張金玲 葉云鶴 韓天泉 于奎東

摘 要： 實踐教學是高校培養(yǎng)實用型、創(chuàng)新性技術人才的重要環(huán)節(jié)。針對以往哈爾濱理工大學工程訓練中心實踐教學中存在的問題，以培養(yǎng)學生未來的職業(yè)能力為目標，對其進行深入的探討。以大學生創(chuàng)新立項的形式對工程訓練中心進行教學改革，并結合哈爾濱理工大學創(chuàng)新立項的課題詳細介紹創(chuàng)新立項的整個過程以及從中的收獲。

關鍵詞： 工程訓練中心； 實踐教學； 創(chuàng)新立項； 實踐能力

中圖分類號： G 642.4 文獻標志碼： A 文章編號： 1671-2153（2015）01-0101-04

0 引 言

工科大學生在新世紀的人才培養(yǎng)目標是從傳統(tǒng)的工程技術教育向知識、能力、創(chuàng)新、實踐等綜合素質教育方面轉變，加強工程實踐教學、改革實踐教學內容和方法是構建新人才培養(yǎng)體系的重中之重，是提高學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的重要方式[1]。而工程訓練中心是工科學校的重要實踐基地，是著重培養(yǎng)工科大學生的工程實踐能力[2]。

本文以大學生創(chuàng)新立項的形式對工程訓練中心的教學進行探討，并結合哈爾濱理工大學創(chuàng)新立項的課題介紹了創(chuàng)新立項的整個過程以及從中的收獲。

1 實踐教學中存在的問題及改革的必要性

工程訓練中心作為理工科學生實踐教學的一個重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學生的動手能力和實踐教學能力起著重要的作用。哈爾濱理工大學工程訓練中心在現(xiàn)有的設備基礎上為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，結合教師的科研項目及工程實踐項目，開設了數(shù)控加工實驗、快速成型實驗、先進制造技術課程設計、數(shù)控加工自動編程等創(chuàng)新實驗，極大地提高了學生的創(chuàng)新能力和動手能力以及德、智、體、美、勞全面發(fā)展的健全品格，培養(yǎng)適應科技進步和經(jīng)濟發(fā)展要求的高級管理人才和工程技術人才[3]。

1.1 存在的問題

由于社會的飛速發(fā)展和科學技術的進步，傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)跟不上時代的步伐，高等學校普遍存在例如學生缺乏解決實際工程問題的能力，缺乏實際的工程訓練，學校培養(yǎng)的人才與企業(yè)的實際需求脫節(jié)，學生創(chuàng)新思維和能力欠缺，教學訓練內容陳舊、方法呆板、模式單一、缺乏創(chuàng)新等嚴重問題。學校的實踐教學管理、設備、師資配置等也較落后。特別是在實踐性教學方面此問題更加突出，導致實踐教學質量下降，影響人才培養(yǎng)的質量。這些問題已經(jīng)嚴重阻礙學生專業(yè)技能的施展與發(fā)揮，影響學生的實踐能力，降低了學生未來面對企業(yè)的競爭力[4]。

1.2 改革的必要性

為了進一步發(fā)揮和體現(xiàn)高等學校工程訓練中心在培養(yǎng)學生以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的重要作用，進行工程訓練教學改革，加快工程訓練教學改革和研究，提高工程訓練教學水平和質量，盡快實現(xiàn)工程訓練中心更高層次的建設目標已經(jīng)十分必要，工程訓練中心的作用變得越來越突出，而以立項為依托對當代大學生的工程實踐能力的培養(yǎng)效果格外顯著。

2 創(chuàng)新立項

通過對國內外高校中工程訓練中心實踐課程設置情況的調研發(fā)現(xiàn)，想要建立新的工程訓練中心綜合實踐教學體系和模式，創(chuàng)新立項無非是一種好形式，它能把理論與實際相結合，充分發(fā)揮學生的潛能和創(chuàng)新思維，提高學生的職業(yè)能力。大學生科研立項是一項多方面的工作，需要有每個階段的工作部署，這樣有利于提高科研立項的總體質量，進而提高高校大學生科研水平[5]。

