理工科學(xué)科競(jìng)賽人才培養(yǎng)模式的優(yōu)化與創(chuàng)新

李劍 向延鴻

吉首大學(xué)，物理與機(jī)電工程學(xué)院 湖南省吉首市 416000

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)理工科本科畢業(yè)生創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力以及工程實(shí)踐能力的要求越來(lái)越高，各高校在培養(yǎng)理工科學(xué)生的培養(yǎng)模式中也非常關(guān)注應(yīng)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)科競(jìng)賽是提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的有效途徑，也是高校培養(yǎng)“創(chuàng)新型、實(shí)用型、復(fù)合型”人才的重要方式。在高校普遍存在的理論和實(shí)踐脫節(jié)的大環(huán)境中，學(xué)科競(jìng)賽無(wú)疑是理論課堂聯(lián)系工程實(shí)踐的有效紐帶，因此，學(xué)科競(jìng)賽也受到各大高校專(zhuān)業(yè)的關(guān)注，重視程度不斷提高，參數(shù)的老師和學(xué)生人數(shù)也在不斷增加。學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目專(zhuān)業(yè)針對(duì)性比較強(qiáng)，能夠有效綜合專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能，以機(jī)械學(xué)科為例，教育部組織的工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，這兩項(xiàng)大賽在高校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)中已經(jīng)占據(jù)了重要位置，該類(lèi)競(jìng)賽涉及到各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、三維建模、力學(xué)校核、運(yùn)動(dòng)仿真以及生產(chǎn)制造等，把機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)軟件幾乎都涉及到，甚至還與新材料、電氣控制等專(zhuān)業(yè)交叉，涉及知識(shí)面廣，專(zhuān)業(yè)交叉性強(qiáng)，工程實(shí)踐性強(qiáng)，能夠極大地提升學(xué)生的動(dòng)手應(yīng)用與工程實(shí)踐、技術(shù)創(chuàng)新能力。但與此同時(shí)，如何以學(xué)科競(jìng)賽為平臺(tái)來(lái)推動(dòng)應(yīng)用創(chuàng)新復(fù)合型學(xué)生的人才培養(yǎng)，如何讓學(xué)生在競(jìng)賽的過(guò)程中能夠極大程度發(fā)揮自己的專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)，積累更多的工程經(jīng)驗(yàn)與創(chuàng)新能力，在學(xué)科競(jìng)賽大力推廣與普及的過(guò)程中還需進(jìn)一步探索與研究。

2 學(xué)科競(jìng)賽中存在的問(wèn)題

2.1 參與意識(shí)感不強(qiáng)

很多學(xué)科競(jìng)賽都具備較大程度的交叉性與普遍性，譬如全國(guó)成圖大賽，囊括了機(jī)械類(lèi)、土木、電氣、工業(yè)設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)，還有創(chuàng)新設(shè)計(jì)類(lèi)比賽涉及機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)、材料等專(zhuān)業(yè)，但很多高校競(jìng)賽宣傳過(guò)多地側(cè)重某個(gè)專(zhuān)業(yè)，忽略其交叉專(zhuān)業(yè)學(xué)生的參與熱情，同時(shí)賽事宣傳的普及力度與激發(fā)力度都較欠缺，很大學(xué)生對(duì)賽事的意圖和流程都比較模糊，對(duì)競(jìng)賽認(rèn)知能力不足。

2.2 競(jìng)賽支撐平臺(tái)滯后

學(xué)科競(jìng)賽質(zhì)量的提升與優(yōu)秀作品的創(chuàng)作需要完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備平臺(tái)支撐，一方面完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器能夠提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力，另一方面作品的生產(chǎn)、加工、組裝、調(diào)試、實(shí)驗(yàn)都需要完善的制造設(shè)備來(lái)保證，高科技的科研平臺(tái)與加工設(shè)備更有利于精細(xì)作品的誕生，但目前眾多高校相應(yīng)的儀器設(shè)備與科研平臺(tái)還較為欠缺與滯后。

