淺談大學生機械創新實踐能力的培養*

吳恒　閆文輝（西安石油大學機械工程學院，陜西西安710065）

?

淺談大學生機械創新實踐能力的培養*

吳恒閆文輝
（西安石油大學機械工程學院，陜西西安710065）

摘要：培養和造就具有創新能力和較高科學文化素質的人才，是新時期高校的歷史使命。文章從加強課堂教學，促進大學生課外科技活動的舉措以及開展實踐環節等方面對培養大學生機械創新實踐能力進行了積極地思考和探索，為開展大學生課外科技活動，培養大學生機械創新實踐能力提供借鑒。

關鍵詞：機械創新；實踐能力；課外科技；培養

*項目：陜西省改造升級精品資源共享課程（項目編號：陜教高（2013）48號）

Abstract：It is the historical mission for university to cultivate the innovative talents with high scientific and cultural quality in new period. In this article，it has been considered actively for strengthening the class teaching，advancing extracurricular scientific activity and developing the practical training to cultivate the undergraduates' mechanical creative practical ability，which will be useful for promoting college students' extracurricular scientific activity and cultivating the mechanical creative practical ability.

Key words：mechanical creative；practical ability；extracurricular scientific；cultivating

引言

建設創新型國家，核心是把增強自主創新能力作為發展科學技術的戰略基點，要推動科學技術的跨越式發展，高等工科院校必須加強學生素質教育和創新能力的培養，要培養和鼓勵學生“懷疑”、“探索”、“創新”等科學的精神，才能促進科技的高速發展和人類社會的不斷進步。機械產品的創新設計是國家工業發展的重要基礎，為各行各業提供先進技術裝備。開展大學生課外科技活動是對課內教學的重要補充，是提高大學生創新意識、創新能力和實踐能力的主要途徑之一。作者在大眾創業、萬眾創新的大環境下，結合我校情況從加強課堂教學、促進大學生課外科技活動的舉措以及實踐環節等方面對培養大學生機械創新實踐能力進行了積極地思考和探索。

一、大學生參加課外科技創新活動的意義

大學生參加課外科技創新活動，是將今后進入企業進行產品的研發工作提前到大學階段，可以積累很多寶貴的經驗；指導教師通過具體案例加強對學生指導，消除學生對創新的神秘感，讓學生意識到人人都可以創新，創新不是閉門造車；創新意識的形成，在進行產品創新中是非常關鍵的，是源于對生活細微觀察與敏銳思考，由此形成的創意才是有用的，能夠服務于社會的；讓學生意識到創新活動需要運用專業知識，在理論與實際相結合的基礎上進行吸收、消化、創新和再創造，需要在“做中學”，而且“學中做”，既要在實踐中學習，又要在學習中實踐，學習與實踐緊密結合，積極主動獨立思考，使得學以致用；大學生參加課外科技創新活動提高了學習積極性與興趣，提高了對知識的渴求與探索，提高了分析與解決問題的能力，為提高學生就業能力，走向工作崗位提供了很好的鍛煉機會。

二、加強課堂教學

培養大學生機械創新實踐能力，作為教師，需要加強機械原理、機械設計等課程教學，以及機械創新等課程開設，在教學模式上，要運用多媒體教學，提供豐富的素材、產品、科研案例，以及大學生參加創新設計大賽的優秀作品實例，并組織討論，啟發學生積極思考，激發探究問題的興趣；教學中，激發學生創新積極性非常關鍵，應該及時吸收當今科技發展的新潮流，廣泛介紹當前國家創新體系，國家重大科技立項項目，尤其是與機械裝備相關的重大課題，以拓展學生視野，增強學生學習積極性、學習興趣和主動性；教學內容中，除了講授創新原理、創新技法、機械機構、機械結構等基本內容外，應結合創造性思維的特點，有意識培養學生創造性思維和創造能力，還應介紹相關電學、磁學、計算機應用等方面知識，強調學科間的相互滲透，增強學生思維廣度，擴展學生知識面。

三、促進大學生課外科技活動舉措

培養大學生機械創新實踐能力，需要營造良好的科技創新氛圍、廣泛開展各類課外科技活動。

（一）舉辦科技、學術講座

邀請教授專家開展專題講座，教授專家淵博的知識，科學研究中所具備的嚴謹認真的態度以及科學研究中積累的豐富經驗等會極大地激發學生積極學習、勇于創新的熱情，提高學生科技素養。

