机械创新设计大赛与设计教学研究_优秀论文

1、 机械创新设计大赛与设计教学研究摘要针对目前机械创新设计课程教学中所出现的种种问题, 为了突破传统教学模式, 提高学生的学习积极性和投入程度, 尝试将机械创新大赛的竞赛模式引入到日常教学中。实践证明, 学生的创新能力和意识都得到了极大的锻炼和提升。关键词学科竞赛；机械创新设计；创新能力；创新思维1引言“机械创新设计”是一门以培养学生创新意识、启发创新思维、注重工程能力培养、提高学生的综合素质、介绍机械创新设计方法与机电产品制作实践的课程。在教学过程中, 综合运用和总结归纳先修课程的有关知识, 结合新技术运用和新产品开发启发学生的思维, 为学生从事工程技术工作打下基础。课程以“创新之根在于实践和

2、边界再设计”的思想为主线, 建立大工程的观念, 培养具有主动实践、工艺实践及创新能力的高素质综合人才。“机械创新设计”是以“机械原理”“机械设计”等基础课为先修课程, 不仅对学生的基础能力有较高要求, 而且还需要学生具备创新意识和一定的工程设计经验, 在这种情况下, 很多学生对本课程的学习产生了畏难情绪, 学习积极性受到了一定程度的打击。2传统的机械创新设计课程教学模式出现的问题及分析在传统教学模式下, 机械创新设计课程中存在着教学方法、内容不能完全适应创新素质教育的要求, 导致了教学课程很难发挥其应该具有的作用, 对学生创新意识和创新能力的培养打了不小折扣, 大部分学生的创新实践能力并未得到

3、有效的锻炼, 教学效果难以达到教学大纲的要求。究其原因如下：2.1理论教学与教学实践脱节严重。在日常教学过程中, 教师主要是以目前的指定教材展开教学的, 而学生也只能从教学内容中学习相关知识。受教材的限制和影响, 教师难以将目前主流技术的应用情况、最新的行业动态和发展趋势进行讲授。所以导致了学生往往对经典理论知识掌握得不错, 但一遇到实际工程问题却不知道从哪里分析、解决问题, 这也导致了学生的创新素质不高, 创新能力不强。2.2设计题目陈旧、设计模式单一。教师对设计题目的旋转, 往往受限于教材, 只能沿袭陈旧模式, 选择书本上那些沿用了多年的设计题目, 遵循原有设计套路, 而学生也只能按部就班

4、的从公式计算、查表选择参数等步骤做起, 极大的限制了学生的创新能力的发挥2.3学生学习热情不足, 不够主动积极。因为题目陈旧, 与学生的日常生活相去甚远, 学生只能按照教师提供的计算公式, 按约定俗成的计算步骤来完成作业, 没有足够的热情和动力进行问题的思考和分析, 实质上在这种培养模式下, 几乎谈不到创新能力的培养。3与机械创新设计大赛互相融合的实施方式探索全国大学生机械创新大赛是经教育部高教司批准, 由教育部高等学校机械学科教学指导委员会主办, 面向广大在校大学生开展的群众性科技活动。从2004年成功举办第一届大赛开始, 每隔2年举办一届, 到2018年已经举办了8届。从参与的学校和学生人

5、数上看, 每年呈现了相当程度的递增趋势, 目前已得到越来越多的高校重视从而成为常态化比赛。杨叔子院士曾多次强调这项比赛的重要性, 和对培养大学生创新能力的重要意义, 鼓励更多的大学生参加此项比赛, 会极大的促进大学生自主创新设计的能力、团队协作的能力、动手实际的工程应用能力、为培养更多优秀的工程人才创造了良好的条件。同时, 参加比赛的学生, 能够进一步深化机械工程的基础知识, 为将来就业、创业夯实更为扎实的基础, 意义积极而深远。我校对机械创新设计大赛非常重视, 多次集中有经验的教师, 发动学生积极参加, 笔者有幸参与了其中2次参赛准备工作, 积累了一些经验和个人心得, 为促进创新教育发展,

6、在此结合机械创新设计课程的具体问题, 进行了一些积极探讨, 列举如下：3.1对大赛的主题进行深度解析和讨论, 教学与竞赛紧密融合。按照每年举办大赛的惯例, 主办方会召开专门的讨论会, 提前对参赛主题进行解析, 避免参赛作品出现跑题现象。学校会选派有经验的教师参会, 深入领会大会精神, 并做好详实的记录。会后, 参会老师会召集指导老师和学生, 在学部内部专门召开动员大会, 深入讲解参赛主题, 尽量让参赛师生做到心里有数, 有的放矢。而在日常教学中, 则可以将往届参赛主题作为课程作业来布置, 并按照真实竞赛的目标和要求来操作。每届比赛的主题会指定一个方向, 在此方向上自由选择具体参赛题目, 自主拟

7、定设计方案。这些主题往往与学生日常生活和学习联系紧密, 题材也是非常新颖, 能极大激发学生的创造热情, 让教学模式从“让我做”变为“我要做”。另外, 竞赛主题属于开发式命题, 这大大拓展了设计题目的范围, 丰富了教学内容。3.2按照学生自身情况, 进行分组参赛或分组教学。机械创新大赛要求参赛学生加工出实物, 并在比赛现场进行功能演示。这就直接决定了比赛准备过程是非常艰辛的, 工作量相当巨大, 并不是一个人能够独立完成的, 必须依靠团队的力量。在这种情况下, 不管是参赛学生, 还是修课学生, 都进行统一要求, 以能充分发挥各自特长为原则, 号召学生自行组队, 寻找能力能互补的组员, 多人合作完成

8、参赛题目。指导老师仅仅需要总体把握方向, 并对学生各自的分工和任务量进行管理即可。在这种模式下, 学生的积极性再一次得到激发, 尤其是对学生组长的组织管理能力提出了很高要求, 每个组员的个体优势得以充分体现, 大家各司其职, 取长补短, 互相合作, 合理分工, 在教师的统一指导下, 才能设计出优秀的参赛作品。3.3搭建全方位的创新平台, 提供充足的条件保障。为保证各参赛小组顺利完成比赛作品, 不仅需要指定有经验的教师承担指导任务, 还需要满足工具、原材料、加工设备及场地配套的要求。学校向参赛学生提供开发性实验室和工作室, 并协调学部实训中心提供便利的加工条件, 一旦学生完成了图纸设计, 第一时

9、间进行相应, 在指定时间内完成零件的加工, 从加工和制造方面充分保证了产品的实现。而且在加工过程中, 要求学生参与, 在实训中心老师的指导下, 自己动手完成基本零部件的加工, 让学生不仅熟练掌握产的加工制作流程, 也为将来的学习夯实了良好的基础, 学生的实践能力得到进一步锻炼和提高。4结语机械创新设计课程是机械专业一门非常重要的实践课程, 为了突破传统教学模式, 提高学生的积极性和投入程度, 笔者尝试将机械创新大赛的竞赛模式, 引入到日常教学模式中。通过一段时间的实践, 显著提升了学生的机械创新设计能力, 为后续的教学改革进一步拓宽了思路。【参考文献】1于保华, 徐泽源, 姚培锋, 等.基于学科竞赛的机械工程实践教学改革与研究J.教育教学论坛, 2011(20)