張蕊華
(麗水學院工學院,浙江麗水 323000)
大學生校內創新實踐基地建設與人才培養的實踐研究
——以麗水學院機電創新實踐基地為例
張蕊華
(麗水學院工學院,浙江麗水 323000)
為了培養出滿足社會需求的具有創新實踐能力的專業技術人才,開展了以“機械制造及其自動化”專業為背景的機電創新實踐基地建設。基地建設遵循自主開放,以學生為主體,以教師為主導,以項目為載體,實行團隊管理的指導思想,具體內容包括:基地建設理念、基地建設規劃、基地日常運行管理機制、基地評價體制等。經過兩年多的建設,基地的基礎建設已經完成并取得了較好的效果。實踐證明,基地的建設為培養大學生創新實踐能力起到了積極的促進作用,也為麗水學院理工科專業實踐教學的運行和發展提供了實踐經驗。
實踐基地;實踐能力;創新能力;人才培養
隨著科學技術的發展、經濟全球化進程的加速,以及建立創新型國家的迫切需要,現代社會對工程技術人員的知識能力和綜合素質提出了更高的要求,高等工程教育正面臨著前所未有的挑戰[1]。中央和各級政府教育行政部門、各高等學校十分重視對大學生實踐和創新能力的培養,教育部已把實踐教學作為高校本科教學工作水平評估的關鍵指標之一[2]。如何培養出適應社會需求的具有創新精神和實踐能力的創新型技術人才是目前我國高校亟待解決的迫切問題。
為提高大學生的創新實踐能力,許多國家都把培養創新型人才擺在戰略的高度加以重視。美國、德國、日本等發達國家的知名大學都建立了創新人才教育體系[3]。目前,在我國高校,培養創新人才的重要舉措就是建立大學生校內創新實踐教育基地。麗水學院“大學生校內創新實踐基地”是從2015年開始實施的,其中以“機械設計制造及其自動化”省級特色專業為背景的大學生機電創新實踐基地是麗水學院首批建設的9個基地之一。經過2年多的建設,該基地已初具規模。本文旨在以“機電創新實踐基地”建設實踐為例,進一步探討理工科院校大學生校內創新實踐基地的建設內容、方法和創新人才的培養模式。
大學生校內創新實踐基地的建設要以培養學生創新精神、創新實踐能力為核心目標,堅持“自主、開放、創新”的原則,依托現有的教學資源,建立一個全開放的創新實踐基地平臺。強化學生的創新主體地位,積極引導學生開展自主學習、自主創新,營造良好的創新人才培養環境,促進學生創造性和個性化發展。基地注重學科交叉,探索以自擬創新性項目、學科競賽項目和畢業設計項目為載體,實行團隊管理的培養方案,通過組織學生參與科學實踐活動來培養學生的嚴謹的科學態度、創新意識和團隊合作精神,激發學生的創新熱情,使學生能夠獨立自主地分析和解決問題,鍛煉創新思維和實踐能力。
在“機電創新實踐基地”的建設過程中,緊緊圍繞培養學生創新實踐能力的核心目標,選派具有創新精神和創新能力的博士、教授作為基地的指導教師,為學生提供良好的學習和實踐環境,致力于將基地建設成為科技創新活動中心、學科競賽培訓中心,培養出綜合素質高的優秀的創新實踐人才,為創新教育提供良好的教學平臺。
基地圍繞培養學生創新實踐能力的核心目標,遵循自主開放,以學生為主體,以教師為主導,以項目為載體,實行團隊管理,建立有效評價機制的指導思想,充分利用學科優勢和行業背景,開展創新實踐基地的建設。
2.1 規劃建設方案
基地建設規劃方案是將基地建設的核心目標具體化的過程,是建設基地的重要前提。制訂建設規劃時,應緊緊圍繞基地建設的核心目標,將培養學生的創新意識、創新設計能力和創新工程實踐能力貫穿于基地建設的整個過程[4]。培養學生的創新實踐能力首先要讓學生了解和接觸國內外最先進的發明創造,拓寬學生的視野、增長學生的見識,同時為學生提供不同年代的功能類似的典型機械結構裝置,讓學生了解機械裝置的發展歷史和創新演進過程,打破學生對科學的神秘感和畏懼感,使學生逐漸形成批判性思維,為創新設計奠定基礎。然后通過學生自己動手拆裝典型機械結構裝置,讓學生了解裝置的結構特點、工作原理、分析裝置的運行功能,從而培養學生的分析能力和模仿設計能力。最后以項目的形式,由學生自主設計制作作品,培養學生的創新設計能力和實踐能力。為了培養學生的創新實踐能力,“機電創新實踐基地”主要規劃了5個區域,具體包括:拆裝工作區、現代設計區、創新設計區、加工制作區、創新作品展示區。
(1)拆裝工作區。在該區域內精選一些傳統和現代的機電產品,如各種夾具結構、帶鋸床、數控車床等,讓學生自己動手拆裝和測繪,培養學生的動手能力和對機構、結構的專業表達能力,同時鼓勵學生對現有結構進行改進和再創造,培養學生的創新實踐能力。
(2)現代設計區。該區配備計算機和工作站以及先進的計算機輔助設計和模擬仿真專業應用軟件,如 Autocad、UG、ADAMS、ANSYS等。
(3)創新設計區。配備了20余套功能各異的慧魚創意組合模型,該模型都由散件組成,學生可以將自己的創新設計方案用搭積木的方式通過模型具體呈現出來,同時也可以驗證方案的可行性,以培養學生的創新思維、動手能力和團隊合作精神。
(4)加工制作區。該區配備了3D打印機、激光雕刻機、小型鉆床、砂輪機、拋光機等加工設備,還配備了各種工具(扳手、鉗子、鋸等)、機械零件庫(各種型號的螺釘、螺栓、墊片、軸承、密封圈等)和電子元器件庫(單片機、步進電機、舵機、各種傳感器等),以供學生將前期自主設計的作品制作加工成模型或者實物,進一步驗證方案的可行性。
(5)創新作品展示區。該區展示歷屆學生自主設計的優秀作品,增強學生的榮譽感和成就感,激勵學生更加努力學習。同時該區也是新生的入學教育基地,使學生剛一進入大學就能夠具體形象地了解本專業的特點、學習內容,幫助學生樹立學習目標,提升學習動力。創新作品展示區也可呈現基地建設的發展歷史和學生創新實踐能力的成長史。
2.2 建設基地運行管理機制
圍繞核心目標,建立、健全各項機制與措施。創新實踐基地建設堅持“自主、開放、創新”的原則,遵循全面提高學生綜合素質的總體要求,圍繞“培養學生創新實踐能力”核心,通過轉變教育觀念、更新教學方式、完善培養機制等一系列具體措施,采取以學生為主體、以教師為主導的培養模式,充分發揮學生自主學習的能力,積極開展基地的建設。
