理工科学科竞赛人才培养模式的优化与创新
时间：2022-11-15 11:30:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
李剑 向延鸿
吉首大学，物理与机电工程学院 湖南省吉首市 416000
随着经济科技的不断发展，社会对理工科本科毕业生创新能力、应用能力以及工程实践能力的要求越来越高，各高校在培养理工科学生的培养模式中也非常关注应用和创新能力的培养。学科竞赛是提高学生实践能力、创新能力和综合素质的有效途径，也是高校培养“创新型、实用型、复合型”人才的重要方式。在高校普遍存在的理论和实践脱节的大环境中，学科竞赛无疑是理论课堂联系工程实践的有效纽带，因此，学科竞赛也受到各大高校专业的关注，重视程度不断提高，参数的老师和学生人数也在不断增加。学科竞赛项目专业针对性比较强，能够有效综合专业基础知识和专业实践技能，以机械学科为例，教育部组织的工程训练综合能力竞赛与机械创新设计大赛，这两项大赛在高校机械类专业中已经占据了重要位置，该类竞赛涉及到各种结构设计、三维建模、力学校核、运动仿真以及生产制造等，把机械专业基础知识和专业软件几乎都涉及到，甚至还与新材料、电气控制等专业交叉，涉及知识面广，专业交叉性强，工程实践性强，能够极大地提升学生的动手应用与工程实践、技术创新能力。但与此同时，如何以学科竞赛为平台来推动应用创新复合型学生的人才培养，如何让学生在竞赛的过程中能够极大程度发挥自己的专业特长，积累更多的工程经验与创新能力，在学科竞赛大力推广与普及的过程中还需进一步探索与研究。
2.1 参与意识感不强
很多学科竞赛都具备较大程度的交叉性与普遍性，譬如全国成图大赛，囊括了机械类、土木、电气、工业设计等专业，还有创新设计类比赛涉及机械、电气、计算机、材料等专业，但很多高校竞赛宣传过多地侧重某个专业，忽略其交叉专业学生的参与热情，同时赛事宣传的普及力度与激发力度都较欠缺，很大学生对赛事的意图和流程都比较模糊，对竞赛认知能力不足。
2.2 竞赛支撑平台滞后
学科竞赛质量的提升与优秀作品的创作需要完善的实验设备平台支撑，一方面完善的实验设备、仪器能够提升学生的实践操作能力，另一方面作品的生产、加工、组装、调试、实验都需要完善的制造设备来保证，高科技的科研平台与加工设备更有利于精细作品的诞生，但目前众多高校相应的仪器设备与科研平台还较为欠缺与滞后。
2.3 指导老师工程经验欠缺
高校老师普遍存在工程经验欠缺、实践动手能力弱的问题，而学科竞赛要求较强的工程经验，作品与企业实际关联性强，指导老师工程行业经验的缺乏是制约学科竞赛高质量发展的一个重要因素。
2.4 赛事经验交流欠缺
各高校之间学科竞赛体现的更多是竞争关系，对赛事组织经验、老师培训与指导技能以及团队制度、设计、对赛事主题的把握等方面的技术经验缺乏应有的交流，赛事过程中对不同院校的参赛形势与主题把握等缺乏了解，同时，各高校间的实践平台与仪器设备等共享力度不足，导致很多地方院校作品受实验平台局限较大。
3.1 增强学科竞赛参与意识
学科竞赛对学生的专业素养要求较高，并且项目具有长期性与单调性，会挤压学生很多业余时间，指导老师在带队过程中要刻意去培养学生对学科竞赛重要性与必要性的认知感。对学科竞赛的筹备、过程以及往年参赛作品等要更好地宣传与推广，让学生了解竞赛的过程与意义，对竞赛培训过程以及后期的设计、调试进程中可能出现的困难要有必要的准备，随着竞赛进程的深入，专业难度性与失败的过程会接踵而至，需要学生带着兴趣带着学以致用、以用促学的心态来完成整体作品的设计。竞赛工作室要及时总结每届比赛的成功经验，对作品设计过程中的进展、不同创意和结构的突破、以及参数过程中的讲解、辩论等需要及时做成视频或者推文，把竞赛的精彩与技术的突破、综合素质的提高等收获展现出来，以吸引更多具备专业爱好的学生参与，提高竞赛的推广力度，为更多的学生参与搭建好竞赛平台。每年新生入校的时候，科学竞赛工作室要积极宣扬比赛对个人大学生涯、专业技能以及考研、找工作的帮助和促进作用，为团队招纳新鲜血液，越早融入团队越有利于后期培训工作以及产品设计过程的顺利进行。
