依托科技竞赛的车辆工程专业创新人才培养

朱建军 张翠平 李国兴

摘  要：文章指出了现阶段车辆工程专业教学模式中的问题，现依托大学生科技竞赛活动，从工程教育的角度出发提出了一种兴趣启迪教育的人才培养方案，以培养能够独立思考、具有良好工程实践能力的综合素质优秀的人才，并通过毕业生的反馈验证了该培养方案的可行性。

关键词：科技竞赛;工程教育;兴趣;综合素质

中图分类号：C961 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）06-0022-03

Abstract： This article pointed out the present problems in vehicle engineering professional teaching mode. Relying on college students' science and technology competition， from the perspective of engineering education， this article put forward a kind of enlightenment education from interest cultivation plan to cultivate the ability to think independently， with good engineering practice ability of the comprehensive quality of outstanding talents， and the feedback of graduates has verified the feasibility of the training program.

Keywords： science and technology competition; engineering education; interest; comprehensive quality

一、现有教学培养模式中的问题

汽车工业作为我国的经济支柱行业，其涉及产业链较广，随着汽车市场的不断扩大，社会及企业对人才的需求量很大，对人才的能力要求也不断提高，已不单单局限于学历要求，更多的是对能够独立思考的综合素质优秀人才的需求越来越大。但是通过对高校毕业本科生的调研与访谈，普遍反馈面临毕业季时，对于之后何去何从很是迷茫，大多数学生顺应潮流得考研、找工作，不知道对自己之后生活如何进行规划，曾经所接受的单调枯燥的课程教育很大程度上仅起到了提高考试技能的作用，而对个人长久发展影响较小。以太原理工大学的车辆工程专业培养模式为例，现阶段的本科生教学内容主要集中在机械工程、力学、计算机、内燃机、底盘、车身、汽车电子等方面，其课程学时主要分为课堂学时、实验学时两部分，低年级学生属于机械大类去培养，高年级阶段进行专业的通识教育。无论是从企业用人角度，还是毕业生现有反馈结果来看，现有教育模式下培养的学生的独立思考能力不强，对事物认知度有待提高，未能有效将各种知识及技能有效联合起来，学生综合素质的提高有待提高。

太原理工大学车辆工程系课改组教师通过大量时间的调研与归纳分析，发现造成这一现象的原因主要是现有教育模式的强束缚性，即以现有教学大纲制定的考核标准，限制了学生们学习的思维主动性，并且机械性重复性地生产出“零部件”式的毕业生，毕业生们可以达到现有考核标准的毕业条件，但是不能对学科之间、事物之间建立起总联系。局限于现有教学大纲之下的学生领悟能力的养成也必然受现有模式的影响，以考核方式为例，掌握并熟悉现有考核条件的同学可以一劳永逸地去应用到之后的大学本科学习中去，也就出现了学生中盛传的“复习两天便可高分通过”、“考过即丢掉”等现象，若按照此模式进行下去，那么学生将没有机会去发挥他的智力或者运用他的发明去寻找解决困难的方法，因为他永远不会碰到困难，这样一来，学生们容易失去努力的习惯，从而失去思考及解决问题的能力。为了改变这一现象，高校学生们的主动思考探索知识及运用知识去解决实际生活生产问题的能力必须提高，因此有必要去探索适应当今社会对人才需求的教学改革方案。

以强目标性、兴趣导向为特点的大学生科技竞赛活动融入到教学项目中[1]，不仅可以激起学生们学习兴趣，同时也可完成学科实践教学的过程。本文依托太原理工大学大学生方程式赛车基地平台[2]，提出了以培养独立思考，具有良好工程实践能力的人才为首要目标的教学改革项目，从激发学生好奇心入手，逐步解放学生思维，训练学生逻辑批判，发展其独立思考和判断的能力，从跟踪的已毕业学生个人综合情况来看，学生们无论是在个人人格塑造方面还是事业发展方面都有极強的满足感及成就感，也体现了太原理工大学车辆工程学科本科生教学改革的实际实践效果。