2.1 做好科研立項前的宣傳和教育工作

做宣傳教育工作對于項目的建設至關重要，積極樂觀的宣傳能夠激發(fā)同學的熱情，鼓舞同學們的斗志，增強每一位同學對項目的使命感、責任感，增進同學們之間的凝聚力，從而達到促進項目建設的作用。學生如果真正意識到科研的重要作用，才會更加積極主動的參與科研[6]。

2.2 對科研立項的實施過程進行科學的管理，服務科研創(chuàng)新

2.2.1 嚴格把關、精選課題

科研題目是科研工作者對學術領域的某一問題在理論認識和實驗手段方面的概括，是經(jīng)過思想醞釀和實踐準備之后提出來的。愛因斯坦曾經(jīng)說過，在科學面前，“提出問題往往比解決問題更重要”。提出問題是解決問題的第一步，課題選得好可以起到事半功倍的作用。本科生是本專業(yè)領域的初學者，在知識、技巧、能力方面還有許多欠缺，因此指導教師要根據(jù)自己的實踐經(jīng)驗幫助學生把好關。首先，因科學研究具有價值性、可行性、先進性、開放性等，指導教師要幫助同學們進行嚴格把關。其次，指導教師對學生能力水平的把握也至關重要，只有對課題的難易和學生都有正確的估計，才能在充分了解學生科研能力以及潛能的同時，選擇適當課題。再次，資金、場地、設備等物質保障也都會關系到課題研究的成敗。

2.2.2 經(jīng)常檢查、注重引導

一般情況，課題的過程管理涉及的時間都較長，學生申報立項的課題也可能會因為各種原因不能結題，因此要做到計劃性的管理，注意經(jīng)常檢查，注重引導。首先，在管理上設立了中期檢查這一項，中期檢查活動由課題組來組織，邀請專家和有關人員參加，情況要上報。中期檢查活動主要是分析課題已取得的階段研究成果，研討課題研究的可持續(xù)性，重點是對課題研究進行反思、歸納、深化和細化。其次，要對參加課題立項的同學經(jīng)常性的召開答疑會，時刻把握同學們的研究動向，增強同學們的信心和緊迫感。再次，可以吸取已經(jīng)結題了的學生們的經(jīng)驗教訓，避免走一些不必要的彎路。

2.2.3 注重實踐，突出創(chuàng)新

實踐是大學生改革開放中走向社會的重要環(huán)節(jié)，學生在科研過程中切忌閉門造車，應走出去，走到社會及需要解決問題的地方去。而創(chuàng)新是社會進步的動力，人類才能的體現(xiàn)，國家和社會發(fā)展的源泉。學生應將理論知識應用到解決實踐問題當中，在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

2.3 加強對科研成果及成績的利用

為了使同學們更加積極主動的參與科研立項，學?？蒲胁块T采用物質獎勵與精神獎勵相結合的方法把科研成果落實到實處。對于學生而言，學校應制定相應的評定體系，參與科研的同學可以在評獎、評優(yōu)、學年鑒定、保研等方面予以優(yōu)先考慮或政策傾斜。對于指導教師而言，學校也可以相應地出臺對指導教師激勵措施，將教師對學生科研指導以及成果的獲獎情況作為評優(yōu)及發(fā)展晉升的重要參考指標。另外，我們可以通過作巡回報告、舉辦成果展等把資源展現(xiàn)在公眾面前。

3 創(chuàng)新立項在工程訓練中心實例

以構建集約型社會為宗旨，結合參賽同學的專業(yè)素質，最終確定我們創(chuàng)新立項的課題為“新型可溫控環(huán)保飯盒的設計與實現(xiàn)”。本項目旨在設計并制作出一種新型環(huán)保飯盒，其具有通過使用者簡單的操作實現(xiàn)對飯菜加熱溫度的控制的功能，加熱速度快且安全，具有較好的保溫性能，加熱全程擺脫對電能的消耗，從反應物到生成物對環(huán)境沒有任何污染并盡可能的實現(xiàn)原料的循環(huán)利用，踐行低碳環(huán)保理念。

3.1 創(chuàng)新立項課題年度計劃

在課題實施之前已制定了年度計劃，首先通過查找當前的資料和本項目自身要求所需進行飯盒結構設計及優(yōu)化，確定反應物以及對相應零件繪制二維圖紙；其次用三維建模軟件進行模擬，查找飯盒的結構疏漏并根據(jù)自身結構特點及功能需要進行制作材料的確定；接著對所需材料進行采購、匯總，核查所需圖紙并確定加工工藝及流程；然后按計劃進行加工、裝配并完成專利的申請工作；最后對實物進行調試使其達到預期效果，并完成相關的論文。在課題實施的每一個階段指導教師都會進行定期檢查對參與立項的學生召開碰頭會，及時把握研究動向，使學生少走彎路。

