序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇機械創新設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

一般情況下，創新設計先后經過抽象思維、邏輯思維、全面分析和最后決策四個環節。抽象思維主要是是通過設計人員充分發揮創新思維和智慧，提出新穎的有可能實施的想法，是創新設計必備過程。有了抽象思維過后再將想法具體化，考察其邏輯性和可行性，結合有關的科學理論知識、原理進行進一步的新穎的、可行的、具體化的機械設計。而全面分析則包含了創新設計過程中所涉及的所有可能性，綜合考慮技術的可行性、成本與性價比，最后設計出新的可以滿足人們生活和生產需要的機器或者其他產品。

1.1我國機械創新設計過程

機械創新設計的目的在于改善機械本身的功能、性能或者以更低的經濟成本制造滿足生產生活需求的機械。目前，我國技術專家認可的機械創新設計過程一般可分為四個部分，一是根據具體需求確定機械設計的基本原理，二是機械結構的優化和改進，三是機械尺寸設計和參數優化，四是機械運動性能及動力參數優化。機械創新設計與普通的機械設計并沒有實質性的差異，主要的區別在于機械創新性設計注重發揮人的主觀能動性和創新能力的突破，在充分的調動人的積極性的同時創造出更加符合使用者需求的機械工具。

1.2我國機械創新設計的特點

機械創新設計主要包括四個特點：一是多學科知識交叉運用，互相融合，互相滲透；二是機械創新設計中，數字并非主要思考因素，而是應該充分結合過往經驗和相關的理論知識，合理判斷和提出可行的新的設計方案；三是機械創新設計不僅需要理論知識和經驗，同時也十分注重靈感、想象力、創造力的作用，因此應該最大程度發揮四者的作用；四是凡是設計創造類等實踐活動都需要不斷重復、嘗試，從中吸取經驗，多級選擇最佳方案。在機械創新設計過程中，只有完全領略和充分展現以上四個特點，才能做出優秀的創新設計。

2.我國機械創新設計思維

機械創新設計思維對于機械創新設計來說意義重大，只有通過不斷的改革創新和開拓進取，勇于突破現有的固定模式和局限，采取新的方法、體制、設計才能使自身在飛速發展的時代中保持領先，走在時代的前沿。

2.1機械創新設計思維的涵義

創新設計思維就是指在原有的科學理論知識、原理以及過往的設計和經驗中設想出新穎的、更能滿足審美或者實用需求的設計方案。而對于機械設計人員來說，創新無疑是自身最核心的競爭力，通過提高產品的性能、降低產品的成本以及縮短生產時間來提高機械設計的性價比。在機械創新設計過程中，首先應該有創造性思維，在前人的基礎上提出更加優化的觀念，并將這些優化的觀念付諸實踐，從而創造出新的不一樣的機械設計。創造性思維具有多維多向性的特點，強調聯想、靈感和感覺，并不是依靠固定的邏輯思維推理出來的，而是激發于機械創新設計人員的大腦。

2.2機械創造性思維的三大特征

2.2.1自由性

機械創造性思維最大的特征在于自由，創新是自由的，思想是自由的。機械創新設計人員可以在結合有關客觀科學理論的基礎上完全自由憑借自己的想象、靈感、直覺設計出新的機械，而不必有太多的思想束縛。在當今變化趕不上計劃的經濟時代，思維的自由符合現代社會發展的需要。而在機械設計工作中，要不斷地有新的進步的成果，就必須突破原有的事物，消除固定思維的束縛，自由地翱翔在創新設計的天空中，只有不斷突破和創新才能設計出更令人滿意的成果。

2.2.2多向性

每個人的思維方式都不一樣，具有多向性的特點。而在機械創造性思維中，同樣具有多向性的特點，設計人員可以從不同角度去觀察和判斷問題，并且設想出完全不同視角的方案。設計的美妙恰巧在于它的多樣性和多向性，沒有固定的設想方向，任意一個方向都可以是設計者們延伸的目標。多向性思維與創造力是相輔相成、密不可分的，一個機械產品的設計過程中一定有過多向性的設想，從中擇優進行實踐得出最后產品。因此，多向性思維是機械設計中十分重要的一點。