二、依托大学生科技竞赛的兴趣启迪教育可行性论证

现阶段教育及教学出现的“单纯的记忆及罗列知识点内容”现象容易把人物化成存储器的功能，容易生产零部件式的学生，为“考过即扔掉”等现象的出现提供了生长的土壤。众多教育家，比如怀特海、爱因斯坦等都提到凡是在书中能够找到的知识，都不需要记忆，相反，根据现阶段的需求在书中找到的知识，都是一定的思维活动的需求，而自己能找到的，都是基于自身思维活动能力，即思维的界限。而出于好奇心，兴趣式的激发教育可以激发主动探索知识，在主动探索知识的过程中完成自身思维能力的提高，因此，需考虑如何激发学生对自己所学专业的兴趣，如何保持学生们的好奇心是当前教学改革项目的主要问题。

在大学生众多课外活动项目中，科技竞赛完全可以充当激发学生好奇心及拓宽思维界限的平台。科技竞赛及相关实践活动，由于具有趣味性及浸入式参与和操作实践性，往往会吸引众多学生的目光，对工科类学生来讲，尤其以造型炫酷的实际产品的关注度更高。大学生方程式汽车大赛就很好地为汽车专业类学生及对汽车感兴趣的学生提供了一个实践的平台[3]，一辆学生自主设计自主制造自己驾驶的方程式赛车往往会吸引众多学生的兴趣。然而，大学生方程式汽车大赛还有别于其他校内科技竞赛活动，其特殊性在于拥有良好的工程系统性、完整性及自主性，在基于“老师指导，学生自主运营管理”的大前提下，从前期的目标车型调研，到提出目标，研发，设计，项目协调，加工制造，成本控制，商业营销等环节，全方面锻炼和提升学生们的综合能力。在完成竞赛目标的过程中，不仅需要学生们历练出扎实的基础理论知识，同时需要有卓越的分析能力及工程实践能力，除此之外，对学生的个人素养的养成也有较大的帮助，包括责任感的历练及养成、团队合作能力、沟通技巧、知识自我更新能力等等。

对大学生方程式赛车有兴趣的同学在加入实践团队的过程中，在基于赛季赛车设计及制造目标的大前提下，学生会出于自身好奇心及责任感，自发地探索及学习相关知识，再在后续实践的过程中，不断反馈自我修正，在实践中去检验自己在好奇心驱动下所掌握知识的实际效果，进而完成对学生的工程师启迪教育工作。在整个学习过程中，学生深入到相关知识的实际应用阶段，直观地去接触和理解相关知识在实际生产中的应用，学生从“要学习”的状态转化为“我要学”的状态。传统课堂以老师的单方面知识输出为主，课程资源抽象老套，对当下社会的前沿知识内容涉及较少，也不利于老师与学生的交流沟通，学生的课堂积极性也不高，而依托学生科技竞赛的兴趣启迪教育，学生是课堂的主人，老师的角色转化为“引路人”，老师起辅助引导性的作用，学生直接深入到相关知识的实际应用阶段，直观地去接触和理解相关知识在实际生产中的应用。在现有教学模式下，在还未能建立起学生培养学分与教学改革试点关联的情况下，可以依托学生课外科技竞赛活动作为兴趣启迪教育教学改革的载体。

三、兴趣启迪教学模式方案

正如爱因斯坦所提到的“最重要的教育方法是实际行动”。现有课堂教学模式中，有配套的课程实验教学与生产参观实习等学生实践活动，但是受限于诸多条件，学生大多数情况下以走马观花式地参与为主，并未能充分体验在实际生产中的相关问题，课堂所学知识与实际仍有所脱节。而大学生科技竞赛的最大特点是给予学生独立思考及实践的空间，有很强的目标性、兴趣导向，有别于传统常规的课程教育[4]。

在之前的实践过程中，以为学生提供给场地、资金，由学生自发组织、自由运营的模式为主，学生在赛车基地运营过程中也进行了大量的实践活动，但是受限于学生的年龄及对事物的认知理解程度，实际效果并不显著。太原理工大学方程式赛车基地的指导教师团队吸取经验教训，对现有教学模式进行了改革创新，在具体实践过程中，以“实践中快乐学习”为理念，建立梯队式人才培养结构，将课程实践及课程知识学习融入到整个实践过程中，启迪并培养学生独立思考的能力。

太原理工大学车辆工程系依托大学生方程式赛车基地的实践教学模式是从学生兴趣出发，学生自主选择感兴趣的方向进行学习并深入研究，分工合作，以结果目标为导向，协同设计制造出符合规则的方程式赛车并参加当年的大学生方程式汽车大赛，体现了现代工程教育系统性的特点，也体现了寓教于乐的教育理念。在整个项目实践过程中，指导教师团队有意识地去渗透工程项目管理的相关理念及知识，从育人的角度去启发学生对某一技术问题或管理模式的思考。

