聶晶晶
摘要:對機械專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力現(xiàn)狀進行了調(diào)查,并對影響機械專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的因素進行了分析,然后給出了對策。最后,以指導(dǎo)機械創(chuàng)新設(shè)計大賽為例,提出提高學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法和教學(xué)改革方向。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力;機械創(chuàng)新大賽;對策
中圖分類號:F24 文獻標識碼:A
文章編號:1672—3198(2014)16—0085—02
創(chuàng)新不但需有強烈的創(chuàng)新意識,還應(yīng)有創(chuàng)新精神。所謂創(chuàng)新精神就是強烈進取的思維。創(chuàng)新能力是學(xué)生就業(yè)、求職、創(chuàng)業(yè)乃至其一生事業(yè)發(fā)展過程中的一種通用能力。一個人的創(chuàng)新精神主要表現(xiàn)為進取精神、探索精神、首創(chuàng)精神、頑強精神、獻身精神和科學(xué)精神(即求實精神)。陶行知先生在“創(chuàng)造宣言”中告誡我們:“處處是創(chuàng)造之地,天天是創(chuàng)造之時,人人是創(chuàng)造之人!”并對“環(huán)境太平凡不能新、生活太單調(diào)不能創(chuàng)新、年紀太小不能創(chuàng)新、我太無能不能創(chuàng)新”等錯誤觀點進行了批判。創(chuàng)新人才需要具備寬厚的基礎(chǔ)知識、突出的創(chuàng)新精神、卓越的實踐能力和高度的責(zé)任心,因而需要多方面、多途徑地加以培養(yǎng),學(xué)校和社會應(yīng)共同擔(dān)負起培育的重任。心理學(xué)家認為,創(chuàng)新能力可以看成是產(chǎn)生任何一種形式的、本質(zhì)上是其本人事先不知道的思維結(jié)果的能力。
1目前機械專業(yè)創(chuàng)新能力現(xiàn)狀
機械專業(yè)是我國工科院校的一個傳統(tǒng)專業(yè),基本上所有工科院校都開設(shè)機械專業(yè),人才培養(yǎng)方案經(jīng)過多年的實踐也已經(jīng)非常成熟和系統(tǒng)化,能夠針對不同的培養(yǎng)方向而有所不同,目前很多高校非常注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有很多具體的實施方案,比如有很多高校專門建立創(chuàng)新訓(xùn)練項目,同時鼓勵學(xué)生參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽等方式來促進學(xué)生創(chuàng)新能力的提高,老師們也投入了大量的精力,以賽促學(xué)的方式也取得了比較好的效果,參加過機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的同學(xué)的綜合素質(zhì)有了飛躍性的提高。但是目前本科院校機械專業(yè)人才的創(chuàng)新能力卻并沒有得到突破性的發(fā)展,通過對用人單位的走訪調(diào)查,存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
一是學(xué)生動手能力不足。學(xué)生的動手能力普遍比較欠缺,在以理論學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容的本科階段,理論課程所占的比例要比實踐課大很多,即便是機械設(shè)計課程設(shè)計這種實踐課程,注重的也是繪圖和計算,因此學(xué)生們的動手能力仍然缺乏鍛煉,這一點在學(xué)生們參加機械創(chuàng)新比賽的準備過程中體現(xiàn)的非常明顯。
二是遇到問題沒有深入研究的精神和勁頭。學(xué)生們從小接受應(yīng)試教育,雖然在中學(xué)時期有物理實驗、化學(xué)實驗等實驗課程,但大多是一些驗證性的實驗,并沒有太多的創(chuàng)造性實驗來給學(xué)生們做深入研究。因此學(xué)生們習(xí)慣了按實驗步驟來做實驗,最終驗證的也只是前人已經(jīng)驗證了千百遍的公式和數(shù)據(jù),并沒有激發(fā)學(xué)生們創(chuàng)新的潛能。因此學(xué)生們在遇到問題時沒有深入研究學(xué)習(xí)的勁頭,這是一種思維慣性。
三是發(fā)現(xiàn)問題后不知該如何解決。同學(xué)們普遍有這樣的想法,那就是發(fā)明和專利距離自己很遠,自己是沒有能力來實現(xiàn)發(fā)明和創(chuàng)造的。有些有潛力的學(xué)生有思維的火花出現(xiàn)時,也僅僅只是在腦海里閃了一下就破滅了,并沒有想盡一切辦法讓想法變成現(xiàn)實,讓這些靈感曇花一現(xiàn)的過去了。機械創(chuàng)新設(shè)計是指在充分發(fā)揮設(shè)計者創(chuàng)造性的前提下,利用人類已有的相關(guān)科技成果進行創(chuàng)新構(gòu)思,從而設(shè)計出具有新穎性、創(chuàng)造性及實用性機構(gòu)或機械產(chǎn)品的一種實踐活動。機械創(chuàng)新能力通常包括創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新才能和創(chuàng)新意識。
