机械专业创新能力培养课程的教学模式改革

张晓光，王宏祥

(辽宁工业大学 机械工程与自动化学院，辽宁 锦州 121001)

机械学院创新创业课程组主要完成机械学院的创新创业理论和实践环节，课程组面对机械专业、机械电子工程专业、过程装备专业、工业工程专业开设了专业创新创业课程。

一、“专业创新创业课”培养目标及课程教学体系建设

“专业创新创业课”课程组出版创新课程教材1 部，获得了省级创新创业精品课程、省级创新教育优秀典型案例和优秀课件、省级创新创业改革试点专业等一系列创新创业教育实践成果[1-4]。

本课程属于创新创业教育类型课程，是机械专业教学计划中新增加的课程，预计在第六学期开设，是创新创业教育体系中的主要课程[5]。

专业创新创业课主要由理论部分和实践部分组成，共32学时，其中理论部分16学时，实践部分16学时。主要教学内容是利用现有的实验室进行项目的设计与制作，具体包括机械产品设计、运动方案设计、有限元分析。有一部分学生还会利用实验室设备进行产品的加工制作[6]，具体建设内容如表1所示。

表1 专业创新创业课程体系建设表

二、具体实现方法

根据教学体系建设内容，通过以下两部分进行实现：

（一）理论部分

“专业创新创业课”课程理论教学环节从创新理论和创新技法入手进行深入的分析，并结合全国机械设计大赛的主题和优秀案例进行讲解分析，使学生从理论上了解创新设计的应用场合和应用条件，专业创新创业课理论部分学时分配如表2 所示。

表2 专业创新创业课程理论模块学时分配表

（二）实践部分

实践环节具体的实施过程分配如表3 所示。

表3 专业创新创业课程实践项目分配表

1.创新项目训练

通过机械创新的基本理论，了解分析实际工程问题的步骤；同时结合实际的一些典型问题进行设计，能够利用软件进行运动方案的结构设计，并准备进行申报专利或发表科技论文，完成申报底稿文件。

通过软件的造型和装配功能，完成机械装置的零部件设计及装配，并能通过实际的工作条件调整装置的结构和尺寸[7-10]，创新创业项目模块学时分配如表4 所示。

表4 创新创业项目模块学时分配表

2.典型产品CAD/CAE 设计

通过机械创新设计的具体方案，了解动作的顺序；能够利用三维软件进行运动方案的运动分析。通过三维软件的造型和装配功能，完成机械装置的零部件设计及装配，并能通过三维软件分析模块实现整体装置的运动过程模拟与分析。

典型产品CAD/CAE 设计模块学时分配如表5所示。

表5 典型产品CAD/CAE 设计模块学时分配表

3.学生作品实物制作

通过创新技法-群体集智法和机构创新原理进行机械创新作品的设计与制作[11-12]，机械创新作品设计与实物制作模块学时分配如表6 所示。

4.创新作品制作

2018 年取得的省级以上创新竞赛奖项如表7 所示。

表7 2018 年机械专业创新竞赛统计表

在学校规定中还可以选择本学期的课程加分，加分办法如表8 所示：

表8 参加学科竞赛课程加分表

三、课程考核方式

考核方法：由三部分组成，阶段考核+实验实训成绩+期末考核，具体方法如下：

1.阶段考核成绩：平时考核，3 次，占30%。平时考核成绩：其一过程考核（阶段小测试）3 次，每次占10 分，共30 分；其二是依据学生出勤、早退、迟到等情况进行考核，以考核学生平时出勤和学习态度等内容。其中每缺勤（无故）1 次，平时成绩扣 5 分，无故缺勤超过4 次则取消其平时成绩。对于迟到、早退、学习态度不端等行为由指导教师依具体情况酌情扣分，屡教不改者直接取消其该项成绩。

2.实验实训成绩：实训内容题目由学生自选（项目包括创新创业项目、数字化设计、实物制作等几类），作品形式为设计报告或研究论文或专利或实物作品等，成绩占40%。

（1）实践环节成绩：总成绩由方案设计成绩、答辩、说明书、图纸四项组成，其中方案设计 10分，答辩 10 分，说明书 10 分，图纸 10 分。

（2）方案设计成绩：主要对设计方案进行考核，根据学生的方案进行评定给出相应的得分。

（3）答辩成绩：由答辩教师（指导教师或指定答辩教师）根据对所提问题的回答情况，给予相应的分值。

（4）说明书成绩：以打印装订成册的说明书为评价对象。从说明书的规范性、完整性、正确性、逻辑性等方面加以评价。此外，说明书必须由学生本人结合各自设计内容和题目编写，严禁抄袭，一经发现取消成绩。

（5）图纸成绩：以所提交的总体装配图和零件图为评价对象，从图纸内容的规范性、完整性、正确性等方面加以评价，还要重点考核所设计的结构是否合理。对于设计装配图上有原则性问题的将给与其图纸成绩不及格。对于抄袭他人图纸者，一经发现取消实践环节成绩。

3.期末成绩：占30%。通过网上跨校选课平台进行网上答题，根据网上答题自动计算期末成绩，成绩30 分。

四、结语

2016 教学计划中“专业创新创业课”包括了理论环节和实践环节两部分，边做边学。通过理论环节的实施提供机械专业学生的创新创业理论基础，实践环节针对历年来的大学生竞赛题目或实际的工程技术问题进行设计，应用创新理论设计出符合实际的作品。通过课内、课外相结合的创新实践，将创新思维、技法应用到专业学习和实践中，培养本专业学生的创新思维、创新能力和实践能力。