創新能力在教學中的提升實踐

摘 要：在不斷積累知識的過程中，大學生能否將所學知識進行縱向延伸和橫向拓展，提高自己的知識融合程度，形成多視覺的創新意識和創新能力，是高等職業學生素質教育的核心課題。

關鍵詞：橫向拓展；縱向延伸；創新能力

黨的十九大報告中指出：“加快建設創新型國家。創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。加強國家創新體系建設，強化戰略科技力量。”在高校學生中營造熱愛科學、勇于創新、敢于競爭的氛圍，提升大學生的綜合素質和創新創業意識能力，促進大學生創新創業和成長成才是高校學生素質培養的目的之一。學以致用是青島職業技術學院的辦學理念，其構建了以知識體系和教學改革為主線、以競賽為牽引的大學生創新能力培養模式，對提高大學生創新能力有階段性成果。筆者以機械設計基礎課程為例，談談教學中的幾點體會。

一、構建知識體系是培養創新能力的基礎

剛入校的學生主要學習目的是對基礎知識的學習積累。不論是普通高中還是職業院校的新生，對于機電專業及近機類專業（數控技術與應用和模具設計與制造專業等）來說，高等數學、工程力學、機械制圖、機械設計基礎等專業基礎課程為學生提供了系統的專業基礎知識。創新能力的培養，并非一兩門課程就能解決問題，隨著課程建設的深入，學校先后開設了AutoCAD、運動仿真與制作、三維設計軟件、機電產品創新設計等課程，讓學生在知識的積累過程中提高理解和運用能力。

學生在小學、中學接受的大多是教師的課堂講解，被動接受的教學過程使學生的領悟性、靈感在一定程度上被嚴重束縛。在教學過程中，創新能力的培養應滲透在每一個教學環節中，由授課教師創設活躍的學習氛圍，如引出問題情境，鼓勵學生大膽想象提問，引導學生討論和分析等；通過問題解決后的延伸練習進行鞏固和運用，從而培養學生的創新思維和創新能力。在機械設計基礎課程平面機構的學習中，針對某一機構模型，學生可以先提出假想，思考構件間會實現何種運動方式？在大膽的想象后通過動畫演示或實物演示的方式讓學生觀察現象并概括分析，最后由教師做深入講解。在運用理論知識解決實際問題的過程中應先易后難。機構應用的理解分析，如家用縫紉機（如圖1）的原理：由踏板擺動帶動曲軸轉動，是曲柄搖桿機構以搖桿為主動件的應用實例。

在四桿機構和滑塊機構的基礎上，讓學生綜合運用所學知識，設計一個可實現變速的篩料機構（圖2），可設計雙曲柄機構和曲柄滑塊機構的組合來完成滑塊篩料動作。

在機構內容學習中給學生布置一個創新任務：在學習運動仿真與制作課程之后，制作常見機構的動畫演示。這樣既提高了學生對后續課程的學習積極性，又實現了本課程的知識延伸。“授人以魚不如授人以漁”，在創新設計循序漸進的過程中，教師應引導學生善于觀察，發現創新點，打破傳統的思維定式。大學生課余時間相對充足，在學習專業知識的同時，要廣泛涉獵其他領域的知識，并能將所學知識縱向延伸和橫向拓展，提高學科知識的融合程度，形成多學科、多視覺的創新能力。

二、有意識地進行學科融合訓練提升

學生平時學習積累的基礎知識是培養創新能力的基礎，沒有一定的知識積累，就不會設計出好的新產品。學校重視學生對基礎的掌握，但并不是埋頭鉆研基礎而放棄對基礎知識的延伸和對新知識的發掘，在學習中求突破是創新能力的關鍵。所謂創新是在對原有知識和理論深刻理解和掌握的基礎上，發現需要進一步改進的問題，借助積累的實踐經驗進行改進，從而設計出更適用的新產品的過程。學生應增強自己獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力，努力使自己成為一個在情感、智力方面全面發展的人。學生作為社會個體，應學會做人，重視自己生理與心理、智力與非智力等因素的全面和諧發展，努力使自己成為有道德、有文化、有理想、有紀律的合格公民。

