淺談大學(xué)生機械創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)*

吳恒　閆文輝（西安石油大學(xué)機械工程學(xué)院，陜西西安710065）

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淺談大學(xué)生機械創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)*

吳恒閆文輝
（西安石油大學(xué)機械工程學(xué)院，陜西西安710065）

摘要：培養(yǎng)和造就具有創(chuàng)新能力和較高科學(xué)文化素質(zhì)的人才，是新時期高校的歷史使命。文章從加強課堂教學(xué)，促進大學(xué)生課外科技活動的舉措以及開展實踐環(huán)節(jié)等方面對培養(yǎng)大學(xué)生機械創(chuàng)新實踐能力進行了積極地思考和探索，為開展大學(xué)生課外科技活動，培養(yǎng)大學(xué)生機械創(chuàng)新實踐能力提供借鑒。

關(guān)鍵詞：機械創(chuàng)新；實踐能力；課外科技；培養(yǎng)

*項目：陜西省改造升級精品資源共享課程（項目編號：陜教高（2013）48號）

Abstract：It is the historical mission for university to cultivate the innovative talents with high scientific and cultural quality in new period. In this article，it has been considered actively for strengthening the class teaching，advancing extracurricular scientific activity and developing the practical training to cultivate the undergraduates' mechanical creative practical ability，which will be useful for promoting college students' extracurricular scientific activity and cultivating the mechanical creative practical ability.

Key words：mechanical creative；practical ability；extracurricular scientific；cultivating

引言

建設(shè)創(chuàng)新型國家，核心是把增強自主創(chuàng)新能力作為發(fā)展科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略基點，要推動科學(xué)技術(shù)的跨越式發(fā)展，高等工科院校必須加強學(xué)生素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要培養(yǎng)和鼓勵學(xué)生“懷疑”、“探索”、“創(chuàng)新”等科學(xué)的精神，才能促進科技的高速發(fā)展和人類社會的不斷進步。機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計是國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，為各行各業(yè)提供先進技術(shù)裝備。開展大學(xué)生課外科技活動是對課內(nèi)教學(xué)的重要補充，是提高大學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力的主要途徑之一。作者在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的大環(huán)境下，結(jié)合我校情況從加強課堂教學(xué)、促進大學(xué)生課外科技活動的舉措以及實踐環(huán)節(jié)等方面對培養(yǎng)大學(xué)生機械創(chuàng)新實踐能力進行了積極地思考和探索。

一、大學(xué)生參加課外科技創(chuàng)新活動的意義

大學(xué)生參加課外科技創(chuàng)新活動，是將今后進入企業(yè)進行產(chǎn)品的研發(fā)工作提前到大學(xué)階段，可以積累很多寶貴的經(jīng)驗；指導(dǎo)教師通過具體案例加強對學(xué)生指導(dǎo)，消除學(xué)生對創(chuàng)新的神秘感，讓學(xué)生意識到人人都可以創(chuàng)新，創(chuàng)新不是閉門造車；創(chuàng)新意識的形成，在進行產(chǎn)品創(chuàng)新中是非常關(guān)鍵的，是源于對生活細微觀察與敏銳思考，由此形成的創(chuàng)意才是有用的，能夠服務(wù)于社會的；讓學(xué)生意識到創(chuàng)新活動需要運用專業(yè)知識，在理論與實際相結(jié)合的基礎(chǔ)上進行吸收、消化、創(chuàng)新和再創(chuàng)造，需要在“做中學(xué)”，而且“學(xué)中做”，既要在實踐中學(xué)習(xí)，又要在學(xué)習(xí)中實踐，學(xué)習(xí)與實踐緊密結(jié)合，積極主動獨立思考，使得學(xué)以致用；大學(xué)生參加課外科技創(chuàng)新活動提高了學(xué)習(xí)積極性與興趣，提高了對知識的渴求與探索，提高了分析與解決問題的能力，為提高學(xué)生就業(yè)能力，走向工作崗位提供了很好的鍛煉機會。

