應(yīng)用型本科機(jī)械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)的研究與探索

陳進(jìn)武 蘇慶勇 曹軼杰

【摘要】培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，建設(shè)創(chuàng)新型國家，是目前高等教育的重要任務(wù)。應(yīng)用型本科人才的核心在于實(shí)踐技能，如何在實(shí)踐中創(chuàng)新，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要的意義。文章對(duì)應(yīng)用型本科機(jī)械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)作了一些初步的探索。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型本科機(jī)械類人才;創(chuàng)新思維;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)途徑

一、前言

十九大報(bào)告指出，要加快建設(shè)創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。對(duì)于高等教育來說，要實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，創(chuàng)新型國家的建設(shè)擔(dān)負(fù)著為建設(shè)社會(huì)主義事業(yè)培養(yǎng)合格建設(shè)者和可靠接班人的重要任務(wù)。因此，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和能力的應(yīng)用型人才具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

應(yīng)用型本科的核心在于實(shí)踐，實(shí)踐教學(xué)是提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提升學(xué)生社會(huì)職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)能力的重要途徑。對(duì)于機(jī)械行業(yè)來說，實(shí)踐往往比理論更加重要。因此，如何在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力，是擺在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)面前的關(guān)鍵命題。本文對(duì)培養(yǎng)的要求與方法做了初步的探索。

二、應(yīng)用型本科機(jī)械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)的一般要求

（一）具有強(qiáng)烈的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新思維和意識(shí)是指以新穎獨(dú)特的方法解決問題的思維過程，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生獨(dú)到的、有社會(huì)意義的思維成果，是創(chuàng)新的前提條件。對(duì)于機(jī)械類大學(xué)生而言，要善于從身邊發(fā)現(xiàn)問題，利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)機(jī)器，幫助人類解決實(shí)際問題。例如，大學(xué)生的出行方式主要為坐公交車，當(dāng)我們?cè)谕稁诺臅r(shí)候有沒有這樣的想法：這些硬幣如何回收清點(diǎn)？有的同學(xué)在網(wǎng)上看到有人提著硬幣去買東西，售貨員清點(diǎn)了幾個(gè)小時(shí)才完成，或許大多數(shù)同學(xué)看完后就一笑了之，有沒有同學(xué)想到設(shè)計(jì)發(fā)明一種機(jī)器能夠自動(dòng)清點(diǎn)呢？這種機(jī)器的工作原理跟銀行的自動(dòng)點(diǎn)鈔機(jī)一樣嗎？只有善于思考，才能發(fā)現(xiàn)問題，才能培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

創(chuàng)新思維和意識(shí)培養(yǎng)的關(guān)鍵在于能夠突破思維定式。思維定式是由人們先前的活動(dòng)而造成的傾向性思維，在環(huán)境不變的情況下，思維定式能夠幫助人們應(yīng)用已經(jīng)掌握的方法或技能迅速解決問題，但是環(huán)境改變時(shí)，則會(huì)妨礙人們采用新的方法進(jìn)行創(chuàng)造性工作，思維定式不利于創(chuàng)新思考，不利于創(chuàng)造。在培養(yǎng)創(chuàng)新思維時(shí)，要有意識(shí)地拋開頭腦中思考類似問題所形成的思維程序和模式習(xí)慣，甚至采用逆向思維，往往能達(dá)到創(chuàng)新的效果。

