独立学院大学生实践与创新能力的培养

2016-01-29田卫军李郁

机械制造与自动化 2015年4期

关键词：独立学院实践能力体系

田卫军，李郁

(西北工业大学明德学院，陕西西安 710124)

独立学院大学生实践与创新能力的培养

田卫军，李郁

(西北工业大学明德学院，陕西西安 710124)

摘要：独立学院作为新形势下中国高等教育改革的产物，缓解了国家高校教育资源的不足。针对独立学院的大学生这一群特殊的群体，提出以学生为中心，以兴趣为导向，以三大平台为牵引，以创新设计为手段，以校内外竞赛为激励机制的实践能力培养体系，采用集教学、实践和创新活动为一体的新型教学模式，并据此构建了大学生实践创新能力培养体系和一系列具体措施。

关键词：独立学院；大学生；实践能力；体系

Cultivation of Students’ Practical and Innovational Ability in Independent College

TIAN Weijun,LI Yu

(Northwestern Polytechnical University, Ming De College, Xi’an 710124,China )

Abstract:Independent college is taken for the products of new higher education reform in china, and it alleviates the shortage of national higher education resources. As this special group of the independent college students, this paper proposes that the students are taken as the center, with the interest as the guidance, three major platforms as traction, innovative design as means, internal and external contest as incentives to build a practical system of practice and innovation ability. It adopts the new teaching mode of teaching, practice and innovation activities as a whole, and builds a series of specific measures to cultivate students' ability of practice and innovation according above.

Keywords:independent colleges; college students; practice ability; system

大力加强工科院校学生的实践教学，切实提高大学生的实践与创新能力是高等教育教学改革与社会人才培养的需要，高等教育就是要培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，将实践能力和创新能力的培养融入到学校教育的全过程，这是时代发展的需要，更是教育自身发展的需要[1]。

独立学院是我国教育领域近年来出现的一种新型独特的办学模式[2-6]，能很好地缓解高校教育资源的不足，对我国高等教育起到了有力的补充作用。然而独立学院又不同于一般意义的高校，具有自身的特点，其大学生属于一个特殊的群体，学生普遍具有思维活跃, 情感丰富, 接触社会面较广, 内在潜力大, 社会活动能力较强, 适应社会环境较快的优点，但同时又普遍存在个性突出，自我意识强，自我管理能力弱的缺点。因此，面对独立学院的大学生，如何正确进行创新意识和创新能力培养，寻求对大学生进行实践能力和创新能力培养的有效途径，独立学院应用型人才培养的核心问题。为了适应高等工程教育改革面向未来工程的需求和未来工程师的素质要求，文中结合该类学生特点，对我院飞行器制造工程专业实践教学体系进行了改革与探索，重点突出对学生工程实践能力、设计能力和创新能力的培养，取得了较好效果。

1以CAD/CAM技术为主线，构建突出实践能力培养的课程支撑体系

课程设置是达到专业培养目标的核心内容之一[3]，为了突出特色和实践能力，本专业提出了“以培养CAD/CAM专业技能为两大主线，重点突出知识、能力和素质协调发展”的思路，通过课程与实践环节紧密衔接，让学生在系统掌握理论知识的同时，能够大幅度提高实践能力，增强创新意识。将学生培养成企业实际生产所需要的高水平应用型人才[4]。本专业将所有课程划分为工程基础课程、CAD/CAE/CAM计算机辅助技术课程、专业特色等课程群，如图1所示。为了提高学生实践能力，将CAD技术与CAM技术作为两条主线，实现两个工程技术面向，取得了显著效果。

图1　特色鲜明的实践课程体系

1)以CAD技术为主线，主要面向产品设计师与结构工艺师培养目标。理论教学支撑课程有：机械制图、机械设计基础、产品造型设计、工程材料、机械制造基础、有限元软件及应用、逆向工程技术等。与理论学习相配合的实践环节是：制图测绘、机械设计课程设计、航模设计与制作、综合课程设计、3D建模大赛、机器人设计大赛、机械创新设计大赛、课程认知实习、毕业设计等。使学生既用理论知识指导实践应用，又通过实践结果印证或修正理论知识。此外，通过一些典型的实践环节及实际案例，提高学生计算机应用、设计流程、结构分析、工艺分析、工程计算等方面的综合设计能力。

