王來軍 胡大偉 嚴明敏
摘 要:新時代下,高校發展需要“以本為本”,作為本科教育教學的重要環節,學科競賽是培養大學生、實踐能力、創新能力以及團隊合作能力的有效方法。文章闡釋了大學生學科競賽和實踐教學的基本內涵,并分析了兩者之間的關系和相互作用。進一步地,根據教育教學規律,結合長安大學汽車學院的教學及學科競賽經驗,深入分析了學科競賽和實踐教學的關聯,提出參照學科競賽構建實踐教學體系的優勢、方法和具體對策。研究對提高實踐教學質量和學生創新能力有借鑒作用。
關鍵詞:本科教學;學科競賽;實踐教學;創新能力
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2018)17-0079-04
Abstract: Under the background of new era, universities need to keep the undergraduate education as the central task. As an important part of undergraduate education, the academic competition is an effective method to cultivate college students' practical ability, innovation ability, and team cooperation ability. This thesis explains the basic connotation of the academic competition and practical teaching, analyzing the relationship and interaction between them. Furthermore, according to the laws of education and teaching, the relationship between discipline competition and practical teaching is analyzed in detail. Combined with the teaching practice and academic competition experience, the thesis proposes the advantages, methods, and specific countermeasures for constructing a practical teaching system based on academic competitions, which would be a reference for improving the quality of practical teaching and cultivation of students' innovative ability.
Keywords: undergraduate teaching; academic competition; practical teaching; innovation ability
一、概述
2018年6月21日,教育部在成都召開了新時代全國高等學校本科教育工作會議,陳寶生部長指出,高教大計、本科為本,本科不牢、地動山搖。而在本科人才培養的過程中,實踐教學是提升學生動手能力、創新能力的重要環節,而實踐教學的一個重要特點就是“動態性”,即實踐環節要跟得上時代的步伐、要能適應時代發展的需求。但是當前,隨著科技發展的日新月異,諸多行業都發生了翻天覆地的變化,傳統的實踐教學已然不能很好地適應這些變化。特別是對于一些行業性的院校,如何把握行業前沿、適應時代需求、提升學生的實踐能力和創新能力成為當務之急。鑒于此,許多學校結合本校實際情況,對實踐教學不斷改革,提出了許多實踐教育教學改革的發展規劃和舉措,也收到了良好的育人效果。這其中,學科競賽功不可沒、作用明顯。