2.2.3獨創性

獨創性即設計出跟別人不一樣的產品，提出不一樣的理念，突破原有的固定模式，創造出新穎的進步的成果。獨創性是機械創新設計的目標，創新的目的在于獨創，擁有別人沒有的想法和成果。因此，在機械創新設計過程中，要學會從新的切入點思考問題，掌握不同的設計方法，敢于向原有的觀點提出新的看法，從而設計出具有獨創性、新穎的機械產品，更好滿足生活和生產的需求。

篇(2)

關鍵詞：機械基礎實驗平臺；實驗室建設；整合優化

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）25-0252-03

大學生的實踐能力不強及創新能力薄弱是當前高等教育最突出的問題。實踐環節是培養學生實踐能力、創新能力的重要環節，是培養創新能力的重要載體，故加強實踐環節是形勢所趨。中南大學機械基礎實驗平臺主要承擔全校工科類本科生的機械設計基礎、工程制圖、創造工程學等課程的實驗教學與管理工作。為了滿足中南大學首創的創新型大學辦學要求和“A”型人才結構目標，本文探討如何整合優化大機械基礎實驗平臺，建立符合創新型人才培養目標，集知識、能力、素質結構為一體的基礎性實驗平臺。

一、大機械基礎實驗平臺建設方案

（一）搭建六個開放性實驗教學平臺

實驗中心根據獨創的“五個層次”實驗教學體系，搭建了六個實驗教學平臺：引導認知平臺、基本訓練平臺、基礎實驗平臺、綜合實驗平臺、創新實踐平臺和開放實踐平臺。

（二）建立實驗室開放管理機制

實驗中心通過采用信息技術和計算機技術，建立了實驗教學全過程和實驗室基本信息計算機管理系統，實現實驗室管理信息化和網絡化，建立了開放性實驗教學網絡管理系統。

（三）隊伍建設及激勵機制

學校和實驗中心通過制定一系列優惠政策、激勵措施、監督機制，激勵實驗教學人員在職攻讀碩士、博士學位，同時鼓勵實驗技術人員參加科研工作，使實驗教學人員與教師一樣可在學術上有所發展，穩定了實驗隊伍。

（四）建設三個特色示范基地

按照從機械測繪、機械設計、機械制造的創新過程，建設三個特色示范基地：圖形三維可視化虛擬技術示范基地、現代測繪制造基礎技術示范基地和機械創新實驗示范基地。

圖形三維可視化虛擬技術示范基地其組成部分有：大幅面沉浸式虛擬現實投影系統、小型桌面虛擬現實系統、6自由度交互式虛擬現實系統、虛擬現實及視景仿真軟件系統。

現代測繪制造基礎技術示范基地主要由三坐標測量儀、影像測量儀、復合式激光掃描機及小型快速成型系統組成。

機械創新實踐示范基地主要組成部分有：學生創意制圖、創新設計展示廳、機構概念創新設計和機械設計展示廳、機械創新設計多功能自控展示廳、機構創意組合實驗室、機械傳動設計及多軸搭接實驗室、平面機構創新設計及運動分析實驗室、平面機構設計分析及動態仿真實驗室、TRIZ創新實驗室、機械系統集成組合實驗、機器人機構與控制搭接實驗室。

二、大機械基礎實驗教學體系構建

（一）實驗教學理念

1.實驗教學要與我校首創的創新型大學辦學要求和“寬專業、厚基礎、高素質、突出創新能力”人才培養模式緊密結合。

2.在教學過程中，應給學生自我發展的空間，對不同能力、不同潛力、不同志向的學生實現個性化培養，提高其應變能力，以創新型人才、具有市場競爭力的多樣化綜合型高級人才為培養目標。

3.將資深教授實質性地引入實驗中心的關鍵崗位，使之在實驗室規劃、建設中發揮引領和主導作用，實現理論教學和實驗教學師資的有機融合以及實驗教學與科學研究、產品研發的有機融合。

