创新创业教育背景下《机械设计基础》课程改革的探索与实践

李 芸

（兰州石化职业技术学院 机械工程学院，甘肃 兰州 730060）

一、简介

《教育部关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》中明确指出大学生是最具有创新、创业潜力的群体之一。在此背景下，开展创新创业教育是教育系统深入学习实践科学发展观，深化教育教学改革，培养学生创新精神和实践能力的重要途径[1]。而高等职业教育事业的大力发展，是倡导培养具有创新创业精神的应用型高级人才，通过他们来提高人们的生活质量，增强我国的综合实力。那么，创新创业教育就是职业教育中的一个重要环节，创新创业教育不是单纯的一门课程，而是要与专业人才培养相辅相成、相互融合、协同发展，同时也是专业教育内涵和外延的有效延伸[2]。通过创新创业教育可以培养出具有开创性思维、精神和能力的人才，为社会输送全方位的高性能人才。

在高等职业工科院校中，近机类和非机类专业人才培养计划中《机械设计基础》课程是一门非常重要的专业基础课，是综合运用前期所学知识、密切结合工程实践应用的工科技术基础课程，是培养学生创新精神、工程实践意识及综合设计能力的主干课程。为此，将创新创业教育理念引入到该课程课堂教育的各个环节势在必行。

因此，围绕“如何培养具有创新创业意识和创新创业能力高素质人才”这一主题，本人从教学内容、教学方法等多方面将《机械设计基础》课程进行了一系列理论研究和实践探索。

二、多举措加强《机械设计基础》课程建设，积极开展创新创业教育

（一）重新整合理论教学内容，融入创新创业教育理念

传统的《机械设计基础》教材重视课程体系的独立，对传统理论、公式推导和经典内容阐述过多，占据了大量篇幅，反映当代科技发展与进步的内容较少。随着现代科技的迅速发展，《机械设计基础》课程内容应进行重新调整，不应强调基础理论体系的完整、基本设计方法和经典公式的学习，而应注重培养学生进行机械创新设计和基础零部件正确选用的能力。因此，在整个教学过程中融入新的机械设计理论、先进设计方法和创新创业教育理念是迫在眉睫。

首先，对整个课程体系进行优化设计，建设新的适合高职院校《机械设计基础》课程的教学体系以及教材。例如，以“常用机构”和“通用零部件”两大部分为主干线，除了学习其基本原理、机械设计方法、性能结构特点外，还适当增加了机械系统设计、现代设计方法、组合机构等内容，扩展学生的眼界，提高学生的综合设计能力。

其次，在教学中要以提高学生的综合机械设计能力、产品创新设计能力为目标，构建课程理论教学、网络辅助教学、实验教学及创新设计大赛等多维立体化的教学体系，充分调动学生的学习兴趣，提高教学效率。

最后，在教师的教科研课题研究中，积极吸收学习兴趣浓厚的学生进入，让他们融入到教科研的活动中，使他们成为教师的小助手，从而潜移默化地培养他们自主探索和创新思维的能力。

（二）引入仿真技术开展实践教学，培养学生创新能力

随着强大的计算机辅助分析设计技术和仿真工具的发展，虚拟仿真技术在高职院校的教育中得到广泛应用。通过仿真实践教学环节，不仅可以加深学生对理论知识的感性认识和理性理解，还可以使学生利用仿真学习过程培养他们的系统设计能力，有利于学生创新能力的培养和提升，从而为今后学习和工作奠定良好的基础[3]。

例如在讲授平面连杆机构的曲柄滑块机构特性内容时，就可以引入机械装调实训仿真系统，通过计算机对该机构的运动进行数模仿真，作出相应的动态参数曲线，然后对该机构结构参数进行优化设计，再通过计算机对该机构的运动进行仿真和测试分析，总结出机构结构对滑块的速度波动和急回特性的影响以及激振力对机架振动的影响。

再例如讲授齿轮系传动比计算这一章节时，就可以引入机械装调实训仿真系统，针对设备中的变速箱部分，让学生自行设计传动方案、搭建模型、设置参数，再通过调试、运行、改进来获取最合理的传动方案及优质的计算结果。这样，不仅使学生对传动比计算了解的更为透彻，而且，对提高学生综合素质也是一种很有效的锻炼。另外，仿真实训内容的安排与设计比较灵活，既可以结合基本理论设置，又可以与实际相结合，同时还能让学生自由设计，大大提高了学生的学习兴趣及创新能力的培养。

（三）构建“理论+实训+课程设计”的课程体系，加强学生创新设计的能力

遵循由浅入深、由易到难的教学思想，《机械设计基础》应开设一周的课程设计，使学生将学到的理论知识应用到实际中去，加强解决实际问题能力的训练。对于课程设计的内容，除了采用固定选题外，鼓励学生以创新创业的理念去自由选题、自主设计，这样不但使学生系统地掌握了《机械设计基础》课程的基本理论，也提高了学生的设计能力和创新能力，对学生进行了全方位的培养。

