教育創(chuàng)新、培養(yǎng)創(chuàng)新人才是現(xiàn)代高等教育改革的新要求,西安工業(yè)大學(xué)的工程師計(jì)劃與教改實(shí)驗(yàn)班試點(diǎn)正是適應(yīng)這一形式的教學(xué)改革。學(xué)生的創(chuàng)新能力是通過動(dòng)腦思考和動(dòng)手實(shí)踐,將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合,從切身體驗(yàn)中逐步發(fā)展起來的[1]。大學(xué)生的課外創(chuàng)新活動(dòng),在創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中具有發(fā)展學(xué)生個(gè)性的特殊功能,開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè),為學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建了一個(gè)重要平臺(tái)。
全國(guó)的各項(xiàng)賽事對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力起到了不可低估的作用,給了學(xué)生一個(gè)展示創(chuàng)新能力的舞臺(tái)。大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽[2]為工科大學(xué)生提供了一個(gè)很好的鍛煉平臺(tái),使大學(xué)生綜合素質(zhì)得到了提升,社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng),為就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下了良好基礎(chǔ)[3,4]。
高校大學(xué)生參加各項(xiàng)賽事是一項(xiàng)辛苦又富有挑戰(zhàn)性的工作,由于缺少?gòu)氖驴萍紕?chuàng)新工作的經(jīng)驗(yàn),在選題、計(jì)劃、參賽、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面遇到困難,這些需要指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)[5]。對(duì)于指導(dǎo)教師來說,通過指導(dǎo)學(xué)生競(jìng)賽,可以和本校學(xué)生培養(yǎng)師生友誼,可以跟兄弟院校同行強(qiáng)化聯(lián)系,也可以提高教學(xué)前瞻性和科研水平,同時(shí)也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指導(dǎo)大學(xué)生通過參加大賽,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,成為指導(dǎo)教師的必修課[6,7]。筆者通過多年來組織參加各項(xiàng)賽事和指導(dǎo)學(xué)生參加多項(xiàng)賽事,根據(jù)自身的體驗(yàn),針對(duì)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽得出了幾點(diǎn)體會(huì),希望能對(duì)同行有所啟發(fā)。
1 指導(dǎo)學(xué)生圍繞大賽主題進(jìn)行作品選題
全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽從第二屆開始設(shè)定大賽主題,學(xué)生提交的作品必須符合大賽主題。指導(dǎo)學(xué)生選題時(shí)應(yīng)注意充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和興趣愛好,學(xué)生的選題也許會(huì)存在一些問題,但千萬不要輕易否定學(xué)生以免打擊他們參與創(chuàng)新活動(dòng)的積極性。一個(gè)作品從構(gòu)思到成形,要經(jīng)過差不多一年的時(shí)間,在這個(gè)過程中,學(xué)生有能力發(fā)現(xiàn)初的不足,指導(dǎo)教師可以在原理上、技術(shù)上提供建議,使作品實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。
2 指導(dǎo)學(xué)生以項(xiàng)目為基礎(chǔ)組隊(duì)
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的考驗(yàn)。從知識(shí)結(jié)構(gòu)上來講,不僅涉及到了學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),比如《機(jī)械制圖》等,也涉及到了一些專業(yè)性較強(qiáng)的知識(shí),比如加工制作;從技術(shù)層面上來講,涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,比如工業(yè)設(shè)計(jì)、控制、電子、液壓、機(jī)械等;從實(shí)施角度來講,不僅包括經(jīng)費(fèi)的使用,也包含作品的講解和展示;從執(zhí)行角度來講,除了考驗(yàn)學(xué)生的專業(yè)能力之外,還考驗(yàn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神?;诖?,我們?cè)诮M建團(tuán)隊(duì)時(shí)好以大三學(xué)生為主組隊(duì),因?yàn)榇蠖W(xué)生雖然熱情度很高,但是所學(xué)專業(yè)知識(shí)有限,恐難以勝任,而大四學(xué)生雖然具備了足夠了專業(yè)知識(shí),但是由于面臨畢業(yè)等諸多壓力,很難將更多的精力投入其中,因此,佳的安排便是組隊(duì)時(shí)遵循自愿的原則盡量選擇大三的學(xué)生,大三學(xué)生級(jí)具有了比大二學(xué)生更扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),也沒有面臨大四學(xué)生的畢業(yè)壓力。
