提升高職制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的研究

王磊

摘要：創(chuàng)新是民族乃至社會(huì)發(fā)展的源泉和動(dòng)力，高職院校的學(xué)生成為了社會(huì)創(chuàng)新的主力軍，所以應(yīng)積極提升高職院校學(xué)生的創(chuàng)新能力，將學(xué)生科技項(xiàng)目作為提升高職學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法，獲得學(xué)校乃至社會(huì)的全面支持。本文首先闡述了培養(yǎng)高職學(xué)生科技創(chuàng)新能力的意義，列舉了幾項(xiàng)高職學(xué)生自主研發(fā)的科技項(xiàng)目，分析了當(dāng)前培養(yǎng)高職學(xué)生科技創(chuàng)新能力存在的問(wèn)題，并最終提出相關(guān)解決建議。

關(guān)鍵詞：高職學(xué)生;科技創(chuàng)新能力;TRIZ;物料搬運(yùn)機(jī)器人;3D掃描打印;Geomagic Studio

中圖分類(lèi)號(hào)：G718.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）20-0247-02

2019年教育部印發(fā)《關(guān)于做好2019屆全國(guó)普通高等學(xué)校畢業(yè)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)工作的通知》，要求從2019年起所有高校都要設(shè)置創(chuàng)新課程和創(chuàng)業(yè)教育課程，對(duì)全體學(xué)生開(kāi)發(fā)開(kāi)設(shè)科技創(chuàng)新必修課和選修課，納人學(xué)分管理。這一具體的要求，體現(xiàn)出國(guó)家對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新教育的高度重視，高校畢業(yè)生是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和推進(jìn)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的生力軍，是實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新思維”、“創(chuàng)新引擎”、“雙創(chuàng)計(jì)劃”、“中國(guó)制造2025”、“大國(guó)工匠”的保障。所以提升高職制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力這個(gè)目標(biāo)，是應(yīng)國(guó)家發(fā)展要求而生的。

我們具體通過(guò)對(duì)天津高職學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才定位與體驗(yàn)式教育探索研究構(gòu)建有效的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，為高職院?？萍紕?chuàng)新教育的人才培養(yǎng)探索適宜的發(fā)展模式，可以提供有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)靈活就業(yè)和自主創(chuàng)業(yè)的專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展的土壤。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)激情，提高學(xué)生的科技創(chuàng)業(yè)能力。更好的解決高職學(xué)生就業(yè)問(wèn)題，為祖國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

據(jù)發(fā)放的高職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的相關(guān)調(diào)查問(wèn)卷和走訪發(fā)現(xiàn)，針對(duì)高職院校制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)的課程，雖然有開(kāi)辦，但以理論和思維概念層面的形而上學(xué)的知識(shí)灌輸和啟發(fā)式教學(xué)為主，基本沒(méi)有以提升科技創(chuàng)新能力層面的專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)和培訓(xùn)，甚至專(zhuān)業(yè)課中也幾乎沒(méi)有插入多少創(chuàng)新和創(chuàng)造類(lèi)內(nèi)容。課下教育與舉辦的各種活動(dòng)一般也以普通興趣愛(ài)好和娛樂(lè)性質(zhì)為主。雖然有一些教育部和行業(yè)主導(dǎo)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類(lèi)競(jìng)賽，但也已個(gè)別校內(nèi)專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)的學(xué)生參加為主。由于以下原因高職制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生科技創(chuàng)新能力效果不佳：

①是上級(jí)管理部門(mén)和高職院校對(duì)雙創(chuàng)政策（“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”）的認(rèn)識(shí)不足。

②是院校的硬件實(shí)力的局限。

③是教師的作用沒(méi)有完全發(fā)揮，針對(duì)教師創(chuàng)新創(chuàng)造類(lèi)的培訓(xùn)不足，導(dǎo)致課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)不包含創(chuàng)新要素。

④是學(xué)生雖有興趣，但能力和動(dòng)力不足。

⑤是師生參與創(chuàng)新類(lèi)競(jìng)賽的興趣和動(dòng)力不高，參與的部分低檔次競(jìng)賽流于應(yīng)付任務(wù)，不能對(duì)就業(yè)分配和職業(yè)生涯，甚至自主創(chuàng)業(yè)產(chǎn)生足夠促進(jìn)作用。

