吕庆磊 方 策 李金明
(哈尔滨工程大学机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)
哈尔滨工程大学机电工程学院以“五四杯”科技竞赛和学生科研立项为横向基础,为学生充分构建一个宽阔的普及型科技创新平台,给更多的学生提供一个良好的动手实践机会,以机器人大赛、“挑战杯”科技竞赛和机械设计大赛等国内顶级赛事为纵向基础,使在普及型科技创新平台提高较大的学生有机会到更高层次的平台上进行科技创新能力的锻炼,这一平台的构建为培养学生的科技创新能力形成了良好的阶段式培养模式。
大学生的科技创新活动只凭热情远远不够,要有牢固的专业基础知识作后盾,才能萌发出好的思想。几年来我们在机电一体化试验技术、机器人创新设计与制作、机器人技术、可编程序控制器原理与应用和机械设计引入创新的思想。比如在机械设计课程内对各种机构进行认真的研究的基础上,对每种机构能完成什么功能作认证的剖析,全天开放机构模型展室,让同学随时都可以了解到各种典型机构的功能和具体结构,并举一反三例,并通过课程设计和大作业进行强化训练;在机电一体化试验技术的课程内,训练学生如何根据需求完成一个机械系统的概念设计,掌握原理图的设计方法,PCB 图的设计方法和技巧,指导同学完成如何将一个概念变成一个真实的一个系统的过程;在机器人技术中要学生掌握机器人的概念,机器人的基本机构,典型机械手的结构和完成的功能;在机器人创新设计与制作的课程中结合我国的机器人的研究特点,对各种机器人的结构、控制方法和近几年来参加各作比赛机器人的作品进行详细介绍,通过课堂教学使学生的专业基础知识有很大的提高,培养了学生的创新意识。
实验室开放,是课内教学的有力支撑与补充,同时也为学生创新活动的开展提供了良好的科研环境保障和必要的场地设备和智力支持,使学生的奇思妙想有机会得以实现。通过科研立项、科技竞赛等多种教学组织形式,以合作式、研究式为主的学习方式,拓展学生实验的空间。如获得校级立项资助设计的“小型双足行走机器人”,能应用在机器人设计、机器人跑步大赛及机械课程教学,具有很好的实用价值,他们设计的机器人的创新点在于能适应野外复杂环境、能搭载多种传感器;是一个非常有创意的设计。学生通过课堂内外、实验室内外、精品课网站、图书馆等多种方式进行自主学习,突破了传统实验室空间的约束,扩展了实验教学的空间。实验室的开放,科技创新也成为校园里最时尚的事情,同学们以科研立项为荣,以从事创新为乐。
随着国内外各项学生科技赛事的蓬勃发展,赛事难度的加大对参赛学校及参赛学生提出了更高的要求。在培养学生科技创新能力大幅提高的同时也考验了学校在学生科技创新活动方面的制度和政策是否具有创新性和时效性。在参加全国大学机器人电视大赛的比赛中,我校在六届的比赛中获得了二次亚军、二次八强及一次特别表演奖,很多高校都在问为什么哈尔滨工程大学参赛队每次都能取得骄人的成绩,这正是学校的政策具有创新性与时效性的良好验证。参加一届机器人大赛需要十五至二十五个学生投入近十个月的时间来完成参赛,因为大赛只提供比赛规则,除此之外,比赛的方案和机器人的制作,甚至连比赛场地的制作都需要学生亲自动手来完成。在参加完第一届比赛后,课题组立刻调整参赛模式,向学校建议,将课程设计、毕业设计与学生的课外科技创新活动结合起来,这样,参赛学生在参赛时间上就得到了充分的保证,为比赛的成功奠定了坚实的基础。
在哈尔滨工程大学,一提起学生课外科技创新,没有人不知道“机器人爱好者协会”,这个学生社团参加了每一届“全国大学生机器人电视大赛”,并接二连三地获奖。第一届比赛杀入8 强,获得优秀奖;第二届比赛获得亚军;第三届比赛进入16 强,获得最佳表演奖;第四届获得国内亚军,亚太地区季军。
走进这个二、三十人的协会,你会被这里浓郁的创新氛围所感染。为了从几个方案中选优,老师带领队员们反复讨论,无数次地进行仿真实验和理论计算。为了解决一个很小的电路设计,他们常常忘记了吃饭、睡觉,最忙的日子,有的同学甚至把被褥都搬进了实验室。面对一个有三、四百个零件组成的复杂设计,遇到难题大学相互鼓励,寻找新思路。在他们共同努力下,社团的每一个成员都成为了学生科技创新的明星。他们制作的“模块化仿生机器人”获得首届全国大学生机械创新大赛一等奖;第二届比赛上,他们的作品“二自由度波动推进鱼”又获二等奖;第三届比赛上,他们设计的“两足12 自由度拟人步行机器人”再获东北赛区二等奖。“机器人爱好者协会”已建立起一种“勤于动脑、善于动手、勇于创新”的创新文化,深深地影响和改变着社团中的每一个人。
在哈尔滨工程大学向特色鲜明的高水平研究型大学迈进的同时,课题组大部分成员成为学校奖励制度制定的成员,在课题的研究过程中,我们发现学生科技创新活动非常需要政策的引导。2003年学校出台了《哈尔滨工程大学课外学术科技活动奖励办法(试行)》,经过三年的实践,学校于2005年末将此文件废止,并根据学校《本科教育教学工作“九大体系”、“十大工程”文件汇编中》关于“教育教学激励体系”的有关规定,为表彰在校内外学术科技活动中作出突出贡献的学生和教师,充分调动广大学生、教师参与学生学术科技竞赛及其指导工作的积极性,加强对学生创新精神和实践能力的培养,颁发了《哈尔滨工程大学学生学术科技活动表彰奖励办法》。根据赛事的不同,学生可获得0.5 至7个创新学分,并可获得100元至15000元的表彰奖励金,对于特别优秀的学生,经学校讨论决定后可直接以科技创新人才免试攻读硕士研究生,课题组成员所指导的学生中已有10多人被保送攻读硕士研究生。随着学校的发展,在学校领导的亲切关怀和教务处、校办、实验室与资产管理处等有关部门的积极支持下,一系列有利于学生科技创新活动发展政策相继出台,这使得学生参与科技创新活动和教师进行指导的热情进一步高涨,学校的学生科技创新活动正在向着另一个更高的台阶迈进。
构建科技创新平台,学生科技创新活动制度化、普及化、多样化、标志化,形成了有自己特色的学生科技创新工作新模式。丰富了大学生的课外生活,让学生们在科技创新中找到一种能力的体现、一种青春活力展示。
[1]刘桂琪.论大学生创新能力培养的实现途径与措施[J].东华理工大学学报(社会科学版),2008,(04).
[2]周进.培养和提高大学生创新能力的方法与途径[J].国家教育行政学院学报,2007,(09).
[3]吴慧芳,姜敏.关于大学创新教育的探析[J].华北电力大学学报(社会科学版),2007,(03).
[4]李元松,聂绪学,杨爱平,屠艳平.关于大学生创新能力培养的几点思考[J].化工高等教育,2007,(04).
[5]果林.大学生创造性思维与创新能力的培养研究[J].黑龙江科技信息,2007,(21).
[6]王启宝,张香兰,解强,韩敏芳.改革实践教学培养大学生创新能力[J].理工高教研究,2007,(05).