2.3 指導(dǎo)老師工程經(jīng)驗(yàn)欠缺

高校老師普遍存在工程經(jīng)驗(yàn)欠缺、實(shí)踐動(dòng)手能力弱的問(wèn)題，而學(xué)科競(jìng)賽要求較強(qiáng)的工程經(jīng)驗(yàn)，作品與企業(yè)實(shí)際關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，指導(dǎo)老師工程行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的缺乏是制約學(xué)科競(jìng)賽高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)重要因素。

2.4 賽事經(jīng)驗(yàn)交流欠缺

各高校之間學(xué)科競(jìng)賽體現(xiàn)的更多是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，對(duì)賽事組織經(jīng)驗(yàn)、老師培訓(xùn)與指導(dǎo)技能以及團(tuán)隊(duì)制度、設(shè)計(jì)、對(duì)賽事主題的把握等方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)缺乏應(yīng)有的交流，賽事過(guò)程中對(duì)不同院校的參賽形勢(shì)與主題把握等缺乏了解，同時(shí)，各高校間的實(shí)踐平臺(tái)與儀器設(shè)備等共享力度不足，導(dǎo)致很多地方院校作品受實(shí)驗(yàn)平臺(tái)局限較大。

3 學(xué)科競(jìng)賽改革創(chuàng)新措施

3.1 增強(qiáng)學(xué)科競(jìng)賽參與意識(shí)

學(xué)科競(jìng)賽對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)要求較高，并且項(xiàng)目具有長(zhǎng)期性與單調(diào)性，會(huì)擠壓學(xué)生很多業(yè)余時(shí)間，指導(dǎo)老師在帶隊(duì)過(guò)程中要刻意去培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)科競(jìng)賽重要性與必要性的認(rèn)知感。對(duì)學(xué)科競(jìng)賽的籌備、過(guò)程以及往年參賽作品等要更好地宣傳與推廣，讓學(xué)生了解競(jìng)賽的過(guò)程與意義，對(duì)競(jìng)賽培訓(xùn)過(guò)程以及后期的設(shè)計(jì)、調(diào)試進(jìn)程中可能出現(xiàn)的困難要有必要的準(zhǔn)備，隨著競(jìng)賽進(jìn)程的深入，專(zhuān)業(yè)難度性與失敗的過(guò)程會(huì)接踵而至，需要學(xué)生帶著興趣帶著學(xué)以致用、以用促學(xué)的心態(tài)來(lái)完成整體作品的設(shè)計(jì)。競(jìng)賽工作室要及時(shí)總結(jié)每屆比賽的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)作品設(shè)計(jì)過(guò)程中的進(jìn)展、不同創(chuàng)意和結(jié)構(gòu)的突破、以及參數(shù)過(guò)程中的講解、辯論等需要及時(shí)做成視頻或者推文，把競(jìng)賽的精彩與技術(shù)的突破、綜合素質(zhì)的提高等收獲展現(xiàn)出來(lái)，以吸引更多具備專(zhuān)業(yè)愛(ài)好的學(xué)生參與，提高競(jìng)賽的推廣力度，為更多的學(xué)生參與搭建好競(jìng)賽平臺(tái)。每年新生入校的時(shí)候，科學(xué)競(jìng)賽工作室要積極宣揚(yáng)比賽對(duì)個(gè)人大學(xué)生涯、專(zhuān)業(yè)技能以及考研、找工作的幫助和促進(jìn)作用，為團(tuán)隊(duì)招納新鮮血液，越早融入團(tuán)隊(duì)越有利于后期培訓(xùn)工作以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的順利進(jìn)行。

