時間:2022-05-02 11:33:51
序論:在您撰寫機械創(chuàng)新設(shè)計論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、大學(xué)生機械設(shè)計課程教育背景
我們國家的領(lǐng)導(dǎo)人早在上個世紀,就提出了重要的一點:“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,也是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力?!痹诂F(xiàn)代化的大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計的教學(xué)過程中,教師可以運用多種機械設(shè)計和制作手段方面的創(chuàng)新,展開豐富多樣的大學(xué)生機械設(shè)計教學(xué)活動,全方位提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平,激發(fā)學(xué)生展開工程設(shè)計和實踐探索的決心。機械創(chuàng)新設(shè)計(MechanicalCreativeDesign)要求設(shè)計者在機械設(shè)計的過程中,兼顧設(shè)計的新穎性、創(chuàng)造性,體現(xiàn)制作發(fā)明的實用性。為了提高大家對于機械創(chuàng)新的興趣,學(xué)??梢猿D晷耘e辦創(chuàng)新設(shè)計(MCDchampionship)大賽,通過評選“創(chuàng)造之星”的方式,給予參賽選手一定的現(xiàn)金獎勵,提高大學(xué)生群體的參與熱情,增強廣大學(xué)生群體參賽的積極性??梢葬槍W(xué)生的學(xué)習(xí)水平展開一系列考量工作,為大學(xué)生量身設(shè)計一套符合自己已有能力的機械制作課題計劃。
二、提高學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力的方法
(一)從多種渠道出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須要加強機械設(shè)計方面的理念創(chuàng)新工作,普通高等院校的機械創(chuàng)新設(shè)計相關(guān)負責(zé)人,應(yīng)該安排一些具有教學(xué)經(jīng)驗的機械課老師作為能力培訓(xùn)人員,在日常的工作中,機械課教師還應(yīng)該從多種渠道出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力。在課堂外,機械課教師可以通過多種形式的補充教學(xué),提高學(xué)生的創(chuàng)新水平。在機械創(chuàng)新設(shè)計的過程中,老師一定要重視學(xué)生知識遷移能力的培養(yǎng),通過互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎搜集機械創(chuàng)新設(shè)計的年度最佳作品的相關(guān)設(shè)計細節(jié),并且將這些科技作品圖片使用辦公軟件加以編輯和處理,從而做成PPT,可以很好的幫助學(xué)生適應(yīng)與相關(guān)領(lǐng)域的各種動手設(shè)計操作。除了這些之外,學(xué)校應(yīng)該為學(xué)生的知識遷移能力的培養(yǎng),提供更多的材料儲備,機械課教師可以組織學(xué)生經(jīng)常性地去參加一些考察活動,帶領(lǐng)學(xué)生去參觀博物館和高精尖時代技術(shù)運用的現(xiàn)代化科技展覽,幫助學(xué)生了解現(xiàn)今時代的現(xiàn)今機械設(shè)計運用和各種創(chuàng)新性發(fā)明,可以給學(xué)生的實際動手操作過程提靈感支持。
(二)重視對于學(xué)生組織的培養(yǎng)工作
社團組織是普通高等院校開展機械設(shè)計等相關(guān)技術(shù)普及的“前沿陣地,”只有從根本上重視對于學(xué)生組織的培養(yǎng)工作,才能夠為學(xué)生營造一個完美的動手操作平臺。學(xué)生參加了學(xué)校的機械設(shè)計相關(guān)組織之后,既可以鍛煉自己的團隊協(xié)作能力,還能夠更好地培養(yǎng)自己與人溝通能力,為以后組織更好的科技研發(fā)社團關(guān)系打下良好的基礎(chǔ)。為了滿足學(xué)生對于當(dāng)今社會機械產(chǎn)品的思考和創(chuàng)新需要,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)還可以聯(lián)合院系骨干教師和學(xué)生社團組織的負責(zé)人,召開人才培養(yǎng)的相關(guān)聯(lián)合研發(fā)會議。通過成立專門性的組織,開辦院系內(nèi)不得額機械創(chuàng)新設(shè)計培訓(xùn)班,學(xué)生在課后培訓(xùn)班中,可以學(xué)習(xí)到更多的理論知識,使用到更多的模具基本設(shè)計材料,進行學(xué)生基本能力的培養(yǎng)。讓學(xué)生在學(xué)校平臺中找到一個發(fā)揮自己“光”和“熱”的良好組織。除了這些以外,培養(yǎng)學(xué)校內(nèi)部的機械創(chuàng)新設(shè)計組織,挖掘?qū)W校有發(fā)明創(chuàng)造潛力和特殊長處的學(xué)生,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生身上的閃光點。
(三)加大師資力量建設(shè),對學(xué)生設(shè)計活動提供技術(shù)支持
學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)可以安排擔(dān)任過機械設(shè)計創(chuàng)新方面的社團組織負責(zé)人,進入“校企合辦”的組織中進行學(xué)習(xí),可以提高學(xué)校與機械公司聯(lián)系的緊密度,不僅可以開闊學(xué)生的眼界,在今后求職的過程中,有過此種經(jīng)驗的學(xué)生往往也會更加具有優(yōu)勢,他們更加具備團隊意識和集體思維能力。各種各樣的學(xué)生機械組織和發(fā)明制作社團活動,對于高等院校學(xué)生綜合素質(zhì)的提升有很大的幫助。因為,學(xué)校的課堂教育往往是不夠全面的,所以,學(xué)??梢耘囵B(yǎng)諸如“機器發(fā)明創(chuàng)造”等類似的興趣社團,鼓勵學(xué)生將所學(xué)的知識點與實際的操作相結(jié)合,激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除此之外,學(xué)校還應(yīng)該鼓勵學(xué)生參加學(xué)校內(nèi)部的各種機械設(shè)計“小發(fā)明”等相關(guān)社團組織,加大對各類科技研究社團組織的資金投入,加大骨干師資力量對于學(xué)生設(shè)計活動的技術(shù)支持,抽調(diào)學(xué)校實驗室的常任教師為學(xué)生講解,從而加強對于大學(xué)生科研小組等社團組織的扶植力度。
三、結(jié)束語
由于學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,是支撐大學(xué)生在未來的職業(yè)發(fā)展中的重要能力,機械設(shè)計也是進行產(chǎn)品設(shè)計和工程項目構(gòu)件改造的重要技術(shù)支持,是廣大的大學(xué)畢業(yè)生從事不同維修操作的理論基礎(chǔ)保障。因此,機械課教師可以幫助學(xué)生做出科學(xué)的學(xué)習(xí)計劃,實現(xiàn)機械設(shè)計規(guī)劃的良性發(fā)展,通過實際動手能力的鍛煉,開發(fā)學(xué)生自身的潛能和知識遷移能力水平,實現(xiàn)學(xué)生個人能力的發(fā)展和提高。
作者:王艷飛 竇東陽 單位:中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院
1.我國機械創(chuàng)新設(shè)計和制造
一般情況下,創(chuàng)新設(shè)計先后經(jīng)過抽象思維、邏輯思維、全面分析和最后決策四個環(huán)節(jié)。抽象思維主要是是通過設(shè)計人員充分發(fā)揮創(chuàng)新思維和智慧,提出新穎的有可能實施的想法,是創(chuàng)新設(shè)計必備過程。有了抽象思維過后再將想法具體化,考察其邏輯性和可行性,結(jié)合有關(guān)的科學(xué)理論知識、原理進行進一步的新穎的、可行的、具體化的機械設(shè)計。而全面分析則包含了創(chuàng)新設(shè)計過程中所涉及的所有可能性,綜合考慮技術(shù)的可行性、成本與性價比,最后設(shè)計出新的可以滿足人們生活和生產(chǎn)需要的機器或者其他產(chǎn)品。
1.1我國機械創(chuàng)新設(shè)計過程
機械創(chuàng)新設(shè)計的目的在于改善機械本身的功能、性能或者以更低的經(jīng)濟成本制造滿足生產(chǎn)生活需求的機械。目前,我國技術(shù)專家認可的機械創(chuàng)新設(shè)計過程一般可分為四個部分,一是根據(jù)具體需求確定機械設(shè)計的基本原理,二是機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進,三是機械尺寸設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化,四是機械運動性能及動力參數(shù)優(yōu)化。機械創(chuàng)新設(shè)計與普通的機械設(shè)計并沒有實質(zhì)性的差異,主要的區(qū)別在于機械創(chuàng)新性設(shè)計注重發(fā)揮人的主觀能動性和創(chuàng)新能力的突破,在充分的調(diào)動人的積極性的同時創(chuàng)造出更加符合使用者需求的機械工具。
1.2我國機械創(chuàng)新設(shè)計的特點
機械創(chuàng)新設(shè)計主要包括四個特點:一是多學(xué)科知識交叉運用,互相融合,互相滲透;二是機械創(chuàng)新設(shè)計中,數(shù)字并非主要思考因素,而是應(yīng)該充分結(jié)合過往經(jīng)驗和相關(guān)的理論知識,合理判斷和提出可行的新的設(shè)計方案;三是機械創(chuàng)新設(shè)計不僅需要理論知識和經(jīng)驗,同時也十分注重靈感、想象力、創(chuàng)造力的作用,因此應(yīng)該最大程度發(fā)揮四者的作用;四是凡是設(shè)計創(chuàng)造類等實踐活動都需要不斷重復(fù)、嘗試,從中吸取經(jīng)驗,多級選擇最佳方案。在機械創(chuàng)新設(shè)計過程中,只有完全領(lǐng)略和充分展現(xiàn)以上四個特點,才能做出優(yōu)秀的創(chuàng)新設(shè)計。
2.我國機械創(chuàng)新設(shè)計思維
機械創(chuàng)新設(shè)計思維對于機械創(chuàng)新設(shè)計來說意義重大,只有通過不斷的改革創(chuàng)新和開拓進取,勇于突破現(xiàn)有的固定模式和局限,采取新的方法、體制、設(shè)計才能使自身在飛速發(fā)展的時代中保持領(lǐng)先,走在時代的前沿。
2.1機械創(chuàng)新設(shè)計思維的涵義
創(chuàng)新設(shè)計思維就是指在原有的科學(xué)理論知識、原理以及過往的設(shè)計和經(jīng)驗中設(shè)想出新穎的、更能滿足審美或者實用需求的設(shè)計方案。而對于機械設(shè)計人員來說,創(chuàng)新無疑是自身最核心的競爭力,通過提高產(chǎn)品的性能、降低產(chǎn)品的成本以及縮短生產(chǎn)時間來提高機械設(shè)計的性價比。在機械創(chuàng)新設(shè)計過程中,首先應(yīng)該有創(chuàng)造性思維,在前人的基礎(chǔ)上提出更加優(yōu)化的觀念,并將這些優(yōu)化的觀念付諸實踐,從而創(chuàng)造出新的不一樣的機械設(shè)計。創(chuàng)造性思維具有多維多向性的特點,強調(diào)聯(lián)想、靈感和感覺,并不是依靠固定的邏輯思維推理出來的,而是激發(fā)于機械創(chuàng)新設(shè)計人員的大腦。
2.2機械創(chuàng)造性思維的三大特征
2.2.1自由性
機械創(chuàng)造性思維最大的特征在于自由,創(chuàng)新是自由的,思想是自由的。機械創(chuàng)新設(shè)計人員可以在結(jié)合有關(guān)客觀科學(xué)理論的基礎(chǔ)上完全自由憑借自己的想象、靈感、直覺設(shè)計出新的機械,而不必有太多的思想束縛。在當(dāng)今變化趕不上計劃的經(jīng)濟時代,思維的自由符合現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。而在機械設(shè)計工作中,要不斷地有新的進步的成果,就必須突破原有的事物,消除固定思維的束縛,自由地翱翔在創(chuàng)新設(shè)計的天空中,只有不斷突破和創(chuàng)新才能設(shè)計出更令人滿意的成果。
2.2.2多向性
每個人的思維方式都不一樣,具有多向性的特點。而在機械創(chuàng)造性思維中,同樣具有多向性的特點,設(shè)計人員可以從不同角度去觀察和判斷問題,并且設(shè)想出完全不同視角的方案。設(shè)計的美妙恰巧在于它的多樣性和多向性,沒有固定的設(shè)想方向,任意一個方向都可以是設(shè)計者們延伸的目標。多向性思維與創(chuàng)造力是相輔相成、密不可分的,一個機械產(chǎn)品的設(shè)計過程中一定有過多向性的設(shè)想,從中擇優(yōu)進行實踐得出最后產(chǎn)品。因此,多向性思維是機械設(shè)計中十分重要的一點。
2.2.3獨創(chuàng)性
獨創(chuàng)性即設(shè)計出跟別人不一樣的產(chǎn)品,提出不一樣的理念,突破原有的固定模式,創(chuàng)造出新穎的進步的成果。獨創(chuàng)性是機械創(chuàng)新設(shè)計的目標,創(chuàng)新的目的在于獨創(chuàng),擁有別人沒有的想法和成果。因此,在機械創(chuàng)新設(shè)計過程中,要學(xué)會從新的切入點思考問題,掌握不同的設(shè)計方法,敢于向原有的觀點提出新的看法,從而設(shè)計出具有獨創(chuàng)性、新穎的機械產(chǎn)品,更好滿足生活和生產(chǎn)的需求。
綜上所述,在機械創(chuàng)新設(shè)計的路途上還有很長一段路要走,在創(chuàng)新設(shè)計的過程中對于機械創(chuàng)造的創(chuàng)新思維非常重要,在遵行已有的設(shè)計基礎(chǔ)上,需要更長遠更有想象力的思維去推動機械創(chuàng)新設(shè)計的發(fā)展。
作者:石建單位:中國特種飛行器研究所
摘要:結(jié)合機械類專業(yè)教學(xué)資源現(xiàn)狀,針對高職機械創(chuàng)新人才的社會需求,研究適應(yīng)服務(wù)于生產(chǎn)第一線的產(chǎn)品設(shè)計改進和技術(shù)革新人才的培養(yǎng)方案,探討機械設(shè)計基礎(chǔ)與機械創(chuàng)新設(shè)計相結(jié)合,融教學(xué)、考證、競賽為一體的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺的結(jié)構(gòu)組成要素,初步設(shè)計形成《機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)資源庫》網(wǎng)站框架。為學(xué)生課內(nèi)外自主學(xué)習(xí)和教師組織教學(xué)及課后a指導(dǎo),構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)與交流平臺。
關(guān)鍵詞:高職;機械創(chuàng)新設(shè)計;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源;人才培養(yǎng)
作者簡介:徐躍增,男,副教授,研究方向為機電一體化技術(shù)教學(xué)。
機械創(chuàng)新設(shè)計能力,是機械工程類專業(yè)核心能力的重要組成部分。機械設(shè)計創(chuàng)新是人類物質(zhì)文明進步的源泉。中央關(guān)于構(gòu)建社會主義和諧社會若干重大問題的決定指出:“注重增強學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力”,為高等職業(yè)教育改革與發(fā)展指明了方向。探究機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)方案與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫建設(shè)有著十分重要的現(xiàn)實意義。
一、機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性
創(chuàng)新是一個國家的靈魂,目前國家大量需要的是高素質(zhì)綜合性人才,尤其是具備較強創(chuàng)新能力的人才。衡量機電產(chǎn)品的好壞,創(chuàng)新點是重要的指標。機械類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力往往體現(xiàn)在機構(gòu)功能與結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的創(chuàng)新點上。國力的競爭越來越明顯地表現(xiàn)在科技創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人才的競爭。
當(dāng)前,大學(xué)生的科技創(chuàng)新活動和各類大賽很多。受到了各院校的普遍重視。正如周濟同志所指出,機械很重要,沒有機械就無所謂工業(yè);創(chuàng)新很重要,沒有創(chuàng)新就沒有發(fā)展;設(shè)計很重要,設(shè)計決定著產(chǎn)品的成本、功能和使用壽命。如何提高機械創(chuàng)新設(shè)計能力的相關(guān)研究越來越多。
國外對創(chuàng)新人才的理解比國內(nèi)更加寬泛,大都是在強調(diào)人的個性全面發(fā)展的同時突出創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。應(yīng)該注意的是,世界主要發(fā)達國家對人才的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的重視已有很長的歷史,近年來更顯突出。國內(nèi)從20世紀80年代中期開始倡導(dǎo)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才以來,有關(guān)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的學(xué)術(shù)研究不勝枚舉。但是,對于什么是創(chuàng)新型人才,大家的觀點并不一致;對于如何培養(yǎng)應(yīng)用型的生產(chǎn)一線創(chuàng)新人才尚需進一步探索。
二、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)的必要性
基于高職生機械創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng),重于能在生產(chǎn)一線崗位上解決實際應(yīng)用問題。機械創(chuàng)新設(shè)計核心能力的培養(yǎng)涉及范圍較大,課程內(nèi)容主要包括:《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械創(chuàng)新設(shè)計》、《機械工程制圖》、《計算機繪圖》、《機械制造基礎(chǔ)》、《工程力學(xué)》、《機械制造工藝及夾具》等多門學(xué)科,具有很強的理論性、設(shè)計性和實踐性,而且具有信息量大、發(fā)展速度快、應(yīng)用廣泛等特點。大量的知識內(nèi)容都滲透著工程實際應(yīng)用背景,更需要超前的創(chuàng)新設(shè)計理念。目前雖然采用了多媒體教學(xué)方式,與傳統(tǒng)的粉筆加黑板教學(xué)方式相比,教學(xué)效果有所改善,然而高職生缺乏機械創(chuàng)新設(shè)計的感性認識,難以理解和消化吸收信息量龐大的課堂灌輸內(nèi)容,尤其是大量的課外時間開展自學(xué)難度較大。高職的學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不夠,渴望有比較直觀應(yīng)用的學(xué)習(xí)資源。
