基于“平臺模式”的機械工程專業創新實踐活動

單鴻波，張千里，李芳芳，王　哲

(東華大學 a.教務處；b.機械工程學院；c.上海東華鏡月資產經營有限公司，上海 201620)

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基于“平臺模式”的機械工程專業創新實踐活動

單鴻波a，張千里b，李芳芳c，王哲b

(東華大學 a.教務處；b.機械工程學院；c.上海東華鏡月資產經營有限公司，上海 201620)

摘要：以提高機械工程專業學生創新實踐能力為出發點，從課程教學平臺的知識整合優化、創新實踐平臺模式下的團隊架構、課外科技活動平臺的運行管理三方面，闡述“平臺模式”效應下的創新實踐活動。

關鍵詞：機械工程專業；平臺模式；創新實踐活動；實踐教學

近年來，教育部“高等學校教學質量與教學改革工程”加大了對學生實踐創新能力培養的力度，先后設立了國家級、市級“大學生創新創業訓練計劃”項目，在校園內營造了良好的創新教育氛圍。我們結合機械工程專業的特點，從體系著手，按照“平臺模式”規劃，并配備得力的指導團隊，充分調動學生的創新實踐主動性、積極性和創造性，以激發學生的創新思維和創新意識。

一、 將創新實踐活動深度融入整個實踐教學平臺體系

在目前的創新實踐體系中，不同的課程內容都有對應的或相近的創新競賽，所以創新競賽的種類較多，互動性也強，需要教師和學生投入的時間越來越多。這樣，一些非常現實的問題就出現了：如何讓學生在課程壓力大、學習時間有限的情況下，投入大量的時間和精力參加創新實踐活動？如何協調創新實踐活動中涉及到的不同課程內容的學習？如何使創新實踐項目或競賽與課程的學習相得益彰？因此，對傳統的課程教學知識進行優化整合，將創新實踐活動與專業實踐教學體系深度融合顯得非常迫切。

以機械工程專業的“機械制圖”課程為例，該課程是一門專業必修的基礎課程，內容為后續課程的學習提供最基礎的專業知識，也是專業“前修后用”教學線上的首門技術基礎課，學生對該課程內容的掌握程度直接關系到后續課程的學習。針對這種情況，我們通過優選整合教學內容，構建了符合提高學生思維能力、鍛煉學生實踐動手能力的“圖學”課程理論教學體系，重新審視、確立和統一“圖學”課程的教學目標，積極導入創新實踐活動，特別是將課程原有孤立的課外科技競賽深度融合到整個實踐教學平臺體系中[1]，如圖1所示。依據“先感性認知，然后理性學習，再動手綜合實踐”的改革思路，對原有的校內-課內、校內-課外實踐環節進行擴充，將校外-課外競賽延伸到校內-課外競賽。在這一過程中，通過校內外實地參觀、工程常識認知、手工制作、實體測繪、三維建模、工程化圖紙表達、樣件的加工等多個環節，激發學生的學習興趣，并由課外科技競賽平臺來檢驗學生的學習效果和掌握程度，形成了由課內→課外、由校內→校外的層次化實踐教學運行流程，使得師生能夠將競賽平臺的要求與教學過程緊密結合起來。將“圖學”創新實踐活動的競賽與其他課程的創新競賽(如“大學生機械創新設計大賽”等)融合，取得相得益彰的效果。

圖1　“圖學”課程創新實踐與現有校內外實踐教學體系的深度融合

此外，通過“建基地、梳平臺”，啟動和完善了大學生課外科技創新基地建設，完善了“創新訓練計劃—卓越培養計劃—高層次課外科技競賽計劃”三個層次的銜接。機械工程專業根據歷年學生參加競賽的類別，本著“先基礎—再專業—后綜合，兼顧學科專業方向”的原則，梳理和整合了機械工程學院重點扶持和資助的課外科技競賽平臺，如表1所示。在提升水平、盤活資源的同時，營造了學院課外科技創新活動的氛圍。

表1　機械工程專業“平臺模式”下的課外科技競賽平臺

二、 將創新實踐活動引向低年級，實現早規劃、早實施

對東華大學機械工程學院2008—2011年三年中參與創新實踐活動的學生年級分布情況進行統計，一年級到四年級參與創新實踐活動的學生比例分別為4%、30%、64%、2%。可見，參與學生主要集中在三年級，大四學生參與人數急劇下降的原因是，他們正面臨出國、考研、就業實習等現實問題。但從知識結構和能力來看，大四學生的專業知識結構最完備、經驗最豐富，因此他們的退出對創新實踐活動是一個較大的損失。

近兩年的實踐表明，在大一新生入學之際，即通過科技社團向他們進行宣傳，讓他們盡早參加機械工程創新實踐活動，這樣的做法比較好。一方面，可為在二三年級大規模開展創新實踐活動打下基礎；另一方面，可充分利用大四學生完備的知識體系和經驗，對整個創新實踐小組的活動起到咨詢、引導作用。四個年級學生參與創新實踐活動的比例按照2∶3∶3∶1來進行架構團隊。不同年級團隊的組建架構，有效保證了項目的可持續性，避免了以往出現的“學生一畢業、項目沒人做”的局面。此外，不同年級的學生參與，較好地鍛煉了學生之間的溝通協調能力，發揮了學長的示范效應，培養了學生的團隊協作精神。

