新工科背景下学科竞赛驱动物流工程专业创新能力培养研究*

□ 李 俊，赵雅洁

(武汉科技大学 汽车与交通工程学院，湖北 武汉 430081)

教育部积极推进新工科建设，鼓励各类高校积极组织开展新工科研究与实践，培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。学科竞赛作为培养创新能力的重要途径，受到各大高校的广泛关注。随着国家智慧物流发展的不断深化，行业对物流工程专业创新能力的需求也愈发凸显。传统课堂与实践教学模式侧重学生对理论知识的掌握与熟练应用，因此，如何依托学科竞赛等课外实践进一步培养和提升学生的创新能力，受到了很多院校的关注。

针对新工科建设背景下的教育理论与实践研究，已有研究主要围绕专业建设、教学改革、实验课程等内容展开。在专业建设方面，提出深化专业综合改革、加强师资队伍建设、加强教学质量保障体系建设等举措；在教学改革方面，提出理论与实践结合一体化教学、基于产出导向(OBE)理念与产教融合结合教学、线上+线下及仿真+实操的混合教学等新模式；在实验课程方面，提出从引入网络教学手段、开展校企联动实践理论、构建实验评价体系等多角度出发培养学生创新实践能力。

高晓娟等[1]立足新工科建设目标，即培养面向未来的多元化、创新型卓越工程人才，在分析学科竞赛的作用和意义后，从阶梯式培养机制、专业课程建设与教学改革、团队培养的运作模式、激励机制等几方面提出了依托学科竞赛培养学生创新能力的措施，并给出了培养效果分析。高欣等[2]以车辆工程专业实践教学环节为对象，以中国大学生巴哈大赛为依托，结合团队培养模式对学科竞赛贯穿于专业培养过程的实践教学设计方案进行分析探索。聂胜强等[3]围绕实验教学课程改革，以高分子化学实验课程为例展开研究。从实验教学现状出发，有针对性地从突出应用、网络教学、校企联动等方面提出改革建议。孙军英[4]以学科竞赛为抓手，突出专业知识的实践应用，通过课程体系重构、教学内容重组、教学形式创新、阶梯式平台体系、三级交互式竞赛模式等系列举措实现对学生工程实践创新能力的强化训练。姜愉等[5]面向新工科背景下计算机类专业人才需求，提出依托学科竞赛开展实践教学改革，重点围绕学生参与度的提高展开研究。杨书新等[6]将学科竞赛作为培养学生实践创新能力的重要手段，以计算机类专业为对象研究专业人才培养模式，提出包含校企合作、学科竞赛、工作室建设的多元协同培养体系。赵小刚等[7]结合学科竞赛开展产学协同育人模式研究，围绕以赛促学、以赛促教、以赛促创、以赛促融，分析学科竞赛对提高本科生培养质量的作用。

目前，物流工程专业相关学科竞赛大多依托企业真实案例场景设置赛题，要求学生从多领域、多学科、多角度融合所学来满足企业实际需求。如何以新工科建设为背景，依托学科竞赛开展物流工程专业创新能力培养研究很有必要。本文围绕新工科背景下物流工程专业参与学科竞赛所需的知识结构展开，顺应新时代人才需求，开拓专业视野，实现学科交叉，研究学科竞赛驱动的创新能力培养模式。

1 新工科背景下开展学科竞赛的意义

立足新工科建设背景下高素质复合型人才培养需求，依托学科竞赛，围绕物流工程专业本科生创新能力培养展开研究，以期形成学科竞赛驱动的创新能力培养模式，对促进教学工作、提高教学质量具有重要意义，具体如下：

①促进学科教学工作改革。依托学科竞赛丰富教学内容、促进教学改革，将创新教育与专业教育深度融合，培养学生的创新精神和创造能力；

②落实学生学习主体地位。依托学科竞赛激发学习兴趣，充分落实学生学习主体地位、发挥学生主观能动性；

③学术理论与工程实践相结合。当前各级别学科竞赛往往依托企业真实场景，具有很强的前沿性和应用背景，通过解决生产实践中不断涌现的问题来培养创新实践能力；

④虚拟仿真与实际操作相结合。将仿真实验融入教学工作，提高教学效率，结合实验设备围绕仿真方案展开实操验证，培养创新思维和实操能力；

⑤促进专业技能培养。依托学科竞赛，可提升学科素质、塑造职业技能、提升团队协作能力、强化心理素质。

2 现有教学模式面临的问题

新工科关注问题导向，注重学生综合素质培养，强调专业学科知识的交叉互融与实践能力培养，尤其要求创新创造。传统课堂与实践教学模式以老师进行引导式学习为主，侧重学生对理论知识的掌握与熟练应用，不能很好突出学生的学习主体地位。课堂教学按照预设好的教学进程进行，课程实验等实践教学按设定的实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤等进行程序化操作，不利于学生创新能力的培养。面对新工科建设要求，传统的教学模式必须进行调整和改革。围绕学科竞赛，在教学实践中发现，目前物流工程专业教学模式在学生创新能力培养方面主要面临以下几点问题。

