王曉旭
摘 要:“空理論、少實(shí)踐、難應(yīng)用”是眾多本科院校人才培養(yǎng)的普遍問題。因此,針對(duì)復(fù)合材料專業(yè)人才的培養(yǎng),提出了“寓教寓賽”的培養(yǎng)形式,建立了“寓教寓賽”復(fù)合材料專業(yè)人才的培養(yǎng)平臺(tái)和知識(shí)架構(gòu)。在教學(xué)內(nèi)容上,將專業(yè)競(jìng)賽納入學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié);在教學(xué)方式上,突出“以學(xué)生為中心”的主體地位,將競(jìng)賽項(xiàng)目融入理論與實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容中,建立了專為學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)的復(fù)合材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)而建立了較為完善的綜合素質(zhì)培養(yǎng)體系,并取得顯著成效。
關(guān)鍵詞:“寓教寓賽”;復(fù)合材料專業(yè);人才培養(yǎng);專業(yè)競(jìng)賽
一、引言
“空理論、少實(shí)踐、難應(yīng)用”是眾多本科院校人才培養(yǎng)的普遍問題,學(xué)生往往存在“學(xué)而不習(xí)、知而不識(shí)”的現(xiàn)象,缺乏對(duì)知識(shí)的消化、理解和鞏固的過程,不能對(duì)獲取的信息進(jìn)行及時(shí)的判斷和分析,加之理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)、學(xué)生相對(duì)被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài),抑制了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。
教育部發(fā)布的《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》教高[2018]2號(hào)文件中指出:改革教學(xué)管理制度,鼓勵(lì)學(xué)生通過參加社會(huì)實(shí)踐、科學(xué)研究、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、競(jìng)賽活動(dòng)等獲取學(xué)分。推動(dòng)課堂教學(xué)革命,積極引導(dǎo)學(xué)生自我管理、主動(dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)求知欲望,提高學(xué)習(xí)效率,提升自主學(xué)習(xí)能力。
專業(yè)競(jìng)賽是對(duì)知識(shí)深入理解、系統(tǒng)整理并創(chuàng)造性發(fā)揮的實(shí)踐過程。競(jìng)賽項(xiàng)目可以培養(yǎng)學(xué)生用工程的思維方式和科學(xué)的系統(tǒng)觀,形成多學(xué)科交叉觀察現(xiàn)象、多方位思考問題的習(xí)慣,增強(qiáng)與他人交往的關(guān)聯(lián)力,提升獨(dú)立判斷、綜合解決問題的能力[2,3]。
天津工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料與工程專業(yè)立足樹脂基復(fù)合材料專業(yè)人才培養(yǎng),是天津市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)和天津市應(yīng)用型專業(yè)。為滿足社會(huì)對(duì)高質(zhì)量樹脂基復(fù)合材料專業(yè)人才的需求,同時(shí)針對(duì)前述問題,從2013年1月開始,我們以提高學(xué)生的綜合能力為目標(biāo),以增加實(shí)踐應(yīng)用機(jī)會(huì)為手段,以復(fù)合材料專業(yè)競(jìng)賽為載體,對(duì)復(fù)合材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)模式進(jìn)行了優(yōu)化,將“理論—實(shí)踐—應(yīng)用”作為系統(tǒng)路線,采用“寓教寓賽”的培養(yǎng)形式,重點(diǎn)實(shí)施了兩個(gè)平臺(tái)的建設(shè),即培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)及知識(shí)架構(gòu)建設(shè)。
二、“寓教寓賽”的人才培養(yǎng)的主要內(nèi)容
“寓教寓賽”的人才培養(yǎng)包括培養(yǎng)平臺(tái)的建設(shè)及知識(shí)構(gòu)架建設(shè)。
(一)培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)
