機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)模式研究

王 權(quán)，殷蘇民，付永忠

(江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013)

機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)模式研究

王 權(quán)，殷蘇民，付永忠

(江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013)

從機(jī)電類專業(yè)課程體系特點入手，分析了創(chuàng)新精神和實踐能力在該專業(yè)本科教學(xué)中的地位，探討了機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)中創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)模式，認(rèn)為只有將二者貫穿于機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)的全過程中，才能培養(yǎng)出寬口徑、厚基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)較高、具備現(xiàn)代工程意識和科技創(chuàng)新精神的機(jī)電類專業(yè)人才．

機(jī)電類專業(yè)；創(chuàng)新精神；實踐能力；培養(yǎng)模式

機(jī)電行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性行業(yè)，是國家經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平對保持工業(yè)持續(xù)競爭力具有舉足輕重的地位[1]．機(jī)電類專業(yè)的本科教學(xué)是以培養(yǎng)具備機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力的高級工程技術(shù)人才，使其具備應(yīng)用機(jī)械、電子、傳感、測試和計算機(jī)技術(shù)，從事機(jī)電設(shè)備及其自動化技術(shù)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的能力[2]．創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)在該專業(yè)的本科教學(xué)中居于重要地位．面對由中國制造到中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變的形勢與需求，應(yīng)用型機(jī)電類本科大學(xué)生無疑將擔(dān)負(fù)起國家富強(qiáng)和民族振興的歷史重任．探索大眾化高校教育背景下機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)中創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)模式，成為造就具備現(xiàn)代工程意識和科技創(chuàng)新精神的機(jī)電類專業(yè)人才的現(xiàn)實需求．

1 機(jī)電類專業(yè)課程體系特點

機(jī)電類專業(yè)是集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)為一體的交叉學(xué)科[3]．隨著電子、計算機(jī)和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，該專業(yè)呈現(xiàn)出智能化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、柔性化、微型化、自動化的發(fā)展趨勢．目前，機(jī)電類專業(yè)的課程體系設(shè)置主要有二種模式，即以美國為首的通識教育模式[4]和以歐洲為代表的精英工程師模式[5]．通過比較美國麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、普度大學(xué)、英國巴斯大學(xué)、德國亞琛大學(xué)和東京工業(yè)大學(xué)這6所世界知名大學(xué)機(jī)電類專業(yè)本科課程設(shè)置情況，發(fā)現(xiàn)盡管不同大學(xué)機(jī)電類專業(yè)課程設(shè)置的基點不同，有的大學(xué)注重通識教育，也有大學(xué)注重精英教育，但均以機(jī)械、電子、控制和計算機(jī)支持來構(gòu)建機(jī)電類專業(yè)課程體系，教學(xué)內(nèi)容覆蓋機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計、分析、控制、仿真、實驗等產(chǎn)品全生命周期的主要環(huán)節(jié)，且設(shè)置了大量的實驗課程．

2 創(chuàng)新精神和實踐能力在機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)中的地位

根據(jù)機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和我國當(dāng)前對高層次工程應(yīng)用型人才的實際要求，機(jī)電類專業(yè)人才應(yīng)具備機(jī)電工程方面的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，受過機(jī)電工程師的基本訓(xùn)練，能在機(jī)電工程領(lǐng)域內(nèi)從事設(shè)計、制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作，具體包括五大能力：（1）應(yīng)用基本理論和知識的能力，即掌握機(jī)電設(shè)計的基本理論、基本方法和基本技能；（2）自學(xué)和掌握信息的能力，即通過調(diào)研、查閱文獻(xiàn)資料、實驗研究等方式，掌握新技術(shù)、新知識和新信息；（3）創(chuàng)造性能力，即探索解決工程設(shè)計問題的新思路、新構(gòu)想并能將其付諸實現(xiàn)；（4）技術(shù)決策能力，即在眾多的設(shè)計、技術(shù)方案中能通過分析和評價做出正確的決策；（5）集體合作的能力，即在集體合作中發(fā)揮自己和他人的智慧與創(chuàng)造力[6]．這些能力的培養(yǎng)與學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力提高密切相關(guān)．只有學(xué)生具備了較強(qiáng)工程創(chuàng)新意識和工程實踐能力，才能適應(yīng)機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計制造、控制及工程管理等方面的工作，真正實現(xiàn)機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，滿足我國21世紀(jì)現(xiàn)代建設(shè)對機(jī)電類專業(yè)高級工程人才的需求．

