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基于部队院校联动模式下的创新实践能力培养的探索与实践

唐伟峰 张颖 宋岩 彭德炜
  
科创媒体号
2025年357期
海军航空大学航空基础学院 烟台 264001

摘要:在新时代强军目标下,军事人才创新实践能力的培育被赋予了更高的时代要求与战略意义。审视传统少部分的综合性竞赛存在的弊端,设计分阶段、递进式的能力培养路径;探索实践院校基层联合创新,通过软硬件建设提升创新实践平台质量,有效提升学员创新实践能力,全面增强学员综合素养,为新时代军事人才培养提供了具有实践价值的改革样本与理论支撑。关键词:培养目标;创新

随着人才培养方案调整,我校专业学制增加,方向增加,学时被大量压缩,“两增一减”带来了培养目标、课程体系、内容设置、教学设计各方面的巨大变化。对人才具备可持续更新的知识结构和自主探究的创新能力提出了要求,要把更多时间还给学生,激发兴趣,构建“兴趣+能力+责任”的培养路径,全面提升创新实践能力的培养质效。

除了理论知识学习之外,学生培养能力的方法主要有实验、实操,设计性课程与作业,课外实践。其中能够直接锻炼综合能力,提升综合素质的最重要的方法便是参加各类学科竞赛。学科竞赛是对学生基础知识、基本技能、文案写作、语言表达的综合检验和锻炼,是最直接、最有效、最重要的提升综合能力的方法,目前地方各高校对学科竞赛非常重视,学生获得高等级奖项也会获得非常丰厚的奖励和回报。

教研室作为专业基础教研室,主要完成专业基础课和部分专业课程的教学工作,在整个人才培养体系中具有承前启后的的作用。在学生的创新实践能力培养方面,过去以参加地方学科竞赛为主,主要有山东省大学生机电产品创新设计大赛,全国大学生机械创新设计大赛等,取得了优异的成绩。但面对新的人才培养目标,之前的方法路径已无法满足人才培养要求。

一、传统创新实践能力培养方法的现实困境

1.地方学科竞赛存在天然短板,对学生专业能力提升和长期发展作用有限

相关专业学生过去主要参加地方各类工程综合创新竞赛,如机械创新大赛、创客大赛、创业大赛等,其主题内容与军校学员的专业方向、未来岗位业务实际脱节。这类竞赛的主题普遍来源于社会及日常生活,一般多与新工科生产力、节能环保、智慧城市与生活应用等密切相关;均有着校企合作的背景,主题主旨来源于企业实际,直面企业困难和需求,解决生产力或社会痛点问题,具有很强的商业性、针对性和实效性,且作品持续设计改进的生命力强。

我校学生日常管理严格,社会接触面窄,创新设计与创新思维固化于相关专业领域,参赛大多依赖网络资料、以往生活经验及个人想象,与实际之间存在脱节;本校学生未来从事的岗位工作与地方截然不同,从个人长期发展看,在参加工程综合创新类竞赛方面不具备优势,对个人未来的职业发展、成长进步、求学深造等方面能够起到的作用相比地方大学要有限的多;同时,地方大学在参加各类竞赛后,作品能够实现成果转化,创造社会价值,通过校企合作促成产学研一体化;而我校学生参加各类竞赛,获奖即结束,不可能也不能够实现成果转化或创造价值。

总体来说,相比较地方大学成熟的运作模式,我校学生参加地方的学科竞赛,确实在一定程度上能够锻炼学生的各项能力,但也仅限于参赛获奖。

2.参加各类比赛良莠不齐,质量不高,达不到培养能力提升素质的目的

各类创新大赛、技能大赛、创客大赛遍地开花,数量众多且种类繁杂。这些赛事往往缺乏统一的标准和科学的规划,导致学生在参与过程中难以获得有效的专业能力提升。同时,大赛水平质量参差不齐,不少比赛逐渐沦为企业打广告、提高知名度的营销场,成为主办方获取赞助、谋取利益的工具,也成了学校积攒奖状、粉饰业绩的途径,形成了企业、主办方、学校三方获利的畸形平台。如此一来,学科竞赛彻底失去了其以赛育人、提升学生能力的本质。

更有甚者,部分学科竞赛水分极大,存在 “参赛即获奖” 的潜规则,与特定企业合作便能稳获大奖,甚至有个别院校直接将企业研发的产品包装后参赛获奖。对于军校学生而言,参加这类缺乏公正性与专业性的学科竞赛,不仅无法达到锻炼个人综合能力、提升军事素养的目的,还可能误导学生形成急功近利的心态,让他们错误地认为创新实践只需走形式、蹭热度就能有所收获,这与大学培养求真务实、攻坚克难的人才理念背道而驰,严重影响了创新实践能力培养的实效。

