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摘要：机械创新实验是以提高学生工程实践能力、综合设计与分析能力、科学研究能力以及创新能力为基本要求，培养能适应现代社会需求的创新人才为目标的实践教学课程。原来大多数教师在教学过程中注重对机构运动规律及原理的讲解，而在实践课程中也只是通过一些演示性的实验，来复制课程教学中所涉及到的机构或运动，导致该课程的教学模式是，教师在课堂中介绍机构原理及运动规律PPT动画演示，实践课学生依照书本机构简图，“依葫芦画瓢”的仿照出运动机构。这种教学模式已然忽略了具体机构在工程实际中的用途及机构部件的变化等外延的教学，大大降低了学生的学习兴趣，也无法激发学生独立的综合设计创新能力。本文结合自己的实践教学经验，通过机械实验，探讨学生创新能力培养的方法，来摆脱学生单纯模仿式的学习的方式，让学生创造性地掌握课程中所学的机构，充分调动学生的学习积极性，激发学生的创造力和创新意识，提高他们在生活实践中灵活应用的创新能力。
关键词：机械创新设计实验；培养；创新思维；创新能力
多年来，在机械实践教学中，将创新思维创新能力的培养贯穿于实践教学中，根据教学改革的需要，进行机械机构创新的设计，为培养创新型人才进行积极的探索。
一、我校是应用型院校，机械类专业学生的培养目标与定位，是培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才，多年来一直在探究构建一种重基础，强实践的课内实验课程体系。
实验平台的建立：
1、独立开设专业基础实验课
我校机械工程基础实验是一门独立的实验课程，包含《金属材料及热处理》三个实验，《材料力学》三个实验，《互换性与技术测量》两个实验，《机械原理》四个实验，《机械设计》四个实验，所有实验课都在机械工程实验教学示范中心实验室进行。这门独立的实验课各实验项目之间互相渗透互相融合，与理论教学也是相辅相成。
2、课内实验
其它专业课程所含的实验主要有：液压与气压传动，机电工程控制基础，机电测试技术、单片机机原理及应用、数控技术等。这些实验专业性较强，是机电设计制造必要的知识，这类实验主要在加强应用性上，推出了一系列综合性、设计性和研究性实验。
3、开放创新设计实验
开放型实验拉近了学生与老师的距离，拓宽了学生的眼界，提高了学生的工程应用水平，增加了学生学习专业知识的兴趣，自开设以来，参与的学生大量增加，也为学校参加诸如机械创新设计大赛、3D大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证，并取得了许多骄人成绩。
二、机械实验中不断加强培养学生的思考能力设计能力和创新能力
1、激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，有了兴趣学生才会思考。面对当前学生课程学习中死记硬背及实践仿照为主、积极性不高的局面，实验过程中师生互动一起思考一起动手，运用直观教学引起他们的兴趣，激起学生的求知欲望，从而去促进学生思考。改变原有的灌输式及枯燥的教学模式，重视学生创新能力及创新精神的培养。例如，在实验室进行实践教学时，改变原有的学生按照实验指导书上的机械系统复制搭接，让学生开动脑筋结合实际所看所想进行设计。大部分学生学习了驾照，对汽车的内部构造非常感兴趣，实验中直观认知相关零部件，引导他们在试验台上搭接出变速器，减速器，万向传动装置等，这样学生的学习兴趣就调动起来。
2、提高学生的学习主动性。学生主动性地挖掘是教师激发学生创新的前提，实验教学中根据学生现有的知识结构，多设计一些工程实际问题，把学生带入为解决实际问题的情景中开展教学。鼓励学生充分发挥他们的想象力，多维度地去寻求解决问题的思路和方法，在实验中各自提出相应构思设想，通过讨论，确定相应的一种或多种解决方案。让学生能充分地在主动参与中，培养学生的创造性思维能力的形成，提高学生分析并积极主动解决问题的能力。例如，实验教学中提出工程实际的灌装机构相关问题，引导学生设计齿轮传动减速保证传动精度，再设计出槽轮机构作间歇运动输出解决问题。通过类似各种问题的設计，引导学生广泛学习机械知识，逐步培养他们学习的自觉性、主动性。
