機械設計人才培育模式

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創新是科技發展的源泉，重視科技創新應該滲透到工程教育的每一個環節，滲透到工科專業的各門專業課程及實習、實驗、實踐中。這其中，機械原理與設計等機械基礎課程是高等工科學校機械類專業本科生必修的機械基礎系列課程，在培養學生的機械設計與創新的綜合能力方面有不可替代的重要地位，必須重視以機械基礎課程改革與建設為基礎的機械創新人才培養模式的研究。

國外高校非常重視機械創新教育。美國的麻省理工學院的機械工程教育歷史悠久，經歷了三個階段。首先是19世紀到20世紀上半葉的“機械還原論”，著眼于培養實際的工程師，即技術應用的培養；其次是由于機械系統復雜性導致的“科學主導工程”，強調科學原理的重要性，而忽視技術實踐的作用；最后是在日本的先進制造業帶來的巨大競爭壓力下所帶來的“科學向技術的回歸”，強調工程實踐的重要性，對工程學生的培養必須在工程系統和背景下進行，尤其注重工程創新與實踐教育。在國內高等教育中，學生的創新精神和創新能力的培養還沒有得到足夠的重視；適合創新教育的新思想、新觀念還未完全樹立，適宜創新教育的環境和氛圍還未形成；教學內容、教學方法、教學手段還不能適應創新教育的開展；實踐性教學環節從重視程度到實施方式與內容上還大有可為。為適應21世紀我國經濟建設和社會發展的需要，根據教育部深化教育改革、全面推進素質教育、開展人才培養戰略規劃研究的要求，開展對機械創新人才培養教學改革與實踐的研究，意義十分重要。

一、有良好的制度和資金鼓勵創新

要創新，必須在一個良好制度的運作和指導下。1996年國家教委啟動的“高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”，是對我國高等教育發展具有深遠影響的一次重大的改革。在此大環境下，我國很多高校就始了以創新人才培養為目標的機械基礎課程的體系改革與實踐。華中科技大學作為牽頭承擔了兩項教育部面向21世紀教學改革項目，進行了創新人才基地建設，并與美國伍斯特理工學院、法國工程師學院、香港理工大學等開展了創新人才合作培養，取得了一系列教學改革與研究成果；西南交大建成了以感知實驗室群、機械工程基礎實驗室群、現代機電控制系統實驗室群、現代制造技術實驗室群、現代設計技術實驗室組成的機械基礎實驗教學中心群，出版了一系列實驗教材，開發的如ZJS50系列綜合設計型機械設計實驗裝置和ZHS20型系列華滑動軸承綜合實驗臺以及機械方案創意設計模擬實施實驗儀已經被很多高校采用。哈爾濱工業大學形成了包括工程訓練中心、機械基礎實驗中心、專業教學實驗中心和學生科技創新活動基地在內的國家級機械工程實驗教學示范中心，取得了很多國家級教學研究成果，并將部分科研成果轉化為教學實驗項目。對于各個高校而言，還應該有各校的小環境的制度和資金的支持。很多高校單獨劃撥經費用于“大學生科研計劃”（SRT，studentresearchteaching），跨專業、跨學科、跨院系，把不同專業、不同學科的教師和學生組織起來，共同進行創新實踐，培養他們團結協作、各盡所長的工作習慣和創新意識；對參加創新指導并取得實際成果獲得鑒定的教師給予工作量、職稱評定、職務晉升和業績考核方面的優惠；對于參加創新實踐并并在全國性機械創新設計大賽中獲得名次的學生，承認其課外學分，給予課程免修、保送研究生、獲得獎項等優惠，以吸引和鼓勵更多的教師和學生參與其中；對于在創新教育中取得的有實際應用價值的成果，給予推廣和申請專利的支持等一系列配套政策。

二、有優秀的教師隊伍指導創新

“百年大計，教育為本；教育大計，教師為本”，教師隊伍建設是教育最根本的問題。學校的責任是培養有創新意識、創新能力、就業競爭力強的工科人才，優秀的師資力量是培養創新人才的前提條件。為保證教師隊伍的質量，大力提倡教授上講臺，加強本科基礎課教學，使之在教學與教改的第一線發揮骨干作用；重視基礎課中青年骨干教師的培養,計劃定期安排中青年教學骨干，特別是承擔基礎課教學的教師，應給予到高水平大學進修培訓或者參加教學研討會的機會等；注重中、老年教師對青年教師的傳、幫、帶，組織教學顧問組對教學全過程進行檢查與督導，建立干部聽課制度和期中檢查制度，確保教學質量的穩步提高和教學改革的順利進行；提倡與鼓勵教師在職攻讀高級學位，提高學術水平；支持教師積極參加國內外、省內外學術研討活動，加強與名校之間的交流與合作；改革教師考核制度，在職稱、業績、工作量等方面給予配套政策，調動教師的積極性。

