徐景霞 于賀春 張素香

摘?要：在跨學科背景下，人才培養(yǎng)的實踐模式正在發(fā)生巨大的變化，傳統(tǒng)的實踐模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會的要求，打破傳統(tǒng)教學模式，構建培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神與實踐能力勢在必行。為了探索跨學科背景下人才培養(yǎng)實踐的新模式，針對現(xiàn)代人才實踐培養(yǎng)中的問題，結合學生參加機械創(chuàng)新設計大賽的現(xiàn)狀與特點，探索出一條跨學科背景下，以機創(chuàng)設計大賽為動力驅(qū)動的創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐模式，為高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供新的模式與渠道。

關鍵詞：跨學科；人才培養(yǎng)模式；機械創(chuàng)新設計大賽

中圖分類號：G642

Abstract：Under?the?interdisciplinary?background，the?practice?mode?of?talent?training?is?undergoing?tremendous?changes.The?traditional?practice?mode?can?no?longer?meet?the?requirements?of?modern?society.It?is?imperative?to?break?the?traditional?teaching?mode?and?build?the?innovative?spirit?and?practical?ability?of?college?students.In?order?to?explore?a?new?mode?of?talent?training?practice?under?the?interdisciplinary?background，in?view?of?the?problems?in?the?modern?talent?practice?training，combined?with?the?current?situation?and?characteristics?of?students?participating?in?the?machine?innovation?design?competition，a?new?mode?of?innovative?talent?training?driven?by?the?machine?innovation?design?competition?under?the?interdisciplinary?background?is?explored，which?provides?a?new?mode?and?channel?for?the?training?of?innovative?talents?in?colleges?and?universities.

Keywords：interdisciplinary；Personnel?training?mode；Mechanical?Innovation?Design?Competition

1?概述

近年來，大學生創(chuàng)新精神與實踐能力已成為衡量高等院校學科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標，已列入教育部頒發(fā)的《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》中，要求提升當代大學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。而當下高等院校學科體系的發(fā)展具有交叉性、融合性和復雜性的特點，單一學科知識體系已不足以應對日益復雜的市場需求，因此，跨學科融合趨勢下，如何提升學生創(chuàng)新意識和實踐能力，提升高校學科創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的新模式或新方法是當下需探索的一條道路［13］。全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽是機械專業(yè)的頂級賽事，已成為高校培養(yǎng)機械專業(yè)或近機類專業(yè)學生創(chuàng)新精神和工程實踐能力的重要途徑。隨著新工科的發(fā)展，機械創(chuàng)新設計大賽將更加深度融合機械專業(yè)、計算機專業(yè)、電氣自動化專業(yè)以及材料專業(yè)等多專業(yè)領域。因此，依托機械創(chuàng)新設計大賽進行創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式改革，在跨學科融合背景下探索出一條以機械創(chuàng)新設計大賽為動力驅(qū)動的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式道路，是提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要方法與途徑。

跨學科是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的趨勢，是科技創(chuàng)新的源泉，也是高校學科增長點最重要的來源之一。進一步增強學生跨學科融合的意識，積極探索跨學科融合背景下的人才培養(yǎng)方法，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新活力，提升學生的競爭力。

在跨學科背景下，大學生機械創(chuàng)新設計大賽作為機械類專業(yè)主要賽事，有助于增強學生跨學科融合的意識，激發(fā)學生的創(chuàng)新活力，已成為高校培養(yǎng)機械或近機類專業(yè)學生創(chuàng)新精神和工程實踐能力的重要途徑［4］。機械創(chuàng)新設計大賽是培養(yǎng)和提高學生跨學科專業(yè)知識交叉、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和團隊協(xié)作能力的一項綜合類的競賽，不僅涉及機械制造專業(yè)知識，還包括電控方面以及材料成型方面的知識，單純的機械類學生是不可能獨立完成機械創(chuàng)新設計大賽的主題內(nèi)容。所以，跨學科類的學科競賽是整合多個專業(yè)課內(nèi)外理論及實踐教學內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)，對于促進教學方式變革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要的作用。學科競賽側重理論與實踐結合，要求學生能夠運用所學理論知識分析問題、解決問題，對培養(yǎng)學生思維邏輯，提升學生實踐技能具有重要作用。教育部頒發(fā)的文件中明確提出將學科競賽納入實踐教學與人才培養(yǎng)模式的改革中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與實踐能力［6］。而機械創(chuàng)新設計大賽通過采用多學科、多專業(yè)融合的方式，一方面可以打破壁壘促進融合，另一方面也可以培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識。

因此，現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)實踐模式急需改革，而跨學科交叉這個背景剛好為此提供了契機，能夠解決當下人才培養(yǎng)所面臨的現(xiàn)狀與問題，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供一條新途徑。

