楊孟杰　劉夫云　楊運澤　陳磊磊

摘 要：基于機械類專業(yè)培養(yǎng)需求以及“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程的特點，針對目前機械創(chuàng)新設(shè)計實驗教學(xué)現(xiàn)狀以及存在的問題，對《機械創(chuàng)新設(shè)計》實驗內(nèi)容及模式進行改革與創(chuàng)新，建設(shè)能滿足機械創(chuàng)新設(shè)計實驗教學(xué)要求的開放式實驗室及管理模式，并通過開展各種創(chuàng)新設(shè)計競賽，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新意識。實踐證明可改善課程的教學(xué)質(zhì)量，且大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高了學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：機械創(chuàng)新設(shè)計 改革 實驗課程

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0188-01

當(dāng)今世界，隨著全球化經(jīng)濟競爭愈演愈烈，創(chuàng)新能力已成為決定一個國家綜合國力的核心因素。因此如何培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的機械創(chuàng)新技術(shù)人才，成為各高校機械類專業(yè)急需解決的問題。在當(dāng)今激烈的就業(yè)競爭中，如何縮短與企業(yè)的距離，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，提高學(xué)生的一次性就業(yè)率，也成為高校的主要職責(zé)。因此對機械創(chuàng)新實驗進行改革，注重理論與實踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生面向工程實際的思維理念，加強學(xué)生的創(chuàng)新意識以及動手能力，具有十分重要的意義。

1 機械創(chuàng)新設(shè)計實驗現(xiàn)狀分析

機械創(chuàng)新設(shè)計是機械原理和機械設(shè)計的后續(xù)課程，其目的在于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，而機械創(chuàng)新設(shè)計實驗是以提高學(xué)生工程實踐能力、綜合設(shè)計與分析能力、科學(xué)研究能力以及創(chuàng)新能力為基本要求，培養(yǎng)能適應(yīng)現(xiàn)代社會需求的創(chuàng)新人才為目標(biāo)的實踐教學(xué)課程。但目前我校的機械創(chuàng)新設(shè)計實驗所存在的問題與國內(nèi)的大多數(shù)高校的問題基本一樣，即學(xué)生多、課時少、設(shè)備少，而且實驗方法和教學(xué)手段過于單一，同時實驗開設(shè)與工程實踐應(yīng)用結(jié)合不緊密，不利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，因此，如何充分利用現(xiàn)有的資源，對機械創(chuàng)新設(shè)計實驗進行改革，調(diào)動學(xué)生的積極性，成為了當(dāng)務(wù)之急。

2 機械創(chuàng)新設(shè)計實驗的改革

基于目前機械創(chuàng)新設(shè)計實驗教學(xué)現(xiàn)狀，提出其教學(xué)改革的方案，以期通過實驗開拓一條培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、動手能力和綜合運用所學(xué)知識設(shè)計與分析能力、解決工程實際問題能力的新途徑。

2.1 加強機械創(chuàng)新設(shè)計實驗平臺的建設(shè)

慧魚模型（Fischertechnik）1964年誕生于德國，是由德國發(fā)明家ArthurFischer博士在其專利“六面拼接體”的基礎(chǔ)上發(fā)明的，是技術(shù)含量較高的工程技術(shù)類拼裝模型。它一共有300多種零件，可以說是一個結(jié)構(gòu)件的家族，它除了有機械構(gòu)件外還提供有電氣元件、傳感器、氣動構(gòu)件、控制器甚至軟件等系統(tǒng)，涵蓋了機械、電子、控制、氣動、汽車技術(shù)、能源技術(shù)和機器人技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域，可拼搭成多種機構(gòu)，只要學(xué)生能想到的結(jié)構(gòu)，都可以用它搭建出來，通過實物拼裝和實物運轉(zhuǎn)，不僅可以直觀驗證設(shè)計構(gòu)思，還可以給學(xué)生帶來極大的成就感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為課堂及實驗室教學(xué)提供了良好的教具。該校機電工程學(xué)院機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室針對專業(yè)需要，于2004年引進了“慧魚”模型組合包，其教學(xué)和實驗效果非常好，但是由于時間久遠(yuǎn)，零件存在丟失和損壞的情況，不能滿足目前的實驗需要，有時4、5個學(xué)生共用一套模型，加上實驗時間限制，給學(xué)生偷懶提供了借口，這在一定程度上影響學(xué)生的動手能力。所以購買了一批新的組合包基本上滿足了實驗需求。

同時還建立了虛擬實驗室，學(xué)生運用計算機輔助設(shè)計技術(shù)實現(xiàn)虛擬裝配和運動仿真分析，可在現(xiàn)場實驗開始前驗證創(chuàng)新設(shè)計方案的正確性與可行性，同時還可以通過修改、調(diào)整來完善設(shè)計。這樣不僅使學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能得到了培養(yǎng)，還提高了學(xué)生在實驗中的動手能力、工程實踐能力、軟件應(yīng)用能力、分析計算能力和創(chuàng)新設(shè)計能力等綜合能力。

2.2 實驗?zāi)Ｊ胶蛢?nèi)容改革

改變由老師設(shè)計實驗方案，安排實驗步驟和程序的傳統(tǒng)被動實驗?zāi)Ｊ?，采用由學(xué)生自主的主動實驗?zāi)Ｊ?，由老師提出實驗設(shè)計題目，學(xué)生自己思考、自己設(shè)計實驗方案并在老師的指導(dǎo)幫助下完成實驗，給學(xué)生充分的自由和空間來發(fā)揮他們的創(chuàng)新精神。或更進一步，讓學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好去查閱相關(guān)資料進行選題，然后由老師對學(xué)生的選題進行可行性分析，對于難度及工作量不適當(dāng)?shù)倪x題，老師應(yīng)提出修改意見，并在選題的同時注重創(chuàng)新性和應(yīng)用性以及與工程實踐的結(jié)合。對于比較好的設(shè)計和作品，我們可以拿去參加各種比賽，比如：三維設(shè)計大賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、機械工程訓(xùn)練大賽等活動。通過自主創(chuàng)新課題的開展，讓學(xué)生成為實驗的主體，老師只做必要的指導(dǎo)，這樣既激發(fā)了學(xué)生的興趣又培養(yǎng)了他們的綜合創(chuàng)新能力。

2.3 加強實驗室開放力度與管理

實驗室在一段時間內(nèi)對學(xué)生全天候開放，學(xué)生可以利用課余時間進入實驗室進行實驗，給學(xué)生創(chuàng)造寬松、自由的時間和環(huán)境，這樣可以打破實驗教學(xué)安排在時間和空間的限制，實驗不再是在固定的時間和地點完成。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，實踐證明學(xué)生參與實驗的熱情得到了提高，而且，由于提高了實驗內(nèi)容的開放性與綜合性，使得學(xué)生的獨立思考能力及分析解決問題能力得到了鍛煉，還培養(yǎng)了他們的協(xié)作創(chuàng)新精神。

加強開放實驗室管理，應(yīng)用海軍航空工程學(xué)院采取的變被動管理為主動管理的開放式實驗室管理模式，以學(xué)生為主體，自主學(xué)習(xí)、自主管理，并配以必要的輔導(dǎo)答疑和安全監(jiān)督。

3 結(jié)語

教學(xué)實踐證明，通過對機械創(chuàng)新設(shè)計實驗進行改革，利用“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程的實驗以及教學(xué)平臺，能夠更有效地培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，很多學(xué)生在各類競賽中獲得了很好的成績，并通過創(chuàng)新設(shè)計申請了一些專利，取得了很好的效果，并為后續(xù)的課程改革提供很多有意義的參考方向。

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