基于学科竞赛的大学生专业技能培养方式探究

陈文凯，贺建良，陈力航

(1.湖南农业大学工学院 湖南省现代农业装备工程技术研究中心，湖南 长沙 410128；2.娄底职业技术学院，湖南 娄底 417000)

基于学科竞赛的大学生专业技能培养方式探究

陈文凯1，贺建良2，陈力航1

(1.湖南农业大学工学院 湖南省现代农业装备工程技术研究中心，湖南 长沙 410128；2.娄底职业技术学院，湖南 娄底 417000)

针对目前本科院校在专业技能培养方面的问题，结合湖南农业大学组织参加湖南省大学生工程训练综合能力竞赛的经验，探索培养应用人才新模式。从参赛作品的设计、制造、装配、调试的过程中全面培养学生的实际应用能力，与企业对人才的需要进行对接。

专业技能；工程训练；学科竞赛

DOI号：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0103

目前，对于本科院校的工科来说，无疑都很重视专业技能的培养。培养大学生专业技能是素质教育的客观要求，也是增强就业竞争能力的有效途径[1]。然而要达到学生一毕业就能满足企业岗位需要的目标，却往往存在困难，企业一般都需对新进人员进行长期的岗位培训，这无疑增加了企业的用人成本，这就需要高校人才培养要与企业需要对接，致力于培养应用型人才，也就是为企业培养工程技术人员。有些高校结合本校学生就业形势，进行了国际焊接工程师的培养与课程设置改革探索和实践[1]，有些高校提出从师资队伍、课程设置、实践教学等方面进行改革来不断提高学生的专业技能[2]，有些高校以开放实验项目的形式，使更多的学生能够进入实验室。达到提高动手能力的目的[3]，有些高校利用共青团组织或学生社团的协调作用，对大学生专业技能的培养模式进行探索[4,5]，还有些高校提议将普通本科学校的实践能力培养和高职院校的技能培养相结合[6]。从这些高校提出的专业技能的培养方式中，很少提到学生的各种学科竞赛，而现在学科竞赛在高校也越来越普及，参与面也越来越广，本文以我校组织参加湖南省大学生工程训练综合能力竞赛为例，探索培养应用型人才的新模式。

一、高校在培养学生专业技能方面的现状

现在机械设计制造及其自动化等机械类专业的人才培养方案都提倡宽口径、厚基础的教学，学生虽说有专业，但到企业工作时一点都不显得“专业”。笔者在高校十余年的专业课程的教学过程中，有一个深刻体会，对所学的专业基础课和专业课程，学生不能很好地融会贯通和综合运用。另外，笔者在带历届毕业生的毕业设计时，了解到学生还有这2种说法，就是读了4年书，好像什么也没学着；另一种说法是就是机械专业是个“万金油”专业，什么都学，什么也不精，学生一毕业到企业，表现出专业技能较差。究其原因，有如下几点：(1)学生不知道专业基础课的知识在生产实践中如何运用，在学习时没有目的性，只是为了应付考试，导致考完后就忘记。(2)由于专业课教师讲课讲得比较快，对前面讲的专业基础课的知识进行，不可能再有过多的解释，导致许多专业知识和理论，学生知其然，不知其所以然，比如：对重要的结构零件为何需要锻造毛坯，为何要热处理，如何标注尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等等。(3)由于学生不了解企业技术工作的工作内容，不知道如何学习，很茫然。(4)实验、课程设计、教学实习、生产实习等的实践环节等，基本上都是认知性的学习，普遍不针对企业技术工作的工作内容，各课程的实践环节不能有效地联系和融合，各自为战，比如说机械设计课程设计的内容就和机械制造工艺的课程设计的内容没有联系等等。(5)虽然各高校都加大了在学生技能培养方面的投入，但和理论课程一样，实践环节的技能培养，也是重点不突出，宽而浅，对培养学生的专业技能帮助不多[7]。

综上所述，学校的人才培养方案不能很好与企业的实际需要相对接，这就需要高校进一步探索培养大学生专业技能的好方式。

二、基于学科竞赛的学生专业技能培养方式

从目前来看，能较好培养学生的专业技能、素养、综合能力的大学生学科竞赛，主要有2个，一个是机械设计创新大赛，一个是大学生工程训练综合能力竞赛，都是逢双年的比赛，湖南省的比赛一个是上学期，一个是下学期，一般是大三学生参加。

湖南农业大学在这2个省教育厅主办的比赛中，都有不错的表现，机械设计创新大赛每届都获得过一等奖，大学生工程训练综合能力竞赛第一届只有三等奖，以后两届都有一等奖。其实，笔者更看重后面一个比赛，下面，就我校组织参加湖南省大学生工程训练综合能力竞赛的全过程和参赛作品“无碳小车”设计制造装配调试的全过程，来分析探索大学生专业技能培养的新模式。