2?依托機創(chuàng)大賽人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀

近幾年，隨著跨學科交叉的提出及當下社會的發(fā)展，高等院校的人才培養(yǎng)已經(jīng)不能滿足如今社會的發(fā)展，目前已經(jīng)面臨如下幾個問題。

（1）在機械創(chuàng)新設計大賽中，體現(xiàn)出跨學科融合深度不夠。傳統(tǒng)的教育模式中，各個學科專業(yè)知識相對獨立，機創(chuàng)大賽團隊及指導教師團隊組建過程中不同學科專業(yè)之間也相對獨立，不能很好地進行跨學科相互交叉融合，各個團隊的學生們不能夠綜合運用各個學科知識解決復雜的工程問題，從而使學生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)不夠。

（2）競賽管理體系有待明晰。在機械創(chuàng)新設計比賽過程中，多個部門分別進行管理，教務處、學生工作辦公室、工訓中心、各二級學院、研究生院等都各自組織負責各自的比賽，沒有通過部門聯(lián)合共同推進機創(chuàng)大賽。在實際運行中，出現(xiàn)了很多問題，比如，工訓中心雖然有指導機創(chuàng)大賽的實踐經(jīng)驗，但是卻要面對無學生參加比賽的困境；二級學院能夠組織學生參賽，但最后的產(chǎn)品制作環(huán)節(jié)卻無實操教師指導以及沒有場地加工等。

（3）學生和教師對機械創(chuàng)新設計大賽的重要性認識不夠。雖然學校對學生要求必須有1個學分的學科競賽，但是部分學生在通過學校評審方案通過，拿到學分之后，都放棄了之后的實物制作環(huán)節(jié)導致不能參加比賽。因為部分院校缺乏有效深入的教育引導，學生對這種跨學科的學科競賽認識不到位，認識不到機械創(chuàng)新設計大賽在提升學生學科融合知識以及實踐創(chuàng)新能力方面的重大作用。不少學生會因為考研、出國等各類活動時間沖突而放棄比賽。同時部分教師由于對于機械創(chuàng)新設計大賽在人才培養(yǎng)中的重要性認識不足，對指導比賽不熱心，致使有熱情的學生找不到學科競賽指導教師的情況時有發(fā)生［78］。

3?高校教學改革內(nèi)容的探討

3.1?教學改革目標

以跨學科背景下基于機械創(chuàng)新設計大賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式為研究對象，研究分析當前基于機械創(chuàng)新設計大賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式存在的問題及不足，擬通過理論研究、問卷調(diào)查、實踐研究等相結合的方法，達到以下教學改革目標。

（1）從跨學科資源整合、思想交融、創(chuàng)新方式等方面，研究提出跨學科和機械創(chuàng)新設計大賽深入融合的方法。

（2）建立跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念體系。

（3）建立跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)引導機制和管理機制。

（4）建立跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)評價標準。

3.2?教學改革的思路

教學改革的思路如下圖所示，首先通過國內(nèi)外調(diào)研，研究分析基于學科競賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式存在的問題；然后研究提出多學科交叉和學科競賽（以機械創(chuàng)新設計大賽為主）深入融合的方法，然后以此為基礎，圍繞基于機械創(chuàng)新設計大賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，開展創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念體系、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)引導機制和管理機制的建立研究，最后進行創(chuàng)新型人才培養(yǎng)評價標準的研究。

教學改革思路圖

3.3?教學改革的研究方法

通過以下三種研究方法對教學改革進行綜合分析：

（1）文獻法：查閱及分析現(xiàn)階段學科競賽與高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式相關的文獻。

（2）調(diào)查法：采用問卷和訪談相結合的方法研究學校和學生對創(chuàng)新人才培養(yǎng)、多學科交叉、機械創(chuàng)新設計大賽等的認識及理解。

（3）比較法：對比分析不同培養(yǎng)理念、引導機制、管理機制對多學科交叉背景下基于機械創(chuàng)新設計大賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的適應性。

3.4?擬解決的關鍵問題

3.4.1?跨學科與機械創(chuàng)新設計大賽的有效融合

跨學科、機械創(chuàng)新設計大賽需要有機地融合到創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中，才能發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，起到相輔相成的作用，因此有必要結合學校的辦學定位和專業(yè)人才培養(yǎng)目標，對其有效的融合途徑進行研究分析。

3.4.2?跨學科背景下基于機械創(chuàng)新設計大賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念的提出

