论《机械设计基础》教学中学生创新能力的培养

陈林 何全文

摘 要：实施素质教育，培养学生的创新能力，是职业教育的主要目标。《机械设计基础》课程是与实践紧密结合的技术基础课，它主要担负着培养学生的创新能力，而创新教学方法是培养具有创新能力的高素质应用型人才的前提。

关键词：机械设计 创新 培养

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）03（a）-0035-01

《机械设计基础》是以机械设计为主线，将工程力学、机械原理、机械零件等课程的主要内容进行精选，优化组合后的一门综合化课程。教学中如何培养学生的创新能力是从事教学工作中的一个主要问题。结合多年教学实践，本文通过在《机械设计基础》教学中如何培养学生的创新能力，谈谈几点意见。

1 转变教学观念，用创新的教育意识来培养学生的创新能力

要培养学生的创新能力，首先要增强学生的创新意识，而增强学生的创新意识，就必须要求教师要具有创新的教育意识和观念。

1.1 具有创新意识的教育观念

教师首先不但要具有创新意识，而且要敢于冲破传统教学束缚，相信学生有自主学习的能力，放手让他们去尝试、去探索。教学中，可先从优化课堂教学结构来作为切入点。以学生为主，让学生主动参与课堂教学，将以往的“学会”向“会学”转变，转变过去的“要我学”为”我要学”，在思想上，与传统的“注入式”教学划分界限。此外，在教学过程中，要重视师生情感的交流，为培养和发展学生的创新能力创造良好的教学气氛。

1.2 教学方法的选择要适当

创新教学模式，不但能够激发学生学习兴趣和求知欲，而且提高了学生的学习效率，使他们扎实地掌握知识，更是提高学生创新能力的基本保证。

（1）“参与式”教学，即教师积极参与学生的学习内容，学生主动参与教师的教学课程，将教与学充分融合，从而最大限度地体现学生的主体作用。如在物系受力分析教学中，可采用学生组装玩具、同学手拉手搭桥游戏等教学方式，引导学生积极参与。对于某些知识点，还可采用学生自主备课、自制模型的方式。如在连杆机构教学中，可让同学们采用纸板、图钉自制四杆机构模型，并进行基本运动演示，使学生积极参与教学。

（2）探索发现式教学，即引导学生自己提出问题，启发学生通过比较发现问题，从知识的迁移中思考问题。如讲带传动的弹性滑动和打滑的概念区别时，利用手摇带传动模型运动，缓慢加载，演示出由正常传动时的弹性滑动再到传动失效—打滑的整个过程，引导学生分析弹性滑动和打滑的区别，进而引导学生探索提高带传动能力的方法。

（3）计算机辅助教学法。多媒体课件以丰富的CAI软件系统，包括动态电子教材、各种机器运行动画、虚拟实验、现场视频等多媒体素材，将各种机构、机器及其组成、运动、受力分析等内容形象地展示给学生看，使学生能够通过动态的画面，增强感性认识，激发学生的思维，使他们产生强烈的创新欲望。

2 引导学生观察、思考，促进学生创新能力发展

观察是认识事物的基础，思考是创新的先导，创新是发展的源泉。机械设计基础教学中要做好三个“引导”。

2.1 引导学生观察

引导学生善于观察身边的各种机械设备，并完成几份通过观察而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告，从而促使学生养成喜欢观察的好习惯，这是一切创新的前提。如要求学生收集生产生活中为完成同一功能而设计不同的简单机构，如各类粉碎机构、窗户拉锁机构，并比较其优缺点，从而提出改进方案。

2.2 引导学生思考

在教学课堂上尽可能地多采用机构模型教学，并提出问题引发学生思考，再引用多媒体视频和动画，进行与模型相对应的实用机械的应用情况分析。这样由模型到实物，由理论到实践，提高学生对知识的应用能力。

2.3 引导学生研究

研究是指学生对发现的问题进行深一步的研究讨论，并提出改进或设计方案。在实施中，以小组的形式自行讨论，同时，加上老师的指导和帮助，进行分析和研究，最终，提出改进或设计方案。

3 培养学生的求异思想，提高学生的创新能力

求异思想也就是发散思维，是指从全方位、多角度，以及各个层面来寻求答案的思维过程。为了多方位开阔学生的思路，拓宽学生的思维领域，布置作业可有以下三种方式。

3.1 多重答案型

设计一些答案不唯一的题目，如为了实现生产中的某一运动功能，可引导学生设计不同的机构来完成，甚至设计方案不仅仅局限于纯机械的，还可以是机、电、液一体化，甚至是纯电子设计，鼓励学生尽可能地利用所学内容，或通过查阅资料所得的知识。这样，既可以培养学生综合运用知识和查阅资料的能力，又能使课程的教学效果上升到一个新的高度。

3.2 一题多解型

如在螺栓组连接强度校核中，可通过校核螺栓直径、螺栓材料级别、螺栓数目等不同方面进行校核。通过这样类型题目的训练，学生不但可以从多角度，多途径来寻求解决问题的方法，而且可以开拓他们解决问题的思路，将不同的知识得到综合运用，增强思维的创新性。

3.3 一题多变型

如在滚动轴承学习中，其他条件不变，改变作用在轴上载荷的类型，如纯径向载荷、纯轴向载荷或者既有径向载荷也有轴向载荷，或者再改变径向载荷和轴向载荷大小比值，而都会导致选择不同类型的滚动轴承。这种通过因果变化的训练，有效训练学生思维的敏捷性和应变性，使学生的创造性思维得到强化和发展。

4 强化实践教学，拓展学生的创新能力

实践教学是拓展学生创新能力的必要途径，在教学中要引导学生运用已学过的知识来解决生产实际问题，这样不仅能提高学生的动手能力，激发学生的学习兴趣，而且调动学生的积极性，还能培养学生的创造能力。为此，除了传统的机械零件课程设计和实验以外，还要安排学生到机械厂进行短期的实习，让学生了解在生产中各种机械零件、构件、结构、部件的实物，并了解机器的运动原理。

在科学发展日新月异的今天，职业教育越来越重视创新能力的培养，因此，我们要适应时代发展的要求，抓住有利时机，积极开发学生的创新能力，为学生将来在社会中从事创造性的工作打下坚实的基础。

参考文献

[1] 李俊华.改革机械设计基础实验教学提高学生的创新能力[J].中国科技信息，2005（17）：459.

[2] 李盛.机械设计基础教学改革思路与对策[J].中国科技财富，2009.