以能力培养为核心的机械类大学生实践创新体系研究

摘要：充分利用校内和社会资源完善课内实践教学体系内涵建设，强化课外科技创新和学科竞赛活动，引入校外实习培训项目，以达到培养创新性应用型人才的目的。

关键词：能力培养；机械类；实践；教育体系

作者简介：李忠刚（1976-），男，黑龙江哈尔滨人，北京信息科技大学教务处，助理研究员；孙江宏（1971-），男，黑龙江伊春人，北京信息科技大学机电工程学院，教授。（北京 100192）

基金项目：本文系北京信息科技大学2010年度教学改革立项资助（项目编号：2010JG46）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0100-02

目前我国高校已经进行了多年的创新人才培养尝试，尤其是在以科研型人才培养为重点的央属高校，已经取得了很好的效果。但对于以应用型人才培养为目标的地方性院校而言，如何培养具有创新性、应用性的复合型人才，则是目前尚未明确的一个热点问题。本文将结合北京信息科技大学多年来的具体实施情况，抛砖引玉，希望能在此方面提供一定的参考。

北京信息科技大学是由原北京机械工业学院和原北京信息工程学院合并组建的，以培养高素质应用型人才为主，是北京市重点支持建设的全日制普通高等学校，始终以“立足北京、服务首都、面向全国，培养具有较强创新能力的高素质应用型人才”为办学指导思想和人才培养定位。机电工程学院紧紧围绕学校“为首都经济社会发展培养实践能力强的高素质应用型人才”的目标定位，在理论教学之外进行了一系列研究与实践，建设了“一条主线、三个系统”、层次明确、功能集约、资源优化的全方位、全过程实践创新教学体系，取得了良好成效。一条主线是学生工程实践能力和创新能力培养；三个系统分别是课内实践教学系统、课外科技创新及竞赛系统、校外实习培训系统。

一、实施措施

实践创新教育是提高学生运用理论知识解决实际问题能力、培养学生创新精神和职业素养、实现北京信息科技大学应用型人才培养目标的重要环节。当今社会科技发展的迅猛化和知识的信息化，对传统、独立、相对封闭的实践教学体系提出了挑战。其相应的改革措施包含采用全新理念与技术、整合资源、强调开放等。

1.课内实践教学系统

（1）开设融合多门课程的综合性实验。机械工程涵盖从设计构思到产品加工使用的全过程，为了使学生加强系统思维和综合能力，在多门相关课程实验的基础上设置了设计性强、实践能力提高快的综合性实验环节。如：构建了汽车综合性能检测线，可对汽车实施不解体检测和诊断，能确定车辆的各种性能参数、查出可能出现故障的状况，为全面、准确评价汽车的使用性能和技术状况提供可靠依据；构建了机械设计系统化实践项目，让学生在掌握理论知识的基础上，在实践环节上建立产品的认知、测绘、材料、设计、建模、分析、加工、控制、测试各个环节的系统综合训练，使学生对所学的理论知识与工程实践的结合有更深层次的理解。

（2）引导学生了解学科前沿，激发科研兴趣。每月组织机械工程学科的教授为本科生举办学科前沿讲座、每周安排面向本科生的教授接待日，使学生了解本学科专业科技发展的最新动态和教授们自己开展的科研工作，激发他们的科研兴趣，启迪创新思维。另外，通过设置“本科生科学研究”选修课程、创新学分制、学业导师制等政策措施进一步营造学生参加科学研究和科技创新的氛围，培养学生的科研和创新意识。部分学生参与了教师的科研项目，表现突出，科研能力得到较大提高。

（3）充分利用优质资源，开展小组型、竞赛型和实物型毕业设计。学院始终坚持要求教师以提高学生实践动手及应用能力为目标，积极挖掘实验室资源进行毕业设计选题，鼓励在学校专项资助下开展实物型毕业设计，探索毕业设计模式改革。在毕业设计选题方面，强调选题的实践性和工程性；在内容及要求方面，力求内容具体、贴近工程实际；在设计成果方面，提倡做实物，不追求大而全；在组织形式上，尝试跨专业、跨专业方向小组形式的毕业设计、与学生课外科技创新及学科竞赛相结合形式的毕业设计。小组形式的毕业设计，同组学生既明确分工又密切合作，发挥各自专业特长，完成设计目标，既培养了毕业生专业知识的综合运用能力，又拓展了学生的视野和知识，培养了团队协作精神和组织沟通能力。与科技创新及学科竞赛相结合的毕业设计一般提前到大三或大二启动，形成了设计过程的长效机制。不但学院的实验资源得以有效利用，而且学生的主动参与热情高涨，深入实验室的比例大为增加，跨专业方向小组形式的毕业设计又为优质资源的共享、新型综合实验项目的开发提供了有力的促进，起到了良性循环的作用。

2.课外科技创新及竞赛系统

为了培养学生的应用能力和创新能力，学院全力构建了全方位的创新实践训练平台，如图1所示。其中，基础普及型训练以学生的基本操作技能为主，围绕所学习的课程展开；重点提高型训练则逐渐过渡到学生自主设计与参与训练阶段；综合创新型则完全立足于学科交叉与融合，培养创新能力较强的高素质应用型人才。

（1）营造鼓励学生创新的氛围，使创新活动成为学生的日常理念。通过鼓励学生自发命题、邀请教师指导等一系列政策措施，鼓励学生积极参加科技创新；定期组织校内科技竞赛，包括机械创新设计大赛、机器人应用技术创新设计大赛、汽车应用技术创新设计大赛、制图技术大赛等。每年度对在科技创新活动中取得优异成绩的团队和个人进行奖励。有力营造了创新氛围，使创新成为学生的日常行为和思维习惯，有效地培养和提升了学生的工程实践与创新能力。