跨學科融入，需要打破傳統(tǒng)單一學科的創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，讓教師和學生認清本學科目前所處的位置，確立多學科交叉人才培養(yǎng)的教育理念，有意識地構建跨學科滲透交叉人才培養(yǎng)的體制機制，著眼于現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的必然要求，實現(xiàn)知識的整體化和綜合化，從知識的內(nèi)在統(tǒng)一和相對完整性上掌握和運營最有效的知識，實現(xiàn)更廣泛的通才教育。

4?針對機創(chuàng)大賽的實施方案探究

以跨學科背景下基于機械創(chuàng)新設計大賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式為研究對象，采用以下實施方案開展研究工作。

4.1?資料收集與整理

收集整理國內(nèi)基于學科競賽的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式存在的問題及不足、跨學科與學科競賽的融合方法研究概況、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)引導機制和管理機制、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)評價標準等相關資料。

4.2?跨學科和機械創(chuàng)新設計大賽深入融合的方法研究

從跨學科資源整合、思想交融、創(chuàng)新方式等方面，開展跨學科和機械創(chuàng)新設計大賽深入融合的方法研究的理論和實驗研究，提出二者深入融合的最優(yōu)方法。

4.3?建立跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念體系

針對跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的特點，從跨學科、競賽選題、團隊組建、激勵機制等方面建立跨學科背景下學科競賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念體系。

4.4?建立跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)引導機制和管理機制

創(chuàng)新思維與方法，借助現(xiàn)代信息技術手段，融入“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展理念，運用新媒體推動基于學科競賽的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的宣傳，通過線上線下混合展示、項目簡介、團隊介紹、原理展示、演示視頻等方式宣傳優(yōu)秀學生作品。

嘗試建立良好的學科競賽信息化管理體系，對各類學科競賽進行入庫管理，既規(guī)避了競賽的無序發(fā)展，又可以指導現(xiàn)有學科競賽規(guī)范發(fā)展。在學科競賽管理平臺，既實現(xiàn)了不同學科、不同學院的學生組隊參賽、跨學科交流，又整合了學校各單位相關資源，重點向已有入庫賽事傾斜。

4.5?建立跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新人才培養(yǎng)評價標準

依據(jù)跨學科背景下機械創(chuàng)新設計大賽中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念體系、引導機制和管理機制，初步建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)評價標準。

5?結論

針對所面臨的現(xiàn)狀及問題，通過文獻、調(diào)查、比較三種研究方法，提出了具體的實施措施，根據(jù)實施方案的具體運行，有如下幾方面作用。

（1）有效地提升了同學們的動手實踐能力。學生利用參加機械創(chuàng)新設計大賽這次機會，可以學到高精密機器以及3D打印機的使用方法，能夠在各類機床上動手制作加工所需要的零部件，然后對自己所設計的產(chǎn)品進行組裝加工，大大提高了學生的動手操作能力。

（2）增強了學生的思維創(chuàng)新能力。學生在機械創(chuàng)新設計大賽中，根據(jù)前期大賽給出的主題來構思自己的產(chǎn)品設計，通過網(wǎng)上查詢和實地調(diào)研，然后設計出新的產(chǎn)品，或者在原有的產(chǎn)品上進行結構改進，使得產(chǎn)品性能更優(yōu)良。通過這個過程的學習訓練，能夠增強學生的思維創(chuàng)新能力，收到了良好的教學效果。

（3）加強了團隊協(xié)作能力。在進行機械創(chuàng)新設計大賽的整個開展過程，需要學生團隊和指導教師團隊進行合理的專業(yè)分工和相互協(xié)作，從而實現(xiàn)隊員之間的優(yōu)勢互補，在完成整個機創(chuàng)大賽的同時形成良好的團隊協(xié)作能力。

（4）跨學科式學習擴展學生的知識面。機械創(chuàng)新設計大賽是培養(yǎng)和提高學生跨學科專業(yè)知識交叉和團隊協(xié)作能力的一項綜合類的競賽，該比賽涉及的知識面不僅僅是機械類的專業(yè)知識，還包括計算機編程以及電氣類、材料加工等各個專業(yè)方面的知識內(nèi)容，通過這個比賽，各個團隊合作進行設計制作產(chǎn)品，使每一個參加比賽的學生都有機會獲得多個學科的專業(yè)知識，擴大了學生的知識面。

綜上所述，跨學科背景下，依托機械創(chuàng)新大賽的人才實踐培養(yǎng)模式是一條創(chuàng)新且有用的人才培養(yǎng)途徑。

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作者簡介：徐景霞（1987—?），女，漢族，河南新鄉(xiāng)人，實驗師，研究生，主要從事機械動力學研究；于賀春（1980—?），男，漢族，河南駐馬店人，博士研究生，副教授，碩士生導師，主要從事機械精密制造。