浅谈大学生机械创新实践能力的培养*

吴恒　闫文辉（西安石油大学机械工程学院，陕西西安710065）



浅谈大学生机械创新实践能力的培养*

吴恒闫文辉
（西安石油大学机械工程学院，陕西西安710065）

摘要：培养和造就具有创新能力和较高科学文化素质的人才，是新时期高校的历史使命。文章从加强课堂教学，促进大学生课外科技活动的举措以及开展实践环节等方面对培养大学生机械创新实践能力进行了积极地思考和探索，为开展大学生课外科技活动，培养大学生机械创新实践能力提供借鉴。

关键词：机械创新；实践能力；课外科技；培养

*项目：陕西省改造升级精品资源共享课程（项目编号：陕教高（2013）48号）

Abstract：It is the historical mission for university to cultivate the innovative talents with high scientific and cultural quality in new period. In this article，it has been considered actively for strengthening the class teaching，advancing extracurricular scientific activity and developing the practical training to cultivate the undergraduates' mechanical creative practical ability，which will be useful for promoting college students' extracurricular scientific activity and cultivating the mechanical creative practical ability.

Key words：mechanical creative；practical ability；extracurricular scientific；cultivating

引言

建设创新型国家，核心是把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点，要推动科学技术的跨越式发展，高等工科院校必须加强学生素质教育和创新能力的培养，要培养和鼓励学生“怀疑”、“探索”、“创新”等科学的精神，才能促进科技的高速发展和人类社会的不断进步。机械产品的创新设计是国家工业发展的重要基础，为各行各业提供先进技术装备。开展大学生课外科技活动是对课内教学的重要补充，是提高大学生创新意识、创新能力和实践能力的主要途径之一。作者在大众创业、万众创新的大环境下，结合我校情况从加强课堂教学、促进大学生课外科技活动的举措以及实践环节等方面对培养大学生机械创新实践能力进行了积极地思考和探索。

一、大学生参加课外科技创新活动的意义

大学生参加课外科技创新活动，是将今后进入企业进行产品的研发工作提前到大学阶段，可以积累很多宝贵的经验；指导教师通过具体案例加强对学生指导，消除学生对创新的神秘感，让学生意识到人人都可以创新，创新不是闭门造车；创新意识的形成，在进行产品创新中是非常关键的，是源于对生活细微观察与敏锐思考，由此形成的创意才是有用的，能够服务于社会的；让学生意识到创新活动需要运用专业知识，在理论与实际相结合的基础上进行吸收、消化、创新和再创造，需要在“做中学”，而且“学中做”，既要在实践中学习，又要在学习中实践，学习与实践紧密结合，积极主动独立思考，使得学以致用；大学生参加课外科技创新活动提高了学习积极性与兴趣，提高了对知识的渴求与探索，提高了分析与解决问题的能力，为提高学生就业能力，走向工作岗位提供了很好的锻炼机会。

二、加强课堂教学

培养大学生机械创新实践能力，作为教师，需要加强机械原理、机械设计等课程教学，以及机械创新等课程开设，在教学模式上，要运用多媒体教学，提供丰富的素材、产品、科研案例，以及大学生参加创新设计大赛的优秀作品实例，并组织讨论，启发学生积极思考，激发探究问题的兴趣；教学中，激发学生创新积极性非常关键，应该及时吸收当今科技发展的新潮流，广泛介绍当前国家创新体系，国家重大科技立项项目，尤其是与机械装备相关的重大课题，以拓展学生视野，增强学生学习积极性、学习兴趣和主动性；教学内容中，除了讲授创新原理、创新技法、机械机构、机械结构等基本内容外，应结合创造性思维的特点，有意识培养学生创造性思维和创造能力，还应介绍相关电学、磁学、计算机应用等方面知识，强调学科间的相互渗透，增强学生思维广度，扩展学生知识面。

