现代教育技术下国外机械类创新型人才培养模式的创新策略
现代教育技术下国外机械类创新型人才培养模式的创新策 略 国家“十二五”规划明确提出：人才资源是第一资源， 规模宏大的创新型科技人才队伍是加快我国科技进步和创 新的根本保障，大力培养造就创新型科技人才，改革完善创 新型人才的教育培养模式。因此，大学教育必须适应新形势， 做出教学制度、教学模式和教学方法的改革。世界各国都把 创新能力的培养放在教学改革的首要位置，但随着多媒体、 互联网技术的不断发展，原有的教学模式已显得非常不合时 宜[1]。在现代教育技术下如何培养学生的创新理念、创新 设计能力已经成为各国高等教育的一项重要战略任务。由于 历史文化传统的差异和高等教育体制的不同，中西方创新型 人才培养模式有较大的差别。因此，如何借鉴国外大学创新 教育的先进方法来构建和优化我国高校创新教育理念和模 式，是中国高校面临的迫切问题。1 现代教育技术下国外大学创新型人才培养模式的主要 特点 面对现代教育技术的发展趋势，许多国家的大学都进行 了改革实践，努力探索注重个性发展，突出创新精神的教育 模式。在课程设置、教学方式、考核方式、创新条件等方面 坚持以学生为中心，课内与课外相结合、教学与研究相结合， 充分发挥现代教育技术的优势，逐渐形成独具特色的创新型 人才培养模式。1.1 课程设置个性化 国外大学的课程设置注重学生综合能力的培养，集中体 现了“以学生为中心”的办学理念[2]。美国从20世纪90年 代起，一些大学就进行了课程调整，开设的课程面广量多， 强调个性化，使学生选择的余地很大，并增设了一系列专门 训练和培养大学生创造能力和方法的课程，设立创新中心。
如美国内华达里诺大学专门为机械类大学一年级新生开设 一门3学分的课程：MECH151，以提高学生的设计、创新能力。
此门课程要求学生完成10个由易到难的项目制作（Project）， 最后还要参加机器人大赛，学生在做项目的过程中达到学习 创新的目的[2]。其课程特点是3条主线并列教学：第一条主 线是大班授课，每周1小时，教学内容包括创新思考、专业 写作，此课不同于传统的大课，自学要占很大部分，有用的 相关网站会被链接在课程主页上；
第二条主线是技术实验， 每周1.5小时，学习专业知识，学生可以通过Web CT管理系 统在网上交作业，查成绩；
第三条主线是项目制作，学生使 用乐高（Lego）拼装玩具做项目，每周2小时，2人1个小组， 多数项目是要参加比赛的。项目制作开始是制作简单的机器， 不需要编程；
接下来是制作机器人，需要用到Labview （Laboratory Virtual Instrument Engineering）编程， 各组间的机器人还要相互合作；
最后是参加遥控自动机器人 大赛。用乐高拼装玩具已证明很有效，3年内选修这门课的 学生翻了一番[3]。再如新加坡国立大学的机械工程系（Mechanical Engineering of National University of Singapore）， 其课程设置的特点是以激发学科兴趣，增强分析能力和促进 创新为目的。学生除主修各门理论课程外，在校期间还要选 修一些创新课程，以及做2个设计、3个专题报告及毕业论文。
2个设计及毕业论文通常都是配合博士生的科研工作而做， 也可到公司去找课题。3个专题报告都要现场作报告，既培 养学生收集利用资料的能力，又锻炼学生公开发表自己观点、 讨论和回答问题的本领。在大学三年级时开设的创新课程 有：小组项目设计及制造、参加海外工业实习项目 （Industrial Attachment Programme），此项目可在美国 硅谷、日本、中国上海、瑞典斯德哥尔摩、印度班加罗尔等 地进行为期一学期的实习，12个学分。此课程的设置使学生 受益匪浅，例如04级学生Peh Ruey Feng参加硅谷海外大学 项目，获得6项共同发明专利；
