姚剛 梁璟旻 許曉彥 吳瀅

摘要：創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是當(dāng)前高等教育的主要任務(wù)之一。除在課堂理論教學(xué)環(huán)節(jié)中要注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)外，其他課程教學(xué)形式對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)同樣起著至關(guān)重要的作用。本文結(jié)合機械制造及電氣工程領(lǐng)域發(fā)展的新形勢，針對我校機電類專業(yè)本科生的培養(yǎng)現(xiàn)狀，研究探討了提高機電類本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法。

關(guān)鍵詞：機電專業(yè)；人才培養(yǎng)；課程改革；實踐創(chuàng)新

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0029-03

21世紀(jì)是知識經(jīng)濟世紀(jì)，綜合國力和人力競爭日趨激烈，社會對應(yīng)用型人才的需求愈來愈迫切，培養(yǎng)具有豐富知識儲備、嫻熟技能和具備創(chuàng)新能力的全方位人才，已經(jīng)成為當(dāng)今高教改革和發(fā)展的重要任務(wù)。本文針對我校機械類和電氣類專業(yè)本科生的培養(yǎng)現(xiàn)狀，開展機電類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與探討。

一、機電專業(yè)在教學(xué)中存在的問題

為地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用高級人才，在廣大以教學(xué)為主導(dǎo)的本科院校中已經(jīng)基本達(dá)成共識。但我國高等教育長期以來人才培養(yǎng)模式比較單一，過分強化專業(yè)教育，過多強調(diào)學(xué)科體系的完整性和課堂理論教學(xué)。其結(jié)果是學(xué)生基礎(chǔ)知識不夠?qū)拸V、專業(yè)面過窄，從而限制了學(xué)生的思維、想象力和創(chuàng)造力。同時忽視對學(xué)生工程意識和實踐能力的培養(yǎng)，造成學(xué)生的知識能力結(jié)構(gòu)與社會需求嚴(yán)重脫節(jié)。這樣的教育顯然是不成功的教育。高教課程改革應(yīng)該使我們的本科專業(yè)基礎(chǔ)教育更加貼近實際，保證知識體系的系統(tǒng)性和完整性，同時把學(xué)科之外的知識包括社會、人文、歷史、經(jīng)濟、環(huán)境等方面的因素科學(xué)地融入學(xué)科教育中。

二、明確培養(yǎng)目標(biāo)

21世紀(jì)，學(xué)科交叉是高等教育的發(fā)展趨勢。具備對交叉學(xué)科知識的理解和綜合運用的能力是當(dāng)今社會對合格的復(fù)合型人才的要求，在教學(xué)中應(yīng)盡量拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)機械、電子、檢測、控制等各專業(yè)知識儲備豐富的復(fù)合型人才。由此，培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)某個學(xué)科領(lǐng)域或某個行業(yè)的通用性人才，其制定原則應(yīng)以培養(yǎng)符合社會發(fā)展需求的高素質(zhì)全方位并且具備創(chuàng)新精神的復(fù)合型人才為宗旨，以“將工程實踐帶入課堂，探索課程教學(xué)創(chuàng)新模式”為宗旨，以社會發(fā)展需要為主導(dǎo)。在近年來的本科生培養(yǎng)目標(biāo)制定過程中，我們已經(jīng)做了下面的幾項工作：

（一）合理規(guī)劃專業(yè)課課程的教學(xué)

依照拓寬基礎(chǔ)知識層面，淺化專業(yè)知識意識，增強綜合素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的想法科學(xué)設(shè)定教學(xué)計劃，加強不同學(xué)科之間的交叉和融合方式。在課程體系方面：對相關(guān)課程及內(nèi)容進(jìn)行整合提高知識傳授效率，強化實踐教學(xué)的過程，設(shè)置更多的能夠滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的選修課和一些理工交叉、文理滲透的跨領(lǐng)域課程，讓學(xué)生可以根據(jù)自己的愛好和對未來的判斷進(jìn)行選擇，同時增加新知識點的傳授。

