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“学、赛、产”联动的制造类专业学科竞赛内涵体系构建*

2017-03-22杨祖彬程惠峰

关键词:工科课程设计竞赛

杨祖彬,李 平,杜 力,程惠峰

(重庆工商大学 机械工程学院,重庆 400067)

“学、赛、产”联动的制造类专业学科竞赛内涵体系构建*

杨祖彬,李 平,杜 力,程惠峰

(重庆工商大学 机械工程学院,重庆 400067)

学科竞赛对于整合课内外实践教学环节和创新工科人才实践能力培养方式具有重要作用。针对现行学科竞赛游离于实践教学体系及社会需求之外的问题,提出了“学、赛、产”联动的工科人才实践创新能力培养方式,阐明了“学、赛、产”联动的重要意义及内涵,并结合重庆工商大学机械工程学院制造类专业的实践探索,重点从整合实践教学环节、优化理论教学内容和建立企业实践教学平台等3个方面,研究构建了 “学、赛、产”联动的学科竞赛内涵体系,为制造类专业的人才培养提供了一定的参考。

学科竞赛;“学、赛、产”联动;内涵体系;教学改革;实践能力

0 引 言

高质量的工科人才是建设创新型国家的重要人力资源,经济社会发展、产业转型升级对工科人才培养提出了新的、更高的要求。目前,我国工科人才培养泛科学化倾向依然严重,对技术、能力培养的工程实践重视不够,人才培养与社会需求矛盾突出[1]。我国工科教育仍过多地强调学科系统知识的学习,教学大纲、教材及教学计划整齐划一,特别是工程实践创新能力培养教学的计划及内容死板、固定、陈旧[2]。据面向创新型国家的中国工程教育问卷调查结果显示:我国工科专业毕业生在素质方面存在的最主要问题是工程实践能力和技术创新能力培养不足。因此,目前高校工科人才的工程实践创新能力培养问题已成为高等院校及社会各界研究和关注的热点问题。

在建设创新型国家、产业转型升级的进程中,工科人才培养应从传统“知识传授主导型”向“能力培养主导型”转变[3]。目前,发达国家高校普遍重视工科人才工程实践能力培养,从注重工程基础教育转向工程实践教育,努力使之相互交叉渗透,强调产学研合作教育和实践创新能力培养,以适应社会需求。近年来,国内高等工科教育研究与改革呼声强烈,推进采用符合工科人才工程实践能力培养规律的研究型学习方法,将学习知识与研究问题相结合,已在各级各类高校探索实施。我国工科教育应进一步注重工程实践回归,加强产学研合作教育,推进“卓越工程师培养计划”和学生学科竞赛活动,以及开展专业认证计划等,紧密结合社会需求,加强教育教学改革,努力强化工科人才工程实践创新能力培养。对于学生学科竞赛活动,在教育部、财政部2007年1号文件中,明确地把学生学科竞赛工作纳入了“实践教学与人才培养模式改革创新”。制造类专业是应用性强、需求量大的专业,开展各类学科竞赛,可以极大地促进制造类专业人才工程实践创新能力的培养[4],在此,主要针对目前在高校中广泛开展的学生学科竞赛活动,探讨基于“学、赛、产”联动的制造类专业工程实践创新能力培养问题,研究构建了“学、赛、产”联动的学科竞赛内涵体系。具体结合重庆工商大学制造类专业(机械制造及其自动化、机械电子工程、包装工程)的人才培养进行了一定的研究和实践。

1 “学、赛、产”联动的意义及内涵

实践教学是工科人才实践创新能力培养的关键环节,解决现行工科人才培养与社会需求矛盾的关键是要突破现行实践教学体系和人才培养方式。近年来,在全国高校中开展的各类学科竞赛已得到了有关部门、高等院校及企业界的高度重视,成为突破现行实践教学体系和人才培养方式,培养创新型高素质人才的有效途径之一[5,6]。学科竞赛为课内外实践教学环节的系统整合优化、改革工科人才工程实践能力培养方式提供了重要途径,对于优化传统人才培养体系,加强学生工程实践创新能力培养具有独特的和不可替代的作用。通过学科竞赛能够充分发挥学生的主体性,全面培养学生在创新设计、工程实践和沟通交际等方面的能力[7]。

