4月21日下午,青岛大学中心校区图书馆门口两侧摆放出40余件大学生机电创新作品:输电线除冰车、水陆两栖清洁者、智能皮影表演机、鼠笼割草机、小拱棚骨架搭建机……引来众多学子。图书馆报告厅内则座无虚席,台阶过道处、门口处被挤得水泄不通。这里正在举行青岛大学机电工程学院2013年大学生科技创新周开幕式暨李培根院士“创新教育不是奢侈品”报告会,500多位与会师生,深深地陶醉在李培根院士充满哲学辩证思想的创新教育报告中,翔实生动的案例、幽默诙谐的语言不时激起阵阵掌声。此次活动由青岛大学机械基础系列课程教学团队和院团总支发起,旨在促进教师转变教育理念,激发学生主动实践、善思笃行、勇于创新的兴趣和热情,深化机械基础系列课程改革与建设,营造浓郁的“学思结合、知行统一、实践育人”的学风和教风。
青岛大学机械基础系列课程在改革与建设过程中,不仅注重各课程改革与建设,更注重系列课程协同配合和整体优化,不仅重视培养学生获取书本知识和解决已有问题的能力,更注重培养学生主动学习、思考和实践,在“学思行统一”中学习、应用和发展知识、开发思维、探索创新。
——“一条主线、三位一体、四路并进”,贯穿教学全过程
创新教育的根基在“人本”,创新教育的归宿是最充分地激发学生学习兴趣、热情和主观能动性,提升学生知识获取、应用和发展能力,诱发学生创造思维和创造活力。我们按照创新教育理念构建了“以‘学思行统一’为主线,课堂教学、实验教学和课外创新实践‘三位一体’,创新意识教育、创新思维训练、创新能力培养和创新人格塑造‘四路并进’的创新教学体系”,将创新教育理念贯彻落实于教学全过程,实现由被动学习、知识积累到主动学习、思考应用、探索创新的转变,点燃学生思维与创新的火把。
——深入课程体系和教学内容改革
从专业整体培养目标出发,去审视各课程在创新人才培养体系中的作用、任务及课程间的相互依存关系,按设计基础、系统设计、现代设计、创新设计四个知识模块组织课程。工程图学课程构成设计基础模块,培养学生空间形象思维、设计构思与表达能力;机械原理、机械设计等课程构成系统设计模块,培养学生机械系统方案设计、机器运动学和动力学设计、通用零部件工作能力设计及结构工艺设计能力、直至完成系统总体设计的能力;引入优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计等现代设计内容构成现代设计模块,培养学生应用现代设计方法和技术,解决工程实际问题的能力;引入贯穿创新思维、创新原理、创新技法及机械创新设计等内容构成创新设计模块,培养学生创新意识、创新思维与创新能力。前两个模块构成课程主干模块,后两个模块构成课程辅助模块。四个模块既科学分工准确定位,又贯通融合优化整合,师资和教学资源共享。
——深化教学方法和教学手段创新
教学方法注重引导思维和启发创新,教学手段力求形象生动和寓教于乐,教学活动做到丰富多彩和生动活泼。如在机械原理课程中,学完了槽面摩擦的当量摩擦系数、斜齿轮和锥齿轮的当量齿轮、止推轴承当量摩擦半径、机械等效动力学模型等知识后,组织讨论引导学生归纳梳理,举一反三、触类旁通,从而掌握工程中化繁为简解决问题的思想方法;以我国齿轮专家梁桂明教授打破锥齿轮传动不能角度变位的百年禁区,震惊国际齿轮界的事例,启发学生不迷信书本、不崇拜权威、不盲从老师,敢于质疑、勇于探索的创新意识;工程图学课程教学过程中,组织学生开展尺规基本功和计算机先进成图技术竞赛,以激发学习兴趣,培养设计构思和表达能力。机械设计课程中利用网络,及时追踪2007年8月20日台湾“华航”波音737-800型客机在日本冲绳那霸机场着陆后起火爆炸示例,加强螺纹联接防松措施的工程意义;捕捉关于农民吴玉禄制造机器人的电视专题报道,以激发学生创新兴趣、热情和信心;邀请华中科技大学校长李培根院士、浙江大学谭建荣院士、西安交通大学王晶教授等专家来校讲学,以扩大师生视野、转变教师教育理念、重新认识学生成长与成才标准。
