新工科背景下综合实践技能竞赛对学生工程实践能力的促进作用——以太原理工大学为例

赵志换，申 峻，常宏宏，张朝峰，李 静

(太原理工大学 生物医学工程学院，山西 太原 030024)

2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，我国高校正着力探索全球工程教育的领先模式。可见，新工科是基于国家战略发展需求及国际竞争形势提出的高校人才培养的新理念，是我国工程教育改革的方向。“新工科”的内涵是培养未来多元化、创新型卓越工程人才，重视创新型、综合化的工程教育理念[1]。在“新工科”理念指引下，教学中特别注重教与学、实践与创新创业的相互促进。目前国内各种综合实践技能竞赛种类较多，若加以甄别利用将会对大学生实践创新训练有很好的促进作用，对卓越工程人才培养、工程教育理念落实及多学科的交叉融合十分有利。通过对各类实践技能竞赛的了解甄别，有针对性地选择参赛项目并指导学生从立项到总结完成全过程参与，应用“质量是设计出来的，而不是生产出来的”理念，打造高校人才培养的新型概念，能够让教师从单纯追求学术回归到与实践相结合，走入工厂、车间，实现真正的产学研工程一体化[2-3]。针对新工科背景下工科院校人才培养目标和企业对学生工程能力的要求，笔者提出,可以充分利用各类综合实践技能竞赛来提高工程能力，通过指导学生参赛为高校师生提供接触工厂的机会，通过双向反馈回应逐渐促进工程型人才的培养。

一、新工科的内涵对学生工程实践能力提出新要求

“新工科”这一理念自提出以来，得到快速发展，在“复旦共识”“天大行动”的基础上，高校对新工科的内涵有了统一的认识，即“以立德树人为引导，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才”[4]。所以，如何在人才培养中强化并贯穿工程理念、提高学生工程实践能力，是未来高等教育发展的重要方向。“新工科”建设中，应坚持这一问题导向，加强学生工程实践能力的培养。

1.问技术发展改内容。就是要对当前相关领域的技术前沿有相当的了解，根据实际发展相应改变僵化的知识体系，打破实践和社会需求的脱节，通过指导学生参加竞赛与企业联动，了解当前学科领域热点问题，改变简单的书本教育方式。

2.问学生志趣变方法。在教学中引入现场模式，在生产企业现场教学，针对竞赛提出的课题，利用相关理论知识现场解决工程实践问题。

3.问产业需求建专业。有需求才有市场，有需求才有价值。经济环境和社会雇主要求工程教育从单纯追求学术表现回归到与实践相结合，致力于回应、参与和解决不断涌现的各种问题。

4.问学校主体推改革。太原理工大学是以理工科为主的综合性学校，应以培养工程能力强、基础知识扎实的高素质工科技术人才为导向，加强实践环节改革。

5.问内外资源创条件。充分利用学校各个学科优势，在工程实践技能竞赛中将各学科交叉融合，促进综合性人才的培养，强化多学科交叉融合理念。

6.问国际前沿立标准。国家正在实施创新驱动发展战略、共建“一带一路”等。对工程能力强、基础知识扎实的高素质工科技术人才的需求也越来越大。将国际前沿与本科教育相结合，必将在新技术、新模式、新产业、新能源等经济发展增长点上产生深远的影响。

在这些问题的导向下，如何建立书本知识和实践体系的连接，如何提高工科学生的动手能力，如何促进学生理、工、文结合的综合能力提高，都需要充分发挥学生参与实践技能竞赛的作用，发挥高校在工程科技创新和产业创新中的主体作用，体现企业在新工科建设中的能动作用，推动学生参与相关领域、行业或区域经济的自主创新，促进能力提升。因此，在新工科背景下开展实践技能竞赛对提升学生的工程实践能力具有重要的理论价值和现实意义。

二、甄别各类竞赛为学生提供工程实践参与机会

指导教师应深入了解和总结国内外各类实践技能竞赛，对各类竞赛适用的范围、专业等进行系统分析，总结各类实践技能竞赛的特点以及参与比赛的利弊，调查学生对各类大赛的了解程度，并指导学生积极参赛。指导学生将参加比赛与专业学习结合起来，增强学生的学科交叉融合意识，避免盲目参赛，浪费人力、物力，提高参赛效率，让学生真正有所收获。

目前，我国针对大学生参与的课外竞赛项目种类较多，分为S、A、B、C类，包含300多种。高校应指导学生根据赛事规模、专业特点、赛事特点等有甄别地选择参赛，尤其对于工科院校更应该注重对学生解决实际工程问题能力的锻炼和培养。太原理工大学是一个以工科为主的百年老校，以实践育人为核心，以新工科建设为导向，在教学实践中一直专注于以区域和行业发展为导向培养工程人才。在这样一个大的前提下，学校积极组织学生参与各种实践竞赛。如，2017年太原理工大学参与课外学术科技竞赛活动的学生达7300余人次，指导教师1000余人次，参赛情况见图1。

图1 2017年太原理工大学学生参与课外学术科技竞赛活动情况

太原理工大学学生参加的主要赛事有全国大学生制药工程设计竞赛、全国大学生化工设计大赛、国际(美国)大学生数学建模竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛以及大学生环保知识竞赛等。其中与工程实践技能相关的赛事主要有全国大学生制药工程设计竞赛和全国大学生化工设计大赛。通过参与这些竞赛，指导学生进一步整合知识体系，利用交叉学科促进不同专业的学生组合配置，实现创新型、开放式人才的培养。因此，以工为主的院校要以学生为中心，促进多学科交叉融合，充分发挥实践技能竞赛的作用，发挥学校在工程科技创新和产业创新中的主体作用，培养学生工程创新能力和适应变化能力。

