从创新设计大赛看机械原理课程的教学与改革doc-从创新

1、从创新设计大赛看机械原理课程的教学与改革吕亚清 魏化中 徐建生 赵芸芸武汉工程大学机电工程学院 （湖北武汉 430074）摘要：通过参加全国大学生机械创新设计大赛，将大赛中学生创新能力的表现及大赛中反映出的学生创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到机械原理教学的各环节，探讨如何从源头提高大学生创新的潜能。关键词：创新设计大赛; 机械原理; 教学; 改革1 机械创新设计大赛的影响建设创新型国家，在高等工程教育中培养学生的创新意识、创新精神，提高他们的创新能力已成为人才培养的关键，为此国内高教界正积极探讨培养学生创新思维、创新能力的方法和途径。其中由教育部负责组织的全国大学生机械创新设计大赛，以竞

2、赛为载体，在推动大学生的课外科技活动，促进学生基础知识教育与综合能力培养、理论与实践的有机结合等方面起到了积极地推动作用。1，2我校到目前为止参加了两届大赛，通过大赛的亲身经历和实践，认识到创新设计大赛这类课外科技活动的开展能极大地激发学生投身创新活动的热情和积极性，激发学生的创造潜力，通过将已学过的理论知识应用于实践，从而促使他们更加主动地去学习新的知识，也使得优秀的创新人才脱颖而出，从而影响并带动了大批其他青年学子。学生在创新活动中所表现出来的创造潜力和积极性，也引发了机械原理等课程任课教师的深思，本文拟以本校的参赛作品之一为例，探讨对机械原理课程教学与改革的一些看法。2 我校的参赛作品“

3、新型腰果剥壳机”作为我校的参赛作品之一参加了第三届全国大学生机械创新设计大赛，在湖北省赛区获得一等奖进入全国比赛，并在全国赛区获得一等奖的好成绩。该作品的产生源于市场的实际需要。一个好的选题是作品成功的一个良好开端。在指导老师的引导下，同学们在接下来的机械运动方案设计中，发挥出极大的创造才能，其中最大的亮点在利用凸轮机构的反置，实现每周多次切割，并通过实验巧妙地解决了腰果定位难的问题。3 对机械原理教学与改革的认识和思考3.1 课程设计 上述作品能获得成功，其方案设计的新颖性和创造性是很关键的环节之一。学生们之所以能构思出如此方案，“创新之根在实践”3。参赛小组的同学或由于本身的家庭环境或由于

4、个人的生活经历或通过大学期间的学习都对机械有比较大的兴趣，在平时的生活和学习中非常自觉地注意观察、揣摩和思考各种机械结构、构造并动手实践，因此一旦有了一个发挥创造力的好的平台，加上教师的正确引导，团队的精诚合作，便能发挥出极大的创造潜力。机械原理课程通过对各种机构分析和设计的理论及方法的学习，最终要培养学生具有初步的机械运动方案的设计能力，这也是该课程培养学生创新意识和创新能力的关键所在。能力的培养需从实践中来，而机械原理课程设计正是学完课程基本理论后的一次重要的实践环节，应当充分认识到这一环节在培养学生创新能力方面的重要作用，使其成为广大学生发挥创造力的一个重要平台。近几年来，我校在机械原理

5、课程设计中一直采用每个同学通过查阅资料自主确定课程设计的题目，设计的要求通常在机械原理课程开课后一、二周就布置下去，使同学们在课程学习的过程中就能有意识地进行这方面的思考，然后通过在课程设计的2周内根据自己设定的设计任务确定工作原理，分解工艺动作，进行机构的型综合、尺度综合，用解析法对机构进行运动分析，最后通过可视化软件设计出机构的动画，显示机构的运动线图。通过这样的训练同学们了解了机械运动方案的设计步骤，创新设计能力得到初步的锻练。因此参加本次大赛在确定设计的题目后，马上知道应该从何处着手进行设计。但目前这种训练要求也存在一些问题，如部分学生对软件不熟，为了完成最后的任务，只得人为降低设计难

6、度，或选取的设计难度不合适，无法在规定时间内完成等，使训练效果打了折扣。能否把课程设计当成大赛前的一次预演？通过课程设计这一平台充分激发同学们的创造热情和潜力？通过创新实践使优秀人才脱颖而出，从而产生一批好的创意？这些想法是受创新设计大赛的鼓舞和启发引起我们思考的。我校在今年的课程设计中进行了这方面的尝试，改以往每个同学独立设计为以小组为单位集体协作，增加了好的创意在评价考核中的份量，强调以机械运动方案设计为主，适当降低了可视化编程的要求等。通过改革，从今年的效果看，学生的创造热情加大，普遍增加了设计难度，产生了一部分好的创意。进一步的改革，需从激励及评价机制上进一步探索，将其与学生的课外科技

7、活动联系起来，而且好的课程设计选题，给学生发挥创造才能留下合适的空间，对于做好课程设计也具有非常重要的作用，创新设计大赛参赛作品的选题也为我们提供了一些参考。同时学生创造能力的进一步提高还有赖于机械原理课程本身教学模式的转变以及实验教学环节的进一步改革。3.2 课程教学模式的改革 在参赛作品的完成过程中，以及课程设计学生的作品中，也反映出课程教学中存在的问题。如学生对基本的概念不清，遇到需要应用机械原理基本理论进行分析和设计时无从下手等。尽管在近几年机械原理的课程教学中通过探索启发式教学，引入多媒体演示等教学方法和手段的改进，对教学质量的提高有一定效果，但这种以教师授课为主的传统课堂教学模式无

8、法真正激发学生的学习兴趣，大部分学生仅满足于通过考试，课前不预习，课后不复习，不提出问题，不对学习对象作独立的思考和深入的研究，因此不能真正理解和掌握基本的概念和理论，更不谈融会贯通，从而不利于学生创新思维及创新能力的培养。我校机械基础课程群教学团队以教学研究项目为依托，开始引入全新的研究型教学体系模式，有望从根本上改变这一状况。新的教学模式在教学过程中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境，通过学生课前预习、课堂讨论、教师引导、网上交流、自主复习总结，并配合课外科技活动，创新型实验等，重新定位教师的角色，变学生的被动接受为主动学习、探究，将有利于进一步强化对学生工程创新素质和能力的培养。这

9、一新的教学模式在机械原理课程教学中具体的运行机制、实施过程、考核测评等都有待于进一步的地探索。上述的改革，有充分的信心来进行并做好，因为它靠的不是每个教师孤立的单打独斗，而是有赖于教学创新团队的建设和支持，使得改革的进行在组织上得到保障。3.3 实验环节的改革 通过参加大赛，学生很深刻地认识到实践的重要性。而加大实践环节的改革力度，使学生能够学以致用，是研究型教学所追求的目标。除了在上述课程设计中加大改革力度外，我校准备在机械原理实验的教学中引入综合性创新实验，目前已准备了部分硬件设施，另外随着机械基础课程群教学体系模式的转变，也将更大规模地开展丰富多彩的学生课外科技活动。4 结束语通过参加创新设计大赛这类活动，鼓励和呼唤我们从课程教学的源头不断改革创新，从而使教育创新的目的得以充分实现。参考文献1. 杨叔子，吴昌林，彭文生：机械创新设计大赛很重要，高等工程教育研究2007年第2期2. 王树才，宗望远，丁幼春，等：大学生机械创新设计大赛与创新人才的培养，高等农业教育2007年第十期3. 杨叔子，张福润：四论创新之根在实践，高等工程教育研究2006年第2期标题英文：Exploration and Practice of the Teaching and Reforming