“寓教寓赛”复合材料专业人才培养的改革与实践

王晓旭

摘 要：“空理论、少实践、难应用”是众多本科院校人才培养的普遍问题。因此，针对复合材料专业人才的培养，提出了“寓教寓赛”的培养形式，建立了“寓教寓赛”复合材料专业人才的培养平台和知识架构。在教学内容上，将专业竞赛纳入学生实践教学的重要环节;在教学方式上，突出“以学生为中心”的主体地位，将竞赛项目融入理论与实践教学的内容中，建立了专为学生竞赛活动的复合材料创新实验室，进而建立了较为完善的综合素质培养体系，并取得显著成效。

关键词：“寓教寓赛”;复合材料专业;人才培养;专业竞赛

一、引言

“空理论、少实践、难应用”是众多本科院校人才培养的普遍问题，学生往往存在“学而不习、知而不识”的现象，缺乏对知识的消化、理解和巩固的过程，不能对获取的信息进行及时的判断和分析，加之理论教学与实践教学脱节、学生相对被动的学习状态，抑制了学生实践能力和创新能力的培养[1]。

教育部发布的《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》教高[2018]2号文件中指出：改革教学管理制度，鼓励学生通过参加社会实践、科学研究、创新创业、竞赛活动等获取学分。推动课堂教学革命，积极引导学生自我管理、主动学习，激发求知欲望，提高学习效率，提升自主学习能力。

专业竞赛是对知识深入理解、系统整理并创造性发挥的实践过程。竞赛项目可以培养学生用工程的思维方式和科学的系统观，形成多学科交叉观察现象、多方位思考问题的习惯，增强与他人交往的关联力，提升独立判断、综合解决问题的能力[2，3]。

天津工业大学复合材料与工程专业立足树脂基复合材料专业人才培养，是天津市战略新兴产业相关专业和天津市应用型专业。为满足社会对高质量树脂基復合材料专业人才的需求，同时针对前述问题，从2013年1月开始，我们以提高学生的综合能力为目标，以增加实践应用机会为手段，以复合材料专业竞赛为载体，对复合材料与工程专业的培养模式进行了优化，将“理论—实践—应用”作为系统路线，采用“寓教寓赛”的培养形式，重点实施了两个平台的建设，即培养平台建设及知识架构建设。

二、“寓教寓赛”的人才培养的主要内容

“寓教寓赛”的人才培养包括培养平台的建设及知识构架建设。

（一）培养平台建设

构建了以专业竞赛为载体的培养平台，主要包括理论课、实验、实践课的教学改革，以及专业竞赛平台的建设。首先，在理论教学中，引用案例教学法，在讲授知识点时，使用竞赛项目作为案例，激发学生解决问题的兴趣，使学生更好的理解了教学内容。其次，在试验、实践课堂的教学上，提高设计性实验的比例，选取复合材料领域中知识系统性较强的竞赛项目作为教学内容。竞赛项目在理论课和实验、实践课的引入，不但很好的诠释了知识点，明确了学习目的，激发了学习热情，还将理论与实践课统一起来，解决了理论教学与实践教学脱节的问题，也为后续参加比赛作赛前实践。最后，开展竞赛平台建设，建立了复合材料创新实验室，成立了竞赛指导教师团队，并重视指导教师的培养，对学生进行赛前系统培训。

（二）知识架构建设

建立了以提高学生综合能力为核心的知识架构。注重学生的思维能力、设计能力、动手能力和协作能力的培养，鼓励所有复合材料专业的本科生参加专业竞赛，将专业竞赛纳入实践教学的重要环节，通过复合材料专业竞赛，培养了学生的实践能力和创新能力。同时，将竞赛中“以学生为中心”的教学模式，应用到理论与实践课中，实现由传授知识为主向能力培养为主的方式转变。另外，课堂以分组竞赛为组织形式，在学习中参赛，在参赛中学习，培养了学生精益求精的精神，促进了学生之间的团队协作。

三、“寓教寓赛”的人才培养的应用

（一）将专业竞赛纳入学生实践教学的重要环节

专业竞赛作为复合材料与工程专业本科生培养平台和知识架构建设的重要组成部分，我们将其纳入了本科生实践教学的重要环节，从2014年开始，就鼓励所有复材专业的大三学生报名参加专业竞赛，并选择知识运用系统性较强的竞赛项目做为重点参与项目。每年一届的超轻复合材料机翼/桥梁竞赛已经成为我校复合材料与工程专业学生的必选项目，学生们与来自清华大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学及国防科技大学等国内知名院校同台竞技。参赛学生人数逐年增加，届届相承，学生的设计水平不断提高，比赛成绩也越来越好。

2017年和2018年，我校复合材料与工程专业的大三学生参加专业竞赛的人数分别占专业总人数的68%和84%，获奖学生占专业总人数的47%和56%。其中，2018年的超轻复合材料机翼竞赛，全国共有30多所院校，80多支队伍，400余名本科生和研究生参赛。我校的比赛成绩相当突出，揽收机翼承载性能十个获奖名额中的四个，海报理念设计六个获奖名额中的两个。2017年、2018年和2019年，我校均成为本比赛获奖数量最多的高校。此项赛事已经成为我校复材学生的品牌竞赛项目。在竞赛中获奖，增强了学生的专业自信心和对本专业领域探索的积极性，同时大大提高了我校复合材料与工程专业在国内本行业的知名度和影响力。

