依托科技競賽的車輛工程專業創新人才培養

朱建軍 張翠平 李國興

摘? 要：文章指出了現階段車輛工程專業教學模式中的問題，現依托大學生科技競賽活動，從工程教育的角度出發提出了一種興趣啟迪教育的人才培養方案，以培養能夠獨立思考、具有良好工程實踐能力的綜合素質優秀的人才，并通過畢業生的反饋驗證了該培養方案的可行性。

關鍵詞：科技競賽;工程教育;興趣;綜合素質

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）06-0022-03

Abstract： This article pointed out the present problems in vehicle engineering professional teaching mode. Relying on college students' science and technology competition， from the perspective of engineering education， this article put forward a kind of enlightenment education from interest cultivation plan to cultivate the ability to think independently， with good engineering practice ability of the comprehensive quality of outstanding talents， and the feedback of graduates has verified the feasibility of the training program.

Keywords： science and technology competition; engineering education; interest; comprehensive quality

一、現有教學培養模式中的問題

汽車工業作為我國的經濟支柱行業，其涉及產業鏈較廣，隨著汽車市場的不斷擴大，社會及企業對人才的需求量很大，對人才的能力要求也不斷提高，已不單單局限于學歷要求，更多的是對能夠獨立思考的綜合素質優秀人才的需求越來越大。但是通過對高校畢業本科生的調研與訪談，普遍反饋面臨畢業季時，對于之后何去何從很是迷茫，大多數學生順應潮流得考研、找工作，不知道對自己之后生活如何進行規劃，曾經所接受的單調枯燥的課程教育很大程度上僅起到了提高考試技能的作用，而對個人長久發展影響較小。以太原理工大學的車輛工程專業培養模式為例，現階段的本科生教學內容主要集中在機械工程、力學、計算機、內燃機、底盤、車身、汽車電子等方面，其課程學時主要分為課堂學時、實驗學時兩部分，低年級學生屬于機械大類去培養，高年級階段進行專業的通識教育。無論是從企業用人角度，還是畢業生現有反饋結果來看，現有教育模式下培養的學生的獨立思考能力不強，對事物認知度有待提高，未能有效將各種知識及技能有效聯合起來，學生綜合素質的提高有待提高。

太原理工大學車輛工程系課改組教師通過大量時間的調研與歸納分析，發現造成這一現象的原因主要是現有教育模式的強束縛性，即以現有教學大綱制定的考核標準，限制了學生們學習的思維主動性，并且機械性重復性地生產出“零部件”式的畢業生，畢業生們可以達到現有考核標準的畢業條件，但是不能對學科之間、事物之間建立起總聯系。局限于現有教學大綱之下的學生領悟能力的養成也必然受現有模式的影響，以考核方式為例，掌握并熟悉現有考核條件的同學可以一勞永逸地去應用到之后的大學本科學習中去，也就出現了學生中盛傳的“復習兩天便可高分通過”、“考過即丟掉”等現象，若按照此模式進行下去，那么學生將沒有機會去發揮他的智力或者運用他的發明去尋找解決困難的方法，因為他永遠不會碰到困難，這樣一來，學生們容易失去努力的習慣，從而失去思考及解決問題的能力。為了改變這一現象，高校學生們的主動思考探索知識及運用知識去解決實際生活生產問題的能力必須提高，因此有必要去探索適應當今社會對人才需求的教學改革方案。

以強目標性、興趣導向為特點的大學生科技競賽活動融入到教學項目中[1]，不僅可以激起學生們學習興趣，同時也可完成學科實踐教學的過程。本文依托太原理工大學大學生方程式賽車基地平臺[2]，提出了以培養獨立思考，具有良好工程實踐能力的人才為首要目標的教學改革項目，從激發學生好奇心入手，逐步解放學生思維，訓練學生邏輯批判，發展其獨立思考和判斷的能力，從跟蹤的已畢業學生個人綜合情況來看，學生們無論是在個人人格塑造方面還是事業發展方面都有極強的滿足感及成就感，也體現了太原理工大學車輛工程學科本科生教學改革的實際實踐效果。

