機械設計教學中培養學生創造能力的方法研究

王 影，周敬勇

(合肥職業技術學院匯心湖校區，合肥 230000)

引言

機械設計課程是機械專業重要的構成部分，對于學生專業素質、專業能力以及創造能力的發展具有重要推動作用。機械設計傳統教學方法發展滯后，難以有效培養學生的創新能力、創造能力，所以本研究具有重要意義。

一、機械設計教學現狀與創造能力培養的意義

(一)教學現狀

在我國工業產業發展過程中，機械設計與制造發揮著重要作用，所以培養機械專業學生的創造能力，對于推動我國機械工業發展意義深遠。近年來，我國諸多院校逐步開設機械專業，雖然在思想上提高了認知，但實際教學過程中仍然存在諸多問題。機械設計作為機械專業的重要課程，許多高等院校在教學過程中并未樹立清晰明確的教學目標，無法充分凸顯專業特色，并且由于師資力量的嚴重匱乏，導致實踐教學難以取得顯著效果，學生創造能力培養始終止步不前。近年來，我國部分高等院校不斷推進機械設計教學改革，引進了新的教材，然而在機械設計教學過程中培養學生的創造能力，最重要的是需要優質且有效的教學方法，才能真正促進學生創造能力的發展。但是許多高校機械設計課程開設時間相對較短，所以無論是課程體系還是教學方法均不夠完善，特別是對學生創造能力培養具有關鍵性作用的實踐教學，缺少完善的教學設施和實踐教學方法，導致學生缺少參與實踐的機會，整體的動手能力相對較差。同時，課程教學過程中注重理論知識講解，并未結合機械工業當前的發展趨勢，忽視了學生創造能力培養。此外，部分高校盲目引進其他高校的課程教學模式與方法，缺少清晰明確的機械設計教學目標，導致課程體系缺少特色。

(二)培養意義

在人類進入知識經濟時代后，創新創造已經成為時代發展的重要推動力。特別是近年來，我國大部分企業逐漸拓展國際業務，呈現出國際化發展趨勢，國際競爭市場十分激烈，但歸根結底是人才的競爭。在此背景下，企業想要在激烈的市場競爭中獲得長期的生存和發展，必須引進大量具有專業知識技能，具備較高綜合素質和創造能力的綜合性人才，所以培養高等院校學生的創造能力，已經成為適應企業人才需求的重要發展趨勢。高等院校在進行人才培養的過程中，不能將學生的文憑和上崗證作為終極目標，導致學生在畢業后僅僅能夠實現就業而非擇業，這在很大程度上降低了高校畢業生的職業幸福感和歸屬感。必須立足于當前的時代背景轉變人才培養以及教育教學理念，將學生創新能力和創造能力培養作為課程教學的核心。機械設計是高等院校機械專業的重點課程，創造能力對提高學生綜合素質和能力具有建設性作用，所以高等院校在機械設計教學過程中，必須對學生創造能力培養予以高度重視，采取針對性的教學方法和手段，促使學生形成創造思維和創造能力，進而在激烈的市場競爭中始終保持自身獨特的優勢和價值，增強學生的就業競爭力，促進機械專業學生職業生涯發展[1]。

二、機械設計教學中培養學生創造能力的方法

(一)革新教學方法，培養創造意識

1.互動式教學法

機械設計教學中培養學生的創造能力，必須要轉變傳統課堂教學現狀，以教師為主體，學生被動接受知識的教學模式，難以為學生創造能力培養奠定堅實基礎。所以為了進一步強化學生創造能力培養效果，提高整體教學效率與質量，可以采取互動式教學法。互動式教學方法是課堂中通過師生互動，強化學生的知識吸收與理解。教師可在課前為學生布置預習和自學任務，讓學生對具體章節教學內容有系統化了解，課堂教學中可以鼓勵學生講述自己對知識的理解[2]。這種教學模式打破了傳統師生地位不平等的局面，教師可以真正融入學生的學習和探討中，真正實現機械設計課堂教與學協同發展。許多知識內容由學生講述，通常能夠深化學生們的記憶，如果學生講述的知識點有一定偏差，教師不應立即否定，這樣很大程度上打擊了學生的學習和創造自信心，而應通過引導其他學生提出不同見解的方式幫助學生糾正錯誤。互動式教學法在機械設計教學中的應用，有利于營造師生和諧交流的課堂氛圍，促進學生獨立思考，在知識點的分析以及實際應用過程中，有效培養學生的創造性思維和意識，實現動態課堂。

