魏春梅

摘要：為適應(yīng)21世紀的機械創(chuàng)新設(shè)計人才培養(yǎng)，我校開設(shè)高起點、高目標和高水平的教改試點班——創(chuàng)新實驗班，即每年從機械專業(yè)學(xué)生中選拔思維活躍、學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生，開辦一個機械“創(chuàng)新實驗班”，針對“創(chuàng)新實驗班”建立專門的課程體系、教學(xué)計劃、培養(yǎng)方案和實踐教學(xué)體系，來提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程實踐能力、創(chuàng)新能力，并取得了一定的效果。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新人才；課程體系；培養(yǎng)方案；實踐能力

中圖分類號：TH122 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）40-0147-02

傳統(tǒng)教育下學(xué)生的學(xué)時越來越少，學(xué)習(xí)課程越來越多，但考試的形式還是傳統(tǒng)的一張試卷，教多少考多少，教什么考什么，學(xué)生完全沒有時間和空間發(fā)展個性，因此有必要通過模式創(chuàng)新、內(nèi)容創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和環(huán)境創(chuàng)新等一系列創(chuàng)新活動為人才培養(yǎng)進行努力。作為“小范圍，大動作”的高起點、高目標和高水平的教改試點班的開設(shè)，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、思維活躍、綜合素質(zhì)高的拔尖創(chuàng)新人才是高等教育改革的舉措之一[1]。我校提出了“機械類專業(yè)創(chuàng)新實踐教改班”的教學(xué)改革，通過探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，探索具有厚基礎(chǔ)、寬知識，重學(xué)科、淡專業(yè)，有較強的創(chuàng)新和實踐能力，素質(zhì)高、適應(yīng)面廣的全面發(fā)展的培養(yǎng)模式，以適應(yīng)知識經(jīng)濟時代機械對創(chuàng)新人才的需要。

在機械專業(yè)實施大類招生、柔性分流，通過調(diào)研，根據(jù)機械類專業(yè)培養(yǎng)目標與定位，選拔開辦機械創(chuàng)新實驗班。對實驗班的培養(yǎng)課程體系、實踐教學(xué)體系和教學(xué)模式進行改革。

一、指導(dǎo)思想與基本思路

改革的指導(dǎo)思想是：突出“體現(xiàn)地方經(jīng)濟建設(shè)最明顯，結(jié)合地方經(jīng)濟建設(shè)最密切，服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)最直接，適應(yīng)地方經(jīng)濟建設(shè)最主動”的辦學(xué)特色，體現(xiàn)“思考人類、適應(yīng)時代、服務(wù)社會”的辦學(xué)理念，建立面向現(xiàn)代化、面向未來、面向世界的戰(zhàn)略發(fā)展觀。改革的基本思路是：圍繞創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系的修訂與實施，確立將知識、能力、素質(zhì)三者相結(jié)合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，來提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。構(gòu)建出“將新的發(fā)明原理與方法應(yīng)用到機械創(chuàng)新設(shè)計中，再到計算機CAI輔助創(chuàng)新軟件和專利戰(zhàn)略”的完整體系結(jié)構(gòu)。將與課程密切相關(guān)的課程設(shè)計和實驗課程開發(fā)出來，合理安排學(xué)生的實踐教學(xué)和工程綜合訓(xùn)練，形成了重在通過實踐來培養(yǎng)動手能力的實踐教學(xué)體系；結(jié)合通過分步驟分階段的工程訓(xùn)練、第二課外科技活動和社會實踐活動，全面提高學(xué)生各方面的能力和綜合素質(zhì)。

二、主要內(nèi)容與實施

（一）建立適應(yīng)機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的課程體系

我們初步形成了面向機械類機自類專業(yè)的“重基礎(chǔ)、寬口徑”的課程創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。培養(yǎng)的思路：通過降低重心、注重學(xué)科交叉來擴大專業(yè)方向；重視基礎(chǔ)教育的同時加強通識課程的教育，來提高學(xué)生起點；盡可能創(chuàng)造條件、加強建設(shè)創(chuàng)新基地，強化動手實踐環(huán)節(jié)；壓縮理論教學(xué)學(xué)時，抓緊“教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法”三方面的改革，發(fā)展學(xué)生積極和快樂的健康個性。在這個培養(yǎng)思路的指導(dǎo)下，提出創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革的方針：以發(fā)明問題解決理論——TRIZ理論為指導(dǎo)，建立以概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、造型設(shè)計為主的核心課程，以及以“計算機CAI輔助創(chuàng)新軟件的使用及專利戰(zhàn)略”為主導(dǎo)的輻射課程，構(gòu)建出一套完整的機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系，為機械創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)[2]。