2.1 教学设计与学科竞赛脱节

现有的理论和实践教学设计围绕课程知识点，按照教师制定的课堂教学和实验教学进程表进行，注重学生对专业知识点的掌握，实践教学也是以验证性项目为主，在培养学生动手能力的同时，加深对相关知识点的理解。以实践教学为例，目前的教学设备主要以教学模型为主，与行业最新的知识和技术应用场景存在明显脱节现象。而学科竞赛大多依托企业真实案例场景设置赛题，伴随着行业新设备、新技术、新工艺的广泛应用，愈发要求从多领域、多学科、多角度融合所学来满足企业实际需求。现有教学设计明显难以满足和适应眼下智慧物流产业发展的需要。

2.2 学科竞赛参与受众面较窄

学科竞赛一般对一所高校参赛队伍数量有限制，为保证公平，一般采取校赛选拔的方式挑选最终参赛队伍，在这种选拔机制下，能报名并最终参赛的只涉及专业中的少部分学生，受众面较窄。同时，参赛指导教师指导学生时结合学科前沿与企业实践应用需求，侧重竞赛知识与技巧的培训，与日常教学活动存在脱节[8]。对于参赛同学而言，将学科竞赛融入其培养过程，能很好地发挥学科竞赛对创新人才培养的支撑作用。但受到参赛名额限制及校级赛事竞赛周期较短的影响，学科竞赛对大部分学生的创新能力培养与提升效果十分有限。

2.3 教学质量监控和反馈的力度较弱

现有的理论和实践教学过程一般采用平时成绩与考试成绩或实验报告成绩相结合的方式进行考核，以此来完成教学质量评价。这种评价机制侧重于对学生专业知识掌握程度的考核，无法有效培养和反馈学生的实践应用或创新能力。尤其是以课程实验为主的实践教学，学生按照预定的程序化操作开展实验，并完成实验报告撰写，只是对所学知识的进一步熟悉，对有效提升学生实践动手能力的作用十分有限，要培养学生的创新能力则更为困难。

3 依托学科竞赛培养创新能力实施策略

以学科竞赛促进新工科背景下物流工程专业教育教学改革，要重点解决教学设计与学科竞赛脱节、学科竞赛参与受众面窄、教学质量监控和反馈的力度弱等问题。如何有效依托学科竞赛推动教学改革与创新，落实长期竞赛培养运作模式，形成新工科背景下学科竞赛驱动的创新能力培养模式很有必要。

3.1 以不同级别赛事为引导，形成渐进式创新能力培养机制

目前，物流工程专业学生可参加的学科竞赛主要有“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生物流设计大赛、全国供应链大赛、全国供应链管理职业技能竞赛、百蝶杯物流仿真设计大赛等，各大高校均针对不同学科竞赛出台了相关的竞赛级别分类文件。可参照赛事级别，按赛事难度对学生进行分阶段指导，从专业能力、综合能力、创新能力等多个维度展开渐进式培养，同时每个阶段进行定期考核。循序渐进地发掘学生创新潜力以及提升其创新实践应用能力。

3.2 以学科竞赛为契机，推动专业课程教学改革

以学科竞赛为导向的课程教学要避免灌输式的知识教学方法，充分凸显学生学习主体地位，教师起重要引导作用。课程教学中要充分吃透学科竞赛对学生知识体系的要求，结合企业应用实践深入剖析和分解课程知识点，巧妙融入到日常课堂教学和实践教学环节中，让学生能充分消化吸收。适量增加实践教学占比，引导和鼓励学生展开实践应用。

而教师更要在日常教学中结合学科竞赛的特点，从学生的角度思考如何开展教学，积极推动课程教学改革。比如，开展研讨式教学，结合企业实际作业场景或利用往届学科竞赛赛题来设置启发性强的学科问题，让学生展开讨论学习并动手实践。引导学生进行分组研讨和探究，并鼓励以团队形式形成解决方案进行汇报和研讨。同时，结合第二课堂的开设，引导学生进行创新实践和思考，鼓励和指导学生尝试科研论文撰写，培养学生的创新思维和科技写作能力。

3.3 以团队培养为依托，形成长期竞赛培养运作模式

依托学科竞赛，组建教师团队+学生团队的长期竞赛团队，不断探索有效推动学科竞赛的方法。设置竞赛学生团队成员选拔机制，选拔优秀学生组成竞赛兴趣小组，教师团队开展小班精英指导模式，综合不同赛事需求进行长期培训，使得竞赛组织更加有序。团队培养的长期竞赛培养模式可以锻炼学生团队协作的能力，有效促进个人沟通和协作能力的提升，可以有效丰富学生的知识体系，提升学生的团队意识，培养学生的创新思维和实践动手能力。通过学与赛的结合，激发出学生自主学习、独立思考的动力，让学生形成良好的学习氛围，通过长期系统化的训练使其能够更加主动地运用自己的知识体系展开创新实践。

4 结语

新工科背景下开展学科竞赛对促进教学工作、提高教学质量具有重要意义，针对现有教学模式在学生创新能力培养方面遇到的问题，从培养机制、教学改革、团队长期培养等方面提出了依托学科竞赛培养学生创新能力实施策略。后期将针对所述培养模式的实践效果展开应用探究，以期充分依托学科竞赛培养学生创新能力，为培养出实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才提供一定帮助。