依托课外科技活动提升大学生工程素质

摘 要 为实现机械工程专业培养目标，改善工科毕业生工程素质现状，本文探索依托大学生课外科技活动，更加全面地培养学生的工程素质的途径。通过将大学生课外科技活动与基础课教学、工程实践、产学研结合、创新教育、科学态度和人文素质培养相结合，使学生巩固了知识、锻炼了能力、提高了综合素质，为创新型工程人才培养进行了有益的探索和尝试。

关键词 课外科技活动 工程素质 创新 机械工程

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.05.015

Abstract To realize the goal of training major in mechanical engineering， engineering graduates to improve engineering quality status， this paper explore the extracurricular activities of science and technology in a more comprehensive way based on the students， to cultivate students' engineering quality. The extracurricular activities of science and technology and basic course teaching， engineering practice， combination of production， learning and research， innovation education， scientific attitude and humane quality training combined， to enable students to consolidate the knowledge， exercise ability， improve the overall quality， innovative engineering talents training to carry out the beneficial exploration and try.

Key words extracurricular science and technology activities； engineering quality； innovation； mechanical engineering

0 引言

培養具有工程实践能力和创新能力的高素质机械工程技术人才，是新世纪机械工程高等教育的主要教学目标。①根据这一目标，我们不断推进机械基础类课程教学改革，②在原有理论教学和实践教学的基础上，拓展大学生课外科技活动平台，探索更加全面的培养学生的工程素质的途径。

1 工程素质现状与培养目标

目前工科毕业生存在的普遍问题主要有：应用课程所学基本原理，分析较复杂工程问题的能力较弱；根据工程实际问题，提出满足要求的设计方案的能力较弱；在设计方案中缺乏工程创新意识；在实践中缺乏动手能力等。③我校机电工程学院作为教学研究型学院，机械工程作为工科专业，以重点培养从事工程技术开发和应用的设计工程师和生产工程师为主要目标。其本科毕业生除少部分进入更高层次的教育，大多数将主要到大中型企业或工程设计院从事大中型工程项目的开发、设计、施工等方面的工作，其中一些人还将工作在生产第一线。针对学生中存在的主要问题，依据我院学生培养定位，提出依托大学生课外科技活动，推进工程人才培养模式改革，强化学生创新能力训练，培养适应创新型国家建设需要的工程人才。我院机械设计制造及其自动化专业培养目标如下：培养具备扎实的机械工程理论基础、现代设计理论与方法、先进制造技术、CAD/CAM/CAE等方面的知识与能力，能从事机械领域的产品研究开发、设计及制造、技术应用研究、生产运行管理和市场营销等方面工作的具有创新精神和实践能力的高素质复合型工程技术人才。为实现上述培养目标，在长期的探索实践中，我们依托“大学生课外科技活动”，培养学生扎实的理论功底；应用基础知识知识、分析和解决工程实践问题的能力；培养工程人才严谨的科学态度和不可或缺的人文精神。

2 结合课外科技活动的工程素质培养改革措施

我院学生参加的“大学生课外科技活动”主要包括：大学生创新创业训练计划、大学生机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力竞赛、挑战杯等。自2004年起，我院组织并指导学生参加全国大学生机械创新设计大赛；2011年起，组织并指导学生参加全国大学生工程综合能力训练竞赛；2012年起，连续四年指导国家级、省级、校级创新训练项目。这些项目的实施，为课题的探索提供了研究基础和实践条件。为实现上述培养目标，从大学生课外科技活动与基础课教学、工程实践、产学研结合、创新教育及综合素质培养几个方面进行了探索与实践：

（1）以大学生课外科技活动为动力，夯实专业理论基础。创新型工程人才培养，离不开专业基础课教学。数学、制图、力学及机械学等，这些看似枯燥的基础课往往很难提起学生的兴趣，即便是专业课，由于缺乏相关的实践经验，很多问题也很难理解。我们将学生作品带进机械基础系列课程的课堂，学习作品中所应用的基础理论与知识，极大的调动了学生们学习基础理论课程的兴趣。兴趣是最好的老师。二年级学生学习了机械相关基础课程后，就可以参加大学生工程综合能力训练竞赛的设计和制作，让书本中的机构动起来，学以致用。另外大学生创新训练计划选题由学生自主申报，经过前期调研论证、资料查阅，学生对将要完成的课题既熟悉又有兴趣；同时项目组跨年级、跨专业组合，使低年级学生较早接触课外创新活动，也增加了对理论课程的兴趣。这些课外科技活动，使学生们认识了材料、理解了公差、学会了制图、设计了结构，这些收获，无一不有助于基础理论课程教学质量的提高。