在第二届李光耀全球商业计 划竞赛中，有2名学生获得二等奖[4]。
1.2 教学方式灵活多样 在国外高校，教学方式灵活多样，而且教师在教学过程 中重视采用现代教育技术，将复杂问题简单化、抽象问题直 观化、静态问题动态化、间接问题直接化。
首先在课堂教学上使用多媒体技术，注重启发式、讨论 式教学，强调师生互动，充分调动学生的积极性，培养学生 的创造性思维。如莫斯科鲍曼技术大学，课堂讨论是机械设计教学的一个重要形式，与实验课穿插进行。课堂讨论主要 针对机械设计教学中一些重点、难点内容着重讲解并进行讨 论。而美国的大学，教师既鼓励学生在课堂上积极参与有关 教学内容的讨论，更鼓励学生在课外利用网络技术自主学习、 交流和提高。
其次在实践教学环节上，提倡学生在课外、校外组织科 学性和创造性的活动，以提高实践能力和创新能力。国外不 少高校特别重视大学生的实践锻炼，在鲍曼大学，机械设计 课程开设的实验较多。整个学期学生要做10个实验，实验前 指导教师在学校的教学平台上建立自己的课程资源库，及时 向学生发布实验信息，学生可在网上下载教师所提供的与实 验有关的信息资源，包括实验指导书、PPT课件以及提交实 验报告、提问答疑等。
1.3 考核方式多元化 国外高校考核方式呈现多元化的特点，更注重学生应用 能力而非记忆性知识的考核，平时成绩所占比重较大。在平 时成绩的考核上也呈现多样化，例如很多课程都有演示作业， 就是以小组形式把自己做的作业制成幻灯片演示给大家，这 种方式能够加强学生对所学课程前沿资料的涉猎和提高软 件应用能力、表达具有体现灵活性、开放性的特点，很大程 度上体现了崇尚自由、鼓励创新、勇于实践和彰显个性的精 神实质[5]。如新加坡国立大学机械工程学院有些本科生课 程实行“一页开卷”，允许学生在考试时将课程内容抄到一页A4纸上带入考场，这样可以使学生省去大量背诵笔记的时 间。再如德国波鸿鲁尔大学机械原理零件课程考试为开卷笔 试，学生可以带任何工具书、教材及参考书入场，题型丰富， 题量极大，最后评卷按得分百分比综合处理。
2 对我国机械类创新型人才培养的启示 我国的创新教育起步较晚，虽然当前已经步入正常的发 展轨道，取得了一定的成绩，但由于经验不足以及我国的基 本国情，导致创新教育中存在着一些问题。因此，发达国家 经验对我国高等学校的创新教育有诸多启示。
2.1 加强现代教育技术在课堂教学中的应用 针对我国大学生普遍存在搜集资料和信息处理能力不 强这一现实，应加强网络技术在教学中的应用，培养学生搜 集信息和处理信息的能力。学校应加大投资，建设校际乃至 国际间的网络信息平台，达到资源共享。学校应大量开设信 息技术课，将先进的计算机技术融入机械类课程的授课、自 学辅导等各个环节中，达到缩短学时、开阔视野、培养设计 创新能力、提高教学质量的目的。
此外，可采用多媒体技术，将自编的动画软件应用于教 学实践中，便于学生理解课堂内容，同时也能启发他们的创 新能力。因为学生亲自动手操作，能将抽象的知识转化成看 得见、摸得着、容易理解的知识。例如，在讲到“蜗轮蜗杆 传动”内容时，单凭书上的平面示意图对蜗轮蜗杆的结构都 很难讲解清楚，就更不用谈讲解传动工作原理了。采用生动逼真的“蜗轮蜗杆”动画软件来辅助讲解，能提高学生对这 节内容的理解程度，从而也提高了授课效率。在教学过程中， 将一些动画模型软件在课堂上演示给学生，不仅会大大激发 他们的学习、创作热情，还能引导他们积极投入到科研中去， 有利于挖掘出他们的内在潜力。