大學生學科競賽是教學計劃外的實踐活動,目的是通過競賽活動鍛煉學生、提升他們的動手能力、思考能力和團隊協作能力等,培養具有創新意識的專門人才。通常,大家對實踐教學與學科競賽的內涵、關系等的理解等比較一致,都認為兩者具有很多相似之處。1. 目的相似:都是為了培養和提升學生的實踐能力和創新能力;2. 過程相似:都是通過老師的引導、鼓勵和幫助來展開相應的活動;3. 結果相似:參與的學生都得到了鍛煉,動手能力等得到提升。事實上,學科競賽相比普通的實踐教學目標更加明確,衡量的標準也更加簡單,可算是對實踐教學的實實在在的補充。學科競賽時,教師要積極引導、鼓勵和幫助大學生發現問題、分析問題和解決問題,學生則在此過程中訓練、利用專業技能,拓寬知識面,發展自己的個性。這些問題、技能等往往更加具體、實際,針對性更強。為此,許多學者提出構建基于大學生學科競賽的實踐教學模式[1]。這類實踐教學模式是以實踐教學為主體,學科競賽為載體,將教學計劃培養與學科競賽活動相結合,培養學生的科研興趣,使眾多的學生融入其中,提升了學生綜合素質,對提高實踐教學質量、豐富實踐教學體系等,都有十分重要的促進作用。據此,本文以實踐教學理念為指導,通過對大學生學科競賽本質及其對大學生綜合能力培養的思考,以及學校學院的教育教學實際工作經驗等,提出實踐教學與競賽深度融合的教育教學改革思路。
二、大學生學科競賽與實踐教學的內涵
(一)學科競賽的特點和意義
通常,大學生學科競賽主要是指在高等教育過程中針對大學生的、課堂教學外開展的、與課程有密切關系的各類學科競賽活動,是綜合運用課程知識和技能去解決特定問題的大學生競賽活動[2]。在學科競賽的開展過程中,學生在教師的指導下以實踐為主,但必須勤于思考,必須按照大學生學科競賽項目的要求完成大學生學科競賽項目內容和要求,并注重學科競賽項目的創新性,突出大學生的創新能力。學科競賽是對大學生智力和能力的挑戰,是一種獲取新知、探索未知、開拓新領域的科學活動和素質拓展途徑[3],同時也是一種解決問題的學習模式,讓大學生體驗團隊合作和動手實踐的歷程。由此可見,競賽要解決的問題通常都是當下的實際問題,競賽的重要目的之一就是開拓創新,因此學科競賽具有動態變化和實踐性強等特點,這一定和實踐教學的需求非常吻合。
根據學科競賽的層次不同,在一定程度上可以將不同的大學生學科競賽分為校級、地市級、省部級(區域級)、國家級和國際級五個級別。當然,對于同一種競賽而言,通常不會涉及所有級別,大多只是從校賽開始含蓋其中的幾種。我國的大學生學科競賽通常由教育部高教司或各學科專業教學指導委員會發起或組織,可以聯合其他行業協會或組織共同舉辦,例如:全國大學生物流設計大賽,由教育部高等學校物流類專業教學指導委員會和中國物流與采購聯合會共同舉辦的一項面向全國大學生的大型物流教學實踐方面的競賽活動,是教育部實施“質量工程”中的幾項專業設計大賽之一,也是目前國內最具專業性、權威性、實用性的大學生物流大賽,大賽每兩年舉辦一次。全國大學生物流設計大賽目的在于實現物流教學與實踐相結合,提高大學生實際動手能力、策劃能力、協調組織能力,促進大學物流人才培養模式、課程設置、教學內容和方法的改革,推動物流教學改革和科學研究??梢哉f,通過大學生學科競賽,能夠激發大學生參與科學研究與實踐的興趣,鍛煉大學生分析和解決問題的能力,提升科學探索精神,而這便是學科競賽的意義所在,也是實踐教學的重要目的之一。
(二)實踐教學的作用
實踐教學是人才培養的重要教學環節,雖然大家對于實踐教學的定義不盡相同,但公認當下的實踐教學,已經從最初的基礎理論實踐活動,拓展到了以培養學生動手能力、社會適應能力為目的的、不同層次領域的輔助課堂教學和理論教學的綜合性教育教學活動?!督逃筠o典》中定義實踐教學,是相對于理論教學的各種教學活動的總稱,包括實驗、實習、設計管理、實際操作、工程測繪、社會調查等[4]。蔡則祥等認為,實踐教學是以提高能力為目標,必須具備實踐活動諸要素,其本質是將學習者置身于一定的知識海洋中,促使其將知識內化為個人經驗,以增強學生社會適應性和能力為目標,完成某項任務,將知識內化的一種學習活動。實踐教學不僅是工科院校提高學生創新能力、實踐能力的重要環節,同時也是所有類型高校大學生提升綜合素質、快速融入社會活動的重要途徑。只有經過實踐,大學生所學的知識才能最終轉化為本身的、可以直接使用的知識結構和素質能力。大學生通過實踐性教學環節對所學的理論知識進行實驗、驗證,同時也可以從實踐中抽象出一定的理論知識,然后再回到實踐中去檢驗、核校,甚至周而復始形成一種良性循環[5]。
