跨学科背景下人才培养实践模式的探究

徐景霞 于贺春 张素香

摘 要：在跨学科背景下，人才培养的实践模式正在发生巨大的变化，传统的实践模式已经不能满足现代社会的要求，打破传统教学模式，构建培养大学生的创新精神与实践能力势在必行。为了探索跨学科背景下人才培养实践的新模式，针对现代人才实践培养中的问题，结合学生参加机械创新设计大赛的现状与特点，探索出一条跨学科背景下，以机创设计大赛为动力驱动的创新人才培养实践模式，为高校创新人才培养提供新的模式与渠道。

关键词：跨学科；人才培养模式；机械创新设计大赛

中图分类号：G642

Abstract：Under the interdisciplinary background，the practice mode of talent training is undergoing tremendous changes.The traditional practice mode can no longer meet the requirements of modern society.It is imperative to break the traditional teaching mode and build the innovative spirit and practical ability of college students.In order to explore a new mode of talent training practice under the interdisciplinary background，in view of the problems in the modern talent practice training，combined with the current situation and characteristics of students participating in the machine innovation design competition，a new mode of innovative talent training driven by the machine innovation design competition under the interdisciplinary background is explored，which provides a new mode and channel for the training of innovative talents in colleges and universities.

Keywords：interdisciplinary；Personnel training mode；Mechanical Innovation Design Competition

1 概述

近年来，大学生创新精神与实践能力已成为衡量高等院校学科专业人才培养质量的重要指标，已列入教育部颁发的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中，要求提升当代大学生的创新意识，培养创新创业能力。而当下高等院校学科体系的发展具有交叉性、融合性和复杂性的特点，单一学科知识体系已不足以应对日益复杂的市场需求，因此，跨学科融合趋势下，如何提升学生创新意识和实践能力，提升高校学科创新人才培养质量的新模式或新方法是当下需探索的一条道路［13］。全国大学生机械创新设计大赛是机械专业的顶级赛事，已成为高校培养机械专业或近机类专业学生创新精神和工程实践能力的重要途径。随着新工科的发展，机械创新设计大赛将更加深度融合机械专业、计算机专业、电气自动化专业以及材料专业等多专业领域。因此，依托机械创新设计大赛进行创新型人才培养模式改革，在跨学科融合背景下探索出一条以机械创新设计大赛为动力驱动的创新性人才培养模式道路，是提高创新人才培养质量的重要方法与途径。

跨学科是现代科学技术发展的趋势，是科技创新的源泉，也是高校学科增长点最重要的来源之一。进一步增强学生跨学科融合的意识，积极探索跨学科融合背景下的人才培养方法，有利于激发学生的創新活力，提升学生的竞争力。

在跨学科背景下，大学生机械创新设计大赛作为机械类专业主要赛事，有助于增强学生跨学科融合的意识，激发学生的创新活力，已成为高校培养机械或近机类专业学生创新精神和工程实践能力的重要途径［4］。机械创新设计大赛是培养和提高学生跨学科专业知识交叉、创新创业和团队协作能力的一项综合类的竞赛，不仅涉及机械制造专业知识，还包括电控方面以及材料成型方面的知识，单纯的机械类学生是不可能独立完成机械创新设计大赛的主题内容。所以，跨学科类的学科竞赛是整合多个专业课内外理论及实践教学内容的重要环节，对于促进教学方式变革和创新人才培养具有重要的作用。学科竞赛侧重理论与实践结合，要求学生能够运用所学理论知识分析问题、解决问题，对培养学生思维逻辑，提升学生实践技能具有重要作用。教育部颁发的文件中明确提出将学科竞赛纳入实践教学与人才培养模式的改革中，培养学生的创新意识与实践能力［6］。而机械创新设计大赛通过采用多学科、多专业融合的方式，一方面可以打破壁垒促进融合，另一方面也可以培养学生的团队协作意识。

因此，现阶段的人才培养实践模式急需改革，而跨学科交叉这个背景刚好为此提供了契机，能够解决当下人才培养所面临的现状与问题，为创新型人才培养提供一条新途径。

2 依托机创大赛人才培养的现状

近几年，随着跨学科交叉的提出及当下社会的发展，高等院校的人才培养已经不能满足如今社会的发展，目前已经面临如下几个问题。

（1）在机械创新设计大赛中，体现出跨学科融合深度不够。传统的教育模式中，各个学科专业知识相对独立，机创大赛团队及指导教师团队组建过程中不同学科专业之间也相对独立，不能很好地进行跨学科相互交叉融合，各个团队的学生们不能够综合运用各个学科知识解决复杂的工程问题，从而使学生的创新实践能力培养不够。

