基于創新能力培養的《機械設計》教學改革的探索與實踐

胡韌

摘要：為了激發學生的創新設計能力、提高該課程的教學質量及培養出適應社會需求的機械技術人員，需對教學制度進行相應的改革。作者通過實踐，從課程的自身特點出發，對《機械設計》的教學內容建設、教學方法、教學手段、教學模式及考核機制等五方面的改革進行研究探索，并提出了相應的改革建議。

關鍵詞：機械設計；教學改革；創新實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）34-0163-02

機械設計對于所生產的機械產品性能、質量、成本以及企業經濟效益至關重要。所研究設計出的機械產品是否能滿足用戶的需求，絕大程度上取決于機械技術人員的設計工作。隨著當今科學技術的不斷進步和發展，企業及市場的競爭越來越激烈，企業為了立足市場和發展壯大，需要不斷適應市場的變化和滿足客戶的需求，加快產品和工藝更新的步伐，不斷增加產品科技含量，推出具有市場競爭能力的新產品，而作為科技創新活動重要環節的研究開發工作顯得尤為重要。

一、加強《機械設計》課程教學內容的建設

《機械設計》課程內容所涉及的知識面廣，各章節之間相對獨立，系統性不強，導致該課程體系顯得有些零亂。為了利于學生理解和接受該課程教學內容，加強該課程教學內容的建設是不可或缺的。著重培養學生的崗位技能和創新實踐能力，就需要按照企業實際需求去設計教學內容。傳統教學教材內容很大程度上已脫離或落后于當前科技發展和企業的需求，沒能注重基礎知識和創新實踐意識的培養。對此在設置課程內容時應刪去那些過深過時的、不必要的理論推導和證明，讓學生把專注點放在掌握應用公式、定理來處理實際設計問題上；完善課程的基本設計實踐性內容及補充有關科技創新新知識，讓學生能學以致用，提高課堂教學的質量；添加三維設計知識，幫助學生在實體造型、模擬拆卸、干涉檢查、機構剖析等操作過程中及時發現設計中出現的錯誤和問題，而后進行修改，從而避免在實踐試制過程中大量的更改，同時也增強了他們對機械結構的感性認識。

二、教學方法結合使用，加強學生的綜合素質教育

機械設計這一課程教學是以培養學生的實踐機械設計能力為出發點和歸宿。革新傳統理論課教學方法，除利用多媒體進行授課外，同時還可以要采用多種教學方法結合的方式進行授課。

1.采用復習引入、提問引入和實物導入教學法，回顧上一次講解的內容，承上啟下地引出這次課的內容。運用舊知識引入新知識，要求授課教師應熟練掌握各部分知識，深入挖掘新舊知識之間的內在聯系和區別。授課教師采用課堂提問、用實體模型展示方法的引入可以調動學習的積極性，激發求知欲和創新靈感。

2.采用項目式教學法，在傳統機械設計課程的課堂教學中，教師大多以課件講解形式來達到教學目的，但往往有些課程內容很難以口述講解的方式來讓學生們理解。

3.采用啟發式、互動式教學法，將剛接觸的機器零件及結構的實物或模型搬到課堂進行演示，這一直觀演示啟發方法是應用最廣泛，亦是最有效、學生最容易接受的一種教學方法。遇到課程中一些抽象性強的概念知識點，如果授課老師按照教材內容平鋪直敘地解說，學生往往不能很好地去理解并為此產生疑惑。究其原因是因為那些抽象的概念，是人腦構思不到的，若只通過語言上的解釋學生往往很難理解。但如果我們采用直觀演示啟發方法，通過設計1—2個比較簡單淺顯易懂的小實驗，同時借助機械實物或模型進行教學演示來解釋這些抽象概念就使學生接受起來容易很多。而互動式教學是由教師主動變成學生主動，進而形成互動，活躍課堂氣氛的一種教學方法。

三、教學手段多樣化，讓實踐教學愈加具備有效性、實用性及創新性

1.學校多舉辦實踐性強的創新設計競賽，以省、市舉辦的技能大賽為契機，結合生活生產用品，進行創新設計訓練。為此學院可出資定期對學生開展一些有關創新設計的競賽，比如機電之光、模具設計等競賽。舉辦競賽的目的主要是使學生的創新能力以及動手實踐能力得到提升。通過競賽，學生把機械設計基礎里面學的知識融會貫通，鍛煉解決問題的能力，提高學生的創新設計技能以及培育自發設計意識及設計思維，做到與社會需要相接軌，相促進。

