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基于大学生赛车竞赛 探索车辆专业“新工科”人才培养新模式论文

发布时间:2020-01-18 10:31:28 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.scipaper.net):

摘要:进入新世纪以后,我国提出以“互联网+”、“一带一路”为代表的国家发展创新型项目,针对工程创新人才提出了更高要求,因此迫切需要加快工程教育改革创新。目前我国传统工程科技人才培养模式存在学科壁垒,专业藩篱,本研隔断等问题,成为了创新人才培养的障碍。传统工科人才培养模式已无法适应国家对创新人才培养的需求。针对上述问题,以车辆工程专业为例,依托大学生赛车竞赛构建新工科教学平台,创建多学科交叉融合课程体系,进行传统工科教学内容改革,探索一套“新工科”创新人才培养模式。通过前期的不断探索与实践,基于大学生赛车竞赛探索车辆专业“新工科”人才培养,取得了优秀的创新人才培养效果。

关键词:新工科;人才培养;车辆专业

本文引用格式:钟兴华,等.基于大学生赛车竞赛探索车辆专业“新工科”人才培养新模式[J].教育现代化,2019,6(53):8-10.

一 前言

       改革开放40年以来,我国由当初一个积弱积贫大国成为现在世界第二大经济体、制造业第一大国,建立了全世界最完整的现代工业体系。这些所有的辉煌成就都离不开我们坚持解放思想、实事求是、勇敢推进理论创新、实践创新、制度创新、文化创新以及各方面创新。[1]在各项创新建设中,国家高等工科教育创新是我国创新体系建设的重要环节之一。为了不断赋予中国特色社会主义创新活力,更好面对未来新一轮科技革命和产业变革,我国高等工科教育需要进行创新突破。以车辆工程专业教育创新为例,依托大学生赛车竞赛构建新型工科教育教学创新平台,创立多学科交叉融合新型课程体系,进行传统工科教学内容的创新改革,探索一套全新的人才培养模式。以“新型、新兴和新生”三个“新”方面涵义对传统工科进行创新,形成新工科人才培养新模式。建立车辆工程专业新工科人才培养新模式能够加快国家高等工科教育创新工程建设,推动创新人才发展,使创新成为中国特色社会主义发展的重要引擎。

二 传统工科人才培养存在的不足

         我国传统工科人才培养模式始于1952年院系调整,我们学习前苏联模式,把大学分成综合性大学和工科大学。当时中国强调工业化和机械化,需要工科,需要培养很多工科人才,这样做是有道理的。但一段时间后,大家发现存在问题。工业发展进入自动化,不仅仅是拧螺丝,还涉及电子、半导体,传统工科不够了。这时综合性大学开始办技术学科,接下来工科性大学办文科。但从理科出来的技术和从工科提出的理科,都带着原来的烙印,没有完全融合。[2]这也导致了传统工科人才培养模式的存在学科壁垒,专业藩篱,本研隔断等问题,成为了创新型人才培养的阻碍。

       传统工科人才培养模式存在时代局限性,无法满足当今“互联网+”、“一带一路”为代表的国家创新发展项目对工程科技人才提出的新要求。同时,我国以物联网、人工智能和共享经济为代表的新经济蓬勃发展也对工程教育的改革和发展提出了新挑战。新工科人才培养模式的提出正是对新要求和新挑战做出的积极回应。

三 新工科人才培养模式

       新工科代表的是最新的产业或行业发展方向,指的是正在形成的或将要形成的新的工程学科。[3]新工科人才培养目的是为了满足国家创新发展项目的新要求和应对新经济发展对工程教育改革提出的新挑战,培养一批具有创新能力、多学科整合能力和工程实践能力的高素质创新型工程科技人才。新工科人才培养模式主要涉及多学科交叉融合、教育教学方式改革和创新型实践教育平台构建。

