趙海霞，王珺，郭語，李曉暉

（金陵科技學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇南京 211169）

21世紀(jì)以來，社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，全球科技日新月異，智能制造發(fā)展迅猛，信息技術(shù)已廣泛深入到各行各業(yè)，信息技術(shù)正孕育著新一輪的工業(yè)革命。美國制定了“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃”，德國也適時推出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，而我國也對此提出了宏偉目標(biāo)：到2025年，我國要增強(qiáng)創(chuàng)新能力，提高勞動生產(chǎn)率，使制造業(yè)的智能化、服務(wù)化、綠色化水平達(dá)到國際先進(jìn)程度，中國制造要從制造大國邁入制造強(qiáng)國行列。為此，教育部高等教育司印發(fā)的《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》明確指出：以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對工程科技人才提出了更高要求，迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新[1]。在此目標(biāo)和要求下，各高校也紛紛提出了改革舉措。機(jī)械工程專業(yè)構(gòu)建一套適合創(chuàng)新能力訓(xùn)練的人才培養(yǎng)體系勢在必行。

一、機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀

目前，我國大部分高校仍然保持著工業(yè)時代的教育理念和專業(yè)特色，缺乏創(chuàng)新，很難適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，具體表現(xiàn)為[2-5]：

（一）課程設(shè)置落伍，不滿足時代要求

各高校的課程設(shè)置依據(jù)為教育部下發(fā)的專業(yè)目錄，這具有很大的局限性，無法滿足時代發(fā)展給機(jī)械工程專業(yè)提出的新要求；專業(yè)課程往往自成體系，專業(yè)課程間互相割裂，難以做到相互協(xié)同，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)；課程體系缺乏創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的內(nèi)容，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）教學(xué)形式單一，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱

目前，國內(nèi)高校的教學(xué)形式主要是以課堂集中授課和集中實(shí)踐兩部分組成。其實(shí)，這種單一的教師講、學(xué)生聽的教學(xué)形式很難取得良好的效果。一方面，中小學(xué)時代十多年的灌輸型教學(xué)形式已使學(xué)生失去了新鮮感，進(jìn)而學(xué)生會產(chǎn)生厭倦感，失去學(xué)習(xí)積極性和主動性。另一方面，集中式教學(xué)很難讓學(xué)生有思考的時間。

（三）學(xué)科交流不夠，缺少跨專業(yè)培養(yǎng)

專業(yè)教學(xué)除最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)外缺乏綜合性環(huán)節(jié)，沒有全局觀。由于各學(xué)科集中所有資源發(fā)展本專業(yè)，因而各學(xué)科之間缺乏交流與融合，這使各學(xué)科在無形之中產(chǎn)生了隔閡，給復(fù)合型人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)造成了巨大的障礙。

（四）校企合作流于形式，未能落到實(shí)處

目前，校企合作還處在初級階段，往往是高校和企業(yè)簽訂一份協(xié)議，企業(yè)為高校提供一個校外實(shí)習(xí)基地。企業(yè)并未真正參與到高校的教學(xué)和人才培養(yǎng)中。同時，高校也沒有根據(jù)企業(yè)的發(fā)展需求而改變課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展協(xié)同性不夠、畢業(yè)生與市場需求匹配度偏低的問題并未得到真正解決。

（五）考核形式單一，難以調(diào)動學(xué)生的積極性

國內(nèi)高校的考核基本上以期中、期末考試或考查的方式進(jìn)行，考核內(nèi)容往往是教師集中授課時講的知識點(diǎn)和范圍，學(xué)生只要按教師講的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)就能取得好成績。這種考核方式很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性，也不利于學(xué)生動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、通過創(chuàng)客班培養(yǎng)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐舉措

為了更好地培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的工程應(yīng)用型人才，我校機(jī)械工程專業(yè)于2016年開始在每屆大一新生中開辦數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)客班（以下簡稱創(chuàng)客班），創(chuàng)客班至今已延續(xù)4屆。

（一）項(xiàng)目化教學(xué)，變被動接受知識為主動創(chuàng)新

創(chuàng)新的根源在很大程度上來源于興趣。以往的教學(xué)主要是以課堂授課的形式來進(jìn)行的，當(dāng)學(xué)生掌握了專業(yè)課程中的基本概念、基本理論后，教師再進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)往往會使學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。創(chuàng)客班以提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為主要目的。創(chuàng)客班的基本組織形式是不同的項(xiàng)目組，學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好，本著自愿組合的原則自行組成項(xiàng)目組，每組有4-5人。每個項(xiàng)目組安排合適的教師對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，師生一起在教學(xué)中實(shí)踐，在實(shí)踐中教學(xué)。在創(chuàng)客班中，教師由以往教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)者變成創(chuàng)新活動的引導(dǎo)者和學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者，學(xué)生成為學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的主體。創(chuàng)客班的各項(xiàng)目組既可以按學(xué)生興趣自擬研究課題，也可以對教師給的科研課題進(jìn)行拓展創(chuàng)新。教師可以通過鼓勵學(xué)生參加各級學(xué)科競賽、自主創(chuàng)業(yè)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，這能極好地培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

