首页 -> 2007年第12期
机械类大学生创新能力培养平台体系的研究与实践
作者：高 远 周骥平
关键词：机械类大学生；创新能力；硬件平台；软件平台；实践
机械类大学生创新能力的培养，必须从工程意识、工程能力抓起，而学生的工程意识和工程能力只能来源于工程实践。目前机械类大学生在校的专业实践大多是传统的车、铣、刨、磨、钳，或者重复一些老师设计好的实验等。这些固然是必要的，但单纯依靠传统的实践无法达到培养创新型人才的目的。另一方面，创新能力的培养是一个系统工程，要从培养创新能力所需要的知识、环境、手段、方法等方面来统筹考虑。因此，迫切需要建立培养创新能力的平台体系，并根据建构主义教育理论和学习方法的指导。设计创新能力培养的综合体系，让有兴趣、有特长、有热情的大学生和教师参与到创新实践中来，从而培育大学生科技创新团体群，调动大学生的学习主动性、积极性，形成良好的学风和创新氛围。
一、创新教育与创新技能
创新教育是以开发人的创造力为宗旨、培养创新型人才为目标的综合性教育。创新教育至少应该包括以下几方面的内容：创新意识的培养，即以推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识的培养；创新思维的培养，即培养有创见性的思维，保证学生顺利解决各种问题，能深刻地、高水平地掌握知识，并能把这些知识广泛地迁移到学习新知识的过程中；创新技能的培养，包括培养创新主体的信息加工能力、一般工作能力、动手能力或操作能力及熟练掌握和运用创新技法的能力、创新成果的表达能力和表现能力及物化能力等。对于机械类大学生来说，创新技能的培养是创新教育的核心环节。
创新技能的培养可以通过课堂教学、课外科技活动和实习实践等途径来实施。除了灌输创新思想、培养创新意识外，更重要的是要形成创新技能培养的完整体系结构基础， 即从理论、技术、场所、资金和激励机制等方面为创新能力的培养制定完整的措施，构筑必要的条件，营造相关的环境，以使创新能力的培养能做到教之能教、学之能学，各项措施落到实处。从我们这几年所开展的研究与实践来看，构建大学生创新能力的培养平台体系，不仅可以营造出大学生创新能力培养的氛围，而且对大力推行素质教育也具有积极意义。
二、创新能力培养的硬件平台体系
创新能力的培养首先必须有硬件平台作保证，并且其硬件环境必须与围绕创新能力培养目标所构建的知识框架相适应。针对机械类大学生的专业培养目标，我们构建了由课程实验、课程设计(包括毕业设计)、实习和学生课外应用技术培训与课外科技活动组成的实践教学体系(如图1所示)。
根据学生对知识掌握与应用的规律，该体系分为基础层、提高层、综合创新层三个层次。基础层实践环节主要目的是消化与掌握专业基础知识，了解本专业的特点，初步掌握本专业的基本应用理论与技术：提高层实践环节主要目的是消化与掌握广泛的专业知识，深入了解本专业的各种应用技术，并能动手解决本专业的基本技术问题，在基础层和提高层的训练中主要掌握“机械”、“电子电气”、“计算机”三方面应用技术：综合创新层实践环节主要目的是掌握多学科的专业知识，深入了解本专业的各种应用技术现状与发展方向，综合“机械”、“电子电气”、“计算机”等方面的知识解决实际问题，并对新方法、新技术、新工艺进行探索。
根据上述实践教学环节体系，我们着重在设计性综合性实验条件、工程实训中心的加工制作条件、创新设计基地、机械CAD，CAM培训基地等几方面进行硬件环境建设。结合当今先进的应用技术，首先增设先进制造技术、CAD/CAM技术、数控与伺服技术、创新设计等实验室，其目的是拓宽实验教学内容，使学生全方位地接触与掌握先进的应用技术。其次是自主研制先进、实用便于学生动手的实验设备，促使教师将理论知识与实践应用融合，提升专业理论知识，提高技术开发能力；促进学生参与先进设备的研制，培养学生对知识的综合应用能力和创新能力，拓展学生的知识面。第三是可以安排学生进行设计、实验、加工制作等课外创新实践训练。第四是开放研究实验室，在“因材施教，讲求实效”的原则下，以综合实验、设计实验和学生自主实验为主，努力培养学生的创新意识和实践能力。
三、创新能力培养的软件平台体系
大学生创新能力的培养需要营造一个综合、系统的活动氛围，必须在教与学两个层面上建立可操作的运行平台，建立监督保证的制度体系，为创新能力的培养提供活动空间。我们通过设立院大学生创新能力培养基金、成立院大学生科学技术协会、设立院机械创新设计年度竞赛、在专业教学计划中增设“学科及工程技术前沿”实践学分以及在教职工年度考核中增设指导大学生科技活动奖励工作量分等措施与制度，保证了大学生创新能力培养的有效推进。对于学生而言，通过参加各类科技活动和竞赛获奖，或在创新设计实验室完成规定工作量的创新实验可获得相应的创新实践学分，从而增强了学生参加科研和创新活动的意识。对于学校而言，通过组织设计制作、科技社团、科学实验、学术报告等课外科技实践活动，形成了大学生创新能力培养的氛围，促进了学风的根本好转，也使学生管理工作走上了良性发展的轨道。
四、实践与成效
经过几年的努力，我们已初步建成了大学生创新能力培养的平台体系，为大学生创新能力的培养、良好学风的形成和就业工作的推进发挥了重要的作用。
1 提高了学生的工程设计和实践创新能力
借助该平台，教师选择一些与工程实际密切、与高科技领域前沿研究相关的开放性课题，充分发挥学生的想象力和创造力，产学研相结合，提高了大学生课程设计、毕业设计的效果。借助该平台，开设工程设计类课程，让学生实际参与进行机械、机电类装置的设计、制作、编程和实验活动，对于融合其所学知识，激发创新思维，培养动手能力、创造能力和协作精神具有明显的作用，促进了工程素质教育。近几年来，先后组织学生参加了省大学生机器人比赛，省大学生机械创新设计比赛，省大学生机械创新制作比赛。国家、省、校三级的“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛等。多件学生科技创新作品荣获全国“挑战杯”银奖、二等奖、三等奖，以及省、校各类竞赛奖项。这些活动具有实践性强、探索性强和综合性强的特点，有利于提高学生的创新能力和专业素质。
2 促进了教师科研能力和学科水平的提高
创新能力培养平台的建立，对教师的创新与实践能力提出了更高的要求。教师不仅要精通所教学科的专业知识并懂得相应的教学方法，而且还要通晓创新教育的方法与艺术，特别是要具有开展学术创新和探求新知识的科学研究能力。在这种良性机制的激发下，教师的创新意识和研究能力逐步提高。促进了科研工作和学科建设。
3 促进了学风好转和学生就业
通过构建创新能力的培养平台，更多的学生参与到创新活动中，提高了学习主动性，促进了学风建设。广大学生在创新实践中提高了动手能力，强化了综合素质，广受用人单位的青睐和建议，一次协议就业率均保持在95％以上。
大学生创新能力的培养是一个长期探索的过程，需要根据社会经济的发展和工业技术进步的需求来不断地加以调整和完善。同时，工程类大学生创新教育是一个系统工程，应在注重实践的基础上加快改革，调整工程教育的学科专业结构、层次结构和人才培养模式，构建与产业结构、企业用人需求相适应的创新教育体系，形成有中国特色的工程人才培养模式，这样才能为工程科学技术的发展不断提供新鲜的活力。
责任编辑 文和平