基于学科竞赛和科技创新活动的实践教学

隋学智 张建军 唐菲蔓

摘要：社会生活水平的提高和祖国的发展需要人才来推动，高校作为培养高端人才的摇篮，需要顺应时代作出教育模式上的调整，将人才创新能力的培养作为教育重心，改革教学模式，重视实践和理论的双向教学。本文以机械设计及制造专业为例，主要从培养机械创新人才的角度，分析了依托学科竞赛和科技创新活动展开实践教学的出发点及客观支持条件，联系专业实际提出了当前进行实践教学的可行措施。本研究发现，基于学科竞賽和科技创新活动的实践教学，可切实提高高校培育人才的专业素养，使人才培养方案向着综合、科学、高效的方向改进。

关键词：学科竞赛；科技创新活动；实践教学；机械设计及制造专业

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-7164（2021）07-0129-02

机械设计及制造专业涉及的主干课程有机械制图、机械制造、产品建模、数控加工与编程等，旨在培养掌握当代机械制造与制图基础理论知识，具备数控编程、机械生产管理、产品测量等技能的现代化创新型技术人才。当前，机械设计及制造专业的实践教学形式主要有学科竞赛及科技创新活动等，其核心都在于建立以创新能力为人才培养导向的多层次、全方位的专业竞赛体系，以增长学生的基本专业技能、创新研究能力[1-2]。

一、机械设计及制造专业进行实践教学的出发点

机械设计及制造专业进行实践教学的总出发点，一方面是为了增强学生团队协作的意识，提高个体解决问题的能力，在协作中各取所长，相互包容[3]；另一方面是为了通过第二课堂加深学生对第一课堂中专业基础知识的理解，促使其在思考和实践中逐渐掌握专业技能，完成由机械专业新手向机械创新人才的飞跃。

（一）引导学生转变观念，提高创新意识

随着社会经济结构的转变与升级，国家对高校人才的培养计划做出了新的要求，如高校应该重视学生创新创业观念的引导，培养的应用型人才既要具备解决问题的技术，也要拥有团队合作的能力等[4]，具体体现在：一是引导学生端正学习态度，加深对科学的思考，即思维训练的积累过程；形成批判性思维，客观地看待自身与他人，加强协作；二是引导学生积极参与实践教学活动，勇于展现自己；在其遇到挫折时予以耐心的指导，激发青年人的斗志，避免三分热度，砥砺前行；三是培养学生创新意识，可通过对传统机械产品的观摩和分析等方式，客观评价该样本或技术存在的优势与不足，激发学生主动寻找优化办法的意识。

（二）通过实践教学提高学生创新技能

参加学科竞赛、科技创新活动等实践教学，能加深学生对机械设计与制造技术的了解，一是科技创新等实践教学活动，汇聚了不同创新观点的作品，学生在参与的过程中，可以不断吸收最前沿的创新思想，结合自己已经内化的专业体系，有助于开启更多可能性；二是当现阶段技术与理论能够帮助学生将创新思想“变现”时，会使行业的资源得到更为合理的配置，生产出更多符合当代人需求的机械产品；三是当现阶段技术与理论无法将创新观点变现时，就会激发学生钻研技术的精神，推动技术进步。

（三）深化理论知识提高学生综合素养

学生通过机械原理、机械创新设计等专业课程的学习，已经对机械设计与制造专业具备了初级阶段的感性认识，想要引导学生进入到自己动手设计的高级理性认识阶段，最好的办法就是依托实践教学活动，鼓励学生参与学科竞赛或科技创新活动。以赛代练的优势在于：一是在设计和运用中，深化学生对机械理论知识的理解，促进理论知识的学习；二是由院系到省级再到国际，随着参赛舞台越来越大，接解到的前沿知识和优秀行业精英越来越多，使参赛学生的眼界和心态发生变化，有利于激发学生对机械设计与制造的热爱；三是参加实践教学活动，学生需要自主地进行时间规划、产品设计、加工制作等多个环节，能够促使学生意识到主动探求知识的重要性。

二、机械设计及制造专业进行实践教学的客观支持条件

（一）院校制度上的支持

机械与汽车工程学院予以实践教学制度上的支持，具体体现在：一是建立了完善的指导制度，如导师信息库、学生科技创新社团等，形成大学生科技项目驱动、学科竞赛检验、师生广泛参与的局面；二是学院积极拓宽大学生创新创业渠道，加强校企联动，坚持走赛场市场一体化道路，为学生今后的就业做好铺垫；三是安全保障，无论是机械作品的设计还是制作，学院都分配了专门的管理人员，严格遵循安全保障制度，提前做好检查，最大限度地降低风险。

（二）完备的实践教学体系

机械与汽车工程学院鼓励学生参与实践教学活动，并在各类国家和省市创新竞赛中取得了优异成绩，积攒了丰富的指导经验和教学资源。目前学院已经形成了“项目申报—院内初审—立项答辩—中期检查—终期评比”的比赛组织流程、搭建起了“一心两端三级四阶五步式大学生创新创业体系”和完备的“院赛—校赛—省赛—国赛”的竞赛体系，实现了赛事动员—方案论证—中期答辩—参加赛事—经验交流的五步比赛组织步骤。