制定的機械創(chuàng)新課程體系主要包括核心課程、應(yīng)用課程和輻射課程，構(gòu)建出將發(fā)明原理與方法應(yīng)用到機械創(chuàng)新設(shè)計中，再到計算機CAI輔助創(chuàng)新軟件和專利戰(zhàn)略的完整體系結(jié)構(gòu)，主要包括以下幾方面。

1.核心課程。首先需要整合現(xiàn)行機械設(shè)計類、機械制造類和機械控制類專業(yè)課程。機械設(shè)計類課程主要包括《機械制圖》、《機械原理》、《機械設(shè)計》、《互換性與技術(shù)測量》、《有限元法》等；機械制造類課程主要包括《機械制造基礎(chǔ)》、《機械制造裝備》、《特種加工》、《液壓傳動》、《數(shù)控技術(shù)》等；控制類課程主要包括《控制工程基礎(chǔ)》、《微機原理與接口技術(shù)》、《機械測試技術(shù)》、《可編程控制器》等。對這些核心課程應(yīng)該進行整合和重組。

2.應(yīng)用課程。在原理創(chuàng)新設(shè)計方面，要求學(xué)生能明確機械原理設(shè)計中“創(chuàng)新”的意義，熟練掌握TRIZ理論的基本原理并能靈活應(yīng)用。關(guān)于機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面，要求學(xué)生能運用TRIZ方法，進行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計，并能運用三維CAD軟件和有限元軟件對機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和分析。在機構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型方面，要求能運用TRIZ理論和方法，按照產(chǎn)品運動要求進行產(chǎn)品的構(gòu)型創(chuàng)新。

3.輻射課程。在進行機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)的過程中，引入計算機CAI輔助創(chuàng)新教育軟件來增強學(xué)生的創(chuàng)新能力，如億維訊集團的創(chuàng)新設(shè)計軟件Pro/Innovator、河北工業(yè)大學(xué)的產(chǎn)品創(chuàng)新軟件Invention Tool、有限元分析軟件等。借助這些源于世界各國的優(yōu)秀專利而創(chuàng)建的創(chuàng)新方案庫和非常強大的綜合分析工具，引導(dǎo)學(xué)生用全新的視角和思路來分析問題，打破學(xué)生的思維定式。另外，還應(yīng)該開設(shè)專利申請和寫作方面的課程，以提高學(xué)生對知識產(chǎn)權(quán)的保護意識。

在課程體系的基礎(chǔ)上，整合現(xiàn)行機械設(shè)計類、機械制造類和機械控制類專業(yè)課程，并制訂創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案和與之配套的教學(xué)計劃，主要包括：基礎(chǔ)學(xué)科必修課、基礎(chǔ)學(xué)科選修課、專業(yè)方向必修課和專業(yè)方向選修課四部分的教學(xué)培養(yǎng)計劃。

（二）重構(gòu)機械創(chuàng)新實踐教學(xué)體系

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、鍛煉學(xué)生實踐動手能力的重要環(huán)節(jié)。加強工程實踐對培養(yǎng)學(xué)生的綜合與創(chuàng)新能力起關(guān)鍵作用[3]。

針對機械創(chuàng)新人才的特點重新構(gòu)建實踐教學(xué)體系，利用學(xué)校省級示范中心的教學(xué)硬件建設(shè)的成果，加強實驗與實踐動手環(huán)節(jié)，開發(fā)改造課程實驗、機械設(shè)計訓(xùn)練以及機械制造技術(shù)訓(xùn)練，提高學(xué)生素質(zhì)，減少驗證性實驗，增設(shè)設(shè)計性、創(chuàng)新性和綜合性實驗。采取模塊結(jié)構(gòu)和分層次實驗教學(xué)方法，讓學(xué)生親身參與、經(jīng)歷和感受，體會“創(chuàng)新源于問題而始于實踐”的理念。規(guī)劃了32個選修和必修的實驗與實踐環(huán)節(jié)，共8個模塊，不僅有單獨的機械類基礎(chǔ)實驗課程，還單獨設(shè)有學(xué)分，同時還加大課程實驗量，并讓學(xué)生參與一些大型實踐、實訓(xùn)環(huán)節(jié)和大量的課外實踐活動，為進一步營造創(chuàng)新人才培養(yǎng)環(huán)境打下了良好基礎(chǔ)。為了提高學(xué)生工程實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)效果，本課題擬對課程設(shè)計、大作業(yè)等實踐環(huán)節(jié)進行改革，對《機械原理課程設(shè)計》、《機械設(shè)計課程設(shè)計》等重要課程的內(nèi)容重新進行規(guī)劃，制訂緊密結(jié)合工程實際的課程設(shè)計大綱，并編寫一部實踐教材。