構(gòu)建了以專業(yè)競(jìng)賽為載體的培養(yǎng)平臺(tái),主要包括理論課、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課的教學(xué)改革,以及專業(yè)競(jìng)賽平臺(tái)的建設(shè)。首先,在理論教學(xué)中,引用案例教學(xué)法,在講授知識(shí)點(diǎn)時(shí),使用競(jìng)賽項(xiàng)目作為案例,激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣,使學(xué)生更好的理解了教學(xué)內(nèi)容。其次,在試驗(yàn)、實(shí)踐課堂的教學(xué)上,提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例,選取復(fù)合材料領(lǐng)域中知識(shí)系統(tǒng)性較強(qiáng)的競(jìng)賽項(xiàng)目作為教學(xué)內(nèi)容。競(jìng)賽項(xiàng)目在理論課和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課的引入,不但很好的詮釋了知識(shí)點(diǎn),明確了學(xué)習(xí)目的,激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情,還將理論與實(shí)踐課統(tǒng)一起來,解決了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)的問題,也為后續(xù)參加比賽作賽前實(shí)踐。最后,開展競(jìng)賽平臺(tái)建設(shè),建立了復(fù)合材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,成立了競(jìng)賽指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì),并重視指導(dǎo)教師的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行賽前系統(tǒng)培訓(xùn)。
(二)知識(shí)架構(gòu)建設(shè)
建立了以提高學(xué)生綜合能力為核心的知識(shí)架構(gòu)。注重學(xué)生的思維能力、設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力和協(xié)作能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)所有復(fù)合材料專業(yè)的本科生參加專業(yè)競(jìng)賽,將專業(yè)競(jìng)賽納入實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),通過復(fù)合材料專業(yè)競(jìng)賽,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。同時(shí),將競(jìng)賽中“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式,應(yīng)用到理論與實(shí)踐課中,實(shí)現(xiàn)由傳授知識(shí)為主向能力培養(yǎng)為主的方式轉(zhuǎn)變。另外,課堂以分組競(jìng)賽為組織形式,在學(xué)習(xí)中參賽,在參賽中學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生精益求精的精神,促進(jìn)了學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。
三、“寓教寓賽”的人才培養(yǎng)的應(yīng)用
(一)將專業(yè)競(jìng)賽納入學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)
專業(yè)競(jìng)賽作為復(fù)合材料與工程專業(yè)本科生培養(yǎng)平臺(tái)和知識(shí)架構(gòu)建設(shè)的重要組成部分,我們將其納入了本科生實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),從2014年開始,就鼓勵(lì)所有復(fù)材專業(yè)的大三學(xué)生報(bào)名參加專業(yè)競(jìng)賽,并選擇知識(shí)運(yùn)用系統(tǒng)性較強(qiáng)的競(jìng)賽項(xiàng)目做為重點(diǎn)參與項(xiàng)目。每年一屆的超輕復(fù)合材料機(jī)翼/橋梁競(jìng)賽已經(jīng)成為我校復(fù)合材料與工程專業(yè)學(xué)生的必選項(xiàng)目,學(xué)生們與來自清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)及國(guó)防科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)知名院校同臺(tái)競(jìng)技。參賽學(xué)生人數(shù)逐年增加,屆屆相承,學(xué)生的設(shè)計(jì)水平不斷提高,比賽成績(jī)也越來越好。
2017年和2018年,我校復(fù)合材料與工程專業(yè)的大三學(xué)生參加專業(yè)競(jìng)賽的人數(shù)分別占專業(yè)總?cè)藬?shù)的68%和84%,獲獎(jiǎng)學(xué)生占專業(yè)總?cè)藬?shù)的47%和56%。其中,2018年的超輕復(fù)合材料機(jī)翼競(jìng)賽,全國(guó)共有30多所院校,80多支隊(duì)伍,400余名本科生和研究生參賽。我校的比賽成績(jī)相當(dāng)突出,攬收機(jī)翼承載性能十個(gè)獲獎(jiǎng)名額中的四個(gè),海報(bào)理念設(shè)計(jì)六個(gè)獲獎(jiǎng)名額中的兩個(gè)。2017年、2018年和2019年,我校均成為本比賽獲獎(jiǎng)數(shù)量最多的高校。此項(xiàng)賽事已經(jīng)成為我校復(fù)材學(xué)生的品牌競(jìng)賽項(xiàng)目。在競(jìng)賽中獲獎(jiǎng),增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)自信心和對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域探索的積極性,同時(shí)大大提高了我校復(fù)合材料與工程專業(yè)在國(guó)內(nèi)本行業(yè)的知名度和影響力。
