劉月英 張海霞 王南

摘 要：機(jī)械類專業(yè)課程是培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文對(duì)目前機(jī)械類專業(yè)課程中所存在的問題進(jìn)行了分析，從課堂教學(xué)方式、考核方式、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面入手，提出了以學(xué)生創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的教學(xué)改革，以提高機(jī)械類課程的教學(xué)質(zhì)量和加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為培養(yǎng)合格的技能型應(yīng)用型人才提供保證。

關(guān)鍵詞：機(jī)械類專業(yè);課程建設(shè);創(chuàng)新教育

1 前言

機(jī)械類專業(yè)課程是培養(yǎng)應(yīng)用型人才不可或缺的專業(yè)技能課程。專業(yè)課程對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高，需要學(xué)生在課程中綜合應(yīng)用前期課程的知識(shí)，并要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去分析和解決實(shí)際工程問題的能力。尤其是在科技飛速進(jìn)步的時(shí)代，學(xué)生更應(yīng)學(xué)會(huì)融會(huì)貫通，注重培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力。能夠運(yùn)用新的方法和知識(shí)去解決突發(fā)的問題?；谶@樣一種情況，必須對(duì)機(jī)械類專業(yè)課程進(jìn)行建設(shè)，著重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2 “機(jī)械創(chuàng)造學(xué)”課程建設(shè)

在教學(xué)中除教授創(chuàng)造原理、創(chuàng)造技法外，又引入了相應(yīng)的機(jī)械創(chuàng)新實(shí)例，進(jìn)而構(gòu)建了培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新人才的體系。實(shí)例主要來自教師自身科研成果和所指導(dǎo)學(xué)生的獲獎(jiǎng)成果，以及雜志、計(jì)算機(jī)網(wǎng)等社會(huì)科技發(fā)展前沿性、創(chuàng)新性的成果。在課堂上，從新穎、好奇方面吸引學(xué)生的注意力;用動(dòng)態(tài)、直觀、形象的方式表達(dá)抽象的概念，為此，制作了實(shí)物教具、編程制作了動(dòng)畫教學(xué)軟件、編輯了教學(xué)錄像等。創(chuàng)造教育的評(píng)估不僅僅看到學(xué)生對(duì)于知識(shí)掌握的程度，同時(shí)更看重學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)來分析問題、創(chuàng)造性地解決問題的能力。將原來的閉卷考試變?yōu)殚_卷考試，為使每位學(xué)生都有創(chuàng)新，要求提交創(chuàng)新論文和制作等。

3 機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程的改革

改革的內(nèi)容主要是將創(chuàng)新思維深入到其它機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中。在“3DSMax造型和動(dòng)畫”中，注重培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，引入“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真”動(dòng)畫制作。在“機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)”中，通過機(jī)器動(dòng)作動(dòng)畫引入機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新原理，例如對(duì)有不符合機(jī)構(gòu)確定運(yùn)動(dòng)基本原理的機(jī)構(gòu)，啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用“突破思維定勢(shì)”的創(chuàng)造性思維方法，引入它所符合的最小阻力原理，通過演示“剎車機(jī)構(gòu)”等模型，使學(xué)生掌握該原理，并進(jìn)一步掌握它在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”中，引入功能方案設(shè)計(jì)的概念，采用不同原理、結(jié)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)功能，得出創(chuàng)造性方案，鼓勵(lì)學(xué)生用三維CAD設(shè)計(jì)機(jī)器，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)設(shè)計(jì)思想能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力;在“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”中，課堂上插入許多電控系統(tǒng)的新知識(shí)，如磁懸浮軸承、機(jī)器人技術(shù)等，讓學(xué)生熟悉機(jī)電有機(jī)結(jié)合的實(shí)例。

4 開設(shè)“機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”

4.1師生共同自主開發(fā)實(shí)驗(yàn)

將學(xué)過的知識(shí)通過思考付諸于實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的根本，我們大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，開設(shè)了“機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”，貫穿在上述的機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程之中。該實(shí)驗(yàn)共有“機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計(jì)”、“機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)”、“優(yōu)秀設(shè)計(jì)加工制作”等1O多個(gè)實(shí)驗(yàn)組成，其中大部分實(shí)驗(yàn)是自主開發(fā)的。實(shí)驗(yàn)開發(fā)的收獲是：首先是教師創(chuàng)新素質(zhì)得到提高;其次是參加開發(fā)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生創(chuàng)新能力大大提高;最后將開發(fā)的實(shí)驗(yàn)在用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，從而提高整體實(shí)踐教學(xué)效果。

4.2自學(xué)能力在實(shí)踐中培養(yǎng)