目前,全国众多高校均开展了各类基于竞赛的实践活动,但从具体的实施情况来看,仍未真正将学科竞赛融入现行实践教学体系,从而突破现行实践教学体系和人才培养方式,达到“学、赛、产”的紧密联系并互动。各高校组织参加的各类学科竞赛,可以说在某种程度上更多地是为竞赛而组织,在参赛项目的设计、具体内容、组织实施和竞赛指导等方面大多游离于实践教学体系之外,还未能有效地纳入人才培养方案教学计划之中,与产业和行业需求关系也不密切,导致学科竞赛为专业人才培养、与产业发展需求相结合严重不足[8]。具体来看,学科竞赛与现行理论及实践教学脱节,教师对学科竞赛的指导仅仅是对部分参赛学生的额外辅导,积极性不高,为竞赛而指导,指导不深入、投入不够;学科竞赛与现行学生考核及学习成绩脱节,学生主体性不足,参与大多处于一种较被动的状态。同时,由于受竞赛的时间和名额等因素的限制,参赛学生人数受限;竞赛与社会实践及企业具体需求脱节,对于大多仅仅为了竞赛而开展的相关活动,学生参与目的不够明确,具体题目及内容大多与社会需求结合不紧密。因此,目前学科竞赛还未能在学生中全面地组织开展,真正成为工科人才培养体系的有机组成部分[7]。

研究构建“学、赛、产”联动的学科竞赛内涵体系,实现“学、赛、产”联动的工科人才实践创新能力培养,就是以学科竞赛为纽带,以校、企联合培养为基础,改革现行教学体系及教学内容,构建起科学的学科竞赛内涵体系,使“学、赛、产”紧密联系并互动。“学、赛”融合,是实践教学内容与学生学科竞赛内容的有机融合,将学科竞赛转化为实践教学的有机组成部分,使学科竞赛为工科人才实践能力培养服务;“赛、产”结合,是按照产业发展对工科人才的培养要求,将学科竞赛内容与国家产业发展或行业(企业)的实际需求相结合,使实践教学更具针对性和创新性,更好地对接社会实践的需求。通过“学、赛、产”紧密联系并互动,一是可深化学科竞赛对工科人才实践创新能力的培养,丰富和完善学科竞赛的内涵;二是可深化现行工科人才实践教学,改革和完善工科人才培养的实践教学体系及内容;三是可解决学科竞赛游离于高校工科人才培养的实践教学环节和国家产业发展、行业与企业需求之外的问题。因此,实施“学、赛、产”联动的工科人才工程实践创新能力培养,才能真正将学科竞赛融入现行实践教学体系之中,从而有效地、全面地培养学生的工程实践创新能力,解决现行学生学科竞赛中存在的诸多问题。

2 “学、赛、产”联动的体系构建

“学、赛、产”联动就是将学科竞赛涉及的专业知识、技能及具体内容,充分融入理论课程教学、实践环节教学及企业需求,构建起“学、赛、产”紧密联系并互动的学科竞赛内涵体系。我校制造类专业主要有机械制造及自动化、机械电子工程、包装工程等专业,这些制造类专业涉及比较广泛、开展比较多的全国性学科竞赛主要包括“机械创新设计大赛”、“工程训练综合能力竞赛”、“机械制图及三维数字化设计大赛”、“包装结构设计大赛”、“包装创意设计大赛”等。这些学科竞赛作为制造类专业学生有效开展工程实践创新教育的重要载体和有效手段,一方面其涉及的知识内容相对系统,与制造类各专业的专业理论课程及实践教学内容紧密联系,且将相关专业课程知识有机联系起综合作用,为建立起“学、赛”融合学科竞赛内涵体系提供了很好的条件;另一方面,从这些竞赛的过程来看[8],大致都包括选题构思(市场调研)、系统设计(功能设计、方案设计、机构设计、CAD等)、加工制作(材料与配件选购、零部件加工、装配与调试)等阶段,其紧密结合了具体工程实践,这又为建立起“赛、产”结合的学科竞赛内涵体系,使学科竞赛有效结合行业(企业)的实际需求打下了基础。这里主要结合我校制造类专业,探讨建立“学、赛、产”联动的学科竞赛内涵体系。

