以学科竞赛提高学生实践能力的研究

摘要：学科竞赛是培养大学生创新精神的重要的课外科技活动之一，对培养学生的工程实践能力和综合运用专业知识能力有显著的作用。首先讨论了安徽工程大学测控专业以学科竞赛加强实践教学的必要性和紧迫性，并在此基础上阐述了学科竞赛的特点和重要作用，最后分析了安徽工程大学学科竞赛面临的问题以及解决的对策。

关键词：学科竞赛；工程实践能力；实践教学

作者简介：裴九芳（1980-），女，安徽宁国人，安徽工程大学机械与汽车工程学院，讲师；

王海（1976-），男，安徽马鞍山人，安徽工程大学机械与汽车工程学院机械工程系主任，副教授。

基金项目：本文系2011年安徽省级特色专业“测控技术与仪器”、安徽工程大学教研项目“以课外科技活动促进测控专业实践教学改革”（项目编号：2012xjy45）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0132-02

一、测控专业开展学科竞赛的目的和意义

测控技术与仪器专业作为一门新兴的交叉学科，不仅要求学生系统地掌握领域宽广的技术理论基础，包括机械学、电子学、光学、计算机测量与控制等基础知识，而且还需要掌握光、机、电、计算机相结合的测控技术工程实践能力和试验研究能力。目前，虽然测控专业已具备较完整的实践教学体系和内容，如综合性实验、课程设计、生产实习、毕业设计等，但教学效果不尽如人意。如实验设备利用率低，各门课程一般只有2～3个实验，造成实验设备大部分时间的浪费；实验时间一般较短，实验考核还没有完全纳入课程考核体系，使得学生做实验的主动性不高，实验达不到应有的效果；校外专业实多仅提供参观且时间短，学生进行的生产实习多流于形式，与既定目标脱节；毕业设计一般安排在学生在校学习的最后阶段，与学生找工作、考研在时间上相冲突，对培养学生的实践能力和创新能力也大打折扣。

由于实践教学环节不能保质保量的完成，使得学生不能应付来自工程领域的各种实际问题。因此研究新形势下如何提高本专业学生的工程实践能力，体现本专业的特色，促进本专业更快更深的发展，是一个亟待解决的问题。

大学生学科竞赛是在课堂教学的基础上，以竞赛的方式培养学生的工程实践能力和综合运用专业知识的能力，引导学生在完成竞赛任务的过程中发现问题、解决问题，培养学生的团队合作意识和创新精神的课外科技活动。对于营造创新教育的良好氛围，推进校风、学风建设，培养学生的综合实践能力，激发学生的兴趣和潜能等方面都具有重要作用。

安徽工程大学机械与汽车工程学院根据测控专业特点组织学生参加的竞赛项目主要有：全国大学生电子设计竞赛、全国大学生智能汽车竞赛（飞思卡尔杯）、全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生数学建模竞赛等。电子设计大赛主要以模电、数电、单片机、电子测量和电力转换等知识为基础搭建一个实际的控制系统。通过亲身参与和指导比赛发现，学科竞赛不仅是对参赛学生综合实践能力和水平的全面检验，更是对专业实践教学效果的全面检验。学科竞赛能大大提高学生的创新能力、工程实践能力和综合能力，可以营造良好的学习氛围，促进学校的校风、学风建设，并带动了教师业务水平的提高。

1.学生的创新能力、工程实践能力及综合能力得到提高

学科竞赛具有很强的实践性，有利于培养学生的观察能力、想象能力、实验操作能力及创造能力。学生在这个过程中查阅资料，搜集信息，不断的进行思考、试验，使得学生的创造性思维得到不断的提高和发展。如电子设计大赛，学生需要亲自设计方案，然后对各个组成部分进行设计与实现，硬件部分包括电子元器件的购买、选择，电路的设计，各个引脚的焊接、检查，软件部分包括流程图的设计、程序的编制与检查及程序的下载执行等各个环节，这个过程大大锻炼了学生的实践能力。再如智能车比赛，除了厂家提供的车体主体框架外，其他部分如传感电路、电源电路、驱动电路等都需要学生进行设计与实现。智能车的速度控制一直是难点之一，学生为了提高车子视野的宽度和距离，实现车体提前转弯，利用了各种控制算法进行实现，创新能力和动手能力大大提高，目前包括电路的PCB板制作都由学生独立完成，学生设计的电路可靠性水平有了大大提高，促进了他们对测控电路、传感器技术等理论知识的学习和理解，综合能力也大大提高。

2.培养合作意识，加强团队精神，促进共同学习

学科竞赛都是集体性活动，以小组为单位分工合作、共同完成。在活动过程中，每个人都可以提出自己的意见和见解，而且还可以利用别人的见解来激发自己的灵感，这样能够填补人的知识空隙，促进大家共同学习、共同进步。团队精神是一个集体团结的象征，是综合实力的体现，是进行重大科研项目攻关的基础。现代学科发展越来越显现交叉、融合、综合性特征，多人共同完成一项科研工作的方式比以往任何时候都多。

