搞好機械創新設計大賽 促進學生綜合素質提高

李秀紅+任家駿+李文輝

[摘 要]搞好機械創新設計大賽，有利于促進學生綜合素質提高。采用課堂教學與課外科技活動相結合的方式，加強創新平臺搭建，注重選題，充分發揮學生的主觀能動性和團隊協作精神，依托“思拓”大學生機械創新設計基地建設，以全國大學生機械創新設計競賽為載體，培養學生的工程設計能力、綜合素質和人文協作精神。

[關鍵詞]創新平臺;創新能力;綜合素質

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）01-0131-02

全國大學生機械創新大賽是經教育部高等教育司批準，由教育部高等學校機械學科教學指導委員會主辦，機械基礎課程教學指導分委員會、全國機械原理教學研究會、全國機械設計教學研究會聯合著名高校共同承辦，面向大學生的群眾性科技活動。大賽目的在于引導高等學校在教學中注重培養大學生的創新設計能力、綜合設計能力與協作精神;加強學生動手能力的培養和工程實踐的訓練，提高學生針對實際需求進行機械創新、設計、制作的實踐工作能力，吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，為優秀人才脫穎而出創造條件。

我校從2008年開始組織、指導學生參加了第三屆全國大學生機械創新設計大賽，有三個項目參加了第三屆全國大學生機械創新設計大賽（慧魚組），并獲得了2項二等獎和1項三等獎。由我校張超群、任正中、張震等同學設計的“架空輸電線除冰器”首次代表山西在武漢海軍工程大學參加了全國總決賽，并獲得了全國二等獎。該除冰器由電機通過皮帶傳動帶動開有凹槽的輪子在架空輸電線上行走，在輪子一側的彈性臂上裝有敲擊頭，當輪子轉動行走的時候，敲擊頭隨之轉動并敲擊電線上的覆冰。通過采用開放式結構，該除冰器可由遙控油動直升機，將微型飛艇或氣球輕松地放在輸電線上，避免了人在輸電線上作業潛在的危險。通過在除冰器兩側安裝探測器，除冰器可以在碰到電線桿或者鐵塔之后自動換向。除冰器上裝有遙控開關，可以在地面任意控制它的工作狀態

2010年我校組織學生參加了第四屆全國大學生機械創新設計大賽，在東南大學舉行的全國決賽中，我校佘宇、趙越超、李洋、李曉龍等同學設計的“快速逃生防盜窗”榮獲全國一等獎。本作品是一種快速逃生防盜窗。在突發情況下，屋內人員只需扳動操縱手柄，防盜窗將迅速變為“生命之梯”，便可展開自救逃生?？焖偬由辣I窗由窗框、窗體、控制裝置組成。四扇窗體通過水平導向槽垂直安裝于窗框內，窗體之間也設置了導向槽。利用控制裝置中的錐齒輪、組合槽輪、繩輪等機構，實現窗體在窗框內的水平移動、窗體之間的首尾對接，使得各個窗體依次垂直下落，形成逃生梯。整個運行過程僅需15～20秒。

借助于全國大學生機械創新設計大賽和全國大學生機械創新設計大賽（慧魚組），依托“思拓”大學生機械創新設計基地，在培養學生綜合素質能力的同時，機械創新設計教學團隊也在不斷成長，在指導創新大賽方面積累了一些經驗，在教學改革、創新基地建設、大賽指導方面取得了不少成果。

一、創新平臺搭建

全國大學生機械創新設計大賽為機械工程類學生提供了一個展示自我的平臺，從選題—方案設計—總體設計—施工設計—加工制作，無不需要學生認真完成。當然，要完成這些工作，是離不開學校給學生提供的良好工作環境。我校機械工程學院非常重視大學生機械創新綜合素質和能力的培養，以機械原理設計實驗室為依托，充分利用機械學院實驗中心的優勢資源，為學生提供創新場所、加工設備、經費支持等;從師資上，選拔了一批實踐經驗豐富、責任心強的教師成立了相應競賽指導小組，負責競賽組織和競賽指導。這些都為大學生創新能力的培養和綜合素質的提高提供了有利條件。

2011年6月機械工程學院共有200余名學生報名參加了全國大學生機械創新設計大賽，經過報名，師生雙向選擇，最終確定了45組學生參與機械創新設計大賽。2011年底我校對參賽作品進行了初評，最終選拔出21項作品參加第五屆全國大學生機械創新設計大賽（山西賽區）的預賽，2012年經過第五屆全國大賽的初期準備工作后，在學校學生處和學院的大力支持下，“思拓”大學生機械創新設計大賽基地正式掛牌成立，為學生參加課外科技活動提供了活動場所和展現自我的平臺。

“思拓”大學生機械創新設計大賽基地是在共享機械工程學院各系、部、所教學條件的基礎上，以機械工程學院所屬的山西省重點學科及山西省實驗教學示范中心為支撐，以我院師資為技術核心，以科研實驗室為中心，以引導大學生廣泛參與科技創新活動，全方位培養大學生創新意識為目標的實踐教學活動場所，也是為參加全國大學生機械創新設計大賽專項設立的課外活動基地。