三、有相應的教學改革與堅實的實驗條件保證創新

在過去的教學中，課堂教學大部分還是以理論知識為主，內容抽象，教學方法不靈活、教學手段落后，利用多媒體、網絡進行教學的方式還不普及，甚至還有人對采用計算機等先進設備進行教學持抵制態度；由于資金和考核機制的限制，致力于網上各類教學資源庫的開發與建設的教師也寥寥可數。實驗教學部分，大部分還是采用教學大綱規定的基礎驗證型實驗如機構運動演示、動力參數測定、效率計算等，機械綜合與創新實驗設備不完備，創新型、綜合型、研究型實驗如機械系統方案創意設計組合、機構運動模擬仿真等難以開展，有的學生甚至從未聽說過全國機械創新設計大賽和慧魚技術；實驗室也沒有完全向本科生開放。實踐訓練方面，除名校外，很多普通高校在機械基礎教學方面的投入較少，從未進行過校內的機械創新設計比賽，甚至從未開設過機械創新設計的專業課程，僅作為選修課，沒有進行過任何類似大學生科研訓練(SRT)之類的創新活動，更無提參加全國大賽。這些都不利于學生的創新思維的形成和創新能力的提高。對學生的考核，還是以課堂理論授課、課后作業、課內實驗、閉卷考試和課程設計的形式進行，沒有拓展到課外，內容也缺乏靈活性；現有的機械基礎類教材也很難適應創新教學的需要。

為了改變這種狀況，應該理順機械基礎的理論教學與實驗教學、實踐教學之間的關系，改革學時分配比例；對教學內容、方法和手段進行改革，采用啟發式、項目式、任務分擔式和反向教學等方法進行教學改革實踐，激發學生的創新意識。改變“老師講學生聽”的課堂教學模式，采用現代教育技術，注意師生互動，加深印象，不再“左耳進右耳出”；改變“老師做學生看”的實驗教學模式，增加學生動手機會，增強直觀性，實驗室對不同層次不同年紀的學生進行不同程度的開放，培養自主學習、自我創新的能力，不再“袖手旁觀”；采用“老師導學生做”的實踐教學模式，注重理論聯系實際，著眼于解決工程實際問題，讓學生自己動手制作樣機，不再“紙上談兵”；改革“筆試為主實踐為輔”的考核方式，引入課外學分，鼓勵創新設計，并給予承認，計入學籍。同時應開展創新教育理論的改革與研究，確立“理論是基礎、實驗是關鍵、實踐是根本”的指導思想。由以機械制造、機械原理與機械設計為主的機械基礎教學、以機械創新設計和機電一體化綜合實踐為主的專業實踐性教學、以課外科技活動和大學生科研訓練計劃為主的工程訓練教學，構建創新人才培養教學體系。讓學生從“聽”到“看”再到“做”，逐步加深印象，提高綜合設計能力，培養創新意識。

四、有良好的校企合作關系支持創新

校企合作是得到世界各國普遍認同的一種職業教育方式，形成了一套有效的運行機制且得到國家立法的支持。在我國人才培養與使用基本上是分離的，用人單位只愿意聘用其他企業跳槽來的熟練技術人才，很少愿意花費精力和金錢參與在校學生的培養。加之缺乏稅收優惠、就業補助等政策導向，企業參與人才培養的積極性不高。很多企業錯誤地認為，只有用人的權利，而無參與育人的義務，不愿自尋煩惱，怕擾亂本企業正常的生產。這種狀況導致學校培養不出企業所需的應用型人才。如何建立長效的校企合作機制,實現創新型人才的培養目標，是工科院校辦學實踐中的瓶頸。創新之本在于工程實踐。創新需要工程實踐的檢驗，僅有先進的教學條件、雄厚的實驗條件是不夠的，應該建立與合作企業之間的良好協作關系，給學生提供更實用、更逼真的學習環境，讓學生直接接觸生產第一線，更真切地體會到市場競爭的優勝劣汰性，增強科技危機感。讓學生拋棄“我在上學、我要學分”的觀念，不再把修學分考好成績作為學習的唯一目標；樹立“我在工作、我要成功”的觀念，而是把對新技術的追求由被動變為主動，養成創新習慣。從而在告別學校走向工作崗位時，能夠更快地適應角色的變化，不至于無所適從。

五、有高水平的比賽和評價標準來檢驗創新

從2003年開始舉行的每兩年一次的機械創新設計競賽，是提高大學生創新設計綜合能力、實踐操作能力和創造設計能力的競賽活動，是開拓知識面、培養創新精神、合作意識、磨練意志的一條重要途徑，有利于推動全國創新教育的開展，有利于21世紀機械基礎課程的教學改革。很多高校如華中科技大學、西南交通大學等，都開展了校內機械創新設計比賽，從中選拔優秀作品參加全國大賽，極大地促進了學生進行創新設計的積極性?？偠灾?，在良好的運作制度鼓勵下，優秀的師資力量指導下，堅實的教學和實驗條件保證下，良好的校企合作關系支持下，高水平的比賽檢驗下，工科大學生經過創新實踐的鍛煉，可以盡快地適應工作崗位，獲得市場競爭力，提升本校的知名度。