孟文靜
隨著中國制造2025戰略的提出,傳統機械專業學生創新能力的培養也迫在眉睫。本文以高職院校機械專業學生創新能力的提升為切入點,從創新課程的開設、教學過程的優化、課程設計的改進等方面提出具有針對性的措施和方法,為高職院校機械專業學生創新能力的培養提供借鑒和參考。
進入21世紀以后,隨著我國經濟轉型升級步伐的加快,創新已逐漸成為各方關注的焦點。黨的十九大報告明確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。充分說明了創新在經濟發展和中華民族偉大復興進程中的重要意義,而創新人才的培養就成為擦亮中國創造、中國智造閃亮名片的重要保障。中共中央、國務院在印發的《中長期青年發展規劃(2016-2025年)》中要求“建立健全教學與實踐相融合的高校創新創業教育體系”,高職院校如何落實相關文件的要求,在培養動手能力較強的應用型人才基礎上,切實達到使學生的創新創業能力就成為當今人才培養過程中亟待解決的問題。
對于高職院校機械專業學生來說,創新能力有以下四點要求:一是有扎實的專業基礎知識,創新是在已有的思維模式或技術產品基礎上所進行改進或創造新的事物。只有對專業基礎知識掌握的較為扎實,理解產品的具體構成、工作原理、生產制造過程等才有可能在已有基礎上根據社會需求進行創新。二是有較寬的知識面,這樣才能融會貫通,將各種專業知識與非專業知識相結合,提出更新穎的觀點、思路來設計方案進而具體實施。三是有良好的觀察能力、較強的提煉問題能力以及縝密的思維能力。善于觀察發現現有生活或生產中機器以及生產線等存在的不足,才能找到創新的切入點,在已發現問題的基礎上利用靈活的創新思維進行具體的方案設計并驗證方案的可行性。四是要有較強的動手實踐能力,對于機械專業來說,實現創新不僅僅是發現問題,提出設計方案,還需將設計方案轉化為實體應用到實際生產中,所以在此過程中,對學生的動手實踐能力就提出了較高的要求。
2.1 根據不同年級學生特點開設創新類相關課程
對于高職學生來說,大部分自律能力較差,缺乏學習的積極主動性,而機械專業無論是基礎課程還是專業課程都有較大的難度,這就進一步降低了學生學習的積極性。為讓學生對創新產生興趣并有一個系統的認識,就需要根據不同年級學生特點開設相關的創新課程。大一時為使學生剛接觸課程時不因難度過高而放棄,可開設較簡單的創新課程,組建創新興趣小組,從生活實際出發,讓學生體驗到學習、創新的趣味性;大二時,學生已完成了由高中向大學階段的過渡,也已經適應了課程的難度、掌握了基本的專業知識并培養起基本的創新思維,此時,可開設跟專業相關的創新類課程,將創新應用到所學專業。同時鼓勵學生參加創新類大賽,如全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽、挑戰杯等比賽。大三時,學生要進行半年的頂崗實習,這一階段學生有充足的時間在企業進行實踐,接觸到在學校中無法接觸到的機械設備、加工方法等,可給學生布置相關創新方面作業,如讓學生在頂崗實習期間,通過學習與觀察,發現企業在加工制造等方面存在的問題,基于已有問題讓學生自己設計解決方案,并論述其可行性。通過這一過程,學生可以將創新思維與生產實際相結合,構建創新思維的應用情境,從而為培養機械專業學生創新能力提供了重要的保證。
2.2 在專業課教學中融入對學生創新能力的培養
目前高職院校機械專業學生的教學過程中,雖然對學生的動手實踐能力越來越重視,也推出了各種理實一體化教學,但強調更多的是提高學生的動手實踐能力,而忽視了對學生創新能力的關注。因此在專業課教學過程中,教師要圍繞提升學生創新能力的目標對教學方法進行設計和調整。如在機械制圖課程初期三視圖的課程講授中,摒棄老師講、學生聽再加上學生做機械制圖習題冊的傳統教學模式,對于同一個組合體或是零件,可先讓學生由軸測圖畫三視圖練習畫圖能力,再將軸測圖撤掉,讓學生由三視圖想象零件的立體圖,如此反復練習,直到學生能快速清楚的想象出三視圖中的每一部分對應的立體圖。在學生畫圖過程中也可只給定學生一面視圖,讓學生盡可能多的畫出不同形狀的零件圖,從而培養學生的想象力。再如,在機械原理平面連桿機構章節中,講授機構具有確定運動的條件時,先讓學生思考機構的原動件和自由度滿足什么條件時,機構具有確定的運動的問題,再將四桿機構等教具發給學生,讓學生們實際動手操作來解答問題,這樣學生不僅對知識點掌握的更加牢固,同時也培養了他們的觀察能力、解決問題能力、總結能力。通過這些教學方法的應用,學生不僅學到了扎實的基礎知識,還培養了學生的觀察能力、想象能力等,而這些都是創新能力的重要組成部分。
2.3 設置開放式課程設計環節培養學生創新意識
課程設計是專業課程教學中必不可少的組成部分。目前高職院校課程設計還存在兩個方面的問題,一是開設的課程設計相對本科院校而言數量較少,二是開設的課程設計多是傳統類型,如減速器的設計等,這類課程設計能較好的鞏固學生們的專業基礎知識,但是缺乏創新性。針對高職院校機械專業學生基礎較為薄弱,學習興趣不夠濃厚的特點,可以開設相對簡單和開放的課程設計來增強學生的創新意識。如讓學生設計能夠實現特定運動的機械結構,不同的學生由于專業知識的掌握和偏好的不同,設計的機構也不盡相同,可能采用凸輪機構、齒輪機構等,由此培養學生的發散性思維及創新思維。再如針對某種零件的生產制造,讓學生們分組設計不同的夾具,自己畫圖制作PPT并進行答辯,老師針對夾具從創新性、合理性、實用性等方面進行點評。因為夾具的多樣性,在設計過程中可以提高學生的想象力、培養他們的發散性思維,同時可以培養他們團結協作的能力。
2.4 增加實訓課程數量提升學生創新能力
對于創新而言,大部分都是在已有技術產品的基礎上形成的。因此,將學生置于真實的生產情境中,通過學生的觀察和實踐,充分了解已有產品的不同特點和存在的不足,才能知道哪些地方可以創新。而機械專業強調實踐性、動手性,只靠在課堂上聽課學習,學生無法對零件的設計、生產、制造過程有一個深刻清晰的認識,對于機器的運動原理的認識也只能停留在表面。故而高職院校要充分利用自身資源,開設更多的實訓類課程,提供更多的實踐平臺,讓學生親自進行設計、操作、加工,才能使他們進一步了解實際生產過程中可能存在的問題,從而對現有的技術產品進行改進創新。另一方面,加大校企合作、產教融合的力度,為學生創造更多的企業實習機會,拓寬他們的眼界,讓他們對整個生產線有更好的了解,對行業的發展有更加清晰的認識,這樣才能逐步提高機械專業學生的實踐能力和創新能力。
高職院校的人才培養是中國制造2025戰略重要的組成部分,學生不僅要有扎實的專業知識,良好的實踐動手能力,還要有較強的創新能力。高職院校機械專業只有將專業教育和創新教育相結合,把創新教育理念融入到專業課程設置的全過程,才能正確把握專業教育與學生創新能力之間的關系,培養出具有高質量的創新型專業人才。
基金項目:本文系安徽糧食工程職業學院院級基金資助項目(2018017)的研究成果。
(作者單位:安徽糧食工程職業學院)