無碳小車競賽牽引智能制造技術能力培養模式創新探索

陳勝發 陳國祥

摘 要：當前高校大學生開展工程訓練綜合能力競賽，重在培養學生的實踐與創新能力，充分挖掘大學生的智力能力和創新創業潛力。通過開展一系列的技術能力活動與競賽，讓學生能夠在實踐中增長知識，不斷提升自身的業務水平與操作技能。本文將在此背景下，針對無碳小車競賽牽引智能制造技術能力培養模式進行創新與探索。

關鍵詞：無碳小車競賽;智能制造技術;能力培養;模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.187

工科大學生技能活動在高校教育中已有一段很長的時間，幾乎被視為在應用型人才培養中重要且神圣的一環;學生能夠經由技能活動學習科學探究的方法，進而了解技術本質及學習從事科學的態度;而好的實踐技能活動可以提供學生進行知識建構的機會。無碳小車的制作技術競賽活動提供學生進行彰顯、演示與驗證他們已知概念與定律的場所，其主要的目標為從活動中培養科學過程技能。探究式的教學設計，應能提供學生較多的學習機會，對自己所學的知識，經由實際、直接的方式去體驗，也讓學生有時間思考，以便真正了解他們自己在學什么。如此可以培養學生解決問題的能力，學習特種加工過程技能。因此，積極推動工程教育改革創新，也是特種加工技術應用型人才培養的良好契機[1]。

1 無碳小車競賽牽引智能制造技術能力培養的價值分析

知識經濟時代已經到來，依賴密集勞動力和資源簡單加工的傳統工業已經大規模轉移到經濟相對落后的國家，發達國家放棄了微利產品。這也告訴我們，傳統的“勤勞”致富程度有限，中國要在當今世界躋身于發達國家的行列，就必須“勤思”，求新求變，創新意識和創造能力將成為經濟發展的重要潛力。因此，智力技能的訓練就顯得更加重要。因此，對于普通本科高校要培養新時代新工科人才，不僅有理論知識技能水平，更需要有應用技能水平[2]。

當前國家正在積極引導部分地方普通本科高校向應用型轉變、開展新工科研究和實踐，因此高校應積極培養新工科人才。同時第五屆全國大學生工程能力競賽中在電控組比賽時，賽制嚴格要求車輪使用激光切割技術進行切割，繞8跟繞S組都要舉行3D打印技術建模比賽，由此可以看出隨著比賽逐年的進行，特種加工技術應用于無碳小車的加工將會是未來主流[3]。在國家提出培養新工科人才的戰略背景下提出的，并且提出應對當前無碳小車的制作技術進行改良，積極將特種加工的激光切割、線切割、3D打印、電火花成形加工等技術融入到無碳小車的制作當中。這不僅是參加全國競賽的技術變革所需，培養人才改革所需，也是時代發展所需。

2 無碳小車競賽牽引智能制造技術能力培養存在的問題

在教學中必須積極向學生傳授豐富的現代科學技術知識，這是對教學的起碼要求。傳授知識既是目的，又是手段，是目的與手段二重性的統一。無碳小車的制作技術競賽活動過程對工科大學生很重要，唯有經歷實踐操作歷程，學習者方能獲得形式運思中思考所需的技能，更重要的是競賽活動通常可使人產生新的想法，而且在具體技能技術能力所影響，必須由經驗數據推論而產生。學習操作技巧通過無碳小車競賽牽引智能制造技術活動接觸處理真實材料的機會，正可訓練操作技巧。學習主要觀念和原理-幫助學生組織事實及現象，且經過實踐操作踏實的訓練和經驗，使學生較能掌握觀念、原理及原則的關系。發展興趣、態度和價值觀，在無碳小車競賽牽引智能制造技術活動中，在充滿刺激與挑戰的環境下，可使學生發展工程技能興趣，以及處理科學與人生的科學態度和人生觀。所以掌握知識與發展智力、培養能力，是統一教學過程兩個密切聯系的方面，不能否定任何一方，或使之失去平衡，或使之分割。

現在的教學計劃和教學管理把學生統得過死，學生不能越雷池一步。上哪幾門課，聽哪位老師講課，都安排得死死的，這位教師教學效果不好，也不能到別的地方去聽課，只得硬著頭皮聽。應允許學生自由選修課，也應允許學生去聽教學效果好、學術水平高的教師講課。不要怕亂，也亂不了，按照科學管理規律管理就是了，這樣還會促進教師不斷提高學術水平和業務能力，使教與學在相互作用中辯證發展。