在學生多學科的學習過程中，如何將分散的知識進行有效融合從而更大限度地實現知識的應用，是一直以來困擾大學生的問題。在機械設計基礎課程齒輪傳動的設計訓練中，訓練項目是某實用傳動裝置的設計。其融合了傳動裝置布局、傳動比的設計、齒輪傳動過程中的力學分析、零件的強度設計、平面圖形繪制、齒輪傳動運動仿真等內容，能較好地融合工程力學、機械制圖、機械設計、運動仿真等學科知識，通過項目實踐，提高學生的綜合運用能力及創新能力。在項目的訓練過程中，教師應鼓勵學生獨立思考，遇到問題自己想辦法解決，而不是直接問教師；教師最好拋磚引玉，給學生更寬廣的發揮空間。

三、良好的創新環境和鼓勵政策的引導

課余時間也是培養大學生創新能力的關鍵因素。學院應為學生的個性化成長創造更為寬松的空間，營造活躍的創新環境，組織大學生參加豐富多彩的課外科技活動，使之與校園文化活動、社會實踐活動有機結合起來。第一，可以通過邀請校內外專家舉辦學術講座、報告會，增強學生知識的廣度和深度，使創新活動有正確指引的方向和起點；第二，通過團委、院學生會組織校園活動，構建一種適合大學生成才的校園文化環境；第三，邀請優秀校友返校給學生做匯報，以他們的親身經歷為學生提供寶貴的經驗。各學科各領域的競賽活動推動了知識的運用和創新過程。例如，在學習AutoCAD平面繪圖和UG三維設計軟件之后，進行平面繪圖和三維繪圖設計競賽，針對機電專業學生進行機電產品創新設計大賽，針對模具設計與制造專業學生進行模具造型設計大賽，針對制冷專業學生進行家電產品維修大賽，等等，極大地激發了學生的學習、探究興趣。參加競賽的過程既是深入學習不斷發現問題并努力解決問題的過程，也是基礎知識和專業知識的融合過程；是所學知識縱向延伸和橫向拓展的過程，更是動手能力和創新能力的培養過程。

為了鼓勵大學生參與其中，學院出臺了一系列的鼓勵政策，激勵大學生積極參與競賽活動，使更多的學生樂于創新，把創新意識融入個人的思維理念。學院每年都會拿出一部分的資金對在創新方面成績突出的師生進行表彰和獎勵，形成良好的激勵機制。學院對教師的科研指導以及學生的院級、省級、國家級大賽分別制訂了相應的獎勵政策，搭建大學生創新成果和企業的融合轉化，為畢業后的創業打下基礎。學院培養出了在校期間獲得國家認證技師資格的優秀畢業大學生；在國家級比賽獲獎、畢業后自己創業、有了自己的企業的優秀大學生等等。他們也為學生起到了良好的表率作用，激勵著一屆又一屆大學生提高創新能力，實現自己的個人和社會價值。

四、結語

創新是引領發展的第一動力，創新能力是在校大學生所必須具備的，對學生的發展和社會的進步都將產生積極的影響。教師應在教學實踐中不斷探究，對學生創新能力的培養發揮應有的作用。各高校圍繞培養創新型人才的主題，競相推出了相應的措施。相信在不久的將來，創新型人才的培養將會取得突破性的進展。

參考文獻：

[1]胡成武，譚艷萍，何國旗，等.構建大學生機械創新設計能力培養的體系[J].湖南工業大學學報，2008（2）.

[2]黃大志，申屠留芳.培養大學生機械創新能力研究[J].邊疆經濟與文化，2009（3）.

作者簡介：李海英（1970— ），女，山東青島人，碩士，副教授，研究方向：機械設計。

（責任編輯：王 瑜 莊 源）