基于创新能力培养的独立学院机械专业课程开发的实践与探索

孙荣敏，林澎，张树林

（广西科技大学鹿山学院，广西柳州545000）

基于创新能力培养的独立学院机械专业课程开发的实践与探索

孙荣敏，林澎，张树林

（广西科技大学鹿山学院，广西柳州545000）

以独立学院机械类本科生创新能力培养为目标，在课程目的、内容、实施和考核等方面进行分析指出在各个方面培养学生创新的侧重点，为课程体系的建设提供参考。

创新能力培养；课程体系；机械类课程设置

当今是一个创新驱动的时代，创新是一个国家、团体和个人前进发展的不竭动力，使之屹立不倒的根本途径，是财富创造和积累的关键环节。而在创新过程中的决定性因素是人才的创新能力，因此培养具有创新能力的高级人才就是当前教育的核心问题之一，尤其是在高等教育的专业课程方面更加突出[1]。

机械专业的人才创新其主要表现在产品创新、技术创新和管理创新三个方面，而三方面的创新一般情况下是相互联系并非独立的，需要有机的结合并系统的学习，因此在大学中，课程体系在培养机械专业学生的创新能力方面，是更需要着重研究的方面[2]。

独立学院机械类本科生的培养目标定位在技术应用型人才，可以理解为学生对于掌握的知识和技术可以应用在生产线和车间，切合实际的产品和技术研发，并非定位在科研和理论研究领域。因此，制定技术型人才的创新能力培养的专业课程体系是教学环节中最重要的一环[2-3]。

1 课程目标的设定

在实际的某机械产品制造过程无论在哪里出现问题，最终都会体现为该产品不合格的问题，正确解决问题的办法是通过对不合格产品的相关分析找到问题根源，从源头解决产品不合格问题，并留下组织过程资产。

针对独立学院机械类本科生的课程目标设定，在注重课程基础知识的学习基础上，以培养学生能发现、分析、解决和总结实际生产制造问题的能力，即在课程基础上培养学生的基于岗位需求的创新能力。

机械专业学生的各门课程都有其鲜明的目的，其中以设计类、制造类和控制类为主，在打牢课程理论基础的同时，还要在课程中贯穿培养学生的创新意识，令其能发现或提出问题。例如在《机械设计基础》课程教学实践过程中，静平衡实验方法章节里，组织学生学习实验方法之后发现实验方案不足，针对其不足，学生自己设计一套实验方法和实验设备，从原理、精度、效率、成本、维护等方面加以论证，阐述较之已有的方案存在的优势，并体会和总结全过程的所得和经验。这样制定课程目标后，学生在学习中的角色不单单是接受者，更主要是以探索者和创造者的身份主动达成学习的目标。

2 课程内容的制定

独立学院培养机械类本科生创新能力的课程内容，尤其是应用技术型人才培养必须扎实于实际生产应用，课程内容以理论适度、技术适用、方法适宜、深度适中为基准，相关内容各方面程度的把握就需要任课教师对实际生产有足够的研究和剖析，需多次教学实践来进行修正和补足。

在对机械制造类企业探访和研究发现，产线工程师对现有设备一般进行故障分析、局部改造、拆装重组等工作，其中在机床主轴组件方面下的功夫最多。因此，对应《机械制造技术基础》或《金属切削机床设计》中，对机床主轴的设计方法和设计思路为主要讲授内容，对设计方法的产生和演化不做过多解释，同理，轴承选材对主轴组件及机床性能的影响为主要讲解内容，轴承选材对轴承本身工艺的影响不深入讲解。此外，对机床导轨的各种形式及优缺点和应用场合需要进行主要讲解，导轨的加工制造进行次要讲解，至于制造导轨的刮研，尤其是人工刮研的技巧和注意事项则为非必要讲解内容。对于培养独立学院机械类本科生创新能力，课程内容涵盖学生未来岗位所需工作内容，课程内容培养出创新的能力满足实际生产的创新能力需求。

3 课程实施

3.1 课程组成

专业课程通常分为理论部分和实践部分。理论部分以基础知识培养为主，占本课程总学时的大部分的时间，注重培养创新理论。实践部分又有则分为实验、实习、实训、课程设计等，是对理论部分的补充、验证和总结，注重培养创新实践。

