機(jī)械專業(yè)學(xué)生綜合實(shí)踐及創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的探討

許燕++周建平++姜宏

摘 要：為了提高工科學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，該團(tuán)隊(duì)以創(chuàng)新項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽為載體，學(xué)中賽，賽中學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)入到科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科研素質(zhì)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新 實(shí)踐 科研能力

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）03（a）-0239-02

隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械這個(gè)古老的專業(yè)迸發(fā)出年輕的活力，結(jié)合信息技術(shù)、微電子技術(shù)等技術(shù)于一體，涉及機(jī)械、電子、材料、能源、生物、化工、自動(dòng)控制、人工 智能、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用方案或機(jī)機(jī)械設(shè)備由此千變?nèi)f化，已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械，扎實(shí)而廣泛的理論知識(shí)和不斷的實(shí)踐訓(xùn)練是掌握這門學(xué)科的主要途徑[1]。

機(jī)械專業(yè)在現(xiàn)有的培養(yǎng)模式下，學(xué)生普遍缺乏創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，如何在有限的時(shí)間內(nèi)迅速提高學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力一直是各高校在教育改革中的一個(gè)熱點(diǎn)[2]。該校云翼團(tuán)隊(duì)經(jīng)過幾年的探索和實(shí)踐，以大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為載體，各類學(xué)科科技大賽做橋梁，培養(yǎng)工科學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，在部分學(xué)生中進(jìn)行了試點(diǎn)培養(yǎng)，已獲得初步的成果。筆者總結(jié)這幾年的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，慢慢探索出適合少數(shù)民族地區(qū)的分段培養(yǎng)模式，把學(xué)生的培養(yǎng)分為四個(gè)階段，層層推進(jìn)，逐步細(xì)化，效果明顯。

1 培養(yǎng)模式構(gòu)建

1.1 初級(jí)——感性認(rèn)識(shí)階段

針對(duì)新生，完成對(duì)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)——機(jī)械結(jié)構(gòu)最直觀的認(rèn)識(shí)。首先在新生中選拔一些有熱情且學(xué)有余力的學(xué)生，在機(jī)械零件實(shí)驗(yàn)室和數(shù)控實(shí)驗(yàn)室，先對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械零件和結(jié)構(gòu)的基本培訓(xùn)，對(duì)常見的四桿機(jī)構(gòu)、減速器等機(jī)構(gòu)有直觀的了解和具備初步的設(shè)計(jì)能力，具備基本的讀圖能力。接著培訓(xùn)各種加工機(jī)床的使用，可以加工一些簡(jiǎn)單的零件，為后續(xù)的各項(xiàng)工作奠定基礎(chǔ)。在此階段主要完成學(xué)生對(duì)機(jī)械的初步認(rèn)識(shí)，重新認(rèn)識(shí)和了解專業(yè)。通過老師的講座，對(duì)該專業(yè)的一些前沿發(fā)展方向有初步了解。適時(shí)加入一些經(jīng)典機(jī)械設(shè)計(jì)課題，訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，開拓思維，熟練各種二維、三維軟件的使用。例如，Autocad，solid works，Ug等。同時(shí)組織學(xué)生參加一些全國(guó)軟件應(yīng)用類大賽，在大一完成對(duì)基本軟件的掌握，為下一步更專業(yè)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

