導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)械設(shè)計(jì)革新能力培養(yǎng)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

0.前言

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力，自19世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，創(chuàng)新推動(dòng)著機(jī)械工業(yè)不斷發(fā)展。特別是近十余年來(lái)，包括信息科技在內(nèi)的高新科技與傳統(tǒng)機(jī)械科技的融合，形成了新的概念與思想、新的結(jié)構(gòu)與功能，新產(chǎn)品新工藝不斷涌現(xiàn)。機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步促進(jìn)了機(jī)械工程學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展，同時(shí)對(duì)機(jī)械工程教育提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在我國(guó)，高職院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程，它為一般的機(jī)械類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了基本原理和設(shè)計(jì)方法，而設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新同產(chǎn)品綜合性能的創(chuàng)新是一脈相承。因此，對(duì)于機(jī)械類(lèi)大學(xué)生而言，如何在課程教學(xué)中加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新知識(shí)、創(chuàng)新人格的培養(yǎng)就體現(xiàn)的尤為重要。本文將分析目前高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新教育存在的問(wèn)題，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)思想、創(chuàng)新理論教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新綜合課程設(shè)計(jì)等，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行了有益的探索。

1.目前高職院?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》創(chuàng)新教育存在的問(wèn)題

1.1教學(xué)方法與手段方面隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，提倡在教學(xué)中充分利用多媒體技術(shù)的背景下，受教育資源等客觀因素的影響，相當(dāng)一部分學(xué)校的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)仍處于傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，即教師借助于掛圖、簡(jiǎn)易的實(shí)物模型等來(lái)說(shuō)明機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法。由于教師語(yǔ)言的表達(dá)能力的差異和學(xué)生知識(shí)水平的參差不齊，這種教學(xué)方式很難達(dá)到教與學(xué)的共鳴，理論與實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)，部分學(xué)生聽(tīng)完也只能知其然但不知其所以然，導(dǎo)致學(xué)生在下面被動(dòng)聽(tīng)的應(yīng)試教育，把設(shè)計(jì)看作是自己遙遙不可及的頂點(diǎn)，甚至認(rèn)為和自己沒(méi)有關(guān)系，被動(dòng)學(xué)習(xí)，沒(méi)有創(chuàng)新意識(shí)。

1.2人才培養(yǎng)的目標(biāo)不明確，影響創(chuàng)新教育教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的靈魂，教學(xué)要以目標(biāo)為起點(diǎn)，又要以目標(biāo)為歸縮。我國(guó)在很早就提出建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，所以高等學(xué)校都具有培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任，即把培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為重要的質(zhì)量目標(biāo)，重點(diǎn)是提高學(xué)生的發(fā)展能力。什么是學(xué)生的發(fā)展能力？我們認(rèn)為它應(yīng)該具備適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，既適應(yīng)當(dāng)前又適應(yīng)未來(lái)的能力，而一些專(zhuān)業(yè)教師對(duì)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和未來(lái)趨勢(shì)陌生，對(duì)企業(yè)發(fā)展人才需求及崗位能力要求缺乏應(yīng)有了解，對(duì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和科技發(fā)展前沿、新技術(shù)應(yīng)用缺乏足夠的了解、認(rèn)識(shí)和掌握，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，這些因素往往會(huì)造成他們對(duì)所承擔(dān)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)定位不準(zhǔn)，從而也就無(wú)創(chuàng)新能力教育可談。

1.3教學(xué)內(nèi)容的選擇不合理，忽視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目前，我國(guó)的高等教育由精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娊逃?，高職生源素質(zhì)有了很大的變化，其高考文化成績(jī)大都位于考生群體的中間層，邏輯思維智能優(yōu)勢(shì)不突出；另一方面隨著社會(huì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，催生了特殊功能的零件，出現(xiàn)了許多新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。因此在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)增加新知識(shí)、新方法和新理論。

1.4客觀條件的利用和創(chuàng)造存在局限性雖然有的學(xué)生具有創(chuàng)新動(dòng)機(jī)，能積極尋找新的學(xué)習(xí)方法，但由于學(xué)校創(chuàng)造性學(xué)習(xí)條件的局限以及學(xué)生自身不善于利用學(xué)校的現(xiàn)有條件，缺乏向知識(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師或同學(xué)請(qǐng)教的勇氣，往往不能把握本學(xué)科最新發(fā)展的動(dòng)態(tài)和相關(guān)學(xué)科知識(shí)的橫向關(guān)系，由此制約了學(xué)生創(chuàng)新能力的進(jìn)一步發(fā)展。