(一)宣传发动和报名阶段

接到大赛组委会1号通知，各专业教研室的教师就在所任课班级，进行宣传动员，讲解历届比赛的情况，包括经验和教训，针对大赛主题对学生进行启发，鼓励更多的学生参与，并对学生强调：除了上课以外，要有在实验室呆2个月以上的思想准备。我校不仅对机械类所有专业(机制、机电、农机、汽车服务、车辆)的学生进行动员，也对三本学生进行动员，扩大参与面。愿意参赛的同学自行组队统一到机制教研室报名，一般是大三学生，我们也鼓励大三和大二的学生联合组队。

(二)作品设计准备阶段

学生组队并且提交报名表后，机制教研室组织报名学生开会，介绍参赛的各阶段要做的事情，让学生有心理准备，并且布置第一阶段的任务。主要要求如下：(1)先在网上下载相关文献，要求仔细阅读，写出文献综述报告，并且分析文献中相关作品的优缺点。(2)熟悉市内的材料市场、配件市场、工具市场，实地考察，写调查报告；并且对网上购买材料、配件、工具也要熟悉，收藏相关网页。(3)了解学校和周边机械厂的加工能力和设备，实地考察并写调查报告。(4)进一步练习CAD、PRO-E、MATLAB等相关软件。

其实以上过程对学生的锻炼价值较大，让他们知道设计不是想当然，而是结合生产的实际条件。

(三)初步选拔阶段

采取多种方式，组织教研室老师对学生团队进行考核，初步选拔。(1)组织教研室老师对报名选手进行面试考核，就布置的设计准备阶段的任务提问。(2)看学生写的文献综述，是否认真全面，分析是否合理，主要考察学生的态度和思路。(3)看学生的材料市场、配件市场、工具市场的调查报告和学校周边机械厂的加工能力和设备的调查报告。(4)查看金工实习(机械工程训练)的成绩，必要时，考核车工、钳工等工种的实际操作能力。(5)出题考核CAD、PRO-E、MATLAB等相关软件的熟练能力。

经过各位老师的综合评分，选出能力和态度都合适的团队。通知选拔上的团队，开始设计作品，要求下阶段上交的任务有：作品三维图、装配图、零件图和配件清单。

(四)设计和第二次选拔阶段

组织教研室老师，审核三维图、装配图、零件图，并给出相应分数，一个团队的资料有两个老师交叉看。(1)三维图重点审查作品设计方案的可行性、合理性，还要看在实现同样功能的条件下，作品及其零件的结构工艺性好不好。(2)装配图重点审查零件的连接关系和配合关系，还有配件清单。(3)零件图重点审核有连接关系和装配关系的零件图纸的尺寸标注的完整性，准确性，尤其是相互位置精度，还有零件图上的技术要求，以及材料的型号和规格。

从方案的可行性、图纸资料的完整性，还有作品的成本，判断选手的设计能力和参赛态度，并注意方案的多样性，再次选拔参赛团队，并为每一个参赛团队指定指导老师，并对方案和图纸提出具体的修改意见。

没有选拔上的同学，自己也得到很好的锻炼，相当于做了一个综合的课程设计，也是毕业设计的预演，做得好的同学，还可以得到适当的奖励。

(五) 修改完善设计图纸阶段

开放两个以上的机械制造实验室，要求所有选拔上的成员全部集中，除了上课和休息以外，全部时间待在实验室，发挥整体优势，取长补短，并安排两个左右的老师也长期呆在实验室，以便随时指导；也要求每队的指导老师，定期到实验室，检查进度，答疑和指导学生。

学生团队根据老师的修改意见，修改方案和图纸，并交指导老师审核。

修改时还要注意以下两点：(1)要求各团队的设计中，同类零件的材料和同类配件尽量采用相同的规格型号，降低成本。(2)修改结构工艺性不合理的地方，还要考虑根据实验室和周边工厂实际加工能力和制造的成本。

此阶段完成后，指导老师要集中一下，对于有难于加工的零件和难于购买的配件以及成本太高的作品提出解决的方法，实在不行的，仍然要淘汰。

(六)制造阶段

进行合理分工和协作，集中采购，集中制造，主要是节省时间，降低成本，发挥团队协作精神。(1)每个团队派出一人，一起去市场采购配件、工具、型材；要求学生开发票，记账。根据买回的材料和配件，进一步核对图纸，如果买回的配件和设计要求不符，要及时更改图纸，这是一个细致的工作，尤其要注意相关零件要一起改，避免零件制造出来后再改，否则时间和成本都不划算。(2)将同类零件图纸集中，根据实验室和学校实习工厂现有的生产条件和零件数量，合理编制机械加工工艺规程，主要让每组学生自己动手加工，学生在加工时，要强调安全，不能图快，要保证加工质量，指导老师要尽量在旁边指导。(3)对难加工和精度要求很高的关键零件，还要和指导老师一起分析制订合理的工艺方案，这部分零件一般放到周围工厂加工，每组派一人带所需配件到生产现场跟进，随时对操作师傅解释图纸，保证零件的加工精度，并一起解决加工中的技术问题。