1.2 提升——自動(dòng)控制學(xué)習(xí)階段

第二階段進(jìn)入學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行自動(dòng)控制原理和控制電路的學(xué)習(xí)。通過給學(xué)生指定師傅，通常是學(xué)長(zhǎng)，師傅帶徒弟，把學(xué)生必須掌握的電路基本知識(shí)通過集中授課快速掌握，同步完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的同步性。通過一段時(shí)間的集訓(xùn)，學(xué)生能夠快速掌握電路知識(shí)，完成電路的設(shè)計(jì)、繪制電路、制作電路和接口電路編程，此過程要求學(xué)生必須完成Protel DXP和Delphi的初步學(xué)習(xí)。在這個(gè)階段教師根據(jù)學(xué)生的特長(zhǎng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，分軟件組、控制組、機(jī)械組，每個(gè)學(xué)生都有一個(gè)主攻方向，然后相互交叉，相互交流，鼓勵(lì)學(xué)生全方位發(fā)展，還各有強(qiáng)項(xiàng)。給學(xué)生一些實(shí)訓(xùn)題目，提高學(xué)生的基本功，通過各類競(jìng)賽模擬題的練習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，從不同角度和方向提高學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力。此時(shí)，在學(xué)生中開展匯報(bào)工作，每周每小組進(jìn)行工作進(jìn)展匯報(bào)和下一階段的計(jì)劃安排，既推動(dòng)了學(xué)生在專業(yè)上的發(fā)展，又推動(dòng)了學(xué)生交流及溝通能力的發(fā)展。鼓勵(lì)此階段的學(xué)生根據(jù)該地實(shí)際，參與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的申報(bào)，獲得國(guó)家或者學(xué)校項(xiàng)目的支持，有足夠的經(jīng)費(fèi)把想法實(shí)現(xiàn)，提高學(xué)生的主動(dòng)性和熱情，提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。近幾年，團(tuán)隊(duì)老師每年都獲得國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，學(xué)生也能針對(duì)該地區(qū)的實(shí)際情況，提出一些針對(duì)性較強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。比如，棉花打頂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，太陽能的跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以學(xué)生為主體申報(bào)多項(xiàng)專利，科研和寫作能力齊頭并進(jìn)。

1.3 實(shí)戰(zhàn)階段——各類學(xué)科競(jìng)賽

在此階段鼓勵(lì)學(xué)生參加全國(guó)各類和專業(yè)有關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，在實(shí)戰(zhàn)中檢驗(yàn)學(xué)生的戰(zhàn)斗力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。組成團(tuán)隊(duì)的學(xué)生各有分工，各司其職，互相配合，每個(gè)人充分發(fā)揮自己的最大能量。通過競(jìng)賽準(zhǔn)備，營(yíng)造團(tuán)隊(duì)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感、自豪感和歸屬感，每位同學(xué)都要對(duì)自己承擔(dān)的任務(wù)負(fù)責(zé)，強(qiáng)調(diào)態(tài)度決定一切。參加各種大賽，用統(tǒng)一的團(tuán)隊(duì)稱號(hào)，讓學(xué)生成為這一團(tuán)隊(duì)的成員而自豪，營(yíng)造一種團(tuán)隊(duì)的氛圍。在比賽前，模擬比賽現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)計(jì)突發(fā)情況，設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)情況，注意比賽細(xì)節(jié)，如運(yùn)輸途中造成元器件的脫焊、不穩(wěn)定等情況。近幾年組織學(xué)生參加了全國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)大賽、全國(guó)大學(xué)生工業(yè)設(shè)計(jì)大賽等，以學(xué)生作為競(jìng)賽主體，充分發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用，獲得較好的效果。在競(jìng)賽的過程中綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力不斷得到提升，學(xué)生創(chuàng)新思維的火花在個(gè)這階段不斷閃現(xiàn)，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以引導(dǎo)，使學(xué)生的自信心不斷提高，從最初的老師提出競(jìng)賽題目和要求到現(xiàn)在自己挖掘題目，提出設(shè)計(jì)要求，這是一個(gè)本質(zhì)的飛躍。此階段是學(xué)生培養(yǎng)過程的第一次大的檢閱，也是對(duì)前期工作的一個(gè)總結(jié)，能讓學(xué)生對(duì)自己知識(shí)體系的不足有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，為后一階段的工作奠定基礎(chǔ)。

1.4 提高拓展階段——項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)