2012年基地承辦了第五屆全國大學生機械創新設計大賽，山西省共有9所院校46支參賽隊伍參加了這次比賽。我校21項作品中有3項獲得一等獎，5項獲得二等獎，13項獲得三等獎。我校參賽學生作品之多，人數之多，為機械創新設計大賽在山西省其他兄弟院校的開展起到了示范作用。

2013年在第六屆全國大學生機械創新設計大賽主題發布后，基地負責人就開始組織動員全院學生參加此次大賽，我院共有20項作品參加了第六屆全國大學生機械創新設計大賽（山西賽區和慧魚組）。

2014年基地承辦了第六屆全國大學生機械創新設計（山西賽區）大賽，共有11所院校，57件作品參加了此次比賽。我校參賽的18項作品中，有5項作品獲得一等獎，7項作品獲得二等獎，6項作品獲得三等獎。經過全國組委會初評，我校最終有4項作品被推薦參加第六屆全國大學生機械創新設計大賽決賽，全部獲得一等獎，這個成績在全國都是名列前茅的。這也體現了“思拓”大學生機械創新設計基地負責人和團隊指導教師在培養學生創新能力、綜合設計能力和掌控時間能力方面的辛勤付出與團隊成長。

在基地建設期間，基地負責人主持并參與了兩項省級教學改革項目，將創新能力的培養和實踐教學理念滲透、融合到理論教學中，在重視理論教學的同時，加強實踐教學環節和創新能力的培養。

二、注重選題

全國大學生機械創新設計大賽的參賽題目是在符合參賽主題的情況下由學生自主擬定。作為指導老師首先要對學生創新思維的積極性進行鼓勵和保護，肯定學生積極創新設計和思維的好的一面，然后再指出學生創新想法不合理的地方，讓學生對自己的創新想法作進一步的改善，而不要馬上否定學生的創新想法。由于學生存在知識和經驗方面的不足，在指導過程中發覺有些同學提出的題目太大，靠我們的設計能力、制作能力及經費是無法實現的或是無法在參賽階段實現的，對于這些題目，指導教師就應該給予否決;有些創新題目是能實現的，但實現以后沒有什么實際的意義，也需要給予否決。

三、充分發揮學生的主觀能動性

大學生綜合素質和工程設計能力培養的主體是學生。就全國大學生機械創新設計大賽而言，由于時間原因，參賽學生一般都是大學三年級的學生，這時的學生機械原理和機械設計課程還未學，也沒獨立完成過一個課程設計，真正要做出一個參賽作品會遇到各種各樣的困難。為了能充分體現學生是創新大賽的參賽主體，指導教師放手讓學生自己設計，自己動手制作，盡管學生設計與制作的東西很不完善，但畢竟出自于同學們自己的想法和自己的雙手，指導老師只要把握住設計制作的大方向沒有錯誤，就可以讓學生自己去實現，真正達到通過比賽提高學生創新動手能力的目的。應盡量避免由指導老師或研究生來幫助完成大部分的設計和制作，而學生只是完成一些輔助工作，這樣做會或多或少地失去大賽本身的意義。

四、團隊創新精神

全國大學生機械創新設計大賽需要學生提供實物模型，參賽的過程是艱辛的，工程是復雜的，在這個過程中需要參賽同學能夠團結協作，合理分工，充分發揮每個同學的個體優勢，博眾家之長，以設計出優秀的作品。在設計過程中最忌團隊同學意見不一、互相推托，主要工作由項目負責人一人完成，這樣是很難設計出優秀的作品的。

五、把握時間，迎戰比賽

從布置題目到最后參加決賽大約有一年左右的時間。在此過程中學生的學習負擔也是比較重的，有幾門比較重要的專業基礎課程就在此期間開設，還有一部分學生要備考研究生，這些都耗費了學生相當一部分精力。因此，在設計過程中，指導教師一定要督促學生安排好作品進度，處理、協調好學習和競賽二者之間的關系。盡可能提前設計制作，一旦發現有問題，還有時間來得及改進和完善。如果進度太慢的話，就沒有時間把自己的創新思維充分展示出來，這是參賽同學要注意的問題。

基地2012年和2014年分別承辦了兩屆全國大學生機械創新設計大賽（山西賽區），推動了全省工科高校課外科技活動的開展，在全省起到了引領作用;我校在全國大學生機械創新設計大賽中共獲全國一等獎10項、二等獎6項，省級一等獎8項、二等獎12項、三等獎19項，為全省高校機械創新設計大賽的開展起到了示范作用，培養了學生工程設計能力、綜合素質和人文協作精神，為學生提供了實現自我、提升自我、超越自我的平臺。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張超群，任正中，張振，李秀紅.一種輸電線纜的敲擊式除冰器[P].國家實用新型專利.ZL200820228165.4.

[2] 任家駿，李秀紅，張明，等.一種快速逃生防盜窗及其使用方法[P].國家發明專利.ZL201110109968.4.

[責任編輯：鐘 嵐]