（2）竞赛管理体系有待明晰。在机械创新设计比赛过程中，多个部门分别进行管理，教务处、学生工作办公室、工训中心、各二级学院、研究生院等都各自组织负责各自的比赛，没有通过部门联合共同推进机创大赛。在实际运行中，出现了很多问题，比如，工训中心虽然有指导机创大赛的实践经验，但是却要面对无学生參加比赛的困境；二级学院能够组织学生参赛，但最后的产品制作环节却无实操教师指导以及没有场地加工等。

（3）学生和教师对机械创新设计大赛的重要性认识不够。虽然学校对学生要求必须有1个学分的学科竞赛，但是部分学生在通过学校评审方案通过，拿到学分之后，都放弃了之后的实物制作环节导致不能参加比赛。因为部分院校缺乏有效深入的教育引导，学生对这种跨学科的学科竞赛认识不到位，认识不到机械创新设计大赛在提升学生学科融合知识以及实践创新能力方面的重大作用。不少学生会因为考研、出国等各类活动时间冲突而放弃比赛。同时部分教师由于对于机械创新设计大赛在人才培养中的重要性认识不足，对指导比赛不热心，致使有热情的学生找不到学科竞赛指导教师的情况时有发生［78］。

3 高校教学改革内容的探讨

3.1 教学改革目标

以跨学科背景下基于机械创新设计大赛的创新型人才培养模式为研究对象，研究分析当前基于机械创新设计大赛的创新型人才培养模式存在的问题及不足，拟通过理论研究、问卷调查、实践研究等相结合的方法，达到以下教学改革目标。

（1）从跨学科资源整合、思想交融、创新方式等方面，研究提出跨学科和机械创新设计大赛深入融合的方法。

（2）建立跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新型人才培养理念体系。

（3）建立跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新型人才培养引导机制和管理机制。

（4）建立跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新型人才培养评价标准。

3.2 教学改革的思路

教学改革的思路如下图所示，首先通过国内外调研，研究分析基于学科竞赛的创新型人才培养模式存在的问题；然后研究提出多学科交叉和学科竞赛（以机械创新设计大赛为主）深入融合的方法，然后以此为基础，围绕基于机械创新设计大赛的创新型人才培养模式，开展创新型人才培养理念体系、创新型人才培养引导机制和管理机制的建立研究，最后进行创新型人才培养评价标准的研究。

教学改革思路图

3.3 教学改革的研究方法

通过以下三种研究方法对教学改革进行综合分析：

（1）文献法：查阅及分析现阶段学科竞赛与高校创新人才培养模式相关的文献。

（2）调查法：采用问卷和访谈相结合的方法研究学校和学生对创新人才培养、多学科交叉、机械创新设计大赛等的认识及理解。

（3）比较法：对比分析不同培养理念、引导机制、管理机制对多学科交叉背景下基于机械创新设计大赛的创新型人才培养的适应性。

3.4 拟解决的关键问题

3.4.1 跨学科与机械创新设计大赛的有效融合

跨学科、机械创新设计大赛需要有机地融合到创新人才培养过程中，才能发挥两者的优势，起到相辅相成的作用，因此有必要结合学校的办学定位和专业人才培养目标，对其有效的融合途径进行研究分析。

3.4.2 跨学科背景下基于机械创新设计大赛的创新型人才培养理念的提出

跨学科融入，需要打破传统单一学科的创新人才培养理念，让教师和学生认清本学科目前所处的位置，确立多学科交叉人才培养的教育理念，有意识地构建跨学科渗透交叉人才培养的体制机制，着眼于现代经济社会发展的必然要求，实现知识的整体化和综合化，从知识的内在统一和相对完整性上掌握和运营最有效的知识，实现更广泛的通才教育。

4 针对机创大赛的实施方案探究

以跨学科背景下基于机械创新设计大赛的创新型人才培养模式为研究对象，采用以下实施方案开展研究工作。

4.1 资料收集与整理

收集整理国内基于学科竞赛的创新型人才培养模式存在的问题及不足、跨学科与学科竞赛的融合方法研究概况、创新型人才培养理念、创新型人才培养引导机制和管理机制、创新型人才培养评价标准等相关资料。