2.啟發式教學法

機械設計教學中應用啟發式教學，可以有效激發學生的主觀創造性思維，以問題為教學載體，通過教師的啟發和引導，促進學生積極自主思考。例如，在講解“運動副”的知識點過程中，如果在課堂開始教師直觀地將運動副概念告知學生，學生通常來不及展開問題思考，而是跟隨教師的知識點講解節奏進行筆記記錄，學生的思維處于停滯狀態。運用啟發式教學法則能夠轉變這一教學現象，教師可以借助問題詢問學生：“大家都知道若干個構件組成的機械，那么究竟是如何組成的呢？”這樣的問題能夠引導學生直接展開思考。在學生進行自主思考的過程中，教師可以將提前準備好的機構模型展現給學生，為學生的自主思考提供支撐力[3]。學生通過仔細的觀察和思考，能夠發現各個構件均是相對獨立的，并不是通過硬性焊接將其連接在一起，是直接接觸又能相對運動，這時學生已經闡明了運動副的概念。運用啟發式教學法重點在于教師的引導和點撥，啟發需要立足于學生的認知能力基礎，進而促進學生積極展開主觀思考，對于培養學生創造性思維和創造能力具有重要作用。

3.案例式教學法

機械設計課程具有較強的實踐性，所以在教學中應用案例式教學法十分關鍵，案例教學法應用的核心，則是將機械設計相關的知識和問題作為教學案例，帶領學生共同展開案例的分析和探討，提出相關的解決方案，這個過程是引導和啟發學生的過程，同時能夠培養學生的問題分析和解決能力。教師應該精心挑選教學案例，在課堂教學環節中穿插運用，也可以在知識點學習結束后，選取知識點相關的經典案例展開討論，案例教學法的應用能夠幫助學生鞏固知識和深化理解，并進一步明確知識點在實際中的應用，有利于促進學生創造意識和思維的形成。教師還可以在機械設計的原理課程教學后，為學生布置實際案例作業，學生根據所學知識進行機械系統的設計，學生通過實際操作能夠提高知識的應用能力以及主觀能動性[4]。

4.探究式教學法

學生在知識學習過程中通常會存在一些疑問和困惑，出現困惑問題的時候，其實學生內心已經開始詢問為什么，這證明該問題對學生具有一定的吸引力，使其產生了探究問題背后結果的好奇心和欲望，這種心態對于培養學生創造思維和能力具有重要推動作用。所以教師在進行機械設計教學過程中，可以根據教學內容適當提出問題，進而達到拋磚引玉的教學效果。例如，在學生講解“鏈傳動”的知識點時，教師可以詢問學生：為什么自行車均運用鏈傳動呢？鏈傳動與其他類型傳動有怎樣的區別呢？自行車在騎行過程中，為什么偶爾會出現掉鏈的情況呢？自行車是學生日常生活中接觸較為廣泛的交通工具，并且大部分學生均已掌握騎自行車這項技能，這幾個問題對學生而言具有較強的吸引力，使其想要展開積極的探索研究，這就是探究式教學法的積極作用。運用該教學法的過程中教師的角色定位十分重要，不僅要引導學生進行發問，使學生對問題探究有較高的積極性，強化學生的自主學習和思考能力。同時，教師需要在問題探究的關鍵部分為學生提供引導，使其逐漸形成開拓性思維，善于從不同維度探究答案。

(二)注重實踐教學，培養動手能力

實踐教學是機械設計課程最重要的構成部分，學生能夠將自己所學知識以及產生的構想在實踐中應用和體現，所以實踐課程成為培養學生動手能力以及創造能力的重要途徑。根據機械設計課程的特點，實踐教學包含的內容相對較為廣泛，教師在開展實踐教學的過程中，應注意與課堂教學內容相結合，這樣才能真正實現理論知識與實踐操作無縫銜接，切實提高學生理論應用實踐的能力。機械設計課程實踐教學內容主要包括機械分析、機械設計、機械測繪，是一門實踐性極強的課程，學生需要在掌握知識后能夠完成機械設備的相關設計以及拆裝工作。教師作為機械設計課堂教學實踐的主導者，必須注重通過實踐課程培養學生創造能力，鼓勵學生展開創造性活動。實踐教學的根本目標則是引導學生將所學理論知識應用于實踐，進而促進學生的綜合能力發展。培養學生的創造能力，離不開創造性的實踐活動，所以學校方面必須加強機械設計實驗室建設，為學生展開創造活動提供良好的硬件基礎，并且為學生提供多樣化的實驗項目，促使學生在實踐教學中創造能力得到有效的鍛煉[5]。