4.本著讓實驗教學覆蓋廣、受益大、影響深的原則，大機械基礎實驗平臺應該成為全校學生工程實踐訓練和素質教育基地。

5.通過學、研、產平臺培養大學生創新創業能力，依托我院學科性公司――山河智能和中大創遠，工藝實習、生產實習、畢業實習設計與論文等實踐教學到科技成果產業化學科性公司進行，教師和學生置身于科技成果轉化為產品的實際工作之中。

6.加強與國內外學校、科研機構和工廠企業的合作、共建和交流，引進先進的教學理念和技術與裝備，實現開放辦學。

（二）實驗教學體系建設

構建分層次、多模塊、相互銜接的開放型、綜合性大機械基礎實驗教學體系，包括以下四個層面。

1.認知性工程訓練：以建立大工程背景知識為目標，以激發學生對工程實踐的興趣和好奇心為出發點，開設機械結構認識、制造工藝認識、控制技術認識及工程管理認識等四個教學單元，面向全校理、工、文、經、管及法學6個學科門類數十個專業的大一學生開放，為全校各個專業提供多種選擇，使每位學生在不同的層面上認識工業系統實現的主要流程和涉及的關鍵技術，由此建立基本工程素養。

2.工程技能基礎訓練：以培養學生在知識經濟時代應該具有的工程師意識和職業轉移能力、工程實踐能力和與他人溝通合作的能力為目標，在保留傳統實訓項目基礎上，增加了綜合性、創新性的實習實訓項目，把機、電、計算機、數控技術相結合，突出先進制造技術的訓練和培訓，面對全校機械專業、非機械工科專業以及經濟、商學、管理等文科專業大一、大二年級學生開課，將實踐教學及其工藝理論知識的學習內容分為若干個教學模塊：材料成形模塊、常規機械加工模塊、數控加工與CAD/CAM模塊、特種加工與快速成形模塊，不同專業學生可選擇其中若干個模塊進行教學。在這個層次的工程訓練中，學生通過自己動手完成基礎工程技術和現代制造技術等一系列的工程訓練項目，直接獲得對現代工業生產方式和生產工藝過程的基本認識，接受生產工藝技術組織管理能力的基本訓練。

3.機械工程學科基礎訓練：以培養學生的綜合實驗能力和嚴謹細致的工作作風，加強其機械基礎系列課程之間的聯系為目標，通過讓學生按幾何體表達機構綜合機械設計機械創新的認識規律依次進行引導認知、基本訓練、基礎實驗、綜合實驗和創新實踐，將工程制圖、機械設計基礎、創造工程學等課程的實驗教學環節融為一體，形成完整的機械基礎課程實驗教學體系，面向機械類和近機類專業大二、大三學生開課。該實驗教學體系打破過去為實驗而實驗的封閉的實驗教學體系。

4.科技創新實踐：以機電系統工程為背景，以培養與訓練學生對產品的全數字化設計、制造、測試、管理及創新能力為目標，中心主辦了“數字化制造三維建模競賽”、“湖南省機械設計創新競賽”、“中南地區港澳特區金工設計制造創新競賽”，并組織參加全國各類競賽，使學生在實踐過程中通過創造性地集成運用所學知識，掌握全數字化產品開發的基本原理、知識、技能及創新能力，支持高年級本科生、研究生從事創新性科學研究及實踐。

三、大機械基礎實驗課程體系設置

（一）課程建設理念

圍繞加強學生理論與實踐相結合的能力、綜合分析與創新能力、自主設計與創業能力的培養為目標，在總結了中心近幾年的教學及改革研究成果的基礎上，提出了“一條主線、二者服務、三點結合、四個轉變、多種模塊”的非技術性工程素質培養四年不斷線教學的課程建設理念。一條主線：以培養學生的工程意識、工程實踐能力及創新意識為主線；二者服務：教師、實踐實驗指導人員聯手為學生服務，工程實踐與學科基礎實驗聯手為啟迪創新思維、培養創新能力服務；三點結合：實現理論教學、實踐教學、創新能力的培養三點有機結合；四個轉變：由實踐教學從屬于理論教學向理論、實踐教學成功接軌轉變，由傳統的金工實習和課程設計向現代工程實踐教學轉化，由操作技能培訓向技能、管理與創新實踐相結合轉變，由單項技能傳授向基于網絡的集成技術傳播轉化；多種模塊：將實踐教學內容分為若干個教學模塊，根據不同專業、不同學生來進行模塊式教學。