（二）具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)的應(yīng)用知識(shí)能力

創(chuàng)新思維和意識(shí)是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提條件，而扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)及較強(qiáng)的知識(shí)應(yīng)用能力是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的核心技能。沒有專業(yè)知識(shí)的支撐，創(chuàng)新就是無源之水、無本之木。創(chuàng)新不是一蹴而就的創(chuàng)作，也不是天馬行空的創(chuàng)造，而是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，從功能、工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)等方面分析存在的問題，根據(jù)相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，從而提出創(chuàng)新性的解決方案，或者是將現(xiàn)有多個(gè)產(chǎn)品的功能糅合在一起實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。比如前面提到的硬幣自動(dòng)分離清點(diǎn)機(jī)，根據(jù)功能要求主要完成分離和清點(diǎn)工作，分離技術(shù)可根據(jù)不同硬幣的重量、尺寸、厚度等屬性完成機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，而清點(diǎn)則需要一個(gè)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器編寫好相應(yīng)的程序即可。因此，對(duì)應(yīng)用型本科機(jī)械類大學(xué)生來說，更應(yīng)注重拓展專業(yè)知識(shí)的深度與廣度。如機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生，除學(xué)習(xí)傳統(tǒng)制造加工方面課程外，還應(yīng)具有機(jī)電控制、先進(jìn)成形技術(shù)方面的知識(shí)儲(chǔ)備。

（三）具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力

創(chuàng)新思維的實(shí)現(xiàn)，往往需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或者實(shí)踐來分析和驗(yàn)證。機(jī)械類的創(chuàng)新活動(dòng)一般要求完成實(shí)物的制作。因此，對(duì)創(chuàng)新者來說，實(shí)踐動(dòng)手能力是體現(xiàn)創(chuàng)新能力體現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。創(chuàng)新活動(dòng)是將想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的過程，中間存在許多未知因素或者不完善的想法，只有在實(shí)踐過程中不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，不斷將理論和實(shí)踐結(jié)合，才能找到解決問題的方法，提出最優(yōu)化的解決方案。比如零件加工環(huán)節(jié)，如何保證加工精度，需要什么樣的夾具，如何檢驗(yàn)等，這些只有在實(shí)踐過程中才會(huì)出現(xiàn)。因此，對(duì)于大學(xué)生來說，一定不能輕視實(shí)踐環(huán)節(jié)，堅(jiān)決克服重知識(shí)、輕能力的思想，積極參加實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，不斷提高實(shí)踐動(dòng)手能力。

（四）具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和獨(dú)立工作能力

成功的創(chuàng)新需要不斷改進(jìn)的想法、大量的實(shí)踐論證、豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，因此個(gè)人往往難以獨(dú)立完成，需要建立創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。機(jī)械類的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員一般由機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)電一體化、材料成型及控制等專業(yè)的具有一定創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的學(xué)生組成，根據(jù)機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品的特點(diǎn)，分為外觀設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、零件加工等部分，分別負(fù)責(zé)。在整個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)過程中，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員要不斷交流設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)方案，討論各個(gè)模塊兼容性，因而團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力顯得尤為重要。而獨(dú)立工作能力是指獨(dú)立分析、解決問題的能力，創(chuàng)新是一個(gè)冥思苦想的工作，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，在團(tuán)隊(duì)分工明確的前提下，要求大學(xué)生能耐得住寂寞，對(duì)自己負(fù)責(zé)的模塊不斷構(gòu)思、優(yōu)化，并且能按時(shí)完成模塊的設(shè)計(jì)，不拖團(tuán)隊(duì)的后腿。因此，具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和獨(dú)立工作能力是并不矛盾的，而且是創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的重要方面。

