基于“学科竞赛、创新项目”培养学生创新能力的思考

摘要： 基于“学科竞赛”，对机械原理课程内容、教学方法进行教学改革的探索，目的在于加强课程建设，培养学生创新能力，增强学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

Abstract： Based on the "Discipline Competition"， this paper explores the teaching reform for the theory of machines course content and teaching method， so as to strengthen course construction， develop students' innovation ability， and improve students' ability for discovering， analyzing and resolving problems.

关键词： 大学生创业创新大赛；机械原理；教学改革；学科竞赛

Key words： Undergraduate Training Programs for Innovation and Entrepreneurship；theory of machines；teaching reform；discipline competition

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0238-02

0 引言

近年来，以“大学生创业创新大赛”为先导的一系列学科竞赛，创新创业项目在全国高校中广泛深入地展开，具有极大的影响力。期目的在于引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新设计意识、综合设计能力与团队协作精神；加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求通过创新思维，进行机械设计和工艺制作等实际工作能力。吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。特别是对《机械原理》等基础课程教学改革尤为重要，机械原理是一门以机器和机构为研究对象的科学，主要研究机械产品的运动方案设计，是机械创新设计的基础和关键，是机械类课程中最能培养学生创新能力的一门课程。大赛自举办以来，在激发学生的学习兴趣、培养创新意识、锻炼学生动手能力和提高教学质量等方面取得了丰硕的成果，因此，很多高校已经将大赛作为创新教育中的一个实践教学环节，并尝试将大赛融入到机械专业教学体系中来。

1 前后对比，能力提升

机械学基础课程体系改革进行中，实践教学环节不断得到加强，但课程设计题目单调、重复，设计内容几十年不变；实验多为验证性，实验方案和步骤均由指导书预先确定，缺乏开拓创新，实验结果趋近统一，使中国工科教育与产业严重脱节。

参加项目前，学生所学知识基本来自于书本，学习目的就是考试获得高分，部分成绩较好的学生，也只是将学习目标锁定在考研。很多学生提出问题：学习机械原理有什么用？与将来工作有什么关系？

对于参与大学生创业创新大赛的同学，我们让他们自己确定题目，为学生提供了足够的思维发展空间，制作过程中放手让学生大胆尝试，充分培养学生的创新思维能力、自学能力和动手能力。学生通过课外实践活动，加强了团队合作意识，拓宽了机械创新基础知识面。通过采购材料，设计、实验、制作的机械设计全过程，将教学计划内的课程设置与课外的实践衔接起来，理论联系实际。使参与项目学生前后能力的提升非常显著。参加前学生大多会对专业知识掌握不实，概念模糊不清，动手能力不足等，参与后学生考虑问题不仅变的全面细致，也更加贴近实际。考虑输出是什么：旋转？移动？等速？变速？力的大小和方向？满足输出采用哪几个结构模块来实现？各模块之间的协调和配合？各模块的动力源和动力传递方式是什么？而且更加具有钻研精神，每每遇到问题便多问自己为什么，并设法搞清楚。基于学科竞赛平台，构筑大学生活跃的科研活动环境，显著提升了学生创新能力。在三届参赛学生中，一人获得王克昌奖学金，一人保送中科院研究生，三人保研，多人获得国家一、二等奖学金，一人获优秀毕业生，二人赴德国留学深造，所有毕业的参赛学生除考研外，均被三星电子、大宇等名企录用。

2 以赛促学，以赛促教，以赛促改

通过课外实践反过来促进课堂教学，使学生学习目的更加明确，变被动学习为主动学习，带着创新设计中的问题在理论学习中找答案，涉及的课程包括机械制图、力学、机械设计基础、电工电子、计算机控制、程序设计、机械加工工艺等。为了培养学生的创新设计能力，随着项目的推进，在课程建设中实验室得到了扩充，在原有传统机械零件模型和机构模型基础上，增加了机构创新、轴系创新实验的引进，在试验内容上，开设了运动简图测绘、齿轮范成、动平衡、杆系组装等实验。不断强化工程意识，真正达到教学改革的目的。

大赛取得了辉煌的成果，但我们冷静下来思考，这是不是我们教育的终极目标呢？我们教育改革的目标始终指向未来中国工业的发展，是要通过增加实践的机会和能力，培养大学生的工程意识和创新精神。

毋庸置疑通过参赛引导更多的学生，扎实理论基础的学习，开拓创新思路，增强动手能力。但我们更要打破参赛主题的约束，使创新设计渗透到每个教学环节，渗透到每个教学时间，成为教学的重要组成部分。把锦标赛模式的学科竞赛变成可持续发展的教学手段，把应激的比赛变成日常的创新活动，把培养尖端人才变成培养优秀人才，全面提升大学生的整体素质和水平。

实践活动中，教师以创新理念引导学生，为学生提供了足够的思维发展空间。然而，教师是培养学生的关键，优秀的指导教师不仅应有较高的理论水平，更需具备较强的动手能力和丰富的实践经验。大学生创业创新大赛周期长，从项目创意、立项、方案设计、具体零部件设计、加工制作、试验调试到参赛答辩准备等工作，需要指导教师长时间关注指导项目，因此对指导教师的综合能力提出较高的要求。

由于大赛比赛筹备时间太长，从题目的公布到参加答辩要一年多时间，容易与正常的课程教学相冲突；大赛没有纳入教学计划，作品的设计、制作场地易与教学相冲突。学生在低年级没有掌握好大赛需要的一些基本知识和技能，为了完成比赛任务临时抱佛脚，却又耽误了新课程的学习，高年级学生又忙于考研和找工作没有充足的时间参加大赛。鉴于此问题，应“以创业创新大赛为切入点的《机械原理》教学改革”的研究工作。在课程设置上，开设互动式和讨论式教学环节，通过参与课堂教学提高学生学习兴趣、培养学生创新思维、掌握创新方法。

3 结束语

当今我国已纳入国际经济竞争与发展的大环境中，这就要求我国的工业界必须拥有一大批具有创造性的研究开发型工程师。本文结合实际教学过程中对大学生参与学科竞赛的优势进行大胆探讨与研究，通过对教学改革的思考提出了“以赛促学、以赛促教、以赛促改”，还需要通过不断地教学实践对方案进行补充和验证，促进了教学改革，提高了指导教师的理论水平和创新能力。就学生而言通过参加比赛提高了学习兴趣，培养了创新意识，增强了专业综合知识培养大学生的机械创新能力是高等院校工科专业的主要任务之一，然而，作为机械专业核心课程《机械原理》的执教教师，我们任重而道远，在接下来的教学工作中还要结合机械工程学科的发展需要及教学实践的总结，不断改进教学方法，力求与时俱进，进一步提高教学质量，期望通过这些行之有效的措施，能切实提高大学生的机械创新能力。

参考文献：

[1]李琰，吴建强，齐凤艳.开放与自主学习模式下的实验教学体系[J].实验室研究与探索，2012（01）.

[2]肖看，尹仕，严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索，2010（04）.

[3]宋国利，盖功琪，苏冬妹.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010（02）.