3 無碳小車競賽牽引智能制造技術能力培養模式的創新與實踐

每個學生都有與生俱來的好奇心，如果老師能夠挖掘創造性因素，激發學生學習的興趣，充分利用學生的好奇心，引導他們去發現、去探索、去思考，去研究，那么學生的創新意識就會萌芽，就會生發。老師應點燃學生智慧的火花，激發學生創新的意識，開啟學生思維的閘門[4]。無碳小車競賽牽引智能制造技術能力培養要加強合作學習，在合作學習的情境中，學生們所依靠的不只是個人之認知能力，尚包括小組成員之間情感交融的程度，以及相互學習的機會，學習者可以表達自己的想法，聆聽并尊重他人的想法，并進一步通過互助、觀察他人的思考表達模式而提升自己更高層次的思考與推理能力。一般而言，與同學互動的情緒經驗如果是令人滿意的，那將會使互動的結果更為完美，學習更容易產生，同時逐漸學會如何處理沖突的問題。于是彼此視野開闊了，也打開了自己的盲點，這對學習的幫助是極大的。大部分的學生并不習慣于對一觀察到的現象，作合理性的推論。但從此研究發現，經過設計的課程及教學活動，能訓練學生去思考問題，甚至是去推論一個觀察到現象。因此若能長期的通過不同的教學活動，不斷的訓練學生去思考，去回答問題。學生自然能習慣于去做探究。

首先，通過平時的《工程訓練Ⅱ》和《工程訓練Ⅰ》的實訓過程中挖掘一些創新意識較強、設計理念新穎及加工技術能力較好的學生，動員他們報名參加校級無碳小車比賽。并對報名的學生進行測試選拔。注重選拔出優秀隊員，以完成初期參賽隊伍組建的工作[5]。組建完成參賽隊伍后，要對隊員進行前期的知識儲備能力進行考核，讓所有隊員對無碳小車競賽牽引智能制造技術有一定的了解與掌握，并且具有相關的知識理論基礎。

其次，由經驗豐富的課題組成員對選拔出的學生進行相關知識背景及技能的培訓。并針對學生各自擅長的能力，進行合理的分組[6]。工程技術技能是由一系列外部動作構成的，是經過反復訓練形成和鞏固起來的一種合乎法則的隨意行動方式。工程技術技能是專業技術能力的有機組成部分，也是形成綜合能力的基礎。工程技術技能需要進行系統訓練，才能達到一定的熟練程度，形成初步的技術經驗[7]。

再次，把往屆獲過得省賽、國賽一等獎的學長們，召集到團隊里面以傳幫帶的形式，把以往參加無碳小車比賽的加工經驗和比賽經驗傳授給新成員，使新成員能夠更快了解無碳小車加工的技術難點。掌握工程技術技能要經過對動作的認識、聯系達到協調完善的階段，工程技術技能訓練總要通過認識動作樣板，了解動作程序，掌握動作關鍵，從而理解整個動作，進而反復練習，使之有機聯系，相互協調，最后形成連鎖反應，接近自動化動作，達到準確性、協調性、速度和技巧運用的統一[8]。

最后，通過工作坊式教學提升學生的專業技術素養，通過課題攻關的技術難點，來優化當前無碳小車的制作工藝流程，以達到降低加工成本、提升生產效率的目的。

此外，通過校內教師資源整合、專職教師進修和校外聘請企業專家等形式，初步形成一支業務水平高、綜合素質強的專業教師隊伍，根據專業需要，安排專業教師進入企業以及高校相關專業學習深造，從而建立一支既有扎實理論基礎又有豐富實踐經驗的雙師隊伍。

4 結論

通過本文的研究，已經充分認識到融合了3D打印、激光切割、線切割、電火花成型等加工技術將對無碳小車的加工制作產生重要影響，因此研究特種加工技術應用于無碳小車加工是適應當前國賽的需要，也是亟需加強研究的方向。

參考文獻：

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[3]王非.基于大學生工程實踐創新能力培養的能源化工專業實驗教學模式探索[J].西部素質教育，2018，4（18）：70-71.

[4]翟懿奎.工科大學生工程實踐能力培養與探索[J].教育教學論壇，2018（38）：53-54.

[5]楊樹峰，付曉莉，王英杰.以智能汽車競賽為驅動的大學生工程能力培養研究[J].輕工科技，2018，34（09）：186-187.

[6]張謙，鄔依林，歐周，馬澤龍.綜合智能技術的大學生創新能力校企協同培養模式探索[J].教育教學論壇，2018（50）：15-17.

[7]李秀娟，陳元藝.人工智能背景下會計人才需求與培養路徑研究[J].吉林廣播電視大學學報，2018（05）：91-92.

[8]李敏，陶維成，錢峰.汽車智能技術專業人才培養模式的探索與實踐[J].長春大學學報，2014，24（06）：866-868.

基金項目：廈門理工學院教學改革與建設項目“無碳小車競賽牽引智能制造技術能力培養模式創新探索”（編號：JG2018101）