隨著計算機科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代教育技術(shù)以多種形式展示媒體化、智能化和全球網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展特性,為培養(yǎng)機械創(chuàng)新設(shè)計人才的教育環(huán)境提供了基礎(chǔ),有效地促進了教育教學(xué)手段的變革。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫的建設(shè),有助于拓寬學(xué)生獲得知識的途徑,開闊了教學(xué)視野。為課堂教學(xué)創(chuàng)造了圖文并茂、虛擬仿真、知識與趣味交融的學(xué)習(xí)環(huán)境,促進了學(xué)生的感性認識形成,激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)積極性,提高了機械創(chuàng)新設(shè)計的興趣;為課后消化課堂知識、自主機械創(chuàng)新設(shè)計學(xué)習(xí),課外競賽輔導(dǎo),學(xué)科發(fā)展動態(tài),技術(shù)標準查詢,師生互動交流、學(xué)習(xí)效果自我測評,緊密校企合作,提供了廣闊的實踐和創(chuàng)新的自由空間。有助于學(xué)生根據(jù)自己所需獲取相應(yīng)資源,大大節(jié)省了個人查詢資料的時間,學(xué)習(xí)效率明顯提高,加快了機械思維能力和創(chuàng)新設(shè)計能力的形成。
三、網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源的構(gòu)建
教學(xué)資源,是指構(gòu)成教學(xué)活動各要素及實施教學(xué)的必要而相對比較直接的條件。教師、學(xué)生、教材是基本的教學(xué)資源,還有一些教學(xué)資源,如圖書館、實驗室等,這些屬環(huán)境資源,還有教學(xué)設(shè)備、設(shè)施資源、媒體資源等。至于課程教學(xué)資源,其內(nèi)涵極為豐富,教材只是課程資源其中的一個內(nèi)容。還應(yīng)該包括,在課程設(shè)計、編制、實施和評價等整個課程發(fā)展過程中可利用的一切人力、物力及自然資源的總和。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理,可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行的,可以實現(xiàn)遠程異地共享的教學(xué)和學(xué)習(xí)材料。其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛,有多媒體課件庫、教學(xué)素材庫、網(wǎng)絡(luò)課程、數(shù)字化圖書館、教師教學(xué)設(shè)計思想、專業(yè)相關(guān)課程資源庫等多個方面。
以學(xué)生為主體,以建構(gòu)主義為理論基礎(chǔ),以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)思想,以機械創(chuàng)新設(shè)計為主線,結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方案的培養(yǎng)目標要求和特點,借助基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、多媒體制作工具和網(wǎng)絡(luò)編程工具,構(gòu)建更能適用于高職的機械創(chuàng)新設(shè)計課程教學(xué)資源體系框架,見圖1。
課程資源庫可以單獨建立網(wǎng)站,也可以涵蓋在某專業(yè)資源庫中,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源而定。本課程資源庫擬在機電一體化技術(shù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源庫下構(gòu)建。其中,師資隊伍欄目:主要展示主講教師的風(fēng)采和課程教學(xué)團隊建設(shè)狀況。教學(xué)研究欄目:主要課程標準、教學(xué)改善、教學(xué)論文、發(fā)明專利等教學(xué)研究進展。課程建設(shè)欄目:主要內(nèi)容有課程定位、課程建設(shè)目標、教材建設(shè)開發(fā)、工學(xué)結(jié)合、典型機構(gòu)的仿真動畫演示。
網(wǎng)絡(luò)資源欄目是學(xué)生學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容。主要包括:課程教學(xué)整體設(shè)計、單元設(shè)計、教學(xué)課件、電子教案、課程設(shè)計指導(dǎo)、競賽指導(dǎo)、推薦輔導(dǎo)材料等直接學(xué)習(xí)素材,也是課程優(yōu)質(zhì)資源的重要組成部分,見圖2。
課程資源庫的使用效果通過課程評價欄目(自我評價、校外專家評價、學(xué)生評價)、成果展示欄目(教師成果和學(xué)生成果)來檢驗,學(xué)生的課程學(xué)習(xí)考核是通過師生教學(xué)互動和反映學(xué)習(xí)過程的考核來實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)資源庫可以通過教師作業(yè)、學(xué)生作業(yè)提交、教師作業(yè)批改、學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)資源庫根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,自動形成課程考核成績。豐富的試題庫也可以通過網(wǎng)絡(luò)進行計算機考試,實現(xiàn)無紙化考試。
四、網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源建設(shè)的內(nèi)涵
為了建構(gòu)有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育環(huán)境,使學(xué)生便捷快速有效地學(xué)習(xí)和查詢各自需要的資源,在素材的選擇和內(nèi)容的組織時,既要滿足專業(yè)人才培養(yǎng)方案,又要符合高職生的學(xué)習(xí)習(xí)慣,精選課程相關(guān)核心內(nèi)容的系統(tǒng)框架,并且將機械創(chuàng)新設(shè)計課程教學(xué)資源構(gòu)成的重點放在優(yōu)質(zhì)資源的提煉上。
人才培養(yǎng)方案是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的綱領(lǐng),是蘊藏在教學(xué)資源建設(shè)中的“靈魂”,必須研讀精確。課程教學(xué)整體設(shè)計和單元設(shè)計的目的是要準確敘述本課程的能力目標,然后確定相應(yīng)的知識、能力和素質(zhì)目標等。這也是完成課程教學(xué)目標的保障。學(xué)生可在學(xué)習(xí)課程之前從網(wǎng)絡(luò)資源中獲取課程相關(guān)的重要信息。
課件的制作,則要緊緊圍繞課程整體和單元設(shè)計進行規(guī)劃,內(nèi)容豐富、案例翔實、語言簡潔易懂是最基本的要求。課件的設(shè)計應(yīng)從可教性、易用性和藝術(shù)性等方面入手,利用多種媒體要素,動靜有機結(jié)合,集視頻、圖文、音像為一體,設(shè)計出符合學(xué)生心理的、閱讀流暢的高質(zhì)量課件。對機械創(chuàng)新設(shè)計課程的典型機構(gòu)和不易理解的機械原理,應(yīng)盡量通過仿真、動畫的形式展現(xiàn)在資源庫中。有助于學(xué)生理解和掌握機構(gòu)演化的方法,激發(fā)學(xué)生進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的興趣。
針對課外科技活動和機械設(shè)計等相關(guān)大賽,建立創(chuàng)新設(shè)計實踐庫、優(yōu)秀作品展示庫和創(chuàng)新設(shè)計知識拓展等知識模塊。吸收歷屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、“挑戰(zhàn)杯”科技作品大賽、計算機輔助設(shè)計競賽等項目成果。開辟學(xué)生社團活動專欄,宣傳學(xué)生自己設(shè)計、制作和比賽過程的相關(guān)錄像。促使學(xué)生課程學(xué)習(xí)鉆研主動性的提高,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的積極性和取得成就的自信心。創(chuàng)新設(shè)計知識拓展模塊主要包括:機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計、傳動部件和軸系零件設(shè)計等素材,針對教學(xué)單元設(shè)計的創(chuàng)新討論試題庫,歷屆競賽信息,新標準與機械學(xué)科前沿發(fā)展和最新科研成果。
五、課程資源庫的建構(gòu)與應(yīng)用特點
1.依托專業(yè)資源庫和相關(guān)精品課程,避免優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源重復(fù)建設(shè),突出機械創(chuàng)新設(shè)計主題。為課程設(shè)計指導(dǎo)、機械設(shè)計大賽及相關(guān)證書的考核鑒定提供相關(guān)素材資源和專題輔導(dǎo)。
2.加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的資源建設(shè),開辟校企合作、工學(xué)結(jié)合專欄,快速鏈接校內(nèi)外實訓(xùn)實習(xí)基地,共享企業(yè)相關(guān)資源。
3.相關(guān)專業(yè)、相近課程共享。與本科院校相比,高職專業(yè)設(shè)置及課程設(shè)置更為具體,更接近于職業(yè)崗位的需求。
4.在課程資源庫建設(shè)的經(jīng)費來源上,不同的高職院校差異甚大。因此,如何在少投入的基礎(chǔ)上構(gòu)建滿足課程教學(xué)目標的資源庫是一個現(xiàn)實的問題。本課程網(wǎng)絡(luò)資源庫是在最少資金投入的情況下構(gòu)建的。
5.課程資源庫建設(shè)的目的是為了學(xué)生應(yīng)用,特別是課后學(xué)習(xí)。因此,整個課程資源的框架構(gòu)建是以學(xué)生為中心,而不是為了參加評審。
6.整個網(wǎng)絡(luò)課程資源庫是一個動態(tài)更新的教與學(xué)平臺,支持資源快捷更新。既能滿足在校學(xué)生學(xué)習(xí),又適用于畢業(yè)生和企業(yè)青年職工自學(xué),力爭達到通過網(wǎng)絡(luò)資源的學(xué)習(xí)能起到無師自通的效果。
網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源庫的建設(shè)是一個長期的過程,機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)發(fā)展迅速,課程教學(xué)資源庫建設(shè)需要緊密結(jié)合時代的發(fā)展需要,不斷積累、提升和更新內(nèi)容??茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使機械創(chuàng)新人才的需求劇增,促進了教師教學(xué)方法和手段的改革。通過網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源的建設(shè),豐富了教學(xué)內(nèi)容,進一步完善了教學(xué)手段。構(gòu)建全方位的立體化開放式教學(xué)模式,不僅為在校學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,也為畢業(yè)后再學(xué)習(xí),以及企業(yè)從事機械創(chuàng)新設(shè)計的新職員提供了良好的學(xué)習(xí)平臺。網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源的構(gòu)建,必將為提升機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量和步伐產(chǎn)生深遠的意義。
摘 要:τ諞桓齬家來說,創(chuàng)新是不竭的動力,是民族發(fā)展的基礎(chǔ),只有具備創(chuàng)新的意識和思維,才能在具體的的實踐工作中提高我國的綜合國力。機械是一個國家富強的重要標志,對于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計來說需要具備很強的創(chuàng)造性。在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需要時刻注重改革和創(chuàng)新,只有這樣才能達到最優(yōu)化設(shè)計,才能獲得最符合規(guī)范的設(shè)計效果。
關(guān)鍵詞:機械結(jié)構(gòu)設(shè)計;創(chuàng)新設(shè)計;應(yīng)用
0.引言
當(dāng)前,對于機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計已經(jīng)得到了較為廣泛的關(guān)注,創(chuàng)新是為了對機械進行更好地利用,同時也是為了將其實際效能發(fā)揮出來。對于機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計來說,一般其思維都較為統(tǒng)一,且以變元法為主,因為這種方法使用簡單,在創(chuàng)新設(shè)計中利用邏輯化的思維可以對可變元素進行系統(tǒng)化的梳理。對于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計來說,它是一項非常具有創(chuàng)造性的工作,在設(shè)計機械結(jié)構(gòu)時需要時刻對其進行改進和創(chuàng)新,這樣才能讓設(shè)計達到最優(yōu)化效果。在本文中,主要論述了變元法在機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用,以期能得到更好的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計效果。
1.變元法
在機械創(chuàng)新設(shè)計中變元法的應(yīng)用較為廣泛,該法是從德國引進的,它同時還被賦予了創(chuàng)新的精神,將變元法應(yīng)用在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中就是創(chuàng)新的重要標志。變元法系統(tǒng)化和邏輯化地梳理了設(shè)計中的一些可變元素,便于更加有效和可靠地進行設(shè)計創(chuàng)新。在應(yīng)用變元法前,工作人員需要首先分析和研究好機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本框架,這樣才能確保最優(yōu)化的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于變元法來說,它對產(chǎn)品的設(shè)計定義具有極好的詮釋作用。論證過的變元法可以對關(guān)鍵點進行有效調(diào)整,便于改變原先設(shè)計中的弊端,以便提供更好的設(shè)計方案,將變元法自身的優(yōu)勢發(fā)揮出來。
1.1材料變元和其數(shù)量
在機械設(shè)計中會涉及很多的原材料,這些材料種類繁多,同時每種材料的價值不一,功能也各不相同。如果從另一個角度來考慮,原材料的加工工藝差別性也較大,有效加工后才能符合某種需求,并成為理想地達到參數(shù)要求的材料。還有部分材料是不能加工的,需要對材料實施變元法才能達到要求。比如,設(shè)計剛性材料,要想達到設(shè)計要求一般會使用增大面積的方法,讓其成為理想中的感性材料。鐵性材料可以通過將隔板增強等措施來進行調(diào)整。這些例子都是通過變元法來實現(xiàn)的,也就是說變元法通過變量的形式將一種或是多種變量改變,但是并沒有改變結(jié)果,屬于全新的設(shè)計模式。加工面和工作面是機械結(jié)構(gòu)原理的兩個重要基本元素,此外還包括產(chǎn)品本身和產(chǎn)品整體等。產(chǎn)品性能可以通過這幾種元素進行衡量,操作人員在實際的工作中需要調(diào)整好這些產(chǎn)品元素,這樣得到的產(chǎn)品原件才能達到理想效果。
1.2位置和工藝變元
所謂的位置變元指的是將元件位置改變,以此來優(yōu)化設(shè)計。比如,在焊接部分元器件的過程中操作人員需要選擇好焊接位置,確保焊接位置靠近中心軸,避免元器件出現(xiàn)變形,或是有不規(guī)則扭曲現(xiàn)象出現(xiàn)。所謂的工藝變元指的是在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要嚴格把好施工工藝關(guān),同時結(jié)合好圖紙將最優(yōu)的工藝產(chǎn)品設(shè)計出來,同時借助先進工藝技術(shù)的幫助,開發(fā)和設(shè)計元器件,一旦出現(xiàn)問題要及時對其進行調(diào)整。
1.3 尺寸變元
所謂的尺寸變元指的是將元器件的形狀改變,以此來達到最優(yōu)化,也就是將元器件的長寬高3個基本參數(shù)改變。比如,泠沖壓壓彎曲技術(shù),因為材料是能進行彈性變化的,但是需要在泠沖壓之前先變形,同時還要考慮到和計算相關(guān)的參數(shù),只有這樣才能使得材料在變元后充分發(fā)揮作用,如圖1所示。
2.機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的關(guān)鍵點分析
在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計人員需要重點考慮好防腐性能,在選擇材料和零部件的過程中需要考慮到如圖2所示因素的影響作用,另外,還需要考慮到如下元素:
設(shè)計防腐設(shè)備:機械設(shè)備需要給予其完善的空間,特別是需要確保其處于干燥的環(huán)境中,淤積介質(zhì)千萬不能出現(xiàn),這樣可以有效減少設(shè)備的腐蝕。
結(jié)構(gòu)間隙腐蝕:在設(shè)計結(jié)構(gòu)過程中,一般都會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)盲區(qū),這些盲區(qū)位于眼睛看不到或是手觸摸不到的地方。這些區(qū)域很容易沉淀物質(zhì),這些物質(zhì)不僅能損害機械設(shè)備,同時還會對設(shè)備造成腐蝕,設(shè)備的使用年限會大大降低,主要體現(xiàn)在如下方面:焊接點、鉚接結(jié)構(gòu)和容器襯板結(jié)構(gòu)等。設(shè)計人員在設(shè)計這些部分時一定不要出現(xiàn)間隙結(jié)構(gòu),從而將結(jié)構(gòu)質(zhì)量提高。如果上述問題不能得到解決,就需要將密封間隙增加。如果上面的設(shè)計不能達到要求,可以將間隙進行合理擴大,使得設(shè)計質(zhì)量得到保證。
避免直接接觸金屬:在結(jié)構(gòu)設(shè)計中盡量不要直接接觸金屬,這是因為金屬容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,所以需要將不同的金屬隔離出來。
不要出現(xiàn)高濃度梯度:從某種意義上講容易出現(xiàn)沉淀物或是冷凝物,這樣會導(dǎo)致局部勢差出現(xiàn),從而使得設(shè)備的腐蝕速度增快。
在機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,需要將最小面積規(guī)范體現(xiàn)出來,這樣才能將表面積最大限度地減少,通過分析實驗數(shù)據(jù)知,球體結(jié)構(gòu)是最好的選擇,圓柱體是僅次于球體結(jié)構(gòu)的選擇。