(1)開設創新教育訓練課程。把培養創新人才納入專業教學工作的整體規劃。以選修課和校內公選課的方式開設“機械系統創新設計”“智能機器人制作”“慧魚創意模型設計”“智能小車制作”等理論和實踐相結合的課程,培養學生的創新思維、創新設計能力和實踐動手能力。
(2)組織開展多種層面的科技創新實踐活動。組織學生參與校級實驗室開放項目、基地指導教師自主設計的創新項目;積極鼓勵學生了解和參與教師的科研項目,拓寬學生的視野,將部分科研內容轉化為畢業設計內容,大幅度提高畢業論文水平的同時,鍛煉學生的創新實踐能力;重視與支持學生參加大學生機械設計大賽、大學生力學競賽、實驗室開放項目、大學生工業設計大賽、創新創業試驗項目、大學生工程訓練綜合能力大賽等各類競賽活動,同時對參賽學生開展賽前培訓工作。另外,凡是進入基地的項目都必須經過基地的學術委員會審核,進行登記注冊,按規定時間段完成。
(3)建立基地各種運行機制。在學校制訂的大學生校內創新實踐基地政策基礎上,建立機電創新實踐基地的大學生科技創新實踐活動的組織管理機制、基地的日常運行機制、師生的激勵機制,加強基地學術委員會對創新實踐基地的管理與服務,定期開展學術交流活動,構筑有利于大學生科技創新實踐活動科學發展的運行體系,充分發揮各項機制的預設功能,帶動學生科技創新實踐活動的良性發展,營造創新教育的良好氛圍,進一步引導和激勵學生參與學術創新實踐活動。
經過2年多的建設,基地完成了場地建設和各種運行管理機制的建設,學生創新實踐活動的組織模式已初具規模。基地順利開展了多項校級實驗室開放項目和機械工程實驗教學示范中心的開放項目,組織參與了3個A類大學生學科競賽。學生畢業設計作品水平創“機械制造及其自動化”專業畢業論文的歷史最高水平,學生制作出了一批較高水平的實物作品,具體包括:金屬橡膠纏絲機、基于3D技術的減速器模型、線切割飛龍模型、氣動關節機器手、電控關節機械手、三自由度直臂機械手、動漫機器人、包裹分裝工業生產線、無閥壓電泵等作品。基地承擔了3項省級A類學科競賽,獲得4項二等獎和3項三等獎。其中基地教師指導的浙江省第十四屆大學生結構設計競賽獲得省級二等獎,取得了歷史性的突破。
麗水學院校內創新實踐基地的建設期限為3年,經過3年的建設有望在創新成果和管理運行方面取得大的突破,在實踐中獲得的管理經驗對進一步促進本科生實踐教學和基地持續建設具有重要的指導意義。
[1]陸瑞峰,馮偉國.從世界技術教育發展看商科類應用型本科院校的定位[J].教育與職業,2008(10):21.
[2]鄭春龍,邵紅艷.以創新實踐能力培養為目標的高校實踐教學體系的構建與實施[J].中國高教研究,2007(4):85.
[3]陳吉明.大學生創新實踐基地建設與創新人才培養[J].實驗室研究與探索,2006,25(12):1478.
[4]劉長宏,戚向陽,王剛,等.實踐基地建設與大學生創新能力培養的實踐研究[J].實驗技術與管理,2008,25(10):12.
The Practice Research on Constructing Undergraduate’s Innovation and Practice Base and Talent Training
ZHANGRuihua
(FacultyofEngineering,Lishui University,Lishui 323000,Zhejiang)
In order to meet the social needs for professional and technical personnel with innovative practice ability,the practice base of electromechanics and innovation has been established for mechanical manufacture and automation major.The construction aims at establishing establishing a based characterized by user-autonomy,open,student-oriented,teacher-led,projects as vehicles,and team-management.The specific contents includes base construction idea,base construction planning,base for daily operation and management mechanism,evaluation system,etc.After more than two years of construction,the basis of the base construction has been completed and achieved good results.The practice has proved that the construction of the base has played a positive role in cultivating college students'innovative practice ability and provides practical experience for the operation and development of science and engineering professional of our school.
practice base;practical ability;innovation;talent cultivation
10.3969/j.issn.2095-3801.2017.05.020
G642.0
A
2095-3801(2017)05-0112-04
2017-03-17;
2017-05-22
麗水學院2015年大學生校內創新實踐基地重點建設項目(麗學院辦〔2015〕2號)
張蕊華,女,黑龍江海林人,教授,博士。