基于學(xué)科競(jìng)賽的應(yīng)用型高校大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

賈廣攀，傅水根，石南輝，黎 泉，張科研，蔣慶華

（欽州學(xué)院工程訓(xùn)練中心，廣西 欽州 535011）

0 引言

應(yīng)用型本科高校是高等教育從精英教育轉(zhuǎn)向大眾教育的背景下產(chǎn)生的，其構(gòu)成主體為新升本科院校，現(xiàn)在已經(jīng)成為我國(guó)本科教育的重要組成部分［1］。欽州學(xué)院作為國(guó)家“十三五”規(guī)劃建設(shè)的“應(yīng)用型本科高?！表?xiàng)目單位，非常重視學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。而欽州學(xué)院工程訓(xùn)練中心致力于打造培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和舉辦各類賽事的平臺(tái)。欽州學(xué)院工程訓(xùn)練中心自2013年成立以來(lái)，在工程訓(xùn)練方面培養(yǎng)了上萬(wàn)名的大學(xué)生，使學(xué)生在實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)方面有了較大的提升。中心在組織學(xué)科競(jìng)賽方面碩果累累，取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和很不錯(cuò)的成績(jī)。

全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽是教育部高等教育司發(fā)文舉辦的全國(guó)性大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐競(jìng)賽活動(dòng)，是基于國(guó)內(nèi)各高校綜合性工程訓(xùn)練教學(xué)平臺(tái)，為深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提升大學(xué)生工程創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)而開展的一項(xiàng)公益性科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。在2016年廣西壯族自治區(qū)第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽上，中心組織9支參賽隊(duì)代表我校參賽，獲得了8項(xiàng)一等獎(jiǎng)和1項(xiàng)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。工程訓(xùn)練采取項(xiàng)目式教學(xué)，其認(rèn)知過(guò)程是在實(shí)踐中觀察，在觀察中思考，在思考中領(lǐng)悟，在領(lǐng)悟中成長(zhǎng)。工程訓(xùn)練中心的建設(shè)就是要搭建這樣一個(gè)提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)的平臺(tái)，在項(xiàng)目引領(lǐng)的創(chuàng)新實(shí)踐中拓展學(xué)生知識(shí)視野和思維空間［2］。

1 建設(shè)開放式學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室及協(xié)會(huì)

競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力的主要場(chǎng)所，學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)是有計(jì)劃、有目的選拔參賽學(xué)生的合法組織。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)組織選拔的學(xué)生才有機(jī)會(huì)進(jìn)入?yún)①惣?xùn)隊(duì)進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)。在競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室既可以按自己的創(chuàng)意進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，也可以相互交流或指導(dǎo)老師指導(dǎo)等形式進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，通過(guò)制作作品來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力。

1.1 開放式學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

根據(jù)競(jìng)賽教學(xué)理念和培養(yǎng)目標(biāo)，建立開放式學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室，形成一套開放式學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室的管理運(yùn)行體系［3］。學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生學(xué)習(xí)和討論的地方，也是學(xué)生自己動(dòng)手、制作作品的地方。所以學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室可以添加一些微型車床、微型銑床、臺(tái)鉆、鉗工臺(tái)等，用于加工制作的小型設(shè)備，便于學(xué)生加工制作。學(xué)生在復(fù)雜的工程環(huán)境下制作，就涉及到人身安全與設(shè)備安全問(wèn)題。因此，必須制定有效的規(guī)章制度和設(shè)備的安全操作規(guī)程，以及制定開放實(shí)驗(yàn)室值班手冊(cè)，制定責(zé)任人制度并落實(shí)到人。這樣，學(xué)生就可以利用課余時(shí)間制作作品，在保證安全的情況下，有效充分的利用學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室。

1.2 學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)的建立

為更好服務(wù)于學(xué)生，我校工程訓(xùn)練中心成立了學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)，這樣就可以有效組織學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽。指導(dǎo)老師可以在學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)中培養(yǎng)和選拔優(yōu)秀的尖子生。尖子生可以協(xié)助指導(dǎo)老師推薦更多的學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽，以點(diǎn)帶面讓更多優(yōu)秀的學(xué)生參與到學(xué)科競(jìng)賽中來(lái)。學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)要充分利用好學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生的大部分課余時(shí)間應(yīng)該在學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室中度過(guò)。為調(diào)動(dòng)協(xié)會(huì)學(xué)生的積極性，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，協(xié)會(huì)干部著手制定完整的管理規(guī)章制度。學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)要發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)和智慧，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)科競(jìng)賽協(xié)會(huì)在比賽之前要積極培訓(xùn)和選拔學(xué)生，賽后組織學(xué)生寫參賽感想，總結(jié)相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，以便更好地參加后續(xù)的學(xué)科競(jìng)賽。為了保護(hù)學(xué)生的智力勞動(dòng)，保護(hù)有創(chuàng)意參賽作品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在老師的指導(dǎo)下盡快申請(qǐng)國(guó)家專利。

