大學(xué)生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法的探討與研究

郝昱宇

摘要：在我國開展“萬眾創(chuàng)新”的大環(huán)境下，工程創(chuàng)新能力作為科技創(chuàng)新的展現(xiàn)方式，受到社會(huì)企業(yè)的廣泛關(guān)注。本文基于西安科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心傳統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)課程，構(gòu)建了本科教學(xué)“三步走”的教學(xué)體系。通過將在線管理系統(tǒng)與現(xiàn)代加工設(shè)備相互結(jié)合，配合學(xué)生自主設(shè)計(jì)、制作的管理模式，讓學(xué)生學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，完善了傳統(tǒng)的單向評(píng)價(jià)體系，使得工程創(chuàng)新教學(xué)體系更加完善，提高學(xué)生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)效率。

Abstract： Under the circumstance of carrying out "mass innovation" in China， engineering innovation ability， as a way of presenting scientific and technological innovation， has drawn wide attention from social enterprises. Based on the traditional basic training course of Engineering Training Center of Xi'an University of Science and Technology， this article constructs a teaching system of "three steps" for undergraduate teaching. Through the combination of online management system and the modern processing equipment， with students independently design， production management mode， students' learning becomes active. On this basis， the traditional one-way evaluation system has been perfected to make the teaching system of engineering innovation more perfect and to improve the training efficiency of student engineering innovation ability.

關(guān)鍵詞：工程創(chuàng)新；信息化；項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系

Key words： engineering innovation；informationization；project evaluation system

中圖分類號(hào)：G641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）02-0174-02

0 引言

近年來在我國“萬眾創(chuàng)新”的大環(huán)境驅(qū)動(dòng)下，中國制造慢慢向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變。而大學(xué)生作為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主要生力軍，其創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力是推動(dòng)我國社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的主要?jiǎng)恿?，受到越來越多的企業(yè)關(guān)注。與此同時(shí)，工程設(shè)計(jì)能力作為創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的主要途徑。伴隨著基礎(chǔ)科技的發(fā)展，逐步受到越來越多的重視，成為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的技能之一[1]。

為保證學(xué)生在工程訓(xùn)練中心進(jìn)行的工程能力培養(yǎng)計(jì)劃更加有效，本中心通過對(duì)各大院校進(jìn)行調(diào)研。并結(jié)合自身發(fā)展優(yōu)勢(shì)與現(xiàn)狀，制定了具有西安科技大學(xué)特色的大學(xué)生工程創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地。該平臺(tái)以“PDS”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)為載體，科技競(jìng)賽與創(chuàng)新項(xiàng)目為導(dǎo)向，學(xué)校專業(yè)課堂為依托的大學(xué)生工程創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)體系。通過該體系的建立，可以有效將課外實(shí)踐與課堂教學(xué)聯(lián)系至一起，讓學(xué)生能夠從學(xué)中做，從做中學(xué)，化被動(dòng)為主動(dòng)。

1 工程創(chuàng)新教學(xué)體系

在大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)體系搭建中，本中心結(jié)合自身煤礦院校特色。依托本校煤礦教學(xué)自研設(shè)備項(xiàng)目，建成了大學(xué)生工程創(chuàng)新項(xiàng)目的培養(yǎng)體系。借助中心自身豐富的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，搭配完善的項(xiàng)目管理方法[2][3]。構(gòu)建起“三步走”的教學(xué)體系，該體系將傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法分為“通識(shí)教育、實(shí)踐項(xiàng)目、社會(huì)實(shí)訓(xùn)”三部分組成。分別應(yīng)對(duì)學(xué)生在本科學(xué)習(xí)過程中的“認(rèn)知、學(xué)習(xí)、實(shí)踐”三個(gè)階段，并針對(duì)各個(gè)階段設(shè)置有相應(yīng)的訓(xùn)練課程，以此達(dá)到大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力培養(yǎng)的訓(xùn)練目標(biāo)。

