機械類大學生創新能力培養體系的構建與實踐

余五新 李堯 楊俊杰

全國各高校都十分重視學生創新能力的培養，對在校大學生進行創新創業訓練是實現黨中央、國務院提出的“建設創新型國家”重大戰略決策的人力資源基礎。很多教育工作者對大學生創新教育的方法做了大量探索，但從已有文獻來看，針對在校大學生進行創新能力的培養大多是單一地采取加強實踐實驗教學、組織學生參加科研或創新競賽以及改進教學方法等措施，彼此之間關聯度小，缺乏體系的支撐，還容易將創新能力的培養與專業能力的培養相混淆。顯然，目前的做法對學生創新能力培養的效果是有限的，必須要構建大學生創新能力培養體系，除了協調現有的培養措施，還應將創新能力的培養與方興未艾的創業訓練有機整合。

一、“312”機械類大學生創新能力培養體系的構建

為提高機械類學生的創新能力，應該從優化專業人才培養方案、調整課程結構、提升教師創新教學能力等方面入手，構建“3訓1賽2結合”的機械類大學生創新能力培養體系，如圖所示。

“312”創新能力培養體系

1.“3訓”主要包括課程培訓、創新思維與方法培訓和科研訓練。旨在培養學生的創新意識、訓練學生的創新思維和幫助學生掌握創新方法。其中“課程培訓”主要指按專業培養人才培養方案，對學生實施教學計劃內的大學課程教育；“創新思維與方法培訓”是利用課外時間以講座的形式把創造學的基本原理和方法融入案例的講解中，以知識的交叉運用和啟發教學啟迪學生的創新意識，培養學生的創造性思維能力，幫助學生掌握創新方法；“科研訓練”包括吸納學生參加教師科研課題和組織學生進行校級大學生科研課題研究，培養學生的科研素養和幫助學生樹立創新精神，讓學生在科研課題中進行一些創新實踐與探索。而且，讓學生參加教師科研課題并不只是讓學生在畢業設計階段參與指導教師的科研課題，而是當學生學完專業基礎課程后就可進入教師課題組，做到“早進實驗室、早進科研團隊、早進課題”。

2.“1賽”指的是各類創新競賽。即以創新競賽作為培養大學生創新能力的載體，組織學生參加各級教育主管部門或教學指導委員會組織的各類創新競賽。一方面通過大賽來進錘煉學生，檢驗學生創新能力；另一方面通過獲得獎項來激勵學生的創新熱情，從而引導學生持續開展創新活動。

3.“2結合”指學生科研訓練與創新競賽相結合，學生的創業訓練與創新競賽相結合。第一，創新競賽鍛煉人的智力，是超出課本范圍的一種特殊訓練，學生科研是讓學生去參與一些科研項目，培養學生的科研素養，兩者具有共同的目的，即幫助學生自主學習，成長為有一定創新能力的人才。鑒于創新競賽的周期間斷性，在沒有大賽的時候可以組織學生開展校級科研項目研究，其選題來自于學生在“3訓”中形成的創意。通過科研項目可以培養學生的科研素養，也為來年的創新競賽做準備。同時，通過組織學生參加創新競賽，又從中確定了學生的部分校級科研項目選題。兩者相得益彰、互相支撐。第二，學生的創業訓練與創新競賽相結合：在組織學生進行創新競賽的過程中，應該力圖培養學生的創業意識，從市場化的角度來考慮創新作品的設計與制造，即要求學生一方面把創新作品的設計與社會需求相結合；另一方面充分考慮作品零部件批量生產的結構工藝性，通過合理的結構設計使創新作品制造低成本化；再就是讓學生產生“知識產權保護”意識，要求每件作品參賽前都向國家知識產權局申請專利；最后還要求學生編制創新作品零部件的制造工藝流程和進行生產組織與管理文件的撰寫。

4.學生是“3訓1賽2結合”中的主體。在“312”機械類大學生創新能力培養體系中要倡導“學生為主體，教師為主導”。課程培訓、創新思維與方法培訓和科研訓練內容和講授方法的選擇都應以學生為中心；從創新創意的提出，到圖紙的設計，到購買原材料、進行創新作品實物或模型的制造加工與裝配調試等創新活動的全過程，學生自主參與，指導教師只引導和促進學生思考問題、解決問題，幫助學生完善項目實施方案。只有充分發揮學生的主體作用，學生創新能力培養的效果才能得到保障。

二、“312”機械類大學生創新能力培養體系的實施途徑

1.成立大學生創新創業組織管理機構。大學生創新創業組織管理機構的職責不僅僅是組織學生進行創新創業實踐教育活動，更重要的是以創新教育理念引領大學教育，進行大學生創新創業教育的頂層設計，包括指導制訂具有擴展性的專業創新人才培養方案，制定學生創新創業成績的評價標準等。