一门课程中的理论环节由实际生产出发，最终回归实际生产，在理论与实际中擦出创新的火花，在《机床夹具设计》中，怎么设计一个夹具培养学生的创新能力高于分析夹具怎么设计的培养效果，课程的理论部分是非常重要的。如果课程有实践环节，则以该门课程的总体培养目标进行开展，为理论部分增加直观感性的部分。若实践教学内容单独成为一门课程，如《机械综合实验》、《金工实习》、《机械拆装实训》、《气液压控制课程设计》等实践类课程，应在学生具有一定的理论基础和理论创新能力之上，培养学生的创新实践能力，因此，实践课程应增加开放式和设计式的内容，减少验证式和判断式的内容。

3.2 授课形式

由于专业课程在学生未来工作方面涉及较多，其专业性较强，同时为保证教学质量，应采用面授的小班授课形式。对于知识学习采用教师为主导，学生为主体的方式，激发学生的兴趣和期望，充分调动学生主动学习的积极性。学生学习积极性的调动，在授课方式上，应该采用现行的微课、慕课、甚至外校精品课程课堂的多样形式，教师要迎合时代的潮流，跟上学生的步调，特别是允许学生的个性化，差异化。

3.3 授课方法

授课方法的多样性，其目的主要是使学生主动去思考、探索和创新，主动的挖掘知识去创新和被动学习来的知识去创新结果天差地别。

根据不同章节选用不同的授课方法，知识点的学习和理论推导需要讲授法，例如《机械制造技术基础》中刀具角度章节，采用讲授法较为合理，若把角度测量实验结合为理实一体化教学则效果更佳，为创新打下良好的知识基础。对于问题的分析，可以采用头脑风暴法，例如《机械设计》课程中齿轮的失效模式章节中，各种失效情况经由学生各自想象后而提出的结果要比教师逐一讲解，学习效果要好，最后再由教师引导性的归纳可以起到事半功倍的效果，有利于创新中发散思维和逆向思维的思考方式的形成。对于有初始条件或最终目标明确的针对性强的问题，可采用小组讨论方法，例如《机械制图》中多孔剖视图画法中，让学生以小组讨论，充分发挥每个人的所能想到方法，最终完成任务，有利于创新团队合作和创新思路交流。同样，辩论法、案例法、练习法等皆可应用到课程的各个章节上，这里不一一赘述了，但其最终目标是使学生主动奠定创新知识基础。

3.4 教案设计

依据行业和教材，各门课程每个知识点的教学方法有多种，但在注重创新能力培养方面上，教学应该以引发学生思考而展开，知识点掌握的过程为基础，知识点的应用并解决问题为最终的目的，从而完成培养学生创新能力的任务。因此，教案设计从开始引入问题时，就以现代实际产品和技术为例进行切入，阐明该知识点或问题的由来、处理和应用，在加入实例对课程内容进行证明，最后对该部分知识的总结和展望。在整个的课程中，使学生对知识点进行学习、掌握和应用，达到培养其创新方面的知识、意识、想法、思路和目标。例如《机械制造装备设计》课程中变速机构章节中，基础知识是有级变速和无级变速装置及其相关零部件，学生在回忆操作机床时意识到变速箱结构，在以后涉及到变速设计的情况下首先会想到变速机构，而其他机器工作中是否可以采用变速机构，这就是创新意识的培养。当学生想到变速机构用在相关方面的时候，就会产生一些创新想法，进而有了创新思路进行设计，最终完成设计的目标。这些行动在教案中进行设计并加以引导，使学生逐步完成，达到培养学生在变速机构方面的创新能力的培养目的。

3.5 课外任务

为丰富课程内容，提高学生对课程兴趣，应适当安排课外任务。课程任务可以按小组或个人完成，为突出个性化创新人才培养，任务源自专业实际内容，同一内容有不同的层次深度，层层递进，逐渐引导学生应用掌握的知识解决相关问题，增加其创新的信心和兴趣。

注重培养创新能力的课外任务，首先根据课程性质和课程内容而制定，其次是明确初始条件和最终目的进行设定，再次通过分析和比较进行解决方案的制定，最终确定最优化的方案解决问题完成目标，在完成课程任务的同时也培养了学生的创新能力。

4 考核评价

4.1 理论课程考核

对于大部分课程的考核方式还是采用考试的方式，试卷一般由客观题和主观题组成，客观题重在知识基础方面，主观题则重在知识应用方面，因此主观题是提高学生创新能力的主战区。

