基于以賽促教的科研創(chuàng)新培養(yǎng)的教學(xué)改革

蔣詠志 陳仁祥 陳兆瑋

作者簡(jiǎn)介：蔣詠志（1990—），男，博士，講師，研究方向?yàn)檐囕v工程;

摘要：近年來(lái)，車輛工程學(xué)科在不斷完善和改革，在發(fā)展的過(guò)程中也暴露出學(xué)科教育教學(xué)的各種問(wèn)題，單純的教學(xué)越來(lái)越無(wú)法滿足如今企業(yè)用人的需要，本文結(jié)合當(dāng)今理論聯(lián)系實(shí)踐的大趨勢(shì)，以實(shí)踐為導(dǎo)向，提出科研競(jìng)賽與課堂教授結(jié)合的教學(xué)改革思路。以教學(xué)理論指導(dǎo)競(jìng)賽，以競(jìng)賽實(shí)踐輔助教學(xué)。這使學(xué)生學(xué)以致用，在實(shí)踐中逐步領(lǐng)會(huì)教學(xué)理論的基本概念、基本方法，并將其運(yùn)用到以后的工作生活中。

關(guān)鍵詞：車輛工程學(xué)科? 科研競(jìng)賽 教育教學(xué) 實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-2826

Abstract：In recent years， the discipline of vehicle engineering has been continuously improved and reformed. At the same time of development， various problems in discipline education and teaching has been found. Simple teaching can not meet the needs of today's enterprises. Combined with the general trend of integrating theory with practice， this paper puts forward the teaching reform idea of the combination of scientific research competition with classroom teaching. The competition is guided by teaching theory， and the classroom teaching is assisted by competition practice. This enable students to apply what they have learned to the practice. Then they can gradually understand the basic concepts and methods of teaching theory， and apply them to their future work and life.

Key Words： vehicle engineering， research competition， discipline education， practice

當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)化、信息化是我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要路線，以賽促學(xué)，以賽促教也是各專業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)[1]，新工科的培養(yǎng)要求是，當(dāng)代人才不僅要“?！?，而且要“通”[2]，然而，很多學(xué)校學(xué)生綜合職業(yè)能力素質(zhì)仍與我國(guó)中等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)有一定差距[3]，因此，在教學(xué)改革中應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過(guò)目的、政策、方案和實(shí)踐[4]，在教學(xué)體制改革中發(fā)揮作用。本文結(jié)合當(dāng)今理論聯(lián)系實(shí)踐的大趨勢(shì)，以實(shí)踐為導(dǎo)向，提出科研競(jìng)賽與課堂教授結(jié)合的教學(xué)改革思路。以教學(xué)理論指導(dǎo)競(jìng)賽，以競(jìng)賽實(shí)踐輔助教學(xué)。

1主要學(xué)科競(jìng)賽對(duì)課程學(xué)習(xí)的作用

1.1 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，包括高教社杯數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和北美數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，是全國(guó)規(guī)模最大，國(guó)內(nèi)外影響最廣的學(xué)科競(jìng)賽，旨在培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。主要涉及學(xué)科：高等數(shù)學(xué)A（I）、高等數(shù)學(xué)A（II）、線性代數(shù)、計(jì)算方法C、復(fù)變函數(shù)與積分變換B、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)C。

此外，還根據(jù)具體的實(shí)際問(wèn)題鍛煉不同專業(yè)學(xué)科知識(shí)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽可以鍛煉學(xué)生自學(xué)和自主科研，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在教育教學(xué)中發(fā)揮著重要意義[5]，主要可以歸納為以下幾點(diǎn)[6，7]：（1）激發(fā)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣;（2）提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和相關(guān)科學(xué)軟件解決實(shí)際問(wèn)題的能力;（3）提高學(xué)生自主搜集資料，查找閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的能力;（4）加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科研論文的寫作能力的提升，為日后的科研工作做鋪墊;（5）提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生集體從事科研活動(dòng)的能力。

1.2 RoboCup機(jī)器人世界杯中國(guó)賽

RoboCup機(jī)器人世界杯中國(guó)賽是世界機(jī)器人競(jìng)賽中具有深遠(yuǎn)影響力的學(xué)科競(jìng)賽。以機(jī)器人舞蹈、武術(shù)和體育競(jìng)技的方式，鍛煉學(xué)生自主編譯程序，設(shè)計(jì)機(jī)器人硬件的能力，主要涉及電工與電子技術(shù)A、計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工電子綜合實(shí)踐、機(jī)械設(shè)計(jì)B、機(jī)械原理等學(xué)科。