（二）設(shè)置創(chuàng)新實踐課程

設(shè)置一系列創(chuàng)新實踐課程，使學(xué)生在校期間建立起大工程觀念，加強對學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)力度。使學(xué)生綜合運用各學(xué)科專業(yè)知識在各種創(chuàng)新實踐課程中能夠獲得系統(tǒng)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，增強學(xué)生的動手實踐能力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

增強實踐，重點培育學(xué)生的創(chuàng)新精神和個性發(fā)展，在教育的過程中幫助學(xué)生獲得自主學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)他們獨立思考的能力，推動學(xué)生思維和想象力發(fā)展，更好地發(fā)展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型思路，重點培養(yǎng)學(xué)生們收集和處理信息的能力。

三、科學(xué)規(guī)劃制訂課程教學(xué)計劃

當(dāng)今社會的發(fā)展趨勢要求各高校的學(xué)科教育應(yīng)當(dāng)加強知識的滲透交叉，為學(xué)生們創(chuàng)造一個多種學(xué)科、多個方面熏陶的成長環(huán)境。在設(shè)定教學(xué)計劃和進(jìn)行課程機構(gòu)設(shè)計、課程設(shè)置時，應(yīng)依據(jù)上述培養(yǎng)原則，培養(yǎng)學(xué)生們科學(xué)合理的知識結(jié)構(gòu)和綜合創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力為核心，將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)理念穿插在整個教學(xué)過程中。

大學(xué)一年級按工科要求設(shè)置通識教育課程，包括思想教育、人文知識、軍事體育、外語和數(shù)理基礎(chǔ)；大學(xué)二年級按機電類專業(yè)要求設(shè)計大平臺專業(yè)基礎(chǔ)課等通用專業(yè)基礎(chǔ)課，并結(jié)合這些課程的應(yīng)用性開設(shè)相對獨立的實驗課、實訓(xùn)與課程設(shè)計。建議將“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”進(jìn)行優(yōu)化整合，減少理論課時，增加實驗課時。并提前到大一開課，使電類學(xué)生提前接觸專業(yè)知識，為從大二開始參與電工、電子類創(chuàng)新活動打下基礎(chǔ)；大學(xué)三年級按專業(yè)特點可設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。專業(yè)課程要根據(jù)科技發(fā)展和市場需求進(jìn)行梳理，靈活設(shè)置多個方向選修課課程，每個學(xué)生到三年級下半學(xué)期可根據(jù)自己的興趣愛好、學(xué)習(xí)繼承和就業(yè)意向，在教師的指導(dǎo)下選定一組方向課程進(jìn)行修學(xué)；大學(xué)四年級，學(xué)生應(yīng)不再以課堂學(xué)習(xí)為主，而應(yīng)以生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計為主要學(xué)習(xí)形式，提倡學(xué)生開展以參加教師科研項目、擔(dān)任實驗室助教、到企事業(yè)單位實習(xí)、參加大學(xué)生創(chuàng)新活動等多種形式的自主學(xué)習(xí)，對學(xué)生學(xué)習(xí)優(yōu)劣的評價應(yīng)重點考核學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新思維的體現(xiàn)和對本專業(yè)知識整體的把握和運用。

同時結(jié)合本校培養(yǎng)方案，在專業(yè)教學(xué)計劃中加入《電工技術(shù)》、《模具CAD/CAM》、《電力拖動控制系統(tǒng)》、《傳感器應(yīng)用》、《測試技術(shù)》、《印刷電路設(shè)計與制作》、《液壓傳動》、《電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計》等實踐性和創(chuàng)新性很強的課程。同時增加實踐過程的力度，幫助學(xué)生創(chuàng)造出更多實踐和創(chuàng)新的機會。例如安排了1周《電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計》、2周《電氣專業(yè)實習(xí)》、3周《機械設(shè)計課程設(shè)計》等，用來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。另外又增加了理論、社科、經(jīng)管等各方面的課程教學(xué)，例如設(shè)置了《情報檢索與利用》、《思想道德與法律基礎(chǔ)》、《就業(yè)指導(dǎo)》、中荷機電開設(shè)的《工程素養(yǎng)》等課程，增加了學(xué)生的知識面，培養(yǎng)了學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今市場經(jīng)濟的能力。在課程教學(xué)過程中，實施新的教學(xué)計劃，可有效改變學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強學(xué)生的競爭能力和適應(yīng)能力。系統(tǒng)性、開放性課程的設(shè)置，增進(jìn)了各學(xué)科之間的交流、結(jié)合，促進(jìn)了課程之間的結(jié)合，通過學(xué)習(xí)選修課程，學(xué)生可獲得重要的價值分析，完善自己的學(xué)習(xí)方式，提高自身的綜合能力，促進(jìn)師生、生生之間的溝通交流。

