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[摘 要]提高大学生的创新能力是高等院校的目标之一,而创新能力的培养与教学方式是密不可分的。对于机械专业学生而言,不仅要在理论教学、实践教学过程中加以研究,还需要在创新设计能力方面进行探索。笔者通过总结多年的教学经验,结合机械设计专业的教学特点,就如何培养和提高普通高校机械创新设计能力加以论述。
[关键词]高校 机械创新设计 教学方式 探索
中图分类号:TH122-4;G642 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0187-01
引言
创新是一个国家和民族前进的动力和源泉,培养21世纪所需的具有创新能力、满足就业市场需求的机械设计专业型人才是高校机械设计专业的目标。高校开设的机械创新设计课程是对机械原理、机械设计等课程的巩固和提高的后续课程,是培养学生创新能力的重要途径。该门课程不仅涵盖了机构设计、结构设计、反求设计以及仿生设计等机械设计方法、各种创新方法和创新原理,还包含创新设计方法和成功的机械创新设计实例。这些内容对于提高学生对参与机械创新设计实践的兴趣和自信心具有非常重要的意义。本文就加强学生机械创新设计能力的实施方法加以论述。
一、创新设计教学的现状
由于我国目前的普通高校机械设计专业在教学过程中注重对理论知识的学习,忽视了对学生创新能力的培养,加之多数学生在入学前缺乏相关的对机械工程实践认识,多数学生存在高分低能的现象。课堂教学习惯于单纯由老师讲,学生听,启发式、讨论式少,学生自学能力较差。[1]学生虽然理论知识过硬、却难以将其应用到实践中,创新设计能力更是无从谈起。因此,我国大学生的这方面素质较之西方发达国家具有明显的差距。
二、培养和提高机械创新设计能力的实施方法
1.建立与培养学生创新设计能力相匹配的课程体系。在传统的机械设计专业课程设置中,缺乏具有创新实践指导意义的课程。为此,在进行课程设置时,我们除安排机械原理等机械设计专业的主干课程外,还积极增设了机械创新设计、机械CAD制图、有限元法、产品建模与仿真、工程应用软件等课程。这就填补了传统课程设置中缺乏体现创新技术和创新应用的空白。这些课程的设置能够帮助学生掌握的机械设计理论知识与现代技术有机融合,还可以进一步拉近理论学习与生产实践的距离,为学生毕业后走上工作岗位利用CAD进行机械制图设计、利用计算机辅助设计各类典型机构、解决工程技术中的难题具有十分重要的指导意义。
2.采取启发互动式教学方法,加强学生对理论知识的掌握。机械创新设计是培养学生创新思维、创新设计、注重设计与应用相结合的课程。这门课程具有一定难度系数且比较抽象,需要向学生讲述基本概念、基本原理等基础理论知识。教师应着重介绍这些基本概念和基本原理是如何从生活、设计实践中总结出来的,讲清这些基本概念和基本原理对实践工作的巨大指导作用,激发学生的学习兴趣。[2]俗话说,兴趣是最好的老师。而兴趣的培养与教师在课堂的教学方式具有直接关系。因此,应结合机械设计创新能力培养的目标和机械设计专业的特点,改变传统的填鸭式教学方式。改变教师在课堂中的主角地位,让学生成为课堂的主角,使学生变被动学习为主动学习。在讲授理论知识的过程中,教师引导学生积极配合与教师进行互动。教师为了让学生更好地理解某个枯燥的理论,可以在备课时精心准备一些新颖的、富含趣味性和实用性的实例,引导学生进行分组讨论,培养学生独立思考问题的能力和解决问题的技巧,并对同学提出的创新思想加以鼓励和引导。这样既可以避免枯燥的理论难以理解而迫使学生死记硬背,又可以帮助学生发散思维进行思考,从而为培养创新设计能力做足准备,也为更好的进行实践教学打下坚实的理论基础。
3.开展实验教学,实现理论知识和实践的完美对接。机械设计的理论学习是非常抽象和枯燥的,因此,很多学生会在学习过程中产生抵触心理和厌学情绪。而实验教学方式恰恰解决了这一问题。将典型机械系统认知、机电小产品的创新认知等开放性实验引入机械基础实验室、机械创新虚拟实验室和机械工程实验示范中心之中。这样既可以进行验证型实验,又可以进行演示型实验。对于高校而言,在为学生设置实验场所、提供实验设备的前提下,为学生创造生动逼真的实验环境,并能够利用现有的设备和条件进行动手操作,是培养学生发现问题、研究问题、解决问题的关键环节。对于虚拟实验而言,由于学生的创新设计方案是通过计算机进行可行性分析的,这样既节省了物质材料的浪费,又提高了学生应用计算机辅助手段进行创意设计的能力。由此可见,虚拟实验室的建立对学生具有重要的现实指导意义。
