以学科竞赛为驱动的独立学院机械专业建设四段演进式改革实践

王强 郭兴吉 谌永祥

摘 要：独立学院机械专业人才培养效果具有自身特点，本文遵循“一心两翼”理念，構建四段演进式教学体系，进行专业建设改革探讨。以绵阳城市学院机械设计制造及其自动化专业为例，讨论学科竞赛开展现状及具体措施，实践结果表明有助于改善人才培养效果。

关键词：学科竞赛;独立学院;实践教学

机械设计制造及其自动化是绵阳城市学院（原西南科技大学城市学院）办学历史较长的专业之一，2017年入围四川省首批地方普通本科高校应用型示范专业。本专业遵循学校以学生终身发展为办学初心，以创新人才培养模式和创业领袖计划为办学路径的两翼，即“一心两翼”的理念，全力培养应用型、地方型机械工程技术人才。

学科竞赛是大学生在校期间综合展现创新创业思维、研究设计能力、工程实践能力的主要平台[1-3]。在相当程度上，学科竞赛不仅反映了教学效果、学习效果、环境影响效果等，也成为学生进行创新创业的导向器和孵化器。基于学科竞赛对提高教学质量的助推作用和促进专业建设的驱动作用，结合绵阳城市学院机械专业相关实践，研究学科竞赛与教学条件、师资力量、课程体系等专业建设要素之间的密切联系，对于完善人才培养模式，达成培养目标具有积极意义。

1 机械专业学科竞赛特点

在机械工程类专业教育方面，应该重点突出创新性与实践性。机械专业学科竞赛包含的范围较广，并且具有极强的操作实践性以及应用性的特点。在设计创造方面有很大的进展空间，将力学、机械设计、工艺学以及制造学等多门学科知识综合到一起，集中考查了学生们的综合素质水平。在机械专业学科竞赛上，不仅要求学生们对模型进行自己动手设计，而且对于零件加工与模型装配方面也鼓励学生自己动手完成。作品的独立自主化要求，能够让学生们学有所得，对于发展学生的专业知识素养、实践动手能力以及创新发明的意识都能进行充分的培养。

2 机械专业开展学科竞赛的重要价值

2.1 为学生综合能力发展搭建平台

机械类专业的学生需要强大的实践能力，学科竞赛为学生发展综合能力提供了良好的平台。机械类的学科竞赛往往带有着不同的项目背景。从学科竞赛内容方面来看，会涉及多种学科的课程知识的综合运用。从参与竞赛的人员来说，学生是参赛主体。因此，机械类竞赛能够有效发挥学生们的主人翁意识，从而充分激发学生的潜力和自身的学习热情。并且，在查找资料和分析问题以及解决问题的参赛过程，中学生们设计能力、解决问题的能力、沟通协作的能力，以及科研能力等方面都会得到自然而然提升。

2.2 有效激发学生们的创新意识

机械类的学科竞赛往往能够将机械专业的学科特色以及机械知识在实践中有效地结合起来。比如说，每两年举办一次的全国大学生机械创新设计大赛，是对机械类的大学生产生极强影响力的赛事。并且，每届大赛都会有明确的主题以及内容。这些内容大多与学生们的日常生活以及学习密切相关，比一些抽象的理论知识更能够引起学生的兴趣，激发学生们创新意识和探究精神，从而引起他们更深层次的思考问题。这也和我们国家培养创新型人才的教育目标达成了一致性。

3 机械专业开展学科竞赛的实践

机械工程是实践性很强的学科。学校机械专业自开办以来，坚持将学科竞赛作为强化实践教学的主要抓手，尤其鼓励学生根据兴趣爱好，自发成立各种科技社团，激发学生学习活力。同时，学校在人力、财力、物力等方面给予持续支持，为学生开展课余科技学习提供有力保障。在参加的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生智能汽车竞赛、四川省大学生机器人大赛、“创青春”全国大学生创业大赛、中国科技城大学生毕业设计大赛等多个级别学科竞赛中，来自科技社团的大学生一直是比赛的主力军。通过课堂教学和课下长期实践训练，在兴趣的牵引、学校的保障、教师的指导等多重影响下，机械专业学生除了在学科赛事中取得众多佳绩外，更进一步积累和丰富了工程实践经验。