二、加強課堂教學(xué)

培養(yǎng)大學(xué)生機械創(chuàng)新實踐能力，作為教師，需要加強機械原理、機械設(shè)計等課程教學(xué)，以及機械創(chuàng)新等課程開設(shè)，在教學(xué)模式上，要運用多媒體教學(xué)，提供豐富的素材、產(chǎn)品、科研案例，以及大學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計大賽的優(yōu)秀作品實例，并組織討論，啟發(fā)學(xué)生積極思考，激發(fā)探究問題的興趣；教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新積極性非常關(guān)鍵，應(yīng)該及時吸收當(dāng)今科技發(fā)展的新潮流，廣泛介紹當(dāng)前國家創(chuàng)新體系，國家重大科技立項項目，尤其是與機械裝備相關(guān)的重大課題，以拓展學(xué)生視野，增強學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)興趣和主動性；教學(xué)內(nèi)容中，除了講授創(chuàng)新原理、創(chuàng)新技法、機械機構(gòu)、機械結(jié)構(gòu)等基本內(nèi)容外，應(yīng)結(jié)合創(chuàng)造性思維的特點，有意識培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力，還應(yīng)介紹相關(guān)電學(xué)、磁學(xué)、計算機應(yīng)用等方面知識，強調(diào)學(xué)科間的相互滲透，增強學(xué)生思維廣度，擴展學(xué)生知識面。

三、促進大學(xué)生課外科技活動舉措

培養(yǎng)大學(xué)生機械創(chuàng)新實踐能力，需要營造良好的科技創(chuàng)新氛圍、廣泛開展各類課外科技活動。

（一）舉辦科技、學(xué)術(shù)講座

邀請教授專家開展專題講座，教授專家淵博的知識，科學(xué)研究中所具備的嚴(yán)謹(jǐn)認真的態(tài)度以及科學(xué)研究中積累的豐富經(jīng)驗等會極大地激發(fā)學(xué)生積極學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新的熱情，提高學(xué)生科技素養(yǎng)。

（二）舉辦各類科技活動成果展覽，參觀各類實驗室，營造創(chuàng)新氛圍

舉辦大學(xué)生科技文化節(jié)活動，在大學(xué)生中廣泛深入營造科技創(chuàng)新氛圍，開闊學(xué)生視野，增強學(xué)生科技創(chuàng)新興趣，利用此契機，發(fā)揮好學(xué)生科技社團作用，認真組織好有特色的科技成果展覽，以活躍學(xué)?？萍蓟顒臃諊幻繉W(xué)期組織學(xué)生參觀重點實驗室，由實驗室負責(zé)教師為學(xué)生講解，激發(fā)學(xué)生勇于探索科學(xué)的熱情；鼓勵學(xué)生去參加一些城市舉辦的國際裝備制造、工業(yè)博覽會，能夠提高學(xué)生對各類產(chǎn)品的認識，開闊視野，充分調(diào)動廣大學(xué)生科技創(chuàng)新意識。

（三）加強對各類科技活動小組的領(lǐng)導(dǎo)和支持

開展課外科技活動并取得良好效果，需要加強此項工作的組織和管理，建立學(xué)生科技活動小組，加強管理和支持，并加強在學(xué)生中的宣傳力度，使有意向參加科技活動的學(xué)生能夠踴躍參加。我校建立了大學(xué)生課外科技活動基地，根據(jù)大學(xué)生課外科技活動的開展設(shè)置分小組，建立導(dǎo)師制，并選擇重要的課外科技項目相結(jié)合，同時加強教師團隊建設(shè)，由經(jīng)驗豐富的不同專業(yè)教師組成，形成學(xué)科互補，教學(xué)相長，及時針對學(xué)生好的創(chuàng)意形成科技活動小組，既可以加速教師個人成長，又可以更好地指導(dǎo)學(xué)生項目。

（四）加強學(xué)生社會實踐活動和生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)