2 構(gòu)建完善的學(xué)科競(jìng)賽體系

學(xué)科競(jìng)賽是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)競(jìng)賽的形式，注重考察學(xué)生實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)思維，注重對(duì)學(xué)生科學(xué)精神、協(xié)作意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、組織能力和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑之一。學(xué)科競(jìng)賽有利于鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、提高學(xué)生的心理素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)、課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革以及優(yōu)良學(xué)風(fēng)的形成。構(gòu)建學(xué)科競(jìng)賽體系可以很好地規(guī)范學(xué)科競(jìng)賽管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，促使學(xué)科競(jìng)賽的良性運(yùn)行與健康發(fā)展，為參賽學(xué)生和指導(dǎo)老師提供一個(gè)良好的保障和支持平臺(tái)［4］。

學(xué)科競(jìng)賽是有效提高大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐能力的有效平臺(tái)，對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的意義［5］。機(jī)械學(xué)院的學(xué)生可以參加各種各樣的學(xué)科競(jìng)賽，如全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽，機(jī)器人大賽等。這些學(xué)科競(jìng)賽給應(yīng)用型高校大學(xué)生提供了一個(gè)良好的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。為充分利用學(xué)科競(jìng)賽提高大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，學(xué)校要構(gòu)建完善的學(xué)科競(jìng)賽體系。

為鼓勵(lì)教師和學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽，我校教務(wù)處制定了學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽管理辦法，對(duì)獲獎(jiǎng)的學(xué)生和指導(dǎo)老師進(jìn)行適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生和老師參加學(xué)科競(jìng)賽的積極性。我校工程訓(xùn)練中心在學(xué)校制定的學(xué)科競(jìng)賽管理辦法的基礎(chǔ)上，制定了更加詳細(xì)的學(xué)科競(jìng)賽規(guī)章制度。工程訓(xùn)練中心實(shí)行學(xué)科競(jìng)賽負(fù)責(zé)人制，每項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽都有專門的教師負(fù)責(zé)。為提高學(xué)生的實(shí)踐能力，工程訓(xùn)練中心規(guī)定要充分利用中心的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源，參賽作品要在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，盡可能由學(xué)生自行加工。工程訓(xùn)練中心學(xué)科競(jìng)賽實(shí)行嚴(yán)格的逐級(jí)管理和審批制度，確保學(xué)生在整個(gè)學(xué)科競(jìng)賽中的安全。為進(jìn)一步發(fā)揮教師在學(xué)生培養(yǎng)中的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，學(xué)校正在逐步建立健全本科生導(dǎo)師制度［5］，倡導(dǎo)教師更多的參與本科生指導(dǎo)工作，從而建立新型師生關(guān)系，以促進(jìn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)。我校工程訓(xùn)練中心也正在探索本科生導(dǎo)師制度，由教師指導(dǎo)幾個(gè)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽。沒有學(xué)科競(jìng)賽的時(shí)候，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控加工、線切割加工等，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。

3 工程訓(xùn)練中心參賽的實(shí)際效果

我校工程訓(xùn)練中心近一年參與的學(xué)科競(jìng)賽，不僅使學(xué)生增強(qiáng)了工程實(shí)踐能力，提高了工程素質(zhì)，拓寬了知識(shí)視野，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，而且獲得了多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，具體參與的競(jìng)賽及獲獎(jiǎng)情況見表1-4所示?！爸袊?guó)工程機(jī)器人大賽暨國(guó)際公開賽”作為一個(gè)公益性、非營(yíng)利賽事，目前由教育部高等學(xué)校創(chuàng)新方法教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、國(guó)際工程機(jī)器人聯(lián)盟等機(jī)構(gòu)共同主辦，從2011年發(fā)起設(shè)立，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，已經(jīng)形成搬運(yùn)工程、競(jìng)技工程、競(jìng)速工程、生物醫(yī)學(xué)工程等面向工程應(yīng)用、突出創(chuàng)新實(shí)踐、在國(guó)內(nèi)有一定影響力的機(jī)器人科技競(jìng)賽活動(dòng)。全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽（簡(jiǎn)稱“全國(guó) 3D大賽”或 3DDS），是在國(guó)家大力推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)從“制造大國(guó)”到“創(chuàng)造大國(guó)”轉(zhuǎn)變的新的時(shí)代背景下開展的一項(xiàng)大型公益賽事，體現(xiàn)了科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的要求，是大眾創(chuàng)新、萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)的具體實(shí)踐。廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽是由廣西自治區(qū)教育廳主辦，區(qū)內(nèi)幾十所高校參與的影響力較大的賽事。

表1 第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況

表2 2017中國(guó)工程機(jī)器人大賽暨國(guó)際公開賽獲獎(jiǎng)情況

表3 2017全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)情況

表4 第五屆廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽獲獎(jiǎng)情況

4 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)科競(jìng)賽是提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力的有效平臺(tái)。應(yīng)用型高校的大學(xué)生要充分利用好這一平臺(tái)。學(xué)校和教師要盡最大的努力使學(xué)生學(xué)好理論知識(shí)，增強(qiáng)實(shí)踐能力。理論和實(shí)踐是分不開的，學(xué)科競(jìng)賽也是檢驗(yàn)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的有效途徑之一?；趯W(xué)科競(jìng)賽的培養(yǎng)模式，我校工程訓(xùn)練中心進(jìn)行了積極的嘗試，并取得了較好的成績(jī)。為了取得更好的成績(jī)，還需要學(xué)校在政策和資金方面給與更多的支持，讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，也需要指導(dǎo)老師的不懈努力。