《機械設計基礎》實訓教學中創新能力的培養

馬 軍

(淮南職業技術學院, 安徽淮南232001)

《機械設計基礎》實訓教學中創新能力的培養

馬 軍

(淮南職業技術學院, 安徽淮南232001)

《機械設計基礎》課程實訓是培養學生機械設計能力和創新能力的一次綜合訓練,目前,高職高專院校機械類及相關專業都進行了《機械設計基礎》的課程實訓,但實訓教學效果并不盡如人意,學生的綜合創新設計能力及實際動手能力都不大理想;結合《機械設計基礎》課程特點及個人實踐教學,從激發學生思考問題的主動性,培養學生的創新思維能力等方面進行了探討。

《機械設計基礎》課程; 實訓教學; 創新能力

一、引言

《機械設計基礎》課程是普通高等學校及職業院校機械類、近機類專業的一門技術基礎課,本課程對于培養學生的機械設計能力和創新能力起著十分重要的作用。實訓教學是該課程教學的重要環節,也是創新能力培養的重要載體。通過課程實訓使學生能夠樹立正確的設計思想,掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的一般設計方法和步驟,進一步培養學生分析和解決工程實際問題的能力,提高學生機械設計的基本能力,豐富創新思想。但是,隨著教學改革的不斷深入,課時壓縮較多,在《機械設計基礎》課程實訓教學中如何激發學生實踐主動性,培養學生創新能力則顯得尤為重要。

二、傳統實訓教學中存在的問題

(一)教材需進一步優化

傳統的《機械設計基礎》實訓教材,多年來在內容、架構等方面進行了較多改革,很多新版教材反映出科學技術發展和高等教育對創新能力培養的需求。但是,大部分教材都是以普通本科為藍本,很少兼顧到現代職業教育的特點,較少考慮高職高專院校教學需要和學生的實際情況,較多的側重于書本知識的驗證和演示。

(二)實踐教學輕實踐

傳統的實踐教學都是通過課程設計,一般選擇設計齒輪減速器為主的機械傳動裝置來進行的。局限于一個典型機械裝置的常規設計的訓練,缺乏系統性和工程背景,忽略了一個機械產品從方案的分析討論到組織裝配整個環節的訓練過程,設計內容單一,學生只是被動地照搬設計過程,無法調動積極性,不利于學生系統設計能力的培養,創新能力提升有限,更談不上創新思維的開發。

三、實踐教學中創新能力的培養

創新能力的培養與訓練,關鍵是創造性思維的培養和訓練。創新思維是指在強烈創新意識驅動下,通過抽象思維和形象思維等方式,對頭腦中的知識、信息進行組合加工,形成新的思想、觀點和理論的過程。《機械設計基礎》課程實訓教學不僅是學習知識的過程,也是知識優化處理、創新思維提升的過程。教師在實訓教學過程中,要注重學生創新思維的培養和提升。

根據我院機械類專業教學大綱,機械設計基礎課程集中實訓時間為一周,學生既沒有工程設計經驗,又缺少對設計對象的感性認識,學生拿到設計題目后要么一籌莫展,要么就按照實訓指導書,照搬設計流程,匆匆應付了事,實訓效果較差。

近年來,結合根據我院機械類專業學生實際特點,對機械設計基礎課程實訓進行了調整,讓學生在創新試驗臺上,根據給定的題目完成實訓任務,學生的主動性、積極性高,教學氛圍融洽,收到了良好的實訓教學效果。

(一)制定實訓任務

根據學生的實際情況,從系統的角度來認識和把握實訓教學的內容,充分調動學生的興趣、積極性和求知欲,科學合理地制定實訓任務。機械原理方案設計是機械產品設計中最具創造性的設計階段。開展此項訓練,有利于培養學生的創新思維。要求學生根據指定的實訓任務,制定出機構工作圖和可行的機構原理方案,畫出運動簡圖,并適當確定各構件的結構形狀和尺寸,按比例還原在創新試驗臺上,驗證其方案的正確性和可行性。實施過程中,結合學生實際,一般選擇一些與生產和生活實際密切相關的機構,如自動車床送料機構、柱頂送料機構、兩側停歇機構等。打破傳統的實訓分組方法,避免同類型的學生同組,兼顧到學生的優勢,學生以小組為單位,自行組織實訓過程和分工協作形式,充分發揮學生的自主性,培養協作精神。

(二)討論設計方案

各組根據設計任務書,明確成員分工,討論設計組裝方案。要求學生掌握機構的用途、發展等方面的知識,培養學生的工程設計和工程意識;重點培養學生對機構的方案設計和分析,要求學生完成目標定位、原理方案、機構分析設計和結構設計等工程設計全過程。在進行零部件、結構設計方面,結合機械機構設計與創新,采用聯想、分解、拼裝、組合等創新方法,探討機構的創新。對機構的組成、作用和各組成部分(軸、齒輪、軸承等)功能等,進行分解,探討其結構、功能的變化。引導學生注意機構的形狀、數量、位置等方面的變異和演化,如何計算構件在機構中的受力?以創新能力培養為主線,引導學生探討在制造、裝配等方面結構設計的創新案例,提出思考與要求。緊緊圍繞設計任務,從系統設計和工程設計出發,使零散的知識系統化,采用教師主導,以學生為中心,師生互動、組組互動、成員協作等形式,調動學生思考的主動性,夯實創新基礎。

(三)認真總結答辯

通過設計方案的制定、傳動原理的研究與分析,學生的實踐能力得到了較全面的訓練。但實訓教學中提交的實訓報告及最終圖紙往往不能反映其真實水平。因此,要提高實訓教學效果,必須抓好總結答辯工作,讓學生“知其然,知其所以然”。實訓過程中,通過例行檢查,發現問題,及時解決。指導學生按實訓進度循序漸進地進行,有錯誤及時修改,引導學生拓展思路,發散思維,可通過不同的機構組裝設計驗證機構原理方案,激發學生的主動性,進一步培養學生創新意思,提升創新技能。如在進行鑄錠送料機構設計中,我們就組裝出6種機構設計方案,對每一種設計方案都讓學生描述設計流程,指出設計中可能出現的問題及解決辦法,闡述各零件的功能及使用要求。通過總結答辯,讓學生對機構的組成、功能,零部件的結構和作用有了更深的認識,結合對機構原理方案的分析,培養學生創造性構思、創新方案和創新結構的能力,增強了學生的創新意識,提高了學生認識問題、分析問題和解決問題的能力。

《機械設計基礎》是一門實踐性較強的課程。在實訓教學中突出創新思維的培養,探索現代教育方法,使學生擺脫傳統實訓教學的單一思維方式,讓學生喜歡實訓課程,積極完成實訓任務,培養符合現代職業教育所需要的創新性人才,是我們的責任。

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T H122;G712

[文章編號]1671-4733(2015)06-0091-02

10.3969/j.issn.1671-4733.2015.06.027

2015-10-19

馬軍(1978-),男,安徽渦陽人,講師,從事機械類專業的教學與科研工作,電話:0554-6656867。