高廣娣 張佃平 尚欣
摘要:創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是機械類專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)計劃的首要目標(biāo)之一。文章研究了將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目嵌入機械類學(xué)生兩門主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課“機械原理”及“機械設(shè)計”中,構(gòu)建全程項目化培養(yǎng)模式,讓學(xué)生邊學(xué)習(xí)課程內(nèi)容邊開展創(chuàng)新項目,使得團隊創(chuàng)建、課題確立、方案討論、自主研究等方面與課程學(xué)習(xí)同步進行。通過系統(tǒng)化的訓(xùn)練,使學(xué)生扎實掌握專業(yè)知識、學(xué)會用專業(yè)知識解決實際問題。同時,在實際完成創(chuàng)新項目的過程中培養(yǎng)學(xué)生良好的工程素養(yǎng)和工匠精神,使機械類專業(yè)課程實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一。
關(guān)鍵詞:機械類;創(chuàng)新項目;課程思政;全程化培養(yǎng)
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是新形勢下國家對高校育人工作的新要求,習(xí)近平總書記在全國高等學(xué)校思想政治工作會議上強調(diào),要用好課堂教學(xué)這個主渠道,各類課程都要與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)。專業(yè)課程作為“課程思政”的重要組成部分,立足學(xué)科的特殊視野、理論和方法,實現(xiàn)專業(yè)授課中知識傳授與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一?!皺C械原理”和“機械設(shè)計”是機械類學(xué)生兩門主干專業(yè)技術(shù)課程,擔(dān)負著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重任,創(chuàng)新能力培養(yǎng)對于培育創(chuàng)新型人才具有極其重要的作用。大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目是教育部針對當(dāng)前大學(xué)教育中缺乏實踐教學(xué)而提出的一種人才培養(yǎng)模式,是深化高校教學(xué)改革、提升本科教學(xué)質(zhì)量的一項舉措,項目的開展是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最好途徑。將大學(xué)生創(chuàng)新項目與人才培養(yǎng)體系、教學(xué)體系有機融合在一起是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力非常有效的途徑之一。
一、現(xiàn)狀及問題
以工程教育認證為代表的工程教育體系,強調(diào)實踐教學(xué)在整個教育體系中的比重,強調(diào)不同層次、不同目的的工程訓(xùn)練,強化理論與實踐相結(jié)合。在“機械原理”和“機械設(shè)計”這兩門課程相對較多的理論課時里學(xué)生主要進行系統(tǒng)的專業(yè)知識學(xué)習(xí),而學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)主要集中在實踐教學(xué),課程設(shè)計是實踐教學(xué)的主要環(huán)節(jié)?!皺C械原理”課程設(shè)計大多為期1~2周,“機械設(shè)計”課程設(shè)計約2~3周,兩門課程設(shè)計一般均安排在課程結(jié)束后,接近學(xué)期末的集中時段,由指導(dǎo)教師下達設(shè)計任務(wù)、闡述設(shè)計過程、制定進度計劃,學(xué)生在指定的設(shè)計教室以自由組合成小組的形式集中開展設(shè)計過程,教師定期或不定期到設(shè)計教室進行指導(dǎo)、答疑及進度監(jiān)控,完成設(shè)計后,進行設(shè)計答辯及成績等級評定。在課程設(shè)計的這種運行模式中,學(xué)生能夠?qū)⒗碚撜n中學(xué)到的專業(yè)知識用于解決實際問題,并在不斷地查閱資料和書籍、使用設(shè)計手冊和工具書、反復(fù)修改計算及圖紙繪制的過程中,較好地鞏固了專業(yè)知識,并在一定程度上鍛煉了其綜合能力,是國內(nèi)各大高校較為普遍認可和采用的課程設(shè)計培養(yǎng)模式。隨著社會進步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展對學(xué)生的要求日趨多樣化,課程設(shè)計的這種模式也存在一些問題:(1)設(shè)計題目相對單一和傳統(tǒng),特別是“機械設(shè)計”課程設(shè)計題目大多以設(shè)計減速器為主。學(xué)生可進行的創(chuàng)新設(shè)計空間小,按部就班,導(dǎo)致思維受限,學(xué)習(xí)興趣和主動性欠缺,不利于創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng);(2)課程設(shè)計環(huán)節(jié)時間相對較短,而且安排在學(xué)期末很難找到完全沒有其他課程或者考試的集中時段,學(xué)生常常感到局促及力不從心,最終大部分學(xué)生僅能夠完成傳統(tǒng)設(shè)計要求任務(wù),如運用ADAMS進行機構(gòu)運動分析、用SolidWorks繪制減速器三維模型等拓展訓(xùn)練、設(shè)計分析,沒有時間裕度;(3)設(shè)計方案理論性較強,沒有調(diào)查研究基礎(chǔ),結(jié)合實際因素較少,與企業(yè)實際需求脫節(jié),且現(xiàn)代化的技術(shù)手段應(yīng)用極少,難以實現(xiàn)面向生產(chǎn)一線的應(yīng)用型、技能型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo),與社會發(fā)展進步對技術(shù)人才的需求還存在較大差距。
