杜繼濤

（上海第二工業(yè)大學(xué)智能制造與控制工程學(xué)院 上海 201209）

0 引言

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。在當(dāng)前多維度變局時代，人才特別是創(chuàng)新人才決定著一個國家的綜合實力。習(xí)近平總書記給袁隆平等25位科技工作者代表回信時指出，希望全國科技工作者弘揚優(yōu)良傳統(tǒng)，堅定創(chuàng)新自信，著力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合，勇于攀登科技高峰，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻(xiàn)?？萍寂d則國家興，科技強則軍隊強。堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路，把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，關(guān)鍵之一是要堅定創(chuàng)新自信，敢于開拓創(chuàng)新新方向、新領(lǐng)域，勇挑建設(shè)創(chuàng)新型國家的重?fù)?dān)，努力向世界科技強國進(jìn)軍。高等教育作為國家創(chuàng)新體系的重要一環(huán)，肩負(fù)著培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要使命。對于應(yīng)用型本科院校其教育的目標(biāo)是：培養(yǎng)學(xué)生某一行業(yè)綜合能力，即某一工作崗位所需知識和技能的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生跨行業(yè)或跨學(xué)科的知識和技能，使其能夠在某一行業(yè)生產(chǎn)過程中的不同工作崗位有效工作；培養(yǎng)學(xué)生包括創(chuàng)新思維和理論知識在內(nèi)的高級關(guān)鍵技能。

如何培養(yǎng)學(xué)生善于思維、勇于探索的精神；如何培養(yǎng)學(xué)生掌握堅實的基本知識、基本技能，并應(yīng)用思變實踐，是每一個高校作者一致在思考的問題。本文結(jié)合本校機械類工科專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新工作，給出了相應(yīng)的策略。

1 加強科技自信文化建設(shè)

2016年7月，習(xí)近平在慶祝中國共產(chǎn)黨成立九十五周年大會上的講話中指出“文化自信”是“更基礎(chǔ)、更廣泛、更深厚的自信”。隨著國力增加，國家對科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新及創(chuàng)業(yè)的投入穩(wěn)步增加，科技成果數(shù)量增多、質(zhì)量改善。中國在2019年通過WIPO專利合作條約（PCT）系統(tǒng)提交了58，990份申請，從而結(jié)束了美國（2019年為57，840份申請）的統(tǒng)治，成為幫助鼓勵和傳播創(chuàng)新的PCT系統(tǒng)的最大用戶。中國電信巨頭華為技術(shù)公司已連續(xù)第三年擁有4，411件已公布的PCT申請，成為2019年公司申請最多的公司。2019年中國高校申請專利的總數(shù)為32萬余項，其中，以發(fā)明專利為主，占據(jù)總申請數(shù)量的70%以上。不同類型的專利數(shù)量分別為：發(fā)明專利232319項、實用新型專利74304項、外觀專利16723項。還有更多國家級、省級、市級等科研成果以及民間的小發(fā)明創(chuàng)造。如何通過這些案例凝練科技文化自信系統(tǒng)，如何把它融入課程思政，樹立正確價值導(dǎo)向，為原始創(chuàng)新營造良好的氛圍？科技文化自信深刻影響著科技工作者的創(chuàng)新活動和創(chuàng)新績效。要珍視、挖掘這些成果背后的故事，并結(jié)合大學(xué)思政要求，不斷豐富發(fā)展和發(fā)揚光大，引導(dǎo)機械類專業(yè)學(xué)生樹立正確的價值導(dǎo)向，自覺踐行“創(chuàng)新科技、服務(wù)國家、造福人民”的價值觀，為應(yīng)用研究和技術(shù)創(chuàng)新奠定良好創(chuàng)新生態(tài)。

科技文化館建設(shè)：學(xué)校建有著名發(fā)明家包起帆創(chuàng)新之路展示館，以大量實物和原始資料為主要內(nèi)容，輔以現(xiàn)代化的聲光電技術(shù)和圖片、視頻、雕塑、油畫等表現(xiàn)形式，真實而生動地展示了包起帆數(shù)十年的創(chuàng)新歷程、創(chuàng)新成果以及背后所蘊含的責(zé)任意識、工匠精神和家國情懷。展示館共分7個大廳，設(shè)計突出創(chuàng)新理念，一層為船艙造型，寓包起帆的事業(yè)從碼頭起步，通過彎曲的長廊進(jìn)入以抓斗等實物為主體的二層，寓曲折式前進(jìn)的創(chuàng)新之路，三層為突出電子標(biāo)簽的集裝箱造型，強調(diào)中國標(biāo)準(zhǔn)和創(chuàng)新創(chuàng)造。