2.1 整合实践教学环节,实现学科竞赛与实践教学的融合

目前,开展的学科竞赛未能解决时间和名额等客观因素的约束问题,受到训练的学生面很窄,教师的指导也更多的仅仅是一种自觉的额外辅导,其为专业服务的功能未能得到充分发挥。因此,通过整合实践教学环节,将学科竞赛纳入实践教学之中有计划地组织开展并进行考核,将会充分发挥学科竞赛在高校人才培养中的重要作用。

以我校制造类专业为例,目前所有专业(含包装工程)均设置有《机械原理》和《机械设计》的独立课程设计以及相关的一些专业课程设计,如控制系统设计、模具设计、包装结构设计、包装装潢设计等。目前,这些课程设计几乎都是各自独立地进行,指导教师分散,每个课程设计的具体内容大多没有关联,学生难以全面掌握产品设计的基本理念和方法,学生的工程实践系统设计能力也无法得到很好的训练。以学科竞赛为纽带,将这些分散的课程设计环节串联起来,将能构建起 “学、赛”融合的实践教学体系。学科竞赛是对知识深入理解、系统整理和实践运用的过程[8],一方面通过学科竞赛,可将这些设计环节的知识内容有机联系在一起,既强化了这些实践教学环节的工程实践性,又强化了学生学习的主动性和针对性;另一方面还将有效化解学科竞赛游离于实践教学之外、参赛学生受限、老师额外辅导等问题。

具体来看,可将现有相关课程设计进行整合安排,以学科竞赛的选题及涉及的知识为纽带,将分散的、独立的课程设计环节整合为综合课程设计[8]。综合课程设计可以根据理论教学进度分多次安排,分阶段进行,并紧密结合学科竞赛,以小组形式根据竞赛的具体选题来开展。具体涉及的竞赛可以包括“机械创新设计大赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”、“机械制图及三维数字化设计大赛”、“包装结构设计大赛”及“包装创意设计大赛”等。例如,对于“机械创新设计大赛”,可以以分组的形式,每组以同一机械系统的方案设计、传动装置和零部件设计以及与专业方向相关的设计(如控制系统设计、模具设计等)进行分阶段的综合课程设计;又如,针对“包装结构设计大赛”及“包装创意设计大赛”,可以将分散独立的包装结构设计、包装装潢设计、包装CAD实训等实践教学环节,以竞赛的具体选题为桥梁,将其串联为《包装系统设计》课程设计(1)、(2)、(3)等。这样通过综合课程设计,将分散独立的课程设计在教学内容上有机衔接、在教学组织上相互贯通,从而实现实践教学与竞赛指导的一体化。总之,通过整合实践教学环节,实现学科竞赛与实践教学的有效融合,一方面以具体项目为导向,将极大地增强学生主动学习的兴趣,提高学生参赛的水平;另一方面也将极大地提高相关实践教学环节的工程实践性和针对性,充分发挥学科竞赛为专业人才培养服务的功能。

2.2 优化理论教学内容,实现学科竞赛与理论教学的衔接[9]