3.最優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
對于設(shè)計方案來說,它會直接影響到機械結(jié)構(gòu)的實際使用效果,所以在設(shè)計方案的選擇中需要高度重視,或者是設(shè)計出多種方案進行相互的對比和篩選,將最佳方案選擇出來,在對設(shè)計方案進行合理分析之后,評價好設(shè)計方案,在評價過程中需要采用科學(xué)、合理的評價方法,一般使用較多的是模糊綜合評判法。在綜合評定時需要考慮到安全性、經(jīng)濟指標、社會效益、維修性和可操作性等評價因素的影響。如果是考慮到社會效益的影響,需要考慮到設(shè)備是否會經(jīng)常出現(xiàn)故障等;如果是經(jīng)濟指標,需要從成本和人員兩方面來考慮;如果是可操作性,需要從施工工藝方面來考慮,主要是從施工技術(shù)是否成熟等方面來考慮。所以,綜合上面的因素考慮,在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需要根據(jù)設(shè)備的特點對結(jié)果進行不斷的優(yōu)化,這樣不僅能對機械設(shè)備進行調(diào)整,同時還能對設(shè)計結(jié)構(gòu)進行改進。對于結(jié)構(gòu)中的一些關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)和零部件要建立起數(shù)學(xué)模型,這樣才能對其進一步進行優(yōu)化設(shè)計。因為模型能將結(jié)構(gòu)特征真實反映出來,為結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進和完善提供必要的參考依據(jù),這樣才能綜合性優(yōu)化。隨著我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展速度的增快,我國的綜合實力的重要衡量參數(shù)就是機械設(shè)備,所以需要對機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行不斷的創(chuàng)新,這樣才能不斷完善好施工技術(shù)。隨著我國當(dāng)前科技創(chuàng)新的發(fā)展,機械結(jié)構(gòu)設(shè)計也被不斷地進行優(yōu)化,測控設(shè)備的方法也得到了不斷的優(yōu)化和發(fā)展,設(shè)計人員的設(shè)計思路也需要與時俱進,不斷將自身的創(chuàng)新意識提高,同時不斷引進新的設(shè)計理念,使得機械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計得到不斷地完善和發(fā)展。
結(jié)語
在設(shè)備的使用和更新過程中機械結(jié)構(gòu)設(shè)計起到了非常重要的作用,它在很大程度上促進了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。對于機械設(shè)計來說找到適合的新方法來替代舊方法是當(dāng)前需要解決的重點和難點,需要設(shè)計人員具有較強的實際操作技能和操作意識,同時不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,將機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路和理念提高,只有這樣才能提高機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量,實現(xiàn)我國的強國之夢。
摘要:人類在進入工業(yè)化時代以來,我們生產(chǎn)生活的各個方面都越來越多的依賴于機械設(shè)施。隨著21世紀工業(yè)化及機械化的快速發(fā)展,世界各國之間對于機械的創(chuàng)新設(shè)計及研究十分關(guān)注,機械的創(chuàng)新設(shè)計往往會帶來創(chuàng)造性的機械設(shè)備,甚至?xí)I(lǐng)某個時期各領(lǐng)域的發(fā)展。一個工業(yè)企業(yè)的機械創(chuàng)新設(shè)計能力也直接關(guān)系到氣壓的長期和核心競爭力,更是關(guān)系到社會的發(fā)展和人民的生活質(zhì)量的提高。因此,加大對于機械的創(chuàng)新設(shè)計及研究投入具有十分重要的政治意義、經(jīng)濟意義和民生意義。本文主要對機械創(chuàng)新設(shè)計的概述、當(dāng)前的研究及發(fā)展方向進行簡要概述和討論。
關(guān)鍵詞:機械;創(chuàng)新設(shè)計;研究
隨著時代的發(fā)展,很多傳統(tǒng)的機械已經(jīng)漸漸的不能滿足于我們生產(chǎn)生活的更高需求,傳統(tǒng)機械在諸多方面如能源消耗、產(chǎn)生的污染等方面的弊端也使得人們急于研究出現(xiàn)代化的機械來代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械設(shè)備。一個國家的生產(chǎn)力水平的提高是依靠技術(shù)上的創(chuàng)新獲得的,現(xiàn)代化機械中高新技術(shù)所占據(jù)的比重越來越大,為推動企業(yè)發(fā)展、國家綜合國力的提高,我們應(yīng)該注重機械創(chuàng)新設(shè)計、加大研究投入、提高機械設(shè)備中的高新技術(shù)比重,使所生產(chǎn)的機械更加的具有競爭力。
1機械創(chuàng)新設(shè)計
1.1機械創(chuàng)新設(shè)計的概念
機械創(chuàng)新設(shè)計(Mechanical Creative Design,MCD)這一概念是指在充分發(fā)揮了設(shè)計者的創(chuàng)造力,以及利用人類已經(jīng)有的現(xiàn)有成熟的科學(xué)理論、技術(shù)方法,繼而進行具有創(chuàng)新性的構(gòu)思和設(shè)計,設(shè)計出具有創(chuàng)造創(chuàng)新性、更加經(jīng)濟實用的機械設(shè)備。這一活動主要從兩個方面進行,一方面是對生產(chǎn)生活中已有的機械設(shè)備進行改造以提高其經(jīng)濟性、穩(wěn)定性等,另一方面是為滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)生活的一些新需求從而進行的開創(chuàng)新的機械設(shè)計,這一過程一般更為困難。設(shè)計上額創(chuàng)新是實現(xiàn)機械產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ),因此,創(chuàng)新設(shè)計顯得尤為重要。
1.2 機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)
機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)是一門需要具有開創(chuàng)性思維的設(shè)計技術(shù)和方法,這一技術(shù)與機械系統(tǒng)設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、摩擦學(xué)設(shè)計、有限元設(shè)計結(jié)合形成了現(xiàn)代化的機械設(shè)計方法,并相互借鑒來共同進行機械創(chuàng)新性設(shè)計。
2 機械創(chuàng)新設(shè)計的發(fā)展方向
2.1智能化及自動化研究
隨著人工智能技術(shù)問世,人們對于人工智能技術(shù)產(chǎn)生了越來越大興趣,現(xiàn)代化的機械設(shè)計中,人工智能的融入將會對機械工業(yè)的發(fā)展帶來很大的推動力。除了尚在發(fā)展人工智能技術(shù)之外,目前已經(jīng)發(fā)展到一定程度的自動化技術(shù)更是引起來工業(yè)領(lǐng)域的廣泛興趣,自動化技術(shù)在機械創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用,使得創(chuàng)新設(shè)計出的機械設(shè)備多具有更高的生產(chǎn)效率,也更加的安全可靠。為適應(yīng)現(xiàn)代機械對自動化及智能化的需求,需要我們發(fā)展研究自動控制軟件、數(shù)據(jù)庫的完善。
2.2數(shù)字化研究
現(xiàn)代化的機械設(shè)計更加注重數(shù)字化的描述,我們在機械創(chuàng)新設(shè)計過程中不僅要注重設(shè)計對象中確定性變量的數(shù)字化描述及數(shù)學(xué)模型建立,而且更要注重非確定性變量的數(shù)學(xué)描述及數(shù)學(xué)模型建立。這樣更有利于機械運作過程中我們對于機械運作狀態(tài)及各項指標的實時掌握。例如最新的CAD技術(shù),很好的促進了機械設(shè)計過程的數(shù)字化,也為機械設(shè)備產(chǎn)品的概念化和實物化創(chuàng)造了條件。
2.3虛擬化設(shè)計及仿真虛擬實驗研究
虛擬化設(shè)計及仿真虛擬實驗是一種集合了計算機、智能技術(shù)、光電傳感技術(shù)及多媒體技術(shù)等技術(shù)為一體的技術(shù)。這種虛擬化設(shè)計系統(tǒng)可以為機械設(shè)計者在設(shè)計各階段提供工具,并通過系統(tǒng)提供的工具進行評估,這種技術(shù)可以為設(shè)計者提供模擬的仿真環(huán)境來對機械設(shè)備的裝配操作、運行、控制進行模擬和評估,這樣能夠降低設(shè)計成本,也能夠幫助實現(xiàn)對一些獨特的設(shè)計的模擬和評價。
2.4計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)
計算機輔助創(chuàng)新是一種集合了現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)、本體論、語義處理技術(shù)、發(fā)明問題解決理論及計算機軟件等為一體的現(xiàn)代輔助設(shè)計系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能夠很好的將多個領(lǐng)域的學(xué)科知識綜合起來,開拓了機械設(shè)備設(shè)計開發(fā)者的思考空間,在一定程度上能夠幫助開發(fā)設(shè)計者打破常規(guī)思維獲得創(chuàng)造性設(shè)計。
3 結(jié)語
面對新時期的新的競爭與挑戰(zhàn),機械創(chuàng)新設(shè)計的發(fā)展直接關(guān)系到機械設(shè)備的發(fā)展水平,也會直接影響到一個企業(yè)的核心競爭力和長久發(fā)展,更會影響到整個社會生產(chǎn)生活水平,國家的經(jīng)濟發(fā)展速度和整體工業(yè)化水平。創(chuàng)新設(shè)計是機械設(shè)備不斷提升的唯一方法,是現(xiàn)代機械發(fā)展不可或缺的部分,合理的創(chuàng)新設(shè)計能夠帶來更好機械設(shè)備,使其更具競爭力。因此我們需要對當(dāng)前的機械設(shè)計方法及形式上的一些不足進行改進與完善,通過交叉學(xué)科知識的學(xué)習(xí)培訓(xùn)及思維模式的訓(xùn)練幫助設(shè)計人員開拓思維空間,進而提高機械創(chuàng)新設(shè)計的研究和發(fā)展,從而促進工業(yè)發(fā)展,提高我國的經(jīng)濟發(fā)展速度和綜合國力。
摘 要:本文結(jié)合《機械創(chuàng)新設(shè)計》課程的教學(xué)體會,針對《機械創(chuàng)新設(shè)計》傳統(tǒng)課程教學(xué)模式中存在的主要問題,提出了“三融三改”教學(xué)模式,闡述了“三融三改”教學(xué)模式的具體執(zhí)行方案,并對如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,提高《機械創(chuàng)新設(shè)計》課程教學(xué)效果進行了積極有效的探索。
關(guān)鍵詞:《機械創(chuàng)新設(shè)計》;大眾創(chuàng)業(yè);萬眾創(chuàng)新;教學(xué)模式;中國制造2025
2015國務(wù)院先后印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃和《關(guān)于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》,這兩大舉措相互促進,《中國制造2025》戰(zhàn)略重點之一就是要提高國家制造業(yè)的創(chuàng)新能力。實施《中國制造2025》,實現(xiàn)制造業(yè)由大而強,將會給大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新帶來更多機會。高職教育連接產(chǎn)業(yè)和教育,在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中擔(dān)任不可替代的角色。在雙創(chuàng)背景和國家政策推動下,高職院校機械類專業(yè)應(yīng)以創(chuàng)新為重點對相關(guān)課程進行改革,培養(yǎng)適合社會經(jīng)濟發(fā)展的創(chuàng)新型高技能人才。
《機械創(chuàng)新設(shè)計》是一門培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有基礎(chǔ)性、靈活性、實踐性、創(chuàng)新性等特點。本文通過探索“三融三改”教學(xué)模式,促進課程與雙創(chuàng)有機結(jié)合,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的新途徑,提升學(xué)生的理論水平、實踐能力和職業(yè)素養(yǎng),增強教師的專業(yè)能力和技術(shù)水平,對于完善整個課程體系以及提高學(xué)生的雙創(chuàng)意識和能力有重要意義,有利于“中國制造2025”的順利實施。
1 當(dāng)前《機械創(chuàng)新設(shè)計》課程教學(xué)存在的問題
1.1 教學(xué)與市場脫軌
由于政府缺少對校企合作針對性的政策和經(jīng)費支持,企業(yè)出于商業(yè)機密或安全方面的考慮,很多學(xué)校校企合作并不徹底;同時多數(shù)教師缺乏生產(chǎn)一線的實際經(jīng)驗,學(xué)生對企業(yè)工作流程和崗位職責(zé)知之甚少,無法做到學(xué)校和企業(yè)無縫對接。而本課程設(shè)計首要確定的是主題,所有的理論設(shè)計和操作實踐都以主題為方向。多數(shù)任課教師對市場的敏銳性已經(jīng)淡化,僅憑經(jīng)驗和搜集信息來確定主題常脫離市場,所開展實踐往往沒有實際意義。
1.2 理論與實踐脫節(jié)
多數(shù)高校以機械設(shè)計課程代替機械創(chuàng)新設(shè)計課程,機械設(shè)計課程內(nèi)容以介紹手冊使用、計算公式為主,課程設(shè)計機械化。開設(shè)有機械創(chuàng)新設(shè)計課程的高校中,課程內(nèi)容重視基礎(chǔ)知識等,以理論講授為主,缺少實踐鍛煉;涉及實踐的高校,多使用傳統(tǒng)驗證型實驗室,學(xué)生只是對已有知識進行驗證,實驗是成熟的、不變的,限制了學(xué)生思維的拓展與發(fā)散,或以虛擬實驗,模塊化實驗代替設(shè)計實踐,無法預(yù)測和解決實際操作中的問題,成果無法驗證。
1.3 技術(shù)與創(chuàng)業(yè)脫離
大部分高校沒有將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育納入主流教育、融入專業(yè)課,大多以選修課或講座的形式進行,沒有形成完善的學(xué)科體系,從而導(dǎo)致創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)邊緣化。本課程也同樣缺少實踐與社會需求的對接,技術(shù)創(chuàng)新無法真正應(yīng)用到創(chuàng)業(yè)上,評價模式以針對課程內(nèi)容的考試為主,學(xué)生缺乏對社會需求分析以及成果的可行性分析驗證,導(dǎo)致很多成果沒有價值,無法服務(wù)社會。
2 “三融三改”教學(xué)模式探索與實踐
三融三改模式結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。
2.1 校企合作與課程相融合,改變教學(xué)內(nèi)容
把工學(xué)結(jié)合作為課程選題的重要切入點。通過去企業(yè)參觀實踐,頂崗實習(xí),讓學(xué)生進入企業(yè),了解企業(yè)工作流程和需要,把新知識、新技術(shù)、新工藝和新方法加以選擇提煉,發(fā)掘順應(yīng)市場主題,在專業(yè)教師的指導(dǎo)下分小組開展設(shè)計創(chuàng)新與實踐;或通過聯(lián)系企業(yè)家進學(xué)校,邀請企業(yè)能工巧匠擔(dān)任“第二課堂”教師,教師下企業(yè)鍛煉等方式,爭取企業(yè)相關(guān)項目為課程的主題,成立由專業(yè)教師和學(xué)生M成設(shè)計創(chuàng)新小組,按企業(yè)標準進行項目設(shè)計與創(chuàng)新。通過發(fā)掘校企合作,使課程主題更具針對性、實用性、前瞻性,更具有企業(yè)個性和職業(yè)特色。既培養(yǎng)學(xué)生的技能,提高動手動腦能力,也能提高敬業(yè)精神以及綜合職業(yè)素質(zhì)。
2.2 創(chuàng)新工作室與課程相融合,改進教學(xué)方法
創(chuàng)新工作室是指在指導(dǎo)老師管理下供學(xué)生使用的機械創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計、制作空間。創(chuàng)新工作室中備有全套的通用設(shè)備,如通用車床、銑床、3D打印機等。學(xué)生可以根據(jù)制定的主題,以團隊作為學(xué)習(xí)單元,對知識進行選擇、整合,自行設(shè)計實驗過程和實驗內(nèi)容,隨時對新的想法進行實驗和驗證,教師擔(dān)當(dāng)教學(xué)顧問的角色。在創(chuàng)新工作室中學(xué)生擺脫了純粹空想和空對空的設(shè)計模式,能夠充分發(fā)揮學(xué)生自主探究的廣度和深度,發(fā)展學(xué)生的想象思維能力,拓展想象力,對學(xué)生自我發(fā)展有著巨大的作用。
2.3 競賽與課程相融合,改革教學(xué)評價
將大學(xué)生機械設(shè)計競賽引入《機械創(chuàng)新設(shè)計》課程中,組織學(xué)生以團隊作為參賽單元,制定主題,設(shè)計流程,展示成果,通過學(xué)生互評,選出相對優(yōu)異的70%由指導(dǎo)教師評估,指導(dǎo)教師選出優(yōu)秀的40%交由企業(yè)評定,企業(yè)最終選出10%作為入選作品,經(jīng)專家評價,選兩到三個團隊參加大學(xué)生機械設(shè)計競賽,獲獎作品也可以進行校外創(chuàng)業(yè)。教師通過對學(xué)生的跟蹤觀察進行過程性評價,并結(jié)合成果評估作為學(xué)生最終成績。除去學(xué)生的自評、教師的評估,還包含企業(yè)、專家及校外機構(gòu)對項目的評估,使得不同能力層次的學(xué)生都得以參與其中,開拓學(xué)生視野、看齊行業(yè)標準,并獲得合理和全面的評價。
3 結(jié)語
《機械創(chuàng)新設(shè)計》與雙創(chuàng)結(jié)合是實踐教學(xué)的重要延伸和深層次要求,本文以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為核心,以“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”、“中國制造2025”兩大戰(zhàn)略為引領(lǐng),以校企合作、創(chuàng)新工作室、技能大賽三大平臺為抓手,研究教學(xué)方法、教學(xué)管理、教學(xué)評價三大要素,探索“三融三改”教學(xué)模式并初步實踐,推進課程與雙創(chuàng)的有機結(jié)合,讓學(xué)生在實踐中適應(yīng)社會并服務(wù)社會,為“中國制造2025”的順利開展不斷輸送新鮮的血液。
