基于綜合項(xiàng)目的大學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐基地人才培養(yǎng)模式探索

張彥斐　宮金良　魏修亭　高軍

摘要為培養(yǎng)基礎(chǔ)厚、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)專門(mén)人才，構(gòu)建并實(shí)施了基于項(xiàng)目的“素質(zhì)、知識(shí)、能力”三位一體機(jī)電一體化產(chǎn)品大學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐基地人才培養(yǎng)模式，取得了圓滿的效果。

關(guān)鍵詞培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目合作

隨著科技的發(fā)展，大量信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)融入了機(jī)械工程領(lǐng)域，使機(jī)械工程的內(nèi)涵發(fā)生了巨大變化，工程實(shí)踐能力的內(nèi)涵也更加豐富，不僅包括操作能力，更重要的是利用先進(jìn)技術(shù)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。這就要求高等院校對(duì)工程類學(xué)生的培養(yǎng)體系、課程設(shè)置進(jìn)行大的變革。然而學(xué)生在校學(xué)習(xí)的總學(xué)時(shí)數(shù)有明確的約束，這就使得很多課程學(xué)時(shí)少、周期短。這么多的新課程使得學(xué)生疲于應(yīng)付，形成了為考試而學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，考試成為學(xué)習(xí)終結(jié)的標(biāo)志。

學(xué)生工程實(shí)踐綜合能力是高校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，各高校非常明確要培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人才，必須在注重理論學(xué)習(xí)的同時(shí)強(qiáng)化實(shí)踐鍛煉。但是，由于科學(xué)技術(shù)相關(guān)的課程多，教學(xué)周期短，很難開(kāi)展有成效的實(shí)踐教學(xué)。即便是有些課程能開(kāi)展一些實(shí)踐教學(xué)，也只能僅僅是將其作為一種驗(yàn)證性實(shí)踐。學(xué)生對(duì)實(shí)踐充滿熱情，但是目前缺乏能承載系統(tǒng)的、能把各科相關(guān)知識(shí)整合進(jìn)而綜合運(yùn)用的培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐綜合能力的平臺(tái)。

本文將介紹我?；陧?xiàng)目的機(jī)電一體化產(chǎn)品大學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐基地人才培養(yǎng)模式，為培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的復(fù)合人才提供借鑒。

1 基地建設(shè)理念

大學(xué)生機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)踐基地是在我校教務(wù)處和機(jī)械工程學(xué)院共同支持下創(chuàng)建的一個(gè)教育示范區(qū)，基地建設(shè)堅(jiān)持“自主、開(kāi)放、創(chuàng)新”的原則，堅(jiān)持學(xué)生為主體、指導(dǎo)教師為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)與獲取信息的能力。

1.1 突出學(xué)生主體性

學(xué)生是創(chuàng)新與實(shí)踐基地各項(xiàng)活動(dòng)的主體，在基地的組織機(jī)構(gòu)、運(yùn)行方式、制度管理、教學(xué)內(nèi)容等方面，突出學(xué)生主體理念，通過(guò)有效的組織和引導(dǎo)，使各項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)都以學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自行組織來(lái)完成，使學(xué)生由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾魇降难芯繉W(xué)習(xí)。

1.2 強(qiáng)化自主創(chuàng)新，形成特色

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐是機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新與實(shí)踐基地運(yùn)行的核心主題。在創(chuàng)新與實(shí)踐基地中，各項(xiàng)活動(dòng)都積極倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新，注重學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)，力求為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自由、開(kāi)放的實(shí)踐空間，激發(fā)和釋放學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

（1）突出創(chuàng)新。機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新與實(shí)踐基地建設(shè)將根據(jù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的規(guī)律和大學(xué)生的特點(diǎn)，在基地的管理和運(yùn)行模式、活動(dòng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)安排以及組織實(shí)施上，進(jìn)行大膽改革和探索，使之真正成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基地和搖籃。

（2）注重特色。機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新與實(shí)踐基地建設(shè)根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位與辦學(xué)特色，以及學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)和特色，與學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式方法等各項(xiàng)教學(xué)改革有機(jī)結(jié)合起來(lái)，有針對(duì)性地、創(chuàng)造性地進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革試驗(yàn)，努力形成具有自己特色的大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地，形成一批富有特色的機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新成果。

