项目驱动的机械类大学生创新实践能力培养

田文彤 杨 辉

常州工学院机电工程学院 江苏常州 213002

项目驱动的机械类大学生创新实践能力培养

田文彤 杨 辉

常州工学院机电工程学院 江苏常州 213002

以机械类大学生的创新训练计划项目和比赛项目为背景，创建基于项目驱动的大学生创新实践能力培养模式，以强化学生的工程实践能力和创新实践能力。有效地解决目前机械类大学生缺乏实际项目研发经验和团队合作精神及创新实践能力弱的关键问题。

项目驱动；培养模式；创新实践能力

如何提高高等学校的教学质量，培养当代大学生的创新能力，是摆在高等教育工作者面前的首要任务。［1］通过实施大学生创新实践训练计划项目和学科竞赛，进一步推动高等教育教学改革，促进人才培养模式和教学方法的创新，鼓励和支持大学生尽早参与科学研究、技术开发、社会实践等创新活动，不断激发学生学习的主动性、积极性和创造性，提高大学生的科学素质和文化素养，培养他们的创新、创业精神和实践能力。［2］从参加创新训练项目和学科竞赛的学生表现来看，大部分学生的专业知识比较欠缺，普遍存在创新能力和动手能力弱的问题。为此，笔者以大学生创新开放实验室和创新型教学体系为平台，以大学生创新训练计划项目和学科竞赛为载体，构建特色鲜明的基于项目驱动的大学生创新实践能力培养模式，以全面提高学生的综合素质，培养适应创新型国家建设需要的特殊人才。

1 创新型教学体系的创建

创新能力的培养是艰苦、漫长的过程，只有着眼于教学活动全过程中的每个环节和细节，才能全面发掘大学生的创新能力。［3］

1.1 课程体系

课程体系是培养大学生的基石，因此，将创新能力的培养融入课程教学中，使大学生在课程学习过程中得到创新能力的训练。结合相关课程的教学任务和要求，带着创新训练这一目标导向，在相关课程中设置创新案例分析专题，以引导学生进行独立思考，鼓励其发挥主观能动性，特别注意引导学生抓住某一个细节问题深入研究，实现“小题大做”，最大限度地发挥其潜能，进而培养其创新精神。如在“工程材料”课程中，引导学生根据作品的应用背景、使用时的工况条件等，结合材料的性能、热处理条件、价格等因素综合考虑选用合适的材料；在讲授工程软件应用课程时，除了课上使用的软件外，还应向学生介绍本学科的常用工程软件，如机构设计及结构设计的主要软件ADAMS，Matlab，Ansys；材料成型的主要分析软件Procast，Dynaform，Moldflow等。在机械原理和机械设计课程中，通过作品的演示，引导学生根据现有的作品进行机构的演化、变异与组合，以实现作品的结构创新；事实证明，创新专题对于参与其中的学生和教师来说都是一个积极探索、互相学习、教学相长的过程。

1.2 实践教学体系

目前，机械类本科实践教学主要指实验教学、校内外实习、课程设计、毕业实习、毕业设计等环节。其存在的问题主要有：实践教学模式比较单一，教学内容与培养目标相脱节；缺乏综合实践教学环节，学生的主观能动性难以得到发挥。［4］为弥补传统实践教学模式的弊端，针对学生不同阶段的特征，结合各类学科竞赛和大学生创新训练项目，以大学生创新开放实验室为平台，建立一种从项目选题、立项、方案实施、实物制作到结题及成果输出的创新型实践教学体系（如图1所示）。其目的是吸引学生走进实验室，让学生通过动手操作，发现问题并解决问题，并形成自己的见解，以培养大学生的创新实践能力。项目实施一般从大二开始到毕业结束，整个过程严格按实际项目开展和管理。