（二）舉辦各類科技活動成果展覽，參觀各類實驗室，營造創新氛圍

舉辦大學生科技文化節活動，在大學生中廣泛深入營造科技創新氛圍，開闊學生視野，增強學生科技創新興趣，利用此契機，發揮好學生科技社團作用，認真組織好有特色的科技成果展覽，以活躍學校科技活動氛圍；每學期組織學生參觀重點實驗室，由實驗室負責教師為學生講解，激發學生勇于探索科學的熱情；鼓勵學生去參加一些城市舉辦的國際裝備制造、工業博覽會，能夠提高學生對各類產品的認識，開闊視野，充分調動廣大學生科技創新意識。

（三）加強對各類科技活動小組的領導和支持

開展課外科技活動并取得良好效果，需要加強此項工作的組織和管理，建立學生科技活動小組，加強管理和支持，并加強在學生中的宣傳力度，使有意向參加科技活動的學生能夠踴躍參加。我校建立了大學生課外科技活動基地，根據大學生課外科技活動的開展設置分小組，建立導師制，并選擇重要的課外科技項目相結合，同時加強教師團隊建設，由經驗豐富的不同專業教師組成，形成學科互補，教學相長，及時針對學生好的創意形成科技活動小組，既可以加速教師個人成長，又可以更好地指導學生項目。

（四）加強學生社會實踐活動和生產實習環節

第一課堂是大學生接受知識的基本途徑，課外科技活動中，社會實踐活動和生產實習是大學生深化知識、增強能力的有益補充，可加強工程訓練中心的建設，使之成為大學生課外科技創新實踐的重要平臺，積極與校內外相關企業單位合作，建立社會實踐和生產實習基地，鼓勵學生參加，有利于激發學生積極思考，拓展學生社會和專業實踐經驗，增強創新意識和創新能力。

（五）科技活動立項要以高年級學生帶動低年級，不同專業的學生有機結合

根據不同科技活動的特點，應采用不同的協調方式，以充分給予學生鍛煉成長平臺。加強各層次、各學科學生之間交流，以高年級學生帶動低年級，完成專業特色明顯，科技含量高的作品。高年級學生將自己的經驗介紹給低年級學生，低年級學生可以更快融入到科技活動中；不同專業學生有機結合，以充分發揮自己專業特長，同時向別的專業學生學習，擴展思路，開拓專業視野，以達到優勢互補，使學生的科學精神和人文精神得到較好的融合。

四、加強實踐環節，加強學生綜合能力培養

學生的綜合能力包括專業知識能力，創新能力、動手能力、科技論文寫作能力、專業表達能力、團隊協作能力等。加強實踐環節是培養學生綜合能力的重要依托，應組織、鼓勵學生積極參加各類機械類課外科技創新競賽，充分發揮好這樣的創新實踐平臺以提高學生綜合能力。

重視專業知識能力培養，在機械創新過程中，會遇到很多技術難題，要將一個好的創意變成現實，需要進行機械系統整體方案設計、確定機構工作原理、機械零部件的結構設計；從工程上要求學生設計一件完整的機械，需要運用力學、機械原理、機械設計、工程材料、機械加工工藝、機械制造等方面相關理論知識與實踐相結合。對系統進行數學建模、分析、計算、仿真以及后續進行機械產品的加工制作等都需要掌握一些專業知識，學生在此過程中會發現自己知識體系的不足，僅僅靠課堂知識的學習很難達到解決一個產品所需要的要求，這樣就需要學生掌握多渠道獲取技術資料的技能，會激發學習積極性，自覺補充自己專業知識、以專業的角度去認識、分析機械產品，將理論與學習可以密切結合起來，逐步提高分析問題、解決問題的能力。

創新包括三方面的創新：產品新穎、功能新穎、技術實現手段的創新。在進行機械產品創新時，需要掌握一定創新設計方法，包括發散與收斂思維，邏輯與非邏輯思維、定向與非定向思維、動態與有序以及直覺與靈感，還有大量的創新技法、創造原理，學生掌握好這些能力有利于對機械產品系統方案、機構方案等進行創新設計。

