大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力提升探究與實(shí)踐

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［摘要］針對應(yīng)用型機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)突出應(yīng)用實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求，在人才培養(yǎng)過程中依托學(xué)科競賽，將第二課堂融入學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)體系，以多學(xué)科開放性實(shí)驗(yàn)室為支撐平臺，強(qiáng)化第二課堂對學(xué)生專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新能力的提升。從近年的教學(xué)實(shí)踐情況來看，效果良好。

［關(guān)鍵詞］應(yīng)用型；學(xué)科競賽；開放性實(shí)驗(yàn)室；實(shí)踐創(chuàng)新能力

一、引言

近年來，大學(xué)生出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性失業(yè)揭示了高校人才培養(yǎng)仍存在實(shí)踐能力不足、創(chuàng)新意識不夠、創(chuàng)新思維不強(qiáng)的深層次問題[1]。要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，強(qiáng)化實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤其重要。目前，新工科背景下的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新性和實(shí)踐能力的高素質(zhì)綜合型人才[2]。為了提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，不僅需要一線的教師積極探索傳統(tǒng)課堂的教育教學(xué)模式，提高教學(xué)效果，做好第一課堂的教學(xué)工作，而且還需要學(xué)校、學(xué)院等各方面大力組織和引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參加第二課堂活動(dòng)，如參加學(xué)術(shù)活動(dòng)以及學(xué)科競賽等[3]。各類科技競賽活動(dòng)在大學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面扮演著非常重要的作用[4]。針對湖南文理學(xué)院（以下簡稱“本校”）應(yīng)用型機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)突出應(yīng)用實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求，我們在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中依托學(xué)科競賽，建立學(xué)科競賽指導(dǎo)機(jī)制，加強(qiáng)以學(xué)科競賽為主的第二課堂建設(shè)，強(qiáng)化第二課堂對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將第二課堂作為人才培養(yǎng)途徑之一融入學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，以提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

二、學(xué)科競賽對實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的積極作用

為了適應(yīng)日益發(fā)展的工業(yè)化對人才的需求，很多工科院校都鼓勵(lì)、支持大學(xué)生參加學(xué)科活動(dòng)，擴(kuò)展專業(yè)視野，以達(dá)到培育創(chuàng)新型人才的目的。如文獻(xiàn)[5]以機(jī)器人比賽為載體培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；文獻(xiàn)[6]以數(shù)學(xué)建模競賽為載體培養(yǎng)應(yīng)用型人才實(shí)踐創(chuàng)新能力；文獻(xiàn)[7]基于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽探索了機(jī)械類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；文獻(xiàn)[8]依托工程訓(xùn)練綜合能力競賽培養(yǎng)大學(xué)生的綜合能力等。學(xué)科競賽是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，選定競賽題目及制定相關(guān)規(guī)則，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)以競賽的方式，單獨(dú)或以團(tuán)隊(duì)協(xié)作來完成競賽要求任務(wù)的活動(dòng)。學(xué)科競賽具有探索性、創(chuàng)造性和科學(xué)性，能夠激發(fā)大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立工作的能力，能讓大學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，對大學(xué)生的意志力、進(jìn)取心、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力都有很大的幫助。經(jīng)過競賽的鍛煉，學(xué)生的自學(xué)能力、對知識的認(rèn)知能力、獨(dú)立思考以及解決問題的能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力都得到很大的提高[9]。在機(jī)械類專業(yè)性的學(xué)科競賽中，如機(jī)器人大賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和工程訓(xùn)練綜合能力競賽，不僅考查學(xué)生的專業(yè)知識，同時(shí)也檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。學(xué)科競賽會(huì)對學(xué)生提出如下一些要求[10]。1.應(yīng)能掌握科學(xué)研究的方法，設(shè)計(jì)方案具有創(chuàng)新性，具備獨(dú)立完成一項(xiàng)科學(xué)（工程）研究工作的初步能力;2.運(yùn)用所學(xué)的原理、定理、定義、法則等知識進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖，必要的時(shí)候會(huì)使用工具軟件進(jìn)行模擬仿真;3.了解所需器材的市場供應(yīng)情況，應(yīng)熟練使用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備和現(xiàn)代數(shù)控加工設(shè)備；4.在作品制作過程中學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方法，體會(huì)團(tuán)隊(duì)精神，形成善于與他人合作的行為方式;5.熟悉技術(shù)文檔的寫作規(guī)范，撰寫技術(shù)總結(jié)報(bào)告、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和加工工藝說明書等技術(shù)文檔，熟練使用工具軟件設(shè)計(jì)PPT、海報(bào)和視頻等。從學(xué)科競賽的設(shè)置及競賽規(guī)則要求方面來看，將學(xué)科競賽融入應(yīng)用型機(jī)械類專業(yè)人才的實(shí)踐教學(xué)體系中，對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的提升是十分有利且非常有必要的。