（二）专业竞赛平台的建设

“寓教寓赛”复合材料专业人才培养，对竞赛平台的建设不可或缺。在竞赛平台建设中，我们主要从硬件资源和软件资源两方面来进行实施。

1.硬件资源建设

硬件资源是学生参加专业竞赛的基础和保障。学校和学院赞助支持建设了复合材料创新实验室，专门为参加竞赛学生提供制作参赛作品的活动场地。同时，学校和学院提供专项经费用于购置多种竞赛用复合材料成型设备。指导教师团队设计并制造了一系列用于竞赛作品成型的模具。通过场地、设备与模具的支持，丰富了复合材料专业竞赛的硬件资源，提升了学生作品的外观质量和性能，有助于学生理论设计的实际验证。

2.软件资源建设

软件资源是进一步提高学生专业技能和竞赛成绩的保障。软件资源建设包括指导教师团队的建设和学生赛前系统培训平台的建设。

专业竞赛考量的是学生的综合素质能力，单个指导教师在某方面有所侧重，为强化学生创新能力的培养，学院成立了复合材料专业竞赛的指导教师团队，配备多名指导教师，从理论到实践，从设计到制造，从专业到心理，将擅长复合材料专业不同领域的专业教师及辅导员集合在一起，组建指导教师团队，给予全方位指导。为提高学生的设计能力和参赛制品的质量，学生在正式参加比赛前，都要经过系统的赛前培训，教授学生如何利用課上的复合材料结构的理论知识和有限元模拟软件来设计制品结构，讲解复合材料成型工艺的选取方法及实践操作注意的问题与事项等。通过系统的赛前培训，学生的实践能力和创新能力得到进一步的提高，参赛作品的质量也逐年提升。

（三）理论课和实验、实践课的教学改革

1.教学内容的改革——融入竞赛项目，理论、实践协调统一

传统理论教学中理论知识点分散，系统性和针对性较差，学生的学习目的不够明确，学习动力不足，难以调动学习的积极性和学习热情。对此，我们将竞赛项目作为案例讲解，有针对性的教学，将竞赛中的知识点分解，纳入理论课的教学中。由于理论课所引用的案例的竞赛项目为听课学生将来要参与的项目，学生感受到能将课上知识直接用于实践中，学习目标更加明确，因此激发了学生的学习热情和学习欲望。在实验、实践课的教学中，引入知识系统性强、有代表性的竞赛项目作为课程内容，以竞赛为组织形式，学生分组制作，采用与比赛相同的原材料及制作规范，形成了学习中竞赛、竞赛中学习的交融模式，很好地提高了学生的创造力和团队协作能力。

2.教学方式的改革——培养综合能力，突出学生的主体地位

知识构架建设是学生综合能力的建设，它以提高学生的思维能力、设计能力、动手能力和协作能力为切入，以提高学生的实践能力和创新能力为目标，突出学生在学习过程中的主体地位。我们在以竞赛作为提高学生综合能力的同时，在理论与实践的教学方式上进行了改革。将竞赛中“以学生为中心”的教学内容和模式，应用到理论与实践课中，实现由传授知识为主向能力培养为主的方式转变。

在实验、实践教学中，开设了益于学生自主性培养实验、实践课，提高设计性实验、实践课的比例。设计性实验的开设，挖掘了学生主动性和创造性，大大激发了学生获取知识、运用知识的欲望和激情。

四、成效

通过“寓教寓赛”复合材料专业人才培养的实践，我们建立了较为完善综合素质培养体系，取得了显著成绩。通过竞赛为载体培养平台建设和知识架构建设，学生在参赛中学习，在学习中参赛，学生的实践能力和创新能力得到培养和提高，赢得了很多企业特别的青睐。竞赛项目的运作需要专业课教师的共同参与，教师的创造性通过学生的创新能力展示出来，教师在指导竞赛的过程中，进一步了解了复合材料专业创新人才培养的要求，更新了教学理念、改进教学方法、提高了教学水平。我校复合材料与工程专业的大三本科生在2017年和2018年的超轻复合材料机翼竞赛中取得了非常好的成绩，我校成为参赛学校中获奖最多的高校，众多媒体对我们的竞赛成绩进行了报道，扩大了我校在复合材料领域的知名度，为学校赢得了良好的社会声誉。

五、结语

我们根据我校复合材料与工程专业方向特色，针对理论与实践教学中如何使学生学习的知识得到消化、理解和巩固进而激发学生主动获取知识欲望等问题，构建了“寓教寓赛”复合材料专业人才培养平台，建立了“以专业竞赛为载体”的培养平台和以提高学生综合能力为核心的知识架构平台，系统整合了教学内容和教学方式，突出了学生的主体地位，实现了学生实践能力和创新能力的提高。这在人才培养中具有普遍的借鉴意义，对全国复合材料与工程专业实践教学具有一定的推广应用价值。

教学的改革与实践仍要不断探索和推进，只有与时俱进，教学质量才能得到保证和提高。

参考文献：

[1]苏杰，蔡佳穗.大学生创新创业教育中创客教育的作用分析[J].大众文艺，2017（13）.

[2]刘月新，林燕，徐菲.构建药学类学科竞赛平台，培养创新创业型人才[J].广东化工，2018（20）.

[3]李静，陈巍，郁汉琪.基于竞赛平台的大学生创新能力培养模式探索与实践[J].教育教学论坛，2018（12）.