论应用型工科大学生创新能力的培养

李伯奎　左晓明

摘要：培养大学生的实践能力和创新能力，应注重理论教学中大学生创新意识及创新能力的引导与培养；注重实践教学从重结果向重过程转变；要充分利用大学生创新竞赛项目综合性强、周期长、覆盖面广的特点，推动课本知识向专业素质的转化，完成从简单到综合、从知识到能力的升华。

关键词：大学生；创新能力；实践；创新竞赛

中图分类号：G40-012 文献标志码：A 文章编号：1009-4156（2013）02-137-02

提高自主创新能力、建设创新型国家，是我国发展战略的核心，是提高综合国力的关键。大学是国家人才培养和科学研究的基地，当代大学生是我国未来科学技术发展的中坚力量。如何培养大学生的实践能力和创新能力是高等教育面临的重要课题，也是一项长期的系统工程。实践能力和创新能力的培养需要从点到面的积累，需要从简单到综合的过程，需要从知识到能力的升华。

虽然注重大学生创新能力的培养已成为共识，但对培养的方式、目标、规格等并没有明确的界定，创新能力的培养缺乏系统性和针对性。创新能力的培养不是开设一门创业课程或几个创新试验能够解决的。创新能力培养要贯穿大学教育的始终，其中工程实践是关键，工程实践是创新的源泉。笔者在此以淮阴工学院为例，讨论机械类应用型工科大学生创新能力培养的具体做法。

一、理论教学中创新能力的培养

理论教学与实践教学是有机的整体。二者从来都不是孤立的，即使在传统的纯理论教学中，同样可以实施实践能力和创新能力的培养。实践教学不是理论教学的辅助。不是简单地验证理论，而是理论教学的延伸，在某种程度上还是理论教学的升华。在理论教学中体现创新意识及能力的引导与培养，要求教师具有深厚的专业理论知识和丰富的科研经历与创新工作经历，并且在课程中与学生分享。

以“互换性与技术测量”这门课程为例，大部分教师和学生都认为，此课程是几何量精度设计规范与标注规范，总是和各种成熟标准打交道，内容单调乏味，学生不爱听讲。在实际教学中融入大量本领域的前沿技术分析以及教师自己的科研经历后，教学效果发生了很大变化。比如，原本大家认为最简单、死板的表面粗糙度一章，我们介绍了潜艇或鱼雷表面微观几何结构，如使其具有衰减、吸附声波的能力，或使声能偏离原来的路径转向其他方向形成散射，则潜艇和水雷不会被声纳发现，这就是“隐身技术”；又如鲨鱼皮泳衣的机理和制造技术，其关键技术之一就是模仿鲨鱼皮肤表面的微观V形皱褶结构，以降低水流阻力。我们一般认为这是仿生技术，但换一角度而言，它是典型的特定功能表面设计、制造及评价技术。上述教学内容使学生切实体会到，原本认为成熟标准还有那么多的问题需要攻关，看似非常成熟的理论还有许多问题无法解决。如果每门课程都有类似的设置与讨论，无形中就开阔了学生的视野，激发了学生的创新思维，理论教学中创新能力的培养就变成教学体系的有机组成部分。

二、实践教学中创新能力的培养

实践是内容最丰富的教科书。要整合资源，改变思路，尽量提供一个学生可以亲身经历产品创意、设计、制造一体化的工程环境，把培养创新能力、发展个性特长作为一个有机整体去考虑，在人才成长的各个阶段始终贯彻创新能力培养。实训基地、实验室要向学生开放，要有意识地加强实践环节之间的内在联系，灵活把握实践环节的考核方式，从重结果逐渐转变为重过程，给学生更多的独立思考空间和创造性地运用知识的机会，让学生在求新求变和反复比较中丰富自己的知识、锻炼自己的能力。人才培养方案中周期较长的金工实习、数控实习、电工实习、课程设计、毕业设计等实践环节，成为创新能力培养的良好载体。

以传统的金工实习为例，可以利用低年级学生可塑性强、思维活跃的特点，把教学过程分成以指导教师为主体的工艺示范与技能训练标准模块、以学生为主体的零件设计与加工自主模块，让学生充分利用网络及图书馆的检索便利，完成作品创意，并通过自主设计、选材与加工的过程，体会如何在设计时关注其工艺性、如何在安排工艺过程时保证加工质量，并且使学生在不自觉中把不同工艺联系到一起，把零碎的知识和技能形成一个较完整的体系，通过同学间作品的对比和教师的点评，让学生找出自己的差距并开阔自己的视野和思路。相对以操作技能训练为主的传统实习模式，改革后的金工实习充满生气、效果显著，学生表现出极大的兴趣和热情，原来从没有学生足迹的材料库甚至废料堆都有学生的身影。

