摘要：培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高等教育的重要使命，通過在傳統(tǒng)理論教學(xué)基礎(chǔ)上深化實(shí)踐教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新及實(shí)踐能力的重要手段.通過分析上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合機(jī)械學(xué)科創(chuàng)新型人才6勺基本要求及需求導(dǎo)向，構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系，形成以國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心、校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地為依托的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái).不斷拓展實(shí)踐領(lǐng)域，豐富教學(xué)內(nèi)容,持續(xù)為機(jī)械工程領(lǐng)域培養(yǎng)和輸出優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新人才.
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；創(chuàng)新人才；實(shí)踐教學(xué)；虛實(shí)結(jié)合
創(chuàng)新作為人類特有的一種認(rèn)識(shí)能力和實(shí)踐能力，是人類主觀能動(dòng)性的高級(jí)表現(xiàn)，也是推動(dòng)民族進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力。江澤民主席曾經(jīng)說過:“一個(gè)沒有創(chuàng)新潛質(zhì)的民族,難以屹立于世界先進(jìn)民族之林”。m因此,如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才己逐漸受到教育工作者的廣泛關(guān)注，目前已成為理論與實(shí)踐研究的重點(diǎn)課題。2012年6月14日，教育部印發(fā)的《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃》中明確提出將人才培養(yǎng)定位為高校工作的中心,促進(jìn)科研與教學(xué)互動(dòng)、與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合。a培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，將成為人才培養(yǎng)的必然趨勢。創(chuàng)新教育是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心，而課程教學(xué)是構(gòu)建創(chuàng)新教育的基石。對(duì)于機(jī)械工程類應(yīng)用型學(xué)科而言,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)科教學(xué)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在高校教學(xué)中強(qiáng)化和優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系，有助于培養(yǎng)符合知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代所需的創(chuàng)造性思維的創(chuàng)新人才。1312015年，國務(wù)院批復(fù)實(shí)施《中國制造2025》，制定了制造業(yè)發(fā)展綱要，為中國制造業(yè)未來十年設(shè)計(jì)了頂層規(guī)劃和路線圖，對(duì)于推動(dòng)中國制造走向“中國智造”具有重要指導(dǎo)意義。m以中國制造2025為導(dǎo)向，結(jié)合當(dāng)前我國智能制造發(fā)展規(guī)劃，先進(jìn)制造業(yè)己經(jīng)成為國家和上海市支柱產(chǎn)業(yè)和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，迫切需要一大批具有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)理論和專業(yè)技能的制造業(yè)高素質(zhì)創(chuàng)新人才，這些都高校教育教學(xué)提出了新的要求。上海理工大學(xué)作為一所具有百年辦學(xué)歷史，以工為主，工、理、管、經(jīng)、文、法和藝術(shù)等多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的上海市屬重點(diǎn)大學(xué)，近幾年機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展較快，先后獲得了“國家級(jí)特色專業(yè)”、“機(jī)械工程”一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授予點(diǎn)，機(jī)械學(xué)科一直致力于培養(yǎng)“工程型、創(chuàng)新性、國際化”的機(jī)械工程領(lǐng)域的專業(yè)工程師。陰本文基于上述背景，結(jié)合創(chuàng)新人才的基本要求和需求導(dǎo)向,總結(jié)了:①機(jī)械工程領(lǐng)域創(chuàng)新人才應(yīng)具備的主要特征;②虛實(shí)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建及其在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的積極意義;③大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃的落實(shí)和推廣。通過建立合理的實(shí)踐教學(xué)體系，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面不斷取得可喜成績，逐步探索出以培養(yǎng)機(jī)械工程創(chuàng)新人才為目標(biāo)的高等教育實(shí)踐教學(xué)模式。
1機(jī)械工程領(lǐng)域創(chuàng)新人才應(yīng)具備的特征
為適應(yīng)國家、社會(huì)發(fā)展需求，機(jī)械工程學(xué)科應(yīng)培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感，具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，能適應(yīng)機(jī)械行業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展的專業(yè)技術(shù)人才,機(jī)械工程領(lǐng)域創(chuàng)新人才應(yīng)具備以下特征：(1)能綜合運(yùn)用工程數(shù)理知識(shí)和機(jī)械工程專業(yè)知識(shí),提出、分析和解決所在領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題；(2)能跟蹤機(jī)械工程及其相關(guān)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，創(chuàng)新性地運(yùn)用現(xiàn)代工具從事相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)，具有工程項(xiàng)目的管理能力；(3)理解并遵守職業(yè)操守，熟知工程規(guī)范，在工程實(shí)踐中，能綜合考慮法律、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等因素的影響(4)能開展多學(xué)科、跨文化的技術(shù)交流，具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通和表達(dá)能力；(5)具有國際視野，在終生學(xué)習(xí)、專業(yè)發(fā)展方面表現(xiàn)岀擔(dān)當(dāng)和進(jìn)步。