1.3 運(yùn)行機(jī)制-開(kāi)放共享

機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)充分發(fā)揮了資源優(yōu)勢(shì)和特色優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資源共享。堅(jiān)持以學(xué)生為本，根據(jù)學(xué)生興趣特長(zhǎng)，不局限學(xué)科專業(yè)，鼓勵(lì)所有學(xué)有余力的學(xué)生跨院系、跨專業(yè)、跨年級(jí)進(jìn)入基地開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，使各類專業(yè)的學(xué)生各取所需，各展所長(zhǎng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新與實(shí)踐基地服務(wù)于全校機(jī)電類相關(guān)專業(yè)，為更多學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，培養(yǎng)更多創(chuàng)新人才！

2 基于項(xiàng)目的實(shí)踐與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

該基地從學(xué)生的知識(shí)和技能培養(yǎng)兩方面出發(fā)，有重點(diǎn)地設(shè)計(jì)了獨(dú)特的培養(yǎng)模式，該培養(yǎng)模式的特色在于讓學(xué)生在培養(yǎng)過(guò)程中完成一個(gè)完整的項(xiàng)目，使得學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

具體實(shí)施過(guò)程如下，首先選拔2～3名在基地已經(jīng)鍛煉過(guò)一年的優(yōu)秀高年級(jí)本科生、2～3名優(yōu)秀低年級(jí)剛進(jìn)入基地的本科生組成項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并選拔項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。項(xiàng)目的選擇根據(jù)所參與學(xué)生的技術(shù)特長(zhǎng)和導(dǎo)師指導(dǎo)能力進(jìn)行確定，并由導(dǎo)師和學(xué)生協(xié)商確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容和實(shí)施步驟等。由指導(dǎo)教師指導(dǎo)項(xiàng)目組詳細(xì)的規(guī)劃項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程、人員安排分工等。要求每位學(xué)生了解項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，從面上掌握所需完成項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)、任務(wù)目標(biāo)等，同時(shí)，要求學(xué)生本人根據(jù)個(gè)人興趣特長(zhǎng)負(fù)責(zé)其中某一模塊，并達(dá)到精通的程度。對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練主要從以下三大創(chuàng)新模塊進(jìn)行。

2.1 方案規(guī)劃與創(chuàng)新模塊

機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可以用于與我們生活最接近的清潔、服務(wù)、搬運(yùn)、護(hù)理、娛樂(lè)等很多方面，學(xué)生完全可以發(fā)揮自己想象，拓展機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。比如在機(jī)電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，可以采用不同的結(jié)構(gòu)和聯(lián)結(jié)方式，采用串聯(lián)或并聯(lián)的形式，得到不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)，這些往往是對(duì)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等關(guān)鍵基礎(chǔ)課程的綜合利用，學(xué)生根據(jù)這些基礎(chǔ)理論，完全有能力創(chuàng)造出新穎的機(jī)電一體化產(chǎn)品機(jī)構(gòu)，甚至獲得國(guó)家專利。

本模塊的培養(yǎng)目標(biāo)重點(diǎn)面向創(chuàng)新意識(shí)、組織管理能力、交流協(xié)作能力，尤其強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新思想的培養(yǎng)，鍛煉學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出解決方案的能力。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)與仿真模塊

在方案規(guī)劃與創(chuàng)新模塊提出創(chuàng)新方案后，通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)與仿真組進(jìn)行具體實(shí)施。學(xué)生要對(duì)方案完成三維原理圖設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)原理分析與動(dòng)畫(huà)仿真，然后繪制機(jī)電一體化產(chǎn)品工程圖，最后到工廠進(jìn)行機(jī)械加工制造。在整個(gè)制作過(guò)程中，學(xué)生將會(huì)積極開(kāi)動(dòng)腦筋，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

本模塊的培養(yǎng)目標(biāo)重點(diǎn)面向?qū)W生機(jī)械設(shè)計(jì)綜合工程技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、自主學(xué)習(xí)能力等。

2.3 電路設(shè)計(jì)與程序模塊

在機(jī)械設(shè)計(jì)與仿真組進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品樣機(jī)虛擬仿真的同時(shí)，電路設(shè)計(jì)與程序組解決如何讓設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化產(chǎn)品按預(yù)定的方案運(yùn)動(dòng)起來(lái)。學(xué)生將主要進(jìn)行控制方案、電路設(shè)計(jì)、編寫(xiě)程序等方面的鍛煉。在機(jī)電一體化產(chǎn)品控制上，學(xué)生可以采用計(jì)算機(jī)板卡控制、PLC控制，也可以采用單片機(jī)控制等，每一種控制方案，每一種控制算法，都可以鼓勵(lì)學(xué)生在原有的成熟的理論基礎(chǔ)上進(jìn)一步思考，并獲得突破達(dá)到創(chuàng)新的目的。通過(guò)親自動(dòng)手焊接電路和計(jì)算機(jī)編程控制機(jī)電一體化產(chǎn)品，使學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力得到鍛煉。

