科研項目驅動下的模具專業(yè)創(chuàng)新實踐教學探索

1、    科研項目驅動下的模具專業(yè)創(chuàng)新實踐教學探索    摘要：文章從教學研究型本科院校材料成型及控制工程專業(yè)模具方向創(chuàng)新實踐教學存在的問題出發(fā)，提出了科研項目驅動下模具專業(yè)創(chuàng)新實踐教學策略，在新的創(chuàng)新實踐教學中，將教師的科研項目與教學相結合，豐富了創(chuàng)新實踐教學的內容，優(yōu)化了考核方式，突出了大學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。關鍵詞：科研項目，模具專業(yè)，創(chuàng)新實踐教學材料成型與控制工程專業(yè)模具方向是一個對理論性、創(chuàng)新性及實踐性要求都較高的工科專業(yè)方向，其培養(yǎng)的學生不但要求掌握扎實的理論知識，還要求具有較強的工程實踐能力及創(chuàng)新意識。因此，目前國內大多數(shù)高校都在該專業(yè)的人

2、才培養(yǎng)方案中增設了創(chuàng)新實踐類課程，并且其學時比例不斷加大1。然而由于受到教學設備、教材及教學理念等因素的影響，在教學實踐中，這類課程往往存在教學案例少、針對性不強、新穎性差、學生積極性不高等問題，造成了創(chuàng)新實踐名不副實，流于形式，有些甚至僅僅停留在教師講解示范，學生模仿操作的階段，嚴重影響了創(chuàng)新實踐的教學效果2。針對上述問題，本文提出了科研項目驅動下材料成型與控制工程專業(yè)模具方向創(chuàng)新實踐教學的新思路。所謂創(chuàng)新實踐，貴在一個“新”字，因此其教學內容必須建立在知識創(chuàng)新的基礎上，而知識創(chuàng)新往往依賴于科學研究。高等工科院校，特別是教學研究型大學，除了擔負著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任，還承擔著大量的科研任務。

3、因此高校教師往往掌握著大量的科研資源，如果能將科研資源與教學有機地結合起來，就能實現(xiàn)協(xié)同育人，克服“灌輸式教學”的先驗式弊端，培養(yǎng)學生解決“開放式”問題的創(chuàng)新能力，使創(chuàng)新實踐教學更有廣度和深度。同時還可極大地緩解教師“教學科研”的雙趨沖突，使科研更有活力和張力3。最終使得學生在“真刀真槍”的訓練中，其創(chuàng)新思維及實踐能力得到全方位的提高。一、模具專業(yè)創(chuàng)新實踐教學的策略在材料成型與控制工程模具方向人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)中，都應突出體現(xiàn)創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，而這其中最直接、最能體現(xiàn)創(chuàng)新與實踐的教學環(huán)節(jié)主要有課程設計、科技創(chuàng)新競賽、畢業(yè)設計等。(一)課程設計環(huán)節(jié)哈爾濱理工大學模具方向的各個實驗室目前已實現(xiàn)全

4、部開放，學生在通過基本操作訓練及實驗室安全教育，經考核合格后，可完全自主地在實驗室從事實驗工作。在專業(yè)課程的課程設計環(huán)節(jié)中，由于學生已經具備了基本的實驗技能，掌握了基本的專業(yè)理論知識，因此在課程設計的內容上，可適當?shù)匾雱?chuàng)新性、實踐性更強的探索性實驗與設計。這類探索性題目的來源一般都出自教師的科研課題，特別是科研項目中的實驗研究、裝置開發(fā)等非理論性部分。將科研項目中的實驗研究部分細分為小的分支，以這些小的分支作為學生的課程設計內容，由34名學生組成課題小組，共同完成課題研究及設計任務。例如，在本專業(yè)的主干課程“金屬塑性成形工藝與模具設計”中，傳統(tǒng)的課程設計內容大多局限在一般的沖壓模具、鍛造模具