（二）課內(nèi)課外協(xié)調(diào)統(tǒng)一，變學(xué)知識為學(xué)方法

機(jī)械工程是以相關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)作為理論基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐過程中的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，研究和解決在設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造、安裝和修理各種機(jī)械中的全部理論和實(shí)際問題的應(yīng)用學(xué)科[6]。創(chuàng)客班可以作為低年級學(xué)生理論學(xué)習(xí)之余的課外興趣班，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容提出學(xué)生專業(yè)知識拓展的方向與研究計(jì)劃，項(xiàng)目研究側(cè)重于數(shù)學(xué)模型和力學(xué)模型的建立與分析。創(chuàng)客班在高年級階段則是課程設(shè)計(jì)、動手實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)的自然團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目研究側(cè)重于工程樣機(jī)的制作、光機(jī)液電氣方案的綜合等內(nèi)容。教師可以靈活地增加3D打印、人工智能、智能機(jī)械和現(xiàn)代工藝等相關(guān)方面的知識，突破原有的以機(jī)械為主的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，融入智能控制等新知識、新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目研究進(jìn)展與學(xué)生課內(nèi)學(xué)習(xí)內(nèi)容的同步。教師的指導(dǎo)要以專業(yè)資料的檢索、信息的歸納與分析、工程項(xiàng)目的協(xié)同管理等內(nèi)容為主。教師對學(xué)生的啟發(fā)可以幫助學(xué)生掌握科學(xué)研究與工程開發(fā)的基本方法，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。

（三）加強(qiáng)學(xué)科融合，培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才

機(jī)械工程學(xué)科與其他學(xué)科的交叉融合可以為創(chuàng)新提供更為廣闊的天地。創(chuàng)客班以研究項(xiàng)目為教學(xué)載體，好的立項(xiàng)尤為重要。我們聘請校內(nèi)外專家組成項(xiàng)目開題答辯小組，每屆創(chuàng)客班均要認(rèn)真審核申報的項(xiàng)目課題，加大對多學(xué)科交叉項(xiàng)目的立項(xiàng)支持。如，立項(xiàng)的“適用于FDM型3D打印機(jī)的自動換絲噴頭”“玻璃幕墻清洗機(jī)器人”等項(xiàng)目都是涉及機(jī)械、控制、材料、工業(yè)設(shè)計(jì)等多學(xué)科的交叉復(fù)合型課題。項(xiàng)目組的學(xué)生團(tuán)隊(duì)以機(jī)械專業(yè)的學(xué)生為主體，電氣、材料等專業(yè)的學(xué)生柔性參與。指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)也是多學(xué)科的教師分階段介入指導(dǎo)，保證學(xué)生可以在項(xiàng)目的整個研發(fā)周期內(nèi)在多學(xué)科平臺開展工作。

（四）以賽代學(xué)，打造創(chuàng)新平臺，營造競爭氛圍

機(jī)械工程專業(yè)要求學(xué)生要具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力，要求學(xué)生要具備創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，因此，為學(xué)生打造切實(shí)可行的創(chuàng)新平臺尤為重要[7]。各類國家級、省市級學(xué)生科創(chuàng)活動及競賽就是一個很好的平臺。學(xué)生參加學(xué)科競賽既可以檢驗(yàn)創(chuàng)客項(xiàng)目的質(zhì)量，又能磨煉學(xué)生的意志品質(zhì)。我校“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)客班”依據(jù)項(xiàng)目化教學(xué)的優(yōu)勢，不僅積極鼓勵學(xué)生參加“大創(chuàng)”“大挑”“互聯(lián)網(wǎng)+”等各類競賽，而且還結(jié)合自身專業(yè)特色先后組織多次機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、工程訓(xùn)練綜合能力競賽，并推舉優(yōu)勝者參加省市級、國家級大賽。這種層層選拔的方式營造了競爭氛圍，能激勵學(xué)生不斷進(jìn)行自主創(chuàng)新。競賽在提高學(xué)生的專業(yè)知識水平和實(shí)踐動手能力的同時，也能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