在組織學(xué)生參加各種學(xué)科競(jìng)賽的同時(shí)，利用團(tuán)隊(duì)的科研平臺(tái)，讓學(xué)生加入到科研隊(duì)伍中，參與科研項(xiàng)目的研發(fā)，特別是一些實(shí)戰(zhàn)性強(qiáng)，時(shí)效性強(qiáng)的橫向課題。現(xiàn)在不再是參與為主，有些學(xué)生經(jīng)過前3年的訓(xùn)練，已經(jīng)能完成一些實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施，有些甚至成為項(xiàng)目的主要支撐。同時(shí)在此過程中，完成對(duì)學(xué)生做人和科研品質(zhì)的培養(yǎng)，盡心做事，求真務(wù)實(shí)的科研品質(zhì)。學(xué)生對(duì)科研有較高的熱情，但缺乏科研的思想和科研的堅(jiān)持，缺少對(duì)社會(huì)、家庭各方面的責(zé)任感，在整個(gè)培養(yǎng)的過程中，除了強(qiáng)調(diào)激情，更為看重學(xué)生堅(jiān)持不懈的毅力、踏實(shí)肯干、戒驕戒躁的精神。科研團(tuán)隊(duì)的建立也使得團(tuán)隊(duì)有了經(jīng)費(fèi)的支持，可以讓學(xué)生參加各種大賽，開闊眼界，互增互長(zhǎng)，在完成項(xiàng)目的過程中，不斷開拓學(xué)生的思維和實(shí)踐能力，提升工作能力、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力。

2 培養(yǎng)模式的幾點(diǎn)思考

2.1 堅(jiān)持正確的人生導(dǎo)向

學(xué)生正處于人生的黃金階段，思維活躍，勇于探索，有較大的工作熱情，但如果沒有好的引導(dǎo)，不易堅(jiān)持，急功近利，缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神。但也容易碰到挫折就放棄。在培養(yǎng)的過程中，教師要以身作則，注意學(xué)生品德和品質(zhì)的培養(yǎng)，要教學(xué)生先做人后做事，養(yǎng)成一種良好的工作態(tài)度和團(tuán)隊(duì)精神，訓(xùn)練一種持之以恒的精神，使整個(gè)團(tuán)隊(duì)保持一種蓬勃向上的生命力。

2.2 建立大學(xué)生科技創(chuàng)新的長(zhǎng)效機(jī)制

在學(xué)習(xí)的過程中，堅(jiān)持每周一次的專題匯報(bào)，讓大家對(duì)各個(gè)方向都有認(rèn)知，擴(kuò)大知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的火花。同時(shí)鍛煉了學(xué)生的總結(jié)梳理能力，讓學(xué)生更勤于思考，善于提煉問題，找出不足，變被動(dòng)為主動(dòng)，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)精神，集思廣益。同時(shí)要做好傳幫帶的工作，保持這個(gè)團(tuán)隊(duì)的年輕活力，不斷挖掘新人，不能堅(jiān)持學(xué)習(xí)的也要淘汰，保證團(tuán)隊(duì)的質(zhì)量。

在整個(gè)培養(yǎng)的過程中，通過競(jìng)賽和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，使學(xué)生參與其中、樂在其中，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)、科學(xué)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，較強(qiáng)的集體榮譽(yù)感，學(xué)生綜合素質(zhì)較強(qiáng)，經(jīng)過6年的努力，學(xué)生受到用人單位的青睞，就業(yè)形勢(shì)較好，形成了良性循環(huán)。機(jī)械人才的實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式是一項(xiàng)綜合復(fù)雜煩瑣的系統(tǒng)工程，團(tuán)隊(duì)通過四段式的培養(yǎng)模式，開展各種有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的設(shè)計(jì)實(shí)踐，加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方法訓(xùn)練的實(shí)施，作為對(duì)教育培養(yǎng)模式的有力補(bǔ)充，為進(jìn)一步構(gòu)建創(chuàng)新才人的培養(yǎng)模式奠定了一定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 顏雪娟，李曉雪，陳琴珠.充分利用實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)機(jī)電一體化人才[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006，25（5）：654-656.

[2] 陳小橋，楊光義，賀賽先，等.探討提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力新機(jī)制[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2016，14（8）：9-11.