分為基礎(chǔ)層、模塊層和綜合實(shí)踐層，設(shè)置不同課程體系模塊，將課程評(píng)價(jià)體系匹配上述模塊。采用多元化考核方式，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)型導(dǎo)向。通過過程考核、項(xiàng)目考核以及期末考核綜合評(píng)定學(xué)生在全實(shí)踐周期內(nèi)的表現(xiàn)。具體如下：（1）過程考核，分別為考勤、小組互評(píng)和教師綜合評(píng)定。（2）項(xiàng)目考核，考查學(xué)生項(xiàng)目任務(wù)的完成情況，包括方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、功能實(shí)現(xiàn)等。（3）期末考核，題目多為與課程任務(wù)相關(guān)的問題，使學(xué)生有更多的發(fā)揮空間。

3 “學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建方法

基于上述“學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系，仍需探索具有實(shí)際操作可行性的方法，具體如下：

（1）構(gòu)建學(xué)科競賽實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，整合落實(shí)教學(xué)硬件條件

由學(xué)院院長直接領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)和協(xié)調(diào)各類大賽工作，建立競賽組織、人事、培訓(xùn)及選拔等一系列制度。圍繞整車產(chǎn)品交付及全生命周期，建立汽車設(shè)計(jì)與制造、汽車結(jié)構(gòu)與分析及汽車電子與控制模塊，整合學(xué)校資源，為實(shí)踐環(huán)節(jié)提供硬件條件。學(xué)校層面設(shè)立專項(xiàng)資金，結(jié)合學(xué)院籌措，給予學(xué)科競賽充分的經(jīng)費(fèi)支持。

（2）加強(qiáng)學(xué)科競賽管理，制定選拔激勵(lì)措施

基于各類汽車類及相關(guān)競賽，依托上述硬件條件，對(duì)于全校范圍，不限專業(yè)不限年級(jí)鼓勵(lì)學(xué)生參與。同時(shí)，學(xué)校倡導(dǎo)開設(shè)實(shí)踐相關(guān)選修課及講座，及時(shí)更新科技前沿。另外，學(xué)校可出臺(tái)學(xué)分鼓勵(lì)政策，以競賽參與記錄兌換選修課學(xué)分，想方設(shè)法推動(dòng)學(xué)生參加實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)校應(yīng)對(duì)在各類競賽獲獎(jiǎng)的師生給予評(píng)優(yōu)評(píng)獎(jiǎng)，增強(qiáng)師生參加實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主觀能動(dòng)性。

（3）搭建學(xué)科競賽網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)，提高學(xué)生參加競賽的積極性

開設(shè)“汽車類學(xué)科競賽”網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)，包括競賽資料，信息公告等，可以有效提升學(xué)生與組織者交流互動(dòng)的效率，同時(shí)學(xué)生之間也可以通過該平臺(tái)進(jìn)行信息共享與問題交流，形成群策群力，互相幫助的學(xué)習(xí)與合作氛圍。同時(shí)，在主流自媒體平臺(tái)上，學(xué)校和學(xué)院應(yīng)同時(shí)做好相應(yīng)的宣傳工作，例如建立西安科技大學(xué)汽車創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“秦風(fēng)車隊(duì)”官方微博和微信公眾號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)公眾平臺(tái)發(fā)布車隊(duì)相關(guān)信息，與行業(yè)知名人士及贊助商溝通交流。

4 “學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系主要成果

西安科技大學(xué)車輛工程專業(yè)確立走“保持礦用車輛特色、拓寬車輛工程學(xué)科研究領(lǐng)域”的學(xué)科發(fā)展之路，主要培養(yǎng)面向工礦行業(yè)生產(chǎn)一線的礦用車輛的設(shè)計(jì)制造、運(yùn)維開發(fā)等方面的高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。曾先后多次組織教師到諸如中國礦業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)等國內(nèi)汽車相關(guān)高校進(jìn)行調(diào)研學(xué)習(xí)，并在教學(xué)過程不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)；修訂完成了2020版車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。項(xiàng)目組成員先后承擔(dān)了多項(xiàng)國家級(jí)、省級(jí)及校級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目，先后主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中國博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目、陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等。近5年來，該專業(yè)教師發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇，其中被SCI、EI、ISTP檢索系統(tǒng)收錄50余篇。