三、學(xué)科競賽融入實(shí)踐教學(xué)體系

（一）學(xué)科競賽引導(dǎo)學(xué)科競賽引導(dǎo)、指導(dǎo)機(jī)制構(gòu)建。通過第二課堂鼓勵(lì)和培養(yǎng)學(xué)生參加學(xué)科競賽活動(dòng)，基于本科四年課程體系的承接關(guān)系，結(jié)合各類學(xué)科競賽要求的專業(yè)基礎(chǔ)素養(yǎng)和課程知識，我們構(gòu)建了“分年級引導(dǎo)，各年級參與”和“雙向選擇，全程指導(dǎo)”的學(xué)科競賽引導(dǎo)指導(dǎo)機(jī)制，即針對各類學(xué)科競賽對專業(yè)知識的要求，分年級進(jìn)行引導(dǎo)和鼓勵(lì)，由專任教師指導(dǎo)，一至四年級均對應(yīng)相關(guān)的學(xué)科競賽，如表1所示。（二）學(xué)科競賽融入實(shí)踐教學(xué)體系。為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、專業(yè)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，我們對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的課程實(shí)驗(yàn)和集中實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行了相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容改革，其中課程實(shí)驗(yàn)以增加綜合性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)；集中實(shí)踐環(huán)節(jié)加大實(shí)踐項(xiàng)目的綜合性，強(qiáng)化專業(yè)能力提升。即使這樣，課堂教學(xué)和集中實(shí)踐兩個(gè)平臺仍然不能強(qiáng)有力地支撐本專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求。鑒于此，在課程實(shí)踐體系的優(yōu)化建設(shè)中，以能力培養(yǎng)為核心，以行業(yè)企業(yè)人才需求為導(dǎo)向，大力推進(jìn)第二課堂中的學(xué)科競賽活動(dòng)的建設(shè)和開展，融合“課堂教學(xué)、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)、第二課堂”三個(gè)培養(yǎng)平臺為一體的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，從第二課堂強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力提升，實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化示意圖如圖1所示。（三）多學(xué)多學(xué)科開放性實(shí)驗(yàn)室共享平臺。開放性實(shí)驗(yàn)室既適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對人才實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的要求，學(xué)生畢業(yè)后能迅速適應(yīng)工作，也為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、學(xué)科競賽備賽和科研訓(xùn)練提供了平臺[11]。但是，學(xué)科競賽的主題及要求是隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)需求發(fā)展而變化的，有的學(xué)科競賽涉及學(xué)科的交叉融合。為更好地以開放性實(shí)驗(yàn)室支撐學(xué)科競賽活動(dòng)開展，促進(jìn)學(xué)科競賽對實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，本學(xué)院與相關(guān)學(xué)院協(xié)同，建立多學(xué)科開放性實(shí)驗(yàn)室共享平臺，開放性實(shí)驗(yàn)室與其他交叉學(xué)科專業(yè)共享，以支撐實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)。開放性實(shí)驗(yàn)室共享平臺包括本學(xué)院建成的6個(gè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室（工作室），電氣學(xué)院、計(jì)算機(jī)學(xué)院、土建學(xué)院的相關(guān)開放性實(shí)驗(yàn)室和工程基礎(chǔ)訓(xùn)練中心，多學(xué)科開放性實(shí)驗(yàn)室共享平臺包含實(shí)驗(yàn)室見表2。

四、成效機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生主要參加的學(xué)科競賽

如表1所示，學(xué)生可在不同年級階段選擇參加各學(xué)科競賽。為了便于統(tǒng)計(jì)分析，以本專業(yè)學(xué)生參加機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽情況及畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量情況來看培養(yǎng)效果。通過對學(xué)生普及學(xué)科競賽內(nèi)容及其對自身能力和素質(zhì)提高的促進(jìn)作用，開展新老生交流活動(dòng)，讓學(xué)生了解到學(xué)科競賽對其自身實(shí)踐創(chuàng)新能力提升的重要性，結(jié)合學(xué)科競賽引導(dǎo)、指導(dǎo)機(jī)制的執(zhí)行，統(tǒng)計(jì)近三屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽報(bào)名的情況如圖2所示。從近三屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽報(bào)名的情況來看，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生對機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的參與度明顯提高，第九屆學(xué)生報(bào)名人數(shù)幾乎是第八屆學(xué)生報(bào)名人數(shù)的一倍。另外通過分析報(bào)名學(xué)生所在的年級，其分布情況如圖3所示。況的原因在于第七、第八屆參賽報(bào)名是在比賽當(dāng)年的前一年下半年組織宣傳和啟動(dòng)選拔賽報(bào)名，此時(shí)新生已入學(xué)，只有少數(shù)大一學(xué)生參加。第九屆比賽在總結(jié)前面幾屆競賽的情況后，將組織宣傳和啟動(dòng)選拔賽報(bào)名時(shí)間提前了將近半年，以增加學(xué)生的備賽時(shí)間，提高參賽作品的質(zhì)量。此時(shí)新生還未入學(xué)，故出現(xiàn)大一學(xué)生較多且大四學(xué)生較少的情況。到實(shí)際的比賽時(shí)間，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主力仍然是二、三年級，這說明前述學(xué)科競賽引導(dǎo)、指導(dǎo)機(jī)制的建立是合理的，能有效提高學(xué)生的積極性，只是由于增加備賽時(shí)間的關(guān)系，需要調(diào)整機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的引導(dǎo)主要參與年級為一、二、三年級。畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校畢業(yè)生畢業(yè)前最重要的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，相對于課程設(shè)計(jì)其更能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力[12-13]。影響畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素是多方面的，但是學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前的實(shí)踐創(chuàng)新能力基礎(chǔ)是至關(guān)重要的。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量來分析學(xué)科競賽對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果是合理的。本院2018年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)情況如圖4所示。2018年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)獲得優(yōu)秀的學(xué)生中，71.42%的學(xué)生曾參加過學(xué)科競賽并獲得良好的成績。從畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的考核情況來看，參加學(xué)科競賽對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的提高具有良好的效果。

五、結(jié)語

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，依托學(xué)科競賽，建立學(xué)科競賽引導(dǎo)、指導(dǎo)機(jī)制，加強(qiáng)以學(xué)科競賽為主的第二課堂建設(shè)，強(qiáng)化第二課堂對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的提升，將第二課堂作為人才培養(yǎng)途徑之一融入學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系中，經(jīng)近年的教學(xué)實(shí)踐表明，這能有效提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

作者:王良 曾斌 車曉毅 單位:湖南文理學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院