應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐

李朱鋒+徐媛媛

【摘要】在現(xiàn)代教育的背景下，企業(yè)對創(chuàng)新型人才的要求不斷提高，高校應(yīng)加強對應(yīng)用型人才的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，本文闡述了應(yīng)用型人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的特征與意義，并且在創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)實踐中結(jié)合了江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目，通過搭建慧魚模型機器人為示范，將學(xué)生所學(xué)的理論知識與實際操作進行了融合，提高了學(xué)生對理論知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新實踐能力，為應(yīng)用型本科人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供范式和借鑒。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型人才 創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 教學(xué)實踐 慧魚

【中圖分類號】G642.0 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）16-0001-01

在“中國制造2025”和“工業(yè)4.0”的大時代背景下，企業(yè)對人才需求量和創(chuàng)新型人才的要求不斷提高，為了適應(yīng)新的形勢要求，高校必須以不斷加強知識創(chuàng)新培養(yǎng)逐步取代過去單一以傳授舊有知識為主的教育培養(yǎng)模式，建立大學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的良好環(huán)境，不斷提升應(yīng)用型人才的創(chuàng)新與實踐能力，使其成為企業(yè)發(fā)展所需要的創(chuàng)新人才。[1-3]

1.應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的特征與意義

本科層次的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是一種介于學(xué)術(shù)型人才與技能型人才之間的復(fù)合人才培養(yǎng)模式，這種人才培養(yǎng)模式既不同于理論基礎(chǔ)豐厚的學(xué)術(shù)型人才的培養(yǎng)，又與職業(yè)技能型人才的培養(yǎng)存在一定差距[4]。所以對本科層次的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要制定完整的培養(yǎng)方案，實現(xiàn)培養(yǎng)直接面對企業(yè)服務(wù)的應(yīng)用型人才的目的，而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)則是最為直接和根本的目的。其培養(yǎng)的特征有兩個方面的內(nèi)容，一是本科階段人才培養(yǎng)基礎(chǔ)知識更加扎實，學(xué)生的學(xué)習(xí)與動手能力都有所提高，另一方面學(xué)生在通過本科階段的學(xué)習(xí)后對自己未來的發(fā)展有了一定的定位，更希望老師能夠針對其創(chuàng)新行為的指導(dǎo)，而老師在授課中應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實際情況，積極調(diào)動學(xué)生的主動性，提高其創(chuàng)新能力。

2.應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐

在創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)研究與實踐中結(jié)合江蘇省的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目，設(shè)計了一種基于慧魚模型搭建的全自動機器人，該機器人能夠?qū)崿F(xiàn)一定的動作和功能，主要包括行走、除雪和轉(zhuǎn)向功能。具體創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)過程如下：

2.1搭建慧魚模型機器人整體設(shè)計

老師將整體的設(shè)計要求與思路布置給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)設(shè)計要求，將主要的工作原理結(jié)合機械原理與設(shè)計課堂中所學(xué)的理論知識進行分析，利用UG三維軟件初步建立模型，然后通過慧魚模塊搭建模型，再用軟件編程控制運動，實現(xiàn)除雪機器人的掃雪功能。

通過具體分析得出慧魚機器人主要實現(xiàn)以下三大功能：

（1）行走功能主要通過兩個主動馬達和齒輪傳動實現(xiàn)左右兩側(cè)的輪子轉(zhuǎn)動，并且利用履帶式傳動機構(gòu)。

（2）除雪功能依靠前端的轉(zhuǎn)動馬達帶動懸臂轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。

（3）轉(zhuǎn)向功能是根據(jù)前端的超聲波傳感器以探測前方障礙物的距離，從而調(diào)整兩個主動馬達的轉(zhuǎn)速與方向?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計

利用UG三維軟件按照上述三大功能對除雪機器人進行三維建模，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示

2.3軟件編程

為了實現(xiàn)全自動化的運動，則需要程序來控制機器人，根據(jù)其實現(xiàn)的運動利用ROBO Pro編程軟件進行編程，主要包括行走與轉(zhuǎn)向程序和除雪程序兩部分。如圖2和3所示。然后把所編的程序輸入到慧魚控制器中。

2.4總裝與調(diào)試

最后利用慧魚模塊搭建機器人，如下圖4所示。系統(tǒng)的總體調(diào)試主要包括對運動部件的檢查，保證轉(zhuǎn)動靈活、沒有干涉和卡死現(xiàn)象；電機進行通電檢查；控制模塊與運動機構(gòu)的接口連接是否完整。最終通過的試驗?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)預(yù)定的功能。

三、實踐經(jīng)驗總結(jié)

在本次機器人設(shè)計與制作的教學(xué)實踐中，調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，把他們平時所學(xué)的機構(gòu)運動學(xué)、三維建模和軟件編程等相關(guān)理論知識進行融合，提高學(xué)生對理論知識的應(yīng)用能力，同時結(jié)合了慧魚模型的平臺，給予學(xué)生動手實踐的機會，保證學(xué)生的創(chuàng)新能力能夠有效發(fā)揮。

參考文獻：

[1]龐永師，林昭雄，陳德豪，孟強，郭成.應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008，（02）：145-148.

[2]王暉，林平健.工科院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力的思考[J].江蘇高教，2003，（01）：49-51.

[3]劉國買.應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探討[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，（07）：73-76.

[4]徐媛媛.基于應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實踐[J].知識文庫，2017，（02）：224.

作者簡介：

李朱鋒（1989-），男，碩士，南通理工學(xué)院講師，研究方向：應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)、工程力學(xué)。