以創新項目為引領的機械類學生全程項目化培養模式的研究探索

高廣娣　張佃平　尚欣

摘要：創新能力的培養是機械類專業學生人才培養計劃的首要目標之一。文章研究了將大學生創新創業訓練計劃項目嵌入機械類學生兩門主干專業技術基礎課“機械原理”及“機械設計”中，構建全程項目化培養模式，讓學生邊學習課程內容邊開展創新項目，使得團隊創建、課題確立、方案討論、自主研究等方面與課程學習同步進行。通過系統化的訓練，使學生扎實掌握專業知識、學會用專業知識解決實際問題。同時，在實際完成創新項目的過程中培養學生良好的工程素養和工匠精神，使機械類專業課程實現知識傳授與價值引領的有機統一。

關鍵詞：機械類;創新項目;課程思政;全程化培養

創新型人才培養是新形勢下國家對高校育人工作的新要求，習近平總書記在全國高等學校思想政治工作會議上強調，要用好課堂教學這個主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。專業課程作為“課程思政”的重要組成部分，立足學科的特殊視野、理論和方法，實現專業授課中知識傳授與價值引領的有機統一。“機械原理”和“機械設計”是機械類學生兩門主干專業技術課程，擔負著培養學生創新能力的重任，創新能力培養對于培育創新型人才具有極其重要的作用。大學生創新訓練計劃項目是教育部針對當前大學教育中缺乏實踐教學而提出的一種人才培養模式，是深化高校教學改革、提升本科教學質量的一項舉措，項目的開展是培養學生創新能力的最好途徑。將大學生創新項目與人才培養體系、教學體系有機融合在一起是培養大學生創新能力和實踐能力非常有效的途徑之一。

一、現狀及問題

以工程教育認證為代表的工程教育體系，強調實踐教學在整個教育體系中的比重，強調不同層次、不同目的的工程訓練，強化理論與實踐相結合。在“機械原理”和“機械設計”這兩門課程相對較多的理論課時里學生主要進行系統的專業知識學習，而學生創新實踐能力的培養主要集中在實踐教學，課程設計是實踐教學的主要環節。“機械原理”課程設計大多為期1～2周，“機械設計”課程設計約2～3周，兩門課程設計一般均安排在課程結束后，接近學期末的集中時段，由指導教師下達設計任務、闡述設計過程、制定進度計劃，學生在指定的設計教室以自由組合成小組的形式集中開展設計過程，教師定期或不定期到設計教室進行指導、答疑及進度監控，完成設計后，進行設計答辯及成績等級評定。在課程設計的這種運行模式中，學生能夠將理論課中學到的專業知識用于解決實際問題，并在不斷地查閱資料和書籍、使用設計手冊和工具書、反復修改計算及圖紙繪制的過程中，較好地鞏固了專業知識，并在一定程度上鍛煉了其綜合能力，是國內各大高校較為普遍認可和采用的課程設計培養模式。隨著社會進步和科學技術發展對學生的要求日趨多樣化，課程設計的這種模式也存在一些問題：（1）設計題目相對單一和傳統，特別是“機械設計”課程設計題目大多以設計減速器為主。學生可進行的創新設計空間小，按部就班，導致思維受限，學習興趣和主動性欠缺，不利于創新思維能力的培養;（2）課程設計環節時間相對較短，而且安排在學期末很難找到完全沒有其他課程或者考試的集中時段，學生常常感到局促及力不從心，最終大部分學生僅能夠完成傳統設計要求任務，如運用ADAMS進行機構運動分析、用SolidWorks繪制減速器三維模型等拓展訓練、設計分析，沒有時間裕度;（3）設計方案理論性較強，沒有調查研究基礎，結合實際因素較少，與企業實際需求脫節，且現代化的技術手段應用極少，難以實現面向生產一線的應用型、技能型、創新型人才的培養目標，與社會發展進步對技術人才的需求還存在較大差距。

二、改進思路

通過將大學生創新項目與“機械原理”“機械設計”課程有機融合，以項目促學習，將課程具體的知識點與項目實施密切結合，通過理論知識的學習解決項目中遇到的實際問題，實現課程學習全程項目化，邊學習知識，邊分析問題，并選擇和應用相關知識解決問題，同時自主學習和團隊合作有機結合，進行創新設計、動手實踐，從而充分鍛煉學生的綜合能力素質和專業素養，以滿足社會對人才的需求。

三、具體措施

（一）課程體系及教學模式的優化重構

圍繞創新實踐人才的培養目標，構建一種全程項目化的培養模式，根據學生認知規律，將課堂教學、課程實驗、課程設計與創新項目實施交叉融合，以創新項目為導向建立集知識、能力和素質培養于一體的交叉融合式課程體系。

（二）項目題目的設計與確立

解構課程知識體系內容，遵循典型性、覆蓋性、可行性、趣味性的原則，指導學生閱讀大量的參考文獻，深入調研社會需求，自主選擇具有研究價值及研究意義的課題，并對所選題目的研究現狀及發展趨勢深入了解。選題必須涵蓋機構設計、零部件設計、機械傳動設計及創新設計。

（三）課程教學全過程與創新項目相融合

制定創新項目任務，提出相關聯的知識點，詳細分析實施過程，引導學生查找相關資料，進行社會調研，小組討論，設計研究框架（研究路線、研究方法以及研究結果分析）、論證法案可行性、小組匯報、師生討論交流、確定方案，并以參與大學生創新項目為契機，開展項目研究并進行創新設計。在“機械原理”中，完成機構方案確定、機構選型、尺度綜合、運動分析、力分析并繪制機構運動簡圖。在“機械設計”中，完成零部件的材料選擇、結構確定、強度校核及傳動系統的設計計算，繪制機械系統二維圖、三維圖。

（四）創新能力多樣化評價

將大學生創新訓練計劃融入“機械原理”及“機械設計”課程后，根據兩門課程特點及教學目標，充分結合職業崗位能力需求，并重視對學生高低能力的認定，構建課程易操作、可考量的多樣化評價體系，使學生在達成考核指標的過程中，刻苦學習，潛心鉆研，通過不懈的努力，最終具備數據分析、發表學術論文、撰寫研究報告、申請專利、制作實物、匯報研究經驗、展示研究成果、組織學術講座、參加各級學科競賽及創新創業大賽等能力，同時培養學生嚴謹的科學態度，熱愛創新、善于觀察、勤于動手。總體架構如圖1所示。

四、總結

嘗試在機械類學生兩門專業技術主干課程“機械原

理”和“機械設計”中采用新的培養模式，克服課程實踐環節存在的問題，注重過程學習和問題引領，將大學生創新項目融合在“機械原理”和“機械設計”中，在課程理論教學及實踐教學的各個環節中有效實現全程項目化培養，將專業知識與職業實踐結合起來，激發學生的學習興趣和主動性，讓學生動起來、忙起來，在解決問題中學知識，在開展項目中動手實踐，從而有效提高學生的創新能力和實踐能力，滿足社會發展對人才日趨多樣化的需求，增強學生在社會中的競爭力。

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編輯∕宋博瑤

作者簡介：高廣娣（1981-），女，寧夏吳忠人，碩士，副教授，研究方向：機械設計及理論。

通訊作者：張佃平

基金項目：寧夏大學2018年校級“課程思政”示范課程項目;寧夏大學2019年度創新創業教育教學改革項目（CXJG2019007）