科研项目驱动下的模具专业创新实践教学探索

摘 要：文章从教学研究型本科院校材料成型及控制工程专业模具方向创新实践教学存在的问题出发，提出了科研项目驱动下模具专业创新实践教学策略，在新的创新实践教学中，将教师的科研项目与教学相結合，丰富了创新实践教学的内容，优化了考核方式，突出了大学生创新实践能力的培养。

关键词：科研项目；模具专业；创新实践教学

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）02-0038-02

材料成型与控制工程专业模具方向是一个对理论性、创新性及实践性要求都较高的工科专业方向，其培养的学生不但要求掌握扎实的理论知识，还要求具有较强的工程实践能力及创新意识。因此，目前国内大多数高校都在该专业的人才培养方案中增设了创新实践类课程，并且其学时比例不断加大[1]。然而由于受到教学设备、教材及教学理念等因素的影响，在教学实践中，这类课程往往存在教学案例少、针对性不强、新颖性差、学生积极性不高等问题，造成了创新实践名不副实，流于形式，有些甚至仅仅停留在教师讲解示范，学生模仿操作的阶段，严重影响了创新实践的教学效果[2]。

针对上述问题，本文提出了科研项目驱动下材料成型与控制工程专业模具方向创新实践教学的新思路。所谓创新实践，贵在一个“新”字，因此其教学内容必须建立在知识创新的基础上，而知识创新往往依赖于科学研究。高等工科院校，特别是教学研究型大学，除了担负着培养创新型人才的重任，还承担着大量的科研任务。因此高校教师往往掌握着大量的科研资源，如果能将科研资源与教学有机地结合起来，就能实现协同育人，克服“灌输式教学”的先验式弊端，培养学生解决“开放式”问题的创新能力，使创新实践教学更有广度和深度。同时还可极大地缓解教师“教学—科研”的双趋冲突，使科研更有活力和张力[3]。最终使得学生在“真刀真枪”的训练中，其创新思维及实践能力得到全方位的提高。

一、模具专业创新实践教学的策略

在材料成型与控制工程模具方向人才培养的各个环节中，都应突出体现创新实践能力的培养，而这其中最直接、最能体现创新与实践的教学环节主要有课程设计、科技创新竞赛、毕业设计等。

（一）课程设计环节

哈尔滨理工大学模具方向的各个实验室目前已实现全部开放，学生在通过基本操作训练及实验室安全教育，经考核合格后，可完全自主地在实验室从事实验工作。在专业课程的课程设计环节中，由于学生已经具备了基本的实验技能，掌握了基本的专业理论知识，因此在课程设计的内容上，可适当地引入创新性、实践性更强的探索性实验与设计。这类探索性题目的来源一般都出自教师的科研课题，特别是科研项目中的实验研究、装置开发等非理论性部分。将科研项目中的实验研究部分细分为小的分支，以这些小的分支作为学生的课程设计内容，由3—4名学生组成课题小组，共同完成课题研究及设计任务。例如，在本专业的主干课程“金属塑性成形工艺与模具设计”中，传统的课程设计内容大多局限在一般的冲压模具、锻造模具、挤压模具设计上，学生在课程设计过程中只要按图索骥、按部就班就可获得相对满意的设计结果，所受到的创新训练有限，创新能力得不到很大的提升。而在引入科研项目的模式下，该课程的设计选题范围可扩展为更具挑战性的教师科研项目领域，如：新材料新工艺的设计、特种模具设计、模具结构改进与工艺优化等，由于是教师所擅长的科研领域，因此教师完全有能力、有条件对学生进行有效的指导。这类探索性题目较以往的验证性、重复性设计具有更高的难度， 但同时更具有科学性、前沿性与新颖性，因此对学有余力的学生具有极高的吸引力，其参与热情极高。学生在进行这类探索性课程设计时，没有现成的教材与讲义， 设计方案靠学生自己去探索，设计结果靠学生自己去分析总结。因而，独立地完成课程设计任务，将会使学生的创新实践能力得到极大的锻炼与提升。多年的教学实践证明，科研项目训练是非常有效的实践教学手段之一，该方法对学生科研能力、创新能力的培养起到了至关重要的作用。同时，学生头脑中不断闪现的灵感与智慧也为教师的科研提供了永不枯竭的创新源泉。

（二）科技创新竞赛环节

经过课程设计环节的科研训练，绝大多数学生会对创新与实践产生极大的兴趣，科研热情十分高涨。此时教师应因势利导，鼓励学生积极参与各级各类科技创新竞赛、积极申报不同类型的创新实践项目。这些科技项目的思路及灵感大多数都来源于教师的科研课题，甚至有一部分就是教师科研项目的一部分或一个小的分支。参赛学生在教师的指导下，独立完成项目的前期预研、申请立项、项目研究、项目验收等多个环节。在这个过程中涉及大量的资料整理归纳、科学问题的提出与凝练、解决方案的制定、可行性分析、项目研究与实施、结果评估、科技论文撰写等自主性、创造性、创新性的工作。参与这一过程，不但提高了学生科研水平、实践与创新能力， 而且培养了参与学生的团队协作精神。以科研项目为模式的各类科技创新竞赛，实现了科研项目与创新实践能力培养的无缝对接，实现了教师与学生在科研方面的充分融合与互动。

