應(yīng)用型本科機械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)的研究與探索

陳進武 蘇慶勇 曹軼杰

【摘要】培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，建設(shè)創(chuàng)新型國家，是目前高等教育的重要任務(wù)。應(yīng)用型本科人才的核心在于實踐技能，如何在實踐中創(chuàng)新，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要的意義。文章對應(yīng)用型本科機械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)作了一些初步的探索。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型本科機械類人才;創(chuàng)新思維;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)途徑

一、前言

十九大報告指出，要加快建設(shè)創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。對于高等教育來說，要實現(xiàn)中華民族偉大復興，創(chuàng)新型國家的建設(shè)擔負著為建設(shè)社會主義事業(yè)培養(yǎng)合格建設(shè)者和可靠接班人的重要任務(wù)。因此，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和能力的應(yīng)用型人才具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

應(yīng)用型本科的核心在于實踐，實踐教學是提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提升學生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)能力的重要途徑。對于機械行業(yè)來說，實踐往往比理論更加重要。因此，如何在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力，是擺在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)面前的關(guān)鍵命題。本文對培養(yǎng)的要求與方法做了初步的探索。

二、應(yīng)用型本科機械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)的一般要求

（一）具有強烈的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識

創(chuàng)新思維和意識是指以新穎獨特的方法解決問題的思維過程，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生獨到的、有社會意義的思維成果，是創(chuàng)新的前提條件。對于機械類大學生而言，要善于從身邊發(fā)現(xiàn)問題，利用所學的專業(yè)知識，科學合理地設(shè)計機器，幫助人類解決實際問題。例如，大學生的出行方式主要為坐公交車，當我們在投幣的時候有沒有這樣的想法：這些硬幣如何回收清點？有的同學在網(wǎng)上看到有人提著硬幣去買東西，售貨員清點了幾個小時才完成，或許大多數(shù)同學看完后就一笑了之，有沒有同學想到設(shè)計發(fā)明一種機器能夠自動清點呢？這種機器的工作原理跟銀行的自動點鈔機一樣嗎？只有善于思考，才能發(fā)現(xiàn)問題，才能培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

創(chuàng)新思維和意識培養(yǎng)的關(guān)鍵在于能夠突破思維定式。思維定式是由人們先前的活動而造成的傾向性思維，在環(huán)境不變的情況下，思維定式能夠幫助人們應(yīng)用已經(jīng)掌握的方法或技能迅速解決問題，但是環(huán)境改變時，則會妨礙人們采用新的方法進行創(chuàng)造性工作，思維定式不利于創(chuàng)新思考，不利于創(chuàng)造。在培養(yǎng)創(chuàng)新思維時，要有意識地拋開頭腦中思考類似問題所形成的思維程序和模式習慣，甚至采用逆向思維，往往能達到創(chuàng)新的效果。

（二）具有扎實的專業(yè)知識和較強的應(yīng)用知識能力

創(chuàng)新思維和意識是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提條件，而扎實的專業(yè)知識及較強的知識應(yīng)用能力是實現(xiàn)創(chuàng)新的核心技能。沒有專業(yè)知識的支撐，創(chuàng)新就是無源之水、無本之木。創(chuàng)新不是一蹴而就的創(chuàng)作，也不是天馬行空的創(chuàng)造，而是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，從功能、工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制系統(tǒng)、原動機等方面分析存在的問題，根據(jù)相應(yīng)的專業(yè)知識儲備，從而提出創(chuàng)新性的解決方案，或者是將現(xiàn)有多個產(chǎn)品的功能糅合在一起實現(xiàn)創(chuàng)新。比如前面提到的硬幣自動分離清點機，根據(jù)功能要求主要完成分離和清點工作，分離技術(shù)可根據(jù)不同硬幣的重量、尺寸、厚度等屬性完成機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，而清點則需要一個相應(yīng)的計數(shù)器編寫好相應(yīng)的程序即可。因此，對應(yīng)用型本科機械類大學生來說，更應(yīng)注重拓展專業(yè)知識的深度與廣度。如機械設(shè)計專業(yè)學生，除學習傳統(tǒng)制造加工方面課程外，還應(yīng)具有機電控制、先進成形技術(shù)方面的知識儲備。

（三）具有較強的實踐動手能力

創(chuàng)新思維的實現(xiàn)，往往需要設(shè)計實驗或者實踐來分析和驗證。機械類的創(chuàng)新活動一般要求完成實物的制作。因此，對創(chuàng)新者來說，實踐動手能力是體現(xiàn)創(chuàng)新能力體現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。創(chuàng)新活動是將想法變?yōu)楝F(xiàn)實的過程，中間存在許多未知因素或者不完善的想法，只有在實踐過程中不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，不斷將理論和實踐結(jié)合，才能找到解決問題的方法，提出最優(yōu)化的解決方案。比如零件加工環(huán)節(jié)，如何保證加工精度，需要什么樣的夾具，如何檢驗等，這些只有在實踐過程中才會出現(xiàn)。因此，對于大學生來說，一定不能輕視實踐環(huán)節(jié)，堅決克服重知識、輕能力的思想，積極參加實驗、實訓，不斷提高實踐動手能力。

