四創(chuàng)在機(jī)械/機(jī)電專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式中的探索與實踐

李西兵， 王健佳， 王世剛， 夏金海

（齊齊哈爾大學(xué)，黑龍江齊齊哈爾 161006）

0 引言

目前，高等教育已經(jīng)由過去的精英教育邁入現(xiàn)在的大眾化教育階段。學(xué)生數(shù)量不僅大，而且生源質(zhì)量差異大，學(xué)生需求的多樣化使機(jī)制僵化、缺少彈性的傳統(tǒng)教學(xué)管理模式已經(jīng)不能滿足社會的需求［1-4］，李培根院士提出：要把中國建設(shè)成創(chuàng)新型國家，首先要從創(chuàng)新人才培養(yǎng)做起［5］。因此要求高校的教學(xué)管理模式應(yīng)更加靈活且適應(yīng)社會多種需要和學(xué)生層次參差不齊的要求。進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球經(jīng)濟(jì)競爭在進(jìn)一步加劇，對高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需求更為迫切，創(chuàng)新是人類社會發(fā)展的強(qiáng)大推動力，自19世紀(jì)工業(yè)革命以來，創(chuàng)新推動著機(jī)械/機(jī)電行業(yè)不斷的發(fā)展［6-9］。黨的十七大明確提出要“注重培養(yǎng)一線的創(chuàng)新人才”，一個工業(yè)化國家一定要有大批的技術(shù)創(chuàng)新人才，應(yīng)用性本科在培養(yǎng)一線創(chuàng)新人才方面應(yīng)更有作為［10-12］。隨著社會、經(jīng)濟(jì)和科技事業(yè)的迅速發(fā)展，對機(jī)械/機(jī)電類專業(yè)人才培養(yǎng)提出許多新的要求，尤其是對工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提出了更高的要求。因此深入研究應(yīng)用性本科機(jī)械/機(jī)電類專業(yè)工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式具有重要意義［13-15］，針對機(jī)械/機(jī)電專業(yè)，如何培養(yǎng)出適應(yīng)性強(qiáng)且符合市場需求的創(chuàng)新型人才就顯得非常緊迫與需要［16-17］。因此，根據(jù)本科機(jī)械/機(jī)電類專業(yè)工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才的業(yè)界需求進(jìn)行分析，從市場需求出發(fā)來培養(yǎng)學(xué)生，從學(xué)生需求出發(fā)來開展教學(xué)改革，提出具有科學(xué)性、先進(jìn)性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的機(jī)械/機(jī)電類專業(yè)工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新模式，提出具體教改的方案與相適應(yīng)的教學(xué)體系。在教學(xué)改革中所做的新嘗試和新實踐，必然推動機(jī)械/機(jī)電專業(yè)的學(xué)科建設(shè)與快速發(fā)展，提高學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，為機(jī)械/機(jī)電類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保證。對地方型普通本科院校人才培養(yǎng)中具有推廣價值、實際應(yīng)用價值和借鑒意義。

1 創(chuàng)意

創(chuàng)意，是要善于學(xué)習(xí)、勤于思考，在知識的專精與廣博中融會貫通，創(chuàng)造獨具新穎的有價值的概念和構(gòu)思。這里主要是我們首先要在專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，再廣泛涉獵相關(guān)學(xué)科等綜合知識，面向客戶、市場和未來整合架構(gòu)具有前瞻和現(xiàn)實意義的策略方法和措施。

針對機(jī)械/機(jī)電專業(yè)的大學(xué)生，首先要善于學(xué)習(xí)與觀察、勤于思考、大膽的想象。很多創(chuàng)意都來自于生活實踐，如圖1所示的自行車，從自行車的工作原理來想，可以從省力與騎得舒服方面進(jìn)行設(shè)計，從經(jīng)常漏氣、扎胎可以想到自充氣式輪胎，實體輪胎，雙層輪胎，自補(bǔ)式輪胎等。當(dāng)然，對自己的所產(chǎn)生的想法，還需要進(jìn)一步論證與完善，如實體輪胎的自行車因為笨重而沒有市場，但如果把它應(yīng)用在如圖2所示的剛果木頭“自行車”或農(nóng)村用的獨輪手推車上，那結(jié)果將是截然相反，隨膠水性能的增強(qiáng)，雙層輪胎自補(bǔ)式輪胎（中間層為液體，遇氣體凝固）將有一定的市場，可見論證與完善自己的想法是相當(dāng)重要的。

