机械类专业本科生创新能力培养的探索

创新是一个民族的灵魂，是国家发展的不竭动力，而大学是培养创新性人才的重要一环。培养出具有创新精神和创新能力的大学生并提高他们的综合素质，对于促进国家的科技进步和经济发展具有重要的意义。机械原理课程是机械类专业必修的一门重要的技术基础课程，其先修课程包括高等数学、大学物理以及理论力学等课程，它是研究机械所具有的一般共性问题和机器中常用的一些机构的性能及其设计方法等问题，对培养学生的创新能力具有重要的作用。本文针对目前机械类专业本科生创新能力不足，主要原因在于学生的兴趣没有被激发出来。尽管机械类本科生能够掌握所学的内容，还是无法在所学知识的基础上发现新问题并创造性地提出新方法和新思路。因此本文从课程内容，教学手段和教学方法角度入手，提出了如何提高本科生创新兴趣和创新能力的新思路和想方法。
1、以科研促教学
激发机械类专业本科生创新能力的最好方法就是提高他们的创新兴趣。培养本科生创新兴趣就是通过在教学过程中给学生布置和章节内容相关的研究内容，并让他们分组独立完成，培养和发现他们的研究兴趣。如在讲授机械原理课程润滑和密封部分内容时，我会结合做自己的研究方向介绍当下密封方式的种类和优缺点。教会本科生使用专利数据库，查找相关的已授权发明专利，并提出自己的发明新思路。通过教会他们如何使用数据库资源，发现问题，及如何创新的方法，本科生很快会找到自信和自己的兴趣。尽管学生在提出创新的方法时有些是不可行的，但是我也会积极鼓励他们不要放弃。一旦本科生提出了创新的思路，发现了解决老问题的新方法，我会带领和鼓励他们从机械原理的运动学和动力学角度出发做运动和动力分析，并做相关的数值分析工作，在此基础上开展结构设计和密封结构加工，搭建试验台，进行实验并获得实验结果，然后教会他们如何撰写科技论文，通过以上对本科生思维和能力的锻炼，不管是在发现新问题，提出新方法，还是写论文或开展实验，机械类专业本科生均能开展创造性的工作。以科研促教学，任课教师将所研究的科研成果应用到课堂上来，并把科研的思路和方法交给学生，这不仅能够使教师在讲授时挑战自己和提高个人综合素质，也有利于将科研成果应用到教学中来从而开阔学生的视野，提高学生创新的兴趣和创新积极性，便于学生深刻的掌握所学知识，同时学生在理解科研成果掌握所学知识的过程中也会有疑惑，而这些疑惑也会促进教师自身的思考，这样使得教师又能从教学中发现科研问题，从而实现教学与科研相长。因此以科研促教学，不仅有利于让学生开阔视野，娴熟掌握所学的知识以及培养学生创新性的兴趣和能力，同时对于教师个人综合能力的提高也是有益的。
2、先进慕课教学法和虚拟样机手段相结合
慕课是将传统课堂教学活动通过现代信息技术及互联网平台从而转移到互联网平台上，让更多学习人在这种虚拟教室里进行自由学习。学习活动场所并不仅仅局限于传统教学课堂，可以使用互联网在任何地点，任何时间，借助任何通讯手段都可以加入到这个虚拟课堂教学活动中来，因此对于本科生来说，这种学习的灵活性有助于提高他们的学习兴趣，也有利于提高学习人员的学习效率。
作为机械类专业的本科学生来说，由于大多数本科生实践知识和实践经验比较困乏，对于机械原理课程中的机构结构学，运动学和动力学等内容缺乏实际验证，普遍感到抽象难学，找不到学习兴趣。如在讲授解析法求解构件运动速度角速度时，一方面机构运动简图比较抽象，另一方面，采用列方程求解的方法更让学生觉得挑战比较大，本科生很难集中精力掌握所学的基础内容，这容易使得学生产生抵触的心理，因此学生收获较少，更不容易将所学的知识开展应用。
将慕课教学法和虚拟样机法引入到传统的机械原理课程中来，拓展了传统所学内容覆盖面和灵活性。一方面由于“慕课”在线教育资源全开放和提供了在线解答功能，这使得本科生学习的灵活性和积极性更高，资源获取更加容易。另一方面，采用 “慕课”结合虚拟样机法，本科生可以验证自己所设计的机构运动与动力分析的正确性，验证所涉及的方案可行性。通过慕课教学法和虚拟样机法结合，不仅能够提高学生的学习积极性，更有利于提高学生发现问题，培养创新能力解决问题的能力。因此，基于“慕课”平台并结合虚拟样机法，这能够克服传统课堂教学存在的缺点，给教师节约更多的时间，给学生带去更多的学习和创造的空间。这对于学生基本知识的掌握和应用，培养学生的学习兴趣和创新能力，提高本科生创新的自信具有重要的作用。
3、鼓励本科生参加创新项目和创新比赛
培养本科生创新能力需要重要的平台，国际级及省级的创新创业项目，全国大学生机械创新大赛等可以给本科生提高重要展示自己才华的平台，从而为本科生创新能力的培养提供重要的机会和条件。鼓励本科生根据自己的兴趣，发现新问题，提出新思路，并积极组建团队申报创新创业项目及相关的比赛。
因为获得了创新创业类项目的支持，学生有动力也有压力完成创新创业类项目，而且有了经费支持，解决他们的后顾之忧，这对于提高本科生克服挑战，顺利完成任务具有重要的意义。
本科生在申报创新类项目和参加创新比赛时，往往表现的信心不足，因此，作为指导老师，要多加引导和鼓励，树立他们的信心，并将成功的经验分享给他们。本科生通过他们自己的努力，提出了创造性的思路和方法，并成功完成了项目或获得比赛的名次，这对于提高他们创新的信心，团队精神，创新能力具有重要的意义。
因此，为了培养出具备创新能力的本科生，作为导师，不仅要有成功的经验和丰富的知识，还要不但学习，参加会议，和国内高校的优秀老师开展交流和合作，这样不仅有利于个人能力的提高，对于培养出具有创新能力的机械类专业本科生提供了重要的保障。
4、结语
当代大学生思维活跃，如果教师能在完善自身综合能力基础上，对本科生能够加以正确的引导和启发，因人而异，培养他们的研究兴趣，教会他们创新方法，这将有利于机械类专业本科生创新能力的提高。采用以科研促教学，慕课教学法和虚拟样机法相结合以及鼓励本科生积极参加创新类比赛和申报创新创业类项目，将有利于培养大学生的创新思维和创新能力，全面提高本科生的综合素质。