學科競賽對汽車專業(yè)學生創(chuàng)新能力的影響研究

　學科競賽是高校除常規(guī)教學外綜合性教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的第二課堂，我國政府高度重視復合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。教育部、財政部聯(lián)合下發(fā)了《關于實施高等學校創(chuàng)新能力提升計劃的意見》(以下簡稱《意見》)，就“高等學校創(chuàng)新能力提升計劃”(簡稱“2011計劃”)的實施提出了六大方面意見，即實施意義、指導思想、基本原則、總體目標、重點任務、管理實施。意見中指出要“繼續(xù)開展大學生競賽活動，重點資助在全國具有較大影響力和廣泛參與面的大學生競賽活動，激發(fā)大學生的興趣和潛能，培養(yǎng)大學生的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神”。各大高校按照教育部的相關指示競相開展學科競賽活動及創(chuàng)辦學科競賽開放性教室，為廣大高校學生提供了大量的教育資源和實踐經(jīng)驗。
一、學科競賽的發(fā)展基礎及未來期望
(一)學科競賽的發(fā)展實施
學科競賽在國家教育部大力支持下，已經(jīng)在各大高校廣泛開展。本文以武漢商學院機電工程與汽車服務學院(下文簡稱機電學院)為載體，對應用型本科汽車專業(yè)學生的創(chuàng)新能力、工程實踐能力以及創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃的實施效果進行了探討。武漢商學院機電學院為了提高學生的積極性、增強參賽者的參賽基礎，在校內(nèi)成立了機械創(chuàng)新社團吸收具有創(chuàng)新意識和實踐能力的優(yōu)秀人才，除此之外，在機械創(chuàng)新社團的基礎上開創(chuàng)了機電學院大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地及機械創(chuàng)新實驗室。
(二)學科競賽的未來期望
有效權(quán)威的管理方法和管理組織能積極完善學科技能競賽教學模式的開展，開創(chuàng)教研結(jié)合、分類分層的未來高校教育方式。大學生作為高等教育的接收者，他們的知識、經(jīng)驗已有一定程度的積累，邏輯思維能力有一定程度的發(fā)展?，F(xiàn)代大學生受傳統(tǒng)觀念束縛較少、思維靈活、聯(lián)想豐富，不愿接受現(xiàn)成的結(jié)論，喜歡探索，思維具有較強烈的獨立性、批判性和創(chuàng)造性，這些都是影響他們進行創(chuàng)造性活動的有益因素?，F(xiàn)武漢商學院機電學院已參加的工科競賽類有:先進成圖大賽、工程訓練大賽、機械創(chuàng)新大賽、智能車大賽等。學科競賽的高速發(fā)展成為了素質(zhì)教育科學發(fā)展的基石，成為了高校人才培養(yǎng)的重要指導方針。
二、學科競賽對應用型本科汽車專業(yè)學生工程實踐能力的影響
本文以武漢商學院2016年湖北省機械創(chuàng)新大賽的獲獎作品之一的包裝盒成型機為例，調(diào)查并對比常規(guī)課堂教學所取得的成果，對應用型本科學生綜合實踐創(chuàng)新能力所產(chǎn)生的作用及影響進行探討。
(一)對應用型本科學生創(chuàng)新能力提升的激勵作用
機械創(chuàng)新設計大賽參賽作品的設計制作過程不僅僅是一件產(chǎn)品的設計制造過程，也是一項系統(tǒng)化的錘煉意志、鍛煉品質(zhì)的過程，更是大腦潛在創(chuàng)造能力開發(fā)的過程。參賽選手需要結(jié)合實際并在現(xiàn)有作品的基礎上創(chuàng)新突破，在此次機械創(chuàng)新大賽上該參賽作品包裝盒成型機的創(chuàng)新點在于:(1)包裝盒長度可調(diào)整:可達到不同尺寸物品的包裝盒自動成型的效果，設計方便實用。(2)整體結(jié)構(gòu)簡潔:使用者可對紙盒成型的過程一目了然，可以讓參賽者系統(tǒng)性地認識不同機構(gòu)間的運動傳遞過程，有助于參賽者對不同的機構(gòu)原理進行區(qū)別與掌握。在參賽過程中，參賽者參與了產(chǎn)品理論設計、實物制作、材料撰寫等的全部過程，將每個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的實際問題與理論知識相結(jié)合，既鞏固了基礎理論知識又鍛煉了創(chuàng)新意識。參賽團隊構(gòu)思并實踐出一系列的創(chuàng)新設計方案，使參賽者的創(chuàng)新能力得到顯著提升。
(二)對應用型本科學生軟件運用能力提升的強化作用
機械創(chuàng)新大賽要求參賽者設計出切實有效的參賽作品，因此往往在作品設計之初，都需要對產(chǎn)品各結(jié)構(gòu)進行嚴密的數(shù)據(jù)分析及仿真模擬，這些功能的實現(xiàn)必然會涉及到對常用的機械設計類及模擬分析類軟件地運用，如AutoCAD、soildworks、Adams、ANSYS等。熟練應用這些軟件，可以讓參賽組員在作品設計之初對部件的受力情況、材料的選擇、材料表面光滑度等方面進行分析，有效避免了因為修正設計問題造成的時間上和財力上浪費。因此，在作品成型的過程中，參賽者能夠逐漸熟練掌握各類實用軟件，從而達到大賽對于參賽者的要求，同時，軟件運用能力對應用型本科大學生能力的提升有著很大幫助。
(三)對應用型本科學生程序控制應用能力提升的擴充作用