摘要:以機械制造與自動化專業(yè)為例,打破傳統(tǒng)教學(xué)模式,在教學(xué)中融入“機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”項目,形成“競賽+項目”的實踐教學(xué)模式。教學(xué)模式改革主要表現(xiàn)在人才培養(yǎng)模式改革、課堂教學(xué)模式改革、優(yōu)化師資隊伍、多元化考核體制這四個方面。從而較好的培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,增大了學(xué)生今后取得創(chuàng)新成果的機率。
關(guān)鍵詞:機械創(chuàng)新設(shè)計大賽;實踐創(chuàng)新教育;競賽+項目;教學(xué)模式改革
0前言
以武漢城市職業(yè)學(xué)院機械工程與電氣自動化學(xué)院機械與自動化專業(yè)為例,傳統(tǒng)的老師講學(xué)生聽的單一的教學(xué)模式不能很好的提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將競賽融入教學(xué),以“競賽+項目”實踐教學(xué)模式改革現(xiàn)有的教學(xué)模式,打破了傳統(tǒng)實踐教學(xué)中師傳生受的舊框框,變被動實踐為主動參與,教師不斷地激勵學(xué)生,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實踐興趣。讓學(xué)生在“競賽+項目”中掌握知識、技能與方法的同時引入了競爭機制,整體牽引學(xué)生自主實踐水平迅速提升。
1改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
本專業(yè)采取工學(xué)交替的人才培養(yǎng)模式,基本實現(xiàn)了學(xué)校與企業(yè)實踐相結(jié)合,工作與學(xué)習(xí)的相結(jié)合。學(xué)生三年學(xué)習(xí)期間,采取分段遞增式教學(xué)模式。這種分段式工學(xué)交替的人才培養(yǎng)模式,使學(xué)生社會實踐能力得到了較大提高,學(xué)習(xí)期間就能感受到企業(yè)文化的熏陶,也解決了企業(yè)對生產(chǎn)力需求的問題,但是,由于學(xué)生技能知識有限,而企業(yè)需要完成生產(chǎn)工作任務(wù),通常安排學(xué)生在流水線上工作,學(xué)生無法掌握關(guān)鍵崗位關(guān)鍵技術(shù);另外學(xué)生掌握的專業(yè)知識點與企業(yè)要求有差距,無法滿足關(guān)鍵崗位技術(shù)要求,只能被分配到流水線生產(chǎn)崗位;再有不同的企業(yè)崗位要求也不同,而學(xué)生的培養(yǎng)模式卻是一樣的,所以學(xué)生不能滿足企業(yè)對技術(shù)人才個性化的需求。
針對一些企業(yè)個性化的需求研究開展實施“訂單式”人才培養(yǎng)模式,進一步深化了校企合作關(guān)系,在現(xiàn)有的課程體系中,加入企業(yè)定制課程,消除了學(xué)校與企業(yè)要求不一致的問題,同時學(xué)院與企業(yè)對學(xué)生實現(xiàn)共管共育?!坝唵问健比瞬排囵B(yǎng)模式,可最高程度的實現(xiàn)學(xué)生零距離上崗,大大提高了企業(yè)對學(xué)生的滿意度。本專業(yè)開設(shè)了富士康、三一重機、瑞升科技、柯達等訂單班。
機電學(xué)院同時成立了大學(xué)生創(chuàng)新活動中心,豐富學(xué)生的業(yè)余生活,讓學(xué)生走出寢室,放棄成癮的網(wǎng)絡(luò)游戲,為學(xué)生提供了一個培養(yǎng)興趣愛好、實現(xiàn)理想,團隊合作的平臺。
2改革課堂教學(xué)模式
“競賽+項目”實踐教學(xué)模式是把以往機械創(chuàng)新設(shè)計大賽項目融合到現(xiàn)有的教學(xué)中,并結(jié)合現(xiàn)代行業(yè)實際的工作過程和工作環(huán)境,重新整合專業(yè)課中的教學(xué)內(nèi)容,完成理論和實踐的教學(xué)工作。這種教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的教師講授,學(xué)生聽課的模式,強調(diào)了以學(xué)生為主體,老師為主導(dǎo)。在這種“競賽+項目”的實踐教學(xué)模式中,因為融入了機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的醒目內(nèi)容,因此不僅老師要教設(shè)計,學(xué)生也要學(xué)設(shè)計,由學(xué)生團隊分組完成項目,學(xué)生的團隊協(xié)作能力也得到了提升。
本專業(yè)主干課程《互換性與測量技術(shù)》、《機床夾具設(shè)計》、《機構(gòu)設(shè)計與零部件應(yīng)用》、《機械制造工藝流程編制》都進行了“競賽+項目”教學(xué)模式的改革。把課程中知識點重新進行梳理歸納,把機械創(chuàng)新設(shè)計大賽項目與知識點進行整合,形成以一個個子項目,以項目式教學(xué)模式,同時以競賽的形式實施各個項目。經(jīng)過多年的探索,現(xiàn)在機械制造與自動化專業(yè)已經(jīng)形成了《互換性與測量技術(shù)》、《機床夾具設(shè)計》、《機構(gòu)設(shè)計與零部件應(yīng)用》、《機械制造工藝流程編制》這些課程項目引領(lǐng)式新課程標準。
3優(yōu)化師資隊伍,提升教師創(chuàng)新指導(dǎo)能力
2013年聘請楚天技能名師1名,2014年12月企業(yè)兼職教師初級、中級、高級企業(yè)技術(shù)人員資源庫50人,至2014年6月鼓勵教師利用假期進行下企業(yè)掛職鍛煉,組織教師進行骨干教師培訓(xùn)等等。在教學(xué)團隊建設(shè)過程中注重教師創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)能力的提升,教師不僅積極參機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,同時在指導(dǎo)大賽過程中盡可能將參賽作品轉(zhuǎn)化為國家實用新型專利。
4校企共建多元化考核體制的改革
4.1打破傳統(tǒng)試卷考核改革為過程考核
課程考核形式不再是傳統(tǒng)的考卷式,一卷定結(jié)果,而是注重任務(wù)過程中考查學(xué)生動手能力、問題分析處理能力、溝通交流能力、安全意識等;評分環(huán)節(jié)加入學(xué)生自評、互評。整個課程考核評價比例為:過程評價(40%)和目標評價(60%)。
4.2頂崗實習(xí)引入企業(yè)評價
頂崗實習(xí)是本專業(yè)不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié),同時頂崗實習(xí)也是在學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生這三個主體方共同參與、共同管理的結(jié)果。學(xué)校和企業(yè)出發(fā)點、需求點不同
因此對學(xué)生要求和評價也不同,以前都是由學(xué)校單方面實施評價,為了讓學(xué)生更好的貼合行業(yè)企業(yè),這時我們需要對頂崗實習(xí)實施有效的評價制度,因此引入企業(yè)評價是非常有必要的。在頂崗實習(xí)期間讓學(xué)生了解企業(yè)文化和企業(yè)氛圍,同時又能具有針對性的提高學(xué)生技術(shù)技能和綜合素質(zhì)。
4.3創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、技能大賽,引入社會評價
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、技能大賽體現(xiàn)了學(xué)生的綜合能力,以機械創(chuàng)新大賽為例,是同行專家對機械創(chuàng)新作品的評價。
5提供一個范例
在開展研究之初便有良好的領(lǐng)頭羊意識,努力將實踐創(chuàng)新教育做成一個樣板,目前在本專業(yè)積極籌備拓展“以創(chuàng)新大賽為載體,融合項目驅(qū)動”實踐教學(xué)模式在其他課程中的應(yīng)用,現(xiàn)已開展該教學(xué)模式的課程有《互換性與技術(shù)測量》、《機械制造工藝》、《機床夾具設(shè)計》等,可為本院其他專業(yè)提供一個范例,帶動高職院校學(xué)生自主實踐,勇于創(chuàng)新。
摘要:通過總結(jié)多年指導(dǎo)學(xué)生參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的經(jīng)驗,指出大賽指導(dǎo)教師應(yīng)在選題、組隊、信息檢索、知識綜合、科技寫作、實際動手、意識培養(yǎng)等7方面給學(xué)生進行指導(dǎo),為更多教師參與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的指導(dǎo)提供一些參考。
關(guān)鍵詞:機械創(chuàng)新設(shè)計大賽;選題;指導(dǎo)
0 引言
教育創(chuàng)新、培養(yǎng)創(chuàng)新人才是現(xiàn)代高等教育改革的新要求,西安工業(yè)大學(xué)的卓越工程師計劃與教改實驗班試點正是適應(yīng)這一形式的教學(xué)改革。學(xué)生的創(chuàng)新能力是通過動腦思考和動手實踐,將理論知識與實踐相結(jié)合,從切身體驗中逐步發(fā)展起來的[1]。大學(xué)生的課外創(chuàng)新活動,在創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中具有發(fā)展學(xué)生個性的特殊功能,開放實驗室建設(shè),為學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建了一個重要平臺。
全國的各項賽事對培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力起到了不可低估的作用,給了學(xué)生一個展示創(chuàng)新能力的舞臺。大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽[2]為工科大學(xué)生提供了一個很好的鍛煉平臺,使大學(xué)生綜合素質(zhì)得到了提升,社會競爭力增強,為就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下了良好基礎(chǔ)[3,4]。
高校大學(xué)生參加各項賽事是一項辛苦又富有挑戰(zhàn)性的工作,由于缺少從事科技創(chuàng)新工作的經(jīng)驗,在選題、計劃、參賽、團隊協(xié)作等方面遇到困難,這些需要指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)[5]。對于指導(dǎo)教師來說,通過指導(dǎo)學(xué)生競賽,可以和本校學(xué)生培養(yǎng)師生友誼,可以跟兄弟院校同行強化聯(lián)系,也可以提高教學(xué)前瞻性和科研水平,同時也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指導(dǎo)大學(xué)生通過參加大賽,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,成為指導(dǎo)教師的必修課[6,7]。筆者通過多年來組織參加各項賽事和指導(dǎo)學(xué)生參加多項賽事,根據(jù)自身的體驗,針對大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽得出了幾點體會,希望能對同行有所啟發(fā)。
1 指導(dǎo)學(xué)生圍繞大賽主題進行作品選題
全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽從第二屆開始設(shè)定大賽主題,學(xué)生提交的作品必須符合大賽主題。指導(dǎo)學(xué)生選題時應(yīng)注意充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和興趣愛好,學(xué)生的選題也許會存在一些問題,但千萬不要輕易否定學(xué)生以免打擊他們參與創(chuàng)新活動的積極性。一個作品從構(gòu)思到成形,要經(jīng)過差不多一年的時間,在這個過程中,學(xué)生有能力發(fā)現(xiàn)最初的不足,指導(dǎo)教師可以在原理上、技術(shù)上提供建議,使作品實現(xiàn)預(yù)定功能。
2 指導(dǎo)學(xué)生以項目為基礎(chǔ)組隊
機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是對學(xué)生綜合素質(zhì)的考驗。從知識結(jié)構(gòu)上來講,不僅涉及到了學(xué)科基礎(chǔ)知識,比如《機械制圖》等,也涉及到了一些專業(yè)性較強的知識,比如加工制作;從技術(shù)層面上來講,涉及多個學(xué)科領(lǐng)域,比如工業(yè)設(shè)計、控制、電子、液壓、機械等;從實施角度來講,不僅包括費的使用,也包含作品的講解和展示;從執(zhí)行角度來講,除了考驗學(xué)生的專業(yè)能力之外,還考驗學(xué)生的團隊協(xié)作精神。基于此,我們在組建團隊時最好以大三學(xué)生為主組隊,因為大二學(xué)生雖然熱情度很高,但是所學(xué)專業(yè)知識有限,恐難以勝任,而大四學(xué)生雖然具備了足夠了專業(yè)知識,但是由于面臨畢業(yè)等諸多壓力,很難將更多的精力投入其中,因此,最佳的安排便是組隊時遵循自愿的原則盡量選擇大三的學(xué)生,大三學(xué)生級具有了比大二學(xué)生更扎實的專業(yè)知識,也沒有面臨大四學(xué)生的畢業(yè)壓力。
通過指導(dǎo)學(xué)生以項目為基礎(chǔ)組隊,不僅能夠提升學(xué)生們的專業(yè)素養(yǎng),更重要的是在推進項目順利開展的過程中還能夠培養(yǎng)學(xué)生們的組織能力和團結(jié)協(xié)作精神。
3 指導(dǎo)學(xué)生利用信息檢索工具,提高信息檢索能力
在設(shè)計方案論證過程中,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計選題進行文獻資料檢索,了解自己的選題是否有人做過,如果產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)出來,可考慮其還存在什么問題,由此確定所選題目的可行性。有的學(xué)生學(xué)習(xí)了《信息檢索》課程,能夠較熟練地上網(wǎng)查閱文獻,但在機械創(chuàng)新設(shè)計大賽方面的文獻是有限的,如何把文獻資料和自己的作品相結(jié)合,指導(dǎo)教師應(yīng)該給項目組予以指導(dǎo),使學(xué)生能夠得到熟練應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)和紙制圖書資料,快速而準確地獲得所需信息能力的培養(yǎng)和鍛煉。
4 指導(dǎo)提高對專業(yè)知識的綜合運用能力
機械創(chuàng)新設(shè)計需要用到多方面的專業(yè)知識,首先學(xué)生必須清楚各類加工工藝,了解其利弊;其次學(xué)生還應(yīng)該清楚各類材料的性能和價位,科學(xué)合理地選用材料。
在設(shè)計方案確定后,應(yīng)著手繪制零件圖和裝配圖。參賽選手必須有一定的繪圖能力,在作品設(shè)計制作過程中,學(xué)生的設(shè)計圖紙不僅僅給教師看,而是要直接進入生產(chǎn)環(huán)節(jié),所以圖紙必須是能經(jīng)得起實踐檢驗的。這就要求參賽的學(xué)生必須認真細致地繪制圖紙,如此整個賽程下來,參賽學(xué)生的繪圖能力一定能夠得到大大提升。
從方案設(shè)計到作品的加工制作,需要用到多門專業(yè)知識及專業(yè)技能,比如“電工、電子技術(shù)”、 “機械制造工藝”、 “互換性與測量技術(shù)”、 “機械設(shè)計”、 “機械原理”、 “工程材料”、 “材料力學(xué)”、 “理論力學(xué)”等。學(xué)生們通過參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽能夠有效提升自身綜合運用各類專業(yè)知識的能力。
指導(dǎo)教師要在技術(shù)上指導(dǎo)學(xué)生完成上述課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)及知識積累,在整個項目運行階段作好“領(lǐng)路人”和“護送者”。
5 指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)大賽要求進行文檔整理,提高科技寫作能力
在參賽作品完成后,還要書寫完整規(guī)范的設(shè)計說明書,錄制作品介紹視頻。設(shè)計說明書要符合科技文章的寫作要求,既能清晰、透徹地說明設(shè)計意圖、機構(gòu)的工作原理,又要言簡意賅。在答辯時學(xué)生應(yīng)能夠清晰、準確地回答出評委教師提出的各種問題,要有一定的語言表達能力和應(yīng)變能力。
指導(dǎo)教師在這個過程中要對指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)文檔寫作,學(xué)習(xí)制作PPT,學(xué)習(xí)視頻錄像的錄制與影視文件的制作技術(shù)。
還要指導(dǎo)學(xué)生掌握一些必要的答辯技巧,在參賽答辯時應(yīng)理順設(shè)計思路,認真組織語言,編寫答辯提綱,還要有針對性地對評委教師可能提出的問題作必要的準備。這個過程鍛煉并提高了大學(xué)生的科技寫作和語言表達能力。
有的作品具有較高的實用價值,指導(dǎo)教師可引導(dǎo)學(xué)生申請發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯@探o學(xué)生專利文檔寫作技巧等。
6 指導(dǎo)學(xué)生動手實踐,鍛煉實際動手能力
機械創(chuàng)新設(shè)計活動的整個過程以學(xué)生為主,教師指導(dǎo)為輔,參賽作品基本是由學(xué)生自己動手制作完成。作品所用的零部件、標準件、輔助件、電氣元器件的購置、加工,整體裝配、調(diào)試全部由學(xué)生自己參與完成,@樣不僅鍛煉了學(xué)生的實際動手能力,也提高了學(xué)生的實踐技能。
機械電子、機械設(shè)計、機械制作開放實驗室學(xué)生的作品制造階段,全面對學(xué)生開放,指導(dǎo)教師在這個過程中要在部件采購、動手技巧和安全方面給學(xué)生提供指導(dǎo)和幫助,使學(xué)生能較熟練地使用各種加工工具和加工設(shè)備,能夠加工制作出較為合格的作品。
7 在指導(dǎo)中著意培養(yǎng)學(xué)生艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團結(jié)協(xié)作精神
大賽在學(xué)生的正常學(xué)習(xí)階段進行,而學(xué)生有著繁重的學(xué)習(xí)任務(wù),不可能全天候地去搞機械大賽,所以時間緊、任務(wù)重,他們必須利用業(yè)余時間去進行方案的論證及作品的加工制作。這對學(xué)生艱苦創(chuàng)業(yè)的精神和頑強進取的意志品質(zhì)要求很高,學(xué)生們只有具備這些優(yōu)良品質(zhì)才能堅持下去完成比賽。
為調(diào)整學(xué)生在參賽過程中的心理狀態(tài),克服放棄參賽的想法的產(chǎn)生,指導(dǎo)教師在進行專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)的同時密切注意學(xué)生的心理動態(tài)。遇到困難時,引導(dǎo)學(xué)生分析原因、分解困難、逐一解決。在提高學(xué)生針對實際需求進行設(shè)計、制作等實際工作能力的同時,逐步建立學(xué)生的自信心,并適時給學(xué)生減壓,讓學(xué)生在寬松的氛圍中參加比賽。