3.奖励激励机制不完备

以往学生参赛获奖,学校多是通报表扬,对学生在考研、学分等方面没有实质性奖励,这也导致了众多学生参加学科竞赛是靠着兴趣使然。相比于地方高校的创新能力培养,军队院校在学科竞赛上的奖励政策、学分互认、岗位技能型课程嵌入式改革等方面,存在一定差距,一定程度上造成创新能力培养的效益流失。

如学生在做某一课题时,概念变为现实的设计过程中,一旦多重困难叠加,或是设计脱离实际条件,多数学生的积极性、创造性、兴趣值严重降低和打折,导致从开始阶段的“从者如牛毛”,到收尾阶段的“成者如麟角”的结果。在多年的指导实践中发现,学生普遍存在一种情况,针对某一课题一开始会提出非常宏伟或者理想化的解决方案,随着设计的细化和深入,渐渐发现实现难度呈几何级增长,逐渐会有七成以上的学员放弃或退出,能够坚持做出成品的一定是靠着兴趣走到最后的。这种情况表明学员在完成创新实践方面缺乏持之以恒的动力和韧劲,在难度面前,没有足够的诱因能够驱使学生完成这项工作。

二、以能力目标为核心的创新实践培养路径新探

经过多年探索实践,教研室逐渐走出一条“打牢基础,以赛促学,学用结合,提升素质”的创新实践活动的新路子。通过遴选各类适合本校通识基础课、专业课的国家 A 类赛事,带领学生通过学科竞赛在大一阶段打牢知识基础,通过学科竞赛促进基础课学习,在大二、大三阶段参加适合本校学生专业特点的工程综合创新竞赛,达到知识与实践相结合的目标,提升综合素质。

1.打牢基础,以赛促学

在基础学习阶段,结合教研室工作实际,科学选择与图学课程、力学课程相关的学科竞赛至关重要。以国家 A 类学科竞赛作为牵引,鼓励学生参加各相关课程的学科赛事,对参加高等级学科竞赛获得奖项的,在课程考核时予以加分或按照免修机制达到条件的予以免修。国家A 类学科竞赛具有权威性高、规范性强、考察全面等特点,能够引导学生将课堂所学的理论知识运用到实际竞赛中,实现学用结合。

教研室的通识基础课程有图学、力学,改变以往考核完毕即课程终结的做法,在课程学习完毕后,鼓励广大学生积极参加图学、力学的学科竞赛,以此打牢基础,加强基本功。图学课程参加的竞赛有“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”,力学课程参加的竞赛有“全国周培源大学生力学竞赛”,两项赛事均为国家级相关基础课的顶级学科竞赛,对学生基础知识的巩固、基本功的锻炼有极大的促进作用。通过这两类大赛,能够很好地培塑学生的空间构思能力,培塑在不同环境中运用力学思维判断机构、构件的设计合理性。同时通过不断宣传引导,能够促进更多的学生参与到此类竞赛中,促进了基础课程的学习。

2.学用结合,提升能力素质(雷同)

在专业课程教学体系进入深化阶段后,依托学科竞赛实践育人机制,系统性组织学生参与RobertMaster 大赛、中国机器人大赛、全国大学生起重机创意大赛等国家级 A 类学科竞赛。

此类赛事遵循 OBE(Outcomes-Based ducation)理念,以真实工程问题为导向,其竞赛任务不仅包含明确的成果验收标准与技术指标要求,更融合了多学科交叉的复杂工程挑战。赛事内容覆盖机械结构创新设计、机电系统集成控制、智能制造工艺优化、自动化编程调试等多个工程技术领域,通过 “设计 - 制造 - 调试 - 优化” 的全流程实践,构建起对学生专业知识迁移能力、工程问题解决能力及创新实践能力的多维评价体系。

赛事作为具有显著探索性与创新性特征的实践载体,凭借其独特的育人价值,对学生群体展现出强大的吸引力,进而有效激发其开展主动探究的内在动力。在备赛进程中,学生需系统整合机械设计理论、自动控制原理、材料力学等专业课程知识体系,并通过创造性思维将其转化为切实可行的问题解决方案。无论是机器人运动轨迹规划的算法优化,还是起重机结构稳定性的力学分析,均体现了理论知识与工程实践的深度耦合。这一 "学做一体" 的实践教学模式,不仅促进了专业知识的交叉融合与综合运用,更通过反复的设计调试、迭代优化,显著提升了学生的工程实践能力,最终实现复杂工程问题分析能力与团队协作攻关能力的协同发展,有力推动了学生核心素养的全面提升。