以上的制造步骤可以说是培养应用型人才最关键的步骤，可以让学生明白以下几点：(1)一个好的设计工程师一定是一个好的工艺工程师。(2)批量生产和单件生产在工艺和管理方面的区别，理解初加工、精加工，理解加工基准的选择，理解基准统一，理解经济加工精度等。(3)不同材料的加工工艺性，主要是理解毛坯的选择、有色金属和黑色金属在加工上的不同。(4)进一步理解设计图上的基准和精度要求。

(七)装配阶段和零件返工阶段

主要注意装配顺序和装配精度，要求会正确使用角尺、百分表等量具，每装一步，都要测量装配精度。由于设计考虑不周到，有设计上的错误或者零件的工艺性不好，装配不上或装配后达不到使用要求，导致部分零件返工或重做，这个还有可能多次反复。在这个阶段，还要求学生注意以下几点：(1)改图纸要签字并做记录，修改电脑里保存的底图。(2)改一个零件的尺寸，要考虑零件的相关尺寸是否要改，与其相关的零件的尺寸是否要改，还要再做相关的设计计算。(3)对零件返工还是重做，要充分论证，尽量降低成本。

以上设计、采购、制造、装配、修改等过程是培养机械工程师必要的过程，可以毫不夸张的说，学生经过这个过程，毕业后到企业当一个合格的机械工程师是没有问题的。

(八)调试训练和第三次选拔阶段

参赛作品“无碳小车”调试时，要配合MATLAB仿真，找出运行问题和调整规律。

有些同学车做得好，但训练不够，导致成绩不好。还有些同学，当车怎么也调不好时，容易气馁。所以，这种比赛同体育比赛一样，也要刻苦训练，才能出好成绩。

以上阶段，各团队在规定的时间完成后，再进行校内比赛，进行最后的选拔，超过一定的成绩(如“S”赛道要绕6个桩)，才能参加省级比赛，被淘汰的学生团队也应给予校级奖项，表示认可和鼓励。至此，完成赛事规定的4个技术文档也就顺利成章。

(九)参赛阶段

开赛前准备会，强调比赛规则、比赛时间，比赛注意事项，提醒带齐工具和备用零配件等，注意一点的是，指导老师除了指导学生参赛外，还应该做好后勤工作，努力让学生发挥训练水平，尤其要强调，作品调整好后，不要轻易再去调，有问题协商解决。严格按赛会安排的时间点，提前10分钟到检录处等待检录，保证良好的心态参加比赛，指导老师应该做好思想工作。

(十)赛后总结阶段

赛后开总结会，分析得失，总结经验和教训。要求每个学生团队将在整个过程中的经验和教训写出来，并要求整理所有的技术资料，上交机制教研室，为下届比赛的同学做参考。

三、总结

学生参加工程训练综合能力竞赛，经历了查阅文献、材料配件市场调查、作品方案论证、产品设计、材料配件工具采购、加工制造、装配调试、修改和资料存档等一系列过程，得到的锻炼和收获很大。

参赛整个过程就好像是一个主线，把机械专业的专业基础课和专业课联系到一起，学生应用到的课程如下：机械制图、工程力学、机械原理、机械零件、互换性与技术测量基础、机械工程材料、机械制造技术基础等，也可以说是更全面、更深化的机械工程训练。学生团队经过这类比赛，以后到企业去，可以完全胜任工程师的一般工作，可以从事产品设计、制造工艺、质量管理、设备管理、生产现场技术管理、材料定额、生产计划和调度等岗位的工作，这样就可以做到高校培养人才与企业需要对接。

对于工程训练综合能力竞赛笔者还有如下建议：(1)把工程训练综合能力竞赛和机械设计创新比赛，设为学校的常设项目，由专人负责，并联系学工部门，实行招新，一届传一届。

(2)争取学校和学院更大力度的支持，专门建设一个机械专业学科竞赛创新实验室，购买必要的机械设备和各类工具等，扩大受益面。(3)提高老师参与的积极性，对老师的工作进行充分的肯定，体现老师教书育人的成就感，这一点是关键。

[ 1 ] 刘新英，谢莉莉.大学生技能培养与就业工作探讨[J].中国校外教育(理论)，2010(10)：478-479.

[ 2 ] 吕剑勇，郭瑞东.大学生技能培养的问题与对策分析 [J].长春理工大学学报，2010(7)：13-14.

[ 3 ] 陶杰，吴小红.地方性院校工科专业大学生技能培养探究 [J].当代教育论坛，2010(20)：3-4.

[ 4 ] 陈洪源.高校团委推进大学生专业技能培养的路径探究[J].南方论刊，2011(8)：67-70.

[ 5 ] 鞠晶晶.浅析社团在大学生专业技能培养中的作用[J].中国科技信息，2008(15)：214-215.

[ 6 ] 林松.基于竞赛平台的大学生专业技能培养新模式[J].宜宾学院学报，2015(1)：114-118.

[ 7 ] 贺建良，陈文凯.高职院校基于专业技能培养的课程改革[J].湖南农机，2013(3)：172-174.

(编辑：杨建肖)

2015-06-19

陈文凯(1968-)，副教授，研究方向：机械设计与制造、液压传动、并联机构。

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1008-6927(2015)04-0021-03