機電類專業學生實踐能力與創新思維的培養

摘 要：本文從機電類學生實踐能力不足出發，提出了利用開放式機電綜合創新實驗教學來培養大學生的實踐能力與創新思維?？偨Y了綜合實驗教學的課程體系、教學內容以及提高學生創新思維等方面內容。實踐表明，該實驗體系有利用提高學生的創新能力和實踐能力，對深入實驗實踐教學改革有一定的借鑒意義。

關鍵詞：實踐能力培養 創新能力培養 教學體系 開放實驗室

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）11（b）-0040-01近年來，我國先后開展了各種各樣的科技競賽活動來激發學生的創造精神和培養實踐能力，但隨著高校教育改革的不斷深入，現行的實驗教學管理體制、運行機制、實驗體系、實驗裝備條件等仍不能滿足素質教育的要求。經過多年的摸索，我們通過面向本科生開放實驗室，讓本科生在專業教師的指導下參加大學生科技創新活動，參加科技競賽開展機械創新設計、電子設計制作等活動，取得了很好的效果同時得到用人單位的好評。

1 實踐能力培養的模式

當前本專業學生實踐能力訓練主要來自以下三種方式[2]：（1）參加綜合、創新型課外實驗項目；（2）參與課外科技活動，如“機械創新大賽”“挑戰杯”計劃項目；（3）參與專業教師的在研課題。以下內容是我們關于機電專業學生實踐能力培養模式的探索。

1.1 推行開放式的實驗教學方法

傳統教育就是老師講得太多、太細，重知識傳授，輕能力培養，使學生缺乏獨立思考，缺乏創造性和進取精神[3]。因此，開方式實驗教學是將教學、實驗與研究相結合的一種新型教學方法，它為學生提供一個獨立實驗、實踐的機會，強調提出問題、解決問題在教學和學習中的重要性，實現雙向交流，并通過開放式的實驗結果，使其體驗科學探索的過程，掌握科研的方法。

1.2 采用項目引導的組織方式

根據歷年各類競賽作品要求，讓學生以模擬參賽方式完成。首先，讓學生根據設計要求，借助軟件模擬手段進行創造性設計，進行功能分析、原理分析、構型分析和結構表達。再由，導師負責制，專人管理，創造條件讓學生把自己的設計方案模型化、實物化或進行零部件的組裝搭接，以驗證自己設計的可靠性，鍛煉動手能力和工程實踐能力。最后，通過答辯方式讓學生對自己的創新設計進行分析與總結。

1.3 有針對性地引導本科生參與在研項目

國外高校普遍都將科學研究作為培養本科生創新能力的重要途徑。國內很多著名院校機械專業四年級學生的學習工作也紛紛才導師制。我校近年來逐漸向本科生開放專業實驗室和一些尖端科研實驗室，并指派專門的導師進行指導，使學生有更多機會接觸到學科前沿和著名教授并參與科學實驗。

2 機電綜合創新實驗室教學體系

我校2006年，以研究生教學為主體，以自制與外購相結合的方式建立具有紡織機械特色開放式機電一體化綜合實驗教學基地。自2009年起該實驗室面向本科高年級學生進行實驗教學，在教師的指導下進行系統設計，學習機電模塊結構安裝、制作和調試，控制模塊軟件編程等環節學習。通過該課程的學習有利于培養學生的設計能力、創新能力和綜合應用能力，有利于培養學生觀察、分析、試驗、設計和動手等諸多科研能力，為全面素質教育的開展，開辟了新途徑。

2.1 建立開放式的教學模式

機電綜合創新實驗屬于開放性的實踐活動場所，從功能或作用看，它應有以下功能或作用：一是滿足學生課程學習的需要；二是滿足學生開放性的創造活動；三是滿足學生拓展視野的需要。開放實驗教學包含：（1）開放的實驗時間。實驗室實現全天開放的方式，實驗時間由學生通過網絡進行預約；（2）開放的實驗內容。根據學生的基礎、興趣方向的不同，開設不同實驗內容。即使同一實驗題目通過不同的方案引導學生給出更多的可能；（3）開放的實驗學生。開放實驗的學生并不要求按班級或專業全部參加，以選修的方式由學生自由選擇。

2.2 選擇模塊化的實驗教學

模塊化實驗教學包括基本實驗、擴展實驗與綜合實驗三種：（1）基本實驗，根據本專業內容，從機械設計、電子設計及軟件設計對學生進行基本技能的培訓；（2）擴展實驗，在學生掌握一些基本技能與實踐經驗后，進行一些以功能擴展或設計修改方面的實驗內容，使能學熟練運用所撐握的技能；（3）綜合實驗，可根據歷年的比賽題目以教師課題中的小模塊對學生進行訓練。

2.3 建立科學的管理制度和考核辦法

建立和實施以基本操作技能與設計創新能力并重的實驗教學全程考核體系，在設計方案的提出、設計實例化、調試過程及總結答辯各個環節設定考核分數，重點考核學生運用所學的知識和技能創造性的發現問題、分析問題、解決問題的能力，促進學生專業技能和觀念技能的提高。

3 創新思維的培養

愛因斯坦曾說：“想象力比知識更重要”，因為知識是有限的，而想象力概括世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。以下是幾點我們在實驗教學探索與實踐中總結的一些有益于培養學生創新思維的方法。

3.1 培養學生積極向上的心態

要培養學生的自信心與積極向上的心態，讓學生從心底認識到每個人天生都具有創新的能力。只有具備積極的心態，學生在碰到困難時才能主動、積極的利用各種手段去解決問題，而不是等待老師的指導，這一點對創新思維的培養尤為重要。

3.2 讓學生接受新理念，柔性對待變化

“柔性”在管理學上是為了適應快速的市場需求變化而提出的一種新型生產模式。在這個新的方法、新的技術不斷涌現的時代，要讓學生保持一個樂于接收新理念的狀態，并且學會將復雜問題變成若干個小問題分別解決。

3.3 多運用頭腦風暴創新法

“頭腦風暴法”又稱智力激勵法，通過此方法確定議題、搜集信息、“風暴”出盡可能多的方案、對方案進行評估、確認方案等基本程序。一般情況下以小組為單位（不超過8人），在1h以內自由暢談，老師不進行評判與批評，往往可能達到很好的效果。

4 成效與思考

經過進三年的探索，我院大學生通過參加機電創新綜合實驗室實踐活動，培養紡織機電類專業學生的實踐能力、創新能力和綜合應用能力，為大學生創新能力的培養開辟了一條途徑。在以吳曉光教授領銜的指導教師帶領下，獲得了全國數字化設計大賽一等獎、全國機械創新大賽二等獎、大學生挑戰杯設計大賽二等獎等多項榮譽，學生參與發表的多篇論文被EI檢索通過今后的努力，希望立足紡織機電專業特點，引導一至四年級的學生進行自主性學習、研究性學習和合作性學習，使本科生成為具有多學科知識背景和多視界思維模式的創新人才，建立符合系情的實踐模式，著力培養學生的創新精神和實踐能力。

參考文獻

[1]王石平，金安江.關注學生創新思維和創新能力的培養[J].中國大學教學，2007，2：52-53.

[2]高霄漢，吳新躍.工科機械類學生創新能力培養[J].河南教育，2009，9：77-78.

[3]邢燕麗.信息素質教育改革與大學生創新能力培養[J].國書館工作與研究，2009，3（157）：93-96.