机械设计人才培育模式

机械设计人才培育模式创新是科技发展的源泉，重视科技创新应该渗透到工程教育的每一个环节，渗透到工科专业的各门专业课程及实习、实验、实践中。这其中，机械原理与设计等机械基础课程是高等工科学校机械类专业本科生必修的机械基础系列课程，在培养学生的机械设计与创新的综合能力方面有不可替代的重要地位，必须重视以机械基础课程改革与建设为基础的机械创新人才培养模式的研究。国外高校非常重视机械创新教育。美国的麻省理工学院的机械工程教育历史悠久，经历了三个阶段。首先是19世纪到20世纪上半叶的“机械还原论”，着眼于培养实际的工程师，即技术应用的培养;其次是由于机械系统复杂性导致的“科学主导工程”，强调科学原理的重要性，而忽视技术实践的作用；最后是在日本的先进制造业带来的巨大竞争压力下所带来的“科学向技术的回归”，强调工程实践的重要性，对工程学生的培养必须在工程系统和背景下进行，尤其注重工程创新与实践教育。在国内高等教育中，学生的创新精神和创新能力的培养还没有得到足够的重视；适合创新教育的新思想、新观念还未完全树立，适宜创新教育的环境和氛围还未形成；教学内容、教学方法、教学手段还不能适应创新教育的开展；实践性教学环节从重视程度到实施方式与内容上还大有可为。为适应21世纪我国经济建设和社会发展的需要，根据教育部深化教育改革、全面推进素质教育、开展人才培养战略规划研究的要求，开展对机械创新人才培养教学改革与实践的研究，意义十分重要。一、有良好的制度和资金鼓励创新要创新，必须在一个良好制度的运作和指导下。1996年国家教委启动的“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”，是对我国高等教育发展具有深远影响的一次重大的改革。在此大环境下，我国很多高校就始了以创新人才培养为目标的机械基础课程的体系改革与实践。华中科技大学作为牵头承担了两项教育部面向21世纪教学改革项目，进行了创新人才基地建设，并与美国伍斯特理工学院、法国工程师学院、香港理工大学等开展了创新人才合作培养，取得了一系列教学改革与研究成果；西南交大建成了以感知实验室群、机械工程基础实验室群、现代机电控制系统实验室群、现代制造技术实验室群、现代设计技术实验室组成的机械基础实验教学中心群，出版了一系列实验教材，开发的如ZJS50系列综合设计型机械设计实验装置和ZHS20型系列华滑动轴承综合实验台以及机械方案创意设计模拟实施实验仪已经被很多高校采用。哈尔滨工业大学形成了包括工程训练中心、机械基础实验中心、专业教学实验中心和学生科技创新活动基地在内的国家级机械工程实验教学示范中心，取得了很多国家级教学研究成果，并将部分科研成果转化为教学实验项目。对于各个高校而言，还应该有各校的小环境的制度和资金的支持。很多高校单独划拨经费用于“大学生科研计划” (SRT,studentresearchteaching),跨专业、跨学科、跨院系，把不同专业、不同学科的教师和学生组织起来，共同进行创新实践，培养他们团结协作、各尽所长的工作习惯和创新意识；对参加创新指导并取得实际成果获得鉴定的教师给予工作量、职称评定、职务晋升和业绩考核方面的优惠；对于参加创新实践并并在全国性机械创新设计大赛中获得名次的学生，承认其课外学分，给予课程免修、保送研究生、获得奖项等优惠，以吸引和鼓励更多的教师和学生参与其中；对于在创新教育中取得的有实际应用价值的成果，给予推广和申请专利的支持等一系列配套政策。二、有优秀的教师队伍指导创新“百年大计，教育为本；教育大计，教师为本”，教师队伍建设是教育最根本的问题。学校的责任是培养有创新意识、创新能力、就业竞争力强的工科人才，优秀的师资力量是培养创新人才的前提条件。为保证教师队伍的质量,大力提倡教授上讲台，加强本科基础课教学，使之在教学与教改的第一线发挥骨干作用；重视基础课中青年骨干教师的培养,计划定期安排中青年教学骨干，特别是承担基础课教学的教师，应给予到高水平大学进修培训或者参加教学研讨会的机会等；注重中、老年教师对青年教师的传、帮、带，组织教学顾问组对教学全过程进行检查与督导，建立干部听课制度和期中检查制度，确保教学质量的稳步提高和教学改革的顺利进行；提倡与鼓励教师在职攻读高级学位，提高学术水平；支持教师积极参加国内外、省内外学术研讨活动,加强与名校之间的交流与合作；改革教师考核制度,在职称、业绩、工作量等方面给予配套政策，调动教师的积极性。