隨著人類工業(yè)化進(jìn)程的逐步推進(jìn)，人工智能和機(jī)器人運(yùn)用的頻率也逐步提高。RoboCup機(jī)器人大賽也給人們的學(xué)習(xí)起了一個(gè)重要推動(dòng)作用，主要有以下幾個(gè)方面[8]：（1）為大學(xué)生的科研學(xué)習(xí)建立了良好的服務(wù)平臺(tái);（2）培養(yǎng)了學(xué)生想象力和邏輯思維能力，為我國(guó)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才奠定了基礎(chǔ);（3）激發(fā)了學(xué)生的科研意識(shí)和能力，培養(yǎng)了學(xué)生自主進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和程序編輯的能力;（4）對(duì)我國(guó)機(jī)器制造智能化、自動(dòng)化輸入了大量人才，為人工智能學(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1.3. 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽

機(jī)械創(chuàng)新大賽旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)等實(shí)踐工作的能力，主要涉及、機(jī)械設(shè)計(jì)B、機(jī)械原理學(xué)科。

機(jī)械創(chuàng)新大賽主要根據(jù)具體的生活實(shí)踐問(wèn)題而設(shè)計(jì)試題，對(duì)大學(xué)生的學(xué)習(xí)生活的作用主要有以下幾個(gè)方面[9]：（1）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)科研需求，按照機(jī)械設(shè)計(jì)的基本流程和方法，進(jìn)行獨(dú)立自主的方案設(shè)計(jì);（2）在競(jìng)賽中培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際，注重實(shí)用性和創(chuàng)造性的思維，將理論與實(shí)際結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的目的;（3）通過(guò)競(jìng)賽的過(guò)程，學(xué)生掌握和熟知一些前人沒(méi)有的技能和方法，將其結(jié)合于課程的理論中來(lái)，可以利于學(xué)生更深入地掌握課本知識(shí)。

1.4. 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽主要是推動(dòng)國(guó)家的電子信息類學(xué)科改革，培養(yǎng)學(xué)生電子電路設(shè)計(jì)、控制及數(shù)據(jù)處理等能力的競(jìng)賽，主要涉及電工與電子技術(shù)A、計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工電子綜合實(shí)踐。車輛控制工程基礎(chǔ)學(xué)科。

電子設(shè)計(jì)也是車輛工程專業(yè)的重要研究方向，電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)課程培養(yǎng)的作用主要有以下幾個(gè)方面[10]：（1）采用學(xué)校和企業(yè)結(jié)合的方式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，競(jìng)賽的課題多來(lái)自企業(yè)實(shí)際，能夠彌補(bǔ)學(xué)校缺乏精密儀器設(shè)備和數(shù)據(jù)資源的問(wèn)題;（2）采用產(chǎn)學(xué)研一條龍的科研培養(yǎng)模式，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力

1.5. 英語(yǔ)競(jìng)賽

全國(guó)大學(xué)生英語(yǔ)競(jìng)賽是全國(guó)唯一一個(gè)對(duì)大學(xué)生英語(yǔ)綜合能力進(jìn)行考核的競(jìng)賽，競(jìng)賽旨在提高學(xué)生的英語(yǔ)能力，促進(jìn)英語(yǔ)教學(xué)體制改革，主要涉及大學(xué)英語(yǔ)I、大學(xué)英語(yǔ)II學(xué)科。

隨著英語(yǔ)課程教學(xué)體制改革的逐步深入，競(jìng)賽與課程的結(jié)合也日趨緊密，英語(yǔ)競(jìng)賽對(duì)大學(xué)生的影響主要包括以下幾個(gè)方面[11]：（1）相對(duì)于四六級(jí)考試，英語(yǔ)競(jìng)賽題型覆蓋面更廣，在考查學(xué)生的語(yǔ)言能力的同時(shí)，也是對(duì)學(xué)生知識(shí)面和綜合能力的考量;（2）英語(yǔ)競(jìng)賽相對(duì)于四六級(jí)的強(qiáng)制性，其方式更加靈活，可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣。

