创新能力在教学中的提升实践

摘 要：在不断积累知识的过程中，大学生能否将所学知识进行纵向延伸和横向拓展，提高自己的知识融合程度，形成多视觉的创新意识和创新能力，是高等职业学生素质教育的核心课题。

关键词：横向拓展；纵向延伸；创新能力

党的十九大报告中指出：“加快建设创新型国家。创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。加强国家创新体系建设，强化战略科技力量。”在高校学生中营造热爱科学、勇于创新、敢于竞争的氛围，提升大学生的综合素质和创新创业意识能力，促进大学生创新创业和成长成才是高校学生素质培养的目的之一。学以致用是青岛职业技术学院的办学理念，其构建了以知识体系和教学改革为主线、以竞赛为牵引的大学生创新能力培养模式，对提高大学生创新能力有阶段性成果。笔者以机械设计基础课程为例，谈谈教学中的几点体会。

一、构建知识体系是培养创新能力的基础

刚入校的学生主要学习目的是对基础知识的学习积累。不论是普通高中还是职业院校的新生，对于机电专业及近机类专业（数控技术与应用和模具设计与制造专业等）来说，高等数学、工程力学、机械制图、机械设计基础等专业基础课程为学生提供了系统的专业基础知识。创新能力的培养，并非一两门课程就能解决问题，随着课程建设的深入，学校先后开设了AutoCAD、运动仿真与制作、三维设计软件、机电产品创新设计等课程，让学生在知识的积累过程中提高理解和运用能力。

学生在小学、中学接受的大多是教师的课堂讲解，被动接受的教学过程使学生的领悟性、灵感在一定程度上被严重束缚。在教学过程中，创新能力的培养应渗透在每一个教学环节中，由授课教师创设活跃的学习氛围，如引出问题情境，鼓励学生大胆想象提问，引导学生讨论和分析等；通过问题解决后的延伸练习进行巩固和运用，从而培养学生的创新思维和创新能力。在机械设计基础课程平面机构的学习中，针对某一机构模型，学生可以先提出假想，思考构件间会实现何种运动方式？在大胆的想象后通过动画演示或实物演示的方式让学生观察现象并概括分析，最后由教师做深入讲解。在运用理论知识解决实际问题的过程中应先易后难。机构应用的理解分析，如家用缝纫机（如图1）的原理：由踏板摆动带动曲轴转动，是曲柄摇杆机构以摇杆为主动件的应用实例。

在四杆机构和滑块机构的基础上，让学生综合运用所学知识，设计一个可实现变速的筛料机构（图2），可设计双曲柄机构和曲柄滑块机构的组合来完成滑块筛料动作。

在机构内容学习中给学生布置一个创新任务：在学习运动仿真与制作课程之后，制作常见机构的动画演示。这样既提高了学生对后续课程的学习积极性，又实现了本课程的知识延伸。“授人以鱼不如授人以渔”，在创新设计循序渐进的过程中，教师应引导学生善于观察，发现创新点，打破传统的思维定式。大学生课余时间相对充足，在学习专业知识的同时，要广泛涉猎其他领域的知识，并能将所学知识纵向延伸和横向拓展，提高学科知识的融合程度，形成多学科、多视觉的创新能力。

二、有意识地进行学科融合训练提升

学生平时学习积累的基础知识是培养创新能力的基础，没有一定的知识积累，就不会设计出好的新产品。学校重视学生对基础的掌握，但并不是埋头钻研基础而放弃对基础知识的延伸和对新知识的发掘，在学习中求突破是创新能力的关键。所谓创新是在对原有知识和理论深刻理解和掌握的基础上，发现需要进一步改进的问题，借助积累的实践经验进行改进，从而设计出更适用的新产品的过程。学生应增强自己独立思考问题、分析问题和解决问题的能力，努力使自己成为一个在情感、智力方面全面发展的人。学生作为社会个体，应学会做人，重视自己生理与心理、智力与非智力等因素的全面和谐发展，努力使自己成为有道德、有文化、有理想、有纪律的合格公民。

在学生多学科的学习过程中，如何将分散的知识进行有效融合从而更大限度地实现知识的应用，是一直以来困扰大学生的问题。在机械设计基础课程齿轮传动的设计训练中，训练项目是某实用传动装置的设计。其融合了传动装置布局、传动比的设计、齿轮传动过程中的力学分析、零件的强度设计、平面图形绘制、齿轮传动运动仿真等内容，能较好地融合工程力学、机械制图、机械设计、运动仿真等学科知识，通过项目实践，提高学生的综合运用能力及创新能力。在项目的训练过程中，教师应鼓励学生独立思考，遇到问题自己想办法解决，而不是直接问教师；教师最好抛砖引玉，给学生更宽广的发挥空间。

三、良好的创新环境和鼓励政策的引导

课余时间也是培养大学生创新能力的关键因素。学院应为学生的个性化成长创造更为宽松的空间，营造活跃的创新环境，组织大学生参加丰富多彩的课外科技活动，使之与校园文化活动、社会实践活动有机结合起来。第一，可以通过邀请校内外专家举办学术讲座、报告会，增强学生知识的广度和深度，使创新活动有正确指引的方向和起点；第二，通过团委、院学生会组织校园活动，构建一种适合大学生成才的校园文化环境；第三，邀请优秀校友返校给学生做汇报，以他们的亲身经历为学生提供宝贵的经验。各学科各领域的竞赛活动推动了知识的运用和创新过程。例如，在学习AutoCAD平面绘图和UG三维设计软件之后，进行平面绘图和三维绘图设计竞赛，针对机电专业学生进行机电产品创新设计大赛，针对模具设计与制造专业学生进行模具造型设计大赛，针对制冷专业学生进行家电产品维修大赛，等等，极大地激发了学生的学习、探究兴趣。参加竞赛的过程既是深入学习不断发现问题并努力解决问题的过程，也是基础知识和专业知识的融合过程；是所学知识纵向延伸和横向拓展的过程，更是动手能力和创新能力的培养过程。

为了鼓励大学生参与其中，学院出台了一系列的鼓励政策，激励大学生积极参与竞赛活动，使更多的学生乐于创新，把创新意识融入个人的思维理念。学院每年都会拿出一部分的资金对在创新方面成绩突出的师生进行表彰和奖励，形成良好的激励机制。学院对教师的科研指导以及学生的院级、省级、国家级大赛分别制订了相应的奖励政策，搭建大学生创新成果和企业的融合转化，为毕业后的创业打下基础。学院培养出了在校期间获得国家认证技师资格的优秀毕业大学生；在国家级比赛获奖、毕业后自己创业、有了自己的企业的优秀大学生等等。他们也为学生起到了良好的表率作用，激励着一届又一届大学生提高创新能力，实现自己的个人和社会价值。

四、结语

创新是引领发展的第一动力，创新能力是在校大学生所必须具备的，对学生的发展和社会的进步都将产生积极的影响。教师应在教学实践中不断探究，对学生创新能力的培养发挥应有的作用。各高校围绕培养创新型人才的主题，竞相推出了相应的措施。相信在不久的将来，创新型人才的培养将会取得突破性的進展。

参考文献：

[1]胡成武，谭艳萍，何国旗，等.构建大学生机械创新设计能力培养的体系[J].湖南工业大学学报，2008（2）.

[2]黄大志，申屠留芳.培养大学生机械创新能力研究[J].边疆经济与文化，2009（3）.

作者简介：李海英（1970— ），女，山东青岛人，硕士，副教授，研究方向：机械设计。

（责任编辑：王 瑜 庄 源）