大賽作品鼓勵學(xué)生以團隊的形式進行申報,機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一般為3到5人一組,在有限的時間內(nèi)要進行方案的設(shè)計、改進、技術(shù)難題的解決,往往不是一個人能完成的,而是集體智慧的結(jié)晶。在為共同目標協(xié)同作戰(zhàn)的過程中,群策群力,每個成員都自覺地承擔(dān)著相應(yīng)的責(zé)任,對自己負責(zé),對他人負責(zé)。在合作中他們建立了深厚的友誼,增強了集體榮譽感和協(xié)作精神。具備了這種合作素質(zhì),也一定能夠更好地肩負起時代賦予的責(zé)任。指導(dǎo)教師要在指導(dǎo)中制造環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團結(jié)協(xié)作精神。
8 結(jié)束語
通過10余年開展大賽的組織與指導(dǎo)實踐活動,學(xué)生參與課外科技活動和競賽類科技創(chuàng)新的積極性大大提高,學(xué)生創(chuàng)新意識和設(shè)計能力不斷增強,對學(xué)生積極參與其他大賽活動起到輻射帶動作用,促進了該校人才培養(yǎng)質(zhì)量的進一步提升。該校自2004年以來參加了歷屆大賽,共計參加學(xué)生1000余人次,指導(dǎo)教師200余人次,完成實物50余件,申請專利22項,兩次獲得陜西省優(yōu)秀組織單位獎,近年來共計4次進入全國總決賽,獲得全國一等獎3項,二等獎1項,省級一等獎15項。獲獎率在全國高校中處于前列,極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新激情,同時也擴大了該校在同類高校中的影響。
一、開展機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)的必要性分析
隨著教育改革和素質(zhì)教育的發(fā)展,創(chuàng)新教育已成為現(xiàn)階段工程教育的核心內(nèi)容,要求各大院校培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才。開展機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)是工科院校進行素質(zhì)教育實踐的基本要求,同時也是加強學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的根本途徑。學(xué)校作為人才培養(yǎng)的重要場所,如何接近同企業(yè)之間的距離,提高學(xué)生的就業(yè)率,加強創(chuàng)新人才的培養(yǎng)尤為重要。這些都需要學(xué)校對現(xiàn)有的機械創(chuàng)新實驗?zāi)J竭M行改革,將學(xué)校的實驗教學(xué)課程同工廠的實際操作相聯(lián)系,加強學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),這對現(xiàn)代教學(xué)改革具有非常重要的意義。
二、機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)開展的策略
1.更新傳統(tǒng)教學(xué)觀念
隨著高新技術(shù)的發(fā)展,機械工程以及機械制造等行業(yè)也發(fā)生了較大變化,以計算機為代表的高新技術(shù)向機械行業(yè)滲透,現(xiàn)代的機電產(chǎn)品向著機電一體化的方向發(fā)展,這就需要對傳統(tǒng)的機械課程進行調(diào)整。所以,課程設(shè)置方面需要建立以科學(xué)技術(shù)應(yīng)用為輔助的科學(xué)體系,加強機械類專業(yè)教學(xué)的系統(tǒng)規(guī)劃。在機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)中,不同學(xué)校在系統(tǒng)教材的編寫方面都做了大量的工作。從理論教學(xué)到實踐教學(xué),從課內(nèi)教學(xué)到課外教學(xué),都需要編寫相應(yīng)的教學(xué)大綱。在課程內(nèi)容、課程設(shè)計、課程實驗等方面創(chuàng)新內(nèi)容,改變傳統(tǒng)的教學(xué)思想和教學(xué)方法,將傳統(tǒng)教學(xué)中以理論知識的傳授為主的教學(xué)方式改變?yōu)橐詣?chuàng)新能力培養(yǎng)為主的教學(xué)方式。
2.加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)的關(guān)鍵,也是提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。一方面,學(xué)校實驗室的規(guī)劃要以機械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)為依據(jù),加強實驗設(shè)備經(jīng)費的投入,可以通過為企業(yè)服務(wù)的方式獲得企業(yè)的支持,加強資源共享。另一方面,在實驗內(nèi)容的安排和選擇方面,改進陳舊的實驗內(nèi)容和實驗手段,加強創(chuàng)造性實驗和綜合性實驗。實驗教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的主動操作能力,教師對學(xué)生的實踐操作進行指導(dǎo)。同時,廢除由教學(xué)人員包辦,學(xué)生觀察記錄式的教學(xué)方法,加強現(xiàn)代教學(xué)方式的應(yīng)用。
3.建立創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)實驗室
對于學(xué)校普遍存在的機械新設(shè)備缺少的現(xiàn)狀,應(yīng)該加強虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用,建立機械創(chuàng)新虛擬實驗室。虛擬實驗室不僅能夠幫助學(xué)生消除因?qū)嶒炘O(shè)備缺乏帶來的影響,還能夠減少學(xué)生因盲目操作對機械設(shè)備造成的損害。采用機械仿真運動分析方法能夠獲取重要的實驗信息。
4.加強機械設(shè)計教學(xué)成果的創(chuàng)新
在機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)中,創(chuàng)新理念、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新設(shè)計方法都是教學(xué)的重要環(huán)節(jié),學(xué)生只有參與創(chuàng)新設(shè)計實踐,才能夠加強基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用,以此解決實際生活中的問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。因此,機械創(chuàng)新設(shè)計實驗教學(xué)對學(xué)生理解課程教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)教學(xué)知識有重要作用。學(xué)生只有自己動手進行機械拆裝和創(chuàng)造設(shè)計,才能夠根據(jù)自己的思維方式和設(shè)計理念設(shè)計出不同結(jié)構(gòu)形式的作品,使同一類型的作品擁有不同的運動功能和運動性能。由于學(xué)生之間的個體差異性,每個人的設(shè)計作品都具有獨創(chuàng)性,其設(shè)計作品也有多種形式。教師在完成課程教學(xué)任務(wù)的同時也必須完成設(shè)計創(chuàng)作工作任務(wù),需要對學(xué)生的作品給出相應(yīng)的考核成績。
加強機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)改革對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有很大幫助,能夠鞏固學(xué)生的專業(yè)知識,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于挖掘?qū)W生的創(chuàng)新設(shè)計潛能,最終培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。為此,教師應(yīng)該更新傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,加強現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用,通過多樣化的教學(xué)方式提高學(xué)生的實踐能力和工程意識,使機械實驗教學(xué)取得良好的教學(xué)效果,使學(xué)校工科教學(xué)上升到一個新的臺階。
摘要:開展機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,是提高大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的有效方式。本文通過對高職院校開展機械創(chuàng)新設(shè)計大賽必要性的論述,然后針對貧困地區(qū)開展活動存在的一些困難,提出了機械創(chuàng)新的準確定位,通過有效地組織和具體地實踐,達到了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作能力,提高師生科技創(chuàng)新能力的目的。
關(guān)鍵詞:高職院校;機械創(chuàng)新;定位;競賽
0引言
近年來,我國高等職業(yè)教育蓬勃發(fā)展,為現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)了大量高素質(zhì)技能型專門人才, “以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,走產(chǎn)學(xué)結(jié)合發(fā)展道路”是高職教育的辦學(xué)特色。然而,某些高職院校只注意學(xué)生職業(yè)技能的培訓(xùn),削弱了文化知識的灌輸,缺乏創(chuàng)新能力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng),只是“為就業(yè)而就業(yè)”,這樣培養(yǎng)出來的人才很難適應(yīng)當(dāng)今社會知識不斷更新、崗位不斷變換的需求。
“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達不竭的動力”,只有創(chuàng)新型人才,才能在社會發(fā)展中立于不敗之地。高等職業(yè)教育作為高等教育發(fā)展中的一個類型,肩負著培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才的使命。因此,在高職院校機械類專業(yè)中開展機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是十分必要的。
1研究的意義
1.1 基本宗旨本項目的研究與實踐擬在解決高職院校如何培養(yǎng)機械創(chuàng)新人才和學(xué)生的創(chuàng)新意識,進而將創(chuàng)新作品轉(zhuǎn)化為企業(yè)的產(chǎn)品,構(gòu)建新型的校企合作模式,推動地方經(jīng)濟的快速發(fā)展,為地方經(jīng)濟服務(wù)。
通過機械創(chuàng)新設(shè)計大賽將大賽中暴露出的問題反饋到創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系,改進我們的教學(xué)方法和轉(zhuǎn)變培養(yǎng)模式,促進教師教學(xué)水平和創(chuàng)新能力的提高,為學(xué)生營造良好的創(chuàng)新氛圍,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。在舉行機械創(chuàng)新設(shè)計大賽時,在社會上大力宣傳,并邀請企業(yè)專家共同參與,讓大賽中優(yōu)秀、成熟的作品轉(zhuǎn)化為企業(yè)的產(chǎn)品,推動地方經(jīng)濟的快速發(fā)展,逐步將高職高專院校轉(zhuǎn)變?yōu)榈胤狡髽I(yè)的技術(shù)服務(wù)中心。
1.2 具體目標通過幾年持續(xù)的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,主要達到如下目標。
①提高高職院校學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè)計能力,使學(xué)生能夠為解決實際問題而主動去學(xué)習(xí)知識,變被動接受知識為主動索取知識,讓學(xué)生早日將所學(xué)的理論知識用來解決實際問題,早日與社會接軌。②穩(wěn)定和鍛煉指導(dǎo)教師隊伍,使更多教師熱衷于指導(dǎo)大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計工作,形成學(xué)生、教師和教學(xué)、科研相互輻射的互動效應(yīng)。③將比賽中反映出的創(chuàng)新能力所需的理論知識、專業(yè)技能反饋到教學(xué)的各環(huán)節(jié),從源頭提高大學(xué)生創(chuàng)新的潛能,改革“機械創(chuàng)新設(shè)計”相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,改善學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計活動的實施條件,提高學(xué)生的實際動手能力。④將比賽優(yōu)秀、成熟的作品通過當(dāng)?shù)仄髽I(yè)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品,推動地方經(jīng)濟的快速發(fā)展,構(gòu)建新型的校企合作模式,為地方培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才。⑤通過選拔,推薦部分產(chǎn)品參加省級或省級以上層次的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,提高學(xué)院知名度。
1.3 研究價值本項目研究和實踐的價值在于提高課堂教學(xué)知識的應(yīng)用實效,促進基本知識和基本技能在實際運用中能更好的相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè)計能力,使學(xué)生能夠為解決實際問題而主動去學(xué)習(xí)知識,變被動接受知識為主動索取知識,讓學(xué)生早日將所學(xué)的理論知識用來解決實際問題。同時,在本項目的研究和實踐過程中,教師的參與指導(dǎo)以及和創(chuàng)新小組成員的之間的相互交流,相互探討,共同發(fā)展,共同進步,使更多教師熱衷于指導(dǎo)大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計工作,形成學(xué)生、教師和教學(xué)、科研相互輻射的互動效應(yīng),大力提升教師教育理論水平和研究技能,不斷鑄造成一支科研型的教師團隊,促使學(xué)校成為一所科學(xué)發(fā)展、特色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的學(xué)校。
2研究中存在的困難
2.1 學(xué)院及周邊環(huán)境的制約廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院地處河池市,該地區(qū)為革命老區(qū)、山區(qū),屬于少數(shù)民族聚集地,經(jīng)濟欠發(fā)達、工業(yè)基礎(chǔ)尤其是機械工業(yè)相對薄弱,機械類產(chǎn)品市場很不完善。
該學(xué)院機電類專業(yè)近年基礎(chǔ)設(shè)備投資較大,大部分設(shè)施可應(yīng)用于職業(yè)技能培訓(xùn),然而可以用于機械創(chuàng)新的高科技含量的設(shè)備明顯不足??陀^環(huán)境造成在該學(xué)院開展機械創(chuàng)新設(shè)計大賽有一定的實際困難。
2.2 科研力量相對薄弱要在學(xué)生中充分開展機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,就要求專業(yè)教師必須具備相當(dāng)?shù)目萍紕?chuàng)新能力。由于地域的原因,近年來雖然該學(xué)院機電類專業(yè)引進了一批專業(yè)教師,但大部分教師科研能力不足,而且這些教師出去交流的機會相對較少,其科研能力的開發(fā)基本依靠自學(xué);許多教師忙于教學(xué)任務(wù),根本無暇進行科技創(chuàng)新。科技創(chuàng)新離不開校企交流,而該地區(qū)機械類企業(yè)現(xiàn)代化程度相對較低,通過校企交流提高教師的科研能力也很難達到目標。
2.3 學(xué)生自身存在的不足由于客觀原因,該學(xué)院機電類專業(yè)所招收的學(xué)生絕大部分文化基礎(chǔ)非常薄弱,理解能力和學(xué)習(xí)能力相對較差,缺乏刻苦鉆研精神,科技創(chuàng)新素質(zhì)較低,動力不足。具體表現(xiàn)為:①缺乏系統(tǒng)的科學(xué)理論,基礎(chǔ)知識不夠扎實,好高騖遠而能力不足;②缺乏拼搏的精神和頑強的毅力,沒有掌握精深的專業(yè)技能,虎頭蛇尾,甚至是是半途而廢。③沒有高超的學(xué)習(xí)技能和創(chuàng)造性的思維方式,缺乏敏銳的觀察力和強烈的好奇心,缺乏豐富的想象力和敢與冒險的勇氣,立項沒有創(chuàng)意。④缺乏博大的胸懷,高尚的人格和團隊協(xié)作精神,單打獨斗,無功而返。
2.4 科研創(chuàng)新激勵機制不夠健全,經(jīng)濟基礎(chǔ)不夠雄厚科技創(chuàng)新離不開經(jīng)濟的支持,目前,該學(xué)院的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽剛剛開始,相關(guān)的政策還不十分明確,這在一定程度上也制約了該項目的順利實施。
3機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的組織與實施
3.1 活動的宣傳與發(fā)動首先,組織各相關(guān)專業(yè)教師和學(xué)生輔導(dǎo)員召開機械創(chuàng)新設(shè)計大賽宣傳動員會,制定詳細的活動計劃;通過教研室督促,輔導(dǎo)員宣傳,使每個學(xué)生了解此次活動的意義及相關(guān)日程安排。其次,為了保證機械創(chuàng)新設(shè)計的質(zhì)量,選拔數(shù)名專業(yè)課教師精心準備相關(guān)的科技創(chuàng)新講座。通過系列講座,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,使學(xué)生了解基本的創(chuàng)新方法和技巧;重點了解機械傳動、液壓與氣動、電氣控制在日常生活和創(chuàng)新設(shè)計中的運用,并使學(xué)生了解科技論文寫作的基本格式和寫作技巧,培養(yǎng)其科研能力。
3.2 機械創(chuàng)新組織機構(gòu)的組建,激勵機制的確立為了保證機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的成功,我們成立了三個專門機構(gòu)。
①在系部成立機械創(chuàng)新設(shè)計大賽領(lǐng)導(dǎo)小組,由系主任親自掛帥,以機械教研室為依托,相關(guān)專業(yè)教師為小組成員。②根據(jù)學(xué)生參加活動的報名情況,在各個參賽班級成立機械創(chuàng)新小組,并為每個小組配備1-2名專業(yè)教師作為指導(dǎo)教師,全稱指導(dǎo)學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計活動。③ 在原有的機械協(xié)會的基礎(chǔ)上,成立機械創(chuàng)新協(xié)會,具體負責(zé)活動的協(xié)調(diào)工作。