1.6.數(shù)學(xué)競(jìng)賽

數(shù)學(xué)競(jìng)賽旨在提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)邏輯，培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)新性人才，主要涉及高等數(shù)學(xué)A（I）、高等數(shù)學(xué)A（II）、線性代數(shù)學(xué)科。作為最基礎(chǔ)的學(xué)科競(jìng)賽之一，數(shù)學(xué)競(jìng)賽為學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，還有其他各類學(xué)科競(jìng)賽等。

2競(jìng)賽分級(jí)評(píng)估

由于各競(jìng)賽的難易程度，獲獎(jiǎng)概率和實(shí)用性各不相同，為評(píng)估其對(duì)大學(xué)生職業(yè)生活作用，需要對(duì)學(xué)科競(jìng)賽進(jìn)行分級(jí)，對(duì)此，重慶交通大學(xué)已有較好的示范性，如表1所示。

3 培養(yǎng)方案

隨著目前教育和實(shí)踐結(jié)合日益緊密，如何培養(yǎng)能夠活用書(shū)本學(xué)習(xí)的知識(shí)，更好地服務(wù)于工作和生活，成為了教學(xué)改革的重點(diǎn)。學(xué)科競(jìng)賽為學(xué)生活學(xué)活用課本知識(shí)提供了實(shí)踐平臺(tái)。一方面，課程學(xué)習(xí)為競(jìng)賽實(shí)踐提供理論指導(dǎo);另一方面，競(jìng)賽能夠促進(jìn)學(xué)生消化理解課本所學(xué)知識(shí)。基于此，本文提出以下教學(xué)改革方案。

（1）將競(jìng)賽成績(jī)納入學(xué)科成績(jī)的一部分，并賦予一定權(quán)值。在這一方面，已經(jīng)有部分學(xué)者進(jìn)行了實(shí)踐探索[12]，將課堂考勤、實(shí)習(xí)報(bào)告、學(xué)科競(jìng)賽及考試成績(jī)分別賦權(quán)進(jìn)行加和作為最后的總成績(jī)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，教學(xué)和競(jìng)賽形成了相互促進(jìn)作用。鄭朝陽(yáng)[12]在這方面就做了很好的示范效果。他將學(xué)生按照學(xué)號(hào)進(jìn)行分組，并將分組結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到工作群，然后再經(jīng)由班干部轉(zhuǎn)發(fā)到各班級(jí)，層層落實(shí)。通過(guò)分組能夠有效提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，同時(shí)，通過(guò)學(xué)生的自行組織與分工，提高了一些學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)力和水平，促進(jìn)學(xué)生充分施展自己特長(zhǎng)，積極為團(tuán)隊(duì)組織策劃，協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作順利進(jìn)行。競(jìng)賽安排在教學(xué)工作的最后一天。將競(jìng)賽與課內(nèi)考核相結(jié)合，根據(jù)學(xué)科競(jìng)賽的基本訓(xùn)練要求制作課內(nèi)的評(píng)分體系，由導(dǎo)師進(jìn)行統(tǒng)一裁判和指揮調(diào)度，場(chǎng)景布置由導(dǎo)師和學(xué)生共同完成。讓學(xué)生在競(jìng)賽中充分理解和消化知識(shí)。最后將競(jìng)賽的成績(jī)算作學(xué)生總成績(jī)的一部分，也將這個(gè)作為課程評(píng)定的主要依據(jù)。他還為此制訂了具體方案。其中，把學(xué)生的課堂表現(xiàn)和考勤算作綜合評(píng)分，分值權(quán)重為80%，實(shí)習(xí)報(bào)告作為課程的總結(jié)和凝練，是學(xué)生學(xué)習(xí)課程的心得體會(huì)，這個(gè)部分也賦予15%的分值。最后課程競(jìng)賽是學(xué)生依據(jù)所學(xué)所感，將課程知識(shí)充分運(yùn)用于實(shí)際，這也需要占用一定的分值，因此設(shè)定5%的分值，最后的總分為各項(xiàng)分值的加權(quán)和。

（2）以項(xiàng)目為中心，開(kāi)展相關(guān)專題講座，同時(shí)，讓學(xué)生主動(dòng)分享自己的研究成果、相互評(píng)比和學(xué)習(xí)。這一方面，也有一部分研究[13]，通過(guò)該模式，部分院校機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果、教學(xué)評(píng)價(jià)及學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)都有明顯提高。