（2）创建大学生科技创新基地、成立创新团队。创建了机械创新设计、机器人应用技术、汽车应用技术、三维数字化创新设计四个大学生科技创新基地，组建跨年级、跨专业、跨学院的科技创新团队，扩大创新活动的专业交叉和受众范围，使更多的学生有机会参与创新活动，如：Honda节能车研发团队是车辆工程、机械设计制造及其自动化、工业设计、计算机技术、自动化等不同专业的学生组合而成。科技创新活动团队增进了各专业师生之间的交流合作，扩大了学生的知识面，培养了学生的团队协作精神和组织沟通能力。

（3）管理制度推动创新、大胆放手激发创新。通过科技创新计划及学科竞赛专项经费、学生科技创新学分奖励政策、科技创新活动年度奖励制度等系列举措实现了实践创新教育的制度化，使创新活动得到传承、固化。

在实际工作过程中充分发动学生，激发和调动学生的积极性与主动性，放手让学生自我管理，使学生产生从精神到思想的飞跃。

3.校外实习培训系统

充分重视吸纳社会和企业资源，加强校外人才培养基地建设，已建成稳定的基地有北京京城机电控股有限公司、第一汽车集团公司、北汽福田、北京广宇大成数控机床有限公司、北京华德液压、北京京仪集团、北京东方振动和噪声技术研究所、北京京航公司等10余个基地，其中北京京城控股2012年被评为北京市级校外人才培养基地（与北京联合大学联合申报）。与北京广宇大成数控机床有限公司和北京第二机床厂建立了数控机床实践基地，与北京东方振动和噪声技术研究所建立了机电系统检测技术实践基地，与北汽福田建立了汽车工程实践基地等。

同时，注重由企业生产一线的工程技术人员和企业中高层管理人员组成的企业兼职师资队伍的建设。采用企业导师制度，让企业人员定期指导大学生的学习和实践，或进行短期培训；企业导师做客座兼职教师进行部分专业课程授课，指导学生的毕业设计以及课程设计。从而加强校企沟通，做到有目的的培养符合企业需求的应用型人才。这些都得到了学生的热烈响应。

部分学生直接参与了企业产品的技术改造、升级、新产品研制等实际工作。许多本科毕业设计的选题结合科研课题、源于与企业合作的研发项目，真实的工程和科研锻炼，提高了学生的工程应用能力和实践动手能力，有效地缩短了学生就业适应期，提升了就业竞争力。

二、实施效果

全方位、全过程的实践创新教学体系突显了工程性和实用性的特点，成效显著。

专业课设计性、综合性实验的比例平均达到70%以上。实验项目设计贴近工程实际环境，课程设计以工程实用为目标，开设了融合多门课程知识与内容的综合实验。

自2008年以来，共开设开放性实验70余项。近三年90%以上的毕业设计选题来源于工程实践，部分毕业设计与科技竞赛活动有机结合；近三年每届约有20%的学生在学校专项资助下开展实物型毕业设计，共计176项，部分作品获得了全国或北京市科技竞赛奖励，如图2所示。同时北京信息科技大学从2011年开始设立的大学生科技创新基金项目，部分来源于学生的自主创新想法和教师的实际课题，最终大部分以实物为评价标准，突出了实用性与工程性，既鼓舞了学生，也锻炼了指导教师，实施效果较好。

近五年成立课外科技创新团队20多个（见图3），承担大学生科技创新项目100余项，机械类专业半数以上学生参加过各类科技竞赛活动，获市级以上奖励70余项，包括2010年、2011年蝉联RoboCup机器人世界杯中型组足球机器人比赛世界冠军、捷能车队连续四年以优异的成绩蝉联全国Honda节能竞技大赛唯一最佳技术奖，2012年还首获大赛最佳设计奖、铸梦车队在中国大学生方程式汽车大赛中获得年度综合奖和两项单项比赛亚军。突出的竞赛成果引起了同行和社会的广泛关注，中央电视台、北京电视台、《光明日报》、《北京晚报》、《北京晨报》、手机报等多家媒体对此进行了直播、采访和深度报道。

三、结束语

树立以提高创新能力为核心的实践创新教育理念，构建多层次、全方位的实践教学体系，让学生在开放实验、实物型毕业设计、科技竞赛活动中提高学习能力、团队精神和创新方法，激发学生的创新思维和创新意识，在与校外企业和导师合作中了解社会、开拓视野，有目的地构建自己的理论实践体系，促进教学体系改革的全新人才培养模式。

参考文献：

[1]黄民，郝静如，杨庆东，等.面向应用型、创新型人才培养的机械工程专业实践教学改革[J].中国电力教育，2012，（11）：89-98.

[2]米洁.机械类专业实践教学体系改革与实践创新能力培养研究[J].中国电力教育，2011，（25）：148-149.

[3]汪和生，王守先.以学科竞赛为载体，培养大学生创新能力——以浙江农林大学信息工程学院为例[J].高等教育，2012，（3）：135-136.

[4]李晓宁，罗正祥，蒋宁，等.建立大学生科技创新基地，大力开展创新教育[J].实验室研究与探索，2006，（10）：1181-1182.

[5]严薇，杨天怡，袁云松.学科竞赛与创新人才培养[J].实验室研究与探索，2008，（12）：107-108.