指导老师应该主动把握学科竞赛前沿动态，把握赛事主题延伸方向，对赛事相关章程、比赛进度、作品形式以及社会企业的需求度应积极宣传，同时主动聘请其他院校优秀指导老师或者企业相关专家来学校进行专业讲座，对参赛的意义、价值、前景进行专业分析，普及赛事对学生发展、学科建设以及国家创新体系发展的重要性，同时对国家、学校、行业在竞赛方面的支持政策进行详解，对往年优秀的作品，进行剖析与讲解，分析其他高校优秀团队、优秀作品的发展模式与成功经验，让学生更加深入了解学科竞赛的内涵，激发参赛的动力。
3.2 学科竞赛团队的可持续培养
学科竞赛具备较强的专业针对性，对学生的专业素养与实践动手能力要求较高，参赛学生需要经历较长期的专业培训才能达到参与设计制造的水平，并且在设计过程中还会出现较多的技术瓶颈。指导老师通常都还有较繁重的教学与科研任务，主要侧重作品方案设计以及技术瓶颈的突破，学生的基本专业技能的培养以及作品的具体设计过程还要回归到学生本身，这就涉及到如何培养团队的可持续性。学生到大三下学期后，即将面对考研、找工作、毕业实习等事件，慢慢就脱离竞赛团队，因此在新鲜血液的培养过程中，就要及时吸纳新成员。笔者在竞赛团队的建设模式中，主要采取以老带新、兴趣为先、学用结合的模式，在大一新生进入课程学习阶段的时候，通过赛事宣讲及相关考察面试，吸纳部分主动性高学习积极的学生，在大一阶段及由团队老成员组织培训专业基本技能，譬如CAD、三维建模、控制编程、仿真软件等，掌握专业基本技能以及熟悉参赛的基本流程，在大二专业课学习阶段，根据学生的特长与自身的兴趣发展状况，再分别加入团队结构设计组、编程控制组、生产加工组等，以小团队的模式分别参与作品的设计，再内部进行作品的竞争与评选，挑选最好的作品参赛，促进团队技术创新的良好竞争以及团员技术的相互交流，来保持学科竞赛团队的竞争力与创造力。
3.3 竞赛实验平台的搭建
学生的实践能力培养以及作品的设计制造需要系统的实验平台与师资平台支撑，完备的实验设备与操作平台是竞赛顺利进行的保障。高校专业实验室要保持开放模式，由团队指定成员来负责实验室的日常管理与开放制度，参赛学生可以随时进入实验室进行相关实验操作，同时可有效利用学校的金工实习基地，里面有较完备的生产制造设备。学生可结合自己对作品的理解与设计意图，合理利用实验室的设备平台来进行自主研究与创新设计，同时与实验老师保持较好的沟通，以便及时调整设计制造中遇到的困境。合理利用教师的科研项目与设备平台，高校教师的科研方向大都代表该行业的前沿水平，并且科研团队拥有较稳定的高端设备，或者与外校有着较好的科研设备合作，学生可以从老师科研项目里寻觅竞赛主题方向，能够更好地关联专业前沿领域，并且在该方向老师具备更专业的指导以及更高端的实验设备支撑。
有效利用校外实践基地与合作企业，学校通常会有稳定的学生实习基地或者教师科研项目合作企业，企业的设计师以及一线的工程师都可以成为学生竞赛的实践指导教师，合理利用企业导师的工程经验以及相关的生产制造资源，聘请相关专业工程师作为学生的第二指导教师，为学生搭建工厂实践设计平台，结合企业现场生产经验与成熟的加工制作工艺、设备调试手段等，能够最大程度提高作品的应用性与创新性，同时也有助于学生设计经验以及创新能力的提升，作品也更加接近生产实际，具备较强的工程应用性。因此，完善的实验平台与指导教师资源是学生工程能力提升与作品竞争力度提升的有效保障。