3、动手实验，培养学生的实际操作和创新能力。学生结合实际设计出合适的创新方案后，在实验室试验台进行搭接实验，根据实验数据得出实验结果，验证设计方案的可行性，出现问题认真思考现场调整方案进行解决，反复试验，锻炼了学生的实际解决问题的能力，并能激发学生的创新能力。例如，机械系统创新实验中，我们搭接的系统都在同一平面或平行平面传递运动，为了实现多维度的传动，引导学生设计出可以多角度支撑的轴承支座，让搭接的机械系统立体起来，实际应用场合也随之扩大。
三、在机械实践教学中，将创新设计贯穿于实践教学中，根据教学改革的需要，进行机械机构创新的设计，开放实验室，为培养创新型人才进行积极的探索。
复杂机械传动系统的创新设计是机械设计中极其重要的一个环节，其中了解常用传动机构，合理设计传动系统是一个认识和创新的过程。为了实现执行机构工作的需求（运动、动力），我们必须利用不同机构的组合系统来完成。因此对于常用机构，如杆机构，齿轮传动机构，间歇运动机构，带、链传动机构的结构及运动特点应有充分的了解，在此基础上，我们可以利用它们所在组合成我们需要的传动系统。
执行机构常见的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动，传动系统方案的设计将以此为目标。执行机构的运动不仅仅有运动形式的要求，而且有运动学和动力学的要求。因此我们必须对设计好的传动系统中的重要运动构件进行运动学和动力学分析（速度、加速度分析），使执行构件满足运动要求（如工作行程与回程的速度要求，惯性力要求，工作行程要求等）。任何传动机构系统都有其特点，适应于不同的工作要求和安装位置，我们应该学会在设计和拼装中进行系统分析和评估。
学校有2套机械创新设计试验台，在课内业余时间开放试验台，指导学生在掌握各传动方式的使用场合和运动特点的基础上进行机械系统搭接实验，有利于学生进一步了解机械传动系统的基本结构与设计要求；同时也了解通过搭接组合进行机械传动系统创新设计的基本方式，有利提高机械创新意识综合能力。另外学生可以自行设计元件，组装创新作品，极大地发挥学生的主动性和创新精神。
综上所述，当今社会，创新已经成了保持竞争优势的重要途径。因此，各高等学校都高度重视大学生的创新精神和创新能力的培养。我们的实验教学也一直致力于培养学生实验操作技能，以及发现、分析和解决问题能力，通过各种探索寻求一种培养提高学生机械创新能力的途径，并已经在此过程中取得了显著成效。
参考文献：
[1]机械原理（第八版）.高等教育出版社，2013.4.
[2]现代机械创新产品分析与设计.机械工业出版社，2000.
关键词：机械创新设计实验；培养；创新思维；创新能力
多年来，在机械实践教学中，将创新思维创新能力的培养贯穿于实践教学中，根据教学改革的需要，进行机械机构创新的设计，为培养创新型人才进行积极的探索。
一、我校是应用型院校，机械类专业学生的培养目标与定位，是培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才，多年来一直在探究构建一种重基础，强实践的课内实验课程体系。
实验平台的建立：
1、独立开设专业基础实验课
我校机械工程基础实验是一门独立的实验课程，包含《金属材料及热处理》三个实验，《材料力学》三个实验，《互换性与技术测量》两个实验，《机械原理》四个实验，《机械设计》四个实验，所有实验课都在机械工程实验教学示范中心实验室进行。这门独立的实验课各实验项目之间互相渗透互相融合，与理论教学也是相辅相成。
2、课内实验
其它专业课程所含的实验主要有：液压与气压传动，机电工程控制基础，机电测试技术、单片机机原理及应用、数控技术等。这些实验专业性较强，是机电设计制造必要的知识，这类实验主要在加强应用性上，推出了一系列综合性、设计性和研究性实验。
3、开放创新设计实验
开放型实验拉近了学生与老师的距离，拓宽了学生的眼界，提高了学生的工程应用水平，增加了学生学习专业知识的兴趣，自开设以来，参与的学生大量增加，也为学校参加诸如机械创新设计大赛、3D大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证，并取得了许多骄人成绩。