4.开展机械创新设计竞赛等活动,刺激学生的学习热情。大学生多数存在较强的好胜心,而竞赛方式是对自己实力证明的最好手段。同时,这种竞赛活动的开展无疑也创新设计创造了浓厚的氛围。这对提高学生的创新意识、增强创新设计热情具有较强的刺激作用。积极鼓励学生参加创新设计大赛,就是为学生搭建了一个自主学习、独立思考、自主设计和创新的平台。在今后的教学中,我将积极鼓励学生报名参加机械创新大赛,并引导学生自主选题、自主设计、加工,对于学生难以应对的关键技术环节加以适当的点播,协助学生完成创新设计课题,让优异的成绩帮助树立对机械创新设计的信心。
5.组织学生参加机械展会,开阔学生的视野和思路。学校和教师应将参加各类机械展会作为对学生最大的奖励。因为,展会上琳琅满目的新型技术最能开阔学生的视野、打开学生的思路、激发学生的灵感。组织学生参加机械展会的目的在于丰富学生的视野,增加学生的感性认识,使学生对某种机械的国际发展水平有所了解,了解某种特定机械的研究方法及创新的思路。在此基础上展望未来的发展方向。[3]
结语
培养学生具备机械创新设计能力是对普通高校教学工作的挑战,更是现代科技水平条件下生产发展的客观要求。理论知识的学习终归需要进行实践的锻炼,因此,本文提出的培养和提高机械创新设计能力的实施方法中侧重对实践的论述。只有把握住这一关键环节,才能使学生真正具备创新思维、创新理念、创新能力。
参考文献
[1] 眭依凡.观念更新:大学人才培养改革设计的价值引领[J].中国高等教,2009,(12):6-9.
[2]尹海燕孟艳平.普通高校机械创新设计教学方式的探索.现代阅读.2012年7月.第7期:55
[3] 王胜曼,张建华,陈占伟.关于培养大学生机械创新设计能力的探讨.科技信息.2010年第15期“182.
作者简介
周梦瑜(1960.7—),女,河北献县人,大学本科,烟台职业学院机械系副教授,研究方向:机械制造。
[关键词]高校 机械创新设计 教学方式 探索
中图分类号:TH122-4;G642 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0187-01
引言
创新是一个国家和民族前进的动力和源泉,培养21世纪所需的具有创新能力、满足就业市场需求的机械设计专业型人才是高校机械设计专业的目标。高校开设的机械创新设计课程是对机械原理、机械设计等课程的巩固和提高的后续课程,是培养学生创新能力的重要途径。该门课程不仅涵盖了机构设计、结构设计、反求设计以及仿生设计等机械设计方法、各种创新方法和创新原理,还包含创新设计方法和成功的机械创新设计实例。这些内容对于提高学生对参与机械创新设计实践的兴趣和自信心具有非常重要的意义。本文就加强学生机械创新设计能力的实施方法加以论述。
一、创新设计教学的现状
由于我国目前的普通高校机械设计专业在教学过程中注重对理论知识的学习,忽视了对学生创新能力的培养,加之多数学生在入学前缺乏相关的对机械工程实践认识,多数学生存在高分低能的现象。课堂教学习惯于单纯由老师讲,学生听,启发式、讨论式少,学生自学能力较差。[1]学生虽然理论知识过硬、却难以将其应用到实践中,创新设计能力更是无从谈起。因此,我国大学生的这方面素质较之西方发达国家具有明显的差距。
二、培养和提高机械创新设计能力的实施方法
1.建立与培养学生创新设计能力相匹配的课程体系。在传统的机械设计专业课程设置中,缺乏具有创新实践指导意义的课程。为此,在进行课程设置时,我们除安排机械原理等机械设计专业的主干课程外,还积极增设了机械创新设计、机械CAD制图、有限元法、产品建模与仿真、工程应用软件等课程。这就填补了传统课程设置中缺乏体现创新技术和创新应用的空白。这些课程的设置能够帮助学生掌握的机械设计理论知识与现代技术有机融合,还可以进一步拉近理论学习与生产实践的距离,为学生毕业后走上工作岗位利用CAD进行机械制图设计、利用计算机辅助设计各类典型机构、解决工程技术中的难题具有十分重要的指导意义。
