導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)械革新設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問(wèn)題一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類(lèi)已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果，進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及使用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品的一種實(shí)踐活動(dòng)。［1］機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐是應(yīng)用基礎(chǔ)理論聯(lián)系工程實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力和工程意識(shí)、幫助學(xué)生積累機(jī)械創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐活動(dòng)。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)的實(shí)踐平臺(tái)，如何有效管理創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，使之成為機(jī)械類(lèi)專業(yè)本科生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐基地、大學(xué)生課程設(shè)計(jì)與大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)基地、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽參賽項(xiàng)目的培育基地、以及智能機(jī)械協(xié)會(huì)等學(xué)生社團(tuán)的課外活動(dòng)基地，是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室面臨的運(yùn)行管理模式問(wèn)題。西南科技大學(xué)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，采用有限開(kāi)放原則，構(gòu)建了一套機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)及實(shí)驗(yàn)室的相應(yīng)管理模式。

一、有限開(kāi)放管理模式

有限開(kāi)放是指在滿足課程課時(shí)要求條件下，結(jié)合選修了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的學(xué)生情況，在有限的時(shí)間段范圍內(nèi)，以增強(qiáng)學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐能力為宗旨，以保質(zhì)高效地完成課程任務(wù)為目標(biāo)，面向?qū)W生團(tuán)隊(duì)開(kāi)放的管理模式。

(一)有限開(kāi)放時(shí)間段的確定

傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)是每周1次課，每次課2學(xué)時(shí)，對(duì)于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)講，這樣的排課方式不夠科學(xué)。首先，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程是24學(xué)時(shí)，每周1次課，這樣就需要12周的時(shí)間才能完成教學(xué)任務(wù)。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)同學(xué)在剛開(kāi)始幾周的積極性很高，到后來(lái)，基本上對(duì)該課程沒(méi)有什么興趣，完全就是為了完成教學(xué)任務(wù)或者為了拿到學(xué)分來(lái)上課。究其原因是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程是學(xué)生發(fā)揮自己的想象力，自己動(dòng)手搭建模型來(lái)驗(yàn)證想法的合理性和可行性，課程持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，每次課的收獲不大，導(dǎo)致思路不連貫，加之其它課程任務(wù)的影響，學(xué)生的精力分散，導(dǎo)致最終效果不理想。其次，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)硬件臺(tái)套數(shù)有限，學(xué)生多，每學(xué)期約有200人參與該課程學(xué)習(xí)，按照傳統(tǒng)的開(kāi)課方式，每天有可能接待幾個(gè)不同的班級(jí)或批次的學(xué)生，前一批次學(xué)生還未完成的模型被下一批學(xué)生拆掉，因此前一批次學(xué)生在下次課程時(shí)，又要重新開(kāi)始搭建模型，其中進(jìn)行了大量重復(fù)勞動(dòng)，部分學(xué)生在課程結(jié)束時(shí)，還沒(méi)有搭建一個(gè)完整的模型，也就達(dá)不到課程開(kāi)設(shè)和學(xué)生創(chuàng)新的目的。再則，在機(jī)械創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有部分同學(xué)對(duì)該課程具有濃厚的興趣，但由于每周課時(shí)的原因，常常為無(wú)法持續(xù)搭建模型感到遺憾。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了有限開(kāi)放原則來(lái)彌補(bǔ)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的不足。有限開(kāi)放原則的核心內(nèi)容就是在固定時(shí)間段內(nèi)，把實(shí)驗(yàn)室面向選修了該課程的全體學(xué)生開(kāi)放。具體做法是，不同日期向不同的專業(yè)班級(jí)開(kāi)放。比如，周一面向機(jī)械08級(jí)1班學(xué)生開(kāi)放，依次類(lèi)推。這樣就把24學(xué)時(shí)的、12周才能完成的教學(xué)任務(wù)壓縮到6周或4周內(nèi)來(lái)完成。由于現(xiàn)在各院校都采用交叉選課，同一班級(jí)同學(xué)的課程和上課時(shí)間可能不一致，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)也就避免了與其它課程在上課時(shí)間上的沖突，學(xué)生在規(guī)定的一天時(shí)間段均可參與該課程。如果少數(shù)學(xué)生在規(guī)定的當(dāng)日有其它的教學(xué)任務(wù)，則這部分學(xué)生可在次日參與該課程的學(xué)習(xí)。

