2017 年9 月, 貴州省發(fā)改委發(fā)布的黔發(fā)改高技[ 2017 ] 901 號(hào)文件, 在通知中, 貴州理工學(xué)院成為了*省級(jí)雙創(chuàng)示范基地, 同期, 貴州理工學(xué)院榮獲*批深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校, 為深入貫徹落實(shí)國(guó)辦發(fā)〔2015 〕36 號(hào)和教高廳函〔2016 〕92 號(hào)文件精神, 學(xué)校要求各專業(yè)把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育納入人才培養(yǎng)方案, 使之貫穿于應(yīng)用型人才培養(yǎng)全過程。機(jī)械專業(yè)作為傳統(tǒng)工科, 想在實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)、專業(yè)背景和批判性思考能力的應(yīng)用型人才, *的工 作 就 是 要 為 學(xué) 生 提 供 其 創(chuàng) 新 實(shí) 踐 的 軟 硬 件 條 件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。筆者作為一線教師, 在培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)操能力方面的措施, 以及取得的一些成績(jī)和經(jīng)驗(yàn), 借以拋磚引玉。
1 整合實(shí)驗(yàn)室資源, 搭建聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
機(jī)械工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心初建于2013 年, 機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械基礎(chǔ)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室、電氣控制實(shí)驗(yàn)室、材料成型實(shí)驗(yàn)室、液壓實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、公差與測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、CAD 機(jī)房、摩擦磨損實(shí)驗(yàn)室、振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室等教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室, 擬建仿真實(shí)驗(yàn)室、智能制造與刀具實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室總面積超過3500 ㎡ , 主要的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有數(shù)控車床、加工中心、電火花成形機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)零部件性能測(cè)試臺(tái)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)臺(tái)、電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、PLC 實(shí)驗(yàn)臺(tái)、壓鑄機(jī)、注塑機(jī)、液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、測(cè)試技術(shù)虛擬儀器平臺(tái)、光學(xué)計(jì)、測(cè)長(zhǎng)儀、工具顯微鏡、無人機(jī)、模塊化機(jī)器人、掃描式激光測(cè)振儀、摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)和中、高配置計(jì)算機(jī)等。實(shí)驗(yàn)室資源整合結(jié)構(gòu)如圖1 所示, 在上述各基礎(chǔ)、專業(yè)、科研實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上, 搭建聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái), 要求在空余時(shí)間每個(gè)實(shí)驗(yàn)室至少能抽調(diào)出一臺(tái)設(shè)備作為聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的機(jī)動(dòng)設(shè)備, 以備應(yīng)急之需。同時(shí)在聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上, 再建立創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室, 儲(chǔ)備一些中小型桌面或臺(tái)式機(jī)床和設(shè)備, 便于學(xué)生隨時(shí)使用。
2 構(gòu)建師生共建的教研團(tuán)隊(duì), 合理分工
圖1 實(shí)驗(yàn)室資源整合結(jié)構(gòu)圖
我院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的教研團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)如圖2 所示。