2.建設創新實驗基地的教學手段，鼓勵學生參加課外科技活動。課外科技活動對于培養大學生的創新思維、競爭意識、團隊合作精神，對于造就大批適應社會要求的高級專門人才、推動教學改革、提高教學質量、培養大學生的理論聯系實踐的能力具有深遠意義。鼓勵學生參與學校、學院開展的有關創新設計的競賽，鼓勵學生積極申報大學生創新實驗項目等。

3.課內優化、課外強化、整體組合的綜合性教學手段，《機械設計》課程知識內容量大、系統性不強，導致學生不能充分理解和掌握，難以做到學以致用。解決當前這一問題的辦法就需要學生在熟練掌握全部課程內容基礎上然后接受教師的課內優化、課外強化、整體組合綜合性教學。這一教學手段能有效地把整體各個部分的思維過程緊密結合起來，達到加深學生對事物的熟知程度，使教學結構嚴謹、思路明晰、聯系加強的效果。

四、采用創新教學模式，激發學生想象力和創造力

1.改革選題，擯棄“多年一題”的現象，突破傳統的舊教學模式，在設計題目和選題上進行改革。依據教學大綱所要求的內容和難度，給出幾個方向，允許學生自由選題，例如保留減速器設計題目，并增加有關摩托車發動機設計和齒輪連桿式步進機構的設計的題目。這樣的教學模式能夠使學生更加清晰地理解教師傳授知識點的思路，而且僅是照搬照抄也不能完成機械設計任務，具有必然的挑戰性，這樣做能有效激發學生的想象力和創造力。

2.加強設疑、激疑、適時釋疑，調動學生的積極探索知識的興趣，興趣是求知的源泉和動力，濃厚的學習興趣可以使學生產生強烈的求知欲。教師應抓住學生對新鮮事物有強烈的好奇心、求知欲等心理特征，加以適當的引導，激發學生的求知欲，培養學習興趣。教師滿堂灌甚至是一言灌的教學模式慢慢地消磨掉了學生學習的興趣和動力，不能正確認識到學生才是教學過程中的主體地位，忽視了對學生主觀能動性的培養。

五、考核評定制度的改革

傳統的教學采用的考核評定方法過于單一，不利于機械創新人才的發展和實踐動手能力的培養。期末考試成績決定終身作為我們一直沿用的成績評定制度，這種考核評定制度顯然是有缺陷的。缺陷在于它只片面反映學生的學習態度和實際能力水平，有的學生平時學習不用功，靠考前的臨時抱佛腳，卻依然能夠通過考試。所以為了提高學生對平時學習的重視，我們應改變期末書面考試一次定終身的做法，采用目標評定和平時表現評定相結合的新型考核評定制度，這樣更適合于學生的發展。平時表現考核評定是在教學過程中對學生的學習態度、各類作業、回答問題積極程度等情況進行的評定；目標評定是在教學模塊結束時，對學生期末考試成績和課程設計及實驗實踐動手能力的評定。這樣的考核制度能夠促使學生重視每一個考核環節，提高學生的操作技能的掌握程度和理論知識的應用能力兩方面，促進學生的潛能、個性和創造性的全面施展。考核內容的設計應主要培養學生的實踐創新應用能力，而后增設反映學生綜合素質能力的題目以及與實驗設計有關的題目，這樣才能學習內容和考核重點從獲取知識量向創新能力、綜合素質的評估轉移。

六、結論

目前社會對機械設計人員的需求進一步加大，培養“能力型、素質型”的應用人才的環境下，使《機械設計》教學改革的探索和實踐在培養“能力型、素質型”的應用人才方面顯得至關重要。在《機械設計》課程的改革中，將培養學生的綜合素質能力始終貫穿在整個機械設計理論和實踐教學中，成功調動學生的學習積極性，從而提高該課程的教學質量。教學改革是一項難度較高的工作，只有不斷探索適合自身情況和條件的教學模式、教學方法、教學手段和考核制度才能推進整體教學水平的提高，只有不斷地實踐這一改革才能培養出適應社會需求的機械技術人員。

參考文獻：

[1]郭小蘭.機械設計課程教學改革探索[J].考試周刊，2015，（90）：6-6.

[2]朱秀娟.“機械設計基礎”課程改革的探索與實踐[J].機電產品開發與創新，2010，23（1）：189-190.

[3]李霞，宋海堂，曹杰.加強實踐教學 探索創新教育——機械設計基礎實踐教學改革的研究[J].機械管理開發，2010，25（2）：161-162.

[4]劉建華，龐姍.《機械設計課程設計》改革的探索與實踐[J].湖南農機，2011，38（9）：170-171.

[5]師素娟.《機械設計》課程教學方法改革與探索[J].華北水利水電大學學報（社會科學版），2006，22（1）：55-57.