目前，汽車已經(jīng)普及化，可安全問題，能源問題凸顯，針對能源問題，自然會想到怎樣才能節(jié)約能源，是用太陽能或電能還是采用生物燃料制氫來提供新能源，從機(jī)械方面來考慮，可以考慮應(yīng)用場合不同，而設(shè)計不同的發(fā)動機(jī)，使其工作效率達(dá)到最高來提高能源的利用率，采用合理的外觀設(shè)計流線，便其風(fēng)阻小、摩擦力小等來節(jié)約能源，如本田公司每年都舉行一次節(jié)能競技大賽;針對安全問題，從人機(jī)工程學(xué)方面來設(shè)計舒適度，針對爆胎、連環(huán)撞車事件，可以設(shè)計爆胎快速彈出機(jī)構(gòu)來支承并成為剛性輪胎在路面上滾動，以避免翻車等事故發(fā)生，自動探測剎車來防止連環(huán)撞，等等。在生活當(dāng)中還有很多創(chuàng)意思想，如耳機(jī)長時間佩戴將會把耳朵夾痛，很難受。這樣就會想到近距離非接觸耳朵的耳機(jī)，把這種想法與眼鏡相結(jié)合，就會得到很好的創(chuàng)意;又如代步車，如果把它進(jìn)行改進(jìn)，用于旅游風(fēng)景區(qū)或辦公系統(tǒng)，將是非常不錯的;還如水動力飛行器，不僅可以把它開發(fā)成水上娛樂設(shè)備，還可以把它開發(fā)成高層逃生設(shè)備或水上逃生設(shè)備。另外，在逃生與生活安全方面還有很多可以產(chǎn)生新的思想，如水下呼吸機(jī)、爬壁機(jī)械人、墻皮去除器、家庭安全鎖、公交車著火逃生、窗戶防塵器、利用地?zé)徇M(jìn)行冬天取暖夏天制冷、空調(diào)產(chǎn)生的熱量回收等。可見創(chuàng)意在四創(chuàng)中起著關(guān)鍵且重要作用。

圖1 現(xiàn)代自行車

圖2 木制“自行車”

2 創(chuàng)新

創(chuàng)新是在創(chuàng)意的基礎(chǔ)上，不懈追求更有價值的經(jīng)驗判斷和創(chuàng)造。創(chuàng)新不是偶然的，沒有一定的閱歷實踐和感受體會、甚至磨難，是很難做到的。即使有所謂的創(chuàng)新，也可能是沒有多大市場和價值，有可能還是曇花一現(xiàn)。創(chuàng)新可能有其偶然的現(xiàn)象，肯定有其必然的探索和追求。創(chuàng)新與人們傳統(tǒng)思維上的發(fā)明完全是兩回事情，不能把它們混淆成一個詞，其現(xiàn)在的定義就是創(chuàng)造一種賺錢的新事情，它可能很簡單，卻可以讓公司與顧客的距離變得更近。換言之，如果直接詢問顧客他們需要什么，這種方法極可能會徒勞無功。因為，顧客很難憑空講清楚，他們到底需要什么。那怎么辦呢，這就需要團(tuán)隊，通過團(tuán)隊的努力。躋身榜單第19位的3M公司為了弄清楚顧客到底需要什么，在34個國家派遣了9 000名技術(shù)人員深入第一線，可能比顧客更清楚地意識到產(chǎn)品的哪些方面需要改進(jìn)。同樣，谷歌（Google）的工程師更是善解人意，他們的Gmail的兩項功能——同種內(nèi)容郵件歸類、過期郵件內(nèi)容搜索功能，在很大程度上解決了惱人已久的電子郵件管理。蘋果公司憑借神奇的創(chuàng)造力，成就工業(yè)設(shè)計上的一個又一個神話。無論是色彩鮮艷、外型圓滑的蘋果電腦，備受年輕一代喜愛的iPad系列，還是如今讓潮人趨之若鶩的iPhone，都讓蘋果公司把競爭對手遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在后頭，可見蘋果的創(chuàng)新能力和速度已經(jīng)登峰造極。在《財富》榜單上的其他公司，在創(chuàng)新方面同樣不遺余力。可見，創(chuàng)新已經(jīng)成為當(dāng)今企業(yè)戰(zhàn)略中放之四海而皆準(zhǔn)的“真理”，對一個公司的發(fā)展是多么的重要。