秦濤[13]提出科研項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽雙驅(qū)動(dòng)的培養(yǎng)模式的科學(xué)內(nèi)涵。他指出該模式是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主旨，重點(diǎn)在于應(yīng)用，目的在于促進(jìn)和鼓勵(lì)學(xué)生自主參與科研工作和競(jìng)賽項(xiàng)目和熱情和主動(dòng)性，提供更多的實(shí)際科研項(xiàng)目的機(jī)會(huì)給學(xué)生。同時(shí)，將課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與具體的實(shí)際項(xiàng)目和科學(xué)競(jìng)賽結(jié)合起來(lái)，將理論融入于實(shí)踐，以此提高學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新技能和科學(xué)工作能力。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程和競(jìng)賽實(shí)踐中，鼓勵(lì)以團(tuán)隊(duì)配合方式來(lái)達(dá)成制定目標(biāo)，同時(shí)也積極將學(xué)生的競(jìng)賽和科研所得成果向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方向轉(zhuǎn)化，從而全面提升學(xué)生的理論功底和知識(shí)運(yùn)用能力。

同時(shí)，秦濤以一個(gè)具體的實(shí)例對(duì)該過(guò)程進(jìn)行了講解，即將該雙驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)模式運(yùn)用于機(jī)械創(chuàng)新課程中去。他將科研項(xiàng)目和實(shí)踐作為載體，同時(shí)以學(xué)科競(jìng)賽作為突破口，使學(xué)生充分參與到學(xué)科競(jìng)賽和科學(xué)研究中去。在科研工作開(kāi)展過(guò)程中可以促進(jìn)師生間相互探討、相互互動(dòng)，促進(jìn)師生的相互交流，在實(shí)踐中充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用，給學(xué)生指明方向，同時(shí)也積極發(fā)揮學(xué)生的先驅(qū)作用，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新工作的熱情，真正讓學(xué)生積極運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在日常生活實(shí)踐中做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，培養(yǎng)發(fā)揮自身創(chuàng)新意識(shí)和能力。

（3）基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（OBE理念），主要包括“賽教融合”“以賽促教”“以賽促改”“以賽代考”的教育模式[14]。

鄧凱[14]指明了相關(guān)概念：“教賽融合”指的是教學(xué)課程必須堅(jiān)持以學(xué)生為中心環(huán)節(jié)，將成果作為導(dǎo)向，進(jìn)而對(duì)學(xué)校教學(xué)措施、教學(xué)理念、教學(xué)方法的具體改革，同時(shí)將競(jìng)賽貫穿于整個(gè)活動(dòng)始終，充分實(shí)現(xiàn)教學(xué)與競(jìng)賽深度融合?！耙再惔俳獭笔侵冈诮虒W(xué)過(guò)程中積極發(fā)揮競(jìng)賽的引領(lǐng)作用和能動(dòng)作用，讓競(jìng)賽的一些理念和思維貫穿于教學(xué)過(guò)程中，以競(jìng)賽作為教學(xué)成果的檢驗(yàn)，積極促進(jìn)教學(xué)改革?！耙再惔俑摹钡睦砟钍腔谀壳皞鹘y(tǒng)的教育教學(xué)方式主要還是停留在教師講授、學(xué)生聽(tīng)講的傳統(tǒng)模式上，學(xué)生學(xué)習(xí)比較被動(dòng)。因此需要以競(jìng)賽作為沒(méi)接，在強(qiáng)化競(jìng)賽的導(dǎo)向性的同時(shí)，促進(jìn)項(xiàng)目教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程，大幅度提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力?！耙再惔肌敝傅氖窃谡n程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析和解決具體問(wèn)題的能力，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)進(jìn)行綜合考核?？己酥懈淖兂Ｒ?guī)的期末考核理念，將競(jìng)賽的團(tuán)隊(duì)協(xié)作模式納入考核體系，實(shí)現(xiàn)課程先組隊(duì)，再選題，再設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，然后演示，最后評(píng)分的一條龍理念。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在教育過(guò)程中，以教師講授和科研競(jìng)賽相結(jié)合，能夠更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的科研能力，為以后的職業(yè)生活奠定基礎(chǔ)。

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