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(一)多学科交叉融合

         随着新一轮科技革命和产业变革的不断发展,横跨多学科领域,涉及多专业基础的科学创新,使得许多领域得到创造性开拓,出现了新型产业形态和发展模式。这就要求工程科技人才拥有对新型产业进行跨界改造、完善或整合的能力。拥有多学科交叉融合能力的工程科技人才的培养与对工科课程体系和教学内容的改革紧密相关。新工科多学科交叉融合的内涵和特征决定着对课程体系和教学内容的改革是系统性而不是个体性,即要从整个新工科专业建设的角度,有组织地、系统地、整体地进行课程体系设计、课程设置和教学内容的选择,而不能由每个教师单打独斗,仅根据个人的理解对现有课程进行简单调整。[3]多学科交叉融合要摆脱传统工科以单独的院系或专业,开设课程体系的传统方式,应转变为向其他学科或院系抛出橄榄枝,形成多学科多专业交叉融合的课程体系,以实现“自然科学+社会科学+思维科学”的三大科学体系交叉融合的教学内容改革目标。培养具备跨界整合能力的工程科技人才。

(二)教育教学方式改革

        新工科人才培养的目标和多学科交叉融合的教学内容要求,新工科教师注重提高学生的学习兴趣、实践参与度和创新能力培养。传统工科课堂教学的重点往往在于讲授课本中的公式原理及其推导过程,缺少研究性学习,从而导致学生觉得大学课程“学而无用”。针对这种现象,教师可以通过改革以往教学方式,引进挑战性学习。在相关课程中,结合多学科教学内容设置具有一定挑战性的研究课题,使学生在面对挑战时,应用到其所学内容,提高学生学习兴趣与实践参与度,达到“学而知其用”的教育目的。

        教育教学方式的改革并不只局限在课堂教学上,也存在于课外学习与活动中。学校应当鼓励和创造条件有效引导学生社团活动、社会实践活动、科技竞赛与创新创业比赛等多种活动方式,使学生能够充分利用各种机会实践课堂学习内容,大大地激发他们创新能力,实践能力与跨界整合能力。

(三)实践教育平台构建

        新工科实践教育平台的构建促进高等教育机构和企业之间形成合作,有助于为学生创造有效的创新实践学习环境,促进其情景认知的发展,提高其对课堂理论、概念和过程的理解。学生可以利用企业提供的实践平台,解决企业面临的问题。在此过程中,学生得以应用知识、施展才能、获取职业经验,培养创新实践能力。[4]与此同时,企业也可以利用学校和学生的创新能力,创新产品,更好地应对市场挑战,获取竞争优势。因此,以新工科实践教育平台为中心为学生提供创新氛围,培育创新土壤,并通过设立创新课题、建立创新激励机制等方式,培养创新人才。[5]

四 基于大学生赛车竞赛,车辆“新工科”人才培养新模式

       中国大学生赛车竞赛是一项由众多高等院校在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛,要求各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准[6],在一年的时间内自行设计和制造出一辆性能表现优异的赛车,并能够成功完成全部赛事环节。“中国大学生无人驾驶方程式汽车大赛”于2017年参入到中国大学生赛车竞赛当中,使得这项赛事变得更加具有引领性、创新性、发展性以及跨界融合性。基于大学生赛车竞赛的车辆“新工科”人才培养新模式包含了以上几个新工科的特征,从而使其能够突破传统工科存在的学科壁垒,改革教学方式,构建实践教育平台。

(一)车辆“新工科”人才培养新模式打破学科壁垒

       大学生赛车竞赛项目中的“无人赛车组”,包含了车辆运动控制技术,机器视觉技术,定位与导航等赛车技术,其中车辆运动控制技术涉及到车辆工程专业,自动控制专业以及计算机专业,显著体现出了多学科的交叉融合性。传统工科人才培养模式只是单纯培养某一专业人才,往往导致工科人才缺乏多学科多专业的交叉融合性,从而在工程应用中不能发挥出灵活的创造性。基于大学生赛车竞赛的车辆“新工科”人才培养新模式,以大学生赛车竞赛为导向,从整个新工科专业建设的角度思考,系统地、整体地进行专业课程体系设计、课程设置和教学内容选择,将原本的车辆工程专业与自动控制专业、计算机专业相融合,形成多学科交叉融合的人才培养模式,突破传统工科学科壁垒。