三、促进大学生课外科技活动举措

培养大学生机械创新实践能力，需要营造良好的科技创新氛围、广泛开展各类课外科技活动。

（一）举办科技、学术讲座

邀请教授专家开展专题讲座，教授专家渊博的知识，科学研究中所具备的严谨认真的态度以及科学研究中积累的丰富经验等会极大地激发学生积极学习、勇于创新的热情，提高学生科技素养。

（二）举办各类科技活动成果展览，参观各类实验室，营造创新氛围

举办大学生科技文化节活动，在大学生中广泛深入营造科技创新氛围，开阔学生视野，增强学生科技创新兴趣，利用此契机，发挥好学生科技社团作用，认真组织好有特色的科技成果展览，以活跃学校科技活动氛围；每学期组织学生参观重点实验室，由实验室负责教师为学生讲解，激发学生勇于探索科学的热情；鼓励学生去参加一些城市举办的国际装备制造、工业博览会，能够提高学生对各类产品的认识，开阔视野，充分调动广大学生科技创新意识。

（三）加强对各类科技活动小组的领导和支持

开展课外科技活动并取得良好效果，需要加强此项工作的组织和管理，建立学生科技活动小组，加强管理和支持，并加强在学生中的宣传力度，使有意向参加科技活动的学生能够踊跃参加。我校建立了大学生课外科技活动基地，根据大学生课外科技活动的开展设置分小组，建立导师制，并选择重要的课外科技项目相结合，同时加强教师团队建设，由经验丰富的不同专业教师组成，形成学科互补，教学相长，及时针对学生好的创意形成科技活动小组，既可以加速教师个人成长，又可以更好地指导学生项目。

（四）加强学生社会实践活动和生产实习环节

第一课堂是大学生接受知识的基本途径，课外科技活动中，社会实践活动和生产实习是大学生深化知识、增强能力的有益补充，可加强工程训练中心的建设，使之成为大学生课外科技创新实践的重要平台，积极与校内外相关企业单位合作，建立社会实践和生产实习基地，鼓励学生参加，有利于激发学生积极思考，拓展学生社会和专业实践经验，增强创新意识和创新能力。

（五）科技活动立项要以高年级学生带动低年级，不同专业的学生有机结合

根据不同科技活动的特点，应采用不同的协调方式，以充分给予学生锻炼成长平台。加强各层次、各学科学生之间交流，以高年级学生带动低年级，完成专业特色明显，科技含量高的作品。高年级学生将自己的经验介绍给低年级学生，低年级学生可以更快融入到科技活动中；不同专业学生有机结合，以充分发挥自己专业特长，同时向别的专业学生学习，扩展思路，开拓专业视野，以达到优势互补，使学生的科学精神和人文精神得到较好的融合。

四、加强实践环节，加强学生综合能力培养

学生的综合能力包括专业知识能力，创新能力、动手能力、科技论文写作能力、专业表达能力、团队协作能力等。加强实践环节是培养学生综合能力的重要依托，应组织、鼓励学生积极参加各类机械类课外科技创新竞赛，充分发挥好这样的创新实践平台以提高学生综合能力。

重视专业知识能力培养，在机械创新过程中，会遇到很多技术难题，要将一个好的创意变成现实，需要进行机械系统整体方案设计、确定机构工作原理、机械零部件的结构设计；从工程上要求学生设计一件完整的机械，需要运用力学、机械原理、机械设计、工程材料、机械加工工艺、机械制造等方面相关理论知识与实践相结合。对系统进行数学建模、分析、计算、仿真以及后续进行机械产品的加工制作等都需要掌握一些专业知识，学生在此过程中会发现自己知识体系的不足，仅仅靠课堂知识的学习很难达到解决一个产品所需要的要求，这样就需要学生掌握多渠道获取技术资料的技能，会激发学习积极性，自觉补充自己专业知识、以专业的角度去认识、分析机械产品，将理论与学习可以密切结合起来，逐步提高分析问题、解决问题的能力。