第一課堂是大學(xué)生接受知識的基本途徑，課外科技活動中，社會實踐活動和生產(chǎn)實習(xí)是大學(xué)生深化知識、增強能力的有益補充，可加強工程訓(xùn)練中心的建設(shè)，使之成為大學(xué)生課外科技創(chuàng)新實踐的重要平臺，積極與校內(nèi)外相關(guān)企業(yè)單位合作，建立社會實踐和生產(chǎn)實習(xí)基地，鼓勵學(xué)生參加，有利于激發(fā)學(xué)生積極思考，拓展學(xué)生社會和專業(yè)實踐經(jīng)驗，增強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

（五）科技活動立項要以高年級學(xué)生帶動低年級，不同專業(yè)的學(xué)生有機結(jié)合

根據(jù)不同科技活動的特點，應(yīng)采用不同的協(xié)調(diào)方式，以充分給予學(xué)生鍛煉成長平臺。加強各層次、各學(xué)科學(xué)生之間交流，以高年級學(xué)生帶動低年級，完成專業(yè)特色明顯，科技含量高的作品。高年級學(xué)生將自己的經(jīng)驗介紹給低年級學(xué)生，低年級學(xué)生可以更快融入到科技活動中；不同專業(yè)學(xué)生有機結(jié)合，以充分發(fā)揮自己專業(yè)特長，同時向別的專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，擴展思路，開拓專業(yè)視野，以達到優(yōu)勢互補，使學(xué)生的科學(xué)精神和人文精神得到較好的融合。

四、加強實踐環(huán)節(jié)，加強學(xué)生綜合能力培養(yǎng)

學(xué)生的綜合能力包括專業(yè)知識能力，創(chuàng)新能力、動手能力、科技論文寫作能力、專業(yè)表達能力、團隊協(xié)作能力等。加強實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要依托，應(yīng)組織、鼓勵學(xué)生積極參加各類機械類課外科技創(chuàng)新競賽，充分發(fā)揮好這樣的創(chuàng)新實踐平臺以提高學(xué)生綜合能力。

重視專業(yè)知識能力培養(yǎng)，在機械創(chuàng)新過程中，會遇到很多技術(shù)難題，要將一個好的創(chuàng)意變成現(xiàn)實，需要進行機械系統(tǒng)整體方案設(shè)計、確定機構(gòu)工作原理、機械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；從工程上要求學(xué)生設(shè)計一件完整的機械，需要運用力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計、工程材料、機械加工工藝、機械制造等方面相關(guān)理論知識與實踐相結(jié)合。對系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)建模、分析、計算、仿真以及后續(xù)進行機械產(chǎn)品的加工制作等都需要掌握一些專業(yè)知識，學(xué)生在此過程中會發(fā)現(xiàn)自己知識體系的不足，僅僅靠課堂知識的學(xué)習(xí)很難達到解決一個產(chǎn)品所需要的要求，這樣就需要學(xué)生掌握多渠道獲取技術(shù)資料的技能，會激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，自覺補充自己專業(yè)知識、以專業(yè)的角度去認識、分析機械產(chǎn)品，將理論與學(xué)習(xí)可以密切結(jié)合起來，逐步提高分析問題、解決問題的能力。

創(chuàng)新包括三方面的創(chuàng)新：產(chǎn)品新穎、功能新穎、技術(shù)實現(xiàn)手段的創(chuàng)新。在進行機械產(chǎn)品創(chuàng)新時，需要掌握一定創(chuàng)新設(shè)計方法，包括發(fā)散與收斂思維，邏輯與非邏輯思維、定向與非定向思維、動態(tài)與有序以及直覺與靈感，還有大量的創(chuàng)新技法、創(chuàng)造原理，學(xué)生掌握好這些能力有利于對機械產(chǎn)品系統(tǒng)方案、機構(gòu)方案等進行創(chuàng)新設(shè)計。

