基于创新能力培养的《机械设计》教学改革的探索与实践

胡韧

摘要：为了激发学生的创新设计能力、提高该课程的教学质量及培养出适应社会需求的机械技术人员，需对教学制度进行相应的改革。作者通过实践，从课程的自身特点出发，对《机械设计》的教学内容建设、教学方法、教学手段、教学模式及考核机制等五方面的改革进行研究探索，并提出了相应的改革建议。

关键词：机械设计；教学改革；创新实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）34-0163-02

机械设计对于所生产的机械产品性能、质量、成本以及企业经济效益至关重要。所研究设计出的机械产品是否能满足用户的需求，绝大程度上取决于机械技术人员的设计工作。随着当今科学技术的不断进步和发展，企业及市场的竞争越来越激烈，企业为了立足市场和发展壮大，需要不断适应市场的变化和满足客户的需求，加快产品和工艺更新的步伐，不断增加产品科技含量，推出具有市场竞争能力的新产品，而作为科技创新活动重要环节的研究开发工作显得尤为重要。

一、加强《机械设计》课程教学内容的建设

《机械设计》课程内容所涉及的知识面广，各章节之间相对独立，系统性不强，导致该课程体系显得有些零乱。为了利于学生理解和接受该课程教学内容，加强该课程教学内容的建设是不可或缺的。着重培养学生的岗位技能和创新实践能力，就需要按照企业实际需求去设计教学内容。传统教学教材内容很大程度上已脱离或落后于当前科技发展和企业的需求，没能注重基础知识和创新实践意识的培养。对此在设置课程内容时应删去那些过深过时的、不必要的理论推导和证明，让学生把专注点放在掌握应用公式、定理来处理实际设计问题上；完善课程的基本设计实践性内容及补充有关科技创新新知识，让学生能学以致用，提高课堂教学的质量；添加三维设计知识，帮助学生在实体造型、模拟拆卸、干涉检查、机构剖析等操作过程中及时发现设计中出现的错误和问题，而后进行修改，从而避免在实践试制过程中大量的更改，同时也增强了他们对机械结构的感性认识。

二、教学方法结合使用，加强学生的综合素质教育

机械设计这一课程教学是以培养学生的实践机械设计能力为出发点和归宿。革新传统理论课教学方法，除利用多媒体进行授课外，同时还可以要采用多种教学方法结合的方式进行授课。

1.采用复习引入、提问引入和实物导入教学法，回顾上一次讲解的内容，承上启下地引出这次课的内容。运用旧知识引入新知识，要求授课教师应熟练掌握各部分知识，深入挖掘新旧知识之间的内在联系和区别。授课教师采用课堂提问、用实体模型展示方法的引入可以调动学习的积极性，激发求知欲和创新灵感。

2.采用项目式教学法，在传统机械设计课程的课堂教学中，教师大多以课件讲解形式来达到教学目的，但往往有些课程内容很难以口述讲解的方式来让学生们理解。

3.采用启发式、互动式教学法，将刚接触的机器零件及结构的实物或模型搬到课堂进行演示，这一直观演示启发方法是应用最广泛，亦是最有效、学生最容易接受的一种教学方法。遇到课程中一些抽象性强的概念知识点，如果授课老师按照教材内容平铺直叙地解说，学生往往不能很好地去理解并为此产生疑惑。究其原因是因为那些抽象的概念，是人脑构思不到的，若只通过语言上的解释学生往往很难理解。但如果我们采用直观演示启发方法，通过设计1—2个比较简单浅显易懂的小实验，同时借助機械实物或模型进行教学演示来解释这些抽象概念就使学生接受起来容易很多。而互动式教学是由教师主动变成学生主动，进而形成互动，活跃课堂气氛的一种教学方法。

三、教学手段多样化，让实践教学愈加具备有效性、实用性及创新性

1.学校多举办实践性强的创新设计竞赛，以省、市举办的技能大赛为契机，结合生活生产用品，进行创新设计训练。为此学院可出资定期对学生开展一些有关创新设计的竞赛，比如机电之光、模具设计等竞赛。举办竞赛的目的主要是使学生的创新能力以及动手实践能力得到提升。通过竞赛，学生把机械设计基础里面学的知识融会贯通，锻炼解决问题的能力，提高学生的创新设计技能以及培育自发设计意识及设计思维，做到与社会需要相接轨，相促进。

