論《機械設計基礎》教學中學生創新能力的培養

陳林 何全文

摘 要：實施素質教育，培養學生的創新能力，是職業教育的主要目標。《機械設計基礎》課程是與實踐緊密結合的技術基礎課，它主要擔負著培養學生的創新能力，而創新教學方法是培養具有創新能力的高素質應用型人才的前提。

關鍵詞：機械設計 創新 培養

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（a）-0035-01

《機械設計基礎》是以機械設計為主線，將工程力學、機械原理、機械零件等課程的主要內容進行精選，優化組合后的一門綜合化課程。教學中如何培養學生的創新能力是從事教學工作中的一個主要問題。結合多年教學實踐，本文通過在《機械設計基礎》教學中如何培養學生的創新能力，談談幾點意見。

1 轉變教學觀念，用創新的教育意識來培養學生的創新能力

要培養學生的創新能力，首先要增強學生的創新意識，而增強學生的創新意識，就必須要求教師要具有創新的教育意識和觀念。

1.1 具有創新意識的教育觀念

教師首先不但要具有創新意識，而且要敢于沖破傳統教學束縛，相信學生有自主學習的能力，放手讓他們去嘗試、去探索。教學中，可先從優化課堂教學結構來作為切入點。以學生為主，讓學生主動參與課堂教學，將以往的“學會”向“會學”轉變，轉變過去的“要我學”為”我要學”，在思想上，與傳統的“注入式”教學劃分界限。此外，在教學過程中，要重視師生情感的交流，為培養和發展學生的創新能力創造良好的教學氣氛。

1.2 教學方法的選擇要適當

創新教學模式，不但能夠激發學生學習興趣和求知欲，而且提高了學生的學習效率，使他們扎實地掌握知識，更是提高學生創新能力的基本保證。

（1）“參與式”教學，即教師積極參與學生的學習內容，學生主動參與教師的教學課程，將教與學充分融合，從而最大限度地體現學生的主體作用。如在物系受力分析教學中，可采用學生組裝玩具、同學手拉手搭橋游戲等教學方式，引導學生積極參與。對于某些知識點，還可采用學生自主備課、自制模型的方式。如在連桿機構教學中，可讓同學們采用紙板、圖釘自制四桿機構模型，并進行基本運動演示，使學生積極參與教學。

（2）探索發現式教學，即引導學生自己提出問題，啟發學生通過比較發現問題，從知識的遷移中思考問題。如講帶傳動的彈性滑動和打滑的概念區別時，利用手搖帶傳動模型運動，緩慢加載，演示出由正常傳動時的彈性滑動再到傳動失效—打滑的整個過程，引導學生分析彈性滑動和打滑的區別，進而引導學生探索提高帶傳動能力的方法。

（3）計算機輔助教學法。多媒體課件以豐富的CAI軟件系統，包括動態電子教材、各種機器運行動畫、虛擬實驗、現場視頻等多媒體素材，將各種機構、機器及其組成、運動、受力分析等內容形象地展示給學生看，使學生能夠通過動態的畫面，增強感性認識，激發學生的思維，使他們產生強烈的創新欲望。

2 引導學生觀察、思考，促進學生創新能力發展

觀察是認識事物的基礎，思考是創新的先導，創新是發展的源泉。機械設計基礎教學中要做好三個“引導”。

2.1 引導學生觀察

引導學生善于觀察身邊的各種機械設備，并完成幾份通過觀察而發現的一些需要改進或解決問題的分析報告，從而促使學生養成喜歡觀察的好習慣，這是一切創新的前提。如要求學生收集生產生活中為完成同一功能而設計不同的簡單機構，如各類粉碎機構、窗戶拉鎖機構，并比較其優缺點，從而提出改進方案。

2.2 引導學生思考

在教學課堂上盡可能地多采用機構模型教學，并提出問題引發學生思考，再引用多媒體視頻和動畫，進行與模型相對應的實用機械的應用情況分析。這樣由模型到實物，由理論到實踐，提高學生對知識的應用能力。

2.3 引導學生研究

研究是指學生對發現的問題進行深一步的研究討論，并提出改進或設計方案。在實施中，以小組的形式自行討論，同時，加上老師的指導和幫助，進行分析和研究，最終，提出改進或設計方案。

3 培養學生的求異思想，提高學生的創新能力

求異思想也就是發散思維，是指從全方位、多角度，以及各個層面來尋求答案的思維過程。為了多方位開闊學生的思路，拓寬學生的思維領域，布置作業可有以下三種方式。

3.1 多重答案型

設計一些答案不唯一的題目，如為了實現生產中的某一運動功能，可引導學生設計不同的機構來完成，甚至設計方案不僅僅局限于純機械的，還可以是機、電、液一體化，甚至是純電子設計，鼓勵學生盡可能地利用所學內容，或通過查閱資料所得的知識。這樣，既可以培養學生綜合運用知識和查閱資料的能力，又能使課程的教學效果上升到一個新的高度。

3.2 一題多解型

如在螺栓組連接強度校核中，可通過校核螺栓直徑、螺栓材料級別、螺栓數目等不同方面進行校核。通過這樣類型題目的訓練，學生不但可以從多角度，多途徑來尋求解決問題的方法，而且可以開拓他們解決問題的思路，將不同的知識得到綜合運用，增強思維的創新性。

3.3 一題多變型

如在滾動軸承學習中，其他條件不變，改變作用在軸上載荷的類型，如純徑向載荷、純軸向載荷或者既有徑向載荷也有軸向載荷，或者再改變徑向載荷和軸向載荷大小比值，而都會導致選擇不同類型的滾動軸承。這種通過因果變化的訓練，有效訓練學生思維的敏捷性和應變性，使學生的創造性思維得到強化和發展。

4 強化實踐教學，拓展學生的創新能力

實踐教學是拓展學生創新能力的必要途徑，在教學中要引導學生運用已學過的知識來解決生產實際問題，這樣不僅能提高學生的動手能力，激發學生的學習興趣，而且調動學生的積極性，還能培養學生的創造能力。為此，除了傳統的機械零件課程設計和實驗以外，還要安排學生到機械廠進行短期的實習，讓學生了解在生產中各種機械零件、構件、結構、部件的實物，并了解機器的運動原理。

在科學發展日新月異的今天，職業教育越來越重視創新能力的培養，因此，我們要適應時代發展的要求，抓住有利時機，積極開發學生的創新能力，為學生將來在社會中從事創造性的工作打下堅實的基礎。

參考文獻

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