三、发挥实践技能竞赛对学生工程实践能力的促进作用

1.结合新工科人才培养目标选择相应实践技能竞赛。要对各类竞赛进行分析了解，厘清各类竞赛与新工科培养目标之间的关系，了解竞赛对学生哪方面的能力提升有促进作用，避免盲目参赛，加强赛前指导，确定参赛目标，做到心中有数。要调查学生对各类竞赛的看法以及了解程度，并考查已参加竞赛学生的工程技术能力提高程度，分析参与比赛的利弊。据此，拟定适宜不同专业、不同年级学生参与的各项赛事，提前组织学生对竞赛进行了解，指导学生根据个人情况设计不同参赛形式。要精心组织指导团队，确定一个由企业导师和不同专业老师组成的指导团队，集成各方优势指导学生通过参与竞赛迅速提高个人工程技术能力。要选择适宜的学生组队，可组织不同专业、不同学习兴趣及不同能力方向的学生，实现优势互补。

2.实践技能竞赛对提高学生工程实践能力的作用。“新工科”注重培养两方面能力,即工程创新能力和适应变化能力。工程实践竞赛正是基于培养学生的工程创新能力和实践动手能力，在竞赛过程中不断发现和解决课堂、书本中没有发现和遇到的问题，提高学生应对各种变化、团队合作、各学科交叉协作等方面的能力。在全国性的主要竞赛基础上，可以在省、市、校、院分四级开设一些竞赛项目，尤其在各专业的竞赛设置上，可联合企业设立实际生产课题，提升学生解决工程实际问题的能力[4]。大学生综合技能的培养符合社会发展对人才的要求,在高校开展大学生综合技能竞赛是十分必要和重要的。另外，积极组织学生参与教学主渠道以外的、有助于提高学生综合素质的各种竞赛也是目前高校工科建设中对教师的要求。所以竞赛对“新工科”建设具有很好的促进作用，两者之间相互促进、相互推动，对突破学科专业壁垒，培养工程领军人才，服务国家战略新发展、构筑国际竞争新优势具有重要的意义。

在各类实践技能竞赛中，高校应该根据新工科对工程技术人才的需求，结合学校的人才培养目标，发挥学校在工程科技创新和产业创新中的主体作用，集成有限资源，培养高水平技术人才。总结各类参赛经验，我们应该积极调查竞赛内容对提高工程能力的促进作用和程度以及对培养目标的达成度，结合学生就业时用人单位对毕业生素质及能力的要求，进一步反馈指导在校学生提高工程能力。

3.实践技能竞赛中企业参与度对提高学生工程能力的影响。企业参与可以使学生更加深入生产实际，并在此过程中探求企业对人才的需求，这是一个双向机制，所以对企业参与指导竞赛的方式、参与程度等进行设计也是非常重要的。应在对企业参与度进行调研考察的基础上，重点对企业参与方式、参与度进行设计，加强参赛指导团队建设，确定一个由企业导师、不同专业老师组成的指导队伍。

要以开拓研究领域，催生源头创新为目标，引导社会资源参与学生技能竞赛，研究设立学校+企业、企业+学院、学院+系部+企业等不同等级模式的竞赛机制，鼓励课题从基础来、从生产实际来，以利于解决实际生产问题，提高学生参与的兴趣，同时提升自主创新能力。要引导社会资源参与学生技能竞赛，可与各类企业、地方高校联系，寻求一些实际课题，自主设立竞赛题目，增加参与竞赛学生数量，让更多的学生在解决工程实际问题的过程中得到锻炼和提高。

4.建立赛后评价机制。研究各类实践技能竞赛对学生工程技术能力提高的作用，反馈调节以指导设立相应的竞赛形式，或者通过赛后总结进一步指导下次参赛，最终达到提高学生工程实践能力的目的。研究流程模拟图可参见图2。

图2 研究流程模拟图

由图2可以看出，赛后评价机制的建立可起到很好的反馈作用，通过反馈进一步调整队伍组织，也有利于提高竞赛成绩。指导教师要善于对各种竞赛进行有序组织，并在赛后总结经验进行评价，考查参赛过程中学生哪些能力得到了提升，哪些方面得到了锻炼，避免盲目、低水平、无法促进学生实际能力提高而参赛。

笔者通过总结太原理工大学学生近四年参与制药工程设计大赛，发现参与过竞赛的学生在实践教学环节的成绩普遍比未参赛学生优秀(见表1)。由表1总结数据可以看出，参与设计竞赛的学生在实践教学环节的成绩普遍提高，特别是在生产实习期间，通过竞赛过程锻炼后，再进入工厂时学生们掌握技能的时间大大缩短，得到工厂负责人的高度评价。

四、结论

将新工科建设的理念与本科教学紧密结合，联系地方性综合大学的实际情况和企业实际生产现状，充分利用工程实践技能竞赛这个平台，在企业导师或工程师与高校教师的联合指导下，建立竞赛评价机制，对提高学生工程实践能力，实现新工科建设中提出的高素质工科技术人才培养目标具有非常重要的作用。高校在人才培养过程中要在注重学生理论知识学习的基础上，强化实践动手能力，指导学生通过参与竞赛的方式成长锻炼，提高工程技能，激发学习兴趣， 完善知识结构。高校要与企业加强沟通和联系，为学生搭建平台，提供竞赛机会，避免书本知识与实践的脱节，缩短学生步入社会后的适应期，提高工程实践能力，达到新工科人才培养的目标。