指導(dǎo)老師應(yīng)該主動(dòng)把握學(xué)科競(jìng)賽前沿動(dòng)態(tài)，把握賽事主題延伸方向，對(duì)賽事相關(guān)章程、比賽進(jìn)度、作品形式以及社會(huì)企業(yè)的需求度應(yīng)積極宣傳，同時(shí)主動(dòng)聘請(qǐng)其他院校優(yōu)秀指導(dǎo)老師或者企業(yè)相關(guān)專(zhuān)家來(lái)學(xué)校進(jìn)行專(zhuān)業(yè)講座，對(duì)參賽的意義、價(jià)值、前景進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分析，普及賽事對(duì)學(xué)生發(fā)展、學(xué)科建設(shè)以及國(guó)家創(chuàng)新體系發(fā)展的重要性，同時(shí)對(duì)國(guó)家、學(xué)校、行業(yè)在競(jìng)賽方面的支持政策進(jìn)行詳解，對(duì)往年優(yōu)秀的作品，進(jìn)行剖析與講解，分析其他高校優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)、優(yōu)秀作品的發(fā)展模式與成功經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生更加深入了解學(xué)科競(jìng)賽的內(nèi)涵，激發(fā)參賽的動(dòng)力。

3.2 學(xué)科競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的可持續(xù)培養(yǎng)

學(xué)科競(jìng)賽具備較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)針對(duì)性，對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)與實(shí)踐動(dòng)手能力要求較高，參賽學(xué)生需要經(jīng)歷較長(zhǎng)期的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)才能達(dá)到參與設(shè)計(jì)制造的水平，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)較多的技術(shù)瓶頸。指導(dǎo)老師通常都還有較繁重的教學(xué)與科研任務(wù)，主要側(cè)重作品方案設(shè)計(jì)以及技術(shù)瓶頸的突破，學(xué)生的基本專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)以及作品的具體設(shè)計(jì)過(guò)程還要回歸到學(xué)生本身，這就涉及到如何培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的可持續(xù)性。學(xué)生到大三下學(xué)期后，即將面對(duì)考研、找工作、畢業(yè)實(shí)習(xí)等事件，慢慢就脫離競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)，因此在新鮮血液的培養(yǎng)過(guò)程中，就要及時(shí)吸納新成員。筆者在競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的建設(shè)模式中，主要采取以老帶新、興趣為先、學(xué)用結(jié)合的模式，在大一新生進(jìn)入課程學(xué)習(xí)階段的時(shí)候，通過(guò)賽事宣講及相關(guān)考察面試，吸納部分主動(dòng)性高學(xué)習(xí)積極的學(xué)生，在大一階段及由團(tuán)隊(duì)老成員組織培訓(xùn)專(zhuān)業(yè)基本技能，譬如CAD、三維建模、控制編程、仿真軟件等，掌握專(zhuān)業(yè)基本技能以及熟悉參賽的基本流程，在大二專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)階段，根據(jù)學(xué)生的特長(zhǎng)與自身的興趣發(fā)展?fàn)顩r，再分別加入團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組、編程控制組、生產(chǎn)加工組等，以小團(tuán)隊(duì)的模式分別參與作品的設(shè)計(jì)，再內(nèi)部進(jìn)行作品的競(jìng)爭(zhēng)與評(píng)選，挑選最好的作品參賽，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)技術(shù)創(chuàng)新的良好競(jìng)爭(zhēng)以及團(tuán)員技術(shù)的相互交流，來(lái)保持學(xué)科競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的競(jìng)爭(zhēng)力與創(chuàng)造力。

3.3 競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建

學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)以及作品的設(shè)計(jì)制造需要系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與師資平臺(tái)支撐，完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與操作平臺(tái)是競(jìng)賽順利進(jìn)行的保障。高校專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室要保持開(kāi)放模式，由團(tuán)隊(duì)指定成員來(lái)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常管理與開(kāi)放制度，參賽學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)可有效利用學(xué)校的金工實(shí)習(xí)基地，里面有較完備的生產(chǎn)制造設(shè)備。學(xué)生可結(jié)合自己對(duì)作品的理解與設(shè)計(jì)意圖，合理利用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備平臺(tái)來(lái)進(jìn)行自主研究與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，同時(shí)與實(shí)驗(yàn)老師保持較好的溝通，以便及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)制造中遇到的困境。合理利用教師的科研項(xiàng)目與設(shè)備平臺(tái)，高校教師的科研方向大都代表該行業(yè)的前沿水平，并且科研團(tuán)隊(duì)擁有較穩(wěn)定的高端設(shè)備，或者與外校有著較好的科研設(shè)備合作，學(xué)生可以從老師科研項(xiàng)目里尋覓競(jìng)賽主題方向，能夠更好地關(guān)聯(lián)專(zhuān)業(yè)前沿領(lǐng)域，并且在該方向老師具備更專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)以及更高端的實(shí)驗(yàn)設(shè)備支撐。