4.2 跨学科和机械创新设计大赛深入融合的方法研究

从跨学科资源整合、思想交融、创新方式等方面，开展跨学科和机械创新设计大赛深入融合的方法研究的理论和实验研究，提出二者深入融合的最优方法。

4.3 建立跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新型人才培养理念体系

针对跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新型人才培养的特点，从跨学科、竞赛选题、团队组建、激励机制等方面建立跨学科背景下学科竞赛中的创新型人才培养理念体系。

4.4 建立跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新型人才培养引导机制和管理机制

创新思维与方法，借助现代信息技术手段，融入“互联网+”的发展理念，运用新媒体推动基于学科竞赛的创新人才培养模式的宣传，通过线上线下混合展示、项目简介、团队介绍、原理展示、演示视频等方式宣传优秀学生作品。

尝试建立良好的学科竞赛信息化管理体系，对各类学科竞赛进行入库管理，既规避了竞赛的无序发展，又可以指导现有学科竞赛规范发展。在学科竞赛管理平台，既实现了不同学科、不同学院的学生组队参赛、跨学科交流，又整合了学校各单位相关资源，重点向已有入库赛事倾斜。

4.5 建立跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新人才培养评价标准

依据跨学科背景下机械创新设计大赛中的创新型人才培养理念体系、引导机制和管理机制，初步建立创新型人才培养评价标准。

5 结论

针对所面临的现状及问题，通过文献、调查、比较三种研究方法，提出了具体的实施措施，根据实施方案的具体运行，有如下几方面作用。

（1）有效地提升了同学们的动手实践能力。学生利用参加机械创新设计大赛这次机会，可以学到高精密机器以及3D打印机的使用方法，能够在各类机床上动手制作加工所需要的零部件，然后对自己所设计的产品进行组装加工，大大提高了学生的动手操作能力。

（2）增强了学生的思维创新能力。学生在机械创新设计大赛中，根据前期大赛给出的主题来构思自己的产品设计，通过网上查询和实地调研，然后设计出新的产品，或者在原有的产品上进行结构改进，使得产品性能更优良。通过这个过程的学习训练，能够增强学生的思维创新能力，收到了良好的教学效果。

（3）加强了团队协作能力。在进行机械创新设计大赛的整个开展过程，需要学生团队和指导教师团队进行合理的专业分工和相互协作，从而实现队员之间的优势互补，在完成整个机创大赛的同时形成良好的团队协作能力。

（4）跨学科式学习扩展学生的知识面。机械创新设计大赛是培养和提高学生跨学科专业知识交叉和团队协作能力的一项综合类的竞赛，该比赛涉及的知识面不仅仅是机械类的专业知识，还包括计算机编程以及电气类、材料加工等各个专业方面的知识内容，通过这个比赛，各個团队合作进行设计制作产品，使每一个参加比赛的学生都有机会获得多个学科的专业知识，扩大了学生的知识面。

综上所述，跨学科背景下，依托机械创新大赛的人才实践培养模式是一条创新且有用的人才培养途径。

参考文献：

［1］教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准（上、下册）［M］.北京：高等教育出版社，2018.

［2］李臣龙，陶皖，强俊.基于机器人竞赛的应用型人才培养模式研究［J］.西昌学院学报（自然科学版），2018，32（1）：9597.

［3］张素香，徐景霞，吴志刚.工程认证背景下学科竞赛的探索探究［J］.轻工科技，2021，37（10）：127128+132.

［4］王良，曾斌，车晓毅.基于学科竞赛的大学生实践创新能力提升的探究与实践［J］.大学教育，2020（10）：192195.

［5］任宇.学科竞赛环境下人才培养模式的构建［J］.黑龙江科学，2020，11（17）：116117.

［6］彭春华，漆华妹，林立新.以学科竞赛助力创新型人才培养的探析［J］.工业和信息化教育，2022（03）：58+13.

［7］彭军，张晓勇，文孟飞，等.依托学科交叉融合与竞赛实训人才培养探索实践［J］.工业和信息化教育，2022（03）：6771.

［8］郑起越.论学科竞赛对提高大学生自身综合素质的重要性［J］.产业与科技论坛，2022，21（02）：8283.

作者简介：徐景霞（1987— ），女，汉族，河南新乡人，实验师，研究生，主要从事机械动力学研究；于贺春（1980— ），男，汉族，河南驻马店人，博士研究生，副教授，硕士生导师，主要从事机械精密制造。