（二）課程體系結構

實驗中心以培養創新型人才為宗旨，為打破原有教研室的束縛，擬采用全新的大機械基礎實驗教學體系，在現有課程設置基礎上進行調整優化。其課程分布如圖1所示。

四、成效與展望

整合優化后的大機械基礎實驗平臺實施效果顯著，主要表現在四個方面。

1.調動了學生實踐學習的積極性。大量的設計型、研究型的實驗項目和開放型的體系，提高了學生積極學習工藝知識、系統的分析與設計制作技能和先進制造技術的主動性。

2.學生的動手能力和綜合性工程素質有較明顯的提高。來自后繼專業課任課教師、學校教學質量評價系統、不同院系的以及研究生培養部門或用人單位的反饋意見表明，在大機械基礎實驗平臺實施的實踐教學對學生綜合能力的培養起到了重要作用。

3.通過實驗教學的改革，學生對創新實踐的興趣有了很大提高，綜合實驗能力和研究創新能力得到加強。學生畢業論文的質量有了很大的提高，幾年來共有100多篇論文公開發表，平均每年有30篇評為校優秀畢業設計論文。學生的綜合素質也有了明顯提高，在各類比賽中取得了驕人的成績。

4.通過各層次實踐教學鍛煉和創新設計的磨練，學生的才智與潛力得到了充分的發揮，優化了各類專業的本科生知識結構，畢業生就業率高，他們的實踐能力與吃苦精神受到用人單位的高度評價。

眾所周知，古代科學的突出特點是知識體系的統一性；近代科學的典型特征是知識的分化；而現代科學則是在高度分化的基礎上，朝著知識綜合化的方向發展。本文所探討的大機械基礎實驗平臺正是順應現代科學發展趨勢而構建的符合大機械學科發展規律與國際先進水平接軌的基礎實驗教學平臺。放眼未來，大機械基礎實驗平臺的建設和完善將持續不斷的服務于培養與造就具有創新精神和實踐能力的高素質人才。

參考文獻：

[1]胡萬華.機械工程類專業實踐教學改革研究[J].交通高教研究，2004，（3）.

[2]郭海波，何競飛.機械基礎實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2007，26（12）.

[3]李健.建設創新型大學，服務創新型國家[J].求是，2006，（3）.

[4]郭海波，何競飛.機械基礎實驗平臺的整合優化研究[J].科技情報開發與經濟，2007，17（18）.

篇(3)

關鍵詞:機械工程;創新設計;教學改革

在現有國內高職學校的機械專業中,很少有關于機械設計創新的課程,致使很多從該專業畢業的學生盡管具備相關的基礎知識卻難以從事創新的設計。在科學技術日新月異的今天,中國要想由“制造大國”轉變為“創造強國”,職業教育應走在教育的前列。因此在《機械工程基礎》課程教學中加強對學生創新意識、創新能力和實踐能力的培養,是機械專業教學的一個重要環節。為了適應形勢的發展,給學生創造良好的創新才能發揮環境,由教育部負責組織的全國大學生機械創新設計大賽,以大賽為載體,在引導學生課外科技活動,促進學生“教中學、學中做、做中學”方面起到了積極的推動作用。筆者結合教學與指導學生參加比賽經驗,談談在《機械工程基礎》教學中如何培養學生的創新思維。

一、以培養創新能力為主線設置課程內容

眾所周知,一個產品的優劣關鍵在于設計,而設計的本質在于創新。但是,傳統《機械工程基礎》課程只注重向學生傳授基礎理論知識,而忽略了工程意識和創新能力的培養,致使許多學生學完了課程,仍然對機械沒有一個完整的認識。因此教學課程的內容設置要保證學生創新能力的培養,必須把能力培養放在首位,以新的思維方式創造性地解決問題,提高未來職業變化的應變能力。為此,我們對《機械工程基礎》課程進行改革,新增機械創新設計教學內容,建立以培養學生的工程意識和創新設計能力為主的新體系。