四、改革實驗教學(xué)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

一直以來，在本科教學(xué)過程中，大多數(shù)教師采取的都是傳統(tǒng)的教學(xué)方式，以教師為主體，教師通過對知識的講解向?qū)W生傳授基本的概念和專業(yè)知識。教師的教學(xué)水平直接影響著學(xué)生對知識的接受程度和掌握程度。然而，在教學(xué)過程中教師往往忽視對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，學(xué)生很難徹底理解所學(xué)到的專業(yè)知識。所以，在實踐教學(xué)過程中要考慮學(xué)生的實際需求，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以技能的培養(yǎng)為主體，通過由淺入深的教學(xué)方式，使學(xué)生加深對知識的理解。同時以技能為主體的教學(xué)模式是建立適應(yīng)社會需求的實踐教學(xué)模式的理論依據(jù)，同時具有重要的指導(dǎo)意義。

實驗室是高校對學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神進(jìn)行培養(yǎng)的有利平臺，充分發(fā)揮實驗室的硬件設(shè)備，對實驗室進(jìn)行開放，可提高實驗儀器的利用率。同時，學(xué)生可通過開放的實驗室滿足自己的需求，提高實效性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新精神[3]。

結(jié)合我校機電類專業(yè)實驗教學(xué)的改革進(jìn)行了一些有益的探索。改進(jìn)后的電氣專業(yè)實驗教學(xué)主要有：電氣專業(yè)實習(xí)、金工實習(xí)、模擬電子技術(shù)實驗、電路實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗、電力拖動控制系統(tǒng)實驗、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計、微機原理系列實驗、自動控制原理系列實驗、控制系統(tǒng)仿真與CAD課程設(shè)計、控制系統(tǒng)仿真與CAD、印刷電路設(shè)計與制作、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等。機械專業(yè)包括：金工實習(xí)、機械專業(yè)實習(xí)、機械設(shè)計課程設(shè)計、液壓控制工程設(shè)計、機械工藝課程設(shè)計、模具CAD/CAM課程設(shè)計、電工，電子實習(xí)、機械先進(jìn)設(shè)計微機應(yīng)用課程設(shè)計、計算機實習(xí)（工程應(yīng)用軟件、模具CAD/CAM、計算機繪圖）等。其中：

第一階段：主要對象是新入學(xué)的大一理科的所有學(xué)生。主要教學(xué)內(nèi)容是電子工藝的實訓(xùn)、實習(xí)。包含：萬用表使用、焊接技能訓(xùn)練、電子元件識別、測量，示波器等設(shè)備檢查、測量簡單電路故障，常用工具、測量儀器的使用等[4]。本階段，重點培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作興趣和感知認(rèn)識，為以后的工程實踐打下扎實的基礎(chǔ)。