3.4 加大各高校竞赛团队交流
为保证学科竞赛的质量以及技术创新的持续发展，对竞赛指导老师和竞赛学生的整体专业素养、创新思维都有持续发展以及与时俱进。同专业的学科竞赛随着教育部以及各高校的大力普及，已经深入贯彻到每个专业发展进程中，每个学校都有自己的竞赛团队以及指导老师团队。每个高校因为师资水平与教学科研、实验平台的差异，在竞赛的指导、准备、培训以及具体的参赛思路都有较大的差异，高校竞赛团队、指导老师团队应该积极组织技术交流活动，参观成绩优秀高校的实验平台、培养模式、团队组成以及产品设计制造流程，增加设备仪器共享的机会，观摩不同院校以往优秀的参赛作品，吸取成功团队参赛经验，尤其是团队建队思路、专业基础技能训练模式、作品设计制作选拔流程以及对每年竞赛主题的把握与创新思路等，集思广益，交流互动，增加高等院校指导老师与参赛学生的交流机会，有助于拓宽指导老师的知识层次以及学生的专业知识储备。鼓励尽量多的学生成员参与比赛现场，熟悉整个比赛的流程以及感受国家、社会、学校等对比赛的重视，观摩其他高校团队的优秀作品与创新思路，跟不同高校的创新团队保持交流与联系，吸收不同高校团队对技术创新与主题的把握方向，为后期创新团队的发展模式、技术创新与产品设计提供思路与设计基础。
3.5 完善的学科竞赛规章制度
学科竞赛作为专业应用创新人才培养的有效途径，赛事发展已经具备扎实的基础与持续性的团队成员，完善的学科竞赛机制要配套合理的规章制度，包括竞赛过程管理制度与激励政策。学校需设置相应的竞赛工作室，专门负责某个专业或者某几类大赛，每项赛事要配备一定的竞赛经费，以满足学生竞赛过程中产品设计制造、加工调试费用，每个工作室要有专业的管理团队，负责整个工作室的运行、管理与宣传等工作，同时对成员的建设、作品的选拔、赛事的规划都要有明确的章程，以确保工作室的稳定运行。
对学科竞赛的奖励制度要有一定的调整和创新，要从学生与指导教师的切身利益与实际情况出发。学科竞赛也是实践教学模式的体现，在给予获奖学生部分物质奖励的同时，还应考虑学生竞赛奖项与课程积分、奖学金评定、考研政策等中有所渗透，切实关注到学生利益与实际用处，从而提高学生参与竞赛的积极性，也从侧面提高作品的质量与竞争力度。学科竞赛最好能配备具备一定工程实践经验的指导老师，老师的指导建议直接关乎学生能力的提升与竞赛质量的好坏，对指导教师的奖励可以根据不同高校的实际情况进行不同程度的调整，鼓励老师能够投入更多的精力到学科竞赛中去，从侧面也体现了学校对学科竞赛老师和学生的重视与关注，也是极好的宣传形式。
学科竞赛有助于提升学生实践创新思维以及对专业基础知识和技能的工程应用，是课内外实践教学的综合体现，增强了学生对行业发展与专业需求的了解，同时也锻炼了学生动手实践与科技创新能力，是学科全面发展的有效途径。社会的飞速发展与技术的全面创新对理工科学生综合素质提出了更高的要求，本文基于提升学科竞赛水平发展与提升学生专业能力的角度，从学科竞赛参赛意识培养、学生参赛团队的持续性发展、竞赛基础实验平台的搭建以及院校之间经验技术交流、竞赛规章制度的建立等角度出发，对高等院校理工科学科竞赛的发展以及学生应用创新的培养模式提出了针对性的措施与建议，达到以赛促学、学以致用的培养目的，有助于进一步提升院校专业学科竞赛的持续性发展以及学生创新实践能力的培养。
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