学科竞赛融合金属材料工程研究

序论：在您撰写学科竞赛融合金属材料工程研究时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的1篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。

学科竞赛是培养大学生工程实践和创新能力、团队协作、沟通表达、工程管理能力等的有效手段和重要载体，可以有效激发学生学习兴趣和潜能［1-5］。学科竞赛与专业实践教学的有机融合，可以实现知识应用、知识拓展以及知识创新的无缝衔接，形成“知识—能力—素养”三个层次的提升。本文以我校金属材料工程专业为例，以全国高校大学生金相大赛、热处理创新创业大赛、失效分析大赛等为契机，结合实践课程特点，积极挖掘学科竞赛和实践教学的关联性，将培养作品、组建和训练竞赛队伍的任务融合到具体教学环节中，优化和调整实践内容、探索多元化的实践教学方法、改善实践教学评价方式，以提高人才培养质量。

1学科竞赛驱动下专业实践教学存在的问题

学科竞赛是紧密围绕专业教学基础上开展的教学活动，是传统实践教学的重要延伸［6］。近年来，专业尝试将学科竞赛渗透到专业教学体系中，取得了卓有成效的成绩，但仍存在以下问题。

1．1学科竞赛与实践教学设计相脱节

针对“项目式”的学科竞赛，学生在大赛中普遍暴露出方案设计生搬硬套、创新意识薄弱等问题，说明实践课程教学对学生的知识完整性、系统性和创新能力培养支撑不足。同时，多数教师将学科竞赛和实践课程相割离，竞赛时没有认真选题，仓促组织队伍，没有起到课程对竞赛选拔人才、组织队伍、选题可持续的促进作用。

1．2学科竞赛受众面窄，能力培养无法全员化

由于受到大赛赛制规定，参赛名额受限，因此只能做到“精英培养”，与工程教育认证要求的覆盖全部学生的内容不相符。若将学科竞赛与专业实践课程有机融合，不仅可以扩大参赛选拔面，提升竞赛水平，而且也有利于提升学生整体实践能力。

1．3教学内容缺乏创新性，与行业发展前沿衔接不紧密

学科竞赛的选题大多与生产实际紧密结合，或具有一定的学科前瞻性。在当前实践教学改革形势下，虽大力推进了综合性、设计性和创新性项目，但更新速度慢，滞后于产业技术发展，也不能较好地体现前沿科学技术。

1．4实践教学手段单一，不能充分体现以学生为中心

学生在传统的实验教学方式中自主操作空间小。专业立足于工程教育认证大背景，基于OBE理念不断探究“以学生为中心”的教学设计方法和策略，一定程度上弥补了传统实践教学的不足。但实践教学新模式还没有完全确立，没有形成浓厚的教改氛围。

2融合学科竞赛的金属材料工程专业实践教学升级策略

2．1构建“一导向、四位一体、三层次”实践教学格局

以学科竞赛为驱动，构建了以“成果”为导向，“成分—结构—制备—性能”四位一体的知识框架，“基础性实验(基本技能训练)、综合设计性实验(综合能力培养)、创新性实验(创新能力提升)”三层次递进式实践教学新体系，培养学生按能力要求分层练习、逐级提高，加强学生解决“复杂工程问题”和创新能力的培养。在明确专业实践课程目标的基础上，按照学科竞赛“理论基础能力、专业技能、综合能力”三层次递进式能力要求进行优化和调整实验教学内容，将大赛案例、作品分享融入课堂。同时为增加学科竞赛的参与度，提高学生创新能力和科学素养，我校将所有学科竞赛的培训、指导活动纳入双创教育实践类课程建设范围，将培养作品、组建和训练竞赛队伍的任务融合到具体的教学环节中。如金属材料工程专业开设融合“材料热处理创新创业大赛”“全国大学生金相大赛”等学科竞赛的创新创业实践课程，实现了专业实践教学与学科竞赛指导的有效贯通。课程以学生的实践创新能力培养为牵引，从知识层面、过程层面、能力层面、团队层面考虑，通过认真梳理实践活动过程所需的知识点，开展典型案例、工程实例针对性分析与讲解，并在此基础上，结合学科竞赛，设计系列实践教学活动，鼓励学生从材料体系、结构调控和制备方面创新思路。图1为融合学科竞赛的创新创业实践课程。