创新包括三方面的创新：产品新颖、功能新颖、技术实现手段的创新。在进行机械产品创新时，需要掌握一定创新设计方法，包括发散与收敛思维，逻辑与非逻辑思维、定向与非定向思维、动态与有序以及直觉与灵感，还有大量的创新技法、创造原理，学生掌握好这些能力有利于对机械产品系统方案、机构方案等进行创新设计。

动手能力主要指运用机械加工知识和现有设备条件制作出实物模型，它将设计思想变成现实。需要具备的能力，如机械制造基础（需要熟悉各类加工工艺）、机械制图（掌握规范标准制图）、机械设计（各类零件的设计）、数控加工（熟悉各类机床及可加工工艺等），在机械科技制作中，学生要经历选材、购置、试加工、装配与调试等环节，由于一般制作的是单件产品和试制品，在制作过程中，学生自己动手完成车间车、铣、刨、磨、钳等主要操作。整个加工过程对于学生而言难度是无可预料的，有时甚至需要多次返工。但是正是由于经历了这样一个艰难的过程，锻炼了学生的耐心、毅力以及吃苦耐劳的精神，使得学生的动手能力和解决问题的能力得到了提高，为提高学生素质打下好的基础。

学生参加课外科技竞赛，对作品的表现形式要求严格，需要有完整的设计说明书，运用计算机辅助设计，进行机械三维造型，并进行三维仿真，同时必须完成实物样机方可参赛。学生参赛组从选题立项，作品方案论证，技术实施均需深入细致地完成，学生从项目申请，撰写报告，到竞赛陈述答辩，都需要进行科技论文的写作，需要专业的表达能力，将自己的设计任务的提出、设计过程、设计结果以文字、图标等形式专业地表达出来。

任何成绩的取得都是集体智慧的结晶，一个好的团队是善于充分挖掘每个成员的优点和潜力，“术业有专攻”，这句话对于同属机械专业的学生团队来讲也是适合的，通过组建团队进行协作、分工完成作品锻炼了学生团队协作能力。

目前，可通过全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生创新创业训练计划项目等重要大赛作为大学生课外科技活动的平台，培养学生综合能力。

以我校参加全国大学生机械创新设计大赛近三届情况为例，在2010年“第四届全国大学生机械创新设计大赛”陕西省赛区比赛在整个过程中，我校共有23件作品获奖，其中省级一等奖2项、二等奖6项、三等奖15项。其中一项作品参加了全国的机械创新设计大赛，取得了国家级二等奖；在2012年“第五届全国大学生机械创新设计大赛”陕西省赛区比赛中，我校共有22件作品获奖，其中省级一等奖4项、二等奖9项、三等奖9项、国家级二等奖一项；在2014年“第五届全国大学生机械创新设计大赛”陕西省赛区比赛中，我校共有23件作品获奖，其中省级一等奖1项、二等奖16项、三等奖6项。共获得国家授权专利59项。

在此过程中，学生都全程参与，在这样的大赛中，非常明显感受到，学生创新意识得到了很大提高，学生动手能力和参与科技活动兴趣都得以提升，培养了学生的综合素质，形成了我校良好的课外科技创新氛围，学生学习与课外科技活动相结合，使学生受益良多。

五、结束语

培养大批具有创新能力的高素质人才，是一般工科院校教育的根本目的，开展大学生课外科技活动，加强实践环节，是对课内教学的重要补充和扩展，激发了大学生的创新意识，引导学生积极思考，在实践中学习，又要在学习中实践，将理论与实践相结合，提高学生对知识的渴求与探索，培养了学生的工程意识与创新能力，提高了分析与解决问题的能力，为培养学生就业，走向工作岗位提供了很好的锻炼机会。

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中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）07-0037-03

作者简介：吴恒（1981-），男，陕西户县，硕士，讲师，主要从事机械设计及理论的教学与科研工作。