机械专业学生综合实践及创新能力培养模式的探讨

许燕++周建平++姜宏

摘 要：为了提高工科学生的实践能力和创新能力，该团队以创新项目、学科竞赛为载体，学中赛，赛中学，充分调动学生的积极性和主动性，激发学生的创新思维和创新意识，提高学生分析问题、解决问题的能力，同时让学生进入到科研项目，培养学生的科研能力和科研素质以及团队协作的能力。

关键词：创新 实践 科研能力

中圖分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0239-02

随着科技和经济的发展，机械这个古老的专业迸发出年轻的活力，结合信息技术、微电子技术等技术于一体，涉及机械、电子、材料、能源、生物、化工、自动控制、人工 智能、航空、航天等各个领域。机械技术的应用方案或机机械设备由此千变万化，已经不是传统意义上的机械，扎实而广泛的理论知识和不断的实践训练是掌握这门学科的主要途径[1]。

机械专业在现有的培养模式下，学生普遍缺乏创新能力和实践能力，如何在有限的时间内迅速提高学生的实践及创新能力一直是各高校在教育改革中的一个热点[2]。该校云翼团队经过几年的探索和实践，以大学生创新实训项目为载体，各类学科科技大赛做桥梁，培养工科学生的实践和创新能力，在部分学生中进行了试点培养，已获得初步的成果。笔者总结这几年的经验教训，慢慢探索出适合少数民族地区的分段培养模式，把学生的培养分为四个阶段，层层推进，逐步细化，效果明显。

1 培养模式构建

1.1 初级——感性认识阶段

针对新生，完成对专业知识的基础——机械结构最直观的认识。首先在新生中选拔一些有热情且学有余力的学生，在机械零件实验室和数控实验室，先对学生进行机械零件和结构的基本培训，对常见的四杆机构、减速器等机构有直观的了解和具备初步的设计能力，具备基本的读图能力。接着培训各种加工机床的使用，可以加工一些简单的零件，为后续的各项工作奠定基础。在此阶段主要完成学生对机械的初步认识，重新认识和了解专业。通过老师的讲座，对该专业的一些前沿发展方向有初步了解。适时加入一些经典机械设计课题，训练学生的设计能力，开拓思维，熟练各种二维、三维软件的使用。例如，Autocad，solid works，Ug等。同时组织学生参加一些全国软件应用类大赛，在大一完成对基本软件的掌握，为下一步更专业的学习奠定基础。

1.2 提升——自动控制学习阶段

第二阶段进入学院实验室，进行自动控制原理和控制电路的学习。通过给学生指定师傅，通常是学长，师傅带徒弟，把学生必须掌握的电路基本知识通过集中授课快速掌握，同步完成相关的实验，强调实验的同步性。通过一段时间的集训，学生能够快速掌握电路知识，完成电路的设计、绘制电路、制作电路和接口电路编程，此过程要求学生必须完成Protel DXP和Delphi的初步学习。在这个阶段教师根据学生的特长，对学生进行分组，分软件组、控制组、机械组，每个学生都有一个主攻方向，然后相互交叉，相互交流，鼓励学生全方位发展，还各有强项。给学生一些实训题目，提高学生的基本功，通过各类竞赛模拟题的练习，强化学生的综合实践能力，从不同角度和方向提高学生的创新与实践能力。此时，在学生中开展汇报工作，每周每小组进行工作进展汇报和下一阶段的计划安排，既推动了学生在专业上的发展，又推动了学生交流及沟通能力的发展。鼓励此阶段的学生根据该地实际，参与大学生创新实训项目的申报，获得国家或者学校项目的支持，有足够的经费把想法实现，提高学生的主动性和热情，提升学生的动手实践能力。近几年，团队老师每年都获得国家级大学生创新项目，学生也能针对该地区的实际情况，提出一些针对性较强的实训项目。比如，棉花打顶机构的设计，太阳能的跟踪系统设计，以学生为主体申报多项专利，科研和写作能力齐头并进。