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，恰逢中美貿(mào)易戰(zhàn)，我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到中美貿(mào)易戰(zhàn)實(shí)質(zhì)是制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展之爭(zhēng)。國(guó)家、民族和企業(yè)要發(fā)展，需要的是高知識(shí)、高技能、高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才，企業(yè)發(fā)展過(guò)程中總會(huì)遇到這樣那樣的新問(wèn)題，要解決這些問(wèn)題需要具有創(chuàng)新精神的高技能應(yīng)用型人才。高職院校培養(yǎng)的不僅僅是紙上談兵的謀職者，而是能將知識(shí)熟練運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去的實(shí)用性人才，因此，接受科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高自身競(jìng)爭(zhēng)力、適應(yīng)力是高職院校學(xué)生的迫切需要。高職院校大學(xué)生在提高自身科技創(chuàng)新能力的同時(shí)，積極參加創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)步入社會(huì)后的自身競(jìng)爭(zhēng)力。所以我們做出如下課堂探索和實(shí)踐：

①科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入專(zhuān)業(yè)課的實(shí)施計(jì)劃。

實(shí)施計(jì)劃是學(xué)生從第三學(xué)期開(kāi)始了專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，至所有專(zhuān)業(yè)課結(jié)束，時(shí)間為一年。每個(gè)制造類(lèi)的專(zhuān)業(yè)教研室至少選擇一門(mén)或以上的重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)課程，融入進(jìn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。并制作出實(shí)物成果和實(shí)訓(xùn)教程。

②科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入《創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)》公共課。

創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)課是國(guó)家教育部為即將畢業(yè)的在校大學(xué)生，和“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”打下的基礎(chǔ)。因此，擔(dān)任《創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)》課的教師，就必須打破常規(guī)的理論講授模式，貼近公司運(yùn)營(yíng)模式，給學(xué)生將來(lái)的自主創(chuàng)業(yè)增添一門(mén)技能。課上讓學(xué)生已成立的模擬公司為單位，做好《創(chuàng)業(yè)/商業(yè)計(jì)劃書(shū)》和《創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)崗任務(wù)冊(cè)》作業(yè)以及公司實(shí)訓(xùn)總結(jié)。理論課后，還有4課時(shí)的上機(jī)仿真實(shí)操，為金馬蘭創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，將理論課的內(nèi)容，仿真體驗(yàn)，落實(shí)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)過(guò)程。

首先實(shí)訓(xùn)要保證有趣味性，調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。素質(zhì)拓展活動(dòng)是必要的，以此帶動(dòng)學(xué)生情趣，進(jìn)一步貼近企業(yè)的正常運(yùn)行。

1）公司的組建要從公司的生存和發(fā)展為出發(fā)點(diǎn);

2）企業(yè)內(nèi)部的上下磨合、溝通，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力;

3）從實(shí)際出發(fā)，將實(shí)訓(xùn)的時(shí)間由理論課的幾天改成業(yè)余時(shí)間的周期實(shí)踐。

總之，創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)方法要突出一個(gè)“真”字，技能掌握要突出一個(gè)“實(shí)”字，實(shí)訓(xùn)一定要講“實(shí)效”，不走“應(yīng)試”的老路。

③組織并舉辦“天津?yàn)I海職業(yè)教育科技文化節(jié)”。

④組織創(chuàng)新科技作品展覽進(jìn)社區(qū)活動(dòng)（天津?yàn)I海新區(qū)新河社區(qū)），發(fā)揮學(xué)校服務(wù)社會(huì)的作用。

⑤積極鼓勵(lì)和組織學(xué)生和教師參加各種創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)大賽。以上某些科研成果，請(qǐng)見(jiàn)下：

