机械设计创新能力培养模式探索与实践

机械设计创新能力培养模式探索与实践

杨朝晖

身份证号：622322198312011218

摘要：创新创业教育是服务国家发展战略的必然选择，是高等教育的时代使命，是落实立德树人根本任务的必然要求。党的十九届五中全会将“创新能力显著提升”写入“十四五”时期经济社会发展的主要目标，并坚定不移从制造大国向制造强国转变。高职院校面向生产一线培养了高素质技术技能人才，也是创新发展的前沿阵地；积极响应国家号召，培养人才的创新能力，使其更多成为能工巧匠、大国工匠，是高职院校承担的重要任务。

关键词：机械设计；创新能力；培养模式；实践

1机械设计创新能力培养实践

1.1“双形式”实现创新教育全覆盖

加强机械设计类课程体系建设，抓住“课堂理论学习、课后实践训练”双形式，将创新教育融入到机械类专业的基础课程、通识课程、专业课程、实习实践等各个环节当中，使每门课程都发挥创新教育的功能与作用，适应不同类型、不同专业、不同兴趣同学的选择需要，实现创新教育全覆盖。一是全覆盖开设机械设计创新基础必修课。如开设“机械创新能力开发与实践”课程，将其纳入到机械类专业的教学计划和学分管理。二是全过程开设创新实践课程，对各年级的实践课程进行教学改革，融入创新教育。如大一年级的金工实习、大二年级的数控实习，均实行开放式实习任务，学生不再局限于简单镶配件、小锤子、阶梯轴制作，而是可以选择自己更感兴趣的图标、挂件、火箭等文艺品、创意品制作，在提高学生参与兴趣的同时，也培养了学生的创新意识和实践能力。三是全链条贯穿人才培养体系。机械设计创新能力教育不是停留在高职三年的某一阶段，而是应贯穿于整个大学过程，甚至整个学业生涯，是一个连续的、全链条的过程。通过各阶段学习的不同特征和需求，融入相应的创新教育，让学生“玩”起来的同时，实现对学生潜移默化的创新教育影响。

1.2课堂教学与创新活动相结合

在课堂教学中，我们结合学生的创新需求讲授有关教材内容。例如在第六届全国大学生机械创新设计大赛(内容为教室用设备和教具的设计与制作)申报期间，我们在讲授机械原理课程的凸轮机构时，每种凸轮机构使用了一个教具，这些教具重量大、体积大，携带不方便，于是启发学生，可以联系创新方法中的组合创新，结合竞赛要求设计一种组合教具，结果有学生设计了一种将7种凸轮机构教具组合在一起的凸轮机构教具，减少了教具的总重量和体积，便于携带，该设计获授权实用新型专利。

1.3“双驱动”激发学生内生动力

以“创新创业大赛、科研项目研究”双驱动为抓手，以创新项目研发为主线，通过“三进工程”(学生进项目、项目进课堂、师生进平台)加强对学生创新项目的管理与指导，完善科研立项式实践训练体系，实现“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变，“以项目为中心匹配学生”向“以学生为中心挖掘项目”的转变，鼓励学生参与项目的设计、实施，论文的发表、专利的申请等创新实践，为学生营造良好的学术氛围，以此来促进学生的个性化发展和创新精神、创新意识、创业能力的养成，激发了学生的内生动力，真正实现了教学相长。

1.4引导学生参加科研立项和科技竞赛

1)为营造良好的科研氛围，培养大学生的创新精神和实践能力，推动学生课外学术科技活动的蓬勃开展，学校每年都会开展多项科研创新活动。主要有一年一度的大学生科研立项，130项左右，其中有适合机械专业学生申报的机械与控制类项目，近年主要成果有“双层自行车车库”“一种晾鞋架”“一种螺纹车刀夹具及车床”等;还有年度“大学生创新创业训练计划”项目，100项左右。近年机械专业学生的主要成果有“医院专用多功能治疗车”“一种自行车货架”“高效对旋轴流式通风机及通风系统”“同轴式圆柱齿轮传动装置”等。