第二階段：通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)專業(yè)知識和基本的技能，學(xué)生已基本掌握了認(rèn)識問題、分析問題的能力。所以，本階段的實驗教學(xué)內(nèi)容主要是以專業(yè)基礎(chǔ)課為主。電氣專業(yè)的基礎(chǔ)課程包括：金工實習(xí)、電路實驗、電氣專業(yè)實習(xí)印刷電路設(shè)計與制作、數(shù)字電子技術(shù)實驗、模擬電子技術(shù)實驗、電力拖動控制系統(tǒng)實驗、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計、自動控制原理系列實驗；機械專業(yè)包括：金工實習(xí)、機械專業(yè)實習(xí)、機械設(shè)計課程設(shè)計、液壓控制工程設(shè)計、機械工藝課程設(shè)計、模具CAD/CAM課程設(shè)計、電工，電子實習(xí)等。本階段的主要教學(xué)目的是使學(xué)生熟練掌握實驗課的相關(guān)訓(xùn)練內(nèi)容，鞏固和加深對理論知識的理解，掌握相關(guān)的分析方法，培養(yǎng)學(xué)生完成單元電路實驗的能力。

第三階段：依據(jù)扎實基礎(chǔ)、擴大范圍、突出特色、注重能力培養(yǎng)的原則，提出了課程教學(xué)實驗體系的構(gòu)建思路。電類專業(yè)：開設(shè)微機原理，單片機接口技術(shù)、電力拖動控制系統(tǒng)實驗、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計、自動控制原理系列實驗、控制系統(tǒng)仿真與CAD課程設(shè)計、控制系統(tǒng)仿真與CAD、EDA技術(shù)、傳感器技術(shù)及應(yīng)用、電子系統(tǒng)綜合設(shè)施等試驗，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，利用電子設(shè)計自動化仿真軟件，設(shè)計組裝的系統(tǒng)電路板等工具，建立“軟、硬、虛、實”相結(jié)合的框架結(jié)構(gòu)，對現(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)行設(shè)計。機械專業(yè)：開設(shè)機械設(shè)計課程設(shè)計、電工電子實習(xí)、液壓控制工程設(shè)計、模具CAD/CAM課程設(shè)計、機械工藝課程設(shè)計、機械先進(jìn)設(shè)計微機應(yīng)用課程設(shè)計、計算機實習(xí)（工程應(yīng)用軟件、模具CAD/CAM、計算機繪圖）等。在這一過程，需要學(xué)生能單獨完成實驗的設(shè)計和制作，在虛擬和現(xiàn)實的電路中得到鍛煉和時間，使學(xué)生在初期所獲得的感性認(rèn)識加深，達(dá)到理論知識的掌握和綜合技能的訓(xùn)練，提高學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力。

五、加強實踐突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和學(xué)生個性的發(fā)展

實踐教學(xué)在本科教學(xué)過程中占有十分重要的地位，高校應(yīng)當(dāng)不斷提高實踐學(xué)習(xí)中的軟件硬件水平，在“機械”、“電氣”等專業(yè)的人才培養(yǎng)中構(gòu)建新的實用性和專業(yè)性強的創(chuàng)新教學(xué)體系，增強學(xué)生的思維能力，拓展學(xué)生的想象能力，培育學(xué)生的創(chuàng)新精神。建立科學(xué)合理的培養(yǎng)模式，培育出基本理論扎實、綜合素質(zhì)強、具備創(chuàng)新精神的實踐型高級技術(shù)人才。

