李世遠(yuǎn) 代陽 鞏旭光 周銳

摘要：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是高校的重要建設(shè)內(nèi)容，高等學(xué)校對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)應(yīng)該在多個環(huán)節(jié)給予體現(xiàn)。文章首先簡要介紹了高校課程體系創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展；其次以中國石油大學(xué)（北京）理論力學(xué)課程科技創(chuàng)新訓(xùn)練為例，介紹了學(xué)生參與科創(chuàng)訓(xùn)練的課題和成果；最后闡述了創(chuàng)新訓(xùn)練對于課程教學(xué)的作用，并給予推廣。

關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新訓(xùn)練；理論力學(xué)；學(xué)生

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）34-0137-02

理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律的學(xué)科，既是力學(xué)的一個分支，也是一般力學(xué)各分支學(xué)科的基礎(chǔ)。理論力學(xué)通常分為三個部分：靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)。靜力學(xué)研究作用于物體上的力系的簡化理論及力系平衡條件；運(yùn)動學(xué)只從幾何角度研究物體機(jī)械運(yùn)動特性而不涉及物體的受力；動力學(xué)則研究物體機(jī)械運(yùn)動與受力的關(guān)系[1]。由于我國高等學(xué)校人才培養(yǎng)中提倡創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要落實(shí)在課程體系當(dāng)中，中國石油大學(xué)（北京）理論力學(xué)課程通過學(xué)生參與科創(chuàng)課題，提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。本文主要介紹創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在課程體系中的體現(xiàn)，并介紹學(xué)生參與科創(chuàng)訓(xùn)練的課題和成果。

一、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育發(fā)展及課程體系建設(shè)

為了培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型的復(fù)合型人才，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已成為高校人才培養(yǎng)的重要建設(shè)內(nèi)容。2002年，普通高校創(chuàng)業(yè)試點(diǎn)工作座談會指出，“在大學(xué)生中開展創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)人才，同時確定9所高校開展創(chuàng)業(yè)教育試點(diǎn)”[2]。2008年，教育部與財政部設(shè)立了30個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的理論研究和實(shí)踐探索。2010年教育部公布《關(guān)于大力推進(jìn)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》，2012年公布《普通本科學(xué)校創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)基本要求（試行）》，提出了高校創(chuàng)業(yè)教育的教學(xué)目標(biāo)、原則、內(nèi)容、方法和組織等。同期，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在全國高校展開。2015年，國務(wù)院公布《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》[3-5]。

面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程體系建設(shè)包括本科教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課、課外科技活動、校園講座等方面，均需加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的相關(guān)內(nèi)容。其中，基礎(chǔ)課中增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)概論性課程對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識具有重要作用。專業(yè)課提倡以案例教學(xué)為先行內(nèi)容，然后結(jié)合專業(yè)理論知識與專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。選修課、課外科技活動、校園講座等都應(yīng)推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育由理論向?qū)嵺`深入發(fā)展。

二、理論力學(xué)課程科技創(chuàng)新訓(xùn)練的具體實(shí)踐

中國石油大學(xué)（北京）石油工程專業(yè)的理論力學(xué)課程在學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教學(xué)改革項(xiàng)目的支持下，進(jìn)行了科技創(chuàng)新訓(xùn)練的具體實(shí)踐。根據(jù)理論力學(xué)課程內(nèi)容，主講教師提出了三個科技創(chuàng)新訓(xùn)練課題后，學(xué)生通過自由選擇，組成了三個課題研究小組。課題內(nèi)容均為課程涉及的重要理論知識，分別包括自鎖的理論及應(yīng)用、空間力系平衡問題及物體重心測定應(yīng)用、摩擦的理論及應(yīng)用。課題名稱分別為“自鎖工具的理論分析與初步設(shè)計”，“不規(guī)則物體重心的測定方法研究”和“摩擦系數(shù)測定方法研究”等。經(jīng)過一年半的時間，三個小組分別通過理論學(xué)習(xí)、研討交流、設(shè)計制作等幾個重要環(huán)節(jié)，取得了較大的成果。

（一）課題一：自鎖工具的理論分析與初步設(shè)計

項(xiàng)目的目的和意義在于利用自鎖現(xiàn)象解決生活中的一些實(shí)際問題，開展自鎖插座的設(shè)計，以防止由于插座松動帶來的一系列問題。通過文獻(xiàn)的查閱和討論，以及力學(xué)計算分析，課題組成員采用了偏心輪的自鎖方案并設(shè)計了偏心輪插座裝置。其創(chuàng)新點(diǎn)在于，將偏心輪引入到插座的固定問題是一個創(chuàng)新，同時裝置結(jié)構(gòu)中采用彈簧、軸體等進(jìn)行合理布局也是一個重要創(chuàng)新。最終形成了研究報告和科創(chuàng)論文各一份，并且聯(lián)系廠家生產(chǎn)制作自鎖工具。其實(shí)踐意義在于，所研究的內(nèi)容適用范圍廣、適用性強(qiáng)，有廣闊的應(yīng)用背景和市場背景。對于學(xué)生來說也是一次理論知識與實(shí)踐結(jié)合的經(jīng)歷，對其以后從事科研工作以及就業(yè)有很大的幫助。