(二)創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)生團(tuán)隊(duì)的形成

在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程運(yùn)行的前期，采用一人一套設(shè)備，讓每個(gè)學(xué)生自由發(fā)揮，根據(jù)自己創(chuàng)意，去搭建機(jī)械模型。待課程任務(wù)結(jié)束后，考核發(fā)現(xiàn)結(jié)果普遍不理想。主要體現(xiàn)在多數(shù)作品是仿造模型指導(dǎo)書(shū)而來(lái)，少數(shù)作品在非核心機(jī)構(gòu)有所變化，但是整個(gè)作品的機(jī)構(gòu)或基本原理是以模型指導(dǎo)書(shū)上的模型為基礎(chǔ)，即作品沒(méi)有值得關(guān)注的創(chuàng)新點(diǎn)，同學(xué)們的創(chuàng)新意識(shí)沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，因而開(kāi)設(shè)這門(mén)課程的目的也沒(méi)有達(dá)到。在保證了實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)和開(kāi)放時(shí)間條件下，作品普遍沒(méi)有太多亮點(diǎn)，這個(gè)問(wèn)題一直困惑著我們。通過(guò)深入挖掘，發(fā)現(xiàn)其關(guān)鍵問(wèn)題在于個(gè)體思維受到限制。找出原因之后，改用分組的方式，讓幾個(gè)同學(xué)一組共同參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，發(fā)揮其團(tuán)隊(duì)作用。但以團(tuán)隊(duì)方式參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，需要解決的問(wèn)題是團(tuán)隊(duì)成員的組成上，一個(gè)團(tuán)隊(duì)需要幾個(gè)成員合適?是自己組合還是教師指定?在什么階段組隊(duì)合適?經(jīng)過(guò)多次調(diào)整和試行，得出:團(tuán)隊(duì)中成員數(shù)量需要一定的靈活性，規(guī)定團(tuán)隊(duì)成員的上限不超過(guò)4人，成員在開(kāi)課兩周后由學(xué)生自己組合，且自行分工。采用這種方式后，效果明顯，作品雷同少且質(zhì)量提高，創(chuàng)新點(diǎn)增多。

二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐考核

完成一門(mén)課程的教學(xué)任務(wù)，成績(jī)的評(píng)定需要一種合理的考核方式，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也不例外。以實(shí)踐為主要教學(xué)實(shí)踐課程，大多采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告方式進(jìn)行考核，主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)意義撰寫(xiě)是否正確、實(shí)驗(yàn)步驟是否準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否客觀以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否合理等方面進(jìn)行綜合評(píng)定。但機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這類(lèi)課程，同學(xué)們提交的作品差異很大，無(wú)法按照傳統(tǒng)的模式對(duì)團(tuán)隊(duì)的綜合成績(jī)進(jìn)行評(píng)定，為保證作品考核的客觀性，經(jīng)過(guò)多年的試行和修訂，本室設(shè)計(jì)了一套適用于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的考核體系，采用結(jié)構(gòu)評(píng)分方法:考勤(10%)、作品(60%)和試驗(yàn)報(bào)告(30%)。對(duì)于作品的考核，主要根據(jù)作品的創(chuàng)新點(diǎn)、模型的復(fù)雜程度以及模型的實(shí)用性進(jìn)行量化考核。對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告，根據(jù)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)報(bào)告模板，內(nèi)容點(diǎn)和分值分布見(jiàn)表1。

三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材管理

西南科技大學(xué)于2003年新建的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，2008年經(jīng)過(guò)調(diào)整和補(bǔ)充，購(gòu)置的是上海廣茂達(dá)公司的AS創(chuàng)新套件，其主要由三部分組成，分別是機(jī)器人本體、工程創(chuàng)新模塊套件和計(jì)算機(jī)。機(jī)器人是一個(gè)控制系統(tǒng)，除了自身可以運(yùn)動(dòng)外，還可通過(guò)擴(kuò)展功能卡實(shí)現(xiàn)外部信號(hào)的輸入與輸出，也是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中頻繁的功能，在設(shè)計(jì)中，通過(guò)擴(kuò)展功能卡輸出控制馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)搭建的模型運(yùn)動(dòng)。一套工程創(chuàng)新模塊套件的零部件有60余類(lèi)，總計(jì)約有717只之多，況且這些大多都是塑料制件，容易損壞，因此如何來(lái)管理這些零部件，尤其是在開(kāi)放環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理工作就顯得尤為重要。為此，本室專門(mén)開(kāi)發(fā)了一套軟件系統(tǒng)，對(duì)零部件和作品進(jìn)行綜合管理，每個(gè)團(tuán)隊(duì)在實(shí)踐之前，根據(jù)設(shè)計(jì)的方案，估計(jì)需要的零部件種類(lèi)及其數(shù)量，應(yīng)先向?qū)嶒?yàn)室負(fù)責(zé)教師作出借調(diào)申請(qǐng)，教師從系統(tǒng)中撥出申請(qǐng)的零部件并做好記錄，歸還時(shí)再進(jìn)行入庫(kù)，對(duì)已經(jīng)損壞的零件，做出報(bào)廢處理，更新相應(yīng)的庫(kù)存數(shù)目，并及時(shí)購(gòu)置補(bǔ)充。

四、創(chuàng)新作品管理

對(duì)創(chuàng)新作品管理，一方面是為了給日后學(xué)生科技活動(dòng)和全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽提供模型儲(chǔ)備，另一方面也是為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)提供案例素材。在創(chuàng)新作品管理方面，我們從每一批次作品中選擇優(yōu)秀作品，把作品的名稱、設(shè)計(jì)思路、創(chuàng)新點(diǎn)以及作品照片等信息均保存入機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合信息管理系統(tǒng)中，這樣形成了優(yōu)秀作品庫(kù)，使得優(yōu)秀作品能積淀下來(lái)。五、結(jié)論隨著社會(huì)和企業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才需求的不斷增加，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)在機(jī)類(lèi)專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位越來(lái)越重要，本文提出的實(shí)踐教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)室的管理模式雖然在零九版人才培養(yǎng)方案中取得良好的效果，但隨著以后人才培養(yǎng)方案的修訂和調(diào)整，其教學(xué)方法和管理模式就需要不斷完善和更新。