机械类专业创新型人才能力培养途径之探讨

2021-01-28孙宝福

科技视界 2020年25期

孙宝福

0 引言

众所周知，制造业是一个国家国民经济运行的基础，同时也是一个国家强盛的根本保证。在整个制造业构成体系中，机械产品的制造为所有的制造业提供了装备，成为整个国民经济最为重要的基石。所以，国家在各个高校的专业布局中，机械类专业应该是最为广泛的一类了。机械类专业包括机械设计、机械制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程等数个专业，除了一些重点高校外，机械类专业主要培养目标为机械工程师，特别是具有创新意识和工程素养的卓越的机械工程师，是国家发展的急需，同时也是普通高等工科院校机械类专业培养的重中之重。卓越工程师的培养是多方面的，其中的能力结构便是非常重要的一个方面。一名机械工程师所需能力的内涵是什么？包括哪些内容？如何进行培养是值得大学的教育工作者予以探讨的问题。

1 能力的内涵

能力，是完成一项目标或者任务所体现出来的综合素质。人们在活动中表现出来的能力有所不同，能力是直接影响活动效率，并使活动顺利完成的个性心理特征。能力总是和人完成一定的实践相联系在一起的，离开了具体实践既不能表现人的能力，也不能发展人的能力[1]。

在之前的概念中，我们往往把知识与能力并列而谈，知识的掌握与能力的培养是作为大学培养的两把尺子，来衡量培养效果的好坏。然而从广义上来讲，学习能力也可以作为能力的一种，学习能力的大小，则直接决定了知识掌握的程度，所以，广义上的能力几乎决定了大学教育的一切：其外观是由“知识、技能”等“应知、应会”部分组成，其内在是由“价值观、自我定位、驱动力、人格特质”等情感、智力部分构成。知识技能等明显、突出并且容易衡量，但真正决定一个人的成功机会的，是其内在的因素，它们难以捕捉，且不宜测量。

我们此处的能力引用的是广义上的定义，呈现的是一个人的综合素质。作为一名机械类专业的学生来说，其能力包括知识学习能力、科研创新能力、实验设计能力、机械操作能力、组织协调能力以及其内在的工程素养等等内容。高素质人才，其能力必然是综合的、全面的，如何达成机械专业创新型人才综合能力培养目标，是本文进行探讨的主要内容。

2 能力培养途径

创新型人才个人能力的需求是全方位的，那么与此对应的培养机制也应该是全方位的。特别是对于地方本科院校来说，应用型、复合型人才是其培养的主要目标[2]，其中能力的培养必然占据重要地位。那么，如何进行相关能力的培养呢？

2.1 学习能力的培养

作为一名在校学生，学习能力是最为根本的一个能力。学习能力的外在表现为对相关知识的掌握程度，包括掌握的速度与质量，学习能力的内在表现为学习的态度、学习的意愿以及学习的积极性等。很明显，事物的发展往往都是内因决定外因，外因反过来又影响内因。如何唤起学生学习的欲望与兴趣是我们探讨的重点，其中，老师的因素将起到至关重要的作用。老师对所授知识把握的深度与广度、老师的职业态度、教学能力对学生的学习能力都将有着非常大的影响。同时，老师在教学理念、教学方法、教学模式、教学手段方面的改革，也是一种提升学生学习能力的重要方式；还有就是学校对学生学习的评价内容、评价模式、评价方法都将影响学生的学习态度。

2.2 设计能力的培养

对于机构或者零件的设计是机械类专业学生需要掌握的最为基本的能力。设计是一个从无到有的过程，从这个意义上来讲，设计能力即为创新能力，也是一个综合能力的体现。机器，包括机械零部件的设计又是有一定的自身规律可循的，培养学生的设计能力，就是要让学生了解这些规律，并通过一定的训练过程，从而熟练地掌握并运用这些规律。机械产品设计的规律除了包括对所设计产品的功能、寿命、经济、环保等等方面的要求之外，还包括设计的知识体系、设计的步骤、设计的方法等内容。在此，仅仅对其知识体系的组成作以简单论述。

从机械零部件设计所用的知识体系构成来看，功能的实现自然是设计的首要目标。能够实现其功能的课程知识为机械原理，而机械原理的基础课程则为理论力学；其次，在满足功能的基础上要求其具有一定的寿命，这其中的知识体系就包括机械设计、机械工程材料、材料力学等课程；另外，设计好的零件需要制造出来，再好的零件，加工不出来是没有意义的，所以零件的加工工艺性也是一个设计工程师必然掌握的内容，这就涉及了机械制造基础、机械加工工艺等知识；当然，设计好了的零部件还需要表达出来，机械制图则是必然的选择。