（二）課題二：不規(guī)則物體重心的測定方法研究

項(xiàng)目的目的和意義在于測定物體重量及重心的位置在工程上有著非常重要的意義，特別是在有安全要求的物體應(yīng)用上尤顯其重要性。通過文獻(xiàn)調(diào)研，該研究的創(chuàng)新點(diǎn)是采用力矩平衡法，測算物體重心的三維立體坐標(biāo)。最終形成了研究報告和科創(chuàng)論文各一份，其創(chuàng)新特色在于，能夠了解到某些不規(guī)則或者組成不均勻的固體的重心位置，相比于原來力矩平衡只能在二維平面上的x軸的方法，該方法在簡單易用的基礎(chǔ)上還能夠測量物體在三維空間上的重心的位置。

（三）課題三：摩擦系數(shù)測定方法研究

項(xiàng)目的目的和意義在于為了保證通行能力和交通安全，不但要對新建道路測定其摩擦系數(shù)，對已建成道路也要定期進(jìn)行摩擦系數(shù)測試，以保障路面服務(wù)質(zhì)量。通過學(xué)習(xí)各類文獻(xiàn)，課題組成員采用了新思路，用力矩的方法對物體施加確定大小的力矩以平衡所受的摩擦力矩，再通過平衡方程求得摩擦力矩，進(jìn)而準(zhǔn)確求得摩擦系數(shù)，最終形成了研究報告和科創(chuàng)論文各一份。其實(shí)踐意義在于，對現(xiàn)有道路摩擦系數(shù)測定方法進(jìn)行了總結(jié)，并分析了各類方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)性，同時對我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范中涉及摩擦系數(shù)測試和評價的有關(guān)規(guī)定提出修改建議。

通過這幾個項(xiàng)目的研究，學(xué)生對理論力學(xué)中幾個重要的概念有了更加深入地理解，同時能夠?qū)⒏拍钸\(yùn)用于具體的設(shè)計當(dāng)中，在設(shè)計新的研究方案的同時還聯(lián)系廠家開展創(chuàng)新性裝置的生產(chǎn)開發(fā)。理論力學(xué)由于受到課時的限制，有些理論內(nèi)容不能在課堂上得以具體的展開，有些理論內(nèi)容又受到實(shí)驗(yàn)條件的限制不能得以拓展。通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的教學(xué)改革，以及科技創(chuàng)新訓(xùn)練，切實(shí)提升了學(xué)生的積極性和參與度，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和動手實(shí)踐的能力。

三、科技創(chuàng)新訓(xùn)練在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中的推廣

理論力學(xué)屬于工程力學(xué)課程的范疇，更偏重于工程實(shí)際。理論力學(xué)是工程力學(xué)課程的第一門，也是基礎(chǔ)，是工科專業(yè)知識的根基。對于石油工程專業(yè)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)材料力學(xué)、巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等都具有重要鋪墊意義。通過科技創(chuàng)新訓(xùn)練，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論知識去分析和解決實(shí)際問題，逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。

材料力學(xué)課程中涉及超靜定問題、應(yīng)力集中問題等重要概念，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中涉及結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計，巖石力學(xué)課程中涉及運(yùn)用石油工程巖石力學(xué)對井身結(jié)構(gòu)、壓裂方案等進(jìn)行設(shè)計。這些理論都可以對應(yīng)一些課題，并在后續(xù)課程中得到教學(xué)改革項(xiàng)目的進(jìn)一步支持，對于學(xué)生學(xué)習(xí)和對工程問題的理解，以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)均有好處。

總之，理論力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)科技創(chuàng)新訓(xùn)練的探索和實(shí)踐，對于主講教師和參與課題的學(xué)生都是很大的提升和鍛煉機(jī)會。教學(xué)中的一些理論問題形成與日常生活和工程相結(jié)合的創(chuàng)新性課題，創(chuàng)新性課題再形成具體案例，這對于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是一種可以操作的而且比較有益的模式。同時，借助科技創(chuàng)新訓(xùn)練，并結(jié)合石油工程專業(yè)本身的特點(diǎn)，在理論力學(xué)教學(xué)中可以更加側(cè)重并結(jié)合石油工程中的具體實(shí)例，為后續(xù)石油工程課程學(xué)習(xí)和石油工程師的培養(yǎng)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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