基于科技競賽的機(jī)械類專業(yè)學(xué)生科研思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力提升路徑研究

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-7164（2025）11-0189-04

培養(yǎng)具備扎實(shí)專業(yè)知識、過硬實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的機(jī)械工程技術(shù)人才，是我國建設(shè)制造強(qiáng)國的關(guān)鍵，而科研思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力則是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩大關(guān)鍵能力。[1-3]科研思維能力使學(xué)生能夠敏銳發(fā)現(xiàn)前沿問題，進(jìn)行深人分析和創(chuàng)造性求解。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力使學(xué)生能夠在團(tuán)隊(duì)中有效溝通合作，發(fā)揮集體智慧，高效完成復(fù)雜工程任務(wù)。這兩種能力對學(xué)生適應(yīng)機(jī)械工程領(lǐng)域快速發(fā)展變化的需要，以及在未來職業(yè)發(fā)展中取得突破和成功具有重要意義。[4]如圖1所示，科技競賽為培養(yǎng)這兩種能力提供了理想實(shí)踐平臺。[5]

一、科技競賽平臺的構(gòu)建

（一）完善競賽組織管理機(jī)制

高校需優(yōu)化科技競賽組織管理機(jī)制，以全面提升學(xué)生科研思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。首先，高校應(yīng)成立專門的科技競賽管理委員會，統(tǒng)籌規(guī)劃競賽的自標(biāo)定位、參賽范圍、賽題設(shè)置、過程管理和成果轉(zhuǎn)化等工作。管理委員會的組成應(yīng)涵蓋學(xué)校相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)教師和企業(yè)專家，以確保競賽工作的全面性和系統(tǒng)性。其次，制訂完善的競賽管理制度，明確目標(biāo)定位、參賽資格、評審標(biāo)準(zhǔn)和獎勵辦法，確保競賽規(guī)范有序。加強(qiáng)競賽宣傳，利用多渠道提高學(xué)生參賽積極性。最后，高校需加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)組建和管理，成立專門導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，為學(xué)生提供全程技術(shù)支持和團(tuán)隊(duì)協(xié)作指導(dǎo)，幫助他們更好地應(yīng)對競賽挑戰(zhàn)，并在競賽中實(shí)現(xiàn)個人和團(tuán)隊(duì)的成長和進(jìn)步。

（二）構(gòu)建多層次多類型競賽體系

機(jī)械工程學(xué)科領(lǐng)域涉及面廣，對學(xué)生能力的要求多樣化。因此，應(yīng)構(gòu)建涵蓋不同層次和類型的科技競賽體系，滿足學(xué)生的個性化發(fā)展需求，是提升學(xué)生科研思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的重要舉措。競賽的層次可分為校級、省級、國家級等，學(xué)生可以從低到高逐級參與，循序漸進(jìn)提升其個人能力。競賽的類型可涵蓋機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、智能制造、機(jī)器人技術(shù)、工程訓(xùn)練等多個方面，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。構(gòu)建競賽體系時，應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局，使各層次類型競賽相互支撐、有機(jī)銜接。

（三）加強(qiáng)校企協(xié)同育人

科技競賽在瞄準(zhǔn)機(jī)械工程領(lǐng)域的前沿需求和關(guān)鍵技術(shù)問題方面起著重要作用。為了更好地實(shí)現(xiàn)競賽與生產(chǎn)實(shí)踐的緊密對接，引入行業(yè)企業(yè)參與競賽主題設(shè)計(jì)、技術(shù)指導(dǎo)和成果轉(zhuǎn)化等環(huán)節(jié)。通過校企合作共建科技競賽平臺，一方面學(xué)校可以借助企業(yè)的設(shè)備、場地、資金等資源，為學(xué)生提供高水平的競賽條件；另一方面，引人企業(yè)實(shí)際項(xiàng)自作為競賽賽題，增強(qiáng)競賽成果的應(yīng)用價(jià)值，為企業(yè)發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)優(yōu)秀人才提供更多機(jī)會。[這種協(xié)同育人機(jī)制有利于提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，也使競賽成為大學(xué)與產(chǎn)業(yè)界合作的一種重要紐帶，促進(jìn)雙方的互利合作和共同發(fā)展，這樣的合作模式將有助于推動機(jī)械工程領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展，培養(yǎng)更多適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求的高素質(zhì)人才。結(jié)合上述三點(diǎn)，科研思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力培養(yǎng)體系構(gòu)建如圖2所示。