2構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)
在機(jī)械工程學(xué)科中開展實(shí)踐教學(xué)是全面提高學(xué)生解決機(jī)械復(fù)雜工程問題能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要教學(xué)手段,是促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力相結(jié)合的重要橋梁，與理論教學(xué)具有同等重要的地位。m我校積極探索實(shí)踐教學(xué)新途徑，通過搭建校內(nèi)及校外工程實(shí)踐平臺(tái)，不斷豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，逐漸形成了完善的工程實(shí)踐教學(xué)體系。根據(jù)機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，將機(jī)械工程類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐四個(gè)層次，其中，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)、金工實(shí)習(xí)等，是以完成機(jī)械工程師的基本技能訓(xùn)練為目標(biāo);專業(yè)實(shí)驗(yàn)包括先進(jìn)制造綜合實(shí)驗(yàn)、機(jī)電一體化綜合實(shí)驗(yàn)等，學(xué)生可以根據(jù)興趣選擇不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力；綜合實(shí)驗(yàn)通過組織學(xué)生以團(tuán)隊(duì)或個(gè)體的方式進(jìn)行直接的綜合工程實(shí)踐訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇可根據(jù)專業(yè)要求完成一個(gè)工程實(shí)踐項(xiàng)目，如虛擬制造綜合實(shí)驗(yàn),機(jī)械工程綜合實(shí)習(xí)等，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意愿，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力;第四層次的創(chuàng)新實(shí)踐主要包括工程實(shí)踐項(xiàng)目、科研創(chuàng)新項(xiàng)目和各類大學(xué)生創(chuàng)新競賽，指導(dǎo)和支持學(xué)生以各類創(chuàng)新項(xiàng)目為平臺(tái)進(jìn)行自主創(chuàng)新活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，提升創(chuàng)新能力。四個(gè)層次循序漸進(jìn)，為機(jī)械工程學(xué)科輸出具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)和良好的實(shí)踐創(chuàng)新能力的優(yōu)質(zhì)人才。實(shí)踐教學(xué)的順利實(shí)施依托于良好的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的搭建，機(jī)械專業(yè)建立了國家級(jí)裝備制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，并與多家企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，建立實(shí)踐教學(xué)基地，開展企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn).將理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程實(shí)踐緊密有機(jī)結(jié)合，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力高素質(zhì)人才為教學(xué)目標(biāo)建立了虛實(shí)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，建成了具有鮮明特色、國內(nèi)知名的裝備制造實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地。2.1裝備制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心傳統(tǒng)的裝備制造實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只能滿足基礎(chǔ)課程知識(shí)的訓(xùn)練，難以跟上技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展，特別是對(duì)于重大型、危險(xiǎn)型的高端裝備開展實(shí)物實(shí)驗(yàn)難度高、投資大，甚至無法開展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,裝備制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)日漸成熟和完善，融合經(jīng)濟(jì)、安全、精確、真實(shí)等眾多優(yōu)點(diǎn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為繼理論研究和實(shí)驗(yàn)研究之后的第三種科學(xué)研究方法，對(duì)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和創(chuàng)新人才培養(yǎng)起到了越來越重要的作用。裝備制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心依托各種高科技交互實(shí)驗(yàn)設(shè)備，開展豐富多彩的虛擬技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新課程實(shí)驗(yàn)，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展教學(xué)資源，擴(kuò)充實(shí)體實(shí)驗(yàn)無法完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。