三、大学生创新竞赛项目

在单一理论课或实践教学环节中培养创新能力是有一定局限性的，它更多的是注重点或某一方面的创新意识引导和创新能力培养。我们需要一个合适的载体把这些点穿成线，需要从简单到综合、从知识到能力的升华。无疑大学生创新竞赛项目是和毕业设计同等重要的良好载体。大学生创新竞赛项目已不再是单纯的几个学生参加的某项竞赛，而是实施大学生创新能力培养的一个综合实践教学环节。这一环节是学生以团队形式利用大量业余时间完成的，它具有综合性强、周期长、覆盖面广的特点。

1.综合性强，表现在所有创新竞赛项目包括作品创意、设计、工艺、调试、工程管理等完整的环节，好的创新作品会包含建模仿真、结构设计、电气控制等，所需知识面广。作品创意是相对关键和出彩的环节，它要求根据竞赛主题或命题，广泛调研论证，充分发挥想象力和创造力，以自己独特的视角和方案切入主题；作品设计包括完整的方案设计、三维仿真模拟、装配图设计、零件图设计等；工艺包括材料选择、配件采购、自主加工、外协等；调试包括装配、调整、测试、试验、修改等；工程管理是确定生产方式（生产批量）后，对生产过程的计划、资源配置、控制与管理文档。是同一作品如何由单件生产方式变为批量生产方式，是实际企业的常用技术文件。

2.周期长，是指创新竞赛项目都具有较长的完成周期，一般在半年左右，是学生团队利用大量业余时间完成的。学生团队很少能够一次完成作品的创意、设计及制作过程，中间会经过多次的修改调整，甚至完全推翻重来，也有很多最终没有完成的，这也是我们乐于接受的“从重结果逐渐变为重过程”的尝试。周期长固然因为创新项目需要大量的时间精力投入，但我们觉得，周期长恰是实践能力和创新能力培养所必需的，长时间投身创新制作的过程极有利于创新思维习惯的养成，有利于创新实践能力的加强。只有在科技创新中历练出的专业素质，才能推动课本知识向专业素质的强势转化。

3.覆盖面广，是指创新竞赛项目学生参与广、教师参与广。大学生创新竞赛项目作为一个综合实践教学环节，它必须有学生广泛参与，我们在实际操作中采取递进的模式，充分利用政策的调整功能，确保70%以上的学生参与。首先，通过认定创新学分并给予小额资助或奖励，在学生中广泛成立团队，开展创新项目的实践。其次，给其中优秀项目提供深入开展的机会，提供申请更多经费支持的渠道，包括申报国家、省、市、校等四级大学生创新创业训练计划，包括学生团队申请参加当年的江苏省大学生机械创新设计大赛、江苏省大学生创意设计大赛，加入教师科研团队、加入学生科技社团等。教师的广泛参与是我们的一大特色。学生团队由最了解学生的学工教师管理协调，学生的专业指导教师不再固定，每一名专业教师都有义务回答学生的咨询。学院在重大赛事或项目的选拔中，会多次组织专家对参与竞争的学生作品进行答辩和现场质疑。正式的答辩为所有学生提供了一个学习、交流、研讨和提升的机会。

四、结论

实践能力和创新能力的培养是一项长期的系统工程。我们应注重理论教学中创新意识及创新能力的引导与培养，要在课程中与学生分享教师丰富的科研经历与创新工作经历；要在实践教学环节给学生更多的独立思考空间和创造性地运用知识的机会，从重结果向重过程转变；要充分利用大学生创新竞赛项目综合性强、周期长、覆盖面广的特点，推动课本知识向专业素质的转化，完成从简单到综合、从知识到能力的升华。

近几年，由于措施得当，学生的创新能力得到普遍提高，在各类创新竞赛中取得较好成绩，获得2011年全国大学生工程训练综合能力竞赛一等奖，江苏省大学生机械创新大赛一等奖的第一、第二名，江苏省大学生创意设计大赛二等奖等。