(二)车辆“新工科”人才培养新模式改革教学方式

         传统工科的教学方式在于课堂讲授课本中的公式原理及其推导过程。学生学习的目的在于应付课程考试,缺乏主动学习精神,从而导致学生觉得大学课程变为“为考而学”。针对这种现象,车辆“新工科”人才培养新模式将新工科教学与大学生赛车竞赛相结合。学生在参与赛车竞赛过程中,教师能够根据学生在团队中担任职能进行学科教学与实践培养,改变以往单一的课堂模式,使学生能够在实践中学习、学习中实践,达到学与做的良性互动。基于大学生赛车竞赛,车辆工程专业“新工科”人才培养模式,强调改革传统工科的填鸭式教学方式,通过学科竞赛与新工科教学相结合,使学生在工程实践中提高的学习主动性,锻炼工程实践能力,培养创新精神,拓展学科视野。

(三) 车辆“新工科”人才培养新模式构建实践教育平台

        大学生赛车竞赛不但为学生提供了一个赛车竞赛与技术交流的平台,而且也为学生提供一个技术创新与活动实践的教育平台。基于大学生赛车竞赛的车辆工程专业“新工科”人才培养模式所构建的实践教育平台,能够将大量夸学科多专业的学生整合在一起完成无人赛车的研发与制造过程。在无人赛车制造过程中遇到难题时,学生们可以发挥出多学科融合优势,从不同角度思考问题,提出自己解决方案。在各种思想火花的碰撞下,学生们将会得到一个多学科交叉融合的创新解决方案。基于大学生赛车竞赛的车辆“新工科”人才培养模式,很好的体现了新工科具有的交融性、创新性和跨界性。车辆“新工科”人才培养模式构建的实践教育平台不仅可以拓宽学生视野,打破传统束缚,培养跨界思维,而且也能够为新工科创新人才奠定全面的素质基础。

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五 实践探索成果

        基于大学生赛车竞赛的车辆专业“新工科”人才培养新模式为我校车辆工程专业打破传统工科学科壁垒、改革教学方式、构建实践教育平台提供了巨大帮助。体现在车辆专业的课程设计与计算机专业、自动控制专业等多学科专业课程的有机融合。同时,基于大学生赛车竞赛的“新工科”人才培养新模式改革了以往单一的教学方式,形成实践学习性的教学方式。以及依托大学生赛车竞赛平台构建的车辆专业“新工科”人才培养实践教育平台,拓宽了学生视野,培养创新思维,为新工科创新人才奠定全面的素质基础。

        通过“新工科”人才培养新模式培养的车辆工程专业毕业生相较于传统模式培养的学生拥有更加扎实的理论基础,更强的创新实践能力和工作适应性,受到社会和企业的广泛认可[6]。其中有一部分优秀的本科生、研究生在新技术研发方面取得优秀的成果和在赛车竞赛中取得多项的优异成绩,包括申请与赛车相关专利共28项、发表论文共35篇,获得2017年FSEC亚军的优异成绩、耐久性能和八字环绕等8项全国大奖。

六 结束语

        随着我国从传统汽车制造产业迈向智能汽车制造,急需大量拥有创新能力与实践能力的高素质的车辆工程人才。通过分析传统工科培养创新人才的存在的问题,提出依托大学生赛车竞赛构建新工科教学平台,创建多学科交叉融合课程体系,进行传统工科教学内容改革,探索一套“新工科”创新人才培养模式。经过我校对新工科的实践与探索,在培养车辆工程创新人才上取得了良好的效果。在今后的新工科实践与探索中,仍需进一步地发现问题,探索更加先进的人才培养模式,促进新工科创新人才培养体系的进一步完善。

参考文献

[1]习近平:在庆祝改革开放40周年大会上的讲话[N].人民网http://cpc.people.com.cn/n1/2018/1218/c64094-30474794.html.
[2]胡波,冯辉,韩伟力,等.加快新工科建设,推进工程教育改革创新——“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述[J].复旦教育论坛,2017,15(02):20-27+2.
[3]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究,2017,38(02):26-35.
[4]许涛,严骊,殷俊峰,等.创新创业教育视角下的“人工智能+新工科”发展模式和路径研究[J].远程教育杂志,2018,36(01):80-88.
[5]裴旭,张淑林,余芹.依托大跨度、多学科交叉的科技平台培养高层次创新型人才——研究生创新中心建设的实践理念定位[J].学位与研究生教育,2006(06):12-14.
[6]钟兴华,阳林,万婷婷,等.依托方程式汽车大赛构建多学科融合创新平台[J].教育现代化,2017,4(33):33-34+38.

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