2.采取启发互动式教学方法,加强学生对理论知识的掌握。机械创新设计是培养学生创新思维、创新设计、注重设计与应用相结合的课程。这门课程具有一定难度系数且比较抽象,需要向学生讲述基本概念、基本原理等基础理论知识。教师应着重介绍这些基本概念和基本原理是如何从生活、设计实践中总结出来的,讲清这些基本概念和基本原理对实践工作的巨大指导作用,激发学生的学习兴趣。[2]俗话说,兴趣是最好的老师。而兴趣的培养与教师在课堂的教学方式具有直接关系。因此,应结合机械设计创新能力培养的目标和机械设计专业的特点,改变传统的填鸭式教学方式。改变教师在课堂中的主角地位,让学生成为课堂的主角,使学生变被动学习为主动学习。在讲授理论知识的过程中,教师引导学生积极配合与教师进行互动。教师为了让学生更好地理解某个枯燥的理论,可以在备课时精心准备一些新颖的、富含趣味性和实用性的实例,引导学生进行分组讨论,培养学生独立思考问题的能力和解决问题的技巧,并对同学提出的创新思想加以鼓励和引导。这样既可以避免枯燥的理论难以理解而迫使学生死记硬背,又可以帮助学生发散思维进行思考,从而为培养创新设计能力做足准备,也为更好的进行实践教学打下坚实的理论基础。
3.开展实验教学,实现理论知识和实践的完美对接。机械设计的理论学习是非常抽象和枯燥的,因此,很多学生会在学习过程中产生抵触心理和厌学情绪。而实验教学方式恰恰解决了这一问题。将典型机械系统认知、机电小产品的创新认知等开放性实验引入机械基础实验室、机械创新虚拟实验室和机械工程实验示范中心之中。这样既可以进行验证型实验,又可以进行演示型实验。对于高校而言,在为学生设置实验场所、提供实验设备的前提下,为学生创造生动逼真的实验环境,并能够利用现有的设备和条件进行动手操作,是培养学生发现问题、研究问题、解决问题的关键环节。对于虚拟实验而言,由于学生的创新设计方案是通过计算机进行可行性分析的,这样既节省了物质材料的浪费,又提高了学生应用计算机辅助手段进行创意设计的能力。由此可见,虚拟实验室的建立对学生具有重要的现实指导意义。
4.开展机械创新设计竞赛等活动,刺激学生的学习热情。大学生多数存在较强的好胜心,而竞赛方式是对自己实力证明的最好手段。同时,这种竞赛活动的开展无疑也创新设计创造了浓厚的氛围。这对提高学生的创新意识、增强创新设计热情具有较强的刺激作用。积极鼓励学生参加创新设计大赛,就是为学生搭建了一个自主学习、独立思考、自主设计和创新的平台。在今后的教学中,我将积极鼓励学生报名参加机械创新大赛,并引导学生自主选题、自主设计、加工,对于学生难以应对的关键技术环节加以适当的点播,协助学生完成创新设计课题,让优异的成绩帮助树立对机械创新设计的信心。
5.组织学生参加机械展会,开阔学生的视野和思路。学校和教师应将参加各类机械展会作为对学生最大的奖励。因为,展会上琳琅满目的新型技术最能开阔学生的视野、打开学生的思路、激发学生的灵感。组织学生参加机械展会的目的在于丰富学生的视野,增加学生的感性认识,使学生对某种机械的国际发展水平有所了解,了解某种特定机械的研究方法及创新的思路。在此基础上展望未来的发展方向。[3]
结语
培养学生具备机械创新设计能力是对普通高校教学工作的挑战,更是现代科技水平条件下生产发展的客观要求。理论知识的学习终归需要进行实践的锻炼,因此,本文提出的培养和提高机械创新设计能力的实施方法中侧重对实践的论述。只有把握住这一关键环节,才能使学生真正具备创新思维、创新理念、创新能力。
参考文献
[1] 眭依凡.观念更新:大学人才培养改革设计的价值引领[J].中国高等教,2009,(12):6-9.
[2]尹海燕孟艳平.普通高校机械创新设计教学方式的探索.现代阅读.2012年7月.第7期:55
[3] 王胜曼,张建华,陈占伟.关于培养大学生机械创新设计能力的探讨.科技信息.2010年第15期“182.
作者简介
周梦瑜(1960.7—),女,河北献县人,大学本科,烟台职业学院机械系副教授,研究方向:机械制造。