勞模文化建設(shè)：上海第二工業(yè)大學(xué)有“勞模搖籃”之稱，建校60年，在十余萬畢業(yè)生中涌現(xiàn)出一百三十多位省部級以上勞動模范。借助寶貴的勞模校友資源，學(xué)校強化頂層設(shè)計，不斷挖掘、凝練勞模文化內(nèi)涵，把對勞模精神的宣傳與傳承納入學(xué)校整體育人體系和校園文化建設(shè)，通過勞模墻、勞模工作室等逐漸形成了富有特色的勞模文化育人品牌。

通過展示和宣傳勞模的事跡和精神，進(jìn)一步弘揚“愛崗敬業(yè)、爭創(chuàng)一流，艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新，淡泊名利、甘于奉獻(xiàn)”的勞模精神，引導(dǎo)學(xué)生積極踐行社會主義核心價值觀;進(jìn)一步增強創(chuàng)新意識，營造濃郁的科技創(chuàng)新、科技自信的氛圍，推動科技創(chuàng)新。

2 機械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的對策

2.1 創(chuàng)新型思維教師是基礎(chǔ)

思考能力：勤于思考、善于思考是教師創(chuàng)新能力中最重要的素質(zhì)，教學(xué)生學(xué)會思考并養(yǎng)成思考的習(xí)慣是教師最重要的任務(wù)之一，而要完成這個任務(wù)，教師自身必須具備一定的思考能力和養(yǎng)成思考習(xí)慣。

質(zhì)疑能力：教師要有自己獨立的思考和主見，不拘泥于所謂“成型的教學(xué)模式”，要敢于用質(zhì)疑的目光、發(fā)展的思路對那些有礙于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教育教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行經(jīng)常性的反思。鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，還得教會學(xué)生質(zhì)疑。

解決實際問題能力：一名創(chuàng)新型的教師，應(yīng)該像高明的醫(yī)生那樣，善于“診病”、“治病”、對癥下藥。要求學(xué)生解決的難題，教師應(yīng)先“下水”試一試，并向?qū)W生披露自己具有創(chuàng)造性的思考過程，這對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造造性思維活動將起到一種示范作用。

教科研能力：作為一名創(chuàng)新型教師，一方面要善于提煉自己的成功經(jīng)驗，使之升華為一般的規(guī)律；另一方面要善于學(xué)習(xí)和移植他人的成功經(jīng)驗，并能推陳出新。

要有恒心。創(chuàng)新教育不是一陣風(fēng)，一場雨，一道閃電。創(chuàng)新教育是一個需要持久不懈的長期過程。在這個過程中，難免會有一些挫折和困難，這就要求指導(dǎo)教師保持恒心，堅定信心，不怕挫折，克服困難，讓“創(chuàng)新”的意識，始終浸潤在自己教育教學(xué)實踐中。

2.2 良好氛圍是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的保證

良好的創(chuàng)新環(huán)境是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)依的保證，創(chuàng)新教育環(huán)境和創(chuàng)新人才之間存在著相互作用的辯證發(fā)展關(guān)系，創(chuàng)新教育環(huán)境培育創(chuàng)新人才，反之，創(chuàng)新人才又改變創(chuàng)新教育環(huán)境。現(xiàn)階段本科院校對于培養(yǎng)高校學(xué)生創(chuàng)新能力來說，其外部環(huán)境主要是學(xué)校環(huán)境以及社會環(huán)境。

例如本科院校每年開展的“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽，“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等以彰顯各校的教學(xué)實踐水平，同時通過大賽引導(dǎo)院校的教育改革，這是一個風(fēng)向標(biāo)。全國大賽是一個外部環(huán)境、是以個政策導(dǎo)向和風(fēng)向標(biāo)，但參與的隊伍和學(xué)生仍有限，覆蓋程度有限，因此要建立一個良好的創(chuàng)新環(huán)境，必須內(nèi)外結(jié)合。比如我校在實施了專業(yè)導(dǎo)師制，為每一個本科生配備了一個專業(yè)導(dǎo)師，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合機械類專業(yè)的特點，利用現(xiàn)有的知識從小發(fā)明、小創(chuàng)造等工作。例如酒店管理學(xué)生結(jié)合實踐，構(gòu)思設(shè)計了“一種新型防滑減震托盤”，已獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。針對3D打印廢料問題，設(shè)計了“3D打印熔接器”，廢料利用，獲專利授權(quán)和2018年挑戰(zhàn)杯上海市賽區(qū)一等獎，全國賽二等獎。另外要積極給予獎勵和宣傳，在新生專業(yè)介紹時將學(xué)生的創(chuàng)新項目給予公布，從一年級就要營造創(chuàng)新的環(huán)境。內(nèi)部環(huán)境是根本，外部環(huán)境是保障。