通過“三步走”的教學(xué)體系建設(shè)，使得學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)。改變傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)方法，將學(xué)生作為第一問題提出者，通過老師答疑的方式，有針對(duì)性，建設(shè)性的解決學(xué)生學(xué)習(xí)困難，使其學(xué)習(xí)具有更深的專業(yè)性與自主性。

1.1 工程創(chuàng)新教學(xué)平臺(tái)搭建

為保證工程訓(xùn)練綜合能力培養(yǎng)的完善性，本中心在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)過程中，通過調(diào)研企業(yè)運(yùn)行及管理模式，構(gòu)建了以現(xiàn)代加工設(shè)備為核心的煤礦機(jī)電一體化教學(xué)平臺(tái)。以快速成型、激光切割、水切割、數(shù)控銑床等現(xiàn)代加工設(shè)備為核心，配套CAXA數(shù)字化體驗(yàn)中心，構(gòu)建了“任務(wù)發(fā)布、分組設(shè)計(jì)、樣機(jī)制造”的教學(xué)平臺(tái)。

將傳統(tǒng)大學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)代管理軟件相互結(jié)合，構(gòu)建了適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。并根據(jù)當(dāng)前工程技術(shù)發(fā)展前沿搭建了基于西門子PLC、ARM等控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制平臺(tái)，PLC等工程常用控制CPU的引入強(qiáng)化學(xué)生的機(jī)電一體化工程設(shè)計(jì)能力。

在此基礎(chǔ)上，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)采用開放式管理模式，根據(jù)我校煤炭科技特色，制定相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。組織學(xué)生開展各項(xiàng)工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目，項(xiàng)目式的管理方法進(jìn)一步完善了不同平臺(tái)之間建設(shè)的橋梁。根據(jù)不同項(xiàng)目制定不同的實(shí)訓(xùn)室準(zhǔn)入權(quán)限，使得平臺(tái)開放管理與使用更加規(guī)范。

與此同時(shí)，對(duì)不同項(xiàng)目進(jìn)行社會(huì)需求調(diào)查，根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境制定相應(yīng)的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作規(guī)則，規(guī)則的制定進(jìn)一步強(qiáng)化了平臺(tái)的使用效率與安全。

跨學(xué)科、多平臺(tái)綜合實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的了解與認(rèn)知。開放式的管理模式加快了學(xué)生項(xiàng)目制作效率，使得學(xué)生在安全、輕松的環(huán)境中完成自身技能培養(yǎng)與理論學(xué)習(xí)?！敖胧健钡呐嘤?xùn)方法在學(xué)生基礎(chǔ)技能培養(yǎng)上取得了極大成功，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論知識(shí)，加深其對(duì)理論知識(shí)的理解。在實(shí)際試驗(yàn)中，短短數(shù)周時(shí)間，即可完成學(xué)生對(duì)機(jī)械加工工藝的編排培訓(xùn)。經(jīng)過培訓(xùn)學(xué)生可自主完成機(jī)械零部件加工過程。加快了學(xué)生學(xué)習(xí)效率，并通過該類加工方法的引入，使得學(xué)生對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法更加了解。endprint

1.2 工程創(chuàng)新教學(xué)體系管理模式的組成

在學(xué)生組織管理中，搭建以本課程創(chuàng)新社團(tuán)“PDS創(chuàng)客空間”為基礎(chǔ)。配合完善的基礎(chǔ)教學(xué)與提升教學(xué)課程安排，構(gòu)建完善的教學(xué)平臺(tái)建設(shè)。采用“老師監(jiān)督，學(xué)生管理”的教學(xué)方法，通過學(xué)生管理的引入[4][5]。在培養(yǎng)學(xué)生管理能力基礎(chǔ)上，鍛煉學(xué)生自身創(chuàng)新意識(shí)，提高起積極性。并以此強(qiáng)化學(xué)生自身責(zé)任感與緊迫感，配合老師監(jiān)管。使得學(xué)生在不偏離發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，最大化提高其自主能力[6]。

對(duì)于具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)理念，以此強(qiáng)調(diào)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)理念與意識(shí)。