2.制訂專業創新人才培養方案。專業人才培養方案一要體現“創新性”，可以為學生開設“機械創新設計”選修課，重點運用計算機輔助三維虛擬設計技術給學生講授機械綜合設計方法，引導學生主動地完成機構創新設計任務；還可以將學生獲得創新創業學分作為學生完成大學學業的必要條件，并給出具體的創新學分認定標準。二要體現“可擴展性”，可通過設置開放性實驗和獲得創新學分的類別（如撰寫科技論文、授權專利、參加科研、參加創新競賽等）來實現，其具體內容不在專業人才培養方案中界定，而是根據專業特點和各時期的創新競賽主題靈活選擇。比如，為相關專業開設的開放性實驗之一的具體內容是“模具裝拆與設計改進”，要求學生在對真實模具進行裝拆的基礎上，找出其不足之處，并進行改進設計，以此幫助學生在專業知識的學習過程中注重創新。

3.促進學生形成創新思維的習慣。為了幫助學生形成良好的創新思維習慣，除了在課堂上將對學生思維能力的培養寓于專業教育之中，還可定期為學生提供專題講座，為學生進行思維意識的培養、思維方式的訓練和創新方法的傳授。可組織學生開展“創新創意點滴”活動，給學生發放《創新創意點滴記錄本》，要求學生平時注意創新創意思考與積累，將頭腦里閃現的靈感形成創新創意，并記錄在冊。每學期末組織專家對學生的創新創意進行評選，表彰創新點突出或可行的創新創意作品。通過以上措施，學生的創新教育進一步日常化，促進學生形成創新思維的好習慣。

4.建設便于學生進行創新制造的活動場地。學生創新能力的體現不能僅停留在紙面上，還應該建設便于學生進行創新制造的活動場地，以便學生將創新思想物化。大學生創新制造活動場地應該以“小工廠”模式建設，不能等同于專業實驗室的建設，但可把專業實驗室和校外實踐基地作為一種有益補充。設備的配置要以通過前期的專業實踐或短時間的集中培訓后，學生能夠動手操作為原則，加工工藝過于復雜或加工精度過高的零件還可以考慮尋求外單位協作加工。

5.建立基于學生主體地位的指導模式。一是要激發學生參與創新創業教育的熱情。比如舉辦創新競賽匯報會、專題講座，組織學生參觀大學生課外創新成果展，組織校（院）競賽，把課程設計與創新競賽相結合等。另外還可制定政策將學生參與創新競賽和創業訓練活動作為學生評定獎學金和各類光榮稱號的重要依據。二是注重專業之間的融合和合作。在組織學生開展創新創業教育活動時，將不同專業的學生安排在同一個項目組，可以充分發揮各專業、學科技術優勢，還利于學生拓展知識面，開拓思路、跨越思維局限性，實現綜合化、創造性地解決問題。同時還利于學生責任感的增強和團隊合作精神的培養。在指導教師的分配方面，一方面盡量指派有雙師素質的教師，另一方面注重教師理論水平和實踐能力的搭配。比如1個項目組指派2名教師作指導教師，1名理論水平較高，另1名實踐動手能力很強，兩者優勢互補。三是采取集體指導與個人指導相結合。在學生進行創新創業訓練過程中，實施項目責任指導教師制，每個項目配備1～2名責任指導教師，具體指導該項目的實施。同時分階段組織參加創新創業準備工作的全部師生召開項目實施進度匯報會，先由各項目負責人匯報項目實施情況，然后全體指導教師對該項目提出質疑，給出意見和建議。各項目組學生也可對其他項目的實施情況提出自己的想法，共同推動學生創新創業訓練活動的開展。

三、實施“312”機械類大學生創新能力培養體系的成效

2005年以來，我校不斷探索實施“3訓1賽2結合”的機械類大學生創新能力培養體系，組織學生參加了大學生機械創新設計大賽、工程訓練綜合能力競賽、工業設計大賽和大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽等教育部、省教育廳和各專業教學指導委員會主辦的有重大影響的創新競賽活動及“大學生創業指導高校行”等創業訓練活動。在創新競賽中獲得國家級一等獎5項、二等獎19項、三等獎10項，獲得省級一等獎13項、二等獎17項、三等獎25項；學生總結創新成果，在學術期刊公開發表論文10余篇；學生申請或授權專利10余項；還有部分成果成為了準創業項目，1個項目被評為市優秀創業項目，1個項目將獲得省創業基金資助。我校學生的創新能力得到明顯提高，形成了專業辦學的特色之一。