機械類專業本科生創新能力培養的探索

創新是一個民族的靈魂，是國家發展的不竭動力，而大學是培養創新性人才的重要一環。培養出具有創新精神和創新能力的大學生并提高他們的綜合素質，對于促進國家的科技進步和經濟發展具有重要的意義。機械原理課程是機械類專業必修的一門重要的技術基礎課程，其先修課程包括高等數學、大學物理以及理論力學等課程，它是研究機械所具有的一般共性問題和機器中常用的一些機構的性能及其設計方法等問題，對培養學生的創新能力具有重要的作用。本文針對目前機械類專業本科生創新能力不足，主要原因在于學生的興趣沒有被激發出來。盡管機械類本科生能夠掌握所學的內容，還是無法在所學知識的基礎上發現新問題并創造性地提出新方法和新思路。因此本文從課程內容，教學手段和教學方法角度入手，提出了如何提高本科生創新興趣和創新能力的新思路和想方法。
1、以科研促教學
激發機械類專業本科生創新能力的最好方法就是提高他們的創新興趣。培養本科生創新興趣就是通過在教學過程中給學生布置和章節內容相關的研究內容，并讓他們分組獨立完成，培養和發現他們的研究興趣。如在講授機械原理課程潤滑和密封部分內容時，我會結合做自己的研究方向介紹當下密封方式的種類和優缺點。教會本科生使用專利數據庫，查找相關的已授權發明專利，并提出自己的發明新思路。通過教會他們如何使用數據庫資源，發現問題，及如何創新的方法，本科生很快會找到自信和自己的興趣。盡管學生在提出創新的方法時有些是不可行的，但是我也會積極鼓勵他們不要放棄。一旦本科生提出了創新的思路，發現了解決老問題的新方法，我會帶領和鼓勵他們從機械原理的運動學和動力學角度出發做運動和動力分析，并做相關的數值分析工作，在此基礎上開展結構設計和密封結構加工，搭建試驗臺，進行實驗并獲得實驗結果，然后教會他們如何撰寫科技論文，通過以上對本科生思維和能力的鍛煉，不管是在發現新問題，提出新方法，還是寫論文或開展實驗，機械類專業本科生均能開展創造性的工作。以科研促教學，任課教師將所研究的科研成果應用到課堂上來，并把科研的思路和方法交給學生，這不僅能夠使教師在講授時挑戰自己和提高個人綜合素質，也有利于將科研成果應用到教學中來從而開闊學生的視野，提高學生創新的興趣和創新積極性，便于學生深刻的掌握所學知識，同時學生在理解科研成果掌握所學知識的過程中也會有疑惑，而這些疑惑也會促進教師自身的思考，這樣使得教師又能從教學中發現科研問題，從而實現教學與科研相長。因此以科研促教學，不僅有利于讓學生開闊視野，嫻熟掌握所學的知識以及培養學生創新性的興趣和能力，同時對于教師個人綜合能力的提高也是有益的。
2、先進慕課教學法和虛擬樣機手段相結合
慕課是將傳統課堂教學活動通過現代信息技術及互聯網平臺從而轉移到互聯網平臺上，讓更多學習人在這種虛擬教室里進行自由學習。學習活動場所并不僅僅局限于傳統教學課堂，可以使用互聯網在任何地點，任何時間，借助任何通訊手段都可以加入到這個虛擬課堂教學活動中來，因此對于本科生來說，這種學習的靈活性有助于提高他們的學習興趣，也有利于提高學習人員的學習效率。
作為機械類專業的本科學生來說，由于大多數本科生實踐知識和實踐經驗比較困乏，對于機械原理課程中的機構結構學，運動學和動力學等內容缺乏實際驗證，普遍感到抽象難學，找不到學習興趣。如在講授解析法求解構件運動速度角速度時，一方面機構運動簡圖比較抽象，另一方面，采用列方程求解的方法更讓學生覺得挑戰比較大，本科生很難集中精力掌握所學的基礎內容，這容易使得學生產生抵觸的心理，因此學生收獲較少，更不容易將所學的知識開展應用。
將慕課教學法和虛擬樣機法引入到傳統的機械原理課程中來，拓展了傳統所學內容覆蓋面和靈活性。一方面由于“慕課”在線教育資源全開放和提供了在線解答功能，這使得本科生學習的靈活性和積極性更高，資源獲取更加容易。另一方面，采用 “慕課”結合虛擬樣機法，本科生可以驗證自己所設計的機構運動與動力分析的正確性，驗證所涉及的方案可行性。通過慕課教學法和虛擬樣機法結合，不僅能夠提高學生的學習積極性，更有利于提高學生發現問題，培養創新能力解決問題的能力。因此，基于“慕課”平臺并結合虛擬樣機法，這能夠克服傳統課堂教學存在的缺點，給教師節約更多的時間，給學生帶去更多的學習和創造的空間。這對于學生基本知識的掌握和應用，培養學生的學習興趣和創新能力，提高本科生創新的自信具有重要的作用。
3、鼓勵本科生參加創新項目和創新比賽
培養本科生創新能力需要重要的平臺，國際級及省級的創新創業項目，全國大學生機械創新大賽等可以給本科生提高重要展示自己才華的平臺，從而為本科生創新能力的培養提供重要的機會和條件。鼓勵本科生根據自己的興趣，發現新問題，提出新思路，并積極組建團隊申報創新創業項目及相關的比賽。
因為獲得了創新創業類項目的支持，學生有動力也有壓力完成創新創業類項目，而且有了經費支持，解決他們的后顧之憂，這對于提高本科生克服挑戰，順利完成任務具有重要的意義。
本科生在申報創新類項目和參加創新比賽時，往往表現的信心不足，因此，作為指導老師，要多加引導和鼓勵，樹立他們的信心，并將成功的經驗分享給他們。本科生通過他們自己的努力，提出了創造性的思路和方法，并成功完成了項目或獲得比賽的名次，這對于提高他們創新的信心，團隊精神，創新能力具有重要的意義。
因此，為了培養出具備創新能力的本科生，作為導師，不僅要有成功的經驗和豐富的知識，還要不但學習，參加會議，和國內高校的優秀老師開展交流和合作，這樣不僅有利于個人能力的提高，對于培養出具有創新能力的機械類專業本科生提供了重要的保障。
4、結語
當代大學生思維活躍，如果教師能在完善自身綜合能力基礎上，對本科生能夠加以正確的引導和啟發，因人而異，培養他們的研究興趣，教會他們創新方法，這將有利于機械類專業本科生創新能力的提高。采用以科研促教學，慕課教學法和虛擬樣機法相結合以及鼓勵本科生積極參加創新類比賽和申報創新創業類項目，將有利于培養大學生的創新思維和創新能力，全面提高本科生的綜合素質。