三、應(yīng)用型本科機(jī)械類人才創(chuàng)新思維和能力培養(yǎng)的主要途徑

（一）采用開放式教學(xué)模式，架設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的橋梁

開放式教學(xué)就是要讓學(xué)生打破舊有的思想束縛，鼓勵(lì)他們推陳出新，隨時(shí)讓學(xué)生將他們創(chuàng)新設(shè)計(jì)的課題帶進(jìn)訓(xùn)練中心，根據(jù)創(chuàng)新題目和興趣愛好自行設(shè)計(jì)和加工，通過實(shí)際操作搭接來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和可行性，并提出改進(jìn)意見，再進(jìn)一步完善當(dāng)初的創(chuàng)意。這樣，教學(xué)不再是單純的教與學(xué)的過程，而是怎樣學(xué)的過程。開放式教學(xué)模式是通過建立資源共享的開放式實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室，讓學(xué)生擁有充足的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，培養(yǎng)其“主動(dòng)學(xué)習(xí)”的興趣與能力，讓學(xué)生自由組合形成科研團(tuán)隊(duì)，在掌握基本理論、方法的前提下，進(jìn)行難度大、創(chuàng)新性高的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)他們獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的能力，同時(shí)又為學(xué)有所長(zhǎng)的學(xué)生發(fā)展個(gè)性提供了拓展空間。提倡開放式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力，搭建高等教育和企業(yè)人才需求的橋梁，符合國家對(duì)應(yīng)用型本科創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求。

（二）發(fā)揮應(yīng)用型本科的優(yōu)勢(shì)，合理設(shè)置課程體系，提供大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的制度保障

應(yīng)用型本科的優(yōu)勢(shì)在于注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)。以我院為例，機(jī)械類各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)比重均超過50%，三維CAD設(shè)計(jì)、有限元分析、MATLAB分析及應(yīng)用、數(shù)控加工、電火花加工、材料成形等大量實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)保證了設(shè)計(jì)、仿真分析、制造等一系列的與創(chuàng)新活動(dòng)息息相關(guān)的知識(shí)與能力供給。另外，近年來，機(jī)械各專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中都增加了創(chuàng)新學(xué)分，要求大學(xué)生在校期間至少參與一項(xiàng)創(chuàng)新活動(dòng)，學(xué)生可自由組成團(tuán)隊(duì)，結(jié)合每年全國或省內(nèi)舉辦的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯等，提出自己的想法并用圖紙或者文字表達(dá)，經(jīng)學(xué)院組織成立的創(chuàng)新指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)審批通過后即可拿到創(chuàng)新學(xué)分，然后再挑選設(shè)計(jì)方案合理、可行性較高的項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)物制作階段，創(chuàng)新學(xué)分的設(shè)立從制度上調(diào)動(dòng)了大學(xué)生參與創(chuàng)新活動(dòng)的積極性。

（三）充分發(fā)揮大學(xué)生科技創(chuàng)新基地的功能，提供大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺(tái)

大學(xué)生創(chuàng)新基地是學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐、科技競(jìng)賽、科學(xué)研究、創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)等活動(dòng)的基地，是學(xué)生自己的實(shí)踐和創(chuàng)意工廠。基地為學(xué)生提供了種類齊全、先進(jìn)適用的各種儀器設(shè)備以及良好的工作環(huán)境，學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的聰明才智進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和科學(xué)研究活動(dòng)，進(jìn)一步激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力以及動(dòng)手能力，調(diào)動(dòng)全院師生投身課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的積極性，營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，推動(dòng)大學(xué)生科技活動(dòng)蓬勃發(fā)展，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的全面提高。

大學(xué)生創(chuàng)新基地建立后，定期舉辦校級(jí)活動(dòng)和比賽，形成比賽機(jī)制，在全校營造創(chuàng)新能力培養(yǎng)的氛圍，調(diào)動(dòng)學(xué)生投身課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的積極性，并為全國性創(chuàng)新比賽選拔人才。同時(shí)，學(xué)生以項(xiàng)目形式入駐創(chuàng)新基地，加強(qiáng)管理。近年來，學(xué)生在全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中屢獲佳績(jī)。

四、結(jié)束語

培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是當(dāng)代高等教育的重要任務(wù)之一。因此，在教學(xué)活動(dòng)中，要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力，打好創(chuàng)新基礎(chǔ)，樹立創(chuàng)新信心，積極引導(dǎo)學(xué)生勇于投身各種創(chuàng)新實(shí)踐，為實(shí)現(xiàn)中國制造強(qiáng)國向中國創(chuàng)造和智造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變提供人才支撐。

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