圖2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的教研團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室教研團(tuán)隊(duì)直接由分管教學(xué)副院長(zhǎng)直接牽頭, 為各項(xiàng)工作和活動(dòng)順利的開展提供堅(jiān)實(shí)保障。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人由經(jīng)驗(yàn)豐富的老教授擔(dān)任, 總新實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)事務(wù), 對(duì)內(nèi)主要負(fù)責(zé)年度規(guī)劃和預(yù)算,對(duì)外發(fā)揮宣傳作用。實(shí)驗(yàn)室管理人員為整個(gè)實(shí)驗(yàn)室做好管理服務(wù), 負(fù)責(zé)日常實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外的工作, 可由教師與學(xué)生共同擔(dān)任。指導(dǎo)教師則由校內(nèi)外專業(yè)骨干老師和企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員組成, 主要負(fù)責(zé)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、競(jìng)賽和比賽的指導(dǎo)工作。大學(xué)生團(tuán)隊(duì)由機(jī)械專業(yè)各年級(jí)的學(xué)生, 或有志于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的學(xué)生組成。競(jìng)賽/ 比賽籌備組是一個(gè)臨時(shí)機(jī)構(gòu), 當(dāng)有競(jìng)賽/ 比賽時(shí)成立, 結(jié)束后解散, 由指導(dǎo)教師與有經(jīng)驗(yàn)的高年級(jí)隊(duì)員以及若干學(xué)生會(huì)干部組成, 負(fù)責(zé)每年競(jìng)賽/ 比賽籌備的相關(guān)事務(wù)。構(gòu)建既有教師又有學(xué)生的教研團(tuán)隊(duì),讓老師能夠安心盡心舒心地指導(dǎo), 讓學(xué)生能否充分發(fā)揮主人翁意識(shí), 自覺學(xué)習(xí)、自我督促、自我管理。
3 探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式, 提高學(xué)生創(chuàng)新能力
3 . 1 培養(yǎng)模式
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為培養(yǎng)人才服務(wù), 為科研服務(wù), 為學(xué)生量體裁衣地構(gòu)建一個(gè)有寬度、有厚度、有尖峰的培養(yǎng)模式是有必要且急需的, 具體包括兩層含義: ( a ) 為能力金字塔。學(xué)生的能力培養(yǎng)在大學(xué)期間不同階段地進(jìn)行遞進(jìn)階梯式的培養(yǎng)。通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目, 培養(yǎng)基本實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)驗(yàn)操作方法; 通過程序設(shè)計(jì)與綜合訓(xùn)練項(xiàng)目, 培養(yǎng)小型程序的編寫與運(yùn)行的綜合設(shè)計(jì)能力;通過機(jī)電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目, 培養(yǎng)系統(tǒng)級(jí)別的設(shè)計(jì)與搭建的創(chuàng)新能力; 通過科研與工程項(xiàng)目, 培養(yǎng)科研與工程素質(zhì)。( b ) 人才金字塔。低年級(jí)學(xué)生采取大眾培養(yǎng)方式, 逐層選拔, 直至高年級(jí)的精英教育。
3 . 2 實(shí)踐教學(xué)體系
基于“ 大工程觀” , 建立項(xiàng)目主體式學(xué)習(xí)方法的機(jī)械專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。其核心思想是: 在機(jī)械專業(yè)的教學(xué)體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式的基礎(chǔ)上, 以“ 項(xiàng)目” 為目的, 以“ 項(xiàng)目” 為工具, 以學(xué)生為主體, 以教師為主導(dǎo),把項(xiàng)目分解為需求分析、硬件結(jié)構(gòu)研發(fā)創(chuàng)新、軟件程序研發(fā)創(chuàng)新、項(xiàng)目推廣創(chuàng)業(yè)等模塊, 讓“ 項(xiàng)目” 貫穿整個(gè)大學(xué)教育的始終, 實(shí)現(xiàn)整個(gè)“ 項(xiàng)目” 從研發(fā)到推廣的整個(gè)生命體系過程, 讓學(xué)生完整實(shí)踐項(xiàng)目的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程。讓學(xué)生在“ 做中學(xué)、賽中學(xué)、玩中學(xué)” , 通過以“ 做項(xiàng)目” 的形式促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論部分的吸收, 以理論指導(dǎo)項(xiàng)目, 由項(xiàng)目反芻理論, 在理論和實(shí)踐*吸收的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)工程創(chuàng)新, 真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。讓學(xué)生從一進(jìn)校就開始接觸“ 項(xiàng)目” , 按照理論學(xué)習(xí)的深度去實(shí)踐不同類型的“ 項(xiàng)目” , 以某產(chǎn)品從研發(fā)到推廣的生命周期過程為載體, 使學(xué)生通過主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)的方式學(xué)習(xí)工程問題, 使創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到全面提高。
3 . 3 組織形式
