机械类大学生创新能力培养体系的构建与实践

余五新 李尧 杨俊杰

全国各高校都十分重视学生创新能力的培养，对在校大学生进行创新创业训练是实现党中央、国务院提出的“建设创新型国家”重大战略决策的人力资源基础。很多教育工作者对大学生创新教育的方法做了大量探索，但从已有文献来看，针对在校大学生进行创新能力的培养大多是单一地采取加强实践实验教学、组织学生参加科研或创新竞赛以及改进教学方法等措施，彼此之间关联度小，缺乏体系的支撑，还容易将创新能力的培养与专业能力的培养相混淆。显然，目前的做法对学生创新能力培养的效果是有限的，必须要构建大学生创新能力培养体系，除了协调现有的培养措施，还应将创新能力的培养与方兴未艾的创业训练有机整合。

一、“312”机械类大学生创新能力培养体系的构建

为提高机械类学生的创新能力，应该从优化专业人才培养方案、调整课程结构、提升教师创新教学能力等方面入手，构建“3训1赛2结合”的机械类大学生创新能力培养体系，如图所示。

“312”创新能力培养体系

1.“3训”主要包括课程培训、创新思维与方法培训和科研训练。旨在培养学生的创新意识、训练学生的创新思维和帮助学生掌握创新方法。其中“课程培训”主要指按专业培养人才培养方案，对学生实施教学计划内的大学课程教育；“创新思维与方法培训”是利用课外时间以讲座的形式把创造学的基本原理和方法融入案例的讲解中，以知识的交叉运用和启发教学启迪学生的创新意识，培养学生的创造性思维能力，帮助学生掌握创新方法；“科研训练”包括吸纳学生参加教师科研课题和组织学生进行校级大学生科研课题研究，培养学生的科研素养和帮助学生树立创新精神，让学生在科研课题中进行一些创新实践与探索。而且，让学生参加教师科研课题并不只是让学生在毕业设计阶段参与指导教师的科研课题，而是当学生学完专业基础课程后就可进入教师课题组，做到“早进实验室、早进科研团队、早进课题”。

2.“1赛”指的是各类创新竞赛。即以创新竞赛作为培养大学生创新能力的载体，组织学生参加各级教育主管部门或教学指导委员会组织的各类创新竞赛。一方面通过大赛来进锤炼学生，检验学生创新能力；另一方面通过获得奖项来激励学生的创新热情，从而引导学生持续开展创新活动。

3.“2结合”指学生科研训练与创新竞赛相结合，学生的创业训练与创新竞赛相结合。第一，创新竞赛锻炼人的智力，是超出课本范围的一种特殊训练，学生科研是让学生去参与一些科研项目，培养学生的科研素养，两者具有共同的目的，即帮助学生自主学习，成长为有一定创新能力的人才。鉴于创新竞赛的周期间断性，在没有大赛的时候可以组织学生开展校级科研项目研究，其选题来自于学生在“3训”中形成的创意。通过科研项目可以培养学生的科研素养，也为来年的创新竞赛做准备。同时，通过组织学生参加创新竞赛，又从中确定了学生的部分校级科研项目选题。两者相得益彰、互相支撑。第二，学生的创业训练与创新竞赛相结合：在组织学生进行创新竞赛的过程中，应该力图培养学生的创业意识，从市场化的角度来考虑创新作品的设计与制造，即要求学生一方面把创新作品的设计与社会需求相结合；另一方面充分考虑作品零部件批量生产的结构工艺性，通过合理的结构设计使创新作品制造低成本化；再就是让学生产生“知识产权保护”意识，要求每件作品参赛前都向国家知识产权局申请专利；最后还要求学生编制创新作品零部件的制造工艺流程和进行生产组织与管理文件的撰写。

4.学生是“3训1赛2结合”中的主体。在“312”机械类大学生创新能力培养体系中要倡导“学生为主体，教师为主导”。课程培训、创新思维与方法培训和科研训练内容和讲授方法的选择都应以学生为中心；从创新创意的提出，到图纸的设计，到购买原材料、进行创新作品实物或模型的制造加工与装配调试等创新活动的全过程，学生自主参与，指导教师只引导和促进学生思考问题、解决问题，帮助学生完善项目实施方案。只有充分发挥学生的主体作用，学生创新能力培养的效果才能得到保障。

二、“312”机械类大学生创新能力培养体系的实施途径

1.成立大学生创新创业组织管理机构。大学生创新创业组织管理机构的职责不仅仅是组织学生进行创新创业实践教育活动，更重要的是以创新教育理念引领大学教育，进行大学生创新创业教育的顶层设计，包括指导制订具有扩展性的专业创新人才培养方案，制定学生创新创业成绩的评价标准等。