2.3 合適的創(chuàng)新案例及拓展教學(xué)是助推劑

教育最根本的目的在于促進(jìn)人和社會的發(fā)展，人和社會的發(fā)展都是在不斷的創(chuàng)新中進(jìn)行的。創(chuàng)新教育應(yīng)從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法三個層面上深化教學(xué)改革，幫助學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、學(xué)會思考、學(xué)會如何規(guī)劃實施。因此在課堂教學(xué)中，應(yīng)放手讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，自己探究，自己創(chuàng)造，成為學(xué)習(xí)的主人。例如目前的紅酒瓶塞存在以下問題：一是紅酒瓶塞與開瓶器之間是分開的，在開瓶時操作麻煩，耗時多；二是在用瓶塞密封開口的時侯，是人工的強迫施加力的作用實現(xiàn)的，有些時候也很難使瓶塞取出。為此，提出了以下方案：在瓶塞的內(nèi)部設(shè)計一套機構(gòu)，通過若干個玻璃珠的均勻的膨脹將瓶塞的四周脹形，進(jìn)而將開口密封；在需要啟封紅酒是只需松動螺紋塞，即可脹形恢復(fù)自然狀態(tài)，取出瓶塞即可實現(xiàn)啟封，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1：新型多點膨脹式紅酒瓶塞設(shè)計

例如機械行業(yè)的機械加工，經(jīng)常用到壓板，目前的壓板在夾緊工件時存在以下問題：對工件進(jìn)行夾緊時，耗時量大，操作麻煩；在夾緊大型的工件時，需要一定的體力，不方便操作。為此，提出了以下方案：利用氣動和杠桿原理實現(xiàn)對工件的快速夾緊，設(shè)計一套裝置，如圖2所示，管接頭與氣管聯(lián)接，通過氣壓將活塞桿向前推動，帶動下錐面滑塊向前運動，進(jìn)而帶動上錐面滑塊和頂桿向上運動，再通過杠桿原理利用壓板將工件夾緊。

圖2：新型氣動壓板裝置設(shè)計

針對高壓、具有腐蝕性的流體長期流經(jīng)金屬薄壁管常會發(fā)生管壁破裂或滲漏等現(xiàn)象，需要關(guān)閉流體輸送閥，停止整個火局部輸送作業(yè)，來實現(xiàn)對管道修復(fù)問題。設(shè)計了一種金屬薄壁管破裂快速修復(fù)接頭，該修復(fù)接頭可以再不停止作業(yè)的前提下，實現(xiàn)對破裂或滲漏的金屬薄壁管的快速修復(fù)，修復(fù)現(xiàn)場安裝施工方便，僅需要4-6分鐘；密封采用聚四氟乙烯材料，密封圈帶有錐度，通過旋緊實現(xiàn)密封，防漏效果好，壽命長；零件連接依靠螺紋實現(xiàn)，操作方便、快速。具體如圖3所示。

圖3：金屬薄壁管破裂快速修復(fù)接頭

而這些案例都是本校學(xué)生完成的，也獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，是經(jīng)常見到產(chǎn)品，便于理解、實施和教學(xué)。通過一些列案例最終讓學(xué)生知道：人人都有創(chuàng)新力，技術(shù)就在身邊，只要善于觀察，善于發(fā)現(xiàn)問題，你就會有成就，你就會自信，對科技的自信會讓你更具學(xué)習(xí)動力。

3 結(jié)論

創(chuàng)新教育的定位是多維度的，創(chuàng)新教育的內(nèi)容大致包含思維教育、發(fā)現(xiàn)教育、發(fā)明教育、信息教育、學(xué)習(xí)教育、滲透教育、藝術(shù)教育、參與教育、未來教育、個性教育、和諧教育等。具體要結(jié)合學(xué)校的定位有選擇的開展創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新人格培養(yǎng)工作。本文結(jié)合學(xué)?！奥殬I(yè)導(dǎo)向的高等教育”辦學(xué)定位，融合機械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新的實際狀況，通過從科技文化自信、創(chuàng)新思維教師、創(chuàng)新環(huán)境、合適的創(chuàng)新案例四個方面著手踐行了培養(yǎng)機械類創(chuàng)新型人才的途徑。