為了充分調(diào)動學(xué)生參與機械創(chuàng)新的熱情,我們提出了幾項鼓勵措施:①活動期間,實習(xí)實訓(xùn)場所全方位開放,為學(xué)生創(chuàng)作提供設(shè)備、刀具、量具及部分耗材,并委托實習(xí)指導(dǎo)教師對學(xué)生的制作加工予以必要的指導(dǎo)。②所有參賽作品耗材由學(xué)院統(tǒng)一報銷,免除學(xué)生的經(jīng)濟顧慮。③ 獲獎作品除頒發(fā)榮譽證書外,并給予參賽學(xué)生和指導(dǎo)教師一定的物質(zhì)鼓勵。④推薦部分作品參加第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽廣西區(qū)競賽。⑤此次參賽作品的設(shè)計說明書可以作為畢業(yè)設(shè)計。
3.3 活動的定位此次機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,適逢“第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽廣西區(qū)競賽”,其主題為“珍愛生命,奉獻社會”;內(nèi)容為“在突發(fā)災(zāi)難中,用于救援、破障、逃生、避難的機械產(chǎn)品的設(shè)計與制作”。根據(jù)我院的實際情況,我們把參賽作品定位在“方便實用、節(jié)能環(huán)保,有一定的創(chuàng)新性”,避免過大的投入,不追求過高的科技含量。目的是通過這次大賽,提高廣大師生的科技創(chuàng)新素質(zhì),養(yǎng)成團結(jié)合作、合理分工的團隊意識,加強師生交流,強化系部凝聚力,提高學(xué)院知名度。
3.4 活動效果與評價經(jīng)過長期的宣傳組織,機電工程系機械創(chuàng)新設(shè)計大賽如期舉行,此次比賽共收到參賽作品19件,經(jīng)過層層選拔,遴選出3件作品參加“第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”廣西區(qū)競賽,經(jīng)過評比,由韋建軍等老師指導(dǎo)、傅俊淇等同學(xué)創(chuàng)作的作品“離心式摩擦緩降器”以其“節(jié)能環(huán)保、方便實用”的特點深受專家好評,并奪得大賽一等獎,另外兩件作品也分別獲得二、三等獎。
通過這次活動,培養(yǎng)了同學(xué)們的團隊合作精神和創(chuàng)新意識,增強了廣大同學(xué)積極學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣,同時也提高了廣大教師的科技創(chuàng)新能力。賽后,許多同學(xué)紛紛表示,此次活動很有意義,大家在創(chuàng)作過程中主動學(xué)習(xí),解決了以前在課堂學(xué)習(xí)中未曾解決的難題,充分理解了專業(yè)知識的有用性。同學(xué)們建議,希望以后經(jīng)常舉行這類活動讓更多的同學(xué)參與進來。
4結(jié)束語
實踐證明,在貧困地區(qū)高職院校開展大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是十分必要的,通過這項活動,能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣,提高其團隊意識和創(chuàng)新能力,有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),同時有助于教師科研素質(zhì)的提高,并有利于促進學(xué)院科研氛圍的形成。
摘要:本文主要闡述了綠色機械創(chuàng)新設(shè)計的定義以及綠色創(chuàng)新設(shè)計的原則、特點、方法等問題。
關(guān)鍵詞:綠色;機械產(chǎn)品;創(chuàng)新設(shè)計
1綠色機械創(chuàng)新設(shè)計
1.1 綠色設(shè)計綠色設(shè)計是指借助產(chǎn)品生命周期中與產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)信息、環(huán)境協(xié)調(diào)性信息、經(jīng)濟信息等,利用并行設(shè)計等各種先進的設(shè)計理論,使設(shè)計出的產(chǎn)品具有先進的技術(shù)性、良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性以及合理的經(jīng)濟性的一種系統(tǒng)設(shè)計方法。綠色設(shè)計要求產(chǎn)品具有以下屬性:節(jié)能、可拆卸和可維修性、產(chǎn)品報廢后的可回收和可再利用、不含有害物質(zhì)、廢棄物的處理過程經(jīng)濟或不會對環(huán)境、安全和身體健康造成危害等。
1.2 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計,要求設(shè)計者充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維,吸收最新科技成果,運用現(xiàn)代設(shè)計理論和方法,設(shè)計出更具競爭力的新穎產(chǎn)品。機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計類型可分為三種:原創(chuàng)設(shè)計、變異設(shè)計和反求設(shè)計。現(xiàn)代公司必須致力于開發(fā)新產(chǎn)品,必須學(xué)習(xí)如何有效的創(chuàng)新,從產(chǎn)品概念到投放市場,都必須融合新的“設(shè)計”。產(chǎn)品設(shè)計可以看成是一種以解決問題為直接目標的活動,需要一系列復(fù)雜而系統(tǒng)的努力,包括:提出拓展設(shè)計概念,修改細節(jié),評價合理的解決方案等。
1.3 綠色創(chuàng)新設(shè)計綠色創(chuàng)新設(shè)計是綠色設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計互相交合后產(chǎn)生的一種具有綠色特點的創(chuàng)新設(shè)計。目前產(chǎn)品開發(fā)中,有的綠色設(shè)計是創(chuàng)新設(shè)計,有的綠色設(shè)計不是創(chuàng)新設(shè)計;綠色設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計不應(yīng)互為排斥,而要互相交合,形成綠色設(shè)計中有創(chuàng)新設(shè)計,創(chuàng)新設(shè)計中有綠色設(shè)計,構(gòu)成綠色創(chuàng)新設(shè)計。綠色創(chuàng)新設(shè)計是綜合考慮環(huán)境影響和資源效率,應(yīng)用創(chuàng)造性思維,進行創(chuàng)新設(shè)計的一種方法。
2綠色創(chuàng)新設(shè)計原則
2.1 生態(tài)效益最好原則綠色設(shè)計強調(diào)不論是在產(chǎn)品制造過程中,還是在產(chǎn)品使用過程中,都要求產(chǎn)品對周圍環(huán)境“零污染”。這就要求在設(shè)計過程中盡量選擇低污染的材料及零部件,避免選用有毒、有害和有輻射性的材料;設(shè)計能源消耗少的產(chǎn)品,減少對材料和資源的需求,保護地球的礦物資源。噪聲也是一種環(huán)境污染,影響到人體健康。隨著環(huán)保意識的增強,人們對環(huán)境要求越來越苛刻,低噪聲設(shè)計日趨重要。從設(shè)計上就考慮產(chǎn)品的生態(tài)平衡性,應(yīng)用綠色設(shè)計理念,是一種從源頭上控制污染的有效策略。
2.2 經(jīng)濟效益最好原則設(shè)計的機械零件既要功能滿足客戶要求,又要成本低廉??紤]經(jīng)濟最佳性必須從設(shè)計和制造兩個方面上入手。設(shè)計上保證合理的原理方案,選用正確的材料;制造上考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。
2.3 安全可靠原則安全可靠是機械產(chǎn)品品質(zhì)的保證,必須確定零件在強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上滿足設(shè)計要求。對于重型機械,一般要求有自鎖裝置和保險裝置,以確保操作員人身安全。
2.4 人機工程學(xué)原則綠色設(shè)計倡導(dǎo)“以人為本”,進行人性化設(shè)計,實現(xiàn)對人體的良好保護。通過研究組成人機系統(tǒng)的人和機器的相互關(guān)系,以提高整個系統(tǒng)的工作效率,并使“人一機器一環(huán)境”相互協(xié)調(diào),以求達到人的能力與作業(yè)活動要求相適應(yīng),創(chuàng)造高效、舒適、安全的勞動條件。機器外觀造型應(yīng)比例協(xié)調(diào)、大方,給人以時代感和美感,色彩要和產(chǎn)品功能相適應(yīng)。如醫(yī)療器械要用淺色,給人以衛(wèi)生、安靜感;冰箱、制冷器要用冷色,給人以清涼感。綠色設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的根本區(qū)別在于:綠色設(shè)計要考慮產(chǎn)品的整個生命周期,從產(chǎn)品的構(gòu)思開始,在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、零部件的選材、制造、使用、報廢和回收利用過程中對環(huán)境、資源的影響,希望以最小的代價實現(xiàn)產(chǎn)品“從搖籃到再現(xiàn)”的循環(huán)。綠色設(shè)計綜合考慮環(huán)境因素和資源利用率等。
3綠色創(chuàng)新設(shè)計的特點
3.1 體現(xiàn)綠色設(shè)計理念基于綠色原型的創(chuàng)新設(shè)計所依賴的設(shè)計實施技術(shù)方法群是建立在綠色設(shè)計的理論基礎(chǔ)上,設(shè)計者充分利用創(chuàng)造原理,發(fā)揮創(chuàng)新性思維,以尋找產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新點。其重點表達產(chǎn)品在制造、使用和回收利用的過程中可能造成的對環(huán)境的污染及資源的過分消耗。
3.2 面向產(chǎn)品全生命周期進行設(shè)計傳統(tǒng)設(shè)計方法局限于考慮產(chǎn)品在使用過程中具有的功能屬性(使用功能),設(shè)計者缺乏環(huán)境保護意識。在基于綠色原型的創(chuàng)新設(shè)計中,強度方案設(shè)計是基于產(chǎn)品全壽命周期,通過分析產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、使用和再利用整個過程可能造成的對人和周圍環(huán)境的影響。
3.3 強調(diào)創(chuàng)造原理與程序化思考創(chuàng)造性活動的開展和完成,不僅依賴于創(chuàng)新性思維,更需要應(yīng)用創(chuàng)造原理。當(dāng)邏輯思維、直覺思維、抽象思維等創(chuàng)新思維不能滿足產(chǎn)品設(shè)計要求時,通過建立設(shè)計方案形態(tài)學(xué)矩陣,進行系統(tǒng)的搜索,把創(chuàng)新變成程序化的思考過程,能夠克服經(jīng)驗總結(jié)設(shè)計的不足,促使創(chuàng)造性成果的生成。
3.4 超前性、綜合性與先進性特征①超前性。綠色創(chuàng)新設(shè)計體現(xiàn)了未來新產(chǎn)品開發(fā)的趨勢,將有助于縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期,如快新產(chǎn)品開發(fā),使開發(fā)的新產(chǎn)品更能符合滿足未來社會的需要,具有超前性。②綜合性。綠色創(chuàng)新設(shè)計綜合了綠色設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計的概念、方法、特點、技術(shù)等各種因素,形成新的設(shè)計方法或設(shè)計思路。從創(chuàng)新設(shè)計的角度看,綠色創(chuàng)新設(shè)計是綠色設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計的有機聯(lián)系與綜合。③先進性。綠色創(chuàng)新設(shè)計是對綠色設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計各種因素的優(yōu)化組合,增加了新產(chǎn)品的價值,是面前市場,具有競爭優(yōu)勢的設(shè)計。
4綠色創(chuàng)新設(shè)計的方法
4.1 逆向設(shè)計法逆向設(shè)計是相對正向設(shè)計而言,其基礎(chǔ)是應(yīng)用逆向思維,利用事物的對立面。如對立、對立并存、對立綜合等,從原理逆向、大小逆向和屬性逆向等方面進行綠色創(chuàng)新設(shè)計。①簡化。簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。如減少部件的數(shù)量,以便于裝備、拆卸、減少緊固件數(shù)量等;簡化拆卸過程。如結(jié)構(gòu)設(shè)計時,采用易于拆卸的連接方式,減少緊固件數(shù)量等;簡化回收工藝:廢舊產(chǎn)品的回收工藝技術(shù)應(yīng)簡單可行。②極小化。朝極小化方向思考:如產(chǎn)品的輕、薄、短、小化。③極大化。朝極大化方向思考:如采用新技術(shù)、新原理、新材料等構(gòu)思功能極大化的結(jié)構(gòu)簡單、材料少、體積小、重量輕、可靠性高、壽命長的產(chǎn)品。④廢舊產(chǎn)品的回收利用。利用新構(gòu)思、新技術(shù)、回收利用廢舊產(chǎn)品?;厥召Y源、減少環(huán)境污染,如對全塑汽車的回收利用。
4.2 組合法將兩個或兩個以上的技術(shù)要素通過巧妙的組合,獲得創(chuàng)新綠色產(chǎn)品的方法。①材料組合。如A綠色材料+B綠色材料C綠色材料。②工藝組合。如標賣內(nèi)噴涂絳子激光處理新工藝。③技術(shù)組合。如以無污染、資源廣泛的純水作為液壓傳動的工作介質(zhì),加快研制適用于純水的液壓元件與系統(tǒng)。④模塊組合。不同功能模塊的有機組合,構(gòu)成不同的產(chǎn)品,如集成罰。模塊組合有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代,維修、廢棄產(chǎn)品的拆卸回收。
4.3 移植法運用其它領(lǐng)域綠色設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計的理論、方法和技術(shù),研究本領(lǐng)域綠色設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計中存在的問題,開發(fā)具有綠色特點的新產(chǎn)品。①原理移植。如將太陽能炊具的集熱原理移植到雨傘上,研制成雨天擋雨,晴天能燒水或做飯的新型多功能傘。②結(jié)構(gòu)移植。如將機床滑動摩擦導(dǎo)軌的摩擦面置于滾子間,則得到牽引力小,傳動效率高,潤滑系統(tǒng)簡單,維修方便的滾動摩擦導(dǎo)軌。這種新型導(dǎo)軌是平面滾動軸承結(jié)構(gòu)方式的一種移植。③材料移植。如將工業(yè)陶瓷用于發(fā)動機氣缸,可大幅度提高熱效率,降低燃料消耗,是材料的創(chuàng)造性移植。④方法移植。如突變論材料的突變論新型綠色材料。
4.4 選擇綠色材料綠色材料是構(gòu)成綠色產(chǎn)品的基礎(chǔ),綠色創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)選擇綠色材料。選擇的綠色材料應(yīng)是能耗低、成本低、來源廣泛、污染小、易回收、可降解的材料。
如常用電冰箱制冷劑氟利昂具有良好的制冷效果,但由于其使用會破壞大氣臭氧層,因而使用受到限制,應(yīng)研制、選擇對環(huán)境無污染的新型制冷劑。
摘 要: 案例教學(xué)對培養(yǎng)應(yīng)用型人才有積極性影響,機械創(chuàng)新設(shè)計作為一門實踐性很強的工科課程,在培養(yǎng)應(yīng)用型人才上起著關(guān)鍵作用。本文闡述了案例教學(xué)的定義、應(yīng)用狀況,總結(jié)了其教學(xué)基本流程,探討了案例教學(xué)在機械創(chuàng)新設(shè)計課程中應(yīng)用的必要性,并提出了該門課如何更有效地實施案例教學(xué)的建議,以實際教學(xué)案例說明實施方法和效果,以期為機械創(chuàng)新設(shè)計的案例教學(xué)提供參考。
關(guān)鍵詞: 案例教學(xué) 機械 創(chuàng)新設(shè)計
1.案例教學(xué)的定義和應(yīng)用
在商業(yè)、企業(yè)管理中,案例通常被譯作為“個案”、“實例”之意[1],案例教學(xué)是一種以案例為基礎(chǔ)的啟發(fā)式教學(xué)方法,通常在老師的指導(dǎo)下,通過教師講授基本知識、提出問題、組織學(xué)生討論得到不同的答案、撰寫案例分析報告等過程實現(xiàn)教學(xué)目標,改善教學(xué)效果,從而提高學(xué)生理論知識水平和解決實際問題能力。案例教學(xué)法起源于美國的哈佛大學(xué)商學(xué)院,首先被運用于法律教學(xué)中,后來被逐漸運用于醫(yī)學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)等學(xué)科,培養(yǎng)了一大批能夠解決實際問題的職業(yè)老板。深圳大學(xué)鐘杏云針對案例教學(xué)進行了問卷調(diào)查,研究表明,案例教學(xué)法與其他傳統(tǒng)教學(xué)法相比優(yōu)勢明顯,最受學(xué)生期待和歡迎[2]。
2.案例教學(xué)的基本流程及注意事項
很多人認為案例教學(xué)就是舉例教學(xué),其實不然,案例教學(xué)是一種系統(tǒng)的教學(xué)活動[3],通常有四個基本環(huán)節(jié)[4],并且每個環(huán)節(jié)都有需要注意的地方:
(1)課前準備,根據(jù)教學(xué)目的確定教學(xué)重點、難點,并結(jié)合學(xué)生的知識背景、學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和心理特點,選擇難易適度、具有挖掘潛力的典型案例[5]。選擇案例時注意精選案例并建立自己的案例庫,案例要新,主題要緊跟時代和經(jīng)濟生活步伐,保持學(xué)生興趣。
(2)小組討論,首先是分組,每組成員控制在5~10人之內(nèi),討論的問題數(shù)量不宜過多,一般3~4個,討論時可列出問題討論提綱,提前發(fā)給學(xué)生。然后需要意識到案例教學(xué)不是萬能的,在看到它有明顯優(yōu)點的同時,認識到它在教學(xué)實踐中存在一些缺陷,如課堂秩序難以維持、討論占據(jù)課堂時間使傳授知識效率不高。為此,教學(xué)中應(yīng)注意案例教學(xué)與傳統(tǒng)講授教學(xué)協(xié)調(diào)配合使用,使教學(xué)內(nèi)容互相補充,既可維持課堂教學(xué)秩序,又可使學(xué)生學(xué)到的知識點更多。
(3)討論后的總結(jié),討論后,教師需要對案例討論結(jié)果進行歸納、總結(jié)與點評,這是案例教學(xué)的難點,因為案例教學(xué)不注重答案,在于過程,教師能否對學(xué)生的討論結(jié)果進行高度概括與總結(jié)對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與思維方式的培養(yǎng)起關(guān)鍵作用,為了激發(fā)學(xué)生的興趣,點評時應(yīng)采用激勵方式。
(4)撰寫書面總結(jié)報告,寫報告前可通過調(diào)查問卷進行教學(xué)評價,結(jié)合評價結(jié)果來寫,這樣可更有效地把握案例教學(xué)效果,并有利于教學(xué)反思與提高。
3.在機械創(chuàng)新設(shè)計中引入案例教學(xué)的必要性