3 機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)中創(chuàng)新精神培養(yǎng)模式

3.1 以數(shù)學(xué)方法提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

數(shù)學(xué)思維是人們科學(xué)創(chuàng)新的思維方法．在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生得到的不僅有作為科學(xué)創(chuàng)新基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)原理，還有數(shù)學(xué)思維方法，如歸納法、幾何直觀、對稱思維、聯(lián)想與類比、猜想與證明、觀察與實驗等．?dāng)?shù)學(xué)方法是學(xué)生創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)之一．在機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)中，通過數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的基本運算、基本計算工具使用、空間想象、數(shù)形結(jié)合、思維和簡單實際應(yīng)用等能力，進(jìn)而提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力．

3.2 以專業(yè)課學(xué)習(xí)強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)

專業(yè)課是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新思維的直接源泉．專業(yè)課學(xué)習(xí)主要通過教師講授來實現(xiàn)，教師的創(chuàng)新素質(zhì)對于學(xué)生創(chuàng)新思維的提高具有直接影響，這就要求專業(yè)教師要保持思想觀念上的超前性，不斷提高實施創(chuàng)新教育的自覺性，在教學(xué)過程中有意識地加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實踐能力、創(chuàng)新人格的培養(yǎng)；要根據(jù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，加強(qiáng)創(chuàng)新教育的研究和實踐，真正把專業(yè)課作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要一環(huán)，既要抓牢基礎(chǔ)，更要創(chuàng)新發(fā)展，使學(xué)生在熟練掌握專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，具備創(chuàng)新開拓素質(zhì)[7]．

3.3 以多學(xué)科交叉激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

機(jī)電類學(xué)科要盡量與微電子、計算機(jī)和現(xiàn)代制造技術(shù)等相關(guān)學(xué)科相結(jié)合，適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要．以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力為主線，優(yōu)化機(jī)電類相關(guān)課程的設(shè)置，突破當(dāng)前各自為政的教學(xué)狀況，讓各門課程各有側(cè)重，互相配合，去除一些陳舊的、過于抽象的內(nèi)容，加強(qiáng)和充實實踐教學(xué)，突出CAD教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力，充實和完善機(jī)電類實驗課程，同時考慮開設(shè)現(xiàn)代設(shè)計理論和方法類課程．

3.4 以創(chuàng)新能力作為衡量機(jī)電類人才培養(yǎng)質(zhì)量的依據(jù)

大學(xué)生思想活躍，敢于創(chuàng)新，是我國從事科學(xué)研究和開發(fā)、參與科技創(chuàng)新的后備軍和重要參與者．高校應(yīng)充分發(fā)揮第一課堂的主渠道作用，確立新的教育質(zhì)量觀，把創(chuàng)新能力作為衡量機(jī)電類人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要依據(jù)．要樹立既符合教學(xué)規(guī)律又符合社會發(fā)展的教學(xué)觀念，發(fā)揮教學(xué)評價的導(dǎo)向功能，努力營造有利于學(xué)生科技創(chuàng)新的良好環(huán)境，建設(shè)自由、活躍、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實的校園科技創(chuàng)新氛圍．將大學(xué)生的科技創(chuàng)新教育貫穿于機(jī)電類人才培養(yǎng)全過程，將科技創(chuàng)新教育與專業(yè)教育緊密結(jié)合，重視對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神的培養(yǎng)，根據(jù)社會發(fā)展和學(xué)生的需要，培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、新內(nèi)容的綜合素質(zhì)較高、具備現(xiàn)代工程意識和科技創(chuàng)新精神的機(jī)電類專業(yè)人才．

4 機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)中實踐能力培養(yǎng)模式

4.1 加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

各種實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要[8]．葉企孫先生創(chuàng)辦的清華大學(xué)物理系和理學(xué)院的一個顯著特點就是：每位老師既要做研究又要從事教學(xué)．他認(rèn)為：“自然科學(xué)以實驗為基礎(chǔ)．學(xué)生在中學(xué)時代即應(yīng)對于實驗方面得一良好之初步訓(xùn)練，倘徒恃課本，則既不能引起學(xué)生對于科學(xué)之興趣，又不能使學(xué)生對于基本概念得一真切之了解；與其徒設(shè)此科，實不如暫缺之為愈”[9]，他的教學(xué)思想是不只授學(xué)生以基本知識，要理論與實驗并重．在實驗教學(xué)過程中，學(xué)生每做完一次試驗，要分析試驗結(jié)果，并寫出試驗總結(jié)．這樣既鍛煉了學(xué)生的寫作能力，同時也為畢業(yè)設(shè)計積累了素材．學(xué)生論文的撰寫過程，不僅體現(xiàn)了學(xué)術(shù)水平的提高和創(chuàng)新，而且對嚴(yán)格的論文格式、規(guī)范用語也有一定的認(rèn)識．通過這樣的訓(xùn)練，學(xué)生的科技寫作能力會得到很大提高，同時也會養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為將來的工作打下堅實的基礎(chǔ)．另外，可將科研成果引入實踐教學(xué)，讓學(xué)生有足夠的條件進(jìn)行驗證、測試和探求．