3.目标导向,紧密贴近基层实装

为了更好地培养学生服务军事的意识,也为将来从事岗位工作打下基础,教研室多年来通过与基层单位建立联合教学训练关系,签订合作协议,逐步开展了一种新的联合创新实践活动模式。由基层根据日常装设备维护实际,提报设计需求,教研室邀请专家评审并立项,组成由学生、老师、基层维护人员为主体的项目小组,共同开展攻关设计,完成后的设计作品由机关组织评奖,形成试验样机交付基层使用;对好用的设计作品面向各基层单位推广使用。

该活动构建了院校-基层联动,教、学、用三位一体的新型创新实践模式,把创新目标精准指向基层装备实际,帮助学生直面装备,挖掘自身潜力和价值,探索出一条院校老师带领学生开展创新实践活动的新路子,实现了院校基层通过创新实践活动的平台联合育人,有效将基层实际需求和院校人才培养连结形成一个有机的整体链路。

4.强化软硬件

教研室近年来借助 “十四五” 建设的契机,投入 700 多万元,完成了实验实践条件的升级改造。其中,购置了三维扫描仪以及 20 余台 3D 打印机,这些设备能够满足学生进行更复杂建模以及多人同时打印的需求,助力学生快速将创意转化为实物模型,有效提高设计效率与质量;购置的数控机床、激光雕刻机及中望国产化二维、三维建模软件等,可充分保障学生在建模、简单零部件加工等方面的实践需求;同时,与兄弟院校开展联合团队建设,共同搭建虚拟教研室,积极探索院校间联合育人的新途径。

通过系统化推进软硬件教学实践条件建设,构建起覆盖 “设计 - 验证 - 实现” 全流程的创新实践平台。在硬件层面支持学生将创意转化为实物原型;软件方面实现作品的先进设计与快速调试。这种虚实结合的实践体系,不仅充分满足学生开展综合设计、加工制作、模拟仿真等多元化实践活动的需求,更通过跨学科融合的项目式学习,有效拓宽了学生的能力施展空间。同时,借助先进的数字化工具与智能装备,创新实践手段得以大幅丰富,学生能够运用参数化设计、有限元分析等前沿技术,深度优化设计方案,从而显著提升创新设计作品的技术含量与完成度。

三、多维协同培养方式的实践成效(突兀)

通过体系化的能力培养,近几年共参加各类国家级赛事获得一等奖 5 项,形成贴合基层设备保障实际的成果 42 项,经基层单位实践检验,有力解决了基层维护中“痛点难点”问题,有效提升了基层设备保障的时效性、可达性和彻底性,经济效益明显。且基层单位和机关发来感谢信,对教研室通过联合创新的形式服务基层表示感谢。

如某液压系统加油补油方式优化项目。该成果主要解决原加油设备加油量不精准,设备操作复杂,易产生气塞,手摇泵工作效率低,液压油桶未使用完油液无法保存等问题。通过设计制作一个转接头连接地面油泵车回油接头与附油车液压油加油管,由附油车自带的精密油滤循环过滤保证液压油油品的清洁度,经液压系统地面增压系统的回油管接头加油。该加油方式保证了油液清洁度可控,设备液压油量显示更为精准,操作简单,加油效率提高超 90% ,加油量精准可控。据基层统计,该设备每次定期更换液压油耗时数小时以上,采用新的加油方式后,仅需数分钟,省时省力,大大提高了效率。

学生设计的前起落架上位锁应急开锁工具,在地面进行样机试用过程中,该装置能够快速准确稳定的勾住上位锁开锁拉手,轻松便捷的拉开上位锁机构,达到了省力、省时的效果;而且能够折叠放置,打合便捷,限位稳定。项目目前已成功申请发明专利。

某型空投辅助折叠装置,用于辅助收起空投设备底部折叠板,可以完全替代原来需要 5 个人才能完成的工作,省时省力,且消除了安全隐患,具有极好的推广前景。该项目目前已申请发明专利。

四、结论

基于人才培养目标的创新实践能力培养的改革与实践是一项系统工程。针对原有能力培养体系存在的问题,以新的人才培养方案为导向,通过科学设置创新实践体系、建立与基层单位合作的培养模式以及全面升级创新实践条件等措施,能够有效提高学生的创新实践能力、综合素质和专业基础。

这些改革与实践措施实现了课堂学习与学科竞赛的相互促进,加强了院校与基层单位的联动,为学生提供了更加优质的实践平台和资源。在未来的人才培养过程中,我们还需要不断总结经验,持续优化创新实践能力培养体系,培养出更多适应社会发展需求的高素质创新型人才。

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该论文项目为海军航空大学 2024 年度大学成果培育立项项目(编号保密)

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