動手能力主要指運用機械加工知識和現(xiàn)有設(shè)備條件制作出實物模型，它將設(shè)計思想變成現(xiàn)實。需要具備的能力，如機械制造基礎(chǔ)（需要熟悉各類加工工藝）、機械制圖（掌握規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制圖）、機械設(shè)計（各類零件的設(shè)計）、數(shù)控加工（熟悉各類機床及可加工工藝等），在機械科技制作中，學(xué)生要經(jīng)歷選材、購置、試加工、裝配與調(diào)試等環(huán)節(jié)，由于一般制作的是單件產(chǎn)品和試制品，在制作過程中，學(xué)生自己動手完成車間車、銑、刨、磨、鉗等主要操作。整個加工過程對于學(xué)生而言難度是無可預(yù)料的，有時甚至需要多次返工。但是正是由于經(jīng)歷了這樣一個艱難的過程，鍛煉了學(xué)生的耐心、毅力以及吃苦耐勞的精神，使得學(xué)生的動手能力和解決問題的能力得到了提高，為提高學(xué)生素質(zhì)打下好的基礎(chǔ)。

學(xué)生參加課外科技競賽，對作品的表現(xiàn)形式要求嚴(yán)格，需要有完整的設(shè)計說明書，運用計算機輔助設(shè)計，進行機械三維造型，并進行三維仿真，同時必須完成實物樣機方可參賽。學(xué)生參賽組從選題立項，作品方案論證，技術(shù)實施均需深入細致地完成，學(xué)生從項目申請，撰寫報告，到競賽陳述答辯，都需要進行科技論文的寫作，需要專業(yè)的表達能力，將自己的設(shè)計任務(wù)的提出、設(shè)計過程、設(shè)計結(jié)果以文字、圖標(biāo)等形式專業(yè)地表達出來。

任何成績的取得都是集體智慧的結(jié)晶，一個好的團隊是善于充分挖掘每個成員的優(yōu)點和潛力，“術(shù)業(yè)有專攻”，這句話對于同屬機械專業(yè)的學(xué)生團隊來講也是適合的，通過組建團隊進行協(xié)作、分工完成作品鍛煉了學(xué)生團隊協(xié)作能力。

目前，可通過全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目等重要大賽作為大學(xué)生課外科技活動的平臺，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。

以我校參加全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽近三屆情況為例，在2010年“第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”陜西省賽區(qū)比賽在整個過程中，我校共有23件作品獲獎，其中省級一等獎2項、二等獎6項、三等獎15項。其中一項作品參加了全國的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，取得了國家級二等獎；在2012年“第五屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”陜西省賽區(qū)比賽中，我校共有22件作品獲獎，其中省級一等獎4項、二等獎9項、三等獎9項、國家級二等獎一項；在2014年“第五屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”陜西省賽區(qū)比賽中，我校共有23件作品獲獎，其中省級一等獎1項、二等獎16項、三等獎6項。共獲得國家授權(quán)專利59項。

在此過程中，學(xué)生都全程參與，在這樣的大賽中，非常明顯感受到，學(xué)生創(chuàng)新意識得到了很大提高，學(xué)生動手能力和參與科技活動興趣都得以提升，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)，形成了我校良好的課外科技創(chuàng)新氛圍，學(xué)生學(xué)習(xí)與課外科技活動相結(jié)合，使學(xué)生受益良多。

五、結(jié)束語

培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，是一般工科院校教育的根本目的，開展大學(xué)生課外科技活動，加強實踐環(huán)節(jié)，是對課內(nèi)教學(xué)的重要補充和擴展，激發(fā)了大學(xué)生的創(chuàng)新意識，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，在實踐中學(xué)習(xí)，又要在學(xué)習(xí)中實踐，將理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)生對知識的渴求與探索，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識與創(chuàng)新能力，提高了分析與解決問題的能力，為培養(yǎng)學(xué)生就業(yè)，走向工作崗位提供了很好的鍛煉機會。

參考文獻

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中圖分類號：G642

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）07-0037-03

作者簡介：吳恒（1981-），男，陜西戶縣，碩士，講師，主要從事機械設(shè)計及理論的教學(xué)與科研工作。