5、、擠壓模具設計上，學生在課程設計過程中只要按圖索驥、按部就班就可獲得相對滿意的設計結果，所受到的創(chuàng)新訓練有限，創(chuàng)新能力得不到很大的提升。而在引入科研項目的模式下，該課程的設計選題范圍可擴展為更具挑戰(zhàn)性的教師科研項目領域，如：新材料新工藝的設計、特種模具設計、模具結構改進與工藝優(yōu)化等，由于是教師所擅長的科研領域，因此教師完全有能力、有條件對學生進行有效的指導。這類探索性題目較以往的驗證性、重復性設計具有更高的難度，但同時更具有科學性、前沿性與新穎性，因此對學有余力的學生具有極高的吸引力，其參與熱情極高。學生在進行這類探索性課程設計時，沒有現(xiàn)成的教材與講義，設計方案靠學生自己去探索，設計結果靠學生

6、自己去分析總結。因而，獨立地完成課程設計任務，將會使學生的創(chuàng)新實踐能力得到極大的鍛煉與提升。多年的教學實踐證明，科研項目訓練是非常有效的實踐教學手段之一，該方法對學生科研能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了至關重要的作用。同時，學生頭腦中不斷閃現(xiàn)的靈感與智慧也為教師的科研提供了永不枯竭的創(chuàng)新源泉。(二)科技創(chuàng)新競賽環(huán)節(jié)經過課程設計環(huán)節(jié)的科研訓練，絕大多數(shù)學生會對創(chuàng)新與實踐產生極大的興趣，科研熱情十分高漲。此時教師應因勢利導，鼓勵學生積極參與各級各類科技創(chuàng)新競賽、積極申報不同類型的創(chuàng)新實踐項目。這些科技項目的思路及靈感大多數(shù)都來源于教師的科研課題，甚至有一部分就是教師科研項目的一部分或一個小的分支。參賽學

7、生在教師的指導下，獨立完成項目的前期預研、申請立項、項目研究、項目驗收等多個環(huán)節(jié)。在這個過程中涉及大量的資料整理歸納、科學問題的提出與凝練、解決方案的制定、可行性分析、項目研究與實施、結果評估、科技論文撰寫等自主性、創(chuàng)造性、創(chuàng)新性的工作。參與這一過程，不但提高了學生科研水平、實踐與創(chuàng)新能力，而且培養(yǎng)了參與學生的團隊協(xié)作精神。以科研項目為模式的各類科技創(chuàng)新競賽，實現(xiàn)了科研項目與創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的無縫對接，實現(xiàn)了教師與學生在科研方面的充分融合與互動。(三)畢業(yè)設計環(huán)節(jié)與課程設計、科技創(chuàng)新競賽相比，畢業(yè)設計的進行時間最長，學生的精力最為集中，參與范圍最廣。因此，在這一環(huán)節(jié)中，可直接吸收學生參與指導教

8、師的科研項目。哈爾濱理工大學材料成型專業(yè)模具方向的畢業(yè)設計論文絕大多數(shù)都是結合指導教師的科研課題真題真做。在畢業(yè)設計的開題階段，以科研項目的立項申請為例，教授學生選題的一般程序、原則與技巧，突出畢業(yè)設計選題的創(chuàng)新性、新穎性與可行性。文獻檢索、開題報告撰寫等環(huán)節(jié)使學生掌握如何運用現(xiàn)代網絡技術收集整理文獻資料的方法，掌握如何提出并凝練科學問題的方法，掌握如何科學合理地制定研究方案的方法。在畢業(yè)設計的實施階段，學生在指導教師的指導下按照科研項目的實施模式，按進度分步完成實驗準備、實驗實施、實驗結果的整理與理論分析、研究報告及學術論文的撰寫等工作，在這一過程中，每一位學生都受到了基本的科研訓練，其創(chuàng)新