(二)專業(yè)競(jìng)賽平臺(tái)的建設(shè)
“寓教寓賽”復(fù)合材料專業(yè)人才培養(yǎng),對(duì)競(jìng)賽平臺(tái)的建設(shè)不可或缺。在競(jìng)賽平臺(tái)建設(shè)中,我們主要從硬件資源和軟件資源兩方面來進(jìn)行實(shí)施。
1.硬件資源建設(shè)
硬件資源是學(xué)生參加專業(yè)競(jìng)賽的基礎(chǔ)和保障。學(xué)校和學(xué)院贊助支持建設(shè)了復(fù)合材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,專門為參加競(jìng)賽學(xué)生提供制作參賽作品的活動(dòng)場(chǎng)地。同時(shí),學(xué)校和學(xué)院提供專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于購(gòu)置多種競(jìng)賽用復(fù)合材料成型設(shè)備。指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制造了一系列用于競(jìng)賽作品成型的模具。通過場(chǎng)地、設(shè)備與模具的支持,豐富了復(fù)合材料專業(yè)競(jìng)賽的硬件資源,提升了學(xué)生作品的外觀質(zhì)量和性能,有助于學(xué)生理論設(shè)計(jì)的實(shí)際驗(yàn)證。
2.軟件資源建設(shè)
軟件資源是進(jìn)一步提高學(xué)生專業(yè)技能和競(jìng)賽成績(jī)的保障。軟件資源建設(shè)包括指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)的建設(shè)和學(xué)生賽前系統(tǒng)培訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)。
專業(yè)競(jìng)賽考量的是學(xué)生的綜合素質(zhì)能力,單個(gè)指導(dǎo)教師在某方面有所側(cè)重,為強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),學(xué)院成立了復(fù)合材料專業(yè)競(jìng)賽的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì),配備多名指導(dǎo)教師,從理論到實(shí)踐,從設(shè)計(jì)到制造,從專業(yè)到心理,將擅長(zhǎng)復(fù)合材料專業(yè)不同領(lǐng)域的專業(yè)教師及輔導(dǎo)員集合在一起,組建指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì),給予全方位指導(dǎo)。為提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和參賽制品的質(zhì)量,學(xué)生在正式參加比賽前,都要經(jīng)過系統(tǒng)的賽前培訓(xùn),教授學(xué)生如何利用課上的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的理論知識(shí)和有限元模擬軟件來設(shè)計(jì)制品結(jié)構(gòu),講解復(fù)合材料成型工藝的選取方法及實(shí)踐操作注意的問題與事項(xiàng)等。通過系統(tǒng)的賽前培訓(xùn),學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步的提高,參賽作品的質(zhì)量也逐年提升。
(三)理論課和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課的教學(xué)改革
1.教學(xué)內(nèi)容的改革——融入競(jìng)賽項(xiàng)目,理論、實(shí)踐協(xié)調(diào)統(tǒng)一
傳統(tǒng)理論教學(xué)中理論知識(shí)點(diǎn)分散,系統(tǒng)性和針對(duì)性較差,學(xué)生的學(xué)習(xí)目的不夠明確,學(xué)習(xí)動(dòng)力不足,難以調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)熱情。對(duì)此,我們將競(jìng)賽項(xiàng)目作為案例講解,有針對(duì)性的教學(xué),將競(jìng)賽中的知識(shí)點(diǎn)分解,納入理論課的教學(xué)中。由于理論課所引用的案例的競(jìng)賽項(xiàng)目為聽課學(xué)生將來要參與的項(xiàng)目,學(xué)生感受到能將課上知識(shí)直接用于實(shí)踐中,學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確,因此激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)欲望。在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課的教學(xué)中,引入知識(shí)系統(tǒng)性強(qiáng)、有代表性的競(jìng)賽項(xiàng)目作為課程內(nèi)容,以競(jìng)賽為組織形式,學(xué)生分組制作,采用與比賽相同的原材料及制作規(guī)范,形成了學(xué)習(xí)中競(jìng)賽、競(jìng)賽中學(xué)習(xí)的交融模式,很好地提高了學(xué)生的創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