三、 按照“整體規劃、平臺化管理”模式構建多方協同的創新實踐活動運行機制

大學生開展創新實踐活動涉及的方面比較多，雖然不少高校都出臺了一些管理辦法和激勵措施，但從整體上看仍比較零散，缺乏系統性、前瞻性和規范性，導致學生參與面較窄、活動層次不高，大學生創新實踐活動合力育人的機制尚未形成。如何集中人力、物力和財力，從理念、制度、操作等多個層面整合學校資源，構建科學的創新實踐活動體系和運作機制，成為大學生創新實踐活動可持續發展面臨的一個難題。因此，高校必須把培養學生的創新意識、創新精神和創新能力滲透到各個教學環節，貫穿在整個培養過程中[2-3]。

機械工程學院堅持學院專業特色，大力推進并積極鼓勵和引導學生參與創新實踐活動，培養學生的專業興趣，強化創新精神和實踐能力培養，進一步推動校園科技文化建設。

1. 以實驗教學中心為依托的創新實驗平臺

機械工程實驗教學中心從機械工程一級學科出發，打破課程界線，從培養學生綜合能力的需要出發，增加設計型、綜合型實驗，著重培養和提高學生的實踐動手能力和綜合創新設計能力。通過對學生進行獨立實驗和課外科技活動能力的培養，為學生申報創新項目和參加各項比賽打下了良好基礎。

2. 以學生課外科技學術社團為依托的科技創新實踐平臺

機械工程學院有“幻想未來”機器人科技社、工業設計協會、“飛靈”三維設計科技社、“步閱”汽車科技協會四個大學生課外科技學術社團，自新生入學后即對他們進行廣泛的宣傳動員，吸引大批學生投身其中，營造良好的創新氛圍，不斷激發學生的創意和動手實踐能力。“幻想未來”機器人科技社成立于2003年，已連續舉辦了十屆機器人滅火大賽、三屆“機器人游東華”大賽和機器人越障比賽。“飛靈”三維設計科技社自2006年成立以來，連續組織了七屆東華大學三維設計大賽、五屆東華大學大學生先進圖形技能與創新大賽和兩屆大學生產品創意建模大賽，并一直堅持舉辦“每月給你一把金鑰匙”系列科技講座活動；還與上海生信科技發展有限公司合作，組織學生參加CSWA、CSWP、 PRO/E資格認證培訓及考試等。工業設計協會成立于2007年，已開展了搗蛋大賽、“夢”工業設計作品學年展，并組織學生參加“杜邦Tyvek?杯”(特衛強?)工業設計競賽、“我的夢想車”創意設計大賽、環保袋涂鴉大賽等。“步閱”汽車科技協會成立于2008年，舉辦了汽車及汽車用品創新設計大賽和汽車文化系列講座，組織學生參觀大眾汽車生產車間，曾參加Honda中國節能競技大賽并取得不俗成績，還參與了上海天馬山賽車場設計方案、上海大眾斯柯達紅牛車隊設計方案的工作。

不少學生在學院組織的校內各項賽事中脫穎而出，而且在上海市及全國的比賽中不斷超越自我，屢獲佳績。學院本科生共1 370人，2012年度各級競賽參賽893人次，獲獎222人次，其中43名學生在市級及以上競賽中獲獎。在2012年度的東華大學大學生創新創業活動計劃立項申報中，學院共有46項學生項目成功立項，其中11項國家級、33項上海市級、2項校級。

3. 創新實踐活動平臺管理及學分認定機制

向大一新生發放《機械工程學院綜合實踐學分認定手冊》，告知他們除對參加校內外學科競賽獲獎及表現優秀者給予相應的學分外，對學生參加各類課外科技活動資助項目、學術講座、CSWA/CAD等信息化軟件證書認證，參與開放實驗室項目，撰寫創新實驗項目報告，制作實物等都給予相應的學分。課外科技活動是一種綜合實踐活動，需要學生綜合運用多領域的知識，同時也為了配合學風建設，我們考慮將學生大學英語四六級證書、中高級口譯證書、托福或雅思考試成績、計算機等級考試證書、日德法等語言能力證書納入課外科技活動學分認定體系。

另外，學院還積極探索開放實驗室管理，構建適應學生實際的分層次課外科技活動平臺。在課內理論與實驗教學的基礎上, 構建能覆蓋低、中、高三個層次的課外科技活動平臺。對于

高年級學生，以參加各類學科競賽為目標進行培養與選拔；對于低年級學生，特別是剛入學的新生，設置門檻較低的入門實驗項目選題，讓他們在教師的指導下，克服入門難的心理，獲得初次參與實踐的成就感，進而對動手發生興趣。

四、 結語

從近年來參與指導的創新實踐項目在全國或市級比賽取得的成績來看，正是因為我們堅持了“平臺化管理、平臺化運行”模式，才取得了這些成效。我們相信，在“平臺模式”的集聚效應下，在教師團隊對學生高度負責的態度和甘于奉獻的精神下，學生的創新實踐活動一定能取得更大的成效。

參考文獻：

[1] 云忠,王艾倫,湯曉燕.基于創新大賽的機械工程拓展型人才培養模式的研究與實踐[J].高等教育研究學報, 2010, 33(3): 95-98.

[2] 陳國全.工科類大學生創新教學實踐[J].實驗室研究與探索, 2010, 29(3)：96-98.

[3] 高麗.將實踐環節融入機械學科教學過程教學模式探索[J].課程教學研究, 2015(9):43-44.

作者簡介：單鴻波(1973—)，男，湖北十堰人，教授，博士，研究方向為教育教學管理、機械產品設計理論與方法。E-mail：hbshan@dhu.edu.cn

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2095-3860(2016)03-0188-04