本模塊的培養(yǎng)目標(biāo)重點(diǎn)面向?qū)W生電氣控制綜合工程技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、自主學(xué)習(xí)能力等。

3 培養(yǎng)效果

我校機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新與實(shí)踐基地自2007年開(kāi)始建設(shè)，五年多來(lái)，發(fā)展迅速，成果豐碩，成為學(xué)院乃至學(xué)校的一大亮點(diǎn)。進(jìn)入基地訓(xùn)練學(xué)生達(dá)400多人次，該基地的學(xué)生先后在全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽、中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCup公開(kāi)賽、山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、山東省大學(xué)生機(jī)器人大賽等大學(xué)生科技競(jìng)賽活動(dòng)中，獲得國(guó)家及省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)100余項(xiàng)。務(wù)實(shí)的作風(fēng)和驕人的成績(jī)已引起社會(huì)各屆的廣泛關(guān)注，山東省人事廳、教育廳相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、國(guó)內(nèi)國(guó)外諸多學(xué)者、高校訪問(wèn)團(tuán)等先后到基地考察、指導(dǎo)，并對(duì)該基地建設(shè)給予了高度評(píng)價(jià)。

機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新與實(shí)踐基地通過(guò)成果展示區(qū)，展示各類機(jī)器人競(jìng)賽的獎(jiǎng)狀、獎(jiǎng)杯、圖片、機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)物樣機(jī)，每一個(gè)項(xiàng)目由項(xiàng)目總負(fù)責(zé)學(xué)生負(fù)責(zé)接待學(xué)生參觀團(tuán)的參觀講解。鍛煉學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握后的表達(dá)能力。學(xué)生負(fù)責(zé)給來(lái)參觀的學(xué)生進(jìn)行講解更有說(shuō)服力，這使參觀學(xué)生感受到，只要自己有興趣，有毅力在創(chuàng)新與實(shí)踐基地中踏踏實(shí)實(shí)去鍛煉，就會(huì)有所收獲。

機(jī)器人創(chuàng)新區(qū)取得的成果也及時(shí)進(jìn)行資料整理，裝訂成冊(cè)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生進(jìn)一步創(chuàng)新設(shè)計(jì)、改進(jìn)，鼓勵(lì)學(xué)生提出全新設(shè)計(jì)方案。完成的作品則可以繼續(xù)作為下一屆學(xué)生的參考作品，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)作興趣，實(shí)現(xiàn)“教師指導(dǎo)——學(xué)生設(shè)計(jì)——教師再指導(dǎo)——學(xué)生再設(shè)計(jì)”的良性發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于項(xiàng)目的培養(yǎng)模式不但可保證學(xué)生在知識(shí)領(lǐng)域的全面性和深入性，同時(shí)在項(xiàng)目規(guī)劃和實(shí)施中其創(chuàng)新能力和領(lǐng)導(dǎo)協(xié)作能力都能得到極大的鍛煉，也取得了良好的效果，部分學(xué)生憑借突出的工程實(shí)踐能力獲得到大型企業(yè)就業(yè)的機(jī)會(huì)，部分學(xué)生擁有扎實(shí)的工程實(shí)踐技能、授權(quán)的專利證書(shū)和國(guó)家、省部級(jí)大賽獲獎(jiǎng)證書(shū)，在考研復(fù)試中被優(yōu)秀碩士、博士生導(dǎo)師選中，在創(chuàng)新實(shí)踐基地鍛煉過(guò)的學(xué)生，其知識(shí)、能力、素質(zhì)都普遍高于其他學(xué)生，出現(xiàn)了用人單位爭(zhēng)著要，研究生導(dǎo)師搶著要，國(guó)外大學(xué)也歡迎的局面。

[1]楊福民.大學(xué)生就業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的培養(yǎng)與構(gòu)建[J].科教導(dǎo)刊,2011(10上):233,244.

[2]謝安邦.高等教育研究新進(jìn)展[M].華東師范大學(xué)出版社,2008.2.

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