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【摘要】本文簡(jiǎn)述了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵及特點(diǎn)，提出創(chuàng)新教學(xué)模式及設(shè)施步驟。對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力是一種切實(shí)有效的教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新設(shè)計(jì)；教學(xué)模式；教學(xué)改革

1.引言

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，更是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的動(dòng)力，一所大學(xué)缺乏創(chuàng)新能力，遲早會(huì)被淘汰。高校的實(shí)踐課不僅只是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的驗(yàn)證和綜合訓(xùn)練，更應(yīng)成為大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺(tái)。為了培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才，實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)與時(shí)俱進(jìn)，《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)模式改革勢(shì)在必行。

2.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)指設(shè)計(jì)者利用已有的相關(guān)科技成果，進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，評(píng)價(jià)，發(fā)揮其創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)出具有實(shí)用性，新穎性的機(jī)械產(chǎn)品的一種實(shí)踐活動(dòng)。它是以機(jī)械設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，吸取設(shè)計(jì)方法學(xué)、思維科學(xué)等相關(guān)科學(xué)的有益成分，進(jìn)行交叉融合而成的一種新型設(shè)計(jì)技術(shù)和方法。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：（1）基于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累，運(yùn)用發(fā)散思維與創(chuàng)造性相結(jié)合的方法進(jìn)行思考、推理、判斷；（2）是多門科學(xué)技術(shù)的交叉、滲透、融合；（3）是經(jīng)驗(yàn)、想象力與靈感的交匯、碰撞；（4）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)進(jìn)行的過(guò)程。經(jīng)過(guò)反復(fù)、多級(jí)篩選方可獲得較優(yōu)方案。各個(gè)階段之間緊密相關(guān)，形成一個(gè)部分與整體統(tǒng)一的密不可分的系統(tǒng)設(shè)計(jì)[1]。

3.機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械工程類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[2]，是理論課到實(shí)踐課的過(guò)渡、基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課的過(guò)渡，在培養(yǎng)創(chuàng)新型機(jī)械工程人才中起著關(guān)鍵性的作用。《機(jī)械設(shè)計(jì)》有兩個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)思維，提高其綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。因此實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，是理論教學(xué)的重要組成部分。本校《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)存在著以下弊端：（1）實(shí)踐課與理論課脫節(jié)。理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)完畢之后才進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。課程設(shè)計(jì)則是在理論課全部結(jié)束后才進(jìn)行，結(jié)果是時(shí)間短、任務(wù)重，學(xué)生只忙于完成工作量，無(wú)暇顧及創(chuàng)新思考和現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段的應(yīng)用；（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不合理。實(shí)驗(yàn)只是對(duì)所學(xué)知識(shí)的驗(yàn)證，沒(méi)有與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)入同步；(3)實(shí)踐教學(xué)方法單一，缺乏靈活性，學(xué)生只是被動(dòng)應(yīng)付[3]。

4.機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式  

新的教學(xué)模式是將《機(jī)械設(shè)計(jì)》所有實(shí)踐環(huán)節(jié)和理論授課融合。（1）課程設(shè)計(jì)與理論課并行進(jìn)行。學(xué)生帶著實(shí)際問(wèn)題去學(xué)習(xí)，由原來(lái)學(xué)習(xí)空洞、枯燥、零碎的機(jī)械設(shè)計(jì)理論，變成完成實(shí)際的、可操作性、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)；（2）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)隨理論課完成。每部分的基礎(chǔ)知識(shí)講完，隨即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解；（3）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)穿插其中。利用第二課堂來(lái)完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。學(xué)生利用自做或購(gòu)置零部件自行設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案，并進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)方案的可行性，比較方案的優(yōu)缺點(diǎn)。既給學(xué)生提供最佳的發(fā)揮空間，又解決了理論與實(shí)踐脫節(jié)問(wèn)題；既鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，又能使學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)的能力得到最大程度的發(fā)揮。課堂講授與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，學(xué)生自主學(xué)習(xí)與老師重點(diǎn)指導(dǎo)相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。創(chuàng)新教學(xué)模式的具體實(shí)施步驟：第一步，感性認(rèn)識(shí)課。第一堂課先帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室參觀實(shí)物，并利用VR播放相關(guān)零、部件的裝配過(guò)程及運(yùn)轉(zhuǎn)情況，讓學(xué)生對(duì)課程相關(guān)的知識(shí)先有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，引起興趣，誘發(fā)思考；第二步，布置任務(wù)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)：總設(shè)計(jì)準(zhǔn)則講完之后就布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生對(duì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，了解任務(wù)所涉及的內(nèi)容、所需知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)、查閱資料，提出具體的方案。老師的講授與學(xué)生的學(xué)習(xí)都是圍繞著設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。將枯燥的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握[3]；第三步，分步實(shí)施。在學(xué)習(xí)各章內(nèi)容的同時(shí)完成零、部件設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)利用三維軟件進(jìn)行實(shí)體造型；第四步，完成學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)任務(wù)。最后虛擬裝配、運(yùn)行，形成報(bào)告，期末完成任務(wù)。第五步，總結(jié)評(píng)判。同學(xué)先介紹自己的設(shè)計(jì)，然后相互交流、互評(píng)，最后老師給出合理的評(píng)判，同時(shí)給出建議。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)適時(shí)進(jìn)行：機(jī)械傳動(dòng)部分講解完后即布置方案設(shè)計(jì)任務(wù)，軸承學(xué)習(xí)完畢布置軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后完成方案創(chuàng)新及軸系結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。

5.教學(xué)效果對(duì)比

試題中基本知識(shí)相對(duì)減少，綜合性、設(shè)計(jì)性的題目增加20%，普通班與實(shí)驗(yàn)班的基礎(chǔ)相同，兩個(gè)班的成績(jī)?nèi)缦拢浩胀ò嗥骄煽?jī)74.8分；實(shí)驗(yàn)班平均成績(jī)82.5分，試驗(yàn)班的成績(jī)普遍提高，90分以上的增加25%，不及格率為0。結(jié)論創(chuàng)新教學(xué)模式從人才培養(yǎng)的整體需要出發(fā)，使得相關(guān)內(nèi)容融合、貫通和滲透，形成科學(xué)的相互聯(lián)系的教學(xué)新體系。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維，給學(xué)生提供更加廣闊的選擇、發(fā)揮空間，盡可能挖掘每個(gè)學(xué)生的潛力，使每位同學(xué)都能得到最佳的鍛煉，收到良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]王東林等.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)教育[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005.9,157~158.

[2]邱宣懷,郭可謙,吳宗澤等.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]馬慶水.突出創(chuàng)新強(qiáng)化管理全面推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)研究與探索,2006.1,2~4.

作者:陳海真 單位:山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院