二、科技競賽的實(shí)踐育人路徑

（一）開展機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽是發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造力、提升學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的重要平臺。競賽以機(jī)械工程領(lǐng)域的實(shí)際問題為導(dǎo)向，要求參賽團(tuán)隊(duì)提出創(chuàng)新性解決方案。[8]在準(zhǔn)備過程中，學(xué)生需要查閱文獻(xiàn)，了解問題的理論基礎(chǔ)和前沿進(jìn)展；開展頭腦風(fēng)暴、集思廣益、提出設(shè)計(jì)思路；繪制設(shè)計(jì)圖紙，搭建實(shí)體模型，對方案進(jìn)行測試驗(yàn)證和優(yōu)化完善。整個過程既鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研思維能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手實(shí)踐能力。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽對參賽團(tuán)隊(duì)的組建和協(xié)作提出較高要求。[9團(tuán)隊(duì)成員需要明確分工，互相配合，發(fā)揮各自專長。在方案設(shè)計(jì)和實(shí)施的過程中，成員之間需要通過討論和交流達(dá)成共識，特別是在遇到技術(shù)難題和意見分歧時，需要相互尊重、密切配合，形成合力。因此，這類競賽也是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識和協(xié)作能力的有效途徑。為保證競賽質(zhì)量，應(yīng)成立教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，在賽題設(shè)置、技術(shù)指導(dǎo)、過程管理等方面為參賽學(xué)生提供及時的幫助。

（二）舉辦機(jī)械基礎(chǔ)學(xué)科競賽

機(jī)械工程專業(yè)的核心是力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)學(xué)科。通過舉辦相關(guān)學(xué)科競賽，引導(dǎo)學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識，并能靈活運(yùn)用知識分析問題，這是培養(yǎng)學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力的基石。[10]基礎(chǔ)學(xué)科競賽的題目應(yīng)貼近教學(xué)內(nèi)容，覆蓋學(xué)科核心知識，并體現(xiàn)學(xué)科前沿發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新理論、新方法和新技術(shù)的動態(tài)變化。

在備賽過程中，教師扮演關(guān)鍵角色，他們應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識，通過集中講解、習(xí)題訓(xùn)練等方式幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏，構(gòu)建完整的知識體系。教師需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會舉一反三，掌握分析問題的一般方法，提煉解題規(guī)律和思維模式。通過競賽，不僅鞏固了學(xué)生所學(xué)知識，還培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為后續(xù)從事科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這種學(xué)以致用的過程激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造力，幫助他們更好地適應(yīng)未來挑戰(zhàn)并為社會發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。

（三）鼓勵學(xué)生參與高水平競賽

鼓勵和支持學(xué)生參與國家級、國際級等高水平科技競賽，是拓寬學(xué)生專業(yè)視野，接觸前沿科技，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和競爭意識的重要舉措。[11]學(xué)校應(yīng)完善相關(guān)政策，在參賽經(jīng)費(fèi)、學(xué)分認(rèn)定、人才推薦等方面給予傾斜，減輕學(xué)生后顧之憂。要做好高水平競賽的宣傳發(fā)動工作，營造濃厚的參賽氛圍，激發(fā)學(xué)生的參賽熱情。

參與高水平競賽對學(xué)生的科研思維能力提出更高要求。[12]面對復(fù)雜的技術(shù)問題，學(xué)生需要廣泛閱讀文獻(xiàn)，深人調(diào)研市場需求，開展反復(fù)的方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這無疑拓寬了學(xué)生的科研視野，鍛煉了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。高水平競賽匯聚了來自全國乃至全球的優(yōu)秀參賽團(tuán)隊(duì)，學(xué)生在與其他院校學(xué)生的交流切磋中，也培養(yǎng)了開放包容、兼收并蓄的意識，激發(fā)了爭先創(chuàng)優(yōu)的動力。

（四）推動競賽與教學(xué)科研融合

科技競賽與日常教學(xué)科研緊密結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。[13]一方面，教師可以將競賽項(xiàng)目引入專業(yè)課程教學(xué)，作為理論聯(lián)系實(shí)際的案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將競賽中遇到的問題帶入課堂，組織學(xué)生討論分析，培養(yǎng)科研思維。另一方面，學(xué)生在參賽過程中遇到的疑難問題，可以帶到科研項(xiàng)目中進(jìn)一步攻關(guān)，促進(jìn)競賽成果向科研成果轉(zhuǎn)化。

此外，學(xué)校還可開設(shè)科技競賽相關(guān)課程，將競賽項(xiàng)目融人教學(xué)全過程。在課程中，教師系統(tǒng)講解相關(guān)理論知識，指導(dǎo)學(xué)生開展設(shè)計(jì)實(shí)踐，學(xué)以致用。鼓勵學(xué)生參加學(xué)科競賽，以賽促學(xué)、以賽促教。這種競賽與教學(xué)的融合，拓展了第二課堂，延伸了創(chuàng)新實(shí)踐平臺，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。

