以競(jìng)賽為載體的金屬材料工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式探索與實(shí)踐

沈陽化工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 郭樹國 王麗艷 劉 群

按照教育部《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》文件精神，金屬材料工程本科專業(yè)依托我校“113”[一種理念，即需求（成果）導(dǎo)向教育理念（簡稱OBE）；一種模式，即CDIO（生命周期）培養(yǎng)模式；“三化”措施，即協(xié)同化育人、家庭化培養(yǎng)、個(gè)性化指導(dǎo)]應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，適時(shí)對(duì)人才培養(yǎng)方案、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段、實(shí)踐基地建設(shè)、管理制度等人才培養(yǎng)模式改革，以解決人才培養(yǎng)與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)、產(chǎn)教融合不深、工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱等問題。

參加各類學(xué)科競(jìng)賽是本科生培養(yǎng)和強(qiáng)化本科生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的有效途徑之一。目前在材料類專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽中，由教育部高等學(xué)校材料類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和全國大學(xué)生金相技能大賽組委會(huì)舉辦的全國大學(xué)生金相技能大賽是一項(xiàng)本科大學(xué)生專業(yè)技能競(jìng)賽，是目前材料類專業(yè)規(guī)格最高、制度最健全、覆蓋面最廣、影響力最大的一項(xiàng)賽事。大賽旨在“以賽促教、以賽促改、以賽促學(xué)”，鍛煉材料類專業(yè)大學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力及創(chuàng)新實(shí)踐能力，為全國材料學(xué)科大學(xué)生提供一個(gè)互相交流和學(xué)習(xí)的平臺(tái)，推動(dòng)材料類創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

沈陽化工大學(xué)金屬材料工程專業(yè)鼓勵(lì)更多的教師和學(xué)生積極參與各類學(xué)科競(jìng)賽，尤其是全國大學(xué)生金相技能大賽。自2018 年以來，我校連續(xù)3 年獲得國家一等獎(jiǎng)，體現(xiàn)了金屬材料工程專業(yè)應(yīng)用型本科人才優(yōu)良的培養(yǎng)機(jī)制。因而，專業(yè)根據(jù)近3 年來指導(dǎo)全國大學(xué)生金相技能大賽的經(jīng)驗(yàn)，積極探索產(chǎn)教研融合背景下本科大學(xué)生競(jìng)賽指導(dǎo)的創(chuàng)新與改進(jìn)模式，通過學(xué)科競(jìng)賽模式來培養(yǎng)本科大學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)能力。

一、基于學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)構(gòu)建人才培養(yǎng)實(shí)踐教育體系

在總結(jié)金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)改革經(jīng)驗(yàn)和成果的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外知名大學(xué)先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)體系，憑借我校“113”應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，建立從入學(xué)到畢業(yè)的全過程人才培養(yǎng)實(shí)踐教育體系，集聚社會(huì)優(yōu)質(zhì)資源建立校企協(xié)同育人平臺(tái)。以實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目為載體，提升大學(xué)生的實(shí)踐能力，強(qiáng)化學(xué)生為社會(huì)、為人民服務(wù)的社會(huì)責(zé)任感，以此提高人才培養(yǎng)的供給質(zhì)量，為遼寧振興提供了人才支撐。

金屬材料工程專業(yè)將全國大學(xué)生金相技能大賽融入大學(xué)生素質(zhì)拓展與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程之中，安排專門課時(shí)對(duì)全國大學(xué)生金相技能大賽要點(diǎn)進(jìn)行講解，鼓勵(lì)學(xué)生將競(jìng)賽與自身專業(yè)相結(jié)合。通過布置作業(yè)的形式，使金屬材料工程專業(yè)的每一位學(xué)生都能對(duì)全國大學(xué)生金相技能大賽有所了解，主動(dòng)參與競(jìng)賽，從而培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生由原先的被動(dòng)參加變?yōu)橹鲃?dòng)參與。學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽的積極性逐年提高，在全校范圍內(nèi)營造了日益濃厚的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍。