三、有相应的教学改革与坚实的实验条件保证创新在过去的教学中，课堂教学大部分还是以理论知识为主，内容抽象，教学方法不灵活、教学手段落后，利用多媒体、网络进行教学的方式还不普及，甚至还有人对采用计算机等先进设备进行教学持抵制态度；由于资金和考核机制的限制，致力于网上各类教学资源库的开发与建设的教师也寥寥可数。实验教学部分，大部分还是采用教学大纲规定的基础验证型实验如机构运动演示、动力参数测定、效率计算等，机械综合与创新实验设备不完备，创新型、综合型、研究型实验如机械系统方案创意设计组合、机构运动模拟仿真等难以开展，有的学生甚至从未听说过全国机械创新设计大赛和慧鱼技术；实验室也没有完全向本科生开放。实践训练方面，除名校外，很多普通高校在机械基础教学方面的投入较少，从未进行过校内的机械创新设计比赛,甚至从未开设过机械创新设计的专业课程，仅作为选修课，没有进行过任何类似大学生科研训练(SRT)之类的创新活动，更无提参加全国大赛。这些都不利于学生的创新思维的形成和创新能力的提高。对学生的考核，还是以课堂理论授课、课后作业、课内实验、闭卷考试和课程设计的形式进行，没有拓展到课外，内容也缺乏灵活性；现有的机械基础类教材也很难适应创新教学的需要。为了改变这种状况，应该理顺机械基础的理论教学与实验教学、实践教学之间的关系，改革学时分配比例；对教学内容、方法和手段进行改革，采用启发式、项目式、任务分担式和反向教学等方法进行教学改革实践，激发学生的创新意识。改变“老师讲学生听”的课堂教学模式，采用现代教育技术，注意师生互动，加深印象，不再“左耳进右耳出”；改变“老师做学生看”的实验教学模式，增加学生动手机会，增强直观性，实验室对不同层次不同年纪的学生进行不同程度的开放，培养自主学习、自我创新的能力，不再“袖手旁观”；采用“老师导学生做”的实践教学模式，注重理论联系实际，着眼于解决工程实际问题，让学生自己动手制作样机，不再“纸上谈兵”；改革”笔试为主实践为辅”的考核方式，引入课外学分，鼓励创新设计,并给予承认，计入学籍。同时应开展创新教育理论的改革与研究，确立“理论是基础、实验是关键、实践是根本”的指导思想。由以机械制造、机械原理与机械设计为主的机械基础教学、以机械创新设计和机电一体化综合实践为主的专业实践性教学、以课外科技活动和大学生科研训练计划为主的工程训练教学，构建创新人才培养教学体系。让学生从“听”到“看”再到“做”，逐步加深印象，提高综合设计能力，培养创新意识。四、有良好的校企合作关系支持创新校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式，形成了一套有效的运行机制且得到国家立法的支持。在我国人才培养与使用基本上是分离的，用人单位只愿意聘用其他企业跳槽来的熟练技术人才，很少愿意花费精力和金钱参与在校学生的培养。加之缺乏税收优惠、就业补助等政策导向，企业参与人才培养的积极性不高。很多企业错误地认为，只有用人的权利，而无参与育人的义务，不愿自寻烦恼，怕扰乱本企业正常的生产。这种状况导致学校培养不出企业所需的应用型人才。如何建立长效的校企合作机制，实现创新型人才的培养目标，是工科院校办学实践中的瓶颈。创新之本在于工程实践。创新需要工程实践的检验，仅有先进的教学条件、雄厚的实验条件是不够的，应该建立与合作企业之间的良好协作关系，给学生提供更实用、更逼真的学习环境，让学生直接接触生产第一线，更真切地体会到市场竞争的优胜劣汰性，增强科技危机感。让学生抛弃“我在上学、我要学分”的观念，不再把修学分考好成绩作为学习的唯一目标；树立“我在工作、我要成功”的观念，而是把对新技术的追求由被动变为主动，养成创新习惯。从而在告别学校走向工作岗位时，能够更快地适应角色的变化，不至于无所适从。五、有高水平的比赛和评价标准来检验创新从2003年开始举行的每两年一次的机械创新设计竞赛，是提高大学生创新设计综合能力、实践操作能力和创造设计能力的竞赛活动,是开拓知识面、培养创新精神、合作意识、磨练意志的一条重要途径，有利于推动全国创新教育的开展，有利于21世纪机械基础课程的