以创新项目为引领的机械类学生全程项目化培养模式的研究探索

高广娣　张佃平　尚欣

摘要：创新能力的培养是机械类专业学生人才培养计划的首要目标之一。文章研究了将大学生创新创业训练计划项目嵌入机械类学生两门主干专业技术基础课“机械原理”及“机械设计”中，构建全程项目化培养模式，让学生边学习课程内容边开展创新项目，使得团队创建、课题确立、方案讨论、自主研究等方面与课程学习同步进行。通过系统化的训练，使学生扎实掌握专业知识、学会用专业知识解决实际问题。同时，在实际完成创新项目的过程中培养学生良好的工程素养和工匠精神，使机械类专业课程实现知识传授与价值引领的有机统一。

关键词：机械类;创新项目;课程思政;全程化培养

创新型人才培养是新形势下国家对高校育人工作的新要求，习近平总书记在全国高等学校思想政治工作会议上强调，要用好课堂教学这个主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。专业课程作为“课程思政”的重要组成部分，立足学科的特殊视野、理论和方法，实现专业授课中知识传授与价值引领的有机统一。“机械原理”和“机械设计”是机械类学生两门主干专业技术课程，担负着培养学生创新能力的重任，创新能力培养对于培育创新型人才具有极其重要的作用。大学生创新训练计划项目是教育部针对当前大学教育中缺乏实践教学而提出的一种人才培养模式，是深化高校教学改革、提升本科教学质量的一项举措，项目的开展是培养学生创新能力的最好途径。将大学生创新项目与人才培养体系、教学体系有机融合在一起是培养大学生创新能力和实践能力非常有效的途径之一。

一、现状及问题

以工程教育认证为代表的工程教育体系，强调实践教学在整个教育体系中的比重，强调不同层次、不同目的的工程训练，强化理论与实践相结合。在“机械原理”和“机械设计”这两门课程相对较多的理论课时里学生主要进行系统的专业知识学习，而学生创新实践能力的培养主要集中在实践教学，课程设计是实践教学的主要环节。“机械原理”课程设计大多为期1～2周，“机械设计”课程设计约2～3周，两门课程设计一般均安排在课程结束后，接近学期末的集中时段，由指导教师下达设计任务、阐述设计过程、制定进度计划，学生在指定的设计教室以自由组合成小组的形式集中开展设计过程，教师定期或不定期到设计教室进行指导、答疑及进度监控，完成设计后，进行设计答辩及成绩等级评定。在课程设计的这种运行模式中，学生能够将理论课中学到的专业知识用于解决实际问题，并在不断地查阅资料和书籍、使用设计手册和工具书、反复修改计算及图纸绘制的过程中，较好地巩固了专业知识，并在一定程度上锻炼了其综合能力，是国内各大高校较为普遍认可和采用的课程设计培养模式。随着社会进步和科学技术发展对学生的要求日趋多样化，课程设计的这种模式也存在一些问题：（1）设计题目相对单一和传统，特别是“机械设计”课程设计题目大多以设计减速器为主。学生可进行的创新设计空间小，按部就班，导致思维受限，学习兴趣和主动性欠缺，不利于创新思维能力的培养;（2）课程设计环节时间相对较短，而且安排在学期末很难找到完全没有其他课程或者考试的集中时段，学生常常感到局促及力不从心，最终大部分学生仅能够完成传统设计要求任务，如运用ADAMS进行机构运动分析、用SolidWorks绘制减速器三维模型等拓展训练、设计分析，没有时间裕度;（3）设计方案理论性较强，没有调查研究基础，结合实际因素较少，与企业实际需求脱节，且现代化的技术手段应用极少，难以实现面向生产一线的应用型、技能型、创新型人才的培养目标，与社会发展进步对技术人才的需求还存在较大差距。

二、改进思路

通过将大学生创新项目与“机械原理”“机械设计”课程有机融合，以项目促学习，将课程具体的知识点与项目实施密切结合，通过理论知识的学习解决项目中遇到的实际问题，实现课程学习全程项目化，边学习知识，边分析问题，并选择和应用相关知识解决问题，同时自主学习和团队合作有机结合，进行创新设计、动手实践，从而充分锻炼学生的综合能力素质和专业素养，以满足社会对人才的需求。

三、具体措施

（一）课程体系及教学模式的优化重构

围绕创新实践人才的培养目标，构建一种全程项目化的培养模式，根据学生认知规律，将课堂教学、课程实验、课程设计与创新项目实施交叉融合，以创新项目为导向建立集知识、能力和素质培养于一体的交叉融合式课程体系。

（二）项目题目的设计与确立

解构课程知识体系内容，遵循典型性、覆盖性、可行性、趣味性的原则，指导学生阅读大量的参考文献，深入调研社会需求，自主选择具有研究价值及研究意义的课题，并对所选题目的研究现状及发展趋势深入了解。选题必须涵盖机构设计、零部件设计、机械传动设计及创新设计。

（三）课程教学全过程与创新项目相融合

制定创新项目任务，提出相关联的知识点，详细分析实施过程，引导学生查找相关资料，进行社会调研，小组讨论，设计研究框架（研究路线、研究方法以及研究结果分析）、论证法案可行性、小组汇报、师生讨论交流、确定方案，并以参与大学生创新项目为契机，开展项目研究并进行创新设计。在“机械原理”中，完成机构方案确定、机构选型、尺度综合、运动分析、力分析并绘制机构运动简图。在“机械设计”中，完成零部件的材料选择、结构确定、强度校核及传动系统的设计计算，绘制机械系统二维图、三维图。

（四）创新能力多样化评价

将大学生创新训练计划融入“机械原理”及“机械设计”课程后，根据两门课程特点及教学目标，充分结合职业岗位能力需求，并重视对学生高低能力的认定，构建课程易操作、可考量的多样化评价体系，使学生在达成考核指标的过程中，刻苦学习，潜心钻研，通过不懈的努力，最终具备数据分析、发表学术论文、撰写研究报告、申请专利、制作实物、汇报研究经验、展示研究成果、组织学术讲座、参加各级学科竞赛及创新创业大赛等能力，同时培养学生嚴谨的科学态度，热爱创新、善于观察、勤于动手。总体架构如图1所示。

四、总结

尝试在机械类学生两门专业技术主干课程“机械原

理”和“机械设计”中采用新的培养模式，克服课程实践环节存在的问题，注重过程学习和问题引领，将大学生创新项目融合在“机械原理”和“机械设计”中，在课程理论教学及实践教学的各个环节中有效实现全程项目化培养，将专业知识与职业实践结合起来，激发学生的学习兴趣和主动性，让学生动起来、忙起来，在解决问题中学知识，在开展项目中动手实践，从而有效提高学生的创新能力和实践能力，满足社会发展对人才日趋多样化的需求，增强学生在社会中的竞争力。

参考文献：

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[3]李宪芝，陈思羽，刘春山.大学生创新训练计划项目的实施与成效分析[J].经济师，2019，（3）：171+173.

[4]贾娜，花军，王小雨，等.机械类专业实践类教学校企合作模式的探索与实践[J].黑龙江教育（理论与实践），2018，

（1-2）：66-68.

编辑∕宋博瑶

作者简介：高广娣（1981-），女，宁夏吴忠人，硕士，副教授，研究方向：机械设计及理论。

通讯作者：张佃平

基金项目：宁夏大学2018年校级“课程思政”示范课程项目;宁夏大学2019年度创新创业教育教学改革项目（CXJG2019007）