2．2深化科教融合，组建“指导教师—研究生—本科

生”三层次梯队式学科竞赛团队依托学科平台，以科研项目为牵引，孵化学科竞赛题目，组建以“指导教师(各实践环节教师、具有较强科研能力的教师、行业企业指导老师等)—研究生(相关科研项目的研究生)—本科生(包括参赛和未参赛过的跨学科、跨年级的学生)”组成的梯队式学科竞赛团队，实现可持续的创新性教学，培养学生创新能力。学科竞赛团队中指导教师作为负责人，在学习过程中充当引导者、督促者和管理者。主要负责学生专业知识传授、课题方向和研究计划制订、规划引导、跟踪指导。并通过学生之间“帮、带、协”机制，共同完成调研、设计、分析、实验等，实现稳定、可持续的实践创新教学过程。同时青年教师通过学科竞赛的全程参与，积极开展课程建设，推进教学改革和创新，不断提高教学质量，努力朝着大赛的初衷“以赛促教”“教学相长”的方向迈进。

2．3构建“线上+线下”“集中学习+小组合作+分散指导+过程监督”多元实践教学手段

积极推动现代信息技术与教育教学深度融合。打破以教师面授为主的传统线下实践教学模式，结合“雨课堂”“学习通”“蓝墨云”等信息化教学手段，建设线上课程平台，开辟学科竞赛相应专栏。将实验相关资料、学科竞赛章程、校赛、省赛、国赛选拔方法以及每届大赛的优秀作品及学生参赛心得等分享至课程网站。一方面，学生可以通过线上课程资料提前对实验内容进行预习，充分了解学科竞赛和专业实验课程内容的相关性，加深了学生对实验课程内容的学习。另一方面，可以加大学科竞赛宣传力度，扩大学科竞赛的影响力，激发全体学生积极投入，在学生群体中形成了良好氛围。针对部分实践课程融合了学科竞赛的“集中学习+小组合作+分散指导+过程监督”的指导方法。首先，学生集中学习实践活动过程所需的知识点以及典型案例。其次，38学生自由分组进行，每组设置组长1名，负责整体协调工作。每小组在教师的指导和监督下，由学生自主进行方案设计、实验实施、结果分析，并形成作品进行答辩。整个实践过程中，给予了学生大量自主实践操作空间，充分发挥了学生的主观能动性。

2．4构建多元化考核评价机制

针对不同的实践课程和实践项目特点，在评价体系中引入与竞赛类似的评分机制和考核方式。如金相试样制备及金相显微镜的观察实验，将学生实验操作过程、样品表面质量和试样的镜下质量等纳入实验教学考核体系，更加科学有效地评价学生实践能力。“创新创业实践”课程采用考试(知识学习)、报告(案例教学)、作品答辩(实践活动)考核评价方式。成绩考核合格以上，将取得4个创新创业实践学分，成绩优秀者经进一步选拔培训后，将代表学校参加省赛、国赛。对于学生在参赛阶段取得省级以上获奖，根据获奖情况，可另外再奖励2～4学分，可转换同时选修课学分。

3学科竞赛与专业实践课程融合教学实践成效

本项目团队成员在实践教学过程中，不断探索学科竞赛和专业实践课程的融合，取得一定成效。近几年，金属材料工程专业参与各学科竞赛的学生数量逐年提高，学科竞赛获奖率稳步提升，并且有多名教师获得学科竞赛“优秀指导教师”称号。图2为2018—2021年学生获金相大赛、材料热处理创新创业大赛、失效分析大赛获省级、国家级奖项统计。

结语

加强学科竞赛与专业实践课程深度融合，完善提升学生工程实践和创新能力的实践教学模式建设，丰富了实践教学内容，推动了信息化教学手段的不断改进和创新，组建了优秀的学科竞赛团队，切实提高学生解决复杂工程问题的能力，保证人才培养质量的持续提升。在今后的教学工作中还要进一步结合专业的发展需要及教学实践总结，对融合学科竞赛的教学实践方案不断地进行升级，力求与时俱进，进一步提高教学质量。

参考文献:

［1］李国锋，张世英，李彬．论基于学科竞赛的大学生创新能力培养模式［J］．实验技术与管理，2013，30(3):24-26．

［2］陈会林，王道平，刘延飞．学科竞赛融入高校创新人才培养全过程研究［J］．高教与成才研究，2018(16):1-2．

［3］刘龙斌，彭科，江振宇，等．基于学科竞赛培养学生创新竞争综合素质的思考［J］．教育教学论坛，2018(47):200-201．

［4］韩晗．竞赛对创新型人才培养促进作用的研究与实践［J］．科教导刊，2018(31):54-55．

［5］杨志斌，赵昕．学科竞赛促进教学改革与创新能力培养［J］．实验室科学，2018(5):238-240．

［6］潘双利，郑贵军．OBE理念导向下“赛教融合”创新人才培养模式［J］．科教导刊，2020(23):28-30．

作者:杨晓敏 单位:中北大学材料科学与工程学院