2影響大學(xué)生創(chuàng)新能力的因素及對策
通過對學(xué)生的走訪和了解,發(fā)現(xiàn)機械專業(yè)大學(xué)生具有很多優(yōu)秀的特質(zhì),比如:勤奮好學(xué),做事踏實認真,專業(yè)知識扎實、邏輯思維能力強等等,這是因為機械專業(yè)的專業(yè)課多且難,學(xué)生們需要用大量的時間來學(xué)習(xí)功課,經(jīng)過長期的、系統(tǒng)的專業(yè)課學(xué)習(xí)使同學(xué)們積累下了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。但同時,也發(fā)現(xiàn)機械專業(yè)學(xué)生們創(chuàng)新能力不足,分析其原因,主要有以下四點:其一,慣性思維。在學(xué)習(xí)《機械設(shè)計》、《機械原理》這些核心專業(yè)課時,老師都會舉一些生活中的實例來幫助同學(xué)們理解各種機構(gòu),了解機構(gòu)的應(yīng)用。比如在講到連桿機構(gòu)時,會提到縫紉機的結(jié)構(gòu),實例講解確實能夠幫助同學(xué)們理解抽象的機構(gòu),在初學(xué)時效果非常好,但這無形中給同學(xué)們形成了一種條件反射,有時候容易形成思維定勢。慣性思維是對創(chuàng)新活動非常有害的,常常會讓學(xué)生們多走彎路。因此需要引導(dǎo)學(xué)生在進行創(chuàng)新活動時努力克服思維定勢,凌駕于所學(xué)過的專業(yè)知識之上來進行思考。其二,缺乏科學(xué)的創(chuàng)新方法的指導(dǎo)。對于學(xué)生來說,一開始接觸創(chuàng)新設(shè)計時肯定是沒有目的的,他們沒有實際經(jīng)驗做支撐,只能在學(xué)過的專業(yè)知識和見過的機構(gòu)的基礎(chǔ)上做改進和升華,缺乏科學(xué)創(chuàng)新方法的指導(dǎo)。創(chuàng)新活動是一項艱苦的、長期的工作,需要一個教學(xué)體系作支撐,如果在實際操作時,缺乏科學(xué)創(chuàng)新方法的指導(dǎo),最終會導(dǎo)致創(chuàng)新活動具有很大的盲目性。學(xué)生在進行創(chuàng)新活動時,大多是以題目出發(fā),擬定各種方案,最終選擇一種最可行的方案。這可稱之為“試錯法”,這種方法很常見,但是需要走很多彎路,很浪費時間,效率比較低。這就需要指導(dǎo)老師引導(dǎo)學(xué)生多進行創(chuàng)新方法的學(xué)習(xí),比如在進行創(chuàng)新活動之前先對之前經(jīng)典的案例進行分析,并且可以進行理論性的指導(dǎo),比如加入《現(xiàn)代設(shè)計方法》、《創(chuàng)新案例》等課程的講授。其三,知識面不夠?qū)?。學(xué)生們雖然進行了專業(yè)課的學(xué)習(xí),但在具體進行創(chuàng)新活動時,就出現(xiàn)了知識不夠用的現(xiàn)象。比如在進行機械創(chuàng)新設(shè)計大賽時,就需要學(xué)生了解金屬材料、加工工藝、熱處理、裝配等一系列的知識,還需要學(xué)生熟練掌握CAD、Pro/E等繪圖軟件,如果理論知識面不夠?qū)?,那么設(shè)計就只能停留在圖紙上,無法成為真正的作品。其四,搜集資料和檢索文獻的能力不足。學(xué)生們有了創(chuàng)新的想法,這當(dāng)然是好現(xiàn)象,但是閉門造車是不可取的,因為創(chuàng)新活動是一個集思廣益的過程,需要大家集體來討論,對比各種方案的可行性。在出現(xiàn)不能解決的問題時還需要查閱資料和文獻,這時就反映出學(xué)生們這方面能力的嚴重不足了,沒有搜集資料和檢索文獻的能力,就不能了解當(dāng)今國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀,也許大家冥思苦想的很久的方案,是前人很早就解決了的問題。
3指導(dǎo)機械創(chuàng)新大賽有感
全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是由教育部高等教育司舉辦的一項全國大學(xué)生重要科技競賽活動,也是由教育部和財政部資助的全國大學(xué)生九大賽事之一。
機械創(chuàng)新大賽能夠全面地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。機械創(chuàng)新大賽要經(jīng)歷選題、調(diào)研、提出方案確定技術(shù)途徑、實物制作、總結(jié)、答辯等階段,從中受到提出問題、檢索資料、分析解決問題的各種途徑及關(guān)鍵要素、實驗驗證、撰寫說明書,接受答辯等基本訓(xùn)練,從而培養(yǎng)學(xué)生具有優(yōu)良的思維品質(zhì),勇于實踐、勇于探索和開拓的精神,這是其他教學(xué)環(huán)節(jié)不能替代的。本屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,本校也組織學(xué)生參賽,并取得了良好的成績。在指導(dǎo)比賽過程中有以下幾點心得:一是學(xué)生普遍興趣濃厚。