為激勵(lì)金屬材料工程專業(yè)學(xué)生參與全國大學(xué)生金相技能大賽，本專業(yè)根據(jù)學(xué)校相關(guān)規(guī)章制度，結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)大學(xué)生素質(zhì)拓展與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程的課程大綱進(jìn)行了修訂，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)課程的過程性管理。通過教師指導(dǎo)日志、學(xué)生活動(dòng)日志與校內(nèi)競(jìng)賽相結(jié)合的方式，規(guī)范課程管理，加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的有效溝通交流。專業(yè)教師以學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目開展為契機(jī)， 主動(dòng)探索以學(xué)生為中心，基于學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目的課程新教學(xué)方法與教學(xué)手段。金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室除了正常的教學(xué)計(jì)劃時(shí)間外，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備均對(duì)大學(xué)生免費(fèi)開放，熱愛金相技能大賽的學(xué)生可自由進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行練習(xí)。

金相技能大賽分預(yù)賽和淘汰賽兩個(gè)階段進(jìn)行，預(yù)賽每組參賽選手需在40 分鐘內(nèi)完成樣品（球墨鑄鐵）的打磨、拋光、侵蝕等過程，最終制備出供評(píng)委評(píng)分的樣品。按照國賽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)委從金相圖像質(zhì)量、樣品表面質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)操作三方面進(jìn)行評(píng)定，經(jīng)評(píng)審比賽得分前30 名的同學(xué)進(jìn)入淘汰賽。

在準(zhǔn)備學(xué)校預(yù)賽的過程中，學(xué)生通常會(huì)利用課余時(shí)間去熟悉競(jìng)賽規(guī)則和內(nèi)容，并且在實(shí)驗(yàn)過程中熟練掌握比賽試樣的微觀組織特征，知曉腐蝕液成分和配比，掌握腐蝕方法和腐蝕時(shí)間，使大學(xué)生真正將理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，從而對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)有更為深入的了解和認(rèn)識(shí)。淘汰賽分三組進(jìn)行，每組10 人。每組參賽選手需在40 分鐘內(nèi)完成樣品（20鋼）的打磨、拋光、侵蝕等過程，最終制備出供評(píng)委評(píng)分的樣品，經(jīng)評(píng)審最終確定5 人集訓(xùn)隊(duì)。5 人集訓(xùn)隊(duì)一邊學(xué)習(xí)課程，一邊還要進(jìn)行較為枯燥、煩瑣的訓(xùn)練，心理負(fù)擔(dān)較大，情緒容易產(chǎn)生波動(dòng)，易出現(xiàn)不良心理表現(xiàn)。因此，在集訓(xùn)期間，我校通常安排上一屆的參賽選手和本屆集訓(xùn)隊(duì)進(jìn)行交流，針對(duì)性地進(jìn)行心理訓(xùn)練和輔導(dǎo)，消除學(xué)生緊張情緒，增強(qiáng)比賽自信。最后，依據(jù)集訓(xùn)的成績選拔出三名金相技能優(yōu)異的同學(xué)代表學(xué)校參加全國金相技能大賽。集訓(xùn)期間參賽選手不斷與自己的隊(duì)友和指導(dǎo)教師交流實(shí)驗(yàn)過程中存在的各種問題，這在一定程度上提升了學(xué)生的個(gè)人交際能力。

通過競(jìng)爭方式代表學(xué)校參加全國金相技能大賽，明顯提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，不斷拓寬本專業(yè)學(xué)生材料方面的知識(shí)領(lǐng)域。此外，也培養(yǎng)了學(xué)生不怕苦、不怕累的高尚精神。

二、競(jìng)賽保障、激勵(lì)機(jī)制模式

（一）加強(qiáng)創(chuàng)新項(xiàng)目庫建設(shè)，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)參賽項(xiàng)目

