應用型本科機械類人才創新思維和能力培養的研究與探索

陳進武 蘇慶勇 曹軼杰

【摘要】培養創新型人才，建設創新型國家，是目前高等教育的重要任務。應用型本科人才的核心在于實踐技能，如何在實踐中創新，提升人才培養質量，具有重要的意義。文章對應用型本科機械類人才創新思維和能力培養作了一些初步的探索。

【關鍵詞】應用型本科機械類人才;創新思維;創新能力;培養途徑

一、前言

十九大報告指出，要加快建設創新型國家。創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。對于高等教育來說，要實現中華民族偉大復興，創新型國家的建設擔負著為建設社會主義事業培養合格建設者和可靠接班人的重要任務。因此，培養具有創新思維和能力的應用型人才具有十分重要的戰略意義。

應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新能力的重要環節，也是提升學生社會職業素養和就業能力的重要途徑。對于機械行業來說，實踐往往比理論更加重要。因此，如何在實踐中培養創新思維和能力，是擺在應用型本科人才培養面前的關鍵命題。本文對培養的要求與方法做了初步的探索。

二、應用型本科機械類人才創新思維和能力培養的一般要求

（一）具有強烈的創新思維和創新意識

創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，以超常規甚至反常規的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產生獨到的、有社會意義的思維成果，是創新的前提條件。對于機械類大學生而言，要善于從身邊發現問題，利用所學的專業知識，科學合理地設計機器，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，或許大多數同學看完后就一笑了之，有沒有同學想到設計發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，才能發現問題，才能培養創新思維能力。

創新思維和意識培養的關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，在環境不變的情況下，思維定式能夠幫助人們應用已經掌握的方法或技能迅速解決問題，但是環境改變時，則會妨礙人們采用新的方法進行創造性工作，思維定式不利于創新思考，不利于創造。在培養創新思維時，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，往往能達到創新的效果。

（二）具有扎實的專業知識和較強的應用知識能力

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

（三）具有較強的實踐動手能力

創新思維的實現，往往需要設計實驗或者實踐來分析和驗證。機械類的創新活動一般要求完成實物的制作。因此，對創新者來說，實踐動手能力是體現創新能力體現的關鍵環節。創新活動是將想法變為現實的過程，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現新的問題，不斷將理論和實踐結合，才能找到解決問題的方法，提出最優化的解決方案。比如零件加工環節，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。因此，對于大學生來說，一定不能輕視實踐環節，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）具有較強的團隊協作和獨立工作能力

成功的創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，需要建立創新團隊。機械類的創新團隊成員一般由機械設計制造、機電一體化、材料成型及控制等專業的具有一定創新思維和實踐能力的學生組成，根據機械創新產品的特點，分為外觀設計、結構設計、控制系統設計、零件加工等部分，分別負責。在整個創新活動過程中，創新團隊成員要不斷交流設計思想，設計方案，討論各個模塊兼容性，因而團隊協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思、優化，并且能按時完成模塊的設計，不拖團隊的后腿。因此，具有較強的團隊協作和獨立工作能力是并不矛盾的，而且是創新素質和創新能力培養過程中的重要方面。

三、應用型本科機械類人才創新思維和能力培養的主要途徑

（一）采用開放式教學模式，架設大學生創新思維和創新能力培養的橋梁

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新設計的課題帶進訓練中心，根據創新題目和興趣愛好自行設計和加工，通過實際操作搭接來驗證設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、創新性高的實驗實訓，培養他們獨立自主地發現問題、研究問題和解決問題的能力，同時又為學有所長的學生發展個性提供了拓展空間。提倡開放式教學，培養學生實踐和創新能力，搭建高等教育和企業人才需求的橋梁，符合國家對應用型本科創新性人才培養的要求。

（二）發揮應用型本科的優勢，合理設置課程體系，提供大學生創新思維和創新能力培養的制度保障

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

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

大學生創新基地是學生開展創新實踐、科技競賽、科學研究、創意創業等活動的基地，是學生自己的實踐和創意工廠。基地為學生提供了種類齊全、先進適用的各種儀器設備以及良好的工作環境，學生可以充分發揮自己的聰明才智進行創造性學習和科學研究活動，進一步激發大學生的創新精神和創造熱情，培養學生的創新意識、創造能力以及動手能力，調動全院師生投身課外科技創新活動的積極性，營造濃厚的學術氛圍，推動大學生科技活動蓬勃發展，促進教學質量的全面提高。

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

四、結束語

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

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