大學生3D創新設計大賽指導初探

摘 要：大學生3D創新設計大賽促進了大學生的創造性思維、創新能力和團結協作精神，提高了工科大學生對所學知識的綜合運用能力。從指導教師的角度，對指導學生參加比賽進行了探討，提出對學生的創新思維要進行正確引導；在指導設計的過程中要以學生為主，指導教師為輔，注重培養大學生的團隊協作精神；重視作品的展示工作。為更多教師參與3D創新設計大賽的指導工作提供參考，提高人才培養素質。

關鍵詞：3D創新設計大賽 創新思維 指導

大學生3D創新設計大賽拓展了學生的創造性思維，提高了學生的創新能力，也考驗了大學生所學知識的綜合運用能力。如今，高校畢業生就業形勢日益嚴峻，用人單位越來越看重畢業生的綜合能力，那么提高大學生的實踐能力和創新能力，就顯得尤為重要。而大學生3D創新設計大賽為工科大學生提供了一個很好的平臺，提升了大學生的綜合素質，增強了社會競爭力，為就業和創業打下了良好基礎。這種創新能力的培養與鍛煉為大學生擇業奠定了良好的基礎。

本人參加了“2012全國3D創新設計大賽”參賽作品“精靈飛車”、“夢想機床”、“守護者摩托車機器人”的指導工作，獲得了兩個一等獎和一個二等獎。通過這次比賽大大地提高了學生們的創新能力和綜合應用能力，也提高了我們指導教師的水平，積累了經驗。現將參賽的經驗體會總結歸納如下：

1.對學生創新思維進行正確的引導[1]

在進行參賽準備時，學生會提出許多不同的創新思維和想法，作為指導老師不能因為學生提出的想法不合理而扼殺掉，要鼓勵學生的創新思維積極性，對學生積極創新設計和思維好的一面給予肯定，對創新想法不合理的地方作進一步的改善。只要符合大賽要求并能予以實現的想法就可以立項，確定合適的參賽作品名稱，查閱相關資料，然后開始參賽作品的制作過程，而不是立即盲目帶著學生開始制作參賽作品。本次設計大賽要求是：以“三維數字化”與“創新設計”為特色，以創意、創新、創造為核心，突出體現三維數字化技術對創新實踐的支持和推進。因此學生可以自由發揮，自己選擇主題和三維造型軟件。現以“精靈飛車”為例：

“精靈飛車”團隊想法很特別，他們根據未來汽車的發展趨勢，設計一種能夠飛行的汽車，不僅能夠在路面上跑，也能在空中自由的飛行，并且能夠隨時起飛、隨時降落來滿足社會發展需要。我首先肯定他們的創新思維，然后幫他們分析作品在設計中會存在的問題：比如飛車應該具有車和飛行器的特征，怎樣進行設計結構才合理，發動機的選用等等，并指導他們查閱相關飛行器的資料。通過反復論證、修改，最終采用涵道飛行模式——采用三個輪子（即：前面兩個輪子換向，后輪驅動）和三個函道（前面固定，后面兩個函道旋轉一定角度來改變飛行方向），飛車整體大小比現在汽車還小，能在狹小的場合垂直起飛，自由懸停，適合城區中低速飛行，也可以通過額外的伸縮小翼實行低油耗巡航飛行。“精靈飛車”外觀圖如圖1所示。

該設計的創新點是選用星型發動機，如圖2所示。因為相同功率下星型發動機體積小，重量輕，有效地輕化機身。發動機采用十缸模式，有效的提高了推重比。引擎采用雙渦輪，如圖3所示，提高輸出功率，減小渦輪遲滯效應，并由液壓缸調控，任意轉動渦輪推進方向。

圖1

圖2 星型發動機內部結構

圖3 雙渦輪引擎

2.在設計的過程中以學生為主， 指導教師為輔

為了能充分體現學生是創新大賽參賽的主體，指導教師首先要把名次和榮譽看淡，要以培養學生的創新能力為主，盡量發掘學生的各種能力，讓他們自己動手制作，即使設計出來的作品水平不高，但始終是出于他們自己的想法和雙手來實現的，而指導老師的作用是把握設計的方向不出差粗。“精靈飛車”作品基本上是出自于學生自己的想法和學生自己設計出來的。作為指導老師為他們提供一些專業方面的咨詢，幫他們分析設計中存在的難題等。盡管學生設計的東西目前還無法應用于實踐，但學生在制作過程中得到了充分的鍛煉，提高了自己的創新能力和知識的綜合應用能力，達到了本次比賽的目的。

3.培養大學生的團隊合作精神

韋伯斯特說過：“人們在一起可以做出單獨一個人所不能做出的事業；智慧、雙手、力量結合在一起，幾乎是萬能的。”因此，培養大學生的團隊合作精神是21世紀人類必須具備的最基本素質[2]，只有相互信任、相互支持、相互溝通、同舟共濟，才能相互取長補短，完善自我。通過學生之間的交流、反饋和辯論，激發他們的創新思維，得到最完善的方案。3D創新設計大賽一般為3到5人一組，在有限的時間內要進行方案的設計、改進、技術難題的攻克，往往不是一個人能完成的，而是集體智慧的結晶。在為共同目標協同作戰的過程中 ，每個成員能夠自覺地承擔著相應的責任，做到對自己負責，和對他人負責。在合作的過程中，他們建立了深厚的友誼，增強了集體榮譽感和合作精神。“精靈飛車”團隊從最開始查找資料、到作品的設計都是由一個組長領導，其他隊員輔助完成，他們分工合作、配合默契，最終提交了一份漂亮的作品。

4.做好作品的展示

參賽作品完成后，最終要提交作品說明書、源文件、圖片、視頻。對于作品說明書，要能清晰、透徹地說明設計靈感、設計的創新點、設計的過程，又要言簡意賅。所以學生在比賽之前必須捋順自己的設計思路，認真組織語言，撰寫作品說明書。這個過程鍛煉并提高了大學生的寫作和語言表達能力。為了能更好的展示作品，動畫是必不可少的。利用三維動畫軟件，通過對參賽產品進行功能和結構模擬，能給人更形象的認識和交流改進。“精靈飛車”分別對飛車陸空兩個狀態以及發動機的工作原理進行了展示，在動畫中可以很清楚看到作品設計的外觀、色彩、以及工作原理。可以說創新設計大賽是鍛煉大學生對所學理論知識綜合運用能力的一個非常好的舞臺。

參考文獻：

[1]張忠南，張鐵異.淺談全國大學生機械創新設計大賽指導教師的作用[J].廣西大學學報，2009.7（34）.