目前，我们根据加入实践基地的学生的实际认知及接受程度，对学生进行阶段式梯队培养，对于新加入基地的学生，以学生们的兴趣入手，去激发学生对所感兴趣部分的相关知识的学习，以“执果所因”的模式激起学生求知欲，去训练和培养学生自主学习及探索新知识的能力，比如对动力系统感兴趣的同学，指导老师团队可以以一系列问题去启发学生自主探索学习相关课程知识，比如通过“赛车的动力来源是什么？发动机的构造是什么？发动机是如何工作的？哪些因素影响发动机的工作以及如何影响的？”等等一系列问题去激起学生自发寻找《工程热力学》、《内燃机构造》、《内燃机原理》、《燃烧学》等诸多课程相关知识的学习。除此之外，对于学生的学习及应用状况通过技术报告答辩的形式进行反馈，期间也训练了学生们的逻辑思考能力、学术写作能力、演讲技巧等诸多个人素养方面的能力。对于加入基地已有一段时间的学生，除了对专业课课程知识的学习之外，教师团队会有意识地去渗透有关《企业经营与管理》、《项目管理》、《工程经济学》等管理学及经济学知识及思想。对于更高阶的学生，则鼓励学生对自己感兴趣部分进行更加深入的技术研究及探讨，期间有意识地去培养学生对前沿课题的技术跟进以及文献阅读管理技巧等等，提高学生们的科学研究能力，为工程师的培养奠定基础。在之后的学生自主研发赛车的过程中，指导教师团队将为学生们注入现代工程“目标-研究-开发-设计-制造-运行-管理”环节的工程链，在这一过程中，学生自己设计零件，模拟分析，形成图纸，确定加工工艺，实车验证，优化设计等一系列环节，培养学生们实际动手能力和从问题出发，自主寻求知识并快速解决各种问题的能力，而这些环节在传统教学模式下是不存在的。

四、教学研究成果

以2012级车辆工程本科学生为例，共招收62人为车辆工程专业本科生，其中有11人参加了依托大学生科技竞赛的学科培养，2016年车辆工程专业本科生毕业答辩优秀毕业论文10篇中的9篇论文出自这11人之中，并且毕业生去向显示：2人保研升學，3人考研升学，1人海外升学，5人在东风日产、吉利研究院等国内知名车企工作。

实际效果显示，依托科技竞赛的教学模式下学生的积极性与主动性被大幅度提高，学生们热衷于去花时间投入到工程实践活动中，也更愿意主动地去学习其他新知识、新技能。学生们在深入到赛车研发的具体项目过程中，不仅锻炼了独立思考判断能力，更重要的是学会了自我知识更新及运用能力，其综合个人素养在不同程度上比未接受该教学模式下的学生，无论是在学科知识理解及应用、工程实践能力，还是在沟通技巧、灵活处事、学术钻研、演讲技巧、责任心等方面都有很大程度上地进步与提高。

五、结束语

当前教育培养模式对培养当下企业及社会所需求的能独立思考、具有良好工程实践能力的综合素质优秀的人才不能提供足够的支撑，而依托科技竞赛的兴趣启迪教育，使学生从传统抽象、枯燥的传统课堂中解放出来，在科技实践过程中学生可根据自己兴趣在指导老师的引导下完成专业知识及各种综合能力的学习及应用，在整个过程中不仅激发学生们的学习兴趣，也完成了工程实践教学的目标，最终以达到人才培养的目的。

参考文献：

[1]边明远，黄海燕.融合工程实践教育的学生科技竞赛活动改革创新[J].教书育人（高教论坛），2018（03）：21-23.

[2]郑燕升，莫倩.搭建大学生实践应用能力培养的特色平台——以中国大学生方程式汽车大赛为例[J].轻工科技，2014（6）：207-208.

[3]中国大学生方程式汽车大赛[J].汽车工程学报，2012（2）：146-146.

[4]徐朝胜，叶爱芹，权悦.以竞赛为平台提高大学生实践动手和创新能力的探讨[J].长春师范大学学报，2013，32（2）：185-186.