（四）改革教学方法，激发学生创新创业的兴趣

随着深入推进创新创业教育，将创新创业教育理念融入到课堂教学过程中是至关重要的，这种教学方式不仅促使教师教学走进企业，能够真正从社会需求入手培养人才，而且，还可不断地向社会输高素质的创新创业人才，提高学校的影响力。具体计划实施了以下几种教学方法。

1.四阶段教学法设计

第一准备阶段：在讲授课程某章节知识点之前，根据授课内容，先向学生提出一些具体的实际问题。譬如在讲授平面连杆机构时，提出在我们日常生活中哪些地方用到了连杆机构，该机构具有那些特性等问题，让学生们积极去观察、去思考，提起学生的学习兴趣。

第二教师讲授阶段：在这个阶段，教师通过播放与之相关的动画视频或图片，使学生带着问题或疑惑去观看，加深对连杆机构的印象。教师可以根据学生的理解程度讲解该章节的基本概念、连杆机构的重点特性、连杆机构的设计技巧，使学生对该章节内容有了更深层次的了解。

第三学生解惑阶段：该阶段除了答疑前面所提出的问题外，还可以再重新提出问题，从而加深对此部分内容理解。譬如是不是连杆机构中只要有曲柄存在，该机构就具有死点位置等等问题，或者让学生自己思考提出问题，再由老师引导学生找资料，寻找解决问题的方法，培养学生主动学习的能力。

第四练习总结阶段：教师布置练习任务让学生独立完成，自己在旁边监督、观察整个练习过程，检查练习结果，及时纠正出现的错误。教师还可将整章的教学内容进行归纳总结，重复重点和难点，以便学生能快速掌握该章节的主要内容。

2.网络互动教学法设计

现今网络很发达，利用蓝墨云班课等多种网络教学手段，在课后给学生布置一些与当天所学内容有关的问题或一些与生活相关的开放式问题，引导学生课后使用网络查询工具进行相关知识的查询，让学生养成不懂就问的学习习惯，充分利用网路的优势养成终身学习的态度和持续创新学习的能力。

3.开放实训室教学法设计

依托校级、省级或国家级的大学生创新创业设计大赛的相关政策，建立“以赛促教，教赛结合”的教学模式，开放机械设计实训室，该实训室主要功能是研究机构运动分析、平面机构创新设计、机器运动系统运动方案设计，学生可以在该实训室里进行机械传动系统拼装机参数分析实验，通过自主性实验，充分激发学生的创新热情，提高学生参与创新活动的积极性，培养学生理论联系实际能力，营造科技文化浓郁氛围[4]。同时，还能培育团队协作精神，全面培养学生分析问题、解决问题、相互沟通的能力，真正达到理论与实践相结合的教学目的。

4.实物案例教学法设计

《机械设计基础》对学生参加工作后的实际设计能力影响重大，所以，在教学过程中，应举一些与所授课程内容相关的日常生活常见的机械案例，鼓励学生去仔细观察，开拓思维去弄清楚这台机器如何动起来、应用了什么传动方式、采用了何种动力装置、密封与润滑又是怎样的等一系列问题，也可以提出如何改进使机器运转更灵活，出现机械故障的可能性降为最低[5]。通过案例教学法，将有效地加深学生对所学内容的理解，更进一步地培养学生理论联系实际的思维和创新创业的能力。

职业教育还有很多教学方法和教学手段可以实施，例如行动导向教学法、角色扮演法、项目教学法、思维导图教学法、任务驱动教学法等，根据学生学习水平及掌握学习内容程度，找到适合于自己的教学方法，达到培养学生的创新创业意识的目的。

三、创新创业教育贯穿《机械设计基础》课程改革的教学效果

《机械设计基础》课程作为机械类核心课程，将创新创业教育融入到课程教学的整个环节的近2 年来，极大地丰富了学生的业余生活，增加了学习氛围，又使教学效果得到了明显提高，同时也改变了学生学习态度和学习方法，让更多的学生喜欢这门课程，深入挖掘新知识、新创意，为今后就业奠定良好的基础。

四、结束语

将创新创业教育融入课程教育教学是一个系统工程，需要根据社会及企业对创新创业人才的需求，不断对教学内容、教学环节、教学方法进行调整，从而提高教学质量，保证教学效果。同时，也要求专业教师打破因循守旧的思想意识，进行创新实践培训、创业教育理论和实践培训，以拓展教师的视野，提高教师自身的职业素养和创业能力，提升教学水平。

古人语“授人以鱼，不如授人以渔”，通过近2年的课程教学改革，笔者发现通过在《机械设计基础》课程教学改革中融入创新创业教育理念与实践，不仅使学生对《机械设计基础》课程的学习有了学习兴趣，而且分析问题和解决问题的能力也有了很大的提高，虽然有点成效，但还有很多的不足有待继续完善。