淺談大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目對機(jī)械類應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的促進(jìn)

張躍 李雪瀅 葛啟月 辛梓陽 紀(jì)龍龍

[摘 要]參與大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新性項(xiàng)目，改變目前本科獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，動手能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀，推廣大學(xué)生主體性、個性化培養(yǎng)方案。大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目不斷探索與實(shí)踐，使我們形成更為成熟和完善的教學(xué)體系和管理模式，從而培養(yǎng)出更強(qiáng)、更全面、更具競爭力的機(jī)械類應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

[關(guān)鍵詞]實(shí)踐創(chuàng)新 機(jī)械類專業(yè) 人才培養(yǎng)

[中圖分類號] C961 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）08-0168-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級，向著技術(shù)密集、高新產(chǎn)業(yè)增加的趨勢發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生產(chǎn)方式的變革促使社會就業(yè)崗位發(fā)生了變化，加大了對技術(shù)應(yīng)用、開發(fā)創(chuàng)新人才的需求。作為應(yīng)用型本科獨(dú)立院校，要適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展需要，打破傳統(tǒng)的思維方式和辦學(xué)模式，以全新視角看待當(dāng)今的高等教育，面向?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的國家需求進(jìn)行根本性的變革，立足服務(wù)地方社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，努力培養(yǎng)出國家需要、社會需要、行業(yè)需要、企業(yè)需要的應(yīng)用技術(shù)型人才。[1] [2] [3] [4]為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要科學(xué)定位，積極探索和研究合理的人才培養(yǎng)模式，我院在鼓勵大學(xué)生參加實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目、培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面取得了一定的成績。

一、注重實(shí)踐創(chuàng)新，注重實(shí)踐創(chuàng)新研究過程

（一）參與江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目

緯紗板（VESA）拉深成形工藝研究這一項(xiàng)目是與企業(yè)聯(lián)合研究緯紗板成型工藝。緯紗板（VESA）是旋轉(zhuǎn)體拉深件，主要用做電子產(chǎn)品的支撐件，緯紗板（VESA）通過與墊片，以及其他零件的連接可以完成垂直支撐角度轉(zhuǎn)換和水平的旋轉(zhuǎn)。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，借助先進(jìn)的成形仿真軟件對整個拉深過程進(jìn)行模擬，預(yù)測可能產(chǎn)生的缺陷，對成形工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從而大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期及成本。學(xué)生參與這一項(xiàng)目需要完成對工程材料及成型工藝、沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)等這些課程的學(xué)習(xí)，需要在老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)鈑金成型分析軟件Dynaform、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析方法、運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成冷沖模具的設(shè)計(jì)。通過這一項(xiàng)目的訓(xùn)練，能讓學(xué)生提早參與科研，培養(yǎng)學(xué)生的提出問題、分析問題、解決問題的能力。學(xué)生通過研究，優(yōu)化后的緯紗板（VESA）成型模擬如圖1所示。

（二）參與江蘇省大學(xué)生機(jī)器人大賽

橫行霸道汽車這一項(xiàng)目是學(xué)生利用課余時(shí)間在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，為了讓汽車初學(xué)者可以安全的停泊汽車而設(shè)計(jì)。這款車特點(diǎn)在于除了可以直行，后退，轉(zhuǎn)向，還可以原地轉(zhuǎn)向，側(cè)行等，真正的實(shí)現(xiàn)“橫行霸道”的功能。整車均由學(xué)生利用工程訓(xùn)練中心的加工設(shè)備自行制作。學(xué)生完成整車的設(shè)計(jì)及制作需要涉及工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、單片機(jī)、控制工程、材料力學(xué)等學(xué)科知識，同時(shí)在實(shí)訓(xùn)老師的指導(dǎo)下完成零件的數(shù)控銑、線切割等加工。這一項(xiàng)目經(jīng)過多次設(shè)計(jì)改進(jìn)，最終完成制作（如圖2所示），一舉斬獲江蘇省競賽一等獎。通過這一項(xiàng)目訓(xùn)練，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、理論知識應(yīng)用能力及實(shí)際動手能力。

（三）參與全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽

我院參與全國三維設(shè)計(jì)大賽已有6屆，共榮獲全國一等獎2項(xiàng)，二等獎4項(xiàng)；江蘇賽區(qū)特等獎6項(xiàng)，一等獎8項(xiàng)。學(xué)院組建“3D創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)”，主要由大一到大四的學(xué)生組成，形成梯隊(duì)。我院主要運(yùn)用的設(shè)計(jì)軟件為Pro / E，為強(qiáng)化這一軟件的學(xué)習(xí)，在大二上學(xué)期便開設(shè)2學(xué)分的實(shí)訓(xùn)課程，通過2學(xué)分的實(shí)訓(xùn)主要講授軟件的二維草繪、三維建模、工程裝配等基礎(chǔ)模塊，在大三上學(xué)時(shí)通過基于Pro / E機(jī)械CAD / CAM課程繼續(xù)講解曲面、工程圖、數(shù)控加工、動力學(xué)及有限元分析等模塊的教學(xué)。針對本三獨(dú)立應(yīng)用型院校人才培養(yǎng)改革，機(jī)械CAD / CAM這門課程注重實(shí)用性，注重軟件的操作能力，去掉了CAD / CAM理論教學(xué)。