2.教學(xué)方式的改革——培養(yǎng)綜合能力,突出學(xué)生的主體地位
知識(shí)構(gòu)架建設(shè)是學(xué)生綜合能力的建設(shè),它以提高學(xué)生的思維能力、設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力和協(xié)作能力為切入,以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo),突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。我們?cè)谝愿?jìng)賽作為提高學(xué)生綜合能力的同時(shí),在理論與實(shí)踐的教學(xué)方式上進(jìn)行了改革。將競(jìng)賽中“以學(xué)生為中心”的教學(xué)內(nèi)容和模式,應(yīng)用到理論與實(shí)踐課中,實(shí)現(xiàn)由傳授知識(shí)為主向能力培養(yǎng)為主的方式轉(zhuǎn)變。
在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)中,開設(shè)了益于學(xué)生自主性培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課,提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課的比例。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè),挖掘了學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性,大大激發(fā)了學(xué)生獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的欲望和激情。
四、成效
通過“寓教寓賽”復(fù)合材料專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)踐,我們建立了較為完善綜合素質(zhì)培養(yǎng)體系,取得了顯著成績(jī)。通過競(jìng)賽為載體培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)和知識(shí)架構(gòu)建設(shè),學(xué)生在參賽中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中參賽,學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和提高,贏得了很多企業(yè)特別的青睞。競(jìng)賽項(xiàng)目的運(yùn)作需要專業(yè)課教師的共同參與,教師的創(chuàng)造性通過學(xué)生的創(chuàng)新能力展示出來,教師在指導(dǎo)競(jìng)賽的過程中,進(jìn)一步了解了復(fù)合材料專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求,更新了教學(xué)理念、改進(jìn)教學(xué)方法、提高了教學(xué)水平。我校復(fù)合材料與工程專業(yè)的大三本科生在2017年和2018年的超輕復(fù)合材料機(jī)翼競(jìng)賽中取得了非常好的成績(jī),我校成為參賽學(xué)校中獲獎(jiǎng)最多的高校,眾多媒體對(duì)我們的競(jìng)賽成績(jī)進(jìn)行了報(bào)道,擴(kuò)大了我校在復(fù)合材料領(lǐng)域的知名度,為學(xué)校贏得了良好的社會(huì)聲譽(yù)。
五、結(jié)語
我們根據(jù)我校復(fù)合材料與工程專業(yè)方向特色,針對(duì)理論與實(shí)踐教學(xué)中如何使學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)得到消化、理解和鞏固進(jìn)而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)欲望等問題,構(gòu)建了“寓教寓賽”復(fù)合材料專業(yè)人才培養(yǎng)平臺(tái),建立了“以專業(yè)競(jìng)賽為載體”的培養(yǎng)平臺(tái)和以提高學(xué)生綜合能力為核心的知識(shí)架構(gòu)平臺(tái),系統(tǒng)整合了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,突出了學(xué)生的主體地位,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。這在人才培養(yǎng)中具有普遍的借鑒意義,對(duì)全國(guó)復(fù)合材料與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
教學(xué)的改革與實(shí)踐仍要不斷探索和推進(jìn),只有與時(shí)俱進(jìn),教學(xué)質(zhì)量才能得到保證和提高。
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