三、科技競賽的成效分析

(一）科研思維興趣提升

競賽對提升機(jī)械專業(yè)學(xué)生的科研興趣起到了顯著的推動作用。針對學(xué)生的調(diào)查顯示， 85% 的參賽學(xué)生認(rèn)為競賽讓他們對本專業(yè)科研工作更感興趣，其中 61% 的學(xué)生表示希望繼續(xù)攻讀研究生學(xué)歷。這一現(xiàn)象的主要原因在于競賽中的文獻(xiàn)研究和技術(shù)攻關(guān)活動讓學(xué)生初步體驗(yàn)了科研的過程，從而激發(fā)了他們進(jìn)一步探索和鉆研的渴望。此外，通過與校內(nèi)外師生的交流討論，學(xué)生接觸到了各種不同的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和思路，大大拓寬了他們的學(xué)術(shù)視野，增強(qiáng)了他們的求知欲望。由此可見，科技競賽在引導(dǎo)學(xué)生了解專業(yè)前沿、激發(fā)科研熱情等方面發(fā)揮著獨(dú)特而重要的作用。這種作用不僅在學(xué)生的學(xué)術(shù)發(fā)展過程中具有重要意義，也會對整個學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

（二）創(chuàng)新意識與能力提升

科技競賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力的理想實(shí)踐平臺。參與競賽的學(xué)生在面對具體問題時，會展開創(chuàng)造性地思考和設(shè)計(jì)，將所學(xué)知識與創(chuàng)意思維結(jié)合，提出新穎的解決方案，并將其付諸實(shí)踐。以“全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽\"為例，江蘇海洋大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的多款智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人，為解決農(nóng)業(yè)勞動力短缺難題提供了創(chuàng)新思路，體現(xiàn)了將創(chuàng)新意識轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力的能力。在競賽經(jīng)歷中，學(xué)生的開放性思維、敢于挑戰(zhàn)的勇氣以及將創(chuàng)意付諸實(shí)踐的能力得到了充分的鍛煉和提升，他們不僅學(xué)會了團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通，也培養(yǎng)了解決問題的能力和創(chuàng)新精神。科技競賽不僅豐富了學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，更為他們未來的學(xué)術(shù)研究和職業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使他們在面對現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)時能夠更加從容自信地應(yīng)對。

（三）科研思維與方法的掌握

科技競賽是學(xué)生進(jìn)行全過程科研訓(xùn)練的有效途徑。通過參與競賽，學(xué)生完整地體驗(yàn)選題立項(xiàng)、文獻(xiàn)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、模型搭建、測試優(yōu)化等科研環(huán)節(jié)，掌握了文獻(xiàn)綜述、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理分析等關(guān)鍵科研方法，從而培養(yǎng)了他們嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)。競賽鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研思維能力，為其未來從事科研工作奠定了良好基礎(chǔ)。由此可見，科技競賽不僅促進(jìn)了學(xué)生在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的成長，也培養(yǎng)了他們解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。

（四）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力顯著增強(qiáng)

團(tuán)隊(duì)協(xié)作是現(xiàn)代科研活動的基本方式，也是科技競賽的題中之義。在參與團(tuán)隊(duì)型競賽的過程中，學(xué)生充分認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。通過明確任務(wù)分工，一起攻克技術(shù)難關(guān)，鍛煉了學(xué)生的溝通表達(dá)、組織協(xié)調(diào)的能力。在與隊(duì)友的相互配合中，學(xué)生學(xué)會換位思考，增進(jìn)了解和信任，形成了互幫互助、榮辱與共的團(tuán)隊(duì)意識。以“全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽”為例，某參賽團(tuán)隊(duì)在備賽中遇到技術(shù)瓶頸，隊(duì)員通過頭腦風(fēng)暴集思廣益，并合理分工、通力協(xié)作，最終按時保質(zhì)完成了參賽任務(wù)，展現(xiàn)了良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。科技競賽塑造了學(xué)生的協(xié)作意識，強(qiáng)化了學(xué)生的溝通能力，這些寶貴的團(tuán)隊(duì)協(xié)作經(jīng)驗(yàn)將成為他們職業(yè)發(fā)展的重要財(cái)富。

四、結(jié)語

實(shí)踐表明，科技競賽有效激發(fā)了學(xué)生的科研興趣，培養(yǎng)了其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。未來，高校應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)科技競賽與教學(xué)科研的融合，深化產(chǎn)教融合、校企合作，建立多方協(xié)同育人新機(jī)制。要以現(xiàn)代工程問題和行業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向來設(shè)計(jì)競賽主題，以先進(jìn)工程技術(shù)和創(chuàng)新成果為支撐來提升競賽水平，促進(jìn)競賽成果向教學(xué)改革、科研創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域延伸，實(shí)現(xiàn)競賽育人與人才培養(yǎng)的良性互動。要建立健全科技競賽的長效機(jī)制，完善配套政策保障，為競賽活動的持續(xù)深入開展提供制度和資源支持。

總之，科技競賽作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)科研思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的有效途徑，在創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)中有著巨大潛力。高校應(yīng)立足學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，發(fā)揮競賽的引領(lǐng)和示范作用，不斷創(chuàng)新競賽內(nèi)容和形式，將其打造成培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和協(xié)作意識的重要平臺，這有助于為國家機(jī)械工程領(lǐng)域培養(yǎng)急需的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，為推動制造強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

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（薦稿人：高學(xué)山，北京理工大學(xué)教授）（責(zé)任編輯：張若）