通過指導(dǎo)學(xué)生以項(xiàng)目為基礎(chǔ)組隊(duì),不僅能夠提升學(xué)生們的專業(yè)素養(yǎng),更重要的是在推進(jìn)項(xiàng)目順利開展的過程中還能夠培養(yǎng)學(xué)生們的組織能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。
3 指導(dǎo)學(xué)生利用信息檢索工具,提高信息檢索能力
在設(shè)計(jì)方案論證過程中,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)選題進(jìn)行文獻(xiàn)資料檢索,了解自己的選題是否有人做過,如果產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)出來,可考慮其還存在什么問題,由此確定所選題目的可行性。有的學(xué)生學(xué)習(xí)了《信息檢索》課程,能夠較熟練地上網(wǎng)查閱文獻(xiàn),但在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽方面的文獻(xiàn)是有限的,如何把文獻(xiàn)資料和自己的作品相結(jié)合,指導(dǎo)教師應(yīng)該給項(xiàng)目組予以指導(dǎo),使學(xué)生能夠得到熟練應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)和紙制圖書資料,快速而準(zhǔn)確地獲得所需信息能力的培養(yǎng)和鍛煉。
4 指導(dǎo)提高對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要用到多方面的專業(yè)知識(shí),首先學(xué)生必須清楚各類加工工藝,了解其利弊;其次學(xué)生還應(yīng)該清楚各類材料的性能和價(jià)位,科學(xué)合理地選用材料。
在設(shè)計(jì)方案確定后,應(yīng)著手繪制零件圖和裝配圖。參賽選手必須有一定的繪圖能力,在作品設(shè)計(jì)制作過程中,學(xué)生的設(shè)計(jì)圖紙不僅僅給教師看,而是要直接進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié),所以圖紙必須是能經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的。這就要求參賽的學(xué)生必須認(rèn)真細(xì)致地繪制圖紙,如此整個(gè)賽程下來,參賽學(xué)生的繪圖能力一定能夠得到大大提升。
從方案設(shè)計(jì)到作品的加工制作,需要用到多門專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能,比如“電工、電子技術(shù)”、“機(jī)械制造工藝”、“互換性與測(cè)量技術(shù)”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”、“機(jī)械原理”、“工程材料”、“材料力學(xué)”、“理論力學(xué)”等。學(xué)生們通過參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽能夠有效提升自身綜合運(yùn)用各類專業(yè)知識(shí)的能力。
指導(dǎo)教師要在技術(shù)上指導(dǎo)學(xué)生完成上述課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)及知識(shí)積累,在整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行階段作好“領(lǐng)路人”和“護(hù)送者”。
5 指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)大賽要求進(jìn)行文檔整理, 提高科技寫作能力
在參賽作品完成后,還要書寫完整規(guī)范的設(shè)計(jì)說明書,錄制作品介紹視頻。設(shè)計(jì)說明書要符合科技文章的寫作要求,既能清晰、透徹地說明設(shè)計(jì)意圖、機(jī)構(gòu)的工作原理,又要言簡(jiǎn)意賅。在答辯時(shí)學(xué)生應(yīng)能夠清晰、準(zhǔn)確地回答出評(píng)委教師提出的各種問題,要有一定的語言表達(dá)能力和應(yīng)變能力。
指導(dǎo)教師在這個(gè)過程中要對(duì)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)文檔寫作,學(xué)習(xí)制作PPT,學(xué)習(xí)視頻錄像的錄制與影視文件的制作技術(shù)。
還要指導(dǎo)學(xué)生掌握一些必要的答辯技巧,在參賽答辯時(shí)應(yīng)理順設(shè)計(jì)思路,認(rèn)真組織語言,編寫答辯提綱,還要有針對(duì)性地對(duì)評(píng)委教師可能提出的問題作必要的準(zhǔn)備。這個(gè)過程鍛煉并提高了大學(xué)生的科技寫作和語言表達(dá)能力。