在2014年的比賽上，同學(xué)們將履帶吸盤機(jī)構(gòu)與氣壓機(jī)構(gòu)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出爬壁式智能清潔機(jī)器人。運(yùn)用Pro / E軟件進(jìn)行仿真與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)簡潔靈巧，設(shè)計(jì)大膽新穎。最終獲得江蘇賽區(qū)特等獎，全國三等獎。

■

圖3 爬壁式智能清潔機(jī)器人

（四）參與全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽

■

圖4 全自動多功能課桌椅

這一項(xiàng)目學(xué)生主要利用慧魚實(shí)驗(yàn)室，通過購買的慧魚組件搭設(shè)機(jī)構(gòu)。2014年參賽項(xiàng)目全自動多功能課桌椅，作品制作歷時(shí)半年，經(jīng)過三期改造，最終該作品擁有13項(xiàng)功能，包括桌面的升降平移，桌面傾斜度的調(diào)節(jié)，扶手調(diào)節(jié)，秋千設(shè)計(jì)，書架、臺燈的設(shè)計(jì)等。項(xiàng)目主要涉及機(jī)械設(shè)計(jì)，材料力學(xué)，工程材料，控制工程，理論力學(xué)以及計(jì)算機(jī)繪圖軟件。作品以人為本，操縱簡單，從設(shè)計(jì)理念到整個作品制作都發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力與協(xié)作精神；加強(qiáng)了學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練；提高了學(xué)生針對實(shí)際需求進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、制作的實(shí)踐工作能力。最終該作品獲得全國機(jī)械設(shè)計(jì)大賽（慧魚組）全國一等獎。

二、實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目對學(xué)生培養(yǎng)的促進(jìn)作用

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目將學(xué)習(xí)到的理論知識運(yùn)用于實(shí)踐創(chuàng)新，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。理論知識是創(chuàng)新實(shí)踐的源泉，只有掌握牢固的理論知識才能有能力發(fā)揮到實(shí)踐創(chuàng)新之中。通過實(shí)踐項(xiàng)目，明確了學(xué)習(xí)理論知識的重要性，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生知道機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、材料力學(xué)、工程材料、控制工程基礎(chǔ)、理論力學(xué)及機(jī)械CAD / CAM課程的重要性。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力

在各類競賽項(xiàng)目中，老師積極鼓勵學(xué)生自己立題，自主鉆研，通過獨(dú)立的分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等來完成項(xiàng)目，真正培養(yǎng)出適合國家技術(shù)發(fā)展，適合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，銳意進(jìn)取，踏實(shí)肯干的實(shí)踐創(chuàng)新類人才。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作過程中，團(tuán)隊(duì)成員難免會因?yàn)橛^點(diǎn)的不同而產(chǎn)生碰撞，這時(shí)候需要以團(tuán)隊(duì)為重，以項(xiàng)目為主，全身心投入，并充分尊重團(tuán)隊(duì)中的每一位成員的意見和建議。每一個人的力量都是有限的，只有凝聚團(tuán)隊(duì)中每個人的力量，將之發(fā)揮到最大效用，才能完成相應(yīng)的項(xiàng)目，做好每件事。

三、實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目促進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)

通過各類實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目，灌輸學(xué)生“在掌握知識的前提下運(yùn)用知識，在運(yùn)用知識的過程中加以創(chuàng)新”的實(shí)踐理念。學(xué)院提供實(shí)踐場地以及各種實(shí)踐材料為學(xué)生提供便利。在進(jìn)行自主創(chuàng)新的同時(shí)，鼓勵學(xué)生把目光放得更為長遠(yuǎn)，在各類競賽以及交流活動中，帶領(lǐng)學(xué)生去觀察學(xué)習(xí)其他各個學(xué)校的創(chuàng)新實(shí)踐，取長補(bǔ)短，互相學(xué)習(xí)。以開展省級、市級大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練，組織學(xué)生參加“全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”和“全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”等為契機(jī)，全面打造機(jī)械類專業(yè)課外創(chuàng)新實(shí)踐平臺，全面提升學(xué)生的綜合能力，如獲取知識和運(yùn)用知識的能力、動手操作的能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、數(shù)據(jù)分析能力、工程設(shè)計(jì)能力。

四、結(jié)束語

通過實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目，培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，造就一大批適應(yīng)未來社會發(fā)展的應(yīng)用型人才，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的時(shí)代要求。參與大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新性項(xiàng)目，改變目前本科獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，動手能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀，推廣大學(xué)生主體性、個性化培養(yǎng)方案。大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目不斷探索與實(shí)踐，使我們形成更為成熟和完善的教學(xué)體系和管理模式，從而培養(yǎng)出更強(qiáng)、更全面、更具競爭力的機(jī)械類應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

[ 注 釋 ]

[1] 陳濤，李連波，張樂瑩，陸廣華.應(yīng)用型本科院校機(jī)械類人才培養(yǎng)模式的探索研究[J].大學(xué)教育，2014（12）：117-118.

[2] 王榮林，殷勁松，瞿志俊.機(jī)械類應(yīng)用性本科實(shí)踐教學(xué)的改革與研究[J].大學(xué)教育，2013（9）：26-28.

[3] 鄒景超，劉萬福，楊漢嵩.民辦高校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].黃河科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（2）：65-67.

[4] 李連波.因材施教合理構(gòu)建獨(dú)立學(xué)院課程體系[J].高等教育與學(xué)術(shù)研究，2010（3）：4-6.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]