在調(diào)研中，企業(yè)對高校畢業(yè)生普遍的反映是，畢業(yè)生面對實際工作中的問題解決能力較差。符合當(dāng)今時代發(fā)展的人才應(yīng)當(dāng)是具備創(chuàng)新精神、實踐操作能力和人文精神的綜合性復(fù)合型人才。實踐教育過程是教學(xué)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，它對學(xué)生理解基本理論知識、提高綜合運用能力有著極其重要的作用，同時也是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要環(huán)節(jié)之一，是實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，完成創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的有力措施。我們針對本專業(yè)的學(xué)生安排了較多的創(chuàng)新實踐課程，形成連貫性的實踐教學(xué)過程，可以讓學(xué)生在各項實踐方面獲得系統(tǒng)訓(xùn)練。并且結(jié)合本專業(yè)要求增大設(shè)計性實驗所占比例，增設(shè)更多的專業(yè)實驗課程。學(xué)生在老師指導(dǎo)下在新添置的過程裝備與控制實驗臺上可以通過不同組合，完成多項控制與結(jié)構(gòu)性能的測試實驗，熟悉各種先進(jìn)儀器設(shè)備，使學(xué)生掌握機電工程的基礎(chǔ)知識。開展“教學(xué)與科研相結(jié)合”的教學(xué)改革實踐，讓學(xué)生們自己設(shè)計實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新實踐能力。隨著課程改革和實驗教學(xué)改革的步伐，積極倡導(dǎo)學(xué)生們參加數(shù)學(xué)建模競賽、挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計競賽等相關(guān)競賽活動。實踐教學(xué)把學(xué)生的探索性學(xué)習(xí)作為基礎(chǔ)，運用類似于科研及實踐的方式，增加學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，教師要將需要解決的問題或者目標(biāo)任務(wù)交待給學(xué)生，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生們分成小組，各個小組的學(xué)生依照實際工作程序，一起制訂計劃、共同或者分工完成整個項目所需要的各項工作。因此整個學(xué)習(xí)過程變成每個學(xué)生都可以參與的創(chuàng)造活動、實踐活動，每個人看重的不是最終結(jié)果，而是達(dá)成項目目標(biāo)的過程。在課程過程中，為了保證學(xué)生既參與了全程實踐工作，又有自己獨自承擔(dān)的任務(wù)，應(yīng)將任務(wù)分解，由學(xué)生在小組內(nèi)自行討論任務(wù)的分配方案，既要發(fā)揮每個小組組長的作用，又要積極調(diào)動每個小組成員學(xué)習(xí)的主動性。

實踐教學(xué)過程跟傳統(tǒng)教學(xué)模式是不一樣的，它是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，教學(xué)任務(wù)的實施其實是一個探索過程，借鑒基礎(chǔ)上的創(chuàng)新過程、對課程中學(xué)到知識的應(yīng)用、對新知識的學(xué)習(xí)過程以及實踐現(xiàn)場會很“混亂”，與傳統(tǒng)教室教學(xué)的氛圍是有很大區(qū)別的。對于老師的知識基礎(chǔ)、隨機應(yīng)變能力、臨場解決問題的能力、授課過程的操控能力、對學(xué)生的點評能力等，都有很高要求。因此，教師的備課過程就十分重要，要準(zhǔn)備項目，又要對項目進(jìn)行深刻研究，對項目操作實施的過程了如指掌，對實踐過程中要用到的知識點充分準(zhǔn)備，同時對有可能在授課過程中出現(xiàn)的問題準(zhǔn)備預(yù)案等。

實踐教學(xué)充分注意到學(xué)生的個性發(fā)展，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用，是在全面考慮學(xué)生如何學(xué)的基礎(chǔ)上組織學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方式，在培養(yǎng)目標(biāo)上關(guān)注的是學(xué)生如何掌握與從業(yè)相關(guān)的職業(yè)技能，重點培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣。這些能力和素養(yǎng)是學(xué)生職業(yè)持續(xù)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的堅實基礎(chǔ)。實踐教學(xué)對教師的教學(xué)能力提出了更高的要求，教師能夠在實際產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中指導(dǎo)學(xué)生，全面的教學(xué)能力特別是實踐能力得到了明顯的提升，對于實現(xiàn)學(xué)校的“以就業(yè)為導(dǎo)向，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展”的辦學(xué)理念提供了必要的保障。

六、結(jié)束語

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是創(chuàng)新型國家對高等院校人才培養(yǎng)提出的新要求。只有通過深化改革，包括培養(yǎng)計劃、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境、評價體系等全方位的改革和實踐，才能滿足現(xiàn)代社會科技技術(shù)迅速發(fā)展對人才的需求。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個教師和學(xué)生互動的過程，在本科教學(xué)中高校教師不但起到傳授知識和技能的職責(zé)，還應(yīng)該起到樹立學(xué)生自主思考、自主學(xué)習(xí)和自主解決問題能力的提高，真正實現(xiàn)科研教學(xué)互促進(jìn)。因此，高等工程教學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革是推進(jìn)研究型大學(xué)教學(xué)改革的重要方向。

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