设计能力另外一个培养的途径就是参与各类设计大赛，这是一个实战的过程，也是一个检验的途径。机械类赛事还是比较多的，最具有代表性的就是大学生机械创新设计大赛。该赛事每两年举办一次，通常会提前一年给定设计主题，让学生有一年的准备时间，完成功能结构设计以及样机的试制。在校学生均有两次参赛的机会，通常采用老带新的方式，即低年级第一次作为参与者，是一个熟悉与锻炼的过程；第二次比赛的时候，原来的低年级变成了高年级，参与者成了主持者，使得设计能力的培养成为一个循序渐进的过程。

2.3 实践能力的培养

机械类专业是一个实践性特别强的专业，对学生动手能力和操作能力的要求也比较高，所以，学生实践能力的培养也是必不可少的。大学四年中，对学生实践能力的训练也是多方面的，课程体系内的实习实训包括变速箱测绘、金工实习、工艺实习、生产实习等等，这些实践训练的目的、内容、步骤、形式等等都是比较清晰的，这里不再赘述。

实践能力培养的另外一个方面的内容就是培训，培训是独立于规定教学内容之外的实践训练，是依据学生自愿、兴趣以及对将来工作需求认识的原则，报名参与的。机械类专业的学生毕业后，很大一部分都进入了相关的企业。很多的企业，特别是一些经济效益好的名企，对工作经历一片空白的应届毕业生，进行工作能力的判断具有较大的困难，于是，能够在某一方面反映动手操作能力的职业证书，就成了一个判断的依据，这也是为什么越来越多的大学生，更加热衷于参加各类培训获取证书的原因。对于机械类学生而言，培训的内容也是多方面的，如有软件类的二维、三维建模软件证书，用于仿真加工的软件证书；在动手操作能力方面，有数控（钳、车、铣、加工中心）中级/高级职业资格认证证书；在机电一体化日益加深的背景下，弱电、强电模电类类证书以及自动化类的证书也成为机械类学生关注的重点；另外，职业类证书的考取，比如注册机械工程师、注册电气工程师、教师资格证书等等，也为将来进入不同领域工作，打下基础。

大学四年，实践能力的培养除了上述内容之外，还有一个往往被忽视了的内容——试验操作与试验设计能力的培养。前者包括基础性试验、验证性试验，后者包括开发性试验、创新性试验等。基础性、验证性试验是在已知试验目的、设备、方法、步骤的前提下，对相关机械机构的工作原理或者机理进行验证的过程，其目的除了进一步加深对机理原理的理解之外，还有对相关实验设备的熟悉，是初等的能力体现；而设计性试验则是为了某一个实验目的，自行设计试验方法、步骤，自行组装试验设备，试验的过程就是一个不断改变、探求方法与步骤的设计过程，是一个复杂的、高等的能力体现。如果说各类证书的培训与考取，是大学生为毕业后的顺利就业而做的铺垫，那么试验能力，特别是设计试验的能力，则是为将来从事科研工作奠定了良好的基础。

2.4 科研能力的培养

在很多人的印象中，学生科研能力的培养应该在研究生阶段。但这并不意味着大学阶段就不需要进行该能力的培养。本科生毕业后的去向不外乎参加工作和考研深造，考研自不必说，即使参加工作，作为未来企业里面工程技术方面的掌舵人，其研发能力也是必需的。那么，大学阶段，学生科研能力培养的内容与途径又是如何的呢？

大学教育不同于研究生教育，后者在于研究方法与研究路线的掌握，前者则在于科研素质、科研态度的启蒙。作为机械类专业的从业者，首先应具备严谨细致的科研态度，科学研究来不得半点马虎，任何的研究都将会是“差之毫厘谬以千里”。而机械产品又是一个精密度超高的产品，其精密度是保证其使用功能、寿命及其可靠性的根本，这就导致机械方面研究的严谨性更为突出。同时，在日常的生活中，还要培养善于留心观察生活，善于从细小的行为中寻求其带有普遍性规律的生活习惯以及勤于思考、善于思考的基本素质；另外，一个科研工作者还需要具备敢于怀疑的习惯，要在平时鼓励学生给老师“挑刺”，并将其作为一种奖励措施，培养学生的批判精神；作为科研工作者，还需要掌握最基本资料收集与整理的技能，这在课程设计、毕业设计的过程中，会得到一定的锻炼与提高。