二、依托大學生科技競賽的興趣啟迪教育可行性論證

現階段教育及教學出現的“單純的記憶及羅列知識點內容”現象容易把人物化成存儲器的功能，容易生產零部件式的學生，為“考過即扔掉”等現象的出現提供了生長的土壤。眾多教育家，比如懷特海、愛因斯坦等都提到凡是在書中能夠找到的知識，都不需要記憶，相反，根據現階段的需求在書中找到的知識，都是一定的思維活動的需求，而自己能找到的，都是基于自身思維活動能力，即思維的界限。而出于好奇心，興趣式的激發教育可以激發主動探索知識，在主動探索知識的過程中完成自身思維能力的提高，因此，需考慮如何激發學生對自己所學專業的興趣，如何保持學生們的好奇心是當前教學改革項目的主要問題。

在大學生眾多課外活動項目中，科技競賽完全可以充當激發學生好奇心及拓寬思維界限的平臺。科技競賽及相關實踐活動，由于具有趣味性及浸入式參與和操作實踐性，往往會吸引眾多學生的目光，對工科類學生來講，尤其以造型炫酷的實際產品的關注度更高。大學生方程式汽車大賽就很好地為汽車專業類學生及對汽車感興趣的學生提供了一個實踐的平臺[3]，一輛學生自主設計自主制造自己駕駛的方程式賽車往往會吸引眾多學生的興趣。然而，大學生方程式汽車大賽還有別于其他校內科技競賽活動，其特殊性在于擁有良好的工程系統性、完整性及自主性，在基于“老師指導，學生自主運營管理”的大前提下，從前期的目標車型調研，到提出目標，研發，設計，項目協調，加工制造，成本控制，商業營銷等環節，全方面鍛煉和提升學生們的綜合能力。在完成競賽目標的過程中，不僅需要學生們歷練出扎實的基礎理論知識，同時需要有卓越的分析能力及工程實踐能力，除此之外，對學生的個人素養的養成也有較大的幫助，包括責任感的歷練及養成、團隊合作能力、溝通技巧、知識自我更新能力等等。

對大學生方程式賽車有興趣的同學在加入實踐團隊的過程中，在基于賽季賽車設計及制造目標的大前提下，學生會出于自身好奇心及責任感，自發地探索及學習相關知識，再在后續實踐的過程中，不斷反饋自我修正，在實踐中去檢驗自己在好奇心驅動下所掌握知識的實際效果，進而完成對學生的工程師啟迪教育工作。在整個學習過程中，學生深入到相關知識的實際應用階段，直觀地去接觸和理解相關知識在實際生產中的應用，學生從“要學習”的狀態轉化為“我要學”的狀態。傳統課堂以老師的單方面知識輸出為主，課程資源抽象老套，對當下社會的前沿知識內容涉及較少，也不利于老師與學生的交流溝通，學生的課堂積極性也不高，而依托學生科技競賽的興趣啟迪教育，學生是課堂的主人，老師的角色轉化為“引路人”，老師起輔助引導性的作用，學生直接深入到相關知識的實際應用階段，直觀地去接觸和理解相關知識在實際生產中的應用。在現有教學模式下，在還未能建立起學生培養學分與教學改革試點關聯的情況下，可以依托學生課外科技競賽活動作為興趣啟迪教育教學改革的載體。

三、興趣啟迪教學模式方案

正如愛因斯坦所提到的“最重要的教育方法是實際行動”。現有課堂教學模式中，有配套的課程實驗教學與生產參觀實習等學生實踐活動，但是受限于諸多條件，學生大多數情況下以走馬觀花式地參與為主，并未能充分體驗在實際生產中的相關問題，課堂所學知識與實際仍有所脫節。而大學生科技競賽的最大特點是給予學生獨立思考及實踐的空間，有很強的目標性、興趣導向，有別于傳統常規的課程教育[4]。

在之前的實踐過程中，以為學生提供給場地、資金，由學生自發組織、自由運營的模式為主，學生在賽車基地運營過程中也進行了大量的實踐活動，但是受限于學生的年齡及對事物的認知理解程度，實際效果并不顯著。太原理工大學方程式賽車基地的指導教師團隊吸取經驗教訓，對現有教學模式進行了改革創新，在具體實踐過程中，以“實踐中快樂學習”為理念，建立梯隊式人才培養結構，將課程實踐及課程知識學習融入到整個實踐過程中，啟迪并培養學生獨立思考的能力。

太原理工大學車輛工程系依托大學生方程式賽車基地的實踐教學模式是從學生興趣出發，學生自主選擇感興趣的方向進行學習并深入研究，分工合作，以結果目標為導向，協同設計制造出符合規則的方程式賽車并參加當年的大學生方程式汽車大賽，體現了現代工程教育系統性的特點，也體現了寓教于樂的教育理念。在整個項目實踐過程中，指導教師團隊有意識地去滲透工程項目管理的相關理念及知識，從育人的角度去啟發學生對某一技術問題或管理模式的思考。