動手能力主要指運用機械加工知識和現有設備條件制作出實物模型，它將設計思想變成現實。需要具備的能力，如機械制造基礎（需要熟悉各類加工工藝）、機械制圖（掌握規范標準制圖）、機械設計（各類零件的設計）、數控加工（熟悉各類機床及可加工工藝等），在機械科技制作中，學生要經歷選材、購置、試加工、裝配與調試等環節，由于一般制作的是單件產品和試制品，在制作過程中，學生自己動手完成車間車、銑、刨、磨、鉗等主要操作。整個加工過程對于學生而言難度是無可預料的，有時甚至需要多次返工。但是正是由于經歷了這樣一個艱難的過程，鍛煉了學生的耐心、毅力以及吃苦耐勞的精神，使得學生的動手能力和解決問題的能力得到了提高，為提高學生素質打下好的基礎。

學生參加課外科技競賽，對作品的表現形式要求嚴格，需要有完整的設計說明書，運用計算機輔助設計，進行機械三維造型，并進行三維仿真，同時必須完成實物樣機方可參賽。學生參賽組從選題立項，作品方案論證，技術實施均需深入細致地完成，學生從項目申請，撰寫報告，到競賽陳述答辯，都需要進行科技論文的寫作，需要專業的表達能力，將自己的設計任務的提出、設計過程、設計結果以文字、圖標等形式專業地表達出來。

任何成績的取得都是集體智慧的結晶，一個好的團隊是善于充分挖掘每個成員的優點和潛力，“術業有專攻”，這句話對于同屬機械專業的學生團隊來講也是適合的，通過組建團隊進行協作、分工完成作品鍛煉了學生團隊協作能力。

目前，可通過全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生創新創業訓練計劃項目等重要大賽作為大學生課外科技活動的平臺，培養學生綜合能力。

以我校參加全國大學生機械創新設計大賽近三屆情況為例，在2010年“第四屆全國大學生機械創新設計大賽”陜西省賽區比賽在整個過程中，我校共有23件作品獲獎，其中省級一等獎2項、二等獎6項、三等獎15項。其中一項作品參加了全國的機械創新設計大賽，取得了國家級二等獎；在2012年“第五屆全國大學生機械創新設計大賽”陜西省賽區比賽中，我校共有22件作品獲獎，其中省級一等獎4項、二等獎9項、三等獎9項、國家級二等獎一項；在2014年“第五屆全國大學生機械創新設計大賽”陜西省賽區比賽中，我校共有23件作品獲獎，其中省級一等獎1項、二等獎16項、三等獎6項。共獲得國家授權專利59項。

在此過程中，學生都全程參與，在這樣的大賽中，非常明顯感受到，學生創新意識得到了很大提高，學生動手能力和參與科技活動興趣都得以提升，培養了學生的綜合素質，形成了我校良好的課外科技創新氛圍，學生學習與課外科技活動相結合，使學生受益良多。

五、結束語

培養大批具有創新能力的高素質人才，是一般工科院校教育的根本目的，開展大學生課外科技活動，加強實踐環節，是對課內教學的重要補充和擴展，激發了大學生的創新意識，引導學生積極思考，在實踐中學習，又要在學習中實踐，將理論與實踐相結合，提高學生對知識的渴求與探索，培養了學生的工程意識與創新能力，提高了分析與解決問題的能力，為培養學生就業，走向工作崗位提供了很好的鍛煉機會。

參考文獻

［1］周濟.中國機械工程教育現狀和未來發展方略［J］.高等工程教育研究，2006（3）：47-52.

［2］張齊，朱寧西，田立斌.基于課外科技活動的大學生創新能力培養模式［J］.華南理工大學學報（社會科學版），2007（5）：58-60.

［3］馬德秀.尋找人才培養模式突破，致力培養創新人才［J］.中國高等教育，2006（11）：19-21.

［4］謝友柏.高校的聚焦點是培養創新人才［J］.實驗室研究與探索，2010（8）：1-3.

［5］王革思.精英教育理念下大學生課外科技創新的研究與實踐［J］.實驗技術與管理，2014（4）：20-24.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）07-0037-03

作者簡介：吳恒（1981-），男，陜西戶縣，碩士，講師，主要從事機械設計及理論的教學與科研工作。