图1 基于项目驱动的创新型实践教学体系

在此期间，对学生进行完整的专业实践训练，巩固学生的基础知识，引导学生自觉学习新知识，使学生能够进一步开阔眼界，了解更多的学科前沿知识。

2 培养成果

通过创新型教学体系的实施，启迪学生的创新思维，开发学生的创新潜能，锻炼学生的创新能力，使学生掌握创新设计的方法，提高学生的综合素质。

2.1 大学生创新训练计划项目

大学生创新训练计划项目分为校、省以及国家级3个层次，每年9月，学生在指导教师的指导下，围绕社会需求和热点问题进行调研、选题，学生根据自己的兴趣、爱好组建创新团队。该团队成员通过分工、合作按时完成项目，即从查阅文献资料、制定实施方案、研发产品原型、组装调试到撰写结题报告等。近三年，大学生创新开放实验室已组建5支学生创新团队，各团队系统地开展了各级项目的研发与制作，完成各级大学生创新训练计划项目8项。所完成的作品中，获得挑战杯课外科技作品江苏赛区三等奖1项；在首届校大学生科技作品展中，获得一等奖1项，学生最喜爱的作品2项。申报国家发明专利8项，其中授权1项。

2.2 各类学科竞赛

机械类大学生参加的专业竞赛主要有挑战杯课外科技作品竞赛、机械创新设计大赛和3D创新设计大赛，前二项比赛每两年举办一次，3D大赛一年举办一次。机械创新设计大赛规定参赛主题，每个参赛队根据主题思想确定参赛项目，队长选自具有一定创新实践经验的高年级学生担任，在参加的2届比赛中，获得江苏省赛区一等奖1项，二等奖1项，三等奖2项。挑战杯和3D创新设计大赛没有主题限制，因此挑战杯课外科技作品比赛通常在创新训练计划项目和机械创新设计大赛作品中进行遴选，并进行二次开发；参加的3D创新设计大赛主要集中在工业与工程方向，获得全国一等奖1项，江苏赛区特等奖1项，一等奖2项，二等奖5项。学生参赛作品获得实用新型专利2项，申请发明专利2项。

3 创新团队建设

创新团队建设是培养学生创新能力和合作精神的重要环节，它直接关系到完成项目的质量和参赛作品的层次。创新团队由具有丰富实践经验和创新精神的教师领衔，创新能力强、综合素质高的优秀高年级学生担任创新团队负责人，并按项目的特征及学生的爱好、特长进行组建。在项目实施过程中，学生通过队员间的合作，共同搜集研究资料、分析课题、制作实物模型、撰写相关材料及学术论文、申报国家发明专利等。通过实际项目的演练，不仅能增强学生的科技创新能力，创造浓厚的科技创新氛围，而且调动了学生参加创新实践的积极性，为创新实践活动的持续开展培养了后备力量。

4 结束语

基于项目驱动的大学生创新实践能力培养模式对培养学生的创新能力起到了积极的作用，实施三年来，创新团队完成了多项各级别的大学生创新训练计划项目，在各类学科竞赛中也取得了优异成绩。通过实战演练，学生在计算机知识、专业知识、创新能力、工程实践能力等各方面的综合素质都有显著提升。

［1］蒙艳玫，卢福宁，唐治宏，黄振.基于Project bus驱动的机械类本科生创新能力培养［J］.实验室研究与探索，2014，33（2）:194-198.

［2］殷玥琪，杨立刚，马婷婷.大学生科研训练计划的实践与体会［J］.中国电力教育，2014（15）:138-139.

［3］李杨帆，朱晓东.科研训练计划与大学生创新能力培养［J］.中国大学教学，2011（4）:24-25.

［4］柳秉毅，徐锦康.创新实践教学体系，注重应用能力培养［J］.南京工程学院学报:社会科学版，2005，5（4）:38-41.

Training of Innovation Capability for College Students in Mechanical Engineering Based on Project Driven

Tian Wentong； Yang Hui
College of Mechanical & Electrical Engineering， Changzhou Institute of Technology， Jiangsu Changzhou 213002

Based on the background of innovation training program and project game of college students in mechanical engineering. Training mode of Innovative capability for college students based on project driving were created， which to strengthen students’ ability of engineering practice and innovative ability. The key problems was solved effectively for the lack of actual project developing experience and the team cooperative spirit and weak in innovative practice ability.

project driven； training mode； the ability of practice and innovation

2015-03-09

田文彤，博士，副教授。杨辉，本科，高级实验师。

常州工学院教改项目（编号：A-3002-13-005）；机械类大学生创新能力培养的研究与实践。