2.本課程教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路

2.1教學(xué)思想的創(chuàng)新

2.1.1教師要有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)自古以來(lái)，我國(guó)教師的職責(zé)被限定為“傳道，授業(yè)，解惑”，它對(duì)教師所持的“以傳授知識(shí)為中心”的教學(xué)觀念，有著根深蒂固的影響。如果教師本身缺乏對(duì)認(rèn)知理論的學(xué)習(xí)和研究，自身沒(méi)有建立起創(chuàng)新教育的意識(shí)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性天賦和行為所表現(xiàn)出來(lái)的個(gè)性特征了解的十分有限，缺少促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展所需的具體教學(xué)策略和技能。只停留于替學(xué)生“解惑”，而沒(méi)有讓學(xué)生學(xué)會(huì)和掌握“解惑”。一個(gè)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力方面的欠缺的老師，如何對(duì)學(xué)生所進(jìn)行創(chuàng)新能力教育。

2.1.2創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)的一個(gè)重要目的傳統(tǒng)的課程教學(xué)的目標(biāo)只是要求學(xué)生掌握，機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本原理和基本方法。創(chuàng)新教育只是作為其中一個(gè)內(nèi)容而非目的。實(shí)踐證明培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力比單純讓學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)更為重要。機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法是機(jī)械創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而創(chuàng)新能力是學(xué)生進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)造活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)在動(dòng)力。這就需要把對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與正常的教學(xué)活動(dòng)有機(jī)的融為一體。需要把這兩者都作為教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行考核和評(píng)估。

2.2創(chuàng)新理論教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

2.2.1構(gòu)建有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的課程教學(xué)內(nèi)容傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程是以工作原理—常見(jiàn)類(lèi)型—失效形式—結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)—參數(shù)的合理選擇—必要強(qiáng)度、剛度及壽命計(jì)算為教學(xué)路線，這種教學(xué)內(nèi)容突出是機(jī)構(gòu)分析和機(jī)械設(shè)計(jì)理論，邏輯性較強(qiáng)，但學(xué)生一旦遇到工程實(shí)際問(wèn)題就會(huì)茫然不知所措，也即解決實(shí)際問(wèn)題能力十分有限，因此我們要改變傳統(tǒng)的以機(jī)構(gòu)分析為主線的課程體系，構(gòu)建以機(jī)械設(shè)計(jì)為主線、創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)、基于工作過(guò)程的新課程體系。該體系可將教學(xué)內(nèi)容劃分為三大模塊十三大項(xiàng)目（如上圖），積極采用項(xiàng)目教學(xué)法，以工程事例為任務(wù)起點(diǎn)，以解決實(shí)際問(wèn)題為歸宿，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)活動(dòng)之間的聯(lián)系。新課程體系更加貼合工程實(shí)際和人才培養(yǎng)的規(guī)律，充分體現(xiàn)了學(xué)生設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的循序漸進(jìn)性，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)建立了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

2.2.2積極引入培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的工程實(shí)例在理論教學(xué)中注意引入工程實(shí)例，注意基本理論知識(shí)與工程實(shí)踐的結(jié)合，通過(guò)開(kāi)闊學(xué)生的眼界來(lái)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。摩托車(chē)就是一種機(jī)械，為什么有了自行車(chē)后又要?jiǎng)?chuàng)造摩托車(chē)，學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可以感受到機(jī)械創(chuàng)新的原始動(dòng)力。通過(guò)這樣的方法，學(xué)生感到創(chuàng)新不再是一個(gè)空洞的想象，而是真真切切的一種現(xiàn)實(shí)需要，同時(shí)也意識(shí)到創(chuàng)新并不是高不可攀的事情，只要勤于思考，認(rèn)真探索．具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，就能完成一定的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.2.3積極采用有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的現(xiàn)代化教學(xué)手段組織好課堂教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵，在課堂教學(xué)中給學(xué)生提供一個(gè)充分發(fā)揮自己想象力和創(chuàng)造力的環(huán)境，是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的前提。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的高速發(fā)展和應(yīng)用，相應(yīng)教學(xué)軟件的大量涌現(xiàn)，在課堂教學(xué)中，應(yīng)充分利用照片、錄像片、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)模擬和三維動(dòng)畫(huà)演示等，讓原本一個(gè)枯燥無(wú)味靜止不動(dòng)的東西變得“活動(dòng)”起來(lái)，如介紹縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)、公交車(chē)門(mén)啟閉機(jī)構(gòu)，液體攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)時(shí)就能直觀、形象地展示其運(yùn)動(dòng)原理，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高創(chuàng)新意識(shí)。

2.2.4積極傳授機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的最新成果，提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)手段授課時(shí)增加一些機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，新的設(shè)計(jì)理念，新的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，新的設(shè)計(jì)手段及方法等，如介紹機(jī)械產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)思路，用“零污染、低消耗、零損害”來(lái)衡量設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，介紹一些常用設(shè)計(jì)軟件，如Pro／E，UG、ADAMS等集三維造型、有限元分析、機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真及計(jì)算機(jī)輔助制造于一體的大型高級(jí)軟件；在教學(xué)中介紹應(yīng)用ADAMS軟件直接建模，或利用Pro／E，UG等三維建模軟件對(duì)零件進(jìn)行建模和裝配，再導(dǎo)入ADAMS中，基于ADAMS軟件建立虛擬樣機(jī)，仿真其運(yùn)動(dòng)過(guò)程，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力仿真分析，并可以分析和比較多種方案，即做到優(yōu)化設(shè)計(jì)。切實(shí)提高其設(shè)計(jì)思維的高度，增強(qiáng)設(shè)計(jì)手段的先進(jìn)性與快捷性。

