學科競賽對汽車專業學生創新能力的影響研究

　學科競賽是高校除常規教學外綜合性教學培養學生創新創業能力的第二課堂，我國政府高度重視復合型創新人才的培養。教育部、財政部聯合下發了《關于實施高等學校創新能力提升計劃的意見》(以下簡稱《意見》)，就“高等學校創新能力提升計劃”(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，激發大學生的興趣和潛能，培養大學生的團隊協作意識和創新精神”。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驗。
一、學科競賽的發展基礎及未來期望
(一)學科競賽的發展實施
學科競賽在國家教育部大力支持下，已經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學生的創新能力、工程實踐能力以及創新人才培養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，在校內成立了機械創新社團吸收具有創新意識和實踐能力的人才，除此之外，在機械創新社團的基礎上開創了機電學院大學生創新創業孵化基地及機械創新實驗室。
(二)學科競賽的未來期望
有效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，開創教研結合、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、經驗已有一定程度的積累，邏輯思維能力有一定程度的發展?，F代大學生受傳統觀念束縛較少、思維靈活、聯想豐富，不愿接受現成的結論，喜歡探索，思維具有較強烈的獨立性、批判性和創造性，這些都是影響他們進行創造性活動的有益因素?，F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、機械創新大賽、智能車大賽等。學科競賽的高速發展成為了素質教育科學發展的基石，成為了高校人才培養的重要指導方針。
二、學科競賽對應用型本科汽車專業學生工程實踐能力的影響
本文以武漢商學院2016年湖北省機械創新大賽的獲獎作品之一的包裝盒成型機為例，調查并對比常規課堂教學所取得的成果，對應用型本科學生綜合實踐創新能力所產生的作用及影響進行探討。
(一)對應用型本科學生創新能力提升的激勵作用
機械創新設計大賽參賽作品的設計制作過程不僅僅是一件產品的設計制造過程，也是一項系統化的錘煉意志、鍛煉品質的過程，更是大腦潛在創造能力開發的過程。參賽選手需要結合實際并在現有作品的基礎上創新突破，在此次機械創新大賽上該參賽作品包裝盒成型機的創新點在于:(1)包裝盒長度可調整: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)整體結構簡潔:使用者可對紙盒成型的過程一目了然，可以讓參賽者系統性地認識不同機構間的運動傳遞過程，有助于參賽者對不同的機構原理進行區別與掌握。在參賽過程中，參賽者參與了產品理論設計、實物制作、材料撰寫等的全部過程，將每個環節中產生的實際問題與理論知識相結合，既鞏固了基礎理論知識又鍛煉了創新意識。參賽團隊構思并實踐出一系列的創新設計方案，使參賽者的創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，都需要對產品各結構進行嚴密的數據分析及仿真模擬，這些功能的實現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
除了精密的機械齒輪傳動齒輪結構，包裝成型機還需要電氣控制部分來控制步進電機的驅動。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品的要求級別，該作品選擇采用PLC編程控制，步進電機驅動運行。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控制程序運行。這些程序控制的實現，離不開參賽者對程序控制方法的反復調試與實踐總結。在傳統的課程設置模式下，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試和試驗，充分體現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學生綜合素養能力的影響
(一)培養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，實現應用型本科學生學做結合，通過各種競賽的命題，有效的調動學生的積極性，使其能夠運用自身已掌握的知識去發現分析并解決生活中出現的問題，進而培養出具有克服困難，處理實際問題等品質的大學生，讓他們在實踐過程中掌握創新技能，為其未來的發展提供技術的保障。
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使，根據參賽要求自主解決比賽過程中遇到的難題，通過專業理論知識與創新實踐的結合，在鞏固理論知識的同時，鍛煉了解決問題的創新思維。
(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過程中運行困難等問題。以機械創新大賽為例，通過競賽，參賽者能夠在方案設計、結構分析、材料選取、產品模擬和實物制作的系列過程中提高自身的創新能力和各項實踐運用能力。
在比賽過程中，產品設計包括產品原理的設定、結構框架的搭建、3D模型的運行模擬和力學模擬等流程，以此保障產品的實物正常運行;產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展的重要組成部分，還是其創造力提升的重要平臺，對其就業與擇業有著重要意義。
(三)增加應用型本科學生的就業創業機遇
科學解決就業是教育及就業領域的熱門話題，加強大學生在校創新創業能力的培養可以大幅度緩解就業壓力，提高就業幾率。學科競賽試題是經過大量業內專家學者的研究而得出，是符合社會發展規律貼近現實生活而提出的應用型試題，要在理論基礎上處理這些現實問題則需要參賽者具有一定的就業創業能力。而就業創業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自身素養，并借此轉變就業觀念、發現新的創業機遇，為其職業生涯規劃提前做好相應的規劃。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作能力，為將來就業創業打下堅實基礎。以2016年機械創新大賽一等獎參賽作品“螺旋式硬幣清分機”為例，該參賽團隊通過創立智能家具公司，將作品加以改進，推出商業化產品。此舉不僅實現了團隊創業，還為其他學生提供了相應的就業崗位。
近年來，國家大力支持大學生自主創業，武漢商學院機電學院部分參賽團隊趁此機遇，創立了高新技術企業，其中很大部分得益于各類學科競賽給其帶來的啟發。
四、結語
本文以2016年湖北省機械創新大賽為例，結合武漢商學院對各類學科競賽的實踐與管理，對比常規課堂教學所取得的成果，發現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;思維創新能力得到發展;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新能力所產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、生產試驗、技術開發的過程中，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學生的實踐創新能力，培養創新人才、促進高校教學改革。