3.2 創(chuàng)新立項實施的基本內容

首先，通過對擬采用的化學方程式進行反應熱的理論計算，并結合加熱、隔熱材料的比熱容特性等因素以確定反應物的用量。用公式表述為

Q=cm？駐t，

式中：Q為吸收的熱量；c為比熱容；m為物體的質量；？駐t為吸熱（或放熱）后溫度所上升（或下降）值。

然后對新型飯盒具體結構進行設計及優(yōu)化，使其達到反應速率平穩(wěn)、反應物的量可控的功能。再通過計算成本及反應速率等指標來確定最佳的反應物。最后制作飯盒的選材，既要成本低廉又要有很好的耐高溫隔熱效果，最重要的是對人體健康無害，最后選定多種不同材料結合加工而成。

根據(jù)飯盒所要達到的功能及性能要求進行整體及各零部件結構的設計以及優(yōu)化，將飯盒分為液體貯存區(qū)、加熱主體區(qū)、以及加熱底座三大部分，利用液體貯存區(qū)上的控制開關裝置實現(xiàn)液體反應物的排出，通過透明視窗和刻度觀察及控制反應物的用量，液體反應物順著加熱主體內的導水管流入加熱底座，與加熱底座內盛裝的固體反應物反應產(chǎn)生熱量進行加熱。圖1為新型環(huán)保飯盒結構示意圖。

3.3 創(chuàng)新立項收獲

3.2.1 對知識的收獲

創(chuàng)新立項，對于大學生來說是一次很好的鍛煉機會。通過這次活動，學生會學到很多專業(yè)知識和實驗操作本領，學會將理論與實踐相結合，在零件的制作過程中，會涉及到車、銑、鉗等工種，也會涉及工序的問題，工序的先后將直接影響零件的質量甚至是加工的成敗，這些都是在書本上所不能體會到的[7]。

3.2.2 對能力的收獲

開拓大學生的創(chuàng)造思維，培養(yǎng)他們的實踐能力是高校開展創(chuàng)新立項工作的目的所在。通過此次創(chuàng)新立項的實踐活動，學生基本掌握了工件加工工作中各操作環(huán)節(jié)的核心及相關機床的使用，這對未來的學習和工作都會有很大的幫助。

4 結束語

經(jīng)過幾年的建設和發(fā)展，基于大學生創(chuàng)新立項的工程訓練中心實踐教學改革效果顯著。實踐證明，在創(chuàng)新立項實踐教學中，能夠使學生的學習興趣受到極大的激發(fā)，使得學生在教學過程中變被動為主動，充分體現(xiàn)出傳統(tǒng)教學形式所難以表現(xiàn)的教學內容的實踐性及操作性，也符合高校教育以就業(yè)為導向的技能型人才培養(yǎng)方向和目標，顯現(xiàn)出很好的教學實踐效果。

參考文獻：

[1] 顧培民，李志華，羅志增. 先進制造工程訓練基地建設與學生實踐能力培養(yǎng)[J]. 杭州電子科技大學學報：社科版，2009（2）：64-67.

[2] 袁慧，于兆勤，秦哲. 新形勢下培養(yǎng)提高工科學生工程實踐能力的認識與實踐[J]. 高教探索，2007（2）：61-63.

[3] 王金學. 工程訓練中心建設與教學管理改革探討[J]. 實驗室科學，2008（4）：1-4.

[4] 馬玉平，袁根福，姚燕生. 地方工科高校工程訓練中心的教學改革探索[J]. 中國教育技術裝備，2010（3）：24-26.

[5] 張麗萍.課題立項——大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一種好形式[J]. 黑龍江高教研究，2003（5）：112-113.

[6] 馬丙云. 大學生科研立項管理對策研究[J]. 科技創(chuàng)新導報，2013，33：14.

[7] 黃雯琳，李魯魯，鄭芳芳，等. 從學生的角度看大學生創(chuàng)新立項的實施[J]. 考試周刊，2012，74：163-164.

（責任編輯：徐興華）