学科竞赛与相关专业理论课程教学关系密切,相互影响、相互促进[10]。以学科竞赛为引导,通过优化理论课程教学内容,改革课堂教学的方式方法,将使专业理论课程教学由单一的知识传授向综合能力培养转变、由灌输式教学向启发式教学转变[7]。制造类专业有关专业理论课程的原理性和概念性很强,学科竞赛为相关抽象的理论知识与具体的实践应用构筑了很好的桥梁。从学科竞赛的过程来看,其本身就是对相关专业理论知识的深入理解和综合应用的过程。例如,在理论课程的教学过程中,可将学科竞赛作品作为实例引入教学,这样在理论课程教学中,通过与竞赛实际应用案例的联系,使学生更易接受相关的理论知识,通过学科竞赛强化理论知识的学习。将学科竞赛融入相关理论课程教学之中,可以促进相关理论教学内容的改革,提高理论教学的针对性、实践性。通过引入具体的学科竞赛案例,以项目驱动、问题导向式教学,将使课堂理论教学从“以教为主”向“培养能力”转变,学生将从被动接受课堂知识到主动去学习,从实践中探索知识,在“解决问题”中实现理论与实践的结合,从而极大地调动学生学习相关专业理论知识的积极性。与此同时,通过在理论教学中穿插学科竞赛主题或具体选题,使学科竞赛融入到理论教学中,既培养了学生对学科竞赛的兴趣,也在平时的学习中积累了学科竞赛相关的专业理论知识。

在具体的专业理论课程教学内容的优化中, 可以以学科竞赛为驱动,将学科竞赛主题或具体选题穿插到相关理论课程之中,以实例形式贯穿于相关知识点,将相关理论课程知识点的传授与学科竞赛的实例有机融合,增加学生必要的动脑、动手机会[7]。 目前,制造类专业的学科竞赛较多,这些学科竞赛所涉及的理论基础知识,基本覆盖了制造类专业的基础课和专业课。例如,可以以先进成图技术与产品信息建模创新大赛等竞赛题目或作品作为 “机械制图”、“机械CAD”、“三维建模与设计”等课程的实例,在教学中分析完成具体题目应具备的专业技能;又如,可以将机械创新设计竞赛、工程训练综合能力竞赛等的案例作为“机械原理”、“机械设计”、“机械制造基础”、“机械制造技术”等课程的教学内容引入课堂,让学生认识复杂的机械产品竞赛作品与理论课程之间的具体联系,培养学生的探索创新精神和综合运用专业知识的能力;再如,一个具体产品的包装设计涉及消费心理学、装潢艺术设计、印刷知识、容器造型与结构开发、包装材料学等多方面的专业知识,反映知识的综合应用能力,可以将“包装结构设计大赛”、”包装创意设计大赛”等的具体产品包装设计作品引入“包装材料”、“包装结构设计与制造”、“包装工艺学”、“包装装潢设计”、“包装CAD”等课程,让学生直观系统地认识和理解产品包装设计从前期的调研、分析到定位选材、设计开发、加工制造等系统设计过程。通过具体竞赛案例的融入,使学生建立起系统性包装设计的认识,从而培养学生针对具体产品包装进行系统性设计的工程实践能力。

2.3 建立企业实践教学平台,实现学科竞赛与企业需求的有效结合

“产、教”融合已成为各国面向生产一线,培养工科人才的重要途径,通过“产、教”融合,能使学校教育与生产实践教育更加紧密地结合起来[11,12]。切实建立起企业实践教学平台,是深化“产、教”融合的重要保证。通过企业实践教学平台,企业深度参与人才培养过程,从而提高理论教学的针对性、实验实践教学的工程实践性,充分满足培养制造类专业创新型、应用型工程技术人才的培养要求。

2010年,我校率先成立了首个“重庆工商大学机械工程学院产学研合作专家咨询委员会”,成立之初由校长亲自聘请了24 个合作企业的高管或高级技术人员作为学院的产学研咨询专家,共谋制造类专业技术人才培养模式改革。学院有意识地将行业领先企业、业界名优企业或行业协会纳入产学研合作伙伴,目前校企合作的广度和深度不断增强,已在10余家企业建立了校外实践教学基地,建立起了较为稳定的校外人才培养平台。利用校外人才培养平台[13],一是吸纳了企业先进生产设备、实验设备为教学所用;二是将学生就业与企业进行了有效衔接,使企业培训提前融入学校教学;三是弥补了高校“双师型”教师的不足,让企业工程师走进课堂,进行了教学内容和教学方法的改革,加强了理论教学的针对性和实践教学的工程实践性;四是紧密结合企业需求,对毕业实习(设计)、学科竞赛等实践教学环节进行了深化,开展了结合企业需求的有针对性的学生学科竞赛。