（三）大力開展第二課堂活動，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力

1.開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐和動手能力。圍繞培養(yǎng)課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革，依托機械基礎(chǔ)省級示范中心，建立了由教師、學(xué)生和校辦工廠三者相結(jié)合的創(chuàng)新設(shè)計與制作中心，大力開展了第二課堂，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，啟迪了學(xué)生的創(chuàng)新性思維，開發(fā)了創(chuàng)新潛能，加強了學(xué)生的工程實踐和動手能力。堅持把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實踐和綜合應(yīng)用放在重要的位置，采取理論知識的學(xué)習(xí)與實驗、實踐結(jié)合，課內(nèi)與課外相結(jié)合，規(guī)范與激勵相結(jié)合的多方位措施，培養(yǎng)出高素質(zhì)人才。

近幾年來，我校積極開展第二課堂活動，引導(dǎo)學(xué)生積極參與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、挑戰(zhàn)杯大賽、工程實訓(xùn)大賽，參與科技小發(fā)明活動，學(xué)生將自己完成的作品在大賽演示并參加評獎，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2.大力開展科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。課外活動旨在培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力，科技創(chuàng)新活動旨在促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)校成立了全天候開放的創(chuàng)新制作室。每一屆的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽學(xué)生都積極參與，設(shè)立了科技創(chuàng)新基金，每年可通過學(xué)工組向校團委申報科技創(chuàng)新項目，通過后由團委與基地一起協(xié)調(diào)，提供必要的場所、設(shè)備、經(jīng)費以及指導(dǎo)教師。這一方式重視學(xué)生的個性培養(yǎng)，加強工程實驗訓(xùn)練與多學(xué)科交叉，提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計與動手能力。

通過課外活動的形式讓學(xué)生得到更多的實踐機會，他們整體水平高，思想活躍，創(chuàng)新意識強。在實驗過程中，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)不足時能積極思考，查閱資料或請教老師。科技活動一直保持著較大的優(yōu)勢。

三、取得的成果

本項目立項以來，做了大量研究與改革實踐，已取得了如下成果。

1.通過對“創(chuàng)新理論教育、課堂教學(xué)中的創(chuàng)新意識培養(yǎng)、創(chuàng)新與實踐的關(guān)系以及創(chuàng)新與實踐方法”等諸多方面的理論與實踐研究，已經(jīng)形成對機械類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)規(guī)律的較為明確的認識和較為準確的把握。

2.以創(chuàng)新系列課程、創(chuàng)新教育實踐性教學(xué)體系、課外活動以及機械創(chuàng)新設(shè)計大賽等為中心，形成了一套機械類專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的既合乎所定規(guī)范又利于“因材施教”的模式。

3.建成了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、思維和能力為宗旨的實踐教學(xué)基地；涌現(xiàn)了一批學(xué)生的創(chuàng)新作品；鍛煉并提高了從事創(chuàng)新教育的教師隊伍及水平。

四、結(jié)語

在已經(jīng)開辦的機械創(chuàng)新實驗班的基礎(chǔ)上，以提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力和探索“教與學(xué)”的新模式為目標，對機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下的課程體系開展研究；以TRIZ理論為指導(dǎo)，制訂人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃；依托基礎(chǔ)實驗教學(xué)示范中心提供的平臺，重構(gòu)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，改革實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，為機械創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]陳瑞萍，李敬偉.加強大學(xué)生創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇，2011，（10）.

[2]李延保.著力構(gòu)建創(chuàng)新型人才生成的教育培養(yǎng)體系[J].中國高等教育，2006，（3）.

[3]宋巖，張繼平.機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室開放式管理的思考與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，（1）.