提升高職制造類專業學生科技創新能力的研究

王磊

摘要：創新是民族乃至社會發展的源泉和動力，高職院校的學生成為了社會創新的主力軍，所以應積極提升高職院校學生的創新能力，將學生科技項目作為提升高職學生創新能力培養的方法，獲得學校乃至社會的全面支持。本文首先闡述了培養高職學生科技創新能力的意義，列舉了幾項高職學生自主研發的科技項目，分析了當前培養高職學生科技創新能力存在的問題，并最終提出相關解決建議。

關鍵詞：高職學生;科技創新能力;TRIZ;物料搬運機器人;3D掃描打印;Geomagic Studio

中圖分類號：G718.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）20-0247-02

2019年教育部印發《關于做好2019屆全國普通高等學校畢業生就業創業工作的通知》，要求從2019年起所有高校都要設置創新課程和創業教育課程，對全體學生開發開設科技創新必修課和選修課，納人學分管理。這一具體的要求，體現出國家對大學生科技創新教育的高度重視，高校畢業生是實施創新驅動發展戰略和推進“大眾創業、萬眾創新”的生力軍，是實現“創新思維”、“創新引擎”、“雙創計劃”、“中國制造2025”、“大國工匠”的保障。所以提升高職制造類專業學生的科技創新能力這個目標，是應國家發展要求而生的。

我們具體通過對天津高職學生創新、創業人才定位與體驗式教育探索研究構建有效的創新人才培養機制，為高職院?？萍紕撔陆逃娜瞬排囵B探索適宜的發展模式，可以提供有利于學生實現靈活就業和自主創業的專業結構發展的土壤。激發學生的創業激情，提高學生的科技創業能力。更好的解決高職學生就業問題，為祖國經濟的發展做出更大的貢獻。

據發放的高職創新創業的相關調查問卷和走訪發現，針對高職院校制造類專業學生的科技創新能力培養環節的課程，雖然有開辦，但以理論和思維概念層面的形而上學的知識灌輸和啟發式教學為主，基本沒有以提升科技創新能力層面的專業實訓和培訓，甚至專業課中也幾乎沒有插入多少創新和創造類內容。課下教育與舉辦的各種活動一般也以普通興趣愛好和娛樂性質為主。雖然有一些教育部和行業主導的創新創業類競賽，但也已個別校內專業協會的學生參加為主。由于以下原因高職制造類專業學生科技創新能力效果不佳：

①是上級管理部門和高職院校對雙創政策（“大眾創業，萬眾創新”）的認識不足。

②是院校的硬件實力的局限。

③是教師的作用沒有完全發揮，針對教師創新創造類的培訓不足，導致課程內容和結構不包含創新要素。

④是學生雖有興趣，但能力和動力不足。

⑤是師生參與創新類競賽的興趣和動力不高，參與的部分低檔次競賽流于應付任務，不能對就業分配和職業生涯，甚至自主創業產生足夠促進作用。

知識經濟時代，恰逢中美貿易戰，我們必須清醒地認識到中美貿易戰實質是制造業的創新發展之爭。國家、民族和企業要發展，需要的是高知識、高技能、高素質的創新型人才，企業發展過程中總會遇到這樣那樣的新問題，要解決這些問題需要具有創新精神的高技能應用型人才。高職院校培養的不僅僅是紙上談兵的謀職者，而是能將知識熟練運用到生產實踐中去的實用性人才，因此，接受科技創新能力的培養，提高自身競爭力、適應力是高職院校學生的迫切需要。高職院校大學生在提高自身科技創新能力的同時，積極參加創新能力和創新思維的實踐活動，增強步入社會后的自身競爭力。所以我們做出如下課堂探索和實踐：

①科技創新能力培養融入專業課的實施計劃。

實施計劃是學生從第三學期開始了專業課的學習，至所有專業課結束，時間為一年。每個制造類的專業教研室至少選擇一門或以上的重點專業課程，融入進創新能力培養的實訓內容。并制作出實物成果和實訓教程。

②科技創新能力培養融入《創業實訓》公共課。

創業實訓課是國家教育部為即將畢業的在校大學生，和“大眾創業，萬眾創新”打下的基礎。因此，擔任《創業實訓》課的教師，就必須打破常規的理論講授模式，貼近公司運營模式，給學生將來的自主創業增添一門技能。課上讓學生已成立的模擬公司為單位，做好《創業/商業計劃書》和《創業實訓實崗任務冊》作業以及公司實訓總結。理論課后，還有4課時的上機仿真實操，為金馬蘭創業實訓平臺，將理論課的內容，仿真體驗，落實企業的經營過程。