機(jī)器人比賽要求程序控制，學(xué)生首先在教師指導(dǎo)下學(xué)會(huì)了單片機(jī)，又在教師的指導(dǎo)下開發(fā)研制了“單片機(jī)速成學(xué)習(xí)板”，說明實(shí)踐促進(jìn)自學(xué)，所學(xué)知識(shí)水平又在實(shí)踐中提高。學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)知識(shí)，教師從過多強(qiáng)調(diào)“教”轉(zhuǎn)向更加強(qiáng)調(diào)“導(dǎo)”，學(xué)生從被動(dòng)地學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí);在實(shí)踐中不是老師給他什么，而是他在向老師、圖書館、網(wǎng)絡(luò)等一切可能的渠道索取他需要的知識(shí)，學(xué)生們學(xué)到的是最新知識(shí)、了解的是最新科學(xué)成就和學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)的效果顯然也就不同了，避免了死讀書，讀死書。在大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃總結(jié)中，同學(xué)們深有體會(huì)地說，經(jīng)過自己琢磨得來的知識(shí)印象深刻，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和應(yīng)用勝過學(xué)專業(yè)知識(shí)本身。這句話如果沒有參加實(shí)踐的經(jīng)歷，是無論讀多少書也體會(huì)不到的。

5 因材施教，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新嘗試

5.1善于挖掘發(fā)揮學(xué)生特長(zhǎng)

應(yīng)給學(xué)生從不同的角度認(rèn)識(shí)分析問題的機(jī)會(huì)，也可以對(duì)學(xué)生不同于一般的思維方式進(jìn)行必要的支持和鼓勵(lì)，在創(chuàng)新實(shí)踐過程中做到因材施教。例如參加大學(xué)生訓(xùn)練計(jì)劃的兩位同學(xué)，其中一個(gè)理論基礎(chǔ)扎實(shí)，撰寫多篇論文，因?qū)W習(xí)成績(jī)好被保送讀研究生;另一個(gè)動(dòng)手實(shí)踐能力較強(qiáng)，雖然曾出現(xiàn)過不及格，但因多次獲全國(guó)獎(jiǎng)被保送研究生。因此我們應(yīng)該重視那些在認(rèn)識(shí)問題、分析問題的方式上不同于一般潛質(zhì)的學(xué)生，給他們創(chuàng)造盡可能的機(jī)會(huì)使他們的個(gè)性朝著良性的方向發(fā)展。教師要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新嘗試，對(duì)學(xué)生任何嘗試都要報(bào)引導(dǎo)、鼓勵(lì)的態(tài)度。例如學(xué)生在研制機(jī)器人時(shí)，開始的方案是前邊兩條腿靠重力落地行走，雖然知道是行不通，但還是鼓勵(lì)嘗試一下，后來改用四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)行走。從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)重力有偏愛，指導(dǎo)學(xué)習(xí)“利用重力原理創(chuàng)新機(jī)構(gòu)”，他們從得到啟發(fā)，靠驅(qū)動(dòng)重心運(yùn)動(dòng)的“球形機(jī)器人”初步方案就這樣誕生了?，F(xiàn)在又在嘗試研制“并排兩輪運(yùn)行不倒小車”，不倒能保持穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵是不斷驅(qū)動(dòng)重力線通過車輪和地面接觸點(diǎn)。

5.2團(tuán)結(jié)協(xié)作精神

每個(gè)參賽作品，都要經(jīng)過機(jī)械設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、編程控制、加工制作等過程，需要多人團(tuán)結(jié)協(xié)作才能完成，例如“球形機(jī)器人”隊(duì)就是由原來的兩個(gè)隊(duì)組合起來的，更體現(xiàn)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。團(tuán)結(jié)協(xié)作還體現(xiàn)在高年級(jí)輔導(dǎo)低年級(jí)學(xué)生達(dá)到傳、幫、帶、促的效果。

6 結(jié)論

本次教學(xué)改革將專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐等有機(jī)結(jié)合，更好地體現(xiàn)了重基礎(chǔ)、強(qiáng)應(yīng)用的人才培養(yǎng)目標(biāo)，建立特色鮮明的教學(xué)體系。這將有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和駕馭實(shí)際項(xiàng)目的能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作精神，對(duì)包括機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)生對(duì)工程問題的分析和解決能力也得到加強(qiáng)，為后續(xù)的教學(xué)環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計(jì)都打下了良好的基礎(chǔ)。在這個(gè)過程中，也要求教師擺脫原有的教學(xué)觀念，提高自身的專業(yè)素質(zhì)，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

劉月英（1967.7—），女，河北省安國(guó)人，保定市南市區(qū)河北科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，高級(jí)工程師。