9、思維意識得到了培養(yǎng)，創(chuàng)新能力得到了提升，具備了科學與工程技術工作者必備的基本素質。(四)評價與考核環(huán)節(jié)在上述環(huán)節(jié)的創(chuàng)新教學實踐中，應該特別注意本科學生，特別是低年級的學生，由于在學識、能力上的局限，有相當部分的學生還不能很好地勝任科研項目的研究工作，這種情況下如果僅僅以研究結果、研究成果等傳統(tǒng)的評價指標來衡量一個學生的成績顯然有失公允，因此在教學實踐中，合理的做法是采用基于創(chuàng)新工作過程的評價體系，即在評價學生學習效果及成績時應當是以人為本的整體性評價，注重工作過程的連續(xù)性、創(chuàng)新性與發(fā)展性，即重過程而非結果。其評價的標準應該是創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的形成過程，重點考查學生在此過程中知識的運用、經驗的

10、形成和創(chuàng)新能力的提高情況。具體的評價與考核中應該以學生完成的任務是否具有創(chuàng)新性，是否對實驗過程、裝置及結構有所改進等為指標。同時，應通過多種渠道對學生的創(chuàng)新實踐活動進行激勵，給予適當?shù)奈镔|和精神獎勵，調動學生參與科研參與創(chuàng)新的熱情。二、模具專業(yè)創(chuàng)新實踐教學的效果分析(一)科研與教學結合，提升教學層次與師資質量科研是“源”，而教學是“流”，科學研究與創(chuàng)新實踐教學的有機結合，可實現(xiàn)協(xié)同育人，形成有效的教育合力?？蒲许椖考捌渌a出的成果反映的是學科專業(yè)最前沿的知識，若能以此作為創(chuàng)新教育的教學案例，將其移入人才培養(yǎng)的課堂，則不僅可改善傳統(tǒng)的教學方式，優(yōu)化教學手段，拓展教學內容，使得教學層次與教學平臺得

11、到極大的提升4，而且還可以改善傳統(tǒng)的師生關系，使得教師由“主宰者”變?yōu)椤爸鲗д摺?，成為學生學習的合作者與促進者，使得科研實踐成為師生共同進步的重要載體。與此同時，教師自身的素質也將在科研與教學的結合中得到提升。大學教師具有教師與科研工作者的雙重身份，也就是說，作為一名高校教師，既要教書育人，又要進行科學研究，當把科研與教學有機結合起來后，將不僅會使教學更有廣度和深度，同時會使得科研更有活力和張力。有研究表明大學教師的科研工作與教學工作之間存在著相互促進的關系?？傮w來看，科研成果豐厚的教師的教學質量特別是其對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)質量要遠遠高于不從事科研的教師。同樣，教學質量高，受學生歡迎的教師的科

12、研工作也往往要好于教學質量差的教師。由此可見，科研與創(chuàng)新實踐教學相結合，不僅可以提高創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)質量，還有助于提升教師自身的教學與科研業(yè)務水平，實現(xiàn)教學與科研相長，既培養(yǎng)了學生，又提升了教師自己。(二)科研與教學結合，提升學生的創(chuàng)新能力教學實踐表明，學生“真刀真槍”做科研是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個重要經驗，廣大教師和學生成為科技創(chuàng)新的共同體，他們不僅是高水平科技論文的主要作者，也是專利發(fā)明群體的重要成員。哈爾濱理工大學材料成型專業(yè)的學生依托本專業(yè)教師的科研項目，經過多層次的創(chuàng)新能力訓練，科研素質得到了鍛煉、創(chuàng)新能力得到了提升。學生先后在國家及省級新材料創(chuàng)新設計大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽等各類競賽中獲獎20余項，獲批國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目2項、校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目10余項。學生發(fā)表核心期刊以上學術論文20余篇，授權專利10余項。經過多年的探索與實踐，哈爾濱理工大學材料成型與控制專業(yè)模具方向在培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力、全面提升學生綜合素質等方面開辟了一條有效的途徑。參考文獻：1李超.基于“認證工程師”的模具專業(yè)技能型課程改革與實踐j.黑龍江教育：高教研究與評估，2016，(3).2趙曉莉.理工科大學生創(chuàng)新能