首先實訓要保證有趣味性，調動每個學生的主觀能動性。素質拓展活動是必要的，以此帶動學生情趣，進一步貼近企業的正常運行。

1）公司的組建要從公司的生存和發展為出發點;

2）企業內部的上下磨合、溝通，增強團隊凝聚力;

3）從實際出發，將實訓的時間由理論課的幾天改成業余時間的周期實踐。

總之，創業實訓方法要突出一個“真”字，技能掌握要突出一個“實”字，實訓一定要講“實效”，不走“應試”的老路。

③組織并舉辦“天津濱海職業教育科技文化節”。

④組織創新科技作品展覽進社區活動（天津濱海新區新河社區），發揮學校服務社會的作用。

⑤積極鼓勵和組織學生和教師參加各種創新和創業大賽。以上某些科研成果，請見下：

1）指導學生，研發制造汽車零件3D掃描打印一體機。

利用MDF升降旋轉平臺和30s高精角度控制轉盤，將sunruy（型號-sr-p1-01）手持式掃描儀改造為全自動升降3D掃描平臺。再利用全彩色三維模型的掃描工具軟件skanect 1.5對最高2米的實物利用旋轉臺和升降臺進行多方位上下掃描，就是讓物體立在旋轉臺上，將掃描頭固定在升降臺上（注意與物體的距離），旋轉臺每旋轉一圈，掃描頭掃描一次，然后升降架下移，接著掃描，這樣一般掃描3次（上、中、下），就可以生成比較好的模型了。在此基礎上，在老師的指導下對某品牌NOS（氮氣加速系統）外殼進行了三維掃描取圖，并通過上網找Geomagic Studio建模教程，自學Geomagic Studio軟件的使用方法，對外殼的點云數據進行采集和點云數據后期處理。結合Cura三維模型切片軟件，使用學生自制的桌面級3D打印機進行打印。最終得到NOS（氮氣加速系統）的3D打印件，如圖1所示。

2）指導學生，自主研制發動機物料搬運機器人系統。

通過STC89C51單片機控制6個舵機等配件進行設計、組裝和調試，來實現物料的無人搬運。通過WeMake軟件進行編程，使機器人能夠自動運行，自主抓取物料、投放物料。并選用CC2540和CC2540的德州儀器芯片編程開發出一款智能藍牙儲料柜，可供物料搬運機器人自動識別物料種類和位置。智能藍牙儲料柜配合物料搬運機器人，實現發動機裝配車間的無人化物料管理，如圖2所示。

3）指導學生，掃描并生成汽車門的點云數據，為車企制造提供三維電子圖紙。

以某國內大廠的電動汽車車門內飾重新設計制造為背景，利用Handy Scan3D307手持式激光掃描儀，通過零件表面貼參照點的方式完成三維零件三維點云數據采集。以逆向工程軟件Geomagic Studio為基礎，以現有的電動汽車車門內飾為例，獲取實物三維點云數據模型，以及轉換為三維CAD模型，為產品的重新設計與制造奠定基礎，如圖3所示。

現在我們正在不斷的進行和完善著提升高職制造類專業學生科技創新能力的實踐與研究工作。并不斷的通過TRIZ等理論指導實踐，也通過創新實踐總結出更加適合我們的特色理論?，F在我們利用社會新聞中的熱點技術和重大事件，激發師生研究興趣，結合TRIZ理論方法，在我校開創并實行“熱點課題同步創新式研究”理論。并在學院系部領導的帶領下，組織教師及學生不斷參加和陸續開展一系列特色活動，如人才培養方案調研，各種課程改革，創業創新指導，技能競賽指導，職業生涯規劃講座，企業入校宣講，學習經驗交流，科技創新文化節等，并不斷的以此提升高職制造類專業學生科技創新能力的實踐與研究。

培養具有綜合素質的創新型人才是高等職業教育的歷史使命，它關系到學生的個人價值實現，關系企業的發展存亡，關系到國家產業升級的成敗，也關系民族的振興與前途。在創新型人才培養模式的實踐與改革過程中，我們要勇于探索，繼續研究和完善體制機制，建立更加適合中華民族需要的創新型人才培養方案。

參考文獻：

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[3]丁鋒.科技項目對高職學生創新能力培養的促進作用及方法研究[J].經濟師，2020（08）：139-140.