一门课程的学习重在将所学习的知识应用到现实的需求中去，而新需求将带来创新，因此在考试中的题目可采用设计类或开放类试题。例如在《机械设计基础》课程中的机构分析题，可以令考生设计一个可实现一定功能的机构，并加以说明，这类题目在知识综合应用到创新，激发创新灵感方面起着极大导向作用。另外部分课程以考察形式为主，因此让学生撰写一篇论文，制作一个实物，设计一个系统等形式也可以作为成绩评定的标准。

4.2 实践课程考核

实践课程的考核一般为现场操作、现场加工和提交资料，创新能力培养注重在知识的理论与实际相结合方面。对于综合性实验课程考核，可以采用开放性实验作为最终的考成绩。例如《气液压控制综合实验》中，完成液压缸快进-工进1-工进2-快退的系统设计说明书，并在综合实验台上搭建液压系统并实现其功能，充分发挥学生的创新知识应用能力，培养其解决问题的能力。又例如《机械拆装实训》的考核，以围绕通过学习对机械内部构造进行了解并学会拆装工具的使用课程目的，其拆装的报告中对机械结构的分析、疑问和改进设想等方面的论述，是培养创新意识和创新思维贴近实际应用的突破口。再例如《机械制造技术基础课程设计》的考核，最终是以学生提交的工序卡、工艺卡和夹具装配图来评价，其中工序的优化设计和在不同设备下的夹具设计方案是快速培养学生创新方法、创新思路和创新思维的途径。

5 总结

机械类本科生创新能力需要在专业课程中不间断的、全方位的、多渠道的培养，培养方向基于实际生产需求，扎实于工程应用，为地区产业和经济服务，同时体现个人价值和实现个人理想，因此在课程体系上需要一系列新的改革。

在设置课程目的时要紧紧围绕专业人才创新能力培养的目的；课程内容要紧跟时代潮流，使学生能开拓眼界，了解创新发展过程，站在行业前沿创新；课程在实施过程中牢牢把握教学规律，以创新意识、创新方法、创新思维、创新信心和意志；课程的考核应是考生充分发挥创新知识的能力，创新能力的培养应贯穿整个课程学习的过程[4-5]。

每一门课程都在不同角度和不同方面对学生的创新能力进行培养，单靠一门课程是不能培养出具有创新能力的人才，所有课程构成一个专业知识体系，在有深厚的专业知识基础之上，才能进行专业方面的创新。

[1]李俭，唐茂.以创新能力培养为导向的机械类专业实践课程改革研究[J].教育与教学研究，2012（11）：87-90.

[2]李阳星，李光煜，刘元林，等.机械设计基础课程体系改革与学生创新能力培养的研究与实践[J].?黑龙江教育（高教研究与评估），2007（Z2）：86-87.

[3]李丽，王国勋，宋小艳.机械类专业课程考试改革与创新能力培养[J].实验科学与技术，2014（03）：150-153.

[4]杨有振，王书华，卫博.高校人才培养目标与课程体系设置改革研究[J].山西财经大学学报（高等教育版），2010，（04）：10-15：10-16.

[5]汤佳乐，程放，黄春辉，等.素质教育模式下大学生实践能力与创新能力培养[J].实验室研究与探索，2013（01）：88-89.

Research and Practice of Curriculum Development of
Mechanical Specialty Based on Cultivation of Innovative Ability

SUN Rong-min，LIN Peng，ZHANG Shu-lin
（Lushan College of Guangxi University of Science and Technology，Liuzhou Guangxi 545000，China）

Objective to cultivate the innovation ability of mechanical engineering students in independent colleges. It is analyzed in curriculum objectives，content，implementation and evaluation and other aspects.In all aspects，the emphasis of training students’innovation is pointed out，which provides reference for the construction of the curriculum system.

cultivation of innovative ability；course system；mechanical course setting

G642

：A

：1672-545X（2017）01-0198-03

2016-10-07

2015年度广西高等教育教学改革工程项目——应用技术转型独立学院机械类专业学生创新能力培养体系的研究与实践（2015JGA427）；2016年度广西高等教育教学改革工程项目——基于产教融合的应用技术型高校机械设计制造类专业课程体系设置研究（2016JGB516）；广西教育科学“十二五”规划课题《提高广西独立学院机械类专业学生实践与创新能力的研究与实践》（2013C205）

孙荣敏（1981-），女，河南南阳人，硕士，讲师，主要研究方向：光机电一体化工程、机械设计及理论。