使得學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)室或?qū)W校機(jī)房完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)包括裝備制造認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、機(jī)電裝備設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、裝備制造過程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、裝備施工工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、裝備故障診斷與維護(hù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)以及裝備產(chǎn)品虛擬展示與服務(wù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等，豐富學(xué)生的專業(yè)知識(shí)并加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)習(xí)預(yù)習(xí)理解，開闊視野。全方位、立體化教學(xué)資源能夠成為學(xué)生開放式自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐的主要天地，為學(xué)生開創(chuàng)了豐富的獲取知識(shí)的渠道，拓寬了學(xué)習(xí)的視野，提高了自主解決問題的能力。
2.2校內(nèi)實(shí)驗(yàn)中心及校企合作實(shí)踐教學(xué)基地
結(jié)合機(jī)械工程學(xué)科特色和科研平臺(tái)優(yōu)勢，建立了機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中心，用于開展本科生專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)工作，并提高本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。建設(shè)有精密磨削技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)電測試與控制實(shí)驗(yàn)室、機(jī)電控制創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、液壓氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室以及上海理工大學(xué)-斯圖加特大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、上海理工大學(xué)-哈德斯菲爾德聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，配有高精密數(shù)控平面磨床、數(shù)控車床、數(shù)控銃床、機(jī)器人、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心、便攜式工作站、3D立體顯示系統(tǒng)、3D打印設(shè)備、殘余應(yīng)力測量儀、三坐標(biāo)測量儀、激光干涉儀、熱流密度儀等高端儀器設(shè)備，支持學(xué)生完成大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)、電工與電子實(shí)驗(yàn)等，以及本科生金工實(shí)習(xí)以及機(jī)械設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中心能夠滿足本科生專業(yè)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)的教學(xué)需要，并為全國大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)競賽等多種實(shí)踐競賽提供培訓(xùn)和實(shí)踐基地。依托于機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中心，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加深了學(xué)生對(duì)機(jī)械工程學(xué)科的認(rèn)識(shí)，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和積極性。機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)所面臨的教學(xué)任務(wù)是:打破與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)的封閉教育體系，針對(duì)專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)的“交叉性”與技術(shù)的“集成性”發(fā)展特點(diǎn)，強(qiáng)化專業(yè)教育的實(shí)踐性和創(chuàng)新性，讓學(xué)生掌握豐富的跨行業(yè)領(lǐng)域、跨學(xué)科專業(yè)、跨不同國界的知識(shí)、技術(shù)與方法，形成強(qiáng)有力的工作與發(fā)展能力。e根據(jù)這一基本教學(xué)原則，機(jī)械專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中應(yīng)該不斷強(qiáng)化與企業(yè)共建、加強(qiáng)科研資源轉(zhuǎn)化，大力發(fā)展校企合作是實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建過程中保障實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重要手段。機(jī)械專業(yè)先后與多家相關(guān)企業(yè)建立了良好的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，通過校內(nèi)專業(yè)教師和企業(yè)導(dǎo)師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生做到理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際的有機(jī)結(jié)合,有效提高本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
3實(shí)踐教學(xué)取得的成效
近年來，以虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系為依托，機(jī)械專業(yè)學(xué)生在科研創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)等方面得到明顯提高，在各類國家級(jí)、省市級(jí)科技創(chuàng)新比賽中取得了諸多可喜成績。近三年機(jī)械專業(yè)本科生獲得國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新大賽獎(jiǎng)項(xiàng)25項(xiàng)，省市級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新大賽獎(jiǎng)項(xiàng)近百項(xiàng);獲得國家授權(quán)發(fā)明專利21項(xiàng)，實(shí)用新型專利19項(xiàng)。本科生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新課題的研究，培養(yǎng)了機(jī)械工程學(xué)生創(chuàng)新思維的能力，并形成了創(chuàng)新成果反哺實(shí)踐教學(xué)的良性循環(huán)。
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