（四）具有較強的團隊協(xié)作和獨立工作能力

成功的創(chuàng)新需要不斷改進的想法、大量的實踐論證、豐富的知識儲備，因此個人往往難以獨立完成，需要建立創(chuàng)新團隊。機械類的創(chuàng)新團隊成員一般由機械設(shè)計制造、機電一體化、材料成型及控制等專業(yè)的具有一定創(chuàng)新思維和實踐能力的學生組成，根據(jù)機械創(chuàng)新產(chǎn)品的特點，分為外觀設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計、零件加工等部分，分別負責。在整個創(chuàng)新活動過程中，創(chuàng)新團隊成員要不斷交流設(shè)計思想，設(shè)計方案，討論各個模塊兼容性，因而團隊協(xié)作能力顯得尤為重要。而獨立工作能力是指獨立分析、解決問題的能力，創(chuàng)新是一個冥思苦想的工作，需要花費大量的時間，在團隊分工明確的前提下，要求大學生能耐得住寂寞，對自己負責的模塊不斷構(gòu)思、優(yōu)化，并且能按時完成模塊的設(shè)計，不拖團隊的后腿。因此，具有較強的團隊協(xié)作和獨立工作能力是并不矛盾的，而且是創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的重要方面。

三、應(yīng)用型本科機械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)的主要途徑

（一）采用開放式教學模式，架設(shè)大學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的橋梁

開放式教學就是要讓學生打破舊有的思想束縛，鼓勵他們推陳出新，隨時讓學生將他們創(chuàng)新設(shè)計的課題帶進訓練中心，根據(jù)創(chuàng)新題目和興趣愛好自行設(shè)計和加工，通過實際操作搭接來驗證設(shè)計的合理性和可行性，并提出改進意見，再進一步完善當初的創(chuàng)意。這樣，教學不再是單純的教與學的過程，而是怎樣學的過程。開放式教學模式是通過建立資源共享的開放式實驗實訓室，讓學生擁有充足的實驗實訓平臺，培養(yǎng)其“主動學習”的興趣與能力，讓學生自由組合形成科研團隊，在掌握基本理論、方法的前提下，進行難度大、創(chuàng)新性高的實驗實訓，培養(yǎng)他們獨立自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的能力，同時又為學有所長的學生發(fā)展個性提供了拓展空間。提倡開放式教學，培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力，搭建高等教育和企業(yè)人才需求的橋梁，符合國家對應(yīng)用型本科創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求。

（二）發(fā)揮應(yīng)用型本科的優(yōu)勢，合理設(shè)置課程體系，提供大學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的制度保障

應(yīng)用型本科的優(yōu)勢在于注重實踐能力的培養(yǎng)。以我院為例，機械類各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中實驗實訓環(huán)節(jié)比重均超過50%，三維CAD設(shè)計、有限元分析、MATLAB分析及應(yīng)用、數(shù)控加工、電火花加工、材料成形等大量實訓環(huán)節(jié)保證了設(shè)計、仿真分析、制造等一系列的與創(chuàng)新活動息息相關(guān)的知識與能力供給。另外，近年來，機械各專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中都增加了創(chuàng)新學分，要求大學生在校期間至少參與一項創(chuàng)新活動，學生可自由組成團隊，結(jié)合每年全國或省內(nèi)舉辦的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、大學生挑戰(zhàn)杯等，提出自己的想法并用圖紙或者文字表達，經(jīng)學院組織成立的創(chuàng)新指導教師團隊審批通過后即可拿到創(chuàng)新學分，然后再挑選設(shè)計方案合理、可行性較高的項目進入實物制作階段，創(chuàng)新學分的設(shè)立從制度上調(diào)動了大學生參與創(chuàng)新活動的積極性。

（三）充分發(fā)揮大學生科技創(chuàng)新基地的功能，提供大學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺

大學生創(chuàng)新基地是學生開展創(chuàng)新實踐、科技競賽、科學研究、創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)等活動的基地，是學生自己的實踐和創(chuàng)意工廠?；貫閷W生提供了種類齊全、先進適用的各種儀器設(shè)備以及良好的工作環(huán)境，學生可以充分發(fā)揮自己的聰明才智進行創(chuàng)造性學習和科學研究活動，進一步激發(fā)大學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力以及動手能力，調(diào)動全院師生投身課外科技創(chuàng)新活動的積極性，營造濃厚的學術(shù)氛圍，推動大學生科技活動蓬勃發(fā)展，促進教學質(zhì)量的全面提高。

大學生創(chuàng)新基地建立后，定期舉辦校級活動和比賽，形成比賽機制，在全校營造創(chuàng)新能力培養(yǎng)的氛圍，調(diào)動學生投身課外科技創(chuàng)新活動的積極性，并為全國性創(chuàng)新比賽選拔人才。同時，學生以項目形式入駐創(chuàng)新基地，加強管理。近年來，學生在全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目中屢獲佳績。

四、結(jié)束語

培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是當代高等教育的重要任務(wù)之一。因此，在教學活動中，要培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，打好創(chuàng)新基礎(chǔ)，樹立創(chuàng)新信心，積極引導學生勇于投身各種創(chuàng)新實踐，為實現(xiàn)中國制造強國向中國創(chuàng)造和智造強國的轉(zhuǎn)變提供人才支撐。

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