構(gòu)建“ 分組” 形式的機(jī)械專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室將分為基礎(chǔ)儲(chǔ)備組、機(jī)械設(shè)計(jì)組、程序控制組、理論研究組和發(fā)展創(chuàng)業(yè)組。這樣分組既符合“ 大工程觀” 對(duì)工程管理的需求, 各組之間又互相制約、環(huán)環(huán)相扣。作為基礎(chǔ)儲(chǔ)備組的新手, 接受較為系統(tǒng)的培訓(xùn)和練習(xí), 進(jìn)行通識(shí)培養(yǎng), 一年之后根據(jù)各自的特長(zhǎng)和興趣加入其它各組。機(jī)械設(shè)計(jì)組和程序控制組作為實(shí)踐創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣、程序設(shè)計(jì)的主力, 采用創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā), 是項(xiàng)目基本得以實(shí)現(xiàn)的保障。理論研究組主要學(xué)習(xí)創(chuàng)新思維、Triz 理論及創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法等理論的學(xué)習(xí), 為其他組提供理論基礎(chǔ)。
發(fā)展創(chuàng)業(yè)組負(fù)責(zé)將研發(fā)的產(chǎn)品在不同平臺(tái)上進(jìn)行推廣銷售, 如易班跳蚤市場(chǎng)、淘寶、咸魚等, 收集用戶反饋,盈利部分將作為整個(gè)團(tuán)隊(duì)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)。
4 師生自由組隊(duì), 監(jiān)控實(shí)施全過程
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室組隊(duì)方式一般有以下兩種: 一是學(xué)生集思廣益、頭腦風(fēng)暴, 提出創(chuàng)新想法, 由專家教師評(píng)估能否作為創(chuàng)新項(xiàng)目, 并自主尋求指導(dǎo)教師; 二是由指導(dǎo)教師事先給出項(xiàng)目, 以招募的形式, 學(xué)生可根據(jù)興趣自由選擇。
在整個(gè)實(shí)施過程中, 在一個(gè)大項(xiàng)目的背景下, 為了方便學(xué)生掌握牢固的基礎(chǔ)知識(shí), 可分門別類地設(shè)置一些小項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)實(shí)施。如圖5 所示的“ 仿人形舞蹈機(jī)器人設(shè)計(jì)” 項(xiàng)目過程中, 通過進(jìn)行任務(wù)分解, 設(shè)置項(xiàng)目分解訓(xùn)練, 對(duì)于不同階段的學(xué)生進(jìn)行不同層次、不同難易程度的訓(xùn)練, 從而鍛煉學(xué)生的雙創(chuàng)能力。以“ 虛擬仿真” 任務(wù)為例說明, 對(duì)機(jī)器人進(jìn)行虛擬仿真, 進(jìn)行干涉檢查, 首先要利用三維建模軟件SolidWorks 對(duì)一些常用的機(jī)械零部件建模, 并進(jìn)行裝配、干涉檢查, 接著進(jìn)行ANSYS 有限元仿真, zui后利用AutoCAD 設(shè)計(jì)完成機(jī)器人的工程圖紙, 自主加工或外協(xié)加工。指導(dǎo)教師可為學(xué)生提供研究路線, 學(xué)生則通過自主學(xué)習(xí)、師生交流等多種方式針對(duì)特定的對(duì)象進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練, 并不局限于機(jī)器人。比如, 對(duì)工程制圖的學(xué)習(xí)可通過組合體項(xiàng)目, 繪制手機(jī)模型圖項(xiàng)目等快速上手; 對(duì)機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)可通過測(cè)繪減速器項(xiàng)目, 測(cè)繪千斤頂項(xiàng)目等掌握繪圖、識(shí)圖能力。
( a ) 任務(wù)分解 ( b ) 項(xiàng)目分解訓(xùn)練
圖3 仿人形舞蹈機(jī)器人任務(wù)及項(xiàng)目
5 以管理和激勵(lì)為手段, 鼓勵(lì)大學(xué)生參與創(chuàng)新比賽活動(dòng)
定期組織校級(jí)的創(chuàng)新比賽活動(dòng), 可讓學(xué)生在通過學(xué)習(xí)實(shí)踐一段時(shí)間后, 定期地檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)成果。
學(xué)院通過下發(fā)學(xué)生第二課堂創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分認(rèn)定、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、科技競(jìng)賽管理辦法等文件, 以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促研。在全國(guó)性的大賽舉辦前, 都可提前在校內(nèi)事先舉辦一次校賽, 挑選的、成熟的團(tuán)隊(duì), 進(jìn)入省賽, 再入國(guó)賽。
6 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過近幾年的沉淀和探索, 貴州理工學(xué)院機(jī)械專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)取得了較好的成績(jī), 在多個(gè)全國(guó)性大賽上均取得不俗的成績(jī)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室按照這種運(yùn)行機(jī)制, 隨著開放時(shí)間的不斷增加, 調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的積極性, 學(xué)生的雙創(chuàng)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和專業(yè)素質(zhì)能力均得以不同程度的提升。
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