近年來,我國機械制造業(yè)高速發(fā)展,亟須具有創(chuàng)新能力的機械類應(yīng)用型人才,我國提出從制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變這一目標,迫切要求提高大學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計能力。目前,國內(nèi)許多高校機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)的教材基本就是“創(chuàng)新設(shè)計理論、創(chuàng)新設(shè)計基礎(chǔ)、創(chuàng)新設(shè)計實例”三大塊內(nèi)容,其中,理論和基礎(chǔ)部分主要講述創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造原理、常用創(chuàng)新技法及相關(guān)例子,實例部分重點是對典型案例進行分析,類似于填鴨式教學(xué)模式,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下,機械創(chuàng)新能力培養(yǎng)與提高受到極大影響。因此,為改善教學(xué)效果,必須改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,采用案例驅(qū)動方式講授相關(guān)內(nèi)容、引導(dǎo)學(xué)生對這些案例進行討論的啟發(fā)式教學(xué),讓學(xué)生成為課堂的真正主體。機械創(chuàng)新設(shè)計是一門基于機械原理、機械設(shè)計的工科課程,目前,國內(nèi)外學(xué)者對案例教學(xué)的研究很多,并取得比較大的成效,但在機械創(chuàng)新設(shè)計方面的研究較少,當(dāng)前,國內(nèi)主要通過開展“機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”培養(yǎng)大學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計能力,但參與人數(shù)有限,為更好地培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維,可以將案例教學(xué)法應(yīng)用在機械創(chuàng)新設(shè)計課堂教學(xué)中,改變傳統(tǒng)教學(xué)模式。
4.在機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)中如何開展案例教學(xué)
心理學(xué)認為,新鮮的事物對學(xué)生的吸引力較大,與生活緊密關(guān)聯(lián)的事物總能引發(fā)學(xué)生的興趣。國外有的研究表明,案例一般分成3種,第1種提供答案;第2種不提供答案,通過討論得到;第3種為理論型的,目的在于提高學(xué)生的理論水平。在機械創(chuàng)新設(shè)計案例教學(xué)過程中,這三種案例可交叉使用,既可讓學(xué)生增長知識,又不會讓學(xué)生對過多的討論產(chǎn)生厭倦情緒。隨著計算機發(fā)展和多媒體技術(shù)的應(yīng)用推廣,案例教學(xué)內(nèi)容和形式變得更加多樣和豐富,使文本型案例發(fā)展為文本、圖片、視頻一體化的案例,案例形式的改變給課堂教學(xué)注入了新生力量,有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。研究表明,人的知識八層以上來源于視覺,其次聽覺,最后是其他事物的影響,故視覺事物對人的學(xué)習(xí)至關(guān)重要[6]。當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)發(fā)達,資源比較豐富,有效利用網(wǎng)絡(luò)資源和合理應(yīng)用多媒體教學(xué)是現(xiàn)代教育的重要手段。因此,為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)中講述概念時還可以借助機械創(chuàng)新圖片案例或視頻短片案例,將學(xué)生帶入某種生活情境中思考問題,并提出相關(guān)問題引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實際問題,網(wǎng)絡(luò)機械圖片、機械視頻短片、機械創(chuàng)新設(shè)計比賽獲獎作品視頻等都是很好的案例材料,比較容易收集,教學(xué)中完全可以利用起來,當(dāng)然,這些案例在課堂上需要結(jié)合教學(xué)目標導(dǎo)入,并由問題引入引導(dǎo)學(xué)生思考。
5.機械創(chuàng)新設(shè)計案例分析實例
我校被江西省教育廳列為省內(nèi)十所應(yīng)用型本科試點高校之一,為加快轉(zhuǎn)型發(fā)展步伐,全校不斷深化課程改革,倡導(dǎo)案例教學(xué)。在機械創(chuàng)新設(shè)計課程教學(xué)當(dāng)中,通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)今大學(xué)生比較喜歡生活中的機械裝置,因此收集了大量貼近于生活的機械創(chuàng)新圖片案例和視頻案例,建立了案例庫,并用于教學(xué)過程,通過案例講述相關(guān)概念,取得了較好的教學(xué)效果。所用案例當(dāng)中,有直接給出答案的,有不提供答案通過討論得到的,還有發(fā)展理論型的,最終目的是增長學(xué)生的機械創(chuàng)新知識,開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維,下面列舉兩個機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)案例:
案例一:講授組合創(chuàng)新設(shè)計方法時,首先提出問題“下雨的夜晚,在沒有路燈的情況下,需要攜帶什么工具便于出行”,以這類生活問題作為教學(xué)切入點,同時引入夜晚下雨的情景圖片,將學(xué)生帶入這一情境之中,這時有學(xué)生想到雨傘與手電筒,然后提出疑問“雨傘與手電筒一般需要兩只手操作,如果身上還有行李箱,不便于手持手電,如何解決此類問題呢”?經(jīng)過十分鐘的討論,就有了結(jié)果,其中一學(xué)生提出“可把手電筒裝在傘的手柄上”,話語剛落,馬上又有一學(xué)生提出“將手電加上某裝置固定在頭上”,還有一學(xué)生說“將雨傘固定在人的肩膀上”,當(dāng)然還有學(xué)生提出其余想法,這里不再一一描述,最后點評“其實解決的方法很多,這些方法都能解決實際問題,但方法1,可以將兩種東西變?yōu)橐环N東西,方便實用”,這時學(xué)生一片歡呼,課堂氣氛活躍,答對的小組都有一種成就感,感覺創(chuàng)新不難。通過這個案例的講解,既開拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維,又讓學(xué)生懂得了機械組合創(chuàng)新的概念,特別是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
案例二:講授“逆向思維”內(nèi)容時,先不講概念,而是在課件上導(dǎo)入動物園的老虎,并有游客觀看的圖片,讓學(xué)生想到“一般的動物園老虎是關(guān)起來的,人在鐵欄外面觀看”的生活常識,然后提出問題“老虎會因為被人控制而表現(xiàn)不出其野性,如何讓人靠近老虎使人能夠接近老虎,又不驚嚇到老虎,而且更好地看到老虎的本性”?這個問題激起學(xué)生的好奇心,頓時課堂討論氣氛活躍,當(dāng)然這個問題可能需要點時間思考,為了節(jié)約課堂時間并啟發(fā)學(xué)生思考,通過多媒體展示動物世界里老虎的相關(guān)視頻,引導(dǎo)學(xué)生站在拍攝者的角度思考問題,很快有學(xué)生提出“可用電視劇組用的攝像裝置近距離拍攝”,又有學(xué)生提出“用直升機觀看”,還有同學(xué)提出“拆除限制老虎活動范圍的鐵欄,讓人進入鐵籠車中,讓車開進動物園,讓老虎來看人,人在鐵籠車上看老虎”,最后點評“這些方法都是可行的,但是方法1和2成本較高,方法3比較可行,人可看老虎,同樣又可反過來老虎看人”。通過這個問題的思考與討論,學(xué)生懂得了逆向思維這個概念,學(xué)會了如何通過逆向思維解決實際問題,從而為講授“創(chuàng)新思維”其余內(nèi)容提供理論基礎(chǔ)。為了加深學(xué)生對這部分知識的理解,并將其應(yīng)用在生活中,再次提出問題“以前檢修車輛一般都是人趴在車底下,那現(xiàn)在用什么方式?以前搶修線路人爬電線桿,現(xiàn)在用什么”?經(jīng)過一番思考與討論,這時有的學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗告訴大家“檢修車輛時,小車一般會被架起來,修大車時人一般會在修車坑里操作”,“搶修電線現(xiàn)在都用升降裝置將工人升到相應(yīng)高度”,最后點評“從大家的答案可知,大家的生活經(jīng)驗不錯,可以想到這些問題的答案,在這門課中,這些都是創(chuàng)新方法知識的應(yīng)用實例”。課堂教學(xué)在這樣一個案例討論過程中進行,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚,都能積極思考與討論。
通過案例教學(xué)在機械創(chuàng)新設(shè)計課程中的實施,可將機械創(chuàng)新理論知識與生活、生產(chǎn)實際相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改變枯燥的教學(xué)氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。在近幾年機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)中實施案例教學(xué),取得了較好的教學(xué)效果,先前的上課模式、概念和理論致使很多同學(xué)低頭上課,自采用案例教學(xué)法后,上課氣氛活躍,學(xué)生積極參與創(chuàng)新實踐,學(xué)生作品在第六屆全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽上獲江西賽區(qū)二等獎,還獲得了國家實用新型專利,在全國第七屆全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽中榮獲江西省一等獎兩項,其中有一項被推薦參加全國賽,通過初評已確定獲得全國二等獎。
6.結(jié)語
機械創(chuàng)新設(shè)計對學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計能力起著關(guān)鍵作用,本文闡述了案例教學(xué)的意義及對機械創(chuàng)新設(shè)計課程的作用,并結(jié)合教學(xué)實例探討案例教學(xué)實施過程,提出了在課堂上根據(jù)機械創(chuàng)新設(shè)計課程教學(xué)目標引入不同形式的與理論知識相關(guān)的案例,有效組織學(xué)生討論的案例教學(xué),可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效彌補傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足,改善教學(xué)效果,最終提高學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計能力。
摘 要:現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭對軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)提出了更多、更高的要求,機械創(chuàng)新設(shè)計能滿足其要求。文章闡述了機械創(chuàng)新設(shè)計的概念、內(nèi)容、特點、目標,分析了軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的方法摘求和過程,給出了設(shè)計實例。
關(guān)鍵詞:軍用電子設(shè)備;機械創(chuàng)新設(shè)計;結(jié)構(gòu)設(shè)計
1 概 述
現(xiàn)代戰(zhàn)爭是電子戰(zhàn)技術(shù),對軍用電子設(shè)備的要求越來越高,越來越高,如多功能、高性能、智能化、通用性、體積小、重量輕、操作簡單、維修方便、外觀時尚等。此外,為了滿足不斷變化的戰(zhàn)爭的需要,軍用電子設(shè)備的改裝,也需要繼續(xù)安裝。顯然,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法不能滿足其需要,設(shè)計師必須突破傳統(tǒng)的設(shè)計理念,大膽創(chuàng)新,運用先進的理論、技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計。創(chuàng)新設(shè)計是技術(shù)發(fā)展的動力。二十世紀是知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的世紀,技術(shù)創(chuàng)新將進一步成為二十一世紀社會經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)力量。研究人員應(yīng)充分利用這一機遇,加強技術(shù)創(chuàng)新,全面設(shè)計軍用電子設(shè)備,以提高軍用電子設(shè)備的綜合性能。
2 我國工業(yè)設(shè)計技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
中國工業(yè)設(shè)計僅有30多年的歷史。1987年,中國工業(yè)美術(shù)協(xié)會正式更名為“中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會”,從此,中國工業(yè)設(shè)計駛上了快車道。2007年2月13日,總理做出重要指示:“要高度重視工業(yè)設(shè)計”。2010年國務(wù)院十一個部門聯(lián)合制定了《關(guān)于促進工業(yè)設(shè)計發(fā)展的若干指導(dǎo)意見》,表明了我國政府對于工業(yè)設(shè)計的重視。2010年“政府工作報告”中首次涉及“工業(yè)設(shè)計”。
企業(yè)(如海爾、聯(lián)想、華為、李寧等)重視工業(yè)設(shè)計的程度明顯提高。其工業(yè)設(shè)計已滲透到全球品牌戰(zhàn)略的管理層面,在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)、市場營銷、售后服務(wù)等方面發(fā)揮著重要作用。它們通過探索運用工業(yè)設(shè)計來增加產(chǎn)品競爭力和塑造自有品牌。
專業(yè)設(shè)計公司有了較快發(fā)展?,F(xiàn)在全國已有數(shù)萬家之多,具有一定規(guī)模的就有1 200多家。很多設(shè)計公司最初僅能提供外觀造型設(shè)計,到現(xiàn)在已可提供從內(nèi)在功能到外觀造型以至營銷策略等全方位的綜合解決方案。工業(yè)設(shè)計園區(qū)正在發(fā)揮集聚效應(yīng)。2003年無錫成立了第一家國家級工業(yè)設(shè)計園區(qū),現(xiàn)在全國范圍至少已有20多家工業(yè)設(shè)計園區(qū),如北京DRC工業(yè)設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地、上海國際工業(yè)設(shè)計中心、深圳設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園、廣東順德工業(yè)設(shè)計城、寧波和豐創(chuàng)意廣場等,它們都取得了很大的成效。
中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會設(shè)立每2年1次的工業(yè)設(shè)計活動周,以及每年1次的“紅星獎”(中國工業(yè)設(shè)計獎)評選活動,對工業(yè)設(shè)計發(fā)展起到了一定的推動作用[CI,S]
從總體上看,我國工業(yè)設(shè)計取得了長足的發(fā)展,發(fā)展趨勢也愈來愈好,速度也加快了,但專業(yè)的設(shè)計規(guī)模還不大,水平還不高。
3 機械創(chuàng)新設(shè)計概述
機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力,利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果(包括理論、方法、技術(shù)、原理等),進行創(chuàng)新構(gòu)思,設(shè)計出有新穎性、創(chuàng)造性、實用性的機構(gòu)(結(jié)構(gòu))或機械產(chǎn)品(裝置)的一種實踐性活動,它是建立在現(xiàn)有機械設(shè)計理論基礎(chǔ)上,吸收科技哲學(xué)、認識科學(xué)、思維科學(xué)、設(shè)計方法學(xué)、發(fā)明學(xué)、創(chuàng)造學(xué)等相關(guān)學(xué)科的有益成分,經(jīng)過交叉而成的一種新的設(shè)計技術(shù)和方法。
3.1 機械創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)容
機械創(chuàng)新設(shè)計包含2部分內(nèi)容:一是改進完善現(xiàn)有產(chǎn)品的機械性能、可靠性、經(jīng)濟性、實用性等;二是創(chuàng)造設(shè)計出新產(chǎn)品,以滿足新的使用要求。
3.2 創(chuàng)新設(shè)計的特點
創(chuàng)新設(shè)計的特點是:
①獨特性。設(shè)計師應(yīng)追求與前人、眾人不同的方案,善于打破常規(guī)設(shè)計思維、慣例,提出新功能、新原理、新結(jié)構(gòu),在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新。
②實用性。設(shè)計師應(yīng)從產(chǎn)品的市場適應(yīng)性和可生產(chǎn)性兩方面出發(fā),來設(shè)計產(chǎn)品的新功能、新結(jié)構(gòu),沒有實用性的產(chǎn)品或無法加工的新結(jié)構(gòu)都是紙上談兵,不是真正的創(chuàng)新。
③多方案選優(yōu)。設(shè)計師應(yīng)從多方面、多角度、多層次尋求多種解決問題的方案,在多方案中求新、求異、選優(yōu)。機械創(chuàng)新設(shè)計的目標是由所要求的機械功能出發(fā),改進、完善現(xiàn)有機械或發(fā)明新機械,實現(xiàn)預(yù)期的功能,并使其具有良好的工作品質(zhì)及經(jīng)濟性。
4 軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方法
軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計就是利用最新科技成果,針對現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭的特點,在現(xiàn)代設(shè)計理論、技術(shù)、方法的指導(dǎo)下,充分發(fā)揮設(shè)計師的創(chuàng)造性,設(shè)計出更獨特、更新穎、更實用的新型結(jié)構(gòu),以滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭對軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)的要求。
根據(jù)不同的設(shè)計對象,采取相應(yīng)的創(chuàng)新設(shè)計方法,通常可分為:開發(fā)設(shè)計、改型設(shè)計和變異設(shè)計3種。
4.1 開發(fā)設(shè)計
主要針對新研設(shè)備提出新的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,完成從規(guī)劃、方案、技術(shù)設(shè)計道加工、生產(chǎn)的全過程。
4.2 改型設(shè)計
在已有設(shè)備的基礎(chǔ)上,針對原有的缺陷或新的工作要求,從工作原理、機構(gòu)、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、尺寸等方面進行一定的改進設(shè)計,以提高設(shè)備質(zhì)量、可靠性等,使設(shè)備滿足新的工作要求。如在基本型設(shè)備的基礎(chǔ)上,開發(fā)不同參數(shù)、尺寸或不同功能、性能的改型系列設(shè)備,就是改型設(shè)計的成果。
4.3 變異設(shè)計