二、改進思路
通過將大學(xué)生創(chuàng)新項目與“機械原理”“機械設(shè)計”課程有機融合,以項目促學(xué)習(xí),將課程具體的知識點與項目實施密切結(jié)合,通過理論知識的學(xué)習(xí)解決項目中遇到的實際問題,實現(xiàn)課程學(xué)習(xí)全程項目化,邊學(xué)習(xí)知識,邊分析問題,并選擇和應(yīng)用相關(guān)知識解決問題,同時自主學(xué)習(xí)和團隊合作有機結(jié)合,進行創(chuàng)新設(shè)計、動手實踐,從而充分鍛煉學(xué)生的綜合能力素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng),以滿足社會對人才的需求。
三、具體措施
(一)課程體系及教學(xué)模式的優(yōu)化重構(gòu)
圍繞創(chuàng)新實踐人才的培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建一種全程項目化的培養(yǎng)模式,根據(jù)學(xué)生認知規(guī)律,將課堂教學(xué)、課程實驗、課程設(shè)計與創(chuàng)新項目實施交叉融合,以創(chuàng)新項目為導(dǎo)向建立集知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)于一體的交叉融合式課程體系。
(二)項目題目的設(shè)計與確立
解構(gòu)課程知識體系內(nèi)容,遵循典型性、覆蓋性、可行性、趣味性的原則,指導(dǎo)學(xué)生閱讀大量的參考文獻,深入調(diào)研社會需求,自主選擇具有研究價值及研究意義的課題,并對所選題目的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢深入了解。選題必須涵蓋機構(gòu)設(shè)計、零部件設(shè)計、機械傳動設(shè)計及創(chuàng)新設(shè)計。
(三)課程教學(xué)全過程與創(chuàng)新項目相融合
制定創(chuàng)新項目任務(wù),提出相關(guān)聯(lián)的知識點,詳細分析實施過程,引導(dǎo)學(xué)生查找相關(guān)資料,進行社會調(diào)研,小組討論,設(shè)計研究框架(研究路線、研究方法以及研究結(jié)果分析)、論證法案可行性、小組匯報、師生討論交流、確定方案,并以參與大學(xué)生創(chuàng)新項目為契機,開展項目研究并進行創(chuàng)新設(shè)計。在“機械原理”中,完成機構(gòu)方案確定、機構(gòu)選型、尺度綜合、運動分析、力分析并繪制機構(gòu)運動簡圖。在“機械設(shè)計”中,完成零部件的材料選擇、結(jié)構(gòu)確定、強度校核及傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算,繪制機械系統(tǒng)二維圖、三維圖。
(四)創(chuàng)新能力多樣化評價
將大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃融入“機械原理”及“機械設(shè)計”課程后,根據(jù)兩門課程特點及教學(xué)目標(biāo),充分結(jié)合職業(yè)崗位能力需求,并重視對學(xué)生高低能力的認定,構(gòu)建課程易操作、可考量的多樣化評價體系,使學(xué)生在達成考核指標(biāo)的過程中,刻苦學(xué)習(xí),潛心鉆研,通過不懈的努力,最終具備數(shù)據(jù)分析、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、撰寫研究報告、申請專利、制作實物、匯報研究經(jīng)驗、展示研究成果、組織學(xué)術(shù)講座、參加各級學(xué)科競賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等能力,同時培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,熱愛創(chuàng)新、善于觀察、勤于動手??傮w架構(gòu)如圖1所示。
四、總結(jié)
嘗試在機械類學(xué)生兩門專業(yè)技術(shù)主干課程“機械原
理”和“機械設(shè)計”中采用新的培養(yǎng)模式,克服課程實踐環(huán)節(jié)存在的問題,注重過程學(xué)習(xí)和問題引領(lǐng),將大學(xué)生創(chuàng)新項目融合在“機械原理”和“機械設(shè)計”中,在課程理論教學(xué)及實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中有效實現(xiàn)全程項目化培養(yǎng),將專業(yè)知識與職業(yè)實踐結(jié)合起來,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,讓學(xué)生動起來、忙起來,在解決問題中學(xué)知識,在開展項目中動手實踐,從而有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力,滿足社會發(fā)展對人才日趨多樣化的需求,增強學(xué)生在社會中的競爭力。
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編輯∕宋博瑤
作者簡介:高廣娣(1981-),女,寧夏吳忠人,碩士,副教授,研究方向:機械設(shè)計及理論。
通訊作者:張佃平
基金項目:寧夏大學(xué)2018年校級“課程思政”示范課程項目;寧夏大學(xué)2019年度創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革項目(CXJG2019007)