2.制订专业创新人才培养方案。专业人才培养方案一要体现“创新性”，可以为学生开设“机械创新设计”选修课，重点运用计算机辅助三维虚拟设计技术给学生讲授机械综合设计方法，引导学生主动地完成机构创新设计任务；还可以将学生获得创新创业学分作为学生完成大学学业的必要条件，并给出具体的创新学分认定标准。二要体现“可扩展性”，可通过设置开放性实验和获得创新学分的类别（如撰写科技论文、授权专利、参加科研、参加创新竞赛等）来实现，其具体内容不在专业人才培养方案中界定，而是根据专业特点和各时期的创新竞赛主题灵活选择。比如，为相关专业开设的开放性实验之一的具体内容是“模具装拆与设计改进”，要求学生在对真实模具进行装拆的基础上，找出其不足之处，并进行改进设计，以此帮助学生在专业知识的学习过程中注重创新。

3.促进学生形成创新思维的习惯。为了帮助学生形成良好的创新思维习惯，除了在课堂上将对学生思维能力的培养寓于专业教育之中，还可定期为学生提供专题讲座，为学生进行思维意识的培养、思维方式的训练和创新方法的传授。可组织学生开展“创新创意点滴”活动，给学生发放《创新创意点滴记录本》，要求学生平时注意创新创意思考与积累，将头脑里闪现的灵感形成创新创意，并记录在册。每学期末组织专家对学生的创新创意进行评选，表彰创新点突出或可行的创新创意作品。通过以上措施，学生的创新教育进一步日常化，促进学生形成创新思维的好习惯。

4.建设便于学生进行创新制造的活动场地。学生创新能力的体现不能仅停留在纸面上，还应该建设便于学生进行创新制造的活动场地，以便学生将创新思想物化。大学生创新制造活动场地应该以“小工厂”模式建设，不能等同于专业实验室的建设，但可把专业实验室和校外实践基地作为一种有益补充。设备的配置要以通过前期的专业实践或短时间的集中培训后，学生能够动手操作为原则，加工工艺过于复杂或加工精度过高的零件还可以考虑寻求外单位协作加工。

5.建立基于学生主体地位的指导模式。一是要激发学生参与创新创业教育的热情。比如举办创新竞赛汇报会、专题讲座，组织学生参观大学生课外创新成果展，组织校（院）竞赛，把课程设计与创新竞赛相结合等。另外还可制定政策将学生参与创新竞赛和创业训练活动作为学生评定奖学金和各类光荣称号的重要依据。二是注重专业之间的融合和合作。在组织学生开展创新创业教育活动时，将不同专业的学生安排在同一个项目组，可以充分发挥各专业、学科技术优势，还利于学生拓展知识面，开拓思路、跨越思维局限性，实现综合化、创造性地解决问题。同时还利于学生责任感的增强和团队合作精神的培养。在指导教师的分配方面，一方面尽量指派有双师素质的教师，另一方面注重教师理论水平和实践能力的搭配。比如1个项目组指派2名教师作指导教师，1名理论水平较高，另1名实践动手能力很强，两者优势互补。三是采取集体指导与个人指导相结合。在学生进行创新创业训练过程中，实施项目责任指导教师制，每个项目配备1～2名责任指导教师，具体指导该项目的实施。同时分阶段组织参加创新创业准备工作的全部师生召开项目实施进度汇报会，先由各项目负责人汇报项目实施情况，然后全体指导教师对该项目提出质疑，给出意见和建议。各项目组学生也可对其他项目的实施情况提出自己的想法，共同推动学生创新创业训练活动的开展。

三、实施“312”机械类大学生创新能力培养体系的成效

2005年以来，我校不断探索实施“3训1赛2结合”的机械类大学生创新能力培养体系，组织学生参加了大学生机械创新设计大赛、工程训练综合能力竞赛、工业设计大赛和大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛等教育部、省教育厅和各专业教学指导委员会主办的有重大影响的创新竞赛活动及“大学生创业指导高校行”等创业训练活动。在创新竞赛中获得国家级一等奖5项、二等奖19项、三等奖10项，获得省级一等奖13项、二等奖17项、三等奖25项；学生总结创新成果，在学术期刊公开发表论文10余篇；学生申请或授权专利10余项；还有部分成果成为了准创业项目，1个项目被评为市优秀创业项目，1个项目将获得省创业基金资助。我校学生的创新能力得到明显提高，形成了专业办学的特色之一。