以学科竞赛为驱动主动式实践教学探索

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1、以学科竞赛为驱动主动式实践教学探索　　摘要：以机械类本科生实践教学为例，结合学科竞赛的内涵体系，对基于学科竞赛的主动式实践教学模式进行了探索。通过将学科竞赛引入典型实践教学和课外综合实践，利用主动实践让学生全面体会机械系统设计中的构思-设计-实现-运作等环节，更有利于培养学生的机械综合分析能力、设计能力和动手能力。关键词：主动式实践；学科竞赛；实践教学从培养大学生工程实践能力和创新能力的角度出发，实践教学是高校机械类本科人才培养过程中的重要环节。目前许多高校在实践环节仍沿用被动实践模式，[1]即以教师为中心，学生在教师规定的框架中

2、，沿着既定的路线被动地完成实践任务。在整个实践过程中，学生的主观能动性体现不足，参与性不够，因而该实践模式只能算是对书本知识的巩固。为了使学生的创新思维和创造能力得到真正的培养与锻炼，实践教学中应注重主动实践，[2]即以学生为主体，培养学生主动完成实践环节的各个关键步骤。对于大学生而言，主动实践是创新意识和实践能力培养的关键，而学科竞赛则可作为主动实践能力培养的有效途径之一。一、机械类学科竞赛的内涵体系8机械类学科竞赛如全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛等，从内涵体系上看，其覆盖的知识面比较系统且与机械类本

3、科教学内容紧密相连，尤其强调相关知识的融会贯通。学科竞赛的特点在于规定了竞赛主题，注重的是为学生提供充分的创作空间。因而从参赛过程来看，可以让学生在功能设计、方案拟定、结构创新、材料与配件选购、零部件加工、装配与调试等各个方面，充分发挥他们的主体性，全面培养其创新设计能力和工程实践能力。[3]以全国大学生机械创新设计大赛为例，为了让学生在参赛过程中全面体会机械系统设计中的构思—设计—实现—运作等环节，其竞赛环节分解如表1所示。可见，机械类学科竞赛检验的是学生运用综合知识的能力，从内涵体系上看更符合工程设计的实际情况，整个竞赛体现了

4、“以老师为主导，学生为主体”的实践模式。通过参赛，有效激发了学生的兴趣，其主观能动性和创新思维得以充分发挥，理论知识得到了巩固，学生的系统设计能力和动手操作能力得到了锻炼和培养。二、以学科竞赛为驱动的主动式实践教学8目前，学科竞赛组织过程中遇到的最大问题在于忽略了学科竞赛为专业服务的导向作用。单纯地为了竞赛而组织活动，再加上时间和名额等客观因素，使得通过学科竞赛得到锻炼的学生数量受到了限制，从而将教师对学科竞赛的指导演变为对参赛学生的额外辅导。因此将学科竞赛引入本科生创新教育体系，使其作为一个重要的实践教学环节在学生中广泛地组织开

5、展，将更有利于学生主动实践能力的培养。1.将学科竞赛与典型实践教学环节相结合以重庆工商大学机械类专业为例，目前所设置的典型实践教学环节主要由《机械原理课程设计》、《机械设计课程设计》和根据不同专业方向所设置的《专业课程设计》组成，但三个课程设计的设置是独立的，内容上没有太多的关联。如前所述，按照现行模式组织实践教学，学生难以全面掌握机械系统设计的基本理念和方法。若将学科竞赛引入其中，将现有典型实践教学环节整合为“机械综合课程设计Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”，从内容上设置成同一机械系统的方案设计、传动装置和零部件设计以及与专业方向相关的设计（如控制

6、系统设计、模具设计等），则可实现课程设计中教学内容的相互连贯和教学组织的纵向贯通。（1）将实例贯穿知识点，强调学生基础实践。将学科竞赛主题或工程项目穿插进课程讲授的知识点中，即以实例作为一种标杆引导学生学好相关基础知识。将课程设计和知识点传授有机融合，从而提高学生主动学习的兴趣，增加学生必要的动脑、动手机会，强调学生的基础实践，避免培养“纸上谈兵”的人才。8（2）课程设计题目的拟定应强调实用性，提倡自主选题。课程设计的题目内容应贴近生产和生活，[4]可以借鉴机械类学科竞赛的设计主题或者结合具有生产实践背景的工程项目，在诸如环保装备

7、、康复器材、仿生机械、包装设备等方面广泛收集合适的课题，从而扩大课程设计题目范围，增加学生自主选题的可能性。同时提倡学生个人和小组结合学习与生活中遇到的问题，自主拟定课程设计题目，从而提高学生的学习兴趣，给学生充分的想象和发挥空间，使他们学会主动思考和积极创新。（3）加强CAD/CAE技术在典型实践环节的应用。在分析机械类学科竞赛对学生的能力要求时发现，大多数学科竞赛都比较重视学生对计算机辅助设计、分析甚至是加工的应用能力，因此熟练掌握基于计算机的数字化产品开发技术已成为工科大学生必备的基本技能。在方案拟定、运动分析、结构设计、零

8、件图及装配图绘制等一系列过程中若充分应用CAD/CAE技术，可以帮助学生及时发现设计过程中的错误和问题，使其可以将更多的精力投入到改进设计和创新设计上，从而提高学生的设计水平和设计质量。8（4）引导互助学习，培养学生的协作设计能力和团队精神。机械类