2) 以CAM技术为主线，主要面向制造工艺师培养目标。理论教学支撑课程有：机械制造技术基础、金属塑性成形原理、计算机辅助编程、模具设计与制造、数控维修等。相配合的实践环节是：金工实习、参观认识实习、飞机制造工艺认识实习、数控技能培训、数控编程实践、数控加工与仿真等。通过下企业、实际生产操作、看、学、用、模块化训练等实践环节，增强了学生的工程意识与动手操作能力。此外，为了进一步突出专业特色，强化专业课程实践动手能力，设置了飞行器原理与构造、飞机制造工程导论、飞机装配工艺、飞机钣金制造工艺等充分体现专业特色的课程，并根据学生个性发展需求，开设了航空行业钣金培训资质认证、航空机修培训行业资质认证、数控操作员资质认证等，全面拓展了学生的制造知识，提高学生的实际应用能力及专业综合素质。在整个课程体系的构建中，充分考虑理论学习与实践教学相得益彰的关系，着重强化了学生实践能力的培养。

2以学科竞赛为载体，构建三大实践平台，全面提升实践与创新能力培养

独立学院学生大多是独生子女，在生活和学习方面自我意识较强，团队合作意识较差。在学习上与生活上表现出自信心差、目标不明确，易受挫折。所以传统式教学模式很难适应独立学院学生。但是独立学院学生一般家境条件基础相对较好，学生大部分在小学和初中时期接受过特长教育、思维敏捷、动手能力强及文艺表演方面的能力出众。因此，在面向独立院校的大学生实践与创新能力的培养过程中，要善于发挥其优势，充分为他们提供一个展示自我的平台，这样才能激发学生的学习和实践兴趣，发挥他们的聪明才智，提高学习兴趣。在这方面，本专业以各类学科竞赛为载体，以“科技性、趣味性、应用性”为理念搭建了三大实践平台。

1) 机器人设计制作开发平台

机器人技术涉及通讯技术、传感器技术、精密机械、人工智能、机器人学、仿生学等诸多领域的前沿研究和技术，该平台搭建将高新技术、科技竞赛融为一体，不仅可以使学生将理论知识与实践探索紧密地结合起来，而且可以提高学生的动手能力、创造能力、协作能力和综合处理问题的能力。该平台涉及到机械结构设计、硬件电路设计、软件程序设计3个不同层次。它不仅可以实现学科之间的交叉学习，而且其趣味性、竞技性极大地调动了专业学生的学习兴趣与求知创新欲望。一方面，通过机器人的设计搭建过程，提高了团队意识和动手能力，另一方面，通过团队之间的讨论与制作，激发了创新与实践的意识。通过参加过机器人设计制作的大学生，在毕业应聘时，其良好的综合素质得到了用人单位的一致好评。

2) 航模创新设计制作平台

航模活动是很多航模爱好者和广大大学生喜欢参加的课外科技活动。航模活动集知识性、趣味性、科技性、竞技性、实践性等优点于一体，对培养和提高大学生实际动手能力，促进综合素质的提高，有着十分积极的作用。此外，本专业旨在培养飞机制造工程领域的应用型人才，所以航模设计和制造方面有着先天的独特优势。航模创新设计制作平台通过学生亲自制作和装配模型飞机、检查和调试、放飞和维修，不仅了解了飞行原理、相关飞行知识，而且对飞机结构原理、制作工艺、遥感技术也有了较深入的了解和掌握。在此平台上，2011年1人荣获中国航空学会等单位举办的第一届“航空兵器知识”竞赛三等奖。在学院举办的第二届学科竞赛中，荣获个人一等奖2项，二等奖3项。在学院举办的第三届“鑫鹰杯”航模创新设计大赛中，荣获个人一等奖6项，二等奖8项，三等奖9项。而大学生陈墨同学则通过航模创新设计平台，完成了一架轻型载人飞机的制作，并顺利飞向蓝天，也正是通过这个平台，毕业后使他走向了通往产业创业的道路。

3) 3D数字化产品创新设计平台

在产品设计制造领域，三维数字化、网络信息化和虚拟仿真化，这些全新技术方式和先进的制造手段已经是目前制造业的一个显著特征，三维设计也成为每个合格的工程师必须掌握的基本技能。在此平台的基础上，通过参与相关学科竞赛，提升了学生在CAD/CAM技术应用方面的实践和创新能力，为参加全国性的创新设计大赛奠定了良好的基础。近年来，在第四届、第五届全国3D设计大赛中，6人次获全国3D设计大赛一等奖，4人次荣获全国3D设计大赛二等奖，8人次荣获全国3D设计大赛三等奖，在培养学生的实践能力和创新能力方面已初见成效。在今年第六届全国大赛的全国600多所参赛院校中，我院荣获全国二等奖1项，三等奖1项。在3D创新设计平台下，优秀的学生已经被三一重工、美的、海尔、格力、新日、富士康、春兰、华为等知名企业录用并得到认可。