有的作品具有較高的實(shí)用價(jià)值,指導(dǎo)教師可引導(dǎo)學(xué)生申請(qǐng)發(fā)明或?qū)嵱眯滦?,教給學(xué)生文檔寫作技巧等。
6 指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)的整個(gè)過程以學(xué)生為主,教師指導(dǎo)為輔,參賽作品基本是由學(xué)生自己動(dòng)手制作完成。作品所用的零部件、標(biāo)準(zhǔn)件、輔助件、電氣元器件的購(gòu)置、加工,整體裝配、調(diào)試全部由學(xué)生自己參與完成,這樣不僅鍛煉了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,也提高了學(xué)生的實(shí)踐技能。
機(jī)械電子、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制作開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)生的作品制造階段,全面對(duì)學(xué)生開放,指導(dǎo)教師在這個(gè)過程中要在部件采購(gòu)、動(dòng)手技巧和安全方面給學(xué)生提供指導(dǎo)和幫助,使學(xué)生能較熟練地使用各種加工工具和加工設(shè)備,能夠加工制作出較為合格的作品。
7 在指導(dǎo)中著意培養(yǎng)學(xué)生艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神
大賽在學(xué)生的正常學(xué)習(xí)階段進(jìn)行,而學(xué)生有著繁重的學(xué)習(xí)任務(wù),不可能全天候地去搞機(jī)械大賽,所以時(shí)間緊、任務(wù)重,他們必須利用業(yè)余時(shí)間去進(jìn)行方案的論證及作品的加工制作。這對(duì)學(xué)生艱苦創(chuàng)業(yè)的精神和頑強(qiáng)進(jìn)取的意志品質(zhì)要求很高,學(xué)生們只有具備這些優(yōu)良品質(zhì)才能堅(jiān)持下去完成比賽。
為調(diào)整學(xué)生在參賽過程中的心理狀態(tài),克服放棄參賽的想法的產(chǎn)生,指導(dǎo)教師在進(jìn)行專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)的同時(shí)密切注意學(xué)生的心理動(dòng)態(tài)。遇到困難時(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析原因、分解困難、逐一解決。在提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作等實(shí)際工作能力的同時(shí),逐步建立學(xué)生的自信心,并適時(shí)給學(xué)生減壓,讓學(xué)生在寬松的氛圍中參加比賽。
大賽作品鼓勵(lì)學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行申報(bào),機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一般為3 到5 人一組,在有限的時(shí)間內(nèi)要進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、技術(shù)難題的解決,往往不是一個(gè)人能完成的,而是集體智慧的結(jié)晶。在為共同目標(biāo)協(xié)同作戰(zhàn)的過程中,群策群力,每個(gè)成員都自覺地承擔(dān)著相應(yīng)的責(zé)任,對(duì)自己負(fù)責(zé),對(duì)他人負(fù)責(zé)。在合作中他們建立了深厚的友誼,增強(qiáng)了集體榮譽(yù)感和協(xié)作精神。具備了這種合作素質(zhì),也一定能夠更好地肩負(fù)起時(shí)代賦予的責(zé)任。指導(dǎo)教師要在指導(dǎo)中制造環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。
8 結(jié)束語
通過10 余年開展大賽的組織與指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生參與課外科技活動(dòng)和競(jìng)賽類科技創(chuàng)新的積極性大大提高,學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和設(shè)計(jì)能力不斷增強(qiáng),對(duì)學(xué)生積極參與其他大賽活動(dòng)起到輻射帶動(dòng)作用,促進(jìn)了該校人才培養(yǎng)質(zhì)量的進(jìn)一步提升。該校自2004 年以來參加了歷屆大賽,共計(jì)參加學(xué)生1000 余人次,指導(dǎo)教師200 余人次,完成實(shí)物50余件,申請(qǐng)22 項(xiàng),兩次獲得陜西省組織單位獎(jiǎng),近年來共計(jì)4 次進(jìn)入全國(guó)總決賽,獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)3 項(xiàng),二等獎(jiǎng)1 項(xiàng),省級(jí)一等獎(jiǎng)15 項(xiàng)。獲獎(jiǎng)率在全國(guó)高校中處于前列,極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新激情,同時(shí)也擴(kuò)大了該校在同類高校中的影響。
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