（三）科学的机械人才培养模式

机械与汽车工程学院坚持以提高大学生创新实践能力为中心，构建起了大一创意、大二创新、大三实践、大四创业的四阶培养模式。为了更好地培养现代化机械人才，学院还紧紧围绕“弘扬科创精神、引导科技创新力量”主题，成立大学生方程式车队、机械创新工作室、慧鱼创新工作室、交通创新工作室等学生创新社团，把社团打造成为专项赛事的推动器，成为沟通协调实验室与参赛学生的桥梁。

三、机械设计及制造专业进行实践教学的措施

（一）以人才培养目标为指导深化实践教学的内涵

无论是学科竞赛还是科技创新活动，都应以机械设计及制造专业新时代的人才培养目标为指导，深化实践教学的内涵，培养更为现代化的机械制造人才。具体来说，一是可从院校历届相似活动中汲取经验，结合当代学生的特点，使比赛的项目和规则更能够激发学生参与的兴趣；二是划分比赛层次，合理规划实践教学的资金、场地和人员安排，减少浪费，提高实践教学开展的效率；三是建立完备的实践教学管理体系，可通过内部举荐或外聘优秀教师充当教学顾问或活动评判员的方式，确保学生能够获得专业和系统的指导。如，按照机械专业人才培养目标设立三大培训部门，第一类是依托CATIA、Protel、AutoCAD、Proteus、Solidworks等软件设立的设计培训部门；第二类是应用PLC和嵌入式等控制源的机械智能控制类培训部门；第三类是选取数控加工、3D打印、激光切割等加工类培训部门[5-6]。

（二）强化教师队伍建设，提高实践教学的质量

实践教学的质量与教师能否充分发挥自身教学作用密切相关，除了上述提到的教学顾问和活动评判员外，学院还需建立高素质的指导教师团队。指导教师既要具备扎实的机械设计与制造素养，还要具备激发学生创新能力的教育素养。一方面可在校内部征集优秀的指导教师，由教学管理部门将他们的信息整理成册向全校师生开放，或利用现代信息技术建立优秀指导教师信息库，方便学生随时查阅与联系；另一方面需定期对在校年轻教师进行培训，使其逐渐具备指导教师的资质，使学生得到更高水平的帮助。

（三）院校加强对实践教学活动的资源支持

无论是学科竞赛还是科技创新活动，都需要依托一定数量的学生作品来展开，这就要求学校有足够的资源作为保障，如参赛作品制造的场地、工具、资源等，因此院校需要加强对机械设计与制造专业实践活动的资源支持。具体：一是对于方向明确、专业性较高的实践教学活动，院校内部的研究院所或专业社团可予以学生必要的帮助，如研究方案的制定、研究材料的选择、方法论的指导等[7]；二是为了方便学生完成参赛的作品，学院需要分配定量的实验室和管理人员，提高效率；三是学校统一采购机械制造与设计的物资，建立完备的记录与管理制度，节约学生选购的时间和花费；四是做好安全管理，如排除机械制造场地、制作过程中的不安全因素，可通过聘请专业机械制造的技术工人实现。

四、结语

机械设计与制造专业与其他专业而言，更注重学生将理论机械原理转化为实际从事机械制造与设计的技能。因此，在现代化机械人才培养的过程中，既要抓理论也要抓实践，通过学科竞赛及科技教学活动，引导学生在灵活利用机械理论指导机械制造与设计的基础上，逐渐培养起创新意识，为祖国发展、科技进步提供助力。

参考文献：

[1]王承林，王晓旭，刘清华，等.科技竞赛践行创新教育的探究[J].邢台学院学报，2019（03）：190-192.

[2]张楠.创新实践教学体系提升机电专业大学生创新能力[J].教育现代化，2019（38）：16-17.

[3]施滢，李盛辉，孟迎军.融合科技竞赛与创新训练的独立学院应用型工科实践教学方式改革探索[J].当代教育实践与教学研究，2018（09）：222+224.

[4]史丽晨，耿素花，闫浩，沈虹.科技创新活动“四结合”与大学生创新能力培养模式探索[J].创新创业理论研究与实践，2018（08）：7-9+16.

[5]沈振辉，刘雪峰，贾磊，杨拴强.基于学科竞赛和科技创新活动的工业工程专业实践教学改革探索[J].西部素质教育，2018（02）：158-159+161.

[6]刘星萍，肖中俊.大学生科技竞赛在创新应用型人才培养模式上的啟示[J].高教学刊，2016（14）：200-201.

[7]朱立红，张良.科技创新竞赛与机械专业设计类实践教学的融合方法研究[J].教育现代化，2017（45）：226-228.

（责任编辑：胡甜甜）