機(jī)械/機(jī)電專業(yè)的大學(xué)生，應(yīng)該在創(chuàng)意的基礎(chǔ)上，找出其創(chuàng)新點，然后查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，最后形成報告，由學(xué)校指導(dǎo)老師與企業(yè)專家組成的專家組進(jìn)行論證。這樣才能判斷所創(chuàng)新的產(chǎn)品是否具有價值，是否值得去創(chuàng)造。在大學(xué)生的創(chuàng)新過程中，如表1所示，根據(jù)學(xué)生提出的創(chuàng)意，通過是否具有指導(dǎo)教師與企業(yè)專家進(jìn)行參與進(jìn)行創(chuàng)新活動，結(jié)果表明，指導(dǎo)教師與企業(yè)專家的參與對學(xué)生的創(chuàng)新是非常重要的。

表1 學(xué)生創(chuàng)新實踐

3 創(chuàng)造

創(chuàng)造是在創(chuàng)意和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，努力尋求新的市場和客戶，為公司、客戶以及本人創(chuàng)造更大價值。從消費和需求的角度，如不能創(chuàng)造，不可能實現(xiàn)新的、持續(xù)增長性消費。不但會影響公司、客戶以及本人的效益和生產(chǎn)率，也大大影響社會生產(chǎn)率。機(jī)械/機(jī)電專業(yè)的大學(xué)生，主要還是參與教師的科研項目，在學(xué)校與導(dǎo)師的科研經(jīng)費支持下，采用UG、Pro/E等三維軟件與有限元軟件進(jìn)行設(shè)計和分析，通過把所學(xué)的機(jī)械/機(jī)電知識應(yīng)用進(jìn)去，在實習(xí)車間進(jìn)行創(chuàng)造。好的成果可以申請相關(guān)專利與走向市場與企業(yè)合作。

4 創(chuàng)業(yè)

創(chuàng)業(yè)是把創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)造作為職業(yè)追求的持續(xù)努力，這本身就是一種生活方式。如能從這樣的角度和價值鏈上去思考人生、規(guī)劃未來，而且再不斷總結(jié)、實踐和探索，這樣的人生本來就是健康和美麗的。

對創(chuàng)新、創(chuàng)造出來的成果，可以申報專利，申請國家級獎勵，參加“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外科技作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、全國機(jī)器人足球大賽、全國程序設(shè)計競賽等重大賽事;全國電子設(shè)計競賽、全國數(shù)學(xué)建模競賽全國大學(xué)英語競賽等。申請國家創(chuàng)業(yè)基金，讓自己的成果變成社會產(chǎn)品，實現(xiàn)人生的價值。機(jī)械/機(jī)電專業(yè)的大學(xué)生，可以從校園企業(yè)開始，或者與企業(yè)合作，在相關(guān)企業(yè)的資金支持下進(jìn)行共同創(chuàng)業(yè)。

5 政策

為了進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動的主動性和積極性，提高學(xué)生的科研能力和科研水平，大力促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，在校內(nèi)形成濃厚的學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新氛圍，學(xué)校應(yīng)該制定相關(guān)政策。對學(xué)生獲得的諸如科研成果（CSSCI、SCI、SSCI、EI 收錄期刊上的論文、參編的著作、獲省級及以上獎勵、獲得發(fā)明專利等）、學(xué)科競賽獲獎（“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外科技作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、全國機(jī)器人足球大賽、全國程序設(shè)計競賽等重大賽事;全國電子設(shè)計競賽、全國數(shù)學(xué)建模競賽全國大學(xué)英語競賽等）、認(rèn)證證書（計算機(jī)證書、外語證書、國家級注冊水平（資格）和操作技能證書等）等方面進(jìn)行評價。對表現(xiàn)突出、成績優(yōu)異的，可以獲得保送研究生資格;可以免修、沖抵學(xué)分、沖抵畢業(yè)設(shè)計、優(yōu)先評獎學(xué)金;授予榮譽(yù)稱號，如創(chuàng)新人才稱號等。

6 結(jié)語

四創(chuàng)對機(jī)械/機(jī)電類人才各方面能力的培養(yǎng)起到了很大作用，學(xué)生通過四創(chuàng)的實踐，各方面能力得到了提高，符合當(dāng)今社會多方面人才的需求要求。但作為四創(chuàng)之首的創(chuàng)意，要求學(xué)生多實踐，多觀察，多調(diào)研，即要求高校脫離呆板的灌輸式教育，應(yīng)以學(xué)生實踐與自學(xué)為主，老師加以引導(dǎo)，這樣才能對四創(chuàng)的實施取得相關(guān)的效果，同時也要求具有各方面都強(qiáng)的師資隊伍，才能夠使學(xué)生的創(chuàng)意變成符合市場需求的創(chuàng)新性產(chǎn)品，為社會培養(yǎng)出適應(yīng)生產(chǎn)一線的創(chuàng)新實踐型人才。

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