人才培養是我國高等教育的重要目標,而能力提升始終是人才培養的目的所在。教育部的“質量工程文件”充分肯定了學科競賽對推進素質教育和培養創新人才的重要性,明確提出了把學科競賽納入實踐教學與人才培養模式改革的內容之中[6]。學科競賽在結合教學和專業知識的綜合運用的基礎上,能夠引導大學生通過完成重大競賽、比賽來找到解決問題的方法,是比較明確的以解決問題為導向的引導式或拉動式教學模式,有助于提高學生的興趣和潛能,提高學生的綜合素質,培養學生的創新和解決實際問題的能力,并建立起相應的問題處理思維模式。
三、長安大學汽車學院學科競賽與實踐教學的關聯互動
實踐教學理念是大學生學科競賽的理論支撐,大學生學科競賽是實踐教學理念的一種表現形式,它能夠促進學生的成長成才,能夠促進學校的教育教學改革,能夠形成良好的學習和上進的氛圍。為了實踐教學理念的貫徹落實,學科競賽的發展必須與課程體系相結合。通常,可將競賽內容直接轉化為實踐教學,具體分為兩種形式:一種是將競賽的內容轉化為實驗教學,另一種是將競賽內容轉化為大學生的課程設計或者畢業設計題目[7]。
作為長安大學的老牌學院,汽車學院通過各類學科競賽和實踐環節的結合推進,有效落實了學校十三五規劃中“拔尖創新人才培養模式更加完善,學生創新創業能力不斷增強,教育教學質量全面提高”目標,成為提高學生實踐動手能力、實現人才培養目標的重要保障。汽車學院將實踐創新創業教育充分融入學科競賽積極調動學生和指導教師熱情,根據賽事搭配優秀指導教師和團隊,充分利用學科競賽鍛煉學生創新思維和實踐能力。近年來,學院獲得全國瑞薩超級MCU模型車大賽一等獎2次;連續五屆全國大學生物流設計大賽中均闖入全國總決賽,并取得了一等獎2次、二等獎2次; “互聯網+”大學生創新創業大賽中獲得校級金獎2項、銀獎8項、銅獎5項,省級銅獎一項;獲得中國大學生“挑戰杯”大賽國家級獎勵1項,省部級獎勵3項,校級獎勵16項;獲得全國大學生智能汽車競賽一等獎3次、二等獎5次,獲得西部賽區一等獎9次、二等獎6次;獲得方程式汽車大賽總成績全國二等獎、三等獎、油車直線加速全國第三名、ANSYS設計全國第三名等各類獎項二十余項;獲得全國大學生交通科技大賽二、三等獎各一次。
下面通過兩類比賽來看看長安大學汽車學院是如何開展學科競賽和實踐教學的關聯互動的。
(一)全國大學生物流設計大賽
2007年至今,全國大學生物流設計大賽已舉辦五屆,長安大學是全國為數不多的全部參賽、次次進全國決賽并次次獲獎的大學。大賽每次都有企業的實際問題作為主題,面向行業、問題導向、實踐為先。競賽題目與學科的最新進展、國家或行業現行標準緊密結合,學生要能分析解決這些實際問題,就要求教師在理論和實踐課程教學過程中,及時對授課內容進行更新,對實驗教學模式進行改革。以“鄭明杯”第五屆全國大學生物流設計大賽為例,參賽隊需在涉及冷鏈、大數據、物流信息化等物流環節或技術等的案例中選擇不超過5個案例進行設計,形成完整的、能夠解決問題的設計方案。大賽涉及了計算機仿真、系統優化等實踐技術,同時需要學生能夠結合物流基礎知識梳理問題、分析問題并解決問題。特別是對于大賽的案例,每年都有一定比例的學生以之為畢設選題,開展實題研究。
通過這項賽事,一方面,大學生的組織、協調、團隊精神得到提升,他們的實踐能力、創新意識、創就業能力得到加強。一些獲獎的隊員,在比賽結束后就獲得了物流師資格證,和行業的距離進一步拉近??梢哉f,該項競賽對物流類專業學生處理、解決物流實際問題的綜合能力的培養是普通課堂教學達不到的,是實踐教學指導下,實現培養大學生個性化的重要途徑,是引導和促進增長大學生才干、拓展個人素質、鍛煉個人能力的有效渠道。另一方面,大賽有效推動了長安大學的物流類專業教學改革,給學校搭建了一個物流實踐教學的交流平臺,一個產學研合作培養人才的平臺。目前,長安大學物流專業的培養方案,與前一版版相比,最低畢業總學分要求從190多學分壓縮為180學分,但更加突出了專業特色,注重課程設計、實習等實踐環節的綜合能力鍛煉,理論教學所占比重有所減少,提高了實踐環節所占比重,增加了Matlab與計算機仿真等實踐性課程,涉及物流新技術的課程內容得到充實。
(二)中國大學生方程式汽車大賽
中國大學生方程式汽車大賽(簡稱“中國FSC”)是一項由高等院校汽車工程或汽車相關專業在校學生組隊參加的汽車設計與制造比賽。