为总结得失，深入挖掘学科竞赛价值，对近五年117名参赛学生进行了相关调研。其中，对于竞赛结果和过程收获影响最大的因素方面，大多数学生认为教师的指导作用排在第一位，其次分别是学生个人努力、学校提供的各种软硬件支持因素，以及比赛难度等其他因素，如图1所示。

在备赛和参赛过程中，比结果更重要的是学生所学知识和技能，能够被充分运用，各种经验逐渐积累，学习动力由被动驱使质变为主动激励。对学校和教师而言，这也是持续检验学科与专业建设成果的一把有效标尺。因此，师、生、校之间的有机融合，是直接决定学科竞赛达到办赛初衷，促进人才培养的关键因素。

4 在学科竞赛中面临的挑战

新时代，建设新工科，培养新型工程技术人才，是高校的重大课题[4-5]。为了适应时代发展的趋势，学科竞赛的内涵也发生了显著的变化，对学校、教师、学生、行业提出了更高的要求，产生了新的挑战。

4.1 师资配备不足

师资力量一直是高校的重要资源，直接关系着学校的教学质量，影响到学生的发展。作为独立学院，引进和培养高素质的师资队伍，一直是学校的一个难题。虽然机械专业现有师资力量从学历、职称和年龄，都得到了很大改善，但在科研实践经验方面与公办院校存在明显差距，同时缺乏足够的企业一线工作历练，队伍的整体实战能力还显单薄，在竞赛过程中对学生的指导还不够深入和全面。

4.2 硬件条件需要完善

机械类专业学科竞赛带有着极强的科技感、先进性以及专业性，对于材料、设备等硬件设施要求比较高。科技的发展日新月异，带动了各类仪器设备的快速进化。学校购置的实验仪器和实训设备虽然能够满足常规教学工作，然而，对于不同竞赛要求的多样化硬件，往往力不从心，难以满足。这也导致了备赛和参赛时，缺乏必要的具有较高性能的新型仪器设备，从而影响学生的信心和比赛结果。学校在专业仪器设备方面的硬件条件亟待更新与完善。8FCEBEC3-AD0D-42CE-BC23-D87508C65790

4.3 企业实践环境水平不高

机械类专业的学科竞赛往往是帶有一定的项目性质的。基于此，学科竞赛已与行业的发展紧密相连，不再是教科书知识的竞技。如果单纯依靠学校，无法全面、真实地营造出企业实际环境，特别是具有代表性、拥有一定技术含量的行业，使得学生接触先进技术和高水平一线环境的机会十分匮乏，不利于学生开阔视野，增长见识，积累经验。

4.4 课程体系优化步伐滞后

机械作为传统专业，课程体系十分成熟。新技术、新知识的引入，多是对课程体系的局部改造，在过去是适应绝大多数高校的。但是，在应用型人才和学术型人才同步发展的今天，这种体系和模式忽略了二者之间的显著差异，特别是对于不同学校学生的基础条件，没有量体裁衣，造成人才培养目标与结果出现偏差。高校应当建立起适应当前机械专业学生发展、有效接轨人才培育目标的新模式。

4.5 经费保障缺口明显

充足的经费保障是进行科学竞赛与研究的重要支撑。无论是购置竞赛需要的硬件的直接支出，还是核算教师指导工作量的间接支出，都与经费全面挂钩。作为民办独立学院，绵阳城市学院建设和运营资金基本上都来自学生学费，全校各项支出需要统筹规划，精打细算。机械专业的竞赛内容和要求每年变化大，同时又多是重资产投入，加之参赛学生众多，经费总体上较为紧张。

5 专业建设改革措施

通过充分总结与分析学科竞赛的各种因素，为应对新时代挑战，从根本上调整优化方案和措施，培养适应新工科的应用型、地方型机械工程技术人才，绵阳城市学院机械专业进行了“四段演进”式专业建设改革实践，如图2所示。每个阶段自成一个微体系，动态演进，实时优化。