2)科技竞赛是培养学生创新能力的一种重要方式。适合机械专业学生参加的科技竞赛很多，如教育部高等学校机械学科教学指导委员会主办的“全国大学生机械创新设计大赛”、教育部高等教育司举办的“全国大学生工程训练综合能力竞赛”、教育部等主办的“互联网+大学生创新创业大赛”、教育部学校规划建设发展中心主办的“应用型人才技能大赛”，共青团中央、中国科协、教育部等多部门举办的“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等。近年机械专业学生的主要创新成果有“高楼逃生用降落装置及消防应急逃生装置”“可自收集的手动苹果采摘器”“一种苹果人工采摘机械装置”“停车架及自行车立体停车系统”“薄膜铺设组件及薄膜铺设装置”等。此外，我们还组织学生积极参与学校与当地政府共同举办的如“金点子”“创新创业路演”等创新创业活动。这些大赛和创新创业活动对激发大学生的创新意识、学会创造性思维、创造性地解决实际问题起到了重要作用，成为学生创新成果的来源之一。

2实践效果

2.1毕业生就业质量高，社会适应能力强

近年来，通过培养机械设计创新能力的教学改革，机械专业的就业率保持在95%以上，就业质量显著提高。根据毕业生的后续反馈信息和用人单位的反馈信息，在校期间参加过学科竞赛、重大创新项目和科研培训的学生具有较强的实践能力和可塑性，受到用人单位青睐。他们的就业目的地都是学生满意的单位，并迅速成长为行业骨干或商业精英，受到社会的高度赞扬。

2.2定期举办学术沙龙

在机械工程学院内部，团支部和学生事务处定期组织学生举办学术沙龙，邀请企业专家、成功创业的校友以及在指导学生创新活动方面有丰富经验的老师进行交流互动，并邀请专家与企业联系，介绍产品创新和专利保护的重要性，以及企业专利的申请、实施和效益，邀请专家和教师对学生的创新设计方案进行评论。通过举办学术沙龙，学生不仅提高了他们在科学研究、创新创业和知识产权保护方面的知识和能力，而且提高了他们与企业家和专业教师的沟通和互动能力。因为这种方式生动活泼，弥补了创新教育课堂教学的不足，效果比课堂教学好。

2.3发挥帮助和引导学生的作用

高年级学生，特别是高年级学生面临着研究生入学考试和就业。即使有创新成果或创新设计方案，如果不能转化为专利成果，也可能在毕业前放弃转化；初中生有时间和热情，但创新能力不足。他们没有创新成果或不知道如何将创新成果转化为专利。所以我们采取了帮助和引导学生在高年级和低年级之间的方法。成功申请专利成果或取得创新成果的高中生和初中生将组成项目研究团队，由高中生帮助初中生，共同完成并签署成果。例如，专利“三级轴流风机和通风系统”、“一种物品和管件夹具”和“一种自动蘑菇接种机”都是高中生毕业设计的内容。由于大三学生的参与，如果大四学生毕业时没有完成专利申请，大三学生继续完成专利申请。第八届全国大学生机械创新设计大赛的创新成果，如“自行收藏的手动摘苹果机”、“自行车停车架和折叠伞停车系统”、“停车架和自行车立体停车系统”等，均通过导师指导完成了竞赛和专利申请。通过帮助和引导的方式，不仅解决了高年级学生没有时间申请专利的问题，也解决了低年级学生缺乏创新能力或拥有无法申请专利的创新成果的问题。

结论

创新是机械设计人才的主要特征，是解决人才“瓶颈”的根本，是国家从制造大国向制造强国转变的助推器。基于命运共同体理论和建构主义学习理论，研究团队探索了“五位一体”创新人才培养模式在机械设计创新能力培养中的应用，并从课程体系建设、教师队伍建设、激励保障措施、激励方式、，在近几年的教学实践过程中，该模式形成了良好的创新生态系统，取得了显著的教学效果。

参考文献：

[1]邵德福，李春江，马晓君.地方高校新工科人才创新创业能力培养模式研究[J].科技创业月刊，2019，30(19)：62-64.

[2]王学颖，于锡金.基于OBE理念的创新创业教育课程体系设计[J].沈阳师范大学学报(社会科学版)，2019，41(5)：123-127.

[3]刘红喜.大学生创新创业能力培养体系构建策略研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2019，30(12)：81-82.