有效利用校外實(shí)踐基地與合作企業(yè)，學(xué)校通常會(huì)有穩(wěn)定的學(xué)生實(shí)習(xí)基地或者教師科研項(xiàng)目合作企業(yè)，企業(yè)的設(shè)計(jì)師以及一線的工程師都可以成為學(xué)生競(jìng)賽的實(shí)踐指導(dǎo)教師，合理利用企業(yè)導(dǎo)師的工程經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)的生產(chǎn)制造資源，聘請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程師作為學(xué)生的第二指導(dǎo)教師，為學(xué)生搭建工廠實(shí)踐設(shè)計(jì)平臺(tái)，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)與成熟的加工制作工藝、設(shè)備調(diào)試手段等，能夠最大程度提高作品的應(yīng)用性與創(chuàng)新性，同時(shí)也有助于學(xué)生設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及創(chuàng)新能力的提升，作品也更加接近生產(chǎn)實(shí)際，具備較強(qiáng)的工程應(yīng)用性。因此，完善的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與指導(dǎo)教師資源是學(xué)生工程能力提升與作品競(jìng)爭(zhēng)力度提升的有效保障。

3.4 加大各高校競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)交流

為保證學(xué)科競(jìng)賽的質(zhì)量以及技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)發(fā)展，對(duì)競(jìng)賽指導(dǎo)老師和競(jìng)賽學(xué)生的整體專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維都有持續(xù)發(fā)展以及與時(shí)俱進(jìn)。同專(zhuān)業(yè)的學(xué)科競(jìng)賽隨著教育部以及各高校的大力普及，已經(jīng)深入貫徹到每個(gè)專(zhuān)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，每個(gè)學(xué)校都有自己的競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)以及指導(dǎo)老師團(tuán)隊(duì)。每個(gè)高校因?yàn)閹熧Y水平與教學(xué)科研、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的差異，在競(jìng)賽的指導(dǎo)、準(zhǔn)備、培訓(xùn)以及具體的參賽思路都有較大的差異，高校競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)、指導(dǎo)老師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該積極組織技術(shù)交流活動(dòng)，參觀成績(jī)優(yōu)秀高校的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、培養(yǎng)模式、團(tuán)隊(duì)組成以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造流程，增加設(shè)備儀器共享的機(jī)會(huì)，觀摩不同院校以往優(yōu)秀的參賽作品，吸取成功團(tuán)隊(duì)參賽經(jīng)驗(yàn)，尤其是團(tuán)隊(duì)建隊(duì)思路、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練模式、作品設(shè)計(jì)制作選拔流程以及對(duì)每年競(jìng)賽主題的把握與創(chuàng)新思路等，集思廣益，交流互動(dòng)，增加高等院校指導(dǎo)老師與參賽學(xué)生的交流機(jī)會(huì)，有助于拓寬指導(dǎo)老師的知識(shí)層次以及學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備。鼓勵(lì)盡量多的學(xué)生成員參與比賽現(xiàn)場(chǎng)，熟悉整個(gè)比賽的流程以及感受?chē)?guó)家、社會(huì)、學(xué)校等對(duì)比賽的重視，觀摩其他高校團(tuán)隊(duì)的優(yōu)秀作品與創(chuàng)新思路，跟不同高校的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)保持交流與聯(lián)系，吸收不同高校團(tuán)隊(duì)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新與主題的把握方向，為后期創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的發(fā)展模式、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供思路與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