4.2 引導(dǎo)學(xué)生參與科研項目

科研項目一般理論聯(lián)系實際，研究方案新、層次高以及有實際應(yīng)用前景．教師有計劃的引導(dǎo)學(xué)生參與科研項目部分工作的完成，可激發(fā)他們刻苦鉆研的熱情，充分挖掘其科研潛力．鼓勵學(xué)生針對科研項目的相關(guān)內(nèi)容，查閱研究資料，了解國內(nèi)外最新技術(shù)動態(tài)，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)求實的作風(fēng)和創(chuàng)新能力．同時，學(xué)生在科研中通過與教師接觸，可從教師身上學(xué)到更多的知識、科學(xué)的思維方法、豐富的實踐經(jīng)驗和實事求是的工作作風(fēng)．長此以往，學(xué)生的動手能力將會得到較大提高．

4.3 開展多樣化的科技活動

開展機(jī)電類專業(yè)大學(xué)生科技活動，可最大程度地調(diào)動學(xué)生參與科技活動的積極性和主動性，在學(xué)生中形成濃厚的科技創(chuàng)新氛圍，讓學(xué)生從創(chuàng)新實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，推陳出新，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的機(jī)電工程意識和科技創(chuàng)新素質(zhì)，使更多學(xué)生在創(chuàng)新實踐中受益．要系統(tǒng)分析和把握機(jī)電類專業(yè)學(xué)生科技活動的方向和著力點，將開展普及性的科技活動和競賽性的科技活動結(jié)合起來，將組織參加校院兩級基礎(chǔ)性的科技活動和重點參加全國性的科技競賽結(jié)合起來，將開展機(jī)電類課外科技作品競賽和開展學(xué)術(shù)科技講座結(jié)合起來，將開展機(jī)電工程教育和培養(yǎng)學(xué)生科技素質(zhì)教育結(jié)合起來．發(fā)揮課外學(xué)術(shù)科技活動為主題的校園文化活動對學(xué)生的科技創(chuàng)新教育的導(dǎo)向作用，鼓勵學(xué)生通過組成各種科技創(chuàng)新團(tuán)隊，參加教師提供的研究項目和各種各樣的科技競賽，引導(dǎo)學(xué)生深入科學(xué)探索，培養(yǎng)和增強(qiáng)科技創(chuàng)造力．

為確保機(jī)電類專業(yè)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動的持久性，要建立和完善長效機(jī)制，尤其是要為活動的開展提供一定的經(jīng)費和硬件投入；要有一支事業(yè)心強(qiáng)、業(yè)務(wù)水平高、經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師隊伍；要建立多種形式、相對穩(wěn)定的科技創(chuàng)新基地，營造良好的創(chuàng)新氛圍，提升科技活動的質(zhì)量和水平．在積極開展科技活動的同時，還要做到與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新，廣辟渠道．

5 結(jié) 語

創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)是高等教育人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)．根據(jù)我國現(xiàn)階段高等教育發(fā)展特點，機(jī)電類專業(yè)本科教學(xué)的創(chuàng)新精神培養(yǎng)應(yīng)注重學(xué)生的數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)、專業(yè)課程學(xué)習(xí)、多學(xué)科交叉及創(chuàng)新能力在人才培養(yǎng)質(zhì)量評價中的導(dǎo)向作用，其實踐能力培養(yǎng)須加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、引導(dǎo)學(xué)生參與科研項目、開展多樣化的科技活動．

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Study on Cultivation Mode of Mechatronic Specialty’s Innovative Spirit and Practical Ability

WANG Quan, YIN Sumin, FU Yongzhong

(Mechanical Engineering School, Jiangsu University, Zhenjiang, China 212013)

From the perspective of the characteristics of curriculum system for the mechatronic specialty, the role of innovative spirit and practical ability in the undergraduate teaching was analyzed, and the cultivation mode of these two kinds of abilities was then discussed. It is suggested that only by integrating these abilities into the whole teaching process for the undergraduate mechatronic specialties would cultivate qualified mechatronic specialties with more knowledge, sounder foundation, better comprehensive quality, modern engineering consciousness and innovative spirit of technology.

Mechatronic Specialty; Innovative Spirit; Practical Ability; Cultivation Mode

(編輯：封毅)

G521

A

1674-3563(2011)05-0044-04

10.3875/j.issn.1674-3563.2011.05.008 本文的PDF文件可以從xuebao.wzu.edu.cn獲得

2011-02-20

王權(quán)(1973- )，男，江蘇句容人，副研究員，博士，研究方向：微納機(jī)電系統(tǒng)