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        機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革

        2020-07-09 10:37:00劉月英王南張海霞
        新紀(jì)實(shí) 2020年1期
        關(guān)鍵詞:課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力教學(xué)改革

        劉月英 王南 張海霞

        【摘 要】機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文對(duì)目前機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中所存在的問題進(jìn)行了分析,從課堂教學(xué)方式、考核方式、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面入手,提出了以學(xué)生創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的教學(xué)改革,以提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量和加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

        【關(guān)鍵詞】課程設(shè)計(jì);創(chuàng)新能力;教學(xué)改革

        機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程專業(yè)本科生的主干課程之一,本課程對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高,需要學(xué)生在課程中綜合應(yīng)用機(jī)械制圖、材料力學(xué)、機(jī)械原理等前期課程的知識(shí),并要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去分析和解決實(shí)際工程問題的能力?;谶@樣一種情況,目前的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足時(shí)代的要求,必須對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行改革。

        一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

        (一)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目太單一和簡(jiǎn)單,模式化問題嚴(yán)重

        目前我校機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)都是采用齒輪減速器裝置作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,但是多年來減速器一直作為傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容,存在內(nèi)容陳舊、思路單一并且網(wǎng)上現(xiàn)成資料過多等諸多問題。在課程設(shè)計(jì)內(nèi)容中包含了機(jī)械設(shè)計(jì)課程的絕大部分的知識(shí)內(nèi)容,對(duì)提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力打下了基礎(chǔ),但也暴露出不少的問題。

        (二)抄襲現(xiàn)象

        以我校為例,雖然可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)號(hào)選擇不同的設(shè)計(jì)參數(shù),但是減速器總體的結(jié)構(gòu)是相同的,在學(xué)生中抄襲現(xiàn)象還是比較普遍的,甚至有學(xué)生直接照搬網(wǎng)上現(xiàn)成的資料,幾乎很少有學(xué)生會(huì)去思考適合自己參數(shù)的結(jié)構(gòu)、裝配、密封等問題。

        (三)方式陳舊

        我校的課程設(shè)計(jì)工作量為手工繪制減速器裝配圖一張、零件圖兩張和一份設(shè)計(jì)報(bào)告。雖然通過此過程可以提高作圖能力,但是目前虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)非常成熟,包括CAD軟件以及動(dòng)力學(xué)、力學(xué)分析軟件已經(jīng)普遍被應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域,而僅有一小部分學(xué)生會(huì)去主動(dòng)學(xué)習(xí)虛擬仿真技術(shù)。這種狀況已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的需求,學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力也會(huì)下降。

        二、教學(xué)改革內(nèi)容

        (一)建立基于實(shí)際工程項(xiàng)目的衍生設(shè)計(jì)題庫(kù)

        以往的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容雖然包含了機(jī)械設(shè)計(jì)課程的絕大部分內(nèi)容,但是題目老舊,缺少內(nèi)容的創(chuàng)新,學(xué)生的積極性不高。并且學(xué)生對(duì)自己完成的方案是否可實(shí)現(xiàn)也缺少途徑去驗(yàn)證。因此,引入基于實(shí)際工程項(xiàng)目或者大學(xué)生創(chuàng)新比賽相關(guān)的題目可以有效地?cái)U(kuò)大課程設(shè)計(jì)的題目范圍,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力。同時(shí)這對(duì)授課教師也提出了更高的要求,即不能拘泥于課本授課,教師在備課時(shí),可以對(duì)以往的科研項(xiàng)目進(jìn)行歸納總結(jié),結(jié)合工程實(shí)際整理出適合作為課程設(shè)計(jì)的題目,也可以鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合“挑戰(zhàn)杯”等比賽自主選擇課題。教師則需對(duì)自主選擇的課題從難度、可行性、工作量等方面進(jìn)行把關(guān),保證課程設(shè)計(jì)能夠順利進(jìn)行。學(xué)生也可以通過這個(gè)過程提高查閱文獻(xiàn)資料以及獨(dú)立思考的能力。

        (二)撰寫發(fā)明專利、期刊論文

        在上述基礎(chǔ)上,挑選較好的設(shè)計(jì)方案,鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)發(fā)明專利并指導(dǎo)學(xué)生撰寫期刊論文。在有條件的情況下,申請(qǐng)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)購(gòu)買相關(guān)材料加工出樣機(jī)。這樣既能激發(fā)學(xué)生參與課程設(shè)計(jì)的積極性,也能鍛煉學(xué)生實(shí)際參與項(xiàng)目的能力,為后續(xù)就業(yè)、升學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。鼓勵(lì)優(yōu)秀的學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”等比賽,使得學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”的過程中對(duì)已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。

        (三)改進(jìn)教學(xué)方法和模式

        傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是以教師為主體,通過授課傳授學(xué)生知識(shí)。但是學(xué)生對(duì)其內(nèi)容往往印象不深,甚至一知半解。而在課改后,鼓勵(lì)教師和學(xué)生合作,共同參與交流、討論,鼓勵(lì)案例式教學(xué)模式,注重對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。教師可布置一些綜合性、開放性的問題,引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,甚至可借助實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和資源,進(jìn)行分析和研究,從而引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、自由發(fā)揮和自覺學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造性思維,并且在這個(gè)過程中教師也可以與學(xué)生一起探索新的教學(xué)方法及模式。

        (四)建立全面的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系

        建立能夠全面、客觀地反映教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生創(chuàng)新能力等的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系,提高學(xué)生對(duì)自己創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重視程度。堅(jiān)持全方位的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系,即總成績(jī)包含平時(shí)成績(jī)、設(shè)計(jì)成績(jī)以及創(chuàng)新成果等多個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。教師根據(jù)實(shí)際情況,分配各項(xiàng)權(quán)重進(jìn)行量化分?jǐn)?shù)。平時(shí)成績(jī)主要包括機(jī)械設(shè)計(jì)課程原理和方法的掌握,解決實(shí)際問題的能力以及學(xué)生的創(chuàng)新想法。設(shè)計(jì)成績(jī)包括提交的設(shè)計(jì)報(bào)告和設(shè)計(jì)圖紙分?jǐn)?shù)。創(chuàng)新成果主要包括虛擬仿真、期刊論文、專利或“挑戰(zhàn)杯”等活動(dòng)。此項(xiàng)不做硬性要求,鼓勵(lì)有能力的學(xué)生去嘗試參與相關(guān)活動(dòng),甚至可以借此鼓勵(lì)學(xué)生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,跟隨教師從事相關(guān)科研項(xiàng)目。

        本次教學(xué)改革將專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐等有機(jī)結(jié)合,更好地體現(xiàn)了重基礎(chǔ)、強(qiáng)應(yīng)用的人才培養(yǎng)目標(biāo),建立特色鮮明的教學(xué)體系。這將有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和駕馭實(shí)際項(xiàng)目的能力,也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作精神,學(xué)生對(duì)工程問題的分析和解決能力也得到加強(qiáng),為后續(xù)的教學(xué)環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計(jì)都打下了良好的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李明弟,鹿曉陽(yáng),孟令君.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建研究[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2015.5.

        [2]李天箭,丁曉紅.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),2016.7.

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