根據(jù)金屬材料專業(yè)特點(diǎn)，集聚社會(huì)優(yōu)質(zhì)資源，實(shí)時(shí)采集面向化工產(chǎn)業(yè)需求，將產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、產(chǎn)業(yè)集群等亟待解決的問題交由校企導(dǎo)師共同研究，梳理出適合學(xué)生做的項(xiàng)目。建立了認(rèn)知實(shí)踐、綜合實(shí)踐、創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目孵化及科研項(xiàng)目“五位一體”的層次遞進(jìn)、有機(jī)銜接和學(xué)科交叉的動(dòng)態(tài)創(chuàng)新項(xiàng)目庫，組建了基于企業(yè)工程實(shí)踐教育中心和實(shí)習(xí)基地以及校內(nèi)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐基地的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的新模式。注重全方位、全覆蓋提升學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)精神，啟發(fā)學(xué)生將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)與所學(xué)專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來。

（二）完善激勵(lì)和保障政策，激發(fā)學(xué)生參賽熱情

學(xué)校制訂了《沈陽化工大學(xué)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育推進(jìn)工程”實(shí)施方案》，學(xué)校從整合資源、深度融合、強(qiáng)化實(shí)踐、培育師資、建章立制等方面建設(shè)23 項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，基本形成了較為完善的校級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。學(xué)校制定了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練管理辦法、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師管理辦法、學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)辦法等，保障創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)規(guī)范和資金使用合理，調(diào)動(dòng)廣大教師和學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性。建立了學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分認(rèn)定與轉(zhuǎn)換等一系列制度，有效調(diào)動(dòng)本科生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育活動(dòng)積極性。

（三）借助多媒體教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成。但傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)效果難免枯燥、乏味，學(xué)生的興趣較低。借助多媒體實(shí)踐教學(xué)這一模式能夠使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，使所教授的知識(shí)和內(nèi)容變得更加形象化、生動(dòng)化、直觀化與具體化，而且整個(gè)教學(xué)過程中均是“以學(xué)為中心”。因此，這一模式不但調(diào)節(jié)了課堂的教學(xué)氛圍，還有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性。

金屬材料工程專業(yè)積極推動(dòng)在線課程建設(shè)，提升課程信息化水平，主張線上線下混合式教學(xué)、小班研討教學(xué)等新的教學(xué)模式改革，打造泛在學(xué)習(xí)環(huán)境。積極推進(jìn)現(xiàn)代教育技術(shù)與課堂教學(xué)的深度融合，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)更多學(xué)生通過多種形式深度參與課堂教學(xué)過程。目前，金屬材料工程專業(yè)已經(jīng)建成一門遼寧省精品資源共享課，兩門校級(jí)線上線下混合式一流課程。

三、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式取得的成效

通過組織各種類型、各種形式和不同層次的課外活動(dòng)，近年來金屬材料工程專業(yè)參賽學(xué)生在全國金相技能大賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽等科技競(jìng)賽活動(dòng)中獲得國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)十余項(xiàng)，省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)三十余項(xiàng)。學(xué)生在以學(xué)科競(jìng)賽為載體的創(chuàng)新實(shí)踐過程中，從項(xiàng)目需求開始到解決實(shí)際問題，已有多名參賽學(xué)生先后獲得國家實(shí)用新型專利或發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文。同時(shí)，學(xué)科競(jìng)賽的榮譽(yù)也為考研錄取鋪設(shè)了道路，在國家政策的引導(dǎo)下，我專業(yè)的多名參賽學(xué)生已被“985”高校錄取，這些成果的取得充分表明了開展學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)本科大學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的有效形式。

創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)是一個(gè)長期的探索過程，為了順應(yīng)國家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求及人才供給改革的要求，金屬材料工程專業(yè)積極構(gòu)建從入學(xué)到畢業(yè)全員參與、全過程人才培養(yǎng)實(shí)踐教育體系。基于實(shí)踐項(xiàng)目這一載體，以校內(nèi)外實(shí)踐基地為平臺(tái)，通過一系列模式改革、實(shí)踐能力提升、成果驅(qū)動(dòng)、校企共建等方式，培育學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，增強(qiáng)學(xué)生為社會(huì)、為人民服務(wù)的社會(huì)責(zé)任感。同時(shí)也推動(dòng)了我校大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)，也對(duì)金屬材料工程省級(jí)一流本科示范專業(yè)的建設(shè)起到了重要的支撐作用。