在大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力培養(yǎng)中，不僅僅需要良好的教學(xué)體系。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性與主觀能動(dòng)性是當(dāng)前教學(xué)體系中的主要問題，而管理模式作為教學(xué)體系中的執(zhí)行方法起著不可或缺的作用。

現(xiàn)有管理模式大多采用“老師管理，學(xué)生跟隨”的管理方法，該類方法可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，在日常學(xué)習(xí)過程中少走“彎路”。但由于老師的過多介入，致使學(xué)生主觀能動(dòng)性減弱。學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)難以得到培養(yǎng)。在日后的實(shí)踐過程中難以適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展與需求。

針對(duì)該類問題，部分高校采用了學(xué)生自主管理的管理模式。該模式由于采用學(xué)生自主管理，極大的提高了學(xué)生自主能動(dòng)性與責(zé)任感。但在學(xué)習(xí)過程中，由于學(xué)生自身知識(shí)匱乏、經(jīng)驗(yàn)缺失等因素，常發(fā)生方向偏離，事半功倍等現(xiàn)象發(fā)生。

本教學(xué)體系在傳統(tǒng)兩種管理模式的基礎(chǔ)上，將其優(yōu)勢(shì)相互結(jié)合。建立了“學(xué)生管理，老師監(jiān)察”的管理模式，該管理模式不僅保證了學(xué)生自主能力與責(zé)任心的培養(yǎng)，而且在學(xué)習(xí)方向把持上，由于老師介入避免其選錯(cuò)方向等情況的發(fā)生。

2 工程創(chuàng)新實(shí)踐評(píng)估體系

大學(xué)生工程實(shí)訓(xùn)過程中，其學(xué)習(xí)效率、進(jìn)展等因素是衡量一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展的主要因素，如何有效的對(duì)其進(jìn)行評(píng)估是該培養(yǎng)體系的重點(diǎn)[7]。傳統(tǒng)學(xué)生學(xué)習(xí)成果評(píng)估主要為項(xiàng)目考核、匯報(bào)、考試等手段。但在實(shí)際使用中，由于工程類項(xiàng)目存在多學(xué)科交叉、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)評(píng)價(jià)體系無法對(duì)其進(jìn)行完整的評(píng)價(jià)。

針對(duì)該類現(xiàn)象，本培養(yǎng)體系建立了基于項(xiàng)目審核制的評(píng)價(jià)體系。該評(píng)價(jià)體系將學(xué)生在工程設(shè)計(jì)與制作成果參數(shù)化，在項(xiàng)目立項(xiàng)伊始，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生申報(bào)項(xiàng)目內(nèi)容對(duì)其設(shè)計(jì)要求進(jìn)行規(guī)范，并以此作為最終評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，還添加了“周討論，月總結(jié)”的管理評(píng)價(jià)體系。每周安排小組會(huì)議，對(duì)學(xué)生本周學(xué)習(xí)計(jì)劃進(jìn)行檢查，確定其完成度。并對(duì)其下一周工作進(jìn)行梳理，整改現(xiàn)有工作計(jì)劃。與此同時(shí)，于每月底組織學(xué)生進(jìn)行工作匯報(bào)。對(duì)其本月項(xiàng)目完成內(nèi)容及問題進(jìn)行匯報(bào)，經(jīng)過大組內(nèi)學(xué)生提問、答辯環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)并記錄，以此作為學(xué)生最終評(píng)價(jià)的參考依據(jù)。

通過該類模式，指導(dǎo)教師可以有效督促學(xué)生完成各自項(xiàng)目內(nèi)容。并可對(duì)其中問題進(jìn)行解答，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。針對(duì)其項(xiàng)目中的問題進(jìn)行引導(dǎo)，降低其學(xué)習(xí)錯(cuò)誤率。在該培養(yǎng)模式的實(shí)踐中，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，學(xué)生逐步從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變。期間完成多項(xiàng)基于我校煤礦特色的實(shí)驗(yàn)設(shè)備研制工作，極大地促進(jìn)了本科生的工程創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)工作。

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