5.1 以启发和引导为主线的起步阶段

本阶段主要实现对学生进行兴趣启发和基础知识学习引导。对学生进行充分的专业启发和引导，有利于学生学习专业机械知识和提高竞赛兴趣，为后续的备赛、参赛环节打下坚实的基础。构建以“博睿、雅智”为特色的通识课程群和以“融汇、务实”为特色的专业基础课程群，坚持开阔视野和专注专业并举。利用科技城人才资源优势，邀请在绵院士、知名学者、企业专家开展多领域高层次科技交流。组织学生参观京东方科技集团股份有限公司、长虹电子集团有限公司等代表“中国品牌”的大型企事业单位，通过将学生吸引到智能制造、无人装备、人工智能等学科热点上，激发自豪感和热情，引导其从入学即进入学习起步阶段。

5.2 以基本能力训练为中心的提高阶段

本阶段以夯实学科专业基础，理实一体化为中心任务。除常规专业课程群外，单独设置满足学科竞赛和职业发展两用的工程实践系列化训练课程，重点手段是参照行业先进的管理方式和培训要求，引入企业主流工程技术和管理技术，由企业技术人员作为实践导师，学校专职教师作为学业导师，相互配合、系统性地指导学生学习掌握必要的工程基础知识与技能，并选拔学生进入竞赛小组中成为梯队成员，为后期正式参赛进行先行历练和准备。

5.3 以学科竞赛为目标的挑战阶段

本阶段主要实现学生独立完成项目实践，以骨干身份参加学科竞赛。由于学科竞赛通常都是年度固定时段，在此之前则采取“走出去”和“引进来”双向措施，即组织学生多频次进入企业实训，安排企业导师入校指导，学生独立完成系统级项目实践。本阶段重点考察知识技能的运用、创新思维等，通过赋予多样化的工程实际课题，为学生打造技术开发者、项目管理者、活动组织者等多重身份，推动学生迈开步伐，大胆尝试，勇于试错，实现被动跟随型学习转变为自驱主导型实践，突破心理上的不自信，完成自我挑战。

5.4 以创新创业项目为检验的跨越阶段

本阶段重点通过构建“八大模块”实践体系，促进学生开展创新项目训练和职业发展实践。八大模块，包括行业认知、方向课程、行业专业实作、个性化专业实作、实例剖析、创新探索、毕业设计、成果总结。围绕专业核心知识和技能，结合代表性行业和企业案例，由学校教师和企业导师共同开展教学工作，检验学生整体专业学习情况，助力学生达到就业上岗条件，促进了学生专业能力发展与未来就业的有力结合，实现向职业生涯的跨越。

结语

总而言之，学科竞赛是重要的实践教学平台，对于机械类专业学生的成长与发展有重要的影响作用。鉴于此，绵阳城市学院机械专业遵循“一心两翼”理念，以竞赛为驱动，结合学生特点，运用综合优势，开展“四段演进”式专业建设改革，为学生提供了发展综合素质的良好平台，符合地方独立学院办学定位，满足应用型人才培养需求。

参考文献：

[1]顾涵，钱斌，张惠国，范瑜，徐健.基于学科竞赛的应用型本科院校创新能力培养模式探索与实践[J].实验室研究与探索，2019，38（08）：213-215，281.

[2]李春阳，郑艺，付铁，等.基于学科竞赛的实践教学模式研究与实践[J].实验技术与管理，2019，36（10）：208-210.

[3]程谊.学科竞赛背景下的创新创业人才培养模式探讨[J].创新创业理论研究与实践，2019，2（18）：107-108.

[4]王毅，张沪寅，黄建忠.新工科人才培养导向的竞赛类实践课程设计[J].实验技术与管理，2020（8）：167-171.

[5]姚利花，张占东.综合性高校在实践教学中培养新工科创新型人才的研究[J].教育现代化，2018（12）：1-2.

作者简介：王强（1979— ），男，汉族，四川南充人，硕士，高级工程师，主要研究智能制造技术领域。8FCEBEC3-AD0D-42CE-BC23-D87508C65790