學(xué)生們都有著濃厚的興趣,在大賽確定比賽題目之后,很多同學(xué)踴躍報名,也都提交了很多有意思的想法,這說明同學(xué)們在日常學(xué)習(xí)和生活中很細致的在觀察,并時刻在思考問題,這是好現(xiàn)象,因為很多發(fā)明創(chuàng)造都來源于生活。我們應(yīng)該鼓勵同學(xué)們的積極性,通過參加比賽的方式來促進學(xué)生們的創(chuàng)新思維發(fā)展,而不是僅僅為了參加比賽而比賽。二是注意指導(dǎo)方法,多引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生思維。有了學(xué)生們的動力,還需要注意在日常教學(xué)中多引導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新思考,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)新,是一項細致而系統(tǒng)的工作,并不是有一個想法就夠了,因此,需要用科學(xué)的指導(dǎo)方法來引導(dǎo)學(xué)生,避免讓學(xué)生走彎路。有時候因為考慮問題的不全面,所有方案需要從頭再來,耗費精力不說,效率也非常低下。指導(dǎo)老師在整個過程中主要起到的作用是引導(dǎo),也就是用引導(dǎo)的方式啟發(fā)學(xué)生去思考,重點在“啟發(fā)”,而不是“灌輸”,大學(xué)生處在精力最旺盛的階段,創(chuàng)新思維能力應(yīng)該是最旺盛的時候,指導(dǎo)老師只需要通過引導(dǎo)激發(fā)出學(xué)生的靈感。那么科學(xué)的創(chuàng)新方法就顯得至關(guān)重要了,指導(dǎo)老師經(jīng)驗豐富,從理論高度來指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新的方法、技巧和策略,有時候能讓學(xué)生有醍醐灌頂?shù)母惺?,使得?chuàng)新活動能夠更有效率的順利進行。三是需要良好的文字和語言表達能力。在比賽中,需要學(xué)生具有良好的文字和語言表達能力,參賽前,需要撰寫產(chǎn)品設(shè)計說明書,設(shè)計制作比賽講解時的PPT,參賽中,需要對專家講解作品并且回答專家所提出的技術(shù)性問題,這都是對學(xué)生的考驗。有不少參賽隊在比賽過程中由于答辯成績不高而沒有得到好的名次。這對學(xué)生是一次全面的考驗,要求學(xué)生不僅要拿出好的作品,還需要用得體的語言將創(chuàng)新設(shè)計思路和創(chuàng)新點表達出來,另外,還要接受專家組的提問,完成答辯過程。在一個團隊中,往往是同學(xué)們分工合作,由表達能力最好的同學(xué)來完成作品的講解和答辯,但同時也對每一位同學(xué)都提出了要求,那就是作為一名設(shè)計人員,光是能設(shè)計出好的產(chǎn)品是不夠的,還需要通過完美的語言表達將它陳述出來,告訴大家你的設(shè)計思路以及作品的優(yōu)點。這對同學(xué)們以后走上工作崗位也是有啟示作用的,作為工科學(xué)生,將來留給社會大眾的印象不再是一味埋頭苦干,而是各方面素質(zhì)全面發(fā)展的。四是提高邏輯思維能力。在確定產(chǎn)品設(shè)計方案時,由于各種不確定因素太多,一個團隊會出現(xiàn)很多想法,多個設(shè)計方案,比如有人選擇用凸輪機構(gòu),有人習(xí)慣用連桿機構(gòu),這就可能會造成設(shè)計的混亂,因此需要提高同學(xué)們邏輯思維的能力,將各種方案進行全面的考慮和計算,最后將各種設(shè)計方案綜合比較,選擇最優(yōu)方案。五是考慮要全面。機械創(chuàng)新設(shè)計大賽需要用到多方面的知識,比如在設(shè)計之初,要考慮使用什么材料,包括材料的精度、壽命等,在確定設(shè)計方案之后需要進行運動仿真,檢驗是否存在尺寸的干涉,然后在繪制圖紙時要考慮到加工工藝的可行性,有些結(jié)構(gòu)加工難度大,就必須要更換,并且在繪制圖紙時要考慮加工精度,熟悉加工工藝,考慮加工的成本問題,最后還需要繪制裝配圖紙。參加過機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的學(xué)生,制圖和識圖水平明顯提升,同時還涉及到力學(xué)、機械設(shè)計、金屬材料、公差等課程,對學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)的效果是一次很好的檢驗,同時也提升了學(xué)生們的創(chuàng)新能力。通過指導(dǎo)機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,發(fā)現(xiàn)了影響學(xué)生創(chuàng)新能力的決定性因素,同時也有了今后教學(xué)改革的方向,今后在教學(xué)中需要多增加對學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,這樣才能達到培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目標,學(xué)生在畢業(yè)后進入工作崗位才能更加適應(yīng)企業(yè)的需要,有更廣大的發(fā)展前景。
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