在结合企业需求开展有针对性的学生学科竞赛方面,学院多年坚持组织开展“重庆工商大学机械工程学院科技文化活动月”活动,目前已成为学校的品牌活动。“科技活动月”活动涉及的比赛项目,为方便相关企业参与不固定设置,大都为开放项目,将企业的生产实际任务和企业关注的研究领域作为竞赛选题来源。通过“科技文化活动月”活动的相关竞赛,一方面使学科竞赛紧密结合企业的实际需求,另一方面,也为代表学院、学校参加重庆市和全国大学生学科竞赛优选了具体的项目,并可让企业相关技术人员深入参与后期学科竞赛的指导过程,提高了参赛的水平。另外,活动中的相关竞赛也成了校企合作的桥梁,大赛的经费均来自企业的赞助。目前,我院制造类专业学生的创新实践能力普遍获得很大提升,近6 年来,我院学生获得省部级以上学科竞赛 200余项,每年均被评为学校学科竞赛先进集体,同时,也涌现出多个优秀的学科竞赛团队,成为企业在招聘中优先选择对象。

3 结 语

学科竞赛已得到了全国高校的普遍重视,在推动理论和实践教学改革、加强实践教学资源建设、培养高校“双师型”师资和学生工程实践创新能力等方面均发挥了重要作用。目前,学科竞赛游离于高校人才培养体系之外,为专业人才培养服务不足、与社会需求结合不够紧密的问题值得关注和研究。研究建立和完善“学、赛、产”联动的学科竞赛内涵体系,将真正把学科竞赛融入现行人才培养体系之中,解决目前学科竞赛存在的诸多问题,从而有效全面地培养学生的工程实践创新能力,将制造类人才的工程实践创新能力培养引向深处。重庆工商大学机械工程学院在所属的几个制造类专业中进行了“学、赛、产”联动的有益研究和实践,取得了较好的效果。在此,仅仅是抛砖引玉,希望通过更多同行不断地研究和总结,让学科竞赛在高校人才培养的改革创新中发挥更好的作用。

[1] 赵婷婷,冯磊.我国工程教育的社会适应性:基于工科专业培养目标的实证研究[J].高等教育研究,2016(2):64-73

ZHAO T T,FENG L.Social Adaptability of Engineering Education in China:Based on the Empirical Study of Engineering Professional Training Objectives[J].Journal of Higher Education,2016(2):64-73

[2] 曹宇,刘燕,李灿.关于高校实验教学改革的几点建议[J].教育教学论坛,2016(30):279-280

CAO Y,LIU Y,LI C.Several Suggestions on Experiment Teaching Reform of Colleges and Universities [J].Education Teaching Forum,2016(30):279-280

[3] 张传燧,胡弼成.普通本科高校:“转型”还是“回归”?[J].大学教育科学,2016(2):22-27

ZHANG C S,HU B C.Transformation or Return of General Undergraduate Colleges and Universities? [J].University Education Science,2016(2):22-27

[4] 石更强,杜妍辰.基于学科竞赛培养大学生创新设计和应用实践能力教学改革与研究[J].科技创新导报,2015(3):165

SHI G Q,DU Y C.Teaching Reform and Research on College Students Innovation Design and Applied Practice Ability[J].Science and Technology Innovation Herald,2015(3):165

[5] 王晓勇,俞松坤.以学科竞赛引领创新人才培养[J].中国大学教学,2007(12):59-60

WANG X Y,YU S K.Using Discipline Contest to Lead Talent Cultivation [J].China University Teaching,2007(12):59-60