機(jī)械工程學(xué)院于2014 年開始組織學(xué)生制作賽車參加Honda中國節(jié)能競技大賽，以該競賽為契機(jī)，緊緊圍繞著汽車專業(yè)的課程教學(xué)內(nèi)容，理論與實(shí)踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐，自主設(shè)計(jì)創(chuàng)作、加工制作和性能調(diào)試等。車隊(duì)經(jīng)過認(rèn)真總結(jié)參賽經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)方案，精益求精，賽車在輕量化、車身造型和節(jié)能環(huán)保等技術(shù)上有所突破，電動(dòng)車和越野車分別獲全國大學(xué)生組第7名和牽引第1名的好成績。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)充分依托該競賽平臺(tái)，發(fā)揮良好技術(shù)優(yōu)勢(shì)，切實(shí)提高了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和解決問題能力。圖1和圖2為賽車鼓式制動(dòng)器總裝配圖和賽車制動(dòng)鼓應(yīng)力分布。圖3-圖4是我校秦風(fēng)車隊(duì)參加Honda中國節(jié)能競技大賽和中國汽車工程學(xué)會(huì)巴哈大賽時(shí)掠影。除了汽車類競賽之外，車輛專業(yè)本科生還積極參與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽等，為我校車輛工程專業(yè)能夠培養(yǎng)德智體全面發(fā)展，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的畢業(yè)生奠定基礎(chǔ)?；谏鲜霰荣?，車輛工程專業(yè)將理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)與學(xué)科競賽過程和環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)，落實(shí)雙輪驅(qū)動(dòng)人才培養(yǎng)模式（圖5）。目前，已有四屆車輛工程專業(yè)畢業(yè)生，就業(yè)單位涉及神華礦業(yè)集團(tuán)、中聯(lián)重科、三一重工、陜汽集團(tuán)、中國重汽、宇通客車、通用汽車、長安汽車等企業(yè)。統(tǒng)計(jì)表明，車輛工程專業(yè)的學(xué)生就業(yè)率一直保持在99％以上。

實(shí)踐平臺(tái)方面，本專業(yè)初步完成國家財(cái)政部撥款建設(shè)的中央與地方共建實(shí)驗(yàn)室—礦用車輛基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室二期建設(shè)，承擔(dān)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。該專業(yè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)分室3個(gè)：車輛構(gòu)造實(shí)驗(yàn)分室，車輛性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)分室，車輛電器與電子實(shí)驗(yàn)分室，隸屬于機(jī)械學(xué)院機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中心，基本能夠滿足本科學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求。同時(shí)，我校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中心于2007年獲準(zhǔn)為陜西省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。實(shí)驗(yàn)中心包括以下專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)電綜合實(shí)驗(yàn)室等，均承擔(dān)車輛工程相應(yīng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。另外，我校車輛工程專業(yè)擁有較為固定的8個(gè)大學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐基地：湖北東風(fēng)二汽集團(tuán)、鄭州宇通客車、陜西汽車集團(tuán)有限公司、長安汽車集團(tuán)、陜西同力重工汽車有限公司、洛陽第一拖拉機(jī)集團(tuán)、黃河工程機(jī)械廠、重慶大江集團(tuán)。近幾年先后與陜汽重卡、重慶大江集團(tuán)、西安煤礦機(jī)械廠等企業(yè)簽訂校企合作協(xié)議，合作內(nèi)容包括建立本科生實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)基地、科研合作、工程碩士培養(yǎng)、技術(shù)咨詢與互聘專家、本科生就業(yè)等。上述企業(yè)也分別承擔(dān)了本科生生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)。

5 結(jié)論

構(gòu)建學(xué)科競賽平臺(tái)是改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的主要抓手之一，西安科技大學(xué)車輛工程專業(yè)以“學(xué)練研賽”四位一體實(shí)踐教學(xué)體系改革為載體，深度融合教學(xué)與競賽，積極建立學(xué)科競賽平臺(tái)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐積極性，全面提升實(shí)踐教師整體水平，激發(fā)師生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情。該體系為培養(yǎng)培養(yǎng)理論基礎(chǔ)好、實(shí)踐能力強(qiáng)、解決復(fù)雜工程問題能力突出的機(jī)械類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程人才。提供了新思路。

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