基于计算机仿真技术应用的大学生创新创业能力培养体系构建

2023-03-22刘强俞国燕

创新创业理论研究与实践 2023年3期

刘强，俞国燕

（广东海洋大学机械工程学院，广东湛江 524088）

培养创新创业人才，是发展的动力之源、强国之策。各高校顺应国家发展要求，根据自身的办学特点，全面开展创新创业教育，形成了一些特色模式与经验[1-5]，也面临一些典型问题。郑庆华[6]提出各高校在创新创业教育中对企业的实践带动作用没有充分利用。满炫[7]提出校企合作中普遍耦合度不高，学生所学的专业知识技能无法得到实践检验。在创新创业教育机制中，便捷、高效地在专业理论教育与产业现实情况间架起桥梁，是实现技术革新、有效对接创新链与产业链的先决条件。计算机仿真技术在创新创业教育中可建立校企联合纽带，促进形成企业需求和学生成长相互反馈的双赢机制：从高校角度，计算机仿真技术融合理论知识与实际生产过程，具有认知、演示、互动等作用，可提升学生学习兴趣与自主学习能力；从产业角度，计算机仿真技术推进工艺创新与设备改造，有助于加快传统制造业向中高端迈进。本研究提出基于计算机仿真技术应用的大学生创新创业能力培养体系，以仿真技术在专业领域的应用为主线，自下而上分为知识体系层、实践创新层、学科竞赛层、能力养成层四个层次，并将仿真深入融合到每一层次。实践证明，该体系的应用不仅增加了产学互动频率、互动深度，也较好地破解了“大学生创新创业意识、团队协作能力、社会实践体训等方面有待加强与高校的创新创业课程体系有待完善”[8]等现实问题。

广东海洋大学机械工程学院就如何培养学生创新创业能力，以适应产业数字化、信息化升级，使学生在国家智造强国战略背景下服务区域社会经济发展，进行了深入的思考与规划。近三年，广东海洋大学机械工程学院在大学生创新创业能力培养方面取得了进步，构建、发展了广东海洋大学机械工程学院创新创业能力培养体系。

1 知识体系层：专业教学与创新创业教育深度融合，夯实理论基础，加强仿真实验操作

创新创业教育与专业教育融合不足是当前创业教育面临的主要问题之一[9-11]。学生创新创业能力培养离不开学生专业知识体系的构建与掌握。基于此，专业教师应在人才培养方案规划、课程体系建设、课程目标、课程教学设计等方面进行教学研究与改革。近三年获得各级各类教学改革项目50 余项，专业教师在课程教学设计、授课方法、教学互动、教学中融入计算机仿真等教学能力方面取得较大进步。专业教师授课中渗透先进计算机仿真技术在专业前沿领域的应用，学生教学评价较好，专业课程平均成绩也有一定的提升。

学院在实验室采购有Minitab、Flexsim、Ansys、Matlab 等计算机仿真与数据处理软件，工程训练中心有熔融沉积成型3D 打印、激光烧结型3D 打印、注塑机等设备，以上为专业学生开展实验、实习及创新创业能力培养提供了坚实的软、硬件保障。在课程设计、实验、毕业设计等实践教学环节中，使学生熟悉各种软、硬件基本操作，具备运用现代计算机技术解决复杂工程问题的能力。

2 实践创新层：促进产学深度耦合，形成企业需求和学生成长相互反馈的双赢机制

广东海洋大学机械工程学院通过组建创新团队，并依托专业教师产学合作课题，组织学生申报大学生创新项目，培养大学生发现、提出、分析和解决问题的能力，输出适应创新型国家建设所需的高质量创新人才。

2.1 组建创新团队

核心团队是成功培养大学生创新创业能力的关键要素之一[9]。鼓励学生在学有余力的基础上，加入感兴趣方向的专业创新团队。创新团队小组成员采用老带新的形式，有健全的加入和退出机制。创新团队方向以专业课程体系为基础支持，又依托专任教师产学研课题，为技术创新提供有力保障。创新团队分为制造工艺仿真优化、人因工程仿真与工业过程仿真等方向。每个方向均有不同的计算机仿真技术要求，学生对仿真技术的掌握主要靠对培训资料的自学。创新团队的组建培养了学生个性化创新发展与自主学习能力。

2.2 开展创新创业项目

创新团队立足解决生产实践难题开展创新项目研究。广东海洋大学机械工程学院产学研合作企业以制造型企业为主，包括流水线装配型、零部件冲压成型、注塑成型、铸造等类型企业，既是学院学生就业方向企业，又与创新团队紧密联系，学生在认识实习与生产实习过程中对探讨企业生产实践难题展现出极大的兴趣。创新团队小组融合专业知识与计算机仿真技术，对生产实践难题提出小组解决方案，形成新工艺、新方法、新设备，实现技术的创新与转化，促进传统制造业升级。创新团队小组以产学项目为依托，积极申报大学生创新创业训练计划、攀登计划、“互联网+”大学生创新创业大赛等项目，形成企业需求和学生成长相互反馈的双赢机制。创新项目的申报、开展、结题、报奖，极大地提升了专业学生的创新创业能力。

3 学科竞赛层：构建学科竞赛体系与激励机制

学科竞赛是培养大学生创新思维与实践能力的主要形式[12-14]。广东海洋大学机械工程学院以学科竞赛为抓手，构建包括校赛、省赛、国赛的全方向、多层次学科竞赛体系，鼓励创新团队申报校赛，重点扶持国赛参赛团队。在激励机制上，设有参赛学生创新实践学分与指导教师非教学工作量，使整个专业形成良好的学科竞赛氛围。专业开设有创新创业教育课程，任课教师为专业教师，在系统地教授创新与创业专业知识的同时，分享省级、国家级创新创业竞赛案例。近三年，各小组项目立足计算机仿真技术在专业领域发现问题、解决问题、预防问题的实践应用，获得省级以上学科竞赛奖励200 余项。

4 能力养成层：以创新成果、毕业设计、就业、创业检验创新创业能力培养效果

上述环节较好地培养了学生运用计算机仿真技术高质量、高效率、低成本地解决工程实践复杂问题的能力，培养了学生较强的创新创业能力。企业与部分学生在产学研互动、学科竞赛交流中达成了招聘意向。专业毕业生得到企业的高度认可，学生大多进入格力、比亚迪等知名企业研发部门，学院就业率在学校名列前茅。在每个创新团队方向上均构建典型案例，如表1所示，案例统计包括产业届实践难题，创新项目开展的平台载体，创新项目所需的知识、技能、仿真技术、课程支撑，创新项目获奖情况与项目成员最终毕业论文。典型案例又将反哺创新创业能力培养，形成良性循环。