（2）以大学生课外科技活动为平台，丰富实践教学体系，强化工程实践能力。对于机械类学生，工程实践环节尤为重要。现有的实践教学环节主要有：实验、设计和实习。实验指各门课程课内实验和少量综合实验课；设计包括课程设计和毕业设计；实习包括：认知实习、生产实习和毕业实习。这已经较为完整的实践教学体系为什么还会出现不少毕业生缺乏动手操作的实践能力，缺乏专业方面的实践经验，缺乏对自己缺乏实践能力与实践经验的认识与危机感？课内安排的实践环节学时有限，自主设计实验和动手操作的机会甚少，各门课程的实验知识点相对分散；设计中涉及到的部分工程环境学生较为陌生，对设计题目缺乏兴趣和着手点；生产实习、毕业实习等在外实习机会多以拓宽学生的生产环节见识为主，直到毕业设计，学生很少有机会参与完成产品的整个设计过程；另外，整个实践环节个性化较少，每个环節的实践周期较短，学生很难得到系统完整的训练。机械创新设计大赛等课外学生科技竞赛和大学生创新创业训练计划等活动为课内教学提供有益的补充，丰富了实践教学体系，搭建了一个更加宽容、更加个性化的实践教学平台。借助这个平台，学生们利用课余时间，观察生活、走出校园、结合实际提出设计思想，走进市场、购买材料、伸出双手、动手制作，将他们的想法变成模型、做成实物，而不再仅仅是看似美观的图纸。比如学生最初绘制的零件图，往往只注意了基本尺寸的标注，对公差、基准、粗糙度等方面不够重视，到了加工制作的环节，就会发现不足，经过3～5次反复修改，最终绘制出可用于加工的零件图和装配图。

（3）以大学生课外科技竞赛项目为切入点，鼓励学生进入教师科研课题。本科生参与科研项目的机会不多，课程设计和毕业设计与工程实际有一定差距，校外实习时间又很有限。通过大学生课外科技竞赛和创新创业训练计划，提高各类设计环节真题真做的比例，鼓励学生更早进入教师的科研课题。比如，在机械原理课程设计时，结合当年的大学生机械创新设计大赛题目，由学生自主选择，做方案设计。目前，机械专业约有三分之一左右的学生选择以各类课外项目作为机械原理课程设计题目。创新训练项目的题目，也可以选择作为毕业设计题目。参加过大赛或项目的学生，往往具有更好的动手能力，自主学习和解决问题的能力，教师也更希望吸纳其进入科研课题。

（4）以大学生课外科技活动为依托，开展创新教育。培养学生的创新意识和创新能力是工程人才不可或缺的内容，在原有教学的基础上，在一年级学生的认知实习中，增加参观大学生机械创新基地，使学生明白创新不是空中楼阁；二年级增开选修课程“工程设计”，同时鼓励二年级学生加入到高年级学生的团队当中，将创新教育不仅带入课堂，更是让它走出课堂，通过学生课外科技活动平台，借助我院的大学生机械创新基地，结合大学生机械创新设计大赛等学生竞赛，实施大学生创新教育，在做中学，在学中进，在进中练，使课外实践渗入课堂、实验、课程设计、认知实习、金工实习、毕业设计等各个环节，课外创新训练日常化，工程实践更全面，课外创新与课内教学结合更紧密，逐步培养创新能力。

（5）以大学生课外科技活动为契机，培养严谨的科学态度和人文精神。机械创新设计大赛每一届主题的设置都蕴含着强烈的社会责任感。各类学生竞赛项目从申请、实施到结题，全部以学生为主体，项目负责人为学生，极大地激发了学生的责任感和主动性。通过竞赛和计划项目的实施，可培养学生的协作能力、不断自学、解决问题的能力，查阅文献的能力，将想法付诸实践的能力，表达、沟通、交流的能力，以及坚持的精神和平和的心态。作品的完成，更是提升了学生的学习自信心和专业自豪感。

（6）以大学生课外科技活动为桥梁，以老带新，传递正能量。团队中不同学科的交叉拓宽了学生的设计思路，丰富了学生的知识结构；不同成员的特长加强了团队间的团结协作、沟通交流；不同年级的梯队不仅是知识的传承，更是工程人员科学态度的沿袭。

3 实践效果和结论

经过十几年的探索与实践，我院获得省级以上大学生各类课外科技竞赛获奖及创新训练项目共百余项，参与学生人数逐年增加，以2015年为例，有半数以上的学生参加了各类竞赛及项目的校内选拔。参与学生的理论课学习、课程设计和综合实验完成效果具有明显改善；毕业设计质量有所提升；主动参与教师科研项目的本科生逐年增加；申请专利和发表论文的数量也明显增加。学生在赛后总结中这样写道：“整个设计过程经历了多次改进，我们有过争论到面红耳赤，也有过改进完善后的欣喜，经历了这些，我们学会了冷静、坦然地面对出现的问题。”“我们曾为了……最终，这些努力还是有很多徒劳了，可我们在辛苦中得到了宝贵的经验，这些经验是书本上学不到，也是我们参加比赛最独特的收获。”通过大学生课外科技活动这个平台，使学生们的基础知识得到很好的巩固，发现问题、分析问题的能力得到了提升，所采取的解决方案更加真实可行，切实用所学到的知识解决了工程实际中遇到的问题，在解决问题的同时学会思考，学会理解并承担相应的责任，学会团队间的沟通和合作，发现自己的不足，确定终身学习的意识。下一步，将加强完善制度建设，动员更多的学生参与到活动中来，在实践中培养学生的工程素质，使创新型工程人才培养持续改进。

注释

① 赵晓闻，林健.工程人才培养模式的国际比较研究[J].高等工程教育研究，2011（2）：33-41.

② 闫茹，郑甲红，王宁侠.机械基础课程改革与创新型工程人才培养[J].中国电力教育，2014（8）：132-133.

③ 喻俊馨.关于工程应用型人才培养的几点思考[J].高等教育研究，2014.31（2）：63-65.