机械设计课程实践教学探索及学生创新能力的培养

　　摘要：本文从课程实践教学的环节、实践教学环境建设等方面入手，探索如何增强学生的自主动手实践和创新意识，提出提高实践教学质量中的改革措施，以建立多元化的教学体系和培养学生的实践动手、运用及创新能力。与此同时探索在高职高专院校机械类专业的学生中开展“以赛促学”教学实践，提高学生学习机械设计课程的兴趣和积极性。

　　关键词：机械设计、实践教学、创新

　　一、引言

　　机械设计是一门实践性很强的技术基础课，是对学生进行机械综合设计能力、创新能力和工程意识训练的主要课程。本课程研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。目前高职高专院校学生，感性认识强，喜爱动手操作，但对理论教学尤其是数学公式推导较为排斥，课程兴趣和积极性不高。加之现有教学模式和考核体系单一，重视理论讲解，缺乏学生实践能力锻炼，实践教学改革势在必行。

　　二、课程实践教学现状及问题

　　实验设备不足，课时少，学生实践动手能力缺乏锻炼所需的时间上的安排和支持。现有的教学模式中，教师理论上的讲解占去了总课时的绝大部分，实验课限于带学生进行机械零件认识的参观性实验，只是加深了学生对机械机构的感性认识；课程设计，只能做一个简单的题目，即二级变速器的设计，学生在此期间内仓促完成设计各个环节分析、计算、选型和作图，实践动手能力根本不能有效地得到锻炼。实践教学条件和内容不完善，学生缺乏参与感，学习兴趣不高。受学科发展和实验室建设经费制约，学校机械类的实验室一直缺乏，这也造成了学生实践条件比较匮乏。实践教学内容也表现单一，实践方面没有包含学生应掌握的基本内容。这导致了学生在听理论讲解的时候，只能凭借抽象概念去理解，尤其对于学生来说理解起来就显得特别困难，学生学了一段时间后就对课程失去兴趣。实践教学环节的设计和选题与实际脱节，学生实践运用不能够灵活。因为条件的制约，以及课程体系重讲轻练，每次学生进行课程实验和课程设计都是同样的题目或相近的题目，没有对学生进行能力培养所需要的实践进行科学的安排，没有就学生创新意识进行鼓励和锻炼。学生不能够通过掌握基本结构设计基础上，进行结构的创新设计。

　　三、实践教学探索及创新能力培养

　　1.采用多种适宜的教学方法，注重学生创新能力的培养在课堂教学上，结合不同的讲授内容采用不同的讲授方法，如启发式、案例式、讨论式等。如在讲授机构这一部分内容时，注意结合实例介绍机构的创新与应用，开展讨论式教学，给学生一些小型的具有新颖性、趣味性和实用性的设计题目，如电动黑板擦、升缩式梯子、硬币分选机等由学生当堂提出设计方案并在课堂上进行讨论，以引导学生积极思考，激发学生的创造性。开展课堂讨论，为学生的创新活动搭建舞台在教学过程中教师应营造一种和谐的氛围，采用启发式、讨论式教学，开放式地管理和控制课堂教学活动的进程，发挥教师的主导作用，学生在教师创设情景的帮助下，主动地进行探索式、发现式学习，充分调动学生的认知主体作用，从而达到教学的终极目标——培养学生的创造性思维，最大限度地挖掘每一个人的潜力。

　　2.增加创新实践环节，提高学生的创新能力和协作能力实践教学不仅仅是为了验证理论教学中的某个公式或结论，更是设计中的一个重要环节。当学生有了一定的实验能力以后，便可给学生独立完成实验的机会，以锻炼、提高其实验能力。为了培养大学生的创新思维、竞争意识、团队合作精神和理论联系实践的能力，学院为学生提供科技制作场所，利用教学资源，广开兴趣小组，对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养，因材施教。在学生中，展开“创新设计”大赛、“挑战杯”之类的课外科技活动，鼓励学生参加教师的教改课题，拓展创新实践途径，增强学生的团队协作意识，培养了学生丰富的个性和全面的能力，为机械设计课程提供好的选题和实践项目奠定基础。

　　3.以互联网为载体，实现资源共享利用互联网络技术，将实践大纲、指导书、课程资源库等资料上传共享。学生通过网络可以预习实验、预定实验，提交作业，甚至与老师互动交流。“以趣引思，以疑引思，以用引思”，最大限度地调动学生的求知欲和钻研精神。同时，网络教学信息量大，信息传递便捷、交互性强，不受时空限制，有利于培养学生提出问题、解决问题的能力和创造能力。

　　4.探索切实可行的新路子，尝试各种实践教学新举措，尝试“以赛促学”教学实践。这里“以赛促学”中的“赛”主要是指学生的创新比赛。为提高“以赛促学、以赛促教”的效果，在学生方面，成立了“机械创新设计协会”。通过此类协会取得了很好的辐射作用。在教师方面，有老师专门负责组织学生的机械创新活动，指导协会的工作。学生参加各级各类机械创新比赛有利于提高自身的专业能力、方法能力和社会能力，提升个人素质。通过比赛，使学生提高了学习机械专业的兴趣，在机械创新设计大赛的驱动下，积极主动地学习《机械设计》课程中涉及的轴承、、齿轮、带传动、链传动以及各种通用零部件等等，在设计比赛作品的过程灵活应用上述机构和零部件实现一定的功能，从而大大提高了学生的专业能力。同时通过比赛的促进作用，使许多学生更加了解和热爱自己的专业，明确了学习的方向，激发了学习的动力；通过比赛，使学生积极主动地学习机械造型设计相关软件（如Auto CAD，Flash，Solid Works，Pro/E），学会利用信息技术展示自己的设计成果，提高自身解决问题的能力。

　　四、小结

　　实践教学是学生从理论知识走向社会实践的桥梁和过度，是关系高校教学质量的关键，对推动教学改革，培养学生理论联系实际的能力具有重要的意义。经过实践和思考，机械设计实践教学环节的改革，在挖掘学生的潜力、培养学生的动手能力和创新能力等方面取得了一定的成绩。通过实践教学环节的学习与锻炼，学生参与实践环节的主动性和积极性大大提高，参加各类大赛的热情高涨，取得的成果明显增多。但是，实践教学是一个系统工程，还必须在各个环节上综合运用，才能取得良好的改革效果。为此，为了进一步提高学生的综合能力，今后对机械设计实践教学模式的探索还有待于进一步完善。

　　参考文献

　　[1]朱维兵，蔡长韬，陈卫译.机械基础系列课实验教学的设计[J].高等教育研究，2007（6）：55－56.

　　[2]朱健芬.机械设计实验教学改革探讨[J].安徽科技学院学报，2007，21（3）：40-42.

　　[3]孙小权，邹丽英.实验室开放的探索与实践[J].实验室研究与探索，2005（4）：107-110.

　　文/岳立喜、刘迎娟、范晓伟

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