2.2 加强现代教育技术在实践教学中的应用 实践性教学环节在培养学生创新能力中起着举足轻重 的作用，为此，我国高校应加强现代教育技术在实践教学中 的应用，采用新型教学手段与方法，在实践教学环节中采用 现代教育技术，改变传统的教学表现形式，摆脱时间和空间 的约束。改革实验教学方法，积极开设综合性实验和设计性 实验，提高学生综合能力及创新能力。加强对学生工程意识 的培养，突出以设计为主线，建立以机械传动方案设计、机 械零部件工作性能设计和机械结构设计组成的新体系，着重 于机械零部件的工作性能和结构设计能力及机械结构的创 新。
改革课程设计教学方法，根据专业特点，结合实际选题， 变模仿型设计训练为思考型设计训练，加强计算机的运用能 力，培养使用各种软件进行机械设计的能力。此外学校在开 展课外创新训练活动时，也应加强现代教育技术在创新训练 活动中的应用，如数字化资源、电子教材等，为学生提供创 新的条件。创新训练活动要求由几个人所组成的创新团队， 在教师指导下完成自主选题、方案设计、模型制作、计算机数据分析处理和撰写总结报告等工作。通过创新训练活动可 以培养学生提出问题、分析和解决问题的能力及创新精神。
在创新训练活动的基础上，组织学生参加各级各类学科竞赛， 激发学生的创新欲望，帮助学生扩大视野，培养其创新思维。
2.3 构建多样化的机械类创新型人才培养途径 机械类创新型人才培养要以人为本，注重满足创新人才 的个性化、多元化需求的转变。在现代教育理念指导下，以 多媒体和网络技术为基础，强调学生是认知过程的主体，注 重学生主动探究和自主发现，激励学生通过协作、探究、实 践、反思、综合等思维活动来提高创新实践能力。基于计算 机网络的“协作式学习”“发现式学习”和“情境创设式学 习”，是机械类创新型人才培养的有效途径。
“协作式学习”是网络教学的重要特点，也是最重要优 点之一，这种方式提倡讨论、交流，鼓励自由发挥，因此能 集思广益，便于不同观点的碰撞与交流，能在短时间内使学 生对同一复杂问题获得多方面的深入认识，有利于学生理解 各种机械的复杂性和培养辩证思维。此外，“协作式学习” 有利于开发学生诸如沟通、交流、角色转换、任务分工、团 队协作、妥协让步等人际交往能力。
“发现式学习”强调通过网络这一丰富的资源库来自主 学习、自主探索、自主发现，是利用多媒体技术进行的跨时 空网络学习。这种方式是一种开放式、自主式、创造性的学 习过程，有利于学生理解各种机械的多样性、复杂性，有利于培养学生的实际动手能力和应用创新能力。
“情境创设式学习”是指由教师创设任务情境， 将教 学内容融入一系列任务中。它以任务为线索，充分调动学生 的主动性，培养学生自主学习的意识。由于任务目标明确， 学习过程有序，从而能够培养学生提出问题、分析问题及解 决问题的综合能力，达到提高创新能力的目的。
3 结束语 机械类创新型人才培养是一项涉及面非常广泛的工程， 通过借鉴国外高校创新型人才培养的经验，获得我国高校创 新型人才培养模式改革的启示。因此，在各个教学环节中加 强现代教育技术的应用，构建多样化的机械类创新型人才培 养途径，以改变传统的教学形式，探索适合我国高等学校教 育特色、培养机械类创新型科技人才的教育模式。
参考文献 [1] 教育部.面向2l世纪教育振兴行动计划[Z].北京：北 京师范大学出版社，1999. [2] Eric Wang. Teaching Freshmen Design， Creativity and Progamming with Legos and Labview[C]， 31st ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference， 2001.15. [3] L. Richards. Stimulating Creativity， teaching engineers to be innovators[C]， FIE Conference ， 1998.1034-1039.[4] http：
//www.me.nus.edu.sg/overview/index.html.