針對已有的先進設(shè)備或結(jié)構(gòu)設(shè)計,進行深入分析,探索、掌握其關(guān)鍵技術(shù),在消化、吸收的基礎(chǔ)上,設(shè)計出同類型其它類似的創(chuàng)新設(shè)備。開發(fā)設(shè)計以開創(chuàng)探索創(chuàng)新,改型設(shè)計通過改進創(chuàng)新,變異設(shè)計在吸取、消化中創(chuàng)新。創(chuàng)新設(shè)計是各種設(shè)計方法的共同點,結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維,掌握基本設(shè)計方法,在實踐中不斷提高創(chuàng)新設(shè)計的能力。
5 軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計過程
軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計主要包括以下4個過程:綜合過程、選擇過程、分析計算過程和設(shè)計過程。
5.1 綜合過程
根據(jù)設(shè)備的技戰(zhàn)術(shù)指標以及要完成的功能,進行大量的調(diào)研,收集有關(guān)信息,進行綜合分析,確定設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體方案,包括所涉及到的零件、部件、整機等不同層次、不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計、組合。在這一過程中,要充分考慮到總體方案可能涉及到的專業(yè)知識以及關(guān)鍵技術(shù)等問題。
5.2 選擇過程
根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計總體方案進行結(jié)構(gòu)類型的綜合與選優(yōu),優(yōu)選的結(jié)構(gòu)類型將直接影響到整機的性能和經(jīng)濟性,決定了設(shè)備的結(jié)構(gòu)是否新穎、獨特、實用,這一過程常常伴隨著新的發(fā)明創(chuàng)造,大部分的機械發(fā)明、專利都屬于結(jié)構(gòu)類型的創(chuàng)新設(shè)計,所以說,結(jié)構(gòu)類型的綜合與優(yōu)選是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最富有創(chuàng)造性、最具活力的階段,但又是十分復(fù)雜和困難的階段,因為它涉及到設(shè)計人員的知識(深度和廣度)、經(jīng)驗、靈感和想象力等眾多因素,這也是多年來困擾結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的主要問題之一。
5.3 分析計算過程
根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)類型建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)、物理模型以及相應(yīng)的方程組,利用計算機技術(shù)進行分析計算,這一過程需要反復(fù)優(yōu)化求解。由于計算機技術(shù)及優(yōu)化計算學(xué)的迅速發(fā)展,使得這一問題有了突破性的進展。
5.4 設(shè)計過程
完成上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析、計算、綜合、選優(yōu)過程后,即可進入結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計階段,包括選擇零部件的材料、確定零部件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸,繪制零部件圖、裝配圖等。為進一步提高設(shè)備的競爭力,還需利用美學(xué)原則對設(shè)備進行工業(yè)設(shè)計,使設(shè)備外型具有宜人性、時尚性,從而實現(xiàn)設(shè)備的實用與美觀的完美結(jié)合。這一過程主要解決基于可靠性、工藝性、安全性、維修性、美觀性的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。
機械創(chuàng)新設(shè)計作為一種新的設(shè)計理論、技術(shù)和方法,在國內(nèi)外的許多企業(yè)中取得了顯著效果和效益。
6 結(jié) 語
機械創(chuàng)新設(shè)計是比較傳統(tǒng)的設(shè)計,特別強調(diào)在設(shè)計過程中的人,特別是在集成過程中,選擇過程和設(shè)計過程中的主導(dǎo)和創(chuàng)造性的作用。
由于軍用電子設(shè)備的特殊性,其結(jié)構(gòu)設(shè)計不形成自己的風(fēng)格,缺乏創(chuàng)新性和競爭力,創(chuàng)新是軍用電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)順應(yīng)時代的要求,充分發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性,大膽運用機械創(chuàng)新設(shè)計方法,設(shè)計出具有時代感的軍用電子設(shè)備。
摘要:大學(xué)生機械類創(chuàng)新設(shè)計比賽,如全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學(xué)生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽以及全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽等一系列具有學(xué)科特色的比賽,是面向全體大學(xué)生的群眾性科技活動,對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義,是高等學(xué)校創(chuàng)新教育不可缺少的一個重要的組成。本文通過對歷屆參加機械類創(chuàng)新設(shè)計比賽的實踐和主要問題進行了總結(jié)與分析,在此基礎(chǔ)上,針對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維提出了幾點建議。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新設(shè)計;創(chuàng)新教育;創(chuàng)新能力
一、前言
21世紀是一個處處充滿了挑戰(zhàn)和機遇的時代,伴隨著知識經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,21世紀也必將是一個充滿挑戰(zhàn)、競爭和機遇的時代。要想在新世紀激烈的科技和經(jīng)濟競爭與挑戰(zhàn)中取得成果,必須具有獨創(chuàng)能力?;诖耍澜绺鲊荚谶M行適應(yīng)新世紀發(fā)展需要的教育改革,各國教育部門紛紛制定出與本國經(jīng)濟及技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的教育發(fā)展綱要,都把未來教育發(fā)展的眼光集中在了如何進行具有本國發(fā)展特色的創(chuàng)新教育。縱觀世界,以美國、法國、英國、德國為代表的西方發(fā)達國家都是以創(chuàng)新教育取勝。有學(xué)者認為,迎接未來科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn),最重要的是技術(shù)的創(chuàng)新。因此,未來高等教育應(yīng)該把培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力并能推動社會經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步的新世紀人才作為首要目標和任務(wù)。創(chuàng)新教育不僅賦予了高等教育新的功能,而且體現(xiàn)了高等教育新的價值,高等教育是知識與技術(shù)創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的訓(xùn)練基地,更是培育具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的科技人才的搖籃。高等學(xué)校應(yīng)該也必須培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的適應(yīng)時展的優(yōu)秀畢業(yè)生。
二、創(chuàng)新教育的定義與特點
1.創(chuàng)新教育的定義。國際上很多學(xué)者在對創(chuàng)新教育進行定義時,把創(chuàng)新教育分為了廣義定義和狹義定義兩大類。從廣義上來講,創(chuàng)新教育是指所有的不同于傳統(tǒng)的被動接受、“填鴨式”的教育形式,是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新素質(zhì)、提高人的創(chuàng)新能力為主要目的新型教育活動。從狹義上來講,進行創(chuàng)新教育的各類教育活動,都是以培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神及創(chuàng)造力為目的的。
2.創(chuàng)新教育的特點。傳統(tǒng)教學(xué)在進行知識傳授的同時,也注重學(xué)生的實踐,但它強調(diào)實踐教學(xué)的驗證性過程,注重對經(jīng)典學(xué)說的認知和接受,創(chuàng)新性實踐環(huán)節(jié)較少,制約了學(xué)生的創(chuàng)新性。從創(chuàng)新教育的定義來看,創(chuàng)新教育不同于傳統(tǒng)意義上的教育教學(xué)模式,它是一種全新的教學(xué)理念及模式,有學(xué)者認為創(chuàng)新教育應(yīng)該是啟發(fā)式和開放式的。綜上所述,創(chuàng)新教育具有以下四個特點:一是創(chuàng)新教育不是單一的課程教學(xué)模式,它具有系列課程體系的特點;二是創(chuàng)新教育可以充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)獨立性和自覺性;三是創(chuàng)新教育可以提高學(xué)生的實踐動手能力和知識綜合應(yīng)用能力;四是創(chuàng)新教育具有實戰(zhàn)訓(xùn)練的特點,在實踐中讓學(xué)生全面接觸創(chuàng)新全過程和創(chuàng)新樂趣。
三、機械類創(chuàng)新設(shè)計比賽是創(chuàng)新教育的直接體現(xiàn)
1.播撒創(chuàng)新思維能力的種子。國家教育部組織的面向全國大學(xué)生的各類創(chuàng)新設(shè)計比賽,為大學(xué)生們創(chuàng)造性思維的展現(xiàn)搭建了一個面寬范廣的大舞臺。大學(xué)生們要想在比賽中很好地實現(xiàn)自己的設(shè)計方案,首先要學(xué)會仔細觀察、獨立思考,觀察身邊生活中的各類實際問題,思考技術(shù)路線的可操作性,最終形成自己的制作方案。而在這些實施過程中肯定會遇到想到或想不到的技術(shù)難題,在這些實際問題的解決過程,培養(yǎng)了學(xué)生們學(xué)習(xí)探究能力,播撒了創(chuàng)新思維的種子,拓展了學(xué)生的視野。
2.播撒知識綜合運用能力的種子。首先,有了創(chuàng)新思維,就要進行相關(guān)文獻資料的檢索與查證,了解自己的創(chuàng)新設(shè)計在國內(nèi)外所處的一個發(fā)展階段,有什么不足,怎樣解決,即“為什么做”、“怎么做”、“做什么”。盡管目前許多學(xué)校開設(shè)了如《信息檢索》這類課程,但是由于學(xué)生們平時并沒有明確的研究目標,搜索到的信息就很難有效的加以利用,而創(chuàng)新類比賽則給學(xué)生們提供了這樣的機會與實施平臺。其次,為使自己有足夠的能力參與比賽,從方案設(shè)計到最后產(chǎn)品的加工制作,需要用到理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械設(shè)計、機械制造工藝、金屬及非金屬材料、電工電子技術(shù)、機械制圖等多門專業(yè)知識及專業(yè)技能。同時,學(xué)生們還必須進行相關(guān)能力的培訓(xùn),包括對AutoCAD、inventor、3Dmax等建模軟件與單片機、LabVIEW等控制方面知識的培訓(xùn)。此外,還有PPT、答辯、文檔材料撰寫等方面的培訓(xùn)。
3.播撒團隊合作能力的種子。團隊合作及交流表達是21世紀人類必須具備的最基本素質(zhì),團隊合作和有效的交流表達是人類社會發(fā)展的大勢所趨。機械類創(chuàng)新大賽為培養(yǎng)團隊協(xié)作精神提供了很好的平臺,因為在此類比賽中要想取得好的成績,只有通過參賽隊伍中隊員的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多時候,為保證產(chǎn)品兼顧機械功能、控制功能以及美觀的外形,一個很好的產(chǎn)品包括了機械制造及其自動化、測量與控制、工業(yè)設(shè)計等各專業(yè)的學(xué)生。
4.播撒創(chuàng)新實踐能力的種子。實踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識的重要手段。機械類創(chuàng)新設(shè)計比賽的一個巨大特點就是整個設(shè)計過程都是以學(xué)生為主,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動型,充分鍛煉了大學(xué)生的動手能力。因此實戰(zhàn)能力是創(chuàng)新比賽對每個學(xué)生提出的基本要求,現(xiàn)場加工不再是紙上談兵,也不是制作符合一定精度要求的零件,而是切切實實的對于機械加工精度的無限追求。學(xué)生們不僅向經(jīng)驗豐富的老師請教加工方法,并且結(jié)合自己的圖紙加工多代產(chǎn)品,不斷地摸索和更正,在無數(shù)次的測量與應(yīng)用中尋求最好的加工效果。
5.播撒艱苦創(chuàng)業(yè)的種子。機械類創(chuàng)新設(shè)計比賽的選題范圍寬廣,在遇到困難的時候,要不斷刻苦鉆研、不畏艱苦,勇于探索和創(chuàng)造,才能解決問題。通過這個設(shè)計過程,學(xué)生們可以懂得科學(xué)的方法不等于捷徑,就算有好的方法,如不付出艱苦的勞動,任何人也是不會取得成功的。
四、關(guān)于機械類創(chuàng)新比賽的幾點思考
全國大學(xué)生機械類創(chuàng)新設(shè)計比賽是面向全體大學(xué)生的群眾性科技活動,是高等學(xué)校創(chuàng)新教育不可缺少的一個重要的組成。為積極應(yīng)對教育部和學(xué)校有關(guān)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求,武漢理工大學(xué)機電類專業(yè)高度重視大學(xué)生創(chuàng)新能力的培育,多年來,始終堅持將提高教學(xué)質(zhì)量作為出發(fā)點和落腳點,立足于學(xué)科教學(xué)改革,通過創(chuàng)新基地、省級示范實習(xí)實訓(xùn)基地等機構(gòu),將機械類創(chuàng)新大賽和創(chuàng)新教育與創(chuàng)新實踐活動有機地結(jié)合起來,并制定了一系列推動學(xué)生創(chuàng)新教育的制度,探索了一條實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新教育的路徑,構(gòu)建了學(xué)院―專業(yè)―課程全域創(chuàng)新教育體系,在創(chuàng)新教學(xué)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、創(chuàng)業(yè)實踐訓(xùn)練、創(chuàng)新指導(dǎo)等方面取得了顯著的成效。其中,借助開展各種實踐性教學(xué)和組織、籌備、參與包括全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學(xué)生節(jié)能減排比賽、全國大學(xué)生機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競賽、全國大學(xué)生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、全國大學(xué)生“恩智浦杯”智能汽車競賽等比賽及自主創(chuàng)新和國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃等在內(nèi)的國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,使學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識得到了良好的發(fā)展。但是,在取得優(yōu)異成績的同時,也逐漸暴露出相關(guān)短板,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.比賽成果的企業(yè)影響力較低。機械類創(chuàng)新比賽,每一屆、每一類比賽都有很好的主題,教師和學(xué)生都花費了很多的時間和精力去精心準備,獲獎的作品很多都很貼近生活、貼近生產(chǎn)實際,但是如何在比賽后將這些設(shè)計稍加改進轉(zhuǎn)化為企業(yè)所認可實施的產(chǎn)品,培養(yǎng)發(fā)掘優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計人才、參賽成果如何轉(zhuǎn)化生產(chǎn)等方面有待探索。
2.比賽成果國際影響力較低。我國的各類創(chuàng)新設(shè)計比賽,雖然經(jīng)過了近10年的發(fā)展,取得了巨大的進步與發(fā)展,水平也不斷在提高,但是產(chǎn)品成果的國際影響力方面,和國際一流水平比還有一定的距離。
3.在技術(shù)方法上缺乏自主探索。在比賽中,雖然充分發(fā)揮了學(xué)生的各類綜合能力,但在選題與產(chǎn)品制造過程中,學(xué)生們大多都是采用國內(nèi)外現(xiàn)成的手段與方法,缺少自主探索的研究方法和研究工具,而研究手段、方法與研究工具的創(chuàng)新,往往體現(xiàn)了研究的創(chuàng)新水平。
4.未能將創(chuàng)新設(shè)計成果與創(chuàng)業(yè)有機地結(jié)合起來。創(chuàng)新設(shè)計是一個艱苦而漫長的過程,為了完成產(chǎn)品的加工與制造,拉近了學(xué)生們與本專業(yè)實際工業(yè)生產(chǎn)的距離,這些經(jīng)歷對于參與創(chuàng)新設(shè)計的同學(xué)們的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了很大的啟發(fā)。但是如何將這些賽事成果轉(zhuǎn)化為創(chuàng)業(yè)項目還有待進一步研究與探索。
五、結(jié)語
不管是從國家今后的發(fā)展,經(jīng)濟市場對人才各方面的需求,高等教育制度變革的迫切性,還是從素質(zhì)教育長遠的追求目標而言,創(chuàng)新教育是中國高校的重要任務(wù),是深化教育改革,推行素質(zhì)教育的真正體現(xiàn)。當(dāng)然,創(chuàng)新教育一定要立足于自身學(xué)科的教學(xué)改革,借助開展各種實踐性教學(xué)和組織、籌備、參與各類國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,才能使學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識得到良好的發(fā)展??傊瑥膭?chuàng)新教育的觀點出發(fā),我國高等教育的人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)目標都迫切需要強有力的變革,對人才培養(yǎng)模式及人才培養(yǎng)目標的重新審視已經(jīng)成為高校對人才定位的戰(zhàn)略選擇。因此,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,加強其創(chuàng)新教育是當(dāng)今人才發(fā)展的必然要求。