3.良好的学习氛围和优良的学风

通过竞赛，一部分较为优秀的学生在群体中突显出来，这些学生学习能力强，取得的效果明显，尤其是在获奖之后会产生强烈的示范作用和影响力。在示范形象的带动下，学习的整体氛围就被带动起来，大家你追我赶，共同进步，自然就创造了良好的学风。

4.促进教师水平的提高

开展大学生学科竞赛离不开教师的指导。实践经验证明，指导教师水平越高、能力越强，学科竞赛越容易获得好成绩。学科竞赛的题目一般具有实践性和综合性的特点，难度较大，对教师的业务水平要求较高，势必促使教师更努力地进行专业研究和勤奋学习，不断提高专业水平。

二、学科竞赛面临的问题与对策

1.组织制度有待于完善，管理有待落实

完善的组织机构和健全的制度机制是深入开展学科竞赛活动的重要保障。目前测控专业进行的学科竞赛还未明确具体的职责，经费来源与管理还不是很规范，竞赛的组织、协调和规划也做得不到位，尤其是对学生的科技社团管理不到位，指导不够。

在专业教师少的现状下，为了建立健全组织制度，需要上级领导重视学科竞赛，督促制定明确的规章制度，明确经费管理，制定奖励办法，由专人专时进行指导、教学和管理，使之正常化、制度化，并开设一定的与实践相关的选修课、实验课，供学生加强专业学习，补缺补差。

2.激励机制有待加强

目前学校对学科竞赛出台了一定的激励机制，但较笼统，而且都是基于竞赛完成获奖后的奖励，没有考虑竞赛的启动经费、管理经费、设备使用耗材等，竞赛设施和环境还相当艰苦，教师一般都是拿上届的奖励作为下届竞赛的启动经费，经费紧张则调动不了教师和学生的参与热情。为了提高竞赛的水平和参与力度，学校和院系应逐步加大对启动资金、运作资金的扶持力度。

3.实验室有待完全开放

目前的学科竞赛中电子设计竞赛、智能车比赛、机械设计竞赛等，都要求学生在具备理论知识的基础上动手制作产品。从目前开设的实验课程来看，时间和内容上还远远不能满足比赛需求。而实验室配备有相应的设备，如果制定详细的实验管理制度，全天候地面向学生开放，可使学生利用课余时间在实验室练习制作电路、软件编程调试等，从而为学生提供了良好的实践条件，大大提高了实验设备的利用率。

4.以学生为主体的基地建设缺乏引导

目前测控专业形成的学生科研团体是由有科研兴趣的学生自发组织形成的科研小组，根据竞赛要求进行实验和研究，目前还缺乏专业教师的定期指导和帮助。以学生为主体的形式由于没有教师的跟踪指导，实践过程会产生很多的问题，短时间还没有能力去完全解决，造成学生兴趣逐渐下降，进展缓慢，坚持下来的学生不多，科研团体的优势也没有充分发挥出来。因此，需要有专业教师定期指导，指导的内容应该与已有的实践教学体系挂钩，如规划以培养学生的兴趣和专业基础为目的的一、二年级的设计、实验与制作开放实践内容，加深他们对模电和数电的理解与认识；规划以各大赛事往届参赛题目为依托的面向三年级的综合应用性实践内容，让学生们将所学的电路、传感器、单片机以及控制等内容应用于实践，几位学生共同合作来完成一个相对完整的课题或项目；规划面向大四学生的综合实验创新项目和毕业设计课题等。

5.各个学科教师有待加强沟通，教师水平有待加强

雄厚的师资力量是保证学科竞赛取得好成绩的保证。目前安徽工程大学各个学院组织竞赛时，即使同一个赛事，如智能车比赛，电气学院、机械学院、计算机学院都在组织学生参加，各自为政，没有进行深入的交流，知识体系不能够互补、共同提高，成为阻碍教师和学生水平提高的重要影响因素。

为了保障竞赛取得好成绩，需要由校方组织，召集参赛的教师和学生进行合作研究，例如电子设计大赛，机械部分可由机械学院主力完成，而电子电路部分可由电气学院主力完成等。这样各专业发挥各自的优势，能力互补，将会大大提高比赛成绩。

三、结语

通过不断组织开展学科竞赛，测控专业学生成立了机器人协会，参加了多届比赛，获得了许多奖项。为了提高学科竞赛水平，使竞赛积极健康的持续开展，有必要重视学科竞赛，严格管理，才能大力提高学生的参与热情，普遍提高测控专业学生的实践能力。

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