——在课外创新实践中点燃思维火把,提升创新能力
大学生课外创新实践活动是实施“学思行统一”培养创新型人才的有效载体,近几年,我们充分发挥全国大学生创新设计竞赛的引导作用和大学生创新社团的引领作用,倾力打造课外创新实践平台,营造学生喜闻乐见、乐于其中的课外创新实践氛围。产生了四方面突出效果。
一是在自由宽松的创新实践中培养爱心、陶冶情操。在课外科技创新实践活动中,注重教育引导学生注意观察生活、服务社会、造福人类,特别是历届“全国大学生机械创新设计大赛”的主题及内容,对大学生创新实践活动起到了很好引导作用。学生从学习、生活实际中观察,或深入医院、农村、车间、工地等社会生活中调研、拟定创新实践课题,并通过自己锲而不舍的艰苦努力,形成了一个个令人振奋和自豪的成果。
二是在“学思行统一”中发展知识、开发思维、提高能力。学生在创新实践中,要完成从选题、论证、虚拟仿真、设计计算、加工制作、编程控制、装配调试直至成果写作、汇报全过程。在项目完成过程中,不仅要综合应用已掌握的知识,同时还需要自学超出教学大纲基本要求的知识;不仅要应用本机械学科的知识,同时还需要学习信息工程、自动控制等学科领域的知识;不仅要应用常规设计方法,更要应用ProE、UG、SolidWorks等数字化设计手段;不但要完成理论分析和设计计算,更要完成加工制作和装配调试;不但要完成作品设计和制作,还要完成成果写作和汇报。整个创新实践过程中,很好地体现了学习、思维与实践的统一,脑中总有问题,心中总有目标,不断地拓展知识,开发思维,培养能力。
三是在创新实践中锤炼意志、塑造人格。创新实践的过程,也是对学生爱心培养和人格塑造的过程。在选题过程中,学生本着关爱社会、关爱人类,寻求创新选题,确立创新点。在作品设计制作过程中,面对一个个新问题、新困难和新挫折,知难而上、百折不挠、锲而不舍,直至成功。创新作品一般都是机、电、光、液、控制、工业设计、甚至化学化工等知识的综合运用,学生不同学科、不同年级相结合,学科交融、相互学习、团结协作。在完成作品享受成果时,我们又教育学生要树立正确的荣誉观和价值观。团队荣誉的取得又增强了学生集体荣誉感和团队意识。实践表明,参加过创新实践活动的学生,观察力、好奇心、求知欲、进取心和成就动机更强,遇事乐观自信、目标坚定,做事努力肯干、尽职尽责,关心他人、热爱集体、富有团队精神。
四是勤奋好学、善思笃行、勇于探索蔚然成风。学生自发成立了“大学生机械创新设计协会”,并制定协会理念和管理机制,建立协会网站,举办创新论坛,交流创新收获,传播创新理念,营造创新氛围。在协会组织引领下,老同学帮助带动新同学,先进同学帮助带动后进同学,同学科专业同学间相互取长补短,不同学科专业同学间相互交流学习,从而锻炼了同学们的团队意识和交际、协作能力。在整个创新实践过程中,同学们自我管理、自我教育、自我体验,从“要我学习”到“我要学习!”从“要我成才”到“我要成才!”正如李培根院士所讲“青岛大学学生创新实践活动做得很好,正在由被动学习的必然王国走向乐学善思、主动实践、探索创新的自由王国”。
——课外创新实践和课堂教学与改革两相促进
十多年的改革实践和积累,青岛大学机械基础系列课程先后获山东省教学成果一等奖2项;主编出版立体化系列教材20余部,其中2部教材被列为“十一五”、“十二五”国家规划教材,分获山东省优秀教材一、二等奖;获全国大学生机械创新设计大赛一等奖4项、全国大学生先进成图技术大赛一等奖6项、全国三维数字化创新设计大赛一等奖3项及各类全国大学生科技创新竞赛二等奖多项;2011年该系列课程被评为山东省首批联合精品课程。
创新无止境。我们青岛大学机电工程学院师生有决心和信心,积极探索创新教育教学规律,将机械基础系列课程改革与建设推向新的境界。(师忠秀 郭 梅)
来源:《中国教育报》2013年04月29日
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