“長安大學FSAE賽車隊” 2011年5月成立。通過這一學習實踐平臺,每年選拔和培訓一批(以汽車學院為主面向全校多個專業,吸收大約70-80名學生)專業知識扎實并具有生產實踐能力的隊員,利用近一年的時間,每年成功設計制造3-4輛方程式賽車,分別參加了2011-2017連續7個賽季的FSC比賽,車隊更是極少數同時擁有油、電、巴哈、無人車四種賽車技術力量的車隊。其中,學院無人駕駛方程式賽車隊成立于2017年7月,是受邀請參加首屆ALWAYS杯中國大學生無人駕駛方程式大賽的主力車隊之一,是該賽事的六支創始車隊之一,也是西部唯一一支參加無人駕駛方程式比賽的車隊。
參賽車隊需要按照賽事規則和賽車制造標準,在一年的時間內自行設計和制造出一輛在加速、制動、操控性等方面具有優異表現的小型單人座賽車,能夠成功完成全部或部分賽事環節的比賽。以無人車為例,學生通過賽車的設計、制造和比賽,在應用《車身結構與設計》、《汽車電器基礎與設計》、《汽車可靠性設計》等課程知識的基礎上,結合《冷熱加工實習》、《汽車拆裝實習》、《電工與電子技術基礎課程設計》、《車輛三維設計課程設計》等實踐環節,完成了整車結構優化布置、并聯式線控底盤、基于GPS的高精度導航定位、基于多線激光雷達的路徑規劃等多項前沿技術,實現了純電動方程式賽車的全無人駕駛,大大提升了參賽隊員的實踐能力和創新能力。
同時,這類大型競賽學生受眾面廣,能夠將學生專業素質養成與科創能力提升相結合,教師分類指導與學生自主選擇相結合,因此也成為了促進學風建設有效手段?;诖?,學校還可以構建培育典型,吸引群體的激勵機制;打造知識培訓、競賽模擬、實踐鍛煉、項目孵化等系列校園科創活動平臺;利用校園科技節和創新創業成果展,營造濃厚的校園科創文化氛圍;促進學校卓越人才培養與學生高質量就業。
四、實踐教學中大學生學科競賽的發展策略
實踐教學是高校改革的實施手段,學科競賽是實踐教學理念的體現。通常,高校培養人才的方式以課堂教學為主,學科競賽作為教學活動的一種,以第二課堂的形式存在。為了更好地依據實踐教學發展大學生學科競賽并取得好成績,給出幾點建議如下:
1. 把握時代脈搏,豐富教師新知識,拓寬學生新視野。教師作為學科競賽中知識的引導者,要求自身必須對學科知識和行業前沿的準確把握,比如無人車比賽,教師就必須掌握高精度導航、雷達路徑規劃等最新技術并且熟練掌握相關技巧,邏輯關系等,這樣才能在競賽中能為學生把好關。
2. 鼓勵學生參與科學研究、課堂設計等,通過實踐來提高和提升其創造性思維能力、實踐能力和創業能力??蒲谢顒幽軌蝈憻拰W生的實際動手能力和學科思考能力[8],而在課堂設計中,由大學生自己主持在課堂展開討論、開展科技學術活動,開闊自己的視野,激發自己的研究興趣,讓大學生在主動、和諧的合作的環境中探索問題、體驗探究過程、享受成功喜悅。
3. 借鑒國外先進的實踐教學經驗,推行本科大學生導師制。推行本科導師制,將有助于改變大學生本科管理體制,幫助大學生更好的與教師進行學習生活上的溝通,有助于教師對大學生學科和專業學習情況的進一步了解,通過深入了解大學生個人興趣、特長、性格等方面信息,幫助大學生制定認知所需的學習計劃,鼓勵大學生參與到大學生學科競賽中來,在學生進行課題研究的過程中給予幫助指導等。目前長安大學在工科實驗班中推行導師制,在普通班中推行班級學業導師制,收到了良好效果。
五、結束語
本文通過對大學生學科競賽與實踐教學的互動研究,發現作為實踐教學重要環節的大學生學科競賽活動,既是大學生展現自我的良好平臺也是高校檢驗自身教學水平的有效途徑。大學生學科競賽的發展離不開學校與大學生的共同努力。一方面,要求學校要把培養創新型人才目標作為導向,建立高素質的教學團隊和學科競賽指導團隊,同時將學科競賽內容融入大學生實踐教學中去,構建合理的學科競賽知識體系,甚至可以設置跨專業貼近學科競賽課程。進一步地,學校可以搭建前沿的科研平臺,探索基于大學生學科競賽的創新型復合式教學模式,為學生參與學科競賽提供良好的學習、實踐環境。另一方面,大學生也應該珍惜各類競賽的機會,積極參與到和自己專業相關的以及自己感興趣的學科競賽中去,綜合運用所學的知識和技能解決具體問題,從而促進自己在知識儲備、邏輯思維、動手實踐、系統優化等方面能力的提升。一言以蔽之,學科競賽與實踐教學關系密切、相輔相成,兩者互動發展必將為高等教育的發展提供助力。
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