（三）毕业设计环节

与课程设计、科技创新竞赛相比，毕业设计的进行时间最长，学生的精力最为集中，参与范围最广。因此，在这一环节中，可直接吸收学生参与指导教师的科研项目。哈尔滨理工大学材料成型专业模具方向的毕业设计论文绝大多数都是结合指导教师的科研课题真题真做。在毕业设计的开题阶段，以科研项目的立项申请为例，教授学生选题的一般程序、原则与技巧，突出毕业设计选题的创新性、新颖性与可行性。文献检索、开题报告撰写等环节使学生掌握如何运用现代网络技术收集整理文献资料的方法，掌握如何提出并凝练科学问题的方法，掌握如何科学合理地制定研究方案的方法。在毕业设计的实施阶段，学生在指导教师的指导下按照科研项目的实施模式，按进度分步完成实验准备、实验实施、实验结果的整理与理论分析、研究报告及学术论文的撰写等工作，在这一过程中，每一位学生都受到了基本的科研训练，其创新思维意识得到了培养，创新能力得到了提升，具备了科学与工程技术工作者必备的基本素质。

（四）评价与考核环节

在上述环节的创新教学实践中，应该特别注意本科学生，特别是低年级的学生，由于在学识、能力上的局限，有相当部分的学生还不能很好地胜任科研项目的研究工作，这种情况下如果仅仅以研究结果、研究成果等传统的评价指标来衡量一个学生的成绩显然有失公允，因此在教学实践中，合理的做法是采用基于创新工作过程的评价体系，即在评价学生学习效果及成绩时应当是以人为本的整体性评价，注重工作过程的连续性、创新性与发展性，即重过程而非结果。其评价的标准应该是创新意识、创新能力的形成过程，重点考查学生在此过程中知识的运用、经验的形成和创新能力的提高情况。具体的评价与考核中应该以学生完成的任务是否具有创新性，是否对实验过程、装置及结构有所改进等为指标。同时，应通过多种渠道对学生的创新实践活动进行激励，给予适当的物质和精神奖励，调动学生参与科研参与创新的热情。

二、模具专业创新实践教学的效果分析

（一）科研与教学结合，提升教学层次与师资质量

科研是“源”，而教学是“流”，科学研究与创新实践教学的有机结合，可实现协同育人，形成有效的教育合力。科研项目及其所产出的成果反映的是学科专业最前沿的知识，若能以此作为创新教育的教学案例，将其移入人才培养的课堂，则不仅可改善传统的教学方式，优化教学手段，拓展教学内容，使得教学层次与教学平台得到极大的提升[4]，而且还可以改善传统的师生关系，使得教师由“主宰者”变为“主导者”，成为学生学习的合作者与促进者，使得科研实践成为师生共同进步的重要载体。与此同时，教师自身的素质也将在科研与教学的结合中得到提升。大学教师具有教师与科研工作者的双重身份，也就是说，作为一名高校教师，既要教书育人，又要进行科学研究，当把科研与教学有机结合起来后，将不仅会使教学更有广度和深度，同时会使得科研更有活力和张力。有研究表明大学教师的科研工作与教学工作之间存在着相互促进的关系。总体来看，科研成果丰厚的教师的教学质量特别是其对学生创新能力的培养质量要远远高于不从事科研的教师。同样，教学质量高，受学生欢迎的教师的科研工作也往往要好于教学质量差的教师。由此可见，科研与创新实践教学相结合，不仅可以提高创新型人才的培养质量，还有助于提升教师自身的教学与科研业务水平，实现教学与科研相长，既培养了学生，又提升了教师自己。

（二）科研与教学结合，提升学生的创新能力

教学实践表明，学生“真刀真枪”做科研是创新型人才培养的一个重要经验，广大教师和学生成为科技创新的共同体，他们不仅是高水平科技论文的主要作者，也

是专利发明群体的重要成员。哈尔滨理工大学材料成型专业的学生依托本专业教师的科研项目，经过多层次的创新能力训练，科研素质得到了锻炼、创新能力得到了提升。学生先后在国家及省级新材料创新设计大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生机械创新设计大赛等各类竞赛中获奖20 余项， 获批国家级大学生创新创业项目2项、校级创新创业项目10

余项。学生发表核心期刊以上学术论文20余篇，授权专利10余项。经过多年的探索与实践，哈尔滨理工大学材料成型与控制专业模具方向在培养学生的实践创新能力、全面提升学生综合素质等方面开辟了一条有效的途径。

参考文献：

[1]李超.基于“认证工程师”的模具专业技能型课程改革与实践[J].黑龍江教育：高教研究与评估，2016，（3）.

[2]赵晓莉.理工科大学生创新能力培养探索——以科研项目驱动为例[J].中国科教创新导刊，2014，（2）.

[3]李沫.科研项目驱动下的社会保障专业参与式教学价值思考[J].黑龙江教育学院学报，2015，（6）.

[4]徐杰.科研成果转化为教学资源的策略研究[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2016，（1）.