3.5 完善的學(xué)科競(jìng)賽規(guī)章制度

學(xué)科競(jìng)賽作為專(zhuān)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途徑，賽事發(fā)展已經(jīng)具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與持續(xù)性的團(tuán)隊(duì)成員，完善的學(xué)科競(jìng)賽機(jī)制要配套合理的規(guī)章制度，包括競(jìng)賽過(guò)程管理制度與激勵(lì)政策。學(xué)校需設(shè)置相應(yīng)的競(jìng)賽工作室，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)某個(gè)專(zhuān)業(yè)或者某幾類(lèi)大賽，每項(xiàng)賽事要配備一定的競(jìng)賽經(jīng)費(fèi)，以滿足學(xué)生競(jìng)賽過(guò)程中產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、加工調(diào)試費(fèi)用，每個(gè)工作室要有專(zhuān)業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)整個(gè)工作室的運(yùn)行、管理與宣傳等工作，同時(shí)對(duì)成員的建設(shè)、作品的選拔、賽事的規(guī)劃都要有明確的章程，以確保工作室的穩(wěn)定運(yùn)行。

對(duì)學(xué)科競(jìng)賽的獎(jiǎng)勵(lì)制度要有一定的調(diào)整和創(chuàng)新，要從學(xué)生與指導(dǎo)教師的切身利益與實(shí)際情況出發(fā)。學(xué)科競(jìng)賽也是實(shí)踐教學(xué)模式的體現(xiàn)，在給予獲獎(jiǎng)學(xué)生部分物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)的同時(shí)，還應(yīng)考慮學(xué)生競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)與課程積分、獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定、考研政策等中有所滲透，切實(shí)關(guān)注到學(xué)生利益與實(shí)際用處，從而提高學(xué)生參與競(jìng)賽的積極性，也從側(cè)面提高作品的質(zhì)量與競(jìng)爭(zhēng)力度。學(xué)科競(jìng)賽最好能配備具備一定工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)老師，老師的指導(dǎo)建議直接關(guān)乎學(xué)生能力的提升與競(jìng)賽質(zhì)量的好壞，對(duì)指導(dǎo)教師的獎(jiǎng)勵(lì)可以根據(jù)不同高校的實(shí)際情況進(jìn)行不同程度的調(diào)整，鼓勵(lì)老師能夠投入更多的精力到學(xué)科競(jìng)賽中去，從側(cè)面也體現(xiàn)了學(xué)校對(duì)學(xué)科競(jìng)賽老師和學(xué)生的重視與關(guān)注，也是極好的宣傳形式。

4 結(jié)語(yǔ)

學(xué)科競(jìng)賽有助于提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新思維以及對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和技能的工程應(yīng)用，是課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)的綜合體現(xiàn)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)行業(yè)發(fā)展與專(zhuān)業(yè)需求的了解，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐與科技創(chuàng)新能力，是學(xué)科全面發(fā)展的有效途徑。社會(huì)的飛速發(fā)展與技術(shù)的全面創(chuàng)新對(duì)理工科學(xué)生綜合素質(zhì)提出了更高的要求，本文基于提升學(xué)科競(jìng)賽水平發(fā)展與提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力的角度，從學(xué)科競(jìng)賽參賽意識(shí)培養(yǎng)、學(xué)生參賽團(tuán)隊(duì)的持續(xù)性發(fā)展、競(jìng)賽基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建以及院校之間經(jīng)驗(yàn)技術(shù)交流、競(jìng)賽規(guī)章制度的建立等角度出發(fā)，對(duì)高等院校理工科學(xué)科競(jìng)賽的發(fā)展以及學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新的培養(yǎng)模式提出了針對(duì)性的措施與建議，達(dá)到以賽促學(xué)、學(xué)以致用的培養(yǎng)目的，有助于進(jìn)一步提升院校專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽的持續(xù)性發(fā)展以及學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。