[6] 尹仕,肖看.构建大学生多学科竞赛平台培养新型拔尖人才[J].实验技术与管理,2009,26(5):121-124

YIN S,XIAO K.Construction of Multidisciplinary Competition Platform for Cultivation of New Type of Top-Notch Talents[J].Experimental Technology and Management,2009,26(5):121-124

[7] 丁璞.学科竞赛与实践教学互动,促进创新人才的培养[J].教育现代化,2015(11):60-62

DING P.Interaction between Discipline Construction and Practical Teaching to Boost the Cultivation of Innovative Talents [J].Education Modernization,2015(11):60-62

[8] 李平,杜力.以学科竞赛为驱动的主动式实践教学探索[J].中国电力教育,2013(11):99-100

LI P,DU L.Active Practical Teaching Exploration Based on the Drive of Discipline Contest [J].China Electric Power Education,2013(11):99-100

[9] 应振根,冯凯萍,倪成员.赛教深度融合的机械类学科竞赛运行模式研究[J].科教导刊,2016(5)(下):33-34

YING Z G,FENG K P,NI C Y.Research on Discipline Contest Operation Model for Mechanical-class Discipline Based on Deep Integration between Contest and Teaching [J].Guide of Science & Education,2016(5)(下):33-34

[10] 李苏北.以学科竞赛为载体推动课程建设与学生创新能力培养[J].大学数学,2009,25(5):8-10

LI S B.Driving the Curriculum Constructs and the Student Innovation Ability Raising by the Discipline Competition[J].College Mathematics,2009,25(5):8-10

[11] 李俊杰.地方院校工程科技人才培养的优化路径[J].中国高等教育,2012(12):18-19

LI J J.Optimized Path for Cultivating Engineering Talents with Science and Technology in Local Colleges [J].China Higher Education,2012(12):18-19

[12] 魏军英,王静,王吉岱.工科大学生科技创新实践能力培养体系的建设研究[J].中国电力教育,2014(3):14-16

WEI J Y,WANG J,WANG J D.Construction of Practical Ability Cultivation System for Scientific and Technological Innovation of College Students Majoring in Engineering [J].China Electric Power Education,2014(3):14-16

[13] 程惠峰,杨祖彬.包装印刷技术课程工程化实践教学体系构建[J].包装工程,2010(7):17-20

CHENG H F,YANG Z B.Construction of Engineering Practice Teaching System for Package Printing Technology Course [J].Packaging Engineering,2010(7):17-20

责任编辑:罗姗姗

Construction of Discipline Contest Connotation System with the Interaction of Learning, Contest and Production for the Students Majoring in Manufacture

YANG Zu-bin, LI Ping, DU Li, CHENG Hui-feng

(School of Mechanical Engineering, Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067, China)

Discipline contest plays an important role in the integration of extracurricular and in-class practical teaching link and the innovation of talent cultivation mode for engineering courses. According to the present problem in the separation of discipline contest from practical teaching system and social demand, this paper puts forward practical innovation ability cultivation mode with the interaction of learning, contest and production for engineering talents, clarifies the significance and connotation for the interaction of learning, contest and production, based on practical exploration for the engineering major of Mechanical Engineering School of Chongqing Technology and Business University, studies and constructs discipline connotation system with the interaction of learning, contest and production from such three aspects as the integration of practical link, the optimization of theoretical teaching contents and building enterprise practice teaching platform, and provides certain reference for the talent cultivation majoring in manufacture.

discipline contest; interaction of learning, contest and production; connotation system; teaching reform; practical ability

10.16055/j.issn.1672-058X.2017.0000.019

2016-07-02;

2016-10-10.

重庆市教育科学规划重点课题(2014-GX-035);重庆市社科规划项目(2014YBJY062);重庆工商大学校级教育教学与改革研究重点项目(2014104).

杨祖彬(1967-),男,重庆市巴南区人,教授,主要从事教学管理、包装印刷和绿色包装研究.

G647

A

1672-058X(2017)01-0098-06

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