除了精密高效的機械齒輪傳動齒輪結(jié)構(gòu)，包裝成型機還需要電氣控制部分來控制步進電機的驅(qū)動。電氣控制部分的組件主要有PLC控制器、步進電機、接觸器、激光測距傳感器、短路保護器、開關等。為使電氣控制部分達到產(chǎn)品的要求級別，該作品選擇采用PLC編程控制，步進電機驅(qū)動運行。圖中為包裝盒成型機PLC控制流程圖。電氣設備的使用，保證了包裝盒成型機PLC控制程序完美精確運行。這些程序控制的實現(xiàn)，離不開參賽者對程序控制方法的反復調(diào)試與實踐總結(jié)。在傳統(tǒng)的課程設置模式下，師生往往更注重理論知識的學習和掌握，但通過對參賽作品的調(diào)試和試驗，充分體現(xiàn)出學科競賽對應用型本科學生程序控制應用能力的提升。

包裝盒成型機PLC控制流程圖
三、學科競賽對應用型本科汽車專業(yè)學生綜合素養(yǎng)能力的影響
(一)培養(yǎng)應用型本科學生的問題處理能力
教育部通過各大高校平臺舉辦各項學科競賽，由此帶動各大高校教育體制的改革，實現(xiàn)應用型本科學生學做結(jié)合，通過各種競賽的命題，有效的調(diào)動學生的積極性，使其能夠運用自身已掌握的知識去發(fā)現(xiàn)分析并解決生活中出現(xiàn)的問題，進而培養(yǎng)出具有克服困難，處理實際問題等品質(zhì)的大學生，讓他們在實踐過程中掌握創(chuàng)新技能，為其未來的發(fā)展提供技術的保障。
因此學科競賽是提升應用型本科學生問題處理能力的有效途徑。在學科競賽中參賽者由自身興趣驅(qū)使，根據(jù)參賽要求自主解決比賽過程中遇到的難題，通過專業(yè)理論知識與創(chuàng)新實踐的結(jié)合，在鞏固理論知識的同時，鍛煉了解決問題的創(chuàng)新思維。
(二)提高應用型本科學生的動手實踐能力
學科競賽促使參賽者通過實踐動手來解決作品在實際生產(chǎn)過程中運行困難等問題。以機械創(chuàng)新大賽為例，通過競賽，參賽者能夠在方案設計、結(jié)構(gòu)分析、材料選取、產(chǎn)品模擬和實物制作的系列過程中提高自身的創(chuàng)新能力和各項實踐運用能力。
在比賽過程中，產(chǎn)品設計包括產(chǎn)品原理的設定、結(jié)構(gòu)框架的搭建、3D模型的運行模擬和力學模擬等流程，以此保障產(chǎn)品的實物正常運行;產(chǎn)品制作過程中包括材料的處理、零部件的安裝、電路的搭建及調(diào)試等流程，因此需要參賽者在熟練掌握學科理論知識的前提下，綜合運用機械、電子和相關軟件的知識，親自動手完成參賽作品的設計和制作，進而提升了其綜合運用能力，而應用型本科大學生實踐能力的提高不僅是其全面發(fā)展的重要組成部分，還是其創(chuàng)造力提升的重要平臺，對其就業(yè)與擇業(yè)有著重要意義。
(三)增加應用型本科學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)機遇
科學解決就業(yè)是教育及就業(yè)領域的熱門話題，加強大學生在校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)可以大幅度緩解就業(yè)壓力，提高就業(yè)幾率。學科競賽試題是經(jīng)過大量業(yè)內(nèi)專家學者的研究而得出，是符合社會發(fā)展規(guī)律貼近現(xiàn)實生活而提出的應用型試題，要在理論基礎上處理這些現(xiàn)實問題則需要參賽者具有一定的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。而就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力的提高需要參賽者在學科競賽的參與過程中全面展現(xiàn)自身素養(yǎng)，并借此轉(zhuǎn)變就業(yè)觀念、發(fā)現(xiàn)新的創(chuàng)業(yè)機遇，為其職業(yè)生涯規(guī)劃提前做好相應的規(guī)劃。與此同時，參賽者能在比賽過程中鍛煉其交流能力及團隊協(xié)作能力，為將來就業(yè)創(chuàng)業(yè)打下堅實基礎。以2016年機械創(chuàng)新大賽一等獎參賽作品“螺旋式硬幣清分機”為例，該參賽團隊通過創(chuàng)立智能家具公司，將作品加以改進，推出商業(yè)化產(chǎn)品。此舉不僅實現(xiàn)了團隊創(chuàng)業(yè)，還為其他學生提供了相應的就業(yè)崗位。
近年來，國家大力支持大學生自主創(chuàng)業(yè)，武漢商學院機電學院部分參賽團隊趁此機遇，創(chuàng)立了高新技術企業(yè)，其中很大部分得益于各類學科競賽給其帶來的啟發(fā)。
四、結(jié)語
本文以2016年湖北省機械創(chuàng)新大賽為例，結(jié)合武漢商學院對各類學科競賽的實踐與管理，對比常規(guī)課堂教學所取得的成果，發(fā)現(xiàn)學科競賽能使應用型本科工科學生實際事例分析、處理完善問題的能力得到提高;軟件應用能力得以提升;思維創(chuàng)新能力得到發(fā)展;程序應用能力得到提升。同時，對應用型本科工科學生實踐創(chuàng)新能力所產(chǎn)生的作用進行了闡述，并探討了學科競賽對其綜合能力的影響。高等院校在進行實驗教學、科學研究、生產(chǎn)試驗、技術開發(fā)的過程中，學科競賽為其提供了堅實的基礎和廣闊的未來期望。作為創(chuàng)新人才主要來源的應用型本科院校，可以通過學科競賽來培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力，高效培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進高校教學改革。