機電類本科生機電液一體化系統創新設計能力培養與實踐

摘要：本文分析了培養機電類本科生機電液一體化系統創新設計能力的重要性，從優化學生創新環境、提高學生創新意識、提高學生創新思維能力、夯實學生創新知識基礎、提高學生創新水平等方面介紹了學生創新能力培養體系的構建思路、主要措施和實踐成果。

關鍵詞：機電液一體化；創新設計；能力培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）35-0035-03

自主創新是一個國家經濟發展的靈魂，是提高綜合國力和國際競爭力的核心。隨著社會不斷向前發展，社會更加需要復合應用型的人才，機械制造設計及其自動化、工業電氣自動化和車輛工程等個機電類專業人才不只是孤立掌握某一方面的專業知識，而必須系統地掌握機械、電氣、液壓和自動控制等方面的專業的知識，并將這些知識有機融合于一體，靈活應用于實踐。因此，必須優化相關專業的課程體系、教學內容、教學模式，使教學內容學時數、安排、銜接等更為合理，加強實踐教學環節，加強學生機電液一體化系統創新設計能力的培養。通過推廣實施，營造良好的育人環境，將大學生培養成具有較強的統籌全局能力、創新能力、實踐能力、就業能力和可持續發展能力的復合應用型人才。所以大力培養機電類專業本科學生機電液一體化系統創新設計能力具有非常重要的意義。

一、提高教師和學生的創新意識

創新意識是一種不安于現狀、精益求精的意識。提高教師和學生的創新意識是培養學生創新能力的前提，學生只有在強烈的創新意識引導下才能產生強烈的創新動機、充分發揮其創造的潛能。首先教師必須有創新意識、創新精神，要有一種超前的活躍的心境，對新事物要有高度的洞察力和敏銳性，潛移默化地提高學生的創新意識。結合機電類專業特征，引導學生敢于懷疑、敢于探索，允許學生說錯、做錯，努力發現并保護學生的好奇心，鼓勵學生勤動腦、多動手，積極參加創新實踐活動，從生活、學習中積極培養自己的創新意識，激發學生的創新欲望[1-4]。

二、構建以核心能力和創新能力為主線的人才培養方案

按照人才綜合素質培養要求，構建以核心能力和創新能力為主線的人才培養方案，以培養學生的核心能力、創新意識和創新能力為重點，構建科學合理的知識、能力和素質結構，將學生培養成創造性活動的人才。根據機電類專業本科學生機電液一體系統創新設計能力培養目標，學生不僅需要掌握機械設計、機械制造工藝制定能力，還要掌握電氣控制系統設計、液壓控制系統設計能力，最終要掌握機電液一體化綜合設計和應用能力，因此課程體系中必須涵蓋機械設計制造、電氣控制、液壓傳動以及機電液一體化綜合設計和應用三大能力培養模塊，即課程中必須有：《機械原理》、《機械設計》、《機械創新設計》，《電工基礎》、《機電傳動控制》、《計算機控制》、《數控技術》、《機械工程控制基礎》，《液壓與氣壓傳動技術》，以及機電液一體化系統實習與設計等核心課程。教材中涉及的原理和定理要介紹其發展過程，培養學生創新意識和創新思維。教材中要有綜合創新設計類教學內容[5]。

三、建立科學的實踐教學體系

加強實踐教學，建立科學的實踐教學體系，形成教、學、實踐三個方面并重的局面。通過實踐活動積極發揮學生的主觀能動性，在創新實踐活動中激發創造火花，提高學生的創新興趣和創造能力；加深理論知識理解，提高工程實踐意識，縮短從書本知識到實際專業技能之間的距離。在進入專業基礎課學習前，增設《認識實習》等課程，讓學生早日接觸實踐、認識實踐，有利于課程學習。課程設計和畢業設計內容應與生產實際緊密相關，讓學生直接參與和介入科學實驗和課題研究，加強對專業前沿動態的了解，激發其求知欲、創新欲。將科研項目引入專業技能訓練，大力支持和鼓勵學生積極參與科技創新活動，充分利用各種渠道為學生的科技創新活動提供方便，在大賽中培養學生創新能力[6]。

四、加強學生的創新思維培養

教學過程中要從創新意識、創新思維、創新能力這三個層次培養學生能力。教學中要突出重點、關鍵點，注重應用，遵循先因后果、循循善誘的教學程序。教學采用以啟發式為主，變單一課堂講授為理論講授與實踐、指導與討論、交流與研究相結合，增強學生的學習主動性和積極性，培養學生的發散思維與聚合思維能力。貫徹實施“啟發式”教學原則，采用潛科學教學法、內容不完全教學法、社會探究法、角度教學法、問題教學法、局部探求法、智力激勵法、發展問題教學法等教學方法，千方百計激發學生創新意識、創新興趣，培養獨立思考問題、獨立解決問題、獨立創新能力，做到“不唯書，不唯上，而唯實”[7]。改革課程考核方式，充分調動學生的創新潛能，避免學生死記硬背、循規蹈矩而缺乏創新能力[5]。

五、提高教師創新素質

提高教師創新素質是培養學生創新能力的關鍵。引導教師不斷學習、參加各類培訓，更新原有的知識結構，進一步提高教師創新意識、創新能力和創新素質，進一步提高的學術水平、豐富的專業實踐經驗、掌握專業的最新發展動態，成為教學、科研、服務的多能型人才。加強教師教學經驗交流，提高教師創新能力和水平[8-9]。

通過對我院機械設計制造及其自動化專業學生的實踐，初步建立了創新能力培養的質量保障體系，建立了一支培養學生機電液一體化系統創新設計能力的教師團隊，為學生提高創新意識、創新能力創造了良好的條件和氛圍，學生的創新意識、創新設計能力有所提高，思維的敏感性、敏捷性、靈活性，洞察力、獨立性和創造性得到培養。學生能較好完成具有技術創新型的課程設計和畢業設計，敢于突破設計圖冊上的傳統結構實施創新設計[10]。在歷年國內的機械設計創新競賽中，都取得了優異成績，2011年由廣東省教育廳主辦的第二屆全國大學生機械創新設計競賽廣東賽區選拔賽，我院參賽的12支隊伍獲得了3項一等獎、1項二等獎、8項三等獎的優異成績；2012年獲得國家級大學生機械創新設計大賽二等獎1項；2012年由廣東省教育廳主辦工程訓練綜合能力競賽廣東賽區選拔賽，我院參賽的7支隊伍獲得了1項一等獎、3項二等獎、4項三等獎的優異成績。

參考文獻：

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基金項目：教育部高等學校國家特色專業建設點項目（TS11662）

作者簡介：黃長征（1970-），男，湖南耒陽人，副教授，博士，從事現代機電液集成控制理論與技術應用研究與教學。