2.3創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)是機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中不可缺少的部分，它可以幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解。原來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)僅僅是為了驗(yàn)證某種理論，演示某種運(yùn)動(dòng)，缺乏研究性、缺乏創(chuàng)造性、無(wú)益于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為適應(yīng)新的課程教學(xué)體系，可將演示性實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下思考實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，自己實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，成為知識(shí)的主動(dòng)探索者，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)。為此，我院建立了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，引進(jìn)了多種機(jī)械創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，為學(xué)生提供自主實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)和環(huán)境，學(xué)生可以根據(jù)自己設(shè)計(jì)思路與方案進(jìn)行搭接、裝配并測(cè)試這種方案的合理性，由此學(xué)生可以進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)方案創(chuàng)意組合，激發(fā)創(chuàng)新的思維，提高創(chuàng)新意識(shí)和能力。

2.4創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力起到關(guān)鍵作用。在理論課程教學(xué)結(jié)束后，大多數(shù)學(xué)校都安排了2-3周集中的課程設(shè)計(jì)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，可以把《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械制圖》、《金屬工藝學(xué)》、《工程力學(xué)》、《公差配合》等課程的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用。一直以來(lái)，課程設(shè)計(jì)的選題大都是以減速器為題，這是因?yàn)闇p速器覆蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的大部分內(nèi)容，便于學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)靈活地運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐中去，適合學(xué)生學(xué)習(xí)。因此，從某種意義上來(lái)說(shuō)，選擇減速器作為題目毋容置疑的。然而，每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計(jì)題目，完成同樣的設(shè)計(jì)內(nèi)容，務(wù)必會(huì)影響教師的創(chuàng)新精神，缺乏新鮮感，更加抑制了學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮。

2.4.1在平時(shí)課程教學(xué)中完成減速的設(shè)計(jì)把減速器作為平時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題，分解到平時(shí)的課程教學(xué)中，即在學(xué)期初就將設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)下達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生帶著任務(wù)，有針對(duì)性地、有目的性學(xué)習(xí)。將帶傳動(dòng)和齒輪計(jì)算部分、支承零部件部分、聯(lián)接件部分放在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，作為相應(yīng)章節(jié)的課后的作業(yè)，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。結(jié)構(gòu)部分可以放在學(xué)生“裝拆減速器試驗(yàn)”一節(jié)中同步進(jìn)行。課程設(shè)計(jì)采用這種方法，使得大部分工作都是在學(xué)生的課余時(shí)間完成的，設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)，學(xué)生遇到困難可以有足夠的時(shí)間思考，教師也很方便和學(xué)生一起解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、獨(dú)立思考、提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.4.2集中課程設(shè)計(jì)采用多樣化的設(shè)計(jì)課題，充分發(fā)揮和挖掘?qū)W生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力由于在平時(shí)教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)有了減速器設(shè)計(jì)的豐富經(jīng)驗(yàn)，在集中課程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該拓寬課程設(shè)計(jì)的選題，使之更加多樣化，最好能夠和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。比如選擇歷年的機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽課題，一些典型的兒童玩具，有條件的話還可以帶領(lǐng)學(xué)生到工廠參觀見(jiàn)習(xí)，甚至可以讓學(xué)生裝拆機(jī)器實(shí)物，了解機(jī)器內(nèi)部零部件的形狀、結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系，對(duì)加工制造的工藝過(guò)程形成初步的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主選擇設(shè)計(jì)課題，提高了學(xué)生自主參與的積極性，學(xué)生設(shè)計(jì)的興趣也就增強(qiáng)了。內(nèi)容拓寬了，眼界開(kāi)闊了，效果也就提高了。實(shí)踐證明，課程設(shè)計(jì)選題的多樣化，不僅能夠讓學(xué)生得到更多的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，鍛煉其專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，特別能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，充分挖掘了其創(chuàng)造性思維。

3.結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我們一直在實(shí)踐新的教學(xué)模式，把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作為教學(xué)的目標(biāo)之一，由傳統(tǒng)教學(xué)中的“要學(xué)生做”變成了“學(xué)生要做”，其設(shè)計(jì)能力顯著提高，從畢業(yè)生調(diào)查的信息來(lái)看，60%左右的學(xué)生一畢業(yè)就走上設(shè)計(jì)崗位，特別在產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面深受用人單位的好評(píng)。大學(xué)生是全面建設(shè)小康社會(huì)的主要后備力量。大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)不斷探索的過(guò)程，隨著新時(shí)期的發(fā)展會(huì)被賦予新的內(nèi)涵。大學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)該是國(guó)家創(chuàng)新體系重要的組成部分，作為高校應(yīng)該積極探索適合未來(lái)社會(huì)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)更多的具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，為社會(huì)發(fā)展服務(wù)。