(三)優化考核評價，培養創造思維

1.設置考核制度

在不斷完善機械設計課程考核評價體系的過程中，必須要轉變傳統的考核理念，考試成績并不是判定學生好壞的唯一標準，應將更多的側重點放在學生知識的應用能力以及創新創造能力上。所以，機械設計教學過程中應該設置相應的考試制度體系，針對學識和教學進度相同的課程，必須通過統一的考試，考試所用的試卷，應由教務部門人員進行統一設計，所有任課教師均不能監考自己教學的班級。嚴格執行考場規范和制度，在學生考試完畢后將試卷進行統一封存，批閱試卷采取同一時間地點，所有教師共同批改的方式，流水線的批改方式能夠保證閱卷的公平公正，同時能夠真正體現出實際教學效果以及學生知識掌握情況，這樣在很大程度上避免了人情分的存在。最后將考試成績進行統一整理，由教務部門主管親自上報。規范化的考試制度能夠在一定程度上避免學生投機取巧，對機械設計考試具備更高的重視度，真正了解學生的學習情況，為機械設計課程后續的教學改革提供有效的反饋信息。

2.創新考核方法

由于實際工程中的機械設計流程較為煩瑣，所以課程教學過程中，涉及的教學內容較為廣泛，許多學生付出大量的時間和精力用于知識學習，但在實際的機械設計過程中，沒有呈現出優質的設計結果，這充分證明機械設計需要學生靈活運用知識，并具備較強的創造能力，僅僅掌握理論知識遠遠不夠。所以并不需要死記硬背知識點，這些在設計過程中均可以實時查詢，所以機械設計課程可以采取半開卷考試的方式，學生可以在考試時帶入自己總結的相關知識點。通過這種考試方式的改革創新，能夠促使學生在知識的學習和復習過程中，將更多的側重點放在提高自身設計能力以及創造能力上，這樣對于提高學生解決實際工程問題的能力具有重要作用。同時，這種考核方式能夠改變學生僵硬化思維，使其不斷學習新的設計理念和設計方法。由于半開卷考試，學生可以帶入自己總結的知識點，這能夠在很大程度上提高學生的總結歸納能力，使其探究知識的應用規律和重要性，對學生的終身學習和發展具有重要的推動作用。在考試方式改革的同時，應將傳統的考試內容進行合理優化，大量削減需要學生死記硬背的客觀理論題，增添能夠提高學生創新能力、創造能力和應用能力的設計類題型。

(四)構建培養體系，促進創造能力發展

學生創造實踐活動的開展需要創造意識、思維方法的指導，如果學生缺乏創造性思維，那么創造活動的開展顯然會帶有一定的盲目性。所以機械設計教學過程中，為了促進學生創造能力的可持續發展，必須構建理論結合實踐的創造能力培養體系。立足于機械設計課程教學的相關內容，制定有利于學生創造設計的理論課程教學規劃，并將學生的創造意識和思維融入創造實踐教學活動中，作為學生機械設計創造活動的引導，使學生逐步形成創造思維能力。由于機械設計課程具有很強的實踐性，所以專業教師應鼓勵學生積極參與機械創造的相關競賽，在比賽中強化自身的創造能力。同時，為了積極促進學生開展創新創造活動，幫助學生樹立較強的自信心，高校方面可以在實驗室設立創造成果展覽中心，該中心不僅可以用于創造成果展覽，同時還應為學生提供機械設計相關的設備和材料，讓學生有機會自主開展創造活動。高校應注重經費投入，為大學生機械設計的課外創造活動提供優質的環境。

結束語

高校必須重視機械設計課程的教學改革，明確當前教學過程中存在的問題與不足，在此基礎上構建有利于培養學生創造能力的教學環境。具體可以通過革新教學方法、培養創造意識，注重實踐教學、培養動手能力，優化考核評價、培養創造思維，以及構建培養體系，促進創造能力發展等方法，培養更多適應時代發展的創造性人才。