目前，我們根據加入實踐基地的學生的實際認知及接受程度，對學生進行階段式梯隊培養，對于新加入基地的學生，以學生們的興趣入手，去激發學生對所感興趣部分的相關知識的學習，以“執果所因”的模式激起學生求知欲，去訓練和培養學生自主學習及探索新知識的能力，比如對動力系統感興趣的同學，指導老師團隊可以以一系列問題去啟發學生自主探索學習相關課程知識，比如通過“賽車的動力來源是什么？發動機的構造是什么？發動機是如何工作的？哪些因素影響發動機的工作以及如何影響的？”等等一系列問題去激起學生自發尋找《工程熱力學》、《內燃機構造》、《內燃機原理》、《燃燒學》等諸多課程相關知識的學習。除此之外，對于學生的學習及應用狀況通過技術報告答辯的形式進行反饋，期間也訓練了學生們的邏輯思考能力、學術寫作能力、演講技巧等諸多個人素養方面的能力。對于加入基地已有一段時間的學生，除了對專業課課程知識的學習之外，教師團隊會有意識地去滲透有關《企業經營與管理》、《項目管理》、《工程經濟學》等管理學及經濟學知識及思想。對于更高階的學生，則鼓勵學生對自己感興趣部分進行更加深入的技術研究及探討，期間有意識地去培養學生對前沿課題的技術跟進以及文獻閱讀管理技巧等等，提高學生們的科學研究能力，為工程師的培養奠定基礎。在之后的學生自主研發賽車的過程中，指導教師團隊將為學生們注入現代工程“目標-研究-開發-設計-制造-運行-管理”環節的工程鏈，在這一過程中，學生自己設計零件，模擬分析，形成圖紙，確定加工工藝，實車驗證，優化設計等一系列環節，培養學生們實際動手能力和從問題出發，自主尋求知識并快速解決各種問題的能力，而這些環節在傳統教學模式下是不存在的。

四、教學研究成果

以2012級車輛工程本科學生為例，共招收62人為車輛工程專業本科生，其中有11人參加了依托大學生科技競賽的學科培養，2016年車輛工程專業本科生畢業答辯優秀畢業論文10篇中的9篇論文出自這11人之中，并且畢業生去向顯示：2人保研升學，3人考研升學，1人海外升學，5人在東風日產、吉利研究院等國內知名車企工作。

實際效果顯示，依托科技競賽的教學模式下學生的積極性與主動性被大幅度提高，學生們熱衷于去花時間投入到工程實踐活動中，也更愿意主動地去學習其他新知識、新技能。學生們在深入到賽車研發的具體項目過程中，不僅鍛煉了獨立思考判斷能力，更重要的是學會了自我知識更新及運用能力，其綜合個人素養在不同程度上比未接受該教學模式下的學生，無論是在學科知識理解及應用、工程實踐能力，還是在溝通技巧、靈活處事、學術鉆研、演講技巧、責任心等方面都有很大程度上地進步與提高。

五、結束語

當前教育培養模式對培養當下企業及社會所需求的能獨立思考、具有良好工程實踐能力的綜合素質優秀的人才不能提供足夠的支撐，而依托科技競賽的興趣啟迪教育，使學生從傳統抽象、枯燥的傳統課堂中解放出來，在科技實踐過程中學生可根據自己興趣在指導老師的引導下完成專業知識及各種綜合能力的學習及應用，在整個過程中不僅激發學生們的學習興趣，也完成了工程實踐教學的目標，最終以達到人才培養的目的。

參考文獻：

[1]邊明遠，黃海燕.融合工程實踐教育的學生科技競賽活動改革創新[J].教書育人（高教論壇），2018（03）：21-23.

[2]鄭燕升，莫倩.搭建大學生實踐應用能力培養的特色平臺——以中國大學生方程式汽車大賽為例[J].輕工科技，2014（6）：207-208.

[3]中國大學生方程式汽車大賽[J].汽車工程學報，2012（2）：146-146.

[4]徐朝勝，葉愛芹，權悅.以競賽為平臺提高大學生實踐動手和創新能力的探討[J].長春師范大學學報，2013，32（2）：185-186.