（五）完善校企合作模式，促進(jìn)產(chǎn)教融合

黨的十九大報告明確提出要“深化產(chǎn)教融合、校企合作”。然而，由于學(xué)校和企業(yè)之間存在文化差異，學(xué)校和企業(yè)對“產(chǎn)教融合、校企合作”的理解和認(rèn)識也會不同，這使校企合作還有很大的發(fā)展空間。創(chuàng)客班獨(dú)特的教學(xué)組織形式更有利于探索一種新的校企合作模式，企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源能在學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上發(fā)揮最大的效果，學(xué)生的創(chuàng)新活動也具有了一定的產(chǎn)業(yè)背景，從而實(shí)現(xiàn)有效創(chuàng)新，避免為了創(chuàng)新而“創(chuàng)新”。“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)客班”采取了以下舉措：其一，建立“雙師團(tuán)隊(duì)”。聘請企業(yè)導(dǎo)師參與項(xiàng)目指導(dǎo)工作，企業(yè)導(dǎo)師全程參與到創(chuàng)客項(xiàng)目的立項(xiàng)、管理、設(shè)計(jì)開發(fā)、樣機(jī)制作、實(shí)驗(yàn)測試、成果轉(zhuǎn)化等過程中。企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)能使學(xué)生加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力的融合，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)在提升學(xué)生專業(yè)技能的同時，也能賦予創(chuàng)客項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化背景。其二，設(shè)立以企業(yè)命名的創(chuàng)客班獎學(xué)金。具有創(chuàng)新意識的學(xué)生是企業(yè)急需的人才，創(chuàng)客班與企業(yè)的深度產(chǎn)教融合能培養(yǎng)符合企業(yè)需求的人才，也能使學(xué)生更了解企業(yè)文化，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與企業(yè)的“雙贏”。許多創(chuàng)客項(xiàng)目來源于企業(yè)的實(shí)際需求，學(xué)生能在企業(yè)開展創(chuàng)客項(xiàng)目，為企業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。華偉納精密工具有限公司、南京耘瞳科技有限公司等企業(yè)設(shè)立了學(xué)科競賽獎學(xué)金，表彰表現(xiàn)優(yōu)異的優(yōu)秀學(xué)生，這進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

（六）增加創(chuàng)新性測評，靈活地調(diào)整考核機(jī)制

創(chuàng)客班需對考核機(jī)制進(jìn)行相應(yīng)的修訂和完善。創(chuàng)客班要結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求增加創(chuàng)新測評等環(huán)節(jié)，制定學(xué)生學(xué)分及成績認(rèn)定與測評相結(jié)合的考核新機(jī)制。創(chuàng)客項(xiàng)目全周期的總學(xué)分設(shè)置為8個學(xué)分，可折抵課內(nèi)選修課學(xué)分，項(xiàng)目立項(xiàng)、方案設(shè)計(jì)、樣機(jī)制作、技術(shù)報告四個階段各占2個學(xué)分，各個階段按項(xiàng)目進(jìn)度由指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)靈活考評。創(chuàng)客班可以增加創(chuàng)新性實(shí)踐活動、創(chuàng)新性課題研究等測評活動。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競賽和校企合作的實(shí)習(xí)安排與考核、申請發(fā)明專利和論文發(fā)表等都可以按相應(yīng)比例換算成獎勵性學(xué)分，可折抵綜合素質(zhì)課外學(xué)分。靈活完善的考核機(jī)制能避免機(jī)械工程專業(yè)課內(nèi)教學(xué)與課外教學(xué)的沖突，解決了創(chuàng)客班學(xué)生的后顧之憂。

三、機(jī)械工程專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的成效

在教學(xué)形式、考核機(jī)制不斷創(chuàng)新的背景下，創(chuàng)客班對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)取得了顯著成效：

1.創(chuàng)客班的全程項(xiàng)目化教學(xué)極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新激情與學(xué)習(xí)積極性，拓寬了學(xué)生的知識面，使學(xué)生的能力培養(yǎng)更符合企業(yè)發(fā)展的需要。各級機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的舉辦和校企合作的不斷深化是學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效方式。校企合作培養(yǎng)了學(xué)生勤于思考、善于動手的能力，有益于提升學(xué)生解決問題的能力；學(xué)生在實(shí)踐過程中不斷解決問題能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新思維能力；創(chuàng)客班能很好地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，能使學(xué)生適應(yīng)新時代發(fā)展的需要[7]。

2.創(chuàng)客班的成立實(shí)現(xiàn)了課堂理論教學(xué)與課外實(shí)踐活動的交叉協(xié)同進(jìn)行。學(xué)生能在創(chuàng)客項(xiàng)目實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)自己存在的不足。學(xué)生通過創(chuàng)客項(xiàng)目能提出有針對性的問題，幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，增強(qiáng)師生互動。與此同時，創(chuàng)客班能給學(xué)生提供很好的實(shí)踐機(jī)會，提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和責(zé)任意識。

3.2017級“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)客班”已完成了1個周期的培養(yǎng)，參加全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等國家級學(xué)科競賽并獲獎的有12人，參加省級學(xué)科競賽獲獎的有15人；2017級“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)客班”獲江蘇省“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”立項(xiàng)8項(xiàng)，申請發(fā)明專利12項(xiàng)，實(shí)用新型專利18項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)；學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文7篇。創(chuàng)客班的實(shí)踐取得了良好的培養(yǎng)效果。

四、結(jié)束語

發(fā)展是永恒的話題。機(jī)械工程專業(yè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還處在不斷探索之中。為了更好地適應(yīng)快速發(fā)展的社會科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，滿足各企業(yè)的聘用需求，機(jī)械工程專業(yè)還需對課內(nèi)外、校內(nèi)外、產(chǎn)學(xué)研相融合的培養(yǎng)模式不斷進(jìn)行完善，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。