1.3 实战阶段——各类学科竞赛

在此阶段鼓励学生参加全国各类和专业有关的学科竞赛，在实战中检验学生的战斗力，增强学生的创新意识和团结协作能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。组成团队的学生各有分工，各司其职，互相配合，每个人充分发挥自己的最大能量。通过竞赛准备，营造团队意识，培养学生的集体荣誉感、自豪感和归属感，每位同学都要对自己承担的任务负责，强调态度决定一切。参加各种大赛，用统一的团队称号，让学生成为这一团队的成员而自豪，营造一种团队的氛围。在比赛前，模拟比赛现场，设计突发情况，设计应对情况，注意比赛细节，如运输途中造成元器件的脱焊、不稳定等情况。近几年组织学生参加了全国大学生挑战杯、全国机械创新设计大赛、全国大学生计算机大赛、全国大学生工业设计大赛等，以学生作为竞赛主体，充分发挥学生的主导作用，获得较好的效果。在竞赛的过程中综合实践能力和创新能力不断得到提升，学生创新思维的火花在个这阶段不断闪现，要及时发现并加以引导，使学生的自信心不断提高，从最初的老师提出竞赛题目和要求到现在自己挖掘题目，提出设计要求，这是一个本质的飞跃。此阶段是学生培养过程的第一次大的检阅，也是对前期工作的一个总结，能让学生对自己知识体系的不足有一个深刻的认识，及时查漏补缺，为后一阶段的工作奠定基础。

1.4 提高拓展阶段——项目实战

在组织学生参加各种学科竞赛的同时，利用团队的科研平台，让学生加入到科研队伍中，参与科研项目的研发，特别是一些实战性强，时效性强的横向课题。现在不再是参与为主，有些学生经过前3年的训练，已经能完成一些实践项目的实施，有些甚至成为项目的主要支撑。同时在此过程中，完成对学生做人和科研品质的培养，尽心做事，求真务实的科研品质。学生对科研有较高的热情，但缺乏科研的思想和科研的坚持，缺少对社会、家庭各方面的责任感，在整个培养的过程中，除了强调激情，更为看重学生坚持不懈的毅力、踏实肯干、戒骄戒躁的精神。科研团队的建立也使得团队有了经费的支持，可以让学生参加各种大赛，开阔眼界，互增互长，在完成项目的过程中，不断开拓学生的思维和实践能力，提升工作能力、创新思维、创新能力。

2 培养模式的几点思考

2.1 坚持正确的人生导向

学生正处于人生的黄金阶段，思维活跃，勇于探索，有较大的工作热情，但如果没有好的引导，不易坚持，急功近利，缺乏团队合作精神。但也容易碰到挫折就放弃。在培养的过程中，教师要以身作则，注意学生品德和品质的培养，要教学生先做人后做事，养成一种良好的工作态度和团队精神，训练一种持之以恒的精神，使整个团队保持一种蓬勃向上的生命力。

2.2 建立大学生科技创新的长效机制

在学习的过程中，坚持每周一次的专题汇报，让大家对各个方向都有认知，扩大知识面，激发学生创新思维的火花。同时锻炼了学生的总结梳理能力，让学生更勤于思考，善于提炼问题，找出不足，变被动为主动，增强团队精神，集思广益。同时要做好传帮带的工作，保持这个团队的年轻活力，不断挖掘新人，不能坚持学习的也要淘汰，保证团队的质量。

在整个培养的过程中，通过竞赛和项目实战，使学生参与其中、乐在其中，培养了学生的工程意识、科学意识、团队精神、竞争意识，较强的集体荣誉感，学生综合素质较强，经过6年的努力，学生受到用人单位的青睐，就业形势较好，形成了良性循环。机械人才的实践和创新能力培养模式是一项综合复杂烦琐的系统工程，团队通过四段式的培养模式，开展各种有利于学生创新思维的设计实践，加强学生的创新能力方法训练的实施，作为对教育培养模式的有力补充，为进一步构建创新才人的培养模式奠定了一定基础。

参考文献

[1] 颜雪娟，李晓雪，陈琴珠.充分利用实践教学平台，培养机电一体化人才[J].实验室研究与探索，2006，25（5）：654-656.

[2] 陈小桥，杨光义，贺赛先，等.探讨提高大学生创新实践能力新机制[J].实验科学与技术，2016，14（8）：9-11.