二、机械实验中不断加强培养学生的思考能力设计能力和创新能力
1、激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，有了兴趣学生才会思考。面对当前学生课程学习中死记硬背及实践仿照为主、积极性不高的局面，实验过程中师生互动一起思考一起动手，运用直观教学引起他们的兴趣，激起学生的求知欲望，从而去促进学生思考。改变原有的灌输式及枯燥的教学模式，重视学生创新能力及创新精神的培养。例如，在实验室进行实践教学时，改变原有的学生按照实验指导书上的机械系统复制搭接，让学生开动脑筋结合实际所看所想进行设计。大部分学生学习了驾照，对汽车的内部构造非常感兴趣，实验中直观认知相关零部件，引导他们在试验台上搭接出变速器，减速器，万向传动装置等，这样学生的学习兴趣就调动起来。
2、提高学生的学习主动性。学生主动性地挖掘是教师激发学生创新的前提，实验教学中根据学生现有的知识结构，多设计一些工程实际问题，把学生带入为解决实际问题的情景中开展教学。鼓励学生充分发挥他们的想象力，多维度地去寻求解决问题的思路和方法，在实验中各自提出相应构思设想，通过讨论，确定相应的一种或多种解决方案。让学生能充分地在主动参与中，培养学生的创造性思维能力的形成，提高学生分析并积极主动解决问题的能力。例如，实验教学中提出工程实际的灌装机构相关问题，引导学生设计齿轮传动减速保证传动精度，再设计出槽轮机构作间歇运动输出解决问题。通过类似各种问题的設计，引导学生广泛学习机械知识，逐步培养他们学习的自觉性、主动性。
3、动手实验，培养学生的实际操作和创新能力。学生结合实际设计出合适的创新方案后，在实验室试验台进行搭接实验，根据实验数据得出实验结果，验证设计方案的可行性，出现问题认真思考现场调整方案进行解决，反复试验，锻炼了学生的实际解决问题的能力，并能激发学生的创新能力。例如，机械系统创新实验中，我们搭接的系统都在同一平面或平行平面传递运动，为了实现多维度的传动，引导学生设计出可以多角度支撑的轴承支座，让搭接的机械系统立体起来，实际应用场合也随之扩大。
三、在机械实践教学中，将创新设计贯穿于实践教学中，根据教学改革的需要，进行机械机构创新的设计，开放实验室，为培养创新型人才进行积极的探索。
复杂机械传动系统的创新设计是机械设计中极其重要的一个环节，其中了解常用传动机构，合理设计传动系统是一个认识和创新的过程。为了实现执行机构工作的需求（运动、动力），我们必须利用不同机构的组合系统来完成。因此对于常用机构，如杆机构，齿轮传动机构，间歇运动机构，带、链传动机构的结构及运动特点应有充分的了解，在此基础上，我们可以利用它们所在组合成我们需要的传动系统。
执行机构常见的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动，传动系统方案的设计将以此为目标。执行机构的运动不仅仅有运动形式的要求，而且有运动学和动力学的要求。因此我们必须对设计好的传动系统中的重要运动构件进行运动学和动力学分析（速度、加速度分析），使执行构件满足运动要求（如工作行程与回程的速度要求，惯性力要求，工作行程要求等）。任何传动机构系统都有其特点，适应于不同的工作要求和安装位置，我们应该学会在设计和拼装中进行系统分析和评估。
学校有2套机械创新设计试验台，在课内业余时间开放试验台，指导学生在掌握各传动方式的使用场合和运动特点的基础上进行机械系统搭接实验，有利于学生进一步了解机械传动系统的基本结构与设计要求；同时也了解通过搭接组合进行机械传动系统创新设计的基本方式，有利提高机械创新意识综合能力。另外学生可以自行设计元件，组装创新作品，极大地发挥学生的主动性和创新精神。
综上所述，当今社会，创新已经成了保持竞争优势的重要途径。因此，各高等学校都高度重视大学生的创新精神和创新能力的培养。我们的实验教学也一直致力于培养学生实验操作技能，以及发现、分析和解决问题能力，通过各种探索寻求一种培养提高学生机械创新能力的途径，并已经在此过程中取得了显著成效。
参考文献：
[1]机械原理（第八版）.高等教育出版社，2013.4.
[2]现代机械创新产品分析与设计.机械工业出版社，2000.