1）指導(dǎo)學(xué)生，研發(fā)制造汽車(chē)零件3D掃描打印一體機(jī)。

利用MDF升降旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和30s高精角度控制轉(zhuǎn)盤(pán)，將sunruy（型號(hào)-sr-p1-01）手持式掃描儀改造為全自動(dòng)升降3D掃描平臺(tái)。再利用全彩色三維模型的掃描工具軟件skanect 1.5對(duì)最高2米的實(shí)物利用旋轉(zhuǎn)臺(tái)和升降臺(tái)進(jìn)行多方位上下掃描，就是讓物體立在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，將掃描頭固定在升降臺(tái)上（注意與物體的距離），旋轉(zhuǎn)臺(tái)每旋轉(zhuǎn)一圈，掃描頭掃描一次，然后升降架下移，接著掃描，這樣一般掃描3次（上、中、下），就可以生成比較好的模型了。在此基礎(chǔ)上，在老師的指導(dǎo)下對(duì)某品牌NOS（氮?dú)饧铀傧到y(tǒng)）外殼進(jìn)行了三維掃描取圖，并通過(guò)上網(wǎng)找Geomagic Studio建模教程，自學(xué)Geomagic Studio軟件的使用方法，對(duì)外殼的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和點(diǎn)云數(shù)據(jù)后期處理。結(jié)合Cura三維模型切片軟件，使用學(xué)生自制的桌面級(jí)3D打印機(jī)進(jìn)行打印。最終得到NOS（氮?dú)饧铀傧到y(tǒng)）的3D打印件，如圖1所示。

2）指導(dǎo)學(xué)生，自主研制發(fā)動(dòng)機(jī)物料搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)。

通過(guò)STC89C51單片機(jī)控制6個(gè)舵機(jī)等配件進(jìn)行設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試，來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的無(wú)人搬運(yùn)。通過(guò)WeMake軟件進(jìn)行編程，使機(jī)器人能夠自動(dòng)運(yùn)行，自主抓取物料、投放物料。并選用CC2540和CC2540的德州儀器芯片編程開(kāi)發(fā)出一款智能藍(lán)牙儲(chǔ)料柜，可供物料搬運(yùn)機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別物料種類(lèi)和位置。智能藍(lán)牙儲(chǔ)料柜配合物料搬運(yùn)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車(chē)間的無(wú)人化物料管理，如圖2所示。

3）指導(dǎo)學(xué)生，掃描并生成汽車(chē)門(mén)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，為車(chē)企制造提供三維電子圖紙。

以某國(guó)內(nèi)大廠的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)門(mén)內(nèi)飾重新設(shè)計(jì)制造為背景，利用Handy Scan3D307手持式激光掃描儀，通過(guò)零件表面貼參照點(diǎn)的方式完成三維零件三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集。以逆向工程軟件Geomagic Studio為基礎(chǔ)，以現(xiàn)有的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)門(mén)內(nèi)飾為例，獲取實(shí)物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型，以及轉(zhuǎn)換為三維CAD模型，為產(chǎn)品的重新設(shè)計(jì)與制造奠定基礎(chǔ)，如圖3所示。

現(xiàn)在我們正在不斷的進(jìn)行和完善著提升高職制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的實(shí)踐與研究工作。并不斷的通過(guò)TRIZ等理論指導(dǎo)實(shí)踐，也通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐總結(jié)出更加適合我們的特色理論?，F(xiàn)在我們利用社會(huì)新聞中的熱點(diǎn)技術(shù)和重大事件，激發(fā)師生研究興趣，結(jié)合TRIZ理論方法，在我校開(kāi)創(chuàng)并實(shí)行“熱點(diǎn)課題同步創(chuàng)新式研究”理論。并在學(xué)院系部領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下，組織教師及學(xué)生不斷參加和陸續(xù)開(kāi)展一系列特色活動(dòng)，如人才培養(yǎng)方案調(diào)研，各種課程改革，創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新指導(dǎo)，技能競(jìng)賽指導(dǎo)，職業(yè)生涯規(guī)劃講座，企業(yè)入校宣講，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流，科技創(chuàng)新文化節(jié)等，并不斷的以此提升高職制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的實(shí)踐與研究。

培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的創(chuàng)新型人才是高等職業(yè)教育的歷史使命，它關(guān)系到學(xué)生的個(gè)人價(jià)值實(shí)現(xiàn)，關(guān)系企業(yè)的發(fā)展存亡，關(guān)系到國(guó)家產(chǎn)業(yè)升級(jí)的成敗，也關(guān)系民族的振興與前途。在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐與改革過(guò)程中，我們要勇于探索，繼續(xù)研究和完善體制機(jī)制，建立更加適合中華民族需要的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。

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