3强调自主，激发兴趣，突出个性，实现实践能力与创新能力综合培养

在培养学生实践能力和提高学生创新意识中，本专业强调学生自愿参加，自主实践，自由创新，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，并强调实践过程中的开放性与自主性。在实践活动中，往往通过一个项目吸纳多个专业、多个年级的学生参加，从不同专业之间相互汲取知识，博采众长。参与成员之间互相讨论，互相撞击，多区段交叉，从而加强了学生综合实践能力和创新能力的培养。例如，在机器人设计开发平台上，学生可以根据机器人关节的功能，提出不同机械结构布局及搭建形式，硬件电路设计和程序设计阶段同样具有灵活性。在航模创新设计制作平台上，鼓励学生针对不同机型开展总体设计与工艺规划的尝试，开发出了不同的机型与制作工艺。例如，164003班班长陈墨，在掌握了航模飞机的基础知识后，对飞机产生了浓厚兴趣，经过刻苦钻研，自主实践，历时1年时间，成功地完成了一架轻型载人飞机的设计与制造，并成功地进行了试飞，成为国内大学生自主制造飞机第一人，央视及国内20多家媒体进行了全面报道。

4强化教材的辅助地位，突出实用性，为实践与创新能力培养提供保障

教材是专业建设的核心内容之一，也是实践教学体系中不可缺少的一部分。近年来，本专业在强化实践性教学环节的过程中，能够根据专业发展方向和企业需求，及时更新教材内容。目前已经根据专业需求出版相关教材20余部，将现代先进制造技术的理念和技术、先进设备功能和特点融入到教材中去，一改教材落后于生产实际的现象。通过这些内容比较新颖、与企业生产实际结合比较紧密的教材，促进学生实际操作能力和解决实际问题的能力的提高。对于实践动手能力要求较高的实践环节，编写了三维立体化实验指导书。例如，“航模设计与制作实验指导书”，包括3个模块，即“实习指导书”、“彩色工艺卡”和“立体工艺展板”。“实习指导书”主要使学生了解飞行原理、空气动力学、航模设计、制作基础知识；“彩色工艺卡”详细指导学生如何完成航模制作工艺，了解航模制作中的关键技术(找正、胶接、装配、蒙皮)；“立体工艺展板”直观而形象表现了航模从设计图样到零部件制作，再到总体装配完整而系统的工艺流程。

5加强实践与创新能力培养的基地建设，突出“专业特色”与“行业背景”

本专业除了建立三大实践平台外,还加强与行业和企业的联系，建立了稳定的校外实训基地，进一步加强了内涵建设，邀请技术人员全程参与人才培养过程，共同开展项目课程开发和实践。通过建立健全了长效机制，完善管理制度和考核办法，使企业、学校、学生三方受益，使校企合作、工学结合具有可持续发展能力。目前已建立了7个实习、实训基地(西安航空馆、西安飞机工业公司、陕西飞机工业公司、西安航空发动机制造公司等)和7个固定的参观企业(远飞公司、美联公司、康诚公司、嘉业公司、佛兰德通讯设备制造公司等)。学生们通过实地考察、实际操作，不仅提高了动手能力，而且发现问题、分析问题、解决问题的实践能力也明显提高。

独立学院的发展已经起步并正在逐步显示出它的优势和生命力，本专业通过构建大学生实践创新能力培养体系和实践创新能力培养的实施，取得了良好的创新人才培养效果，并为创新人才培养的可持续发展奠定了理论和实践基础。

参考文献:

[1] 高进，沈学会，李明辉. 工科院校大学生实践与创新能力培养的实践与研究[J]. 现代制造技术与装备，2011,(1):78-80.

[2] 李苏北. 以学科竞赛为载体推动课程建设与学生创新能力培养[J]. 大学数学，2009，25(5):8-10.

[3] 佟绍成，于自强，李昕. 构建工科院校学生实践与创新能力培养体系的探索与实践[J]. 中国大学教育，2012,(3):29-30.

[4] 简斌. 注重实践教学环节. 提高工科大学生就业竞争力[J]. 中国校外教育，2011.

[5] 陈娜，张彦通. 对独立学院教学管理工作若干问题的分析[J]. 理工高教研究，2005，(24)：64-65.

[6] 沈席强. 独立学院提高教学质量浅议[J]. 高教研究，2006，(11)：15-16.