2.建设创新实验基地的教学手段，鼓励学生参加课外科技活动。课外科技活动对于培养大学生的创新思维、竞争意识、团队合作精神，对于造就大批适应社会要求的高级专门人才、推动教学改革、提高教学质量、培养大学生的理论联系实践的能力具有深远意义。鼓励学生参与学校、学院开展的有关创新设计的竞赛，鼓励学生积极申报大学生创新实验项目等。

3.课内优化、课外强化、整体组合的综合性教学手段，《机械设计》课程知识内容量大、系统性不强，导致学生不能充分理解和掌握，难以做到学以致用。解决当前这一问题的办法就需要学生在熟练掌握全部课程内容基础上然后接受教师的课内优化、课外强化、整体组合综合性教学。这一教学手段能有效地把整体各个部分的思维过程紧密结合起来，达到加深学生对事物的熟知程度，使教学结构严谨、思路明晰、联系加强的效果。

四、采用创新教学模式，激发学生想象力和创造力

1.改革选题，摈弃“多年一题”的现象，突破传统的旧教学模式，在设计题目和选题上进行改革。依据教学大纲所要求的内容和难度，给出几个方向，允许学生自由选题，例如保留减速器设计题目，并增加有关摩托车发动机设计和齿轮连杆式步进机构的设计的题目。这样的教学模式能够使学生更加清晰地理解教师传授知识点的思路，而且仅是照搬照抄也不能完成机械设计任务，具有必然的挑战性，这样做能有效激发学生的想象力和创造力。

2.加强设疑、激疑、适时释疑，调动学生的积极探索知识的兴趣，兴趣是求知的源泉和动力，浓厚的学习兴趣可以使学生产生强烈的求知欲。教师应抓住学生对新鲜事物有强烈的好奇心、求知欲等心理特征，加以适当的引导，激发学生的求知欲，培养学习兴趣。教师满堂灌甚至是一言灌的教学模式慢慢地消磨掉了学生学习的兴趣和动力，不能正确认识到学生才是教学过程中的主体地位，忽视了对学生主观能动性的培养。

五、考核评定制度的改革

传统的教学采用的考核评定方法过于单一，不利于机械创新人才的发展和实践动手能力的培养。期末考试成绩决定终身作为我们一直沿用的成绩评定制度，这种考核评定制度显然是有缺陷的。缺陷在于它只片面反映学生的学习态度和实际能力水平，有的学生平时学习不用功，靠考前的临时抱佛脚，却依然能够通过考试。所以为了提高学生对平时学习的重视，我们应改变期末书面考试一次定终身的做法，采用目标评定和平时表现评定相结合的新型考核评定制度，这样更适合于学生的发展。平时表现考核评定是在教学过程中对学生的学习态度、各类作业、回答问题积极程度等情况进行的评定；目标评定是在教学模块结束时，对学生期末考试成绩和课程设计及实验实践动手能力的评定。这样的考核制度能够促使学生重视每一个考核环节，提高学生的操作技能的掌握程度和理论知识的应用能力两方面，促进学生的潜能、个性和创造性的全面施展。考核内容的设计应主要培养学生的实践创新应用能力，而后增设反映学生综合素质能力的题目以及与实验设计有关的题目，这样才能学习内容和考核重点从获取知识量向创新能力、综合素质的评估转移。

六、结论

目前社会对机械设计人员的需求进一步加大，培养“能力型、素质型”的应用人才的环境下，使《机械设计》教学改革的探索和实践在培养“能力型、素质型”的应用人才方面显得至关重要。在《机械设计》课程的改革中，将培养学生的综合素质能力始终贯穿在整个机械设计理论和实践教学中，成功调动学生的学习积极性，从而提高该课程的教学质量。教学改革是一项难度较高的工作，只有不断探索适合自身情况和条件的教学模式、教学方法、教学手段和考核制度才能推进整体教学水平的提高，只有不断地实践这一改革才能培养出适应社会需求的机械技术人员。

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