按照高職機械類大學生創新能力培養的目標以及歷次創新大賽的比賽要求,我們把課程分為理論授課和實踐操作兩部分。理論部分的內容主要介紹機械學科發展的新方向、新內容,講解創新設計的方法,培養學生創新設計能力,向學生提供創新思維方法,通過大量實際機械創新設計的示例分析,開闊學生的思路,拓寬學生的知識面和視野,激勵學生的學習欲望,調動學生的積極性,提高學生的獨立工作和解決實際問題的能力。為達到上述要求,新增機械創新課程的內容包括:①機械創新方法與大學生創新能力體系結構;②創新產品的市場調研與開發;③創新產品的方案設計;④CAD軟件在創新設計中的應用;⑤機械產品機電一體化系統設計的實現;⑥創新產品的制造。學生通過《機械工程基礎》創新設計課程的學習,不僅要掌握這些階段所需的基本理論知識,還應掌握其現代設計的基本方法,創新設計的基本思路。因此需要明確課程在培養學生工程意識和綜合創新設計能力方面的任務。如機械原理課程由傳統的以機構分析為主轉向以培養學生綜合能力為主,突出機構設計的思想,加強機械運動方案設計的內容,強化機電一體化思路,介紹氣、液、電驅動的機構和機電一體化的執行機構,以開闊學生的思路。

實踐操作部分是讓學生進行創新設計的初步訓練,培養學生的創新設計能力、產品開發和制作能力。比如軟件知識、電腦仿真技術、動畫模擬、產品的市場調研和前景分析、制作產品的先進加工方法、與人溝通和演講技巧、團結協作精神等。讓學生有動手訓練機會,學生以組為單位在教師指導下,親自參與到產品的設計制作與過程中,使他們在實踐中學習,在學習中再實踐,將“教中學、學中做、做中學”落實到實處,有效彌補了學生在知識應用及動手能力上的不足,極大地調動了學生的學習積極性和主動性。

二、發揮教師主導與學生主體作用,營造培養創新能力的環境

教師應該激發和培養學生自主學習、自主創新的積極性,激發學生主動參與課堂教學,成為課堂的主人,變“要我學”為“我要學”,讓學生積極主動地參與教學的全過程。教師對每堂課的教學過程,從頭到尾要精心設計,別出心裁,努力嘗試將問題教學法、情景教學法、范例教學法、探索教學法等多種教學方法引入課堂,向學生講授創造性思維、創造原理、常用創新技法、機械創新設計方法及創新設計典型實例分析等內容;讓學生了解機械領域發展的現狀和趨勢,找出有創意的機械產品進行分析,讓學生感到新奇獨特;激發學生對周圍所熟悉的問題或物品進行分析、探索,使學生打破思維定勢,提出改進的思路。比如,機械設計課程改革了過去僅羅列常用零部件的繁雜內容,建立以機械傳動方案設計、機械零部件的工作性能設計、類比設計、改造設計和創新設計的授課內容,學生在老師的引導下,應用先進的計算機輔助設計軟件,進行執行機構和傳動機構的運動分析、動力分析的仿真與方案比較,以及零部件的三維造型設計,不僅可以大大節省分析計算和方案比較時間,而且直觀、形象、準確,還可以提高學生的空間想象力,這樣激發了學生創新設計的興趣。在導學上下工夫,注重學習方法的指導,教會學生思維方法,對典型的有創意的產品進行拆裝實驗,分析其創新點,總結創新的思路和方法,完成小論文、研究報告、創新作品。學生對這些問題充滿好奇和求知欲,因此會積極地去發現問題、提出問題、解決問題。學生在這種環境中充分發揮自己的想象力,激發創新設計的興趣和欲望,提高了創新設計的能力。

三、課程教學特點

1.課程采取理論與實踐相結合的方式,突出綜合應用能力訓練

學生既要學習理論知識,又要主動去動腦筋想方案,更要親自動手,全方位鍛煉自己的能力。如為培養學生機構創新設計的能力,我們開設了“機構系統綜合實驗”。學生可將自己創新設計的執行機構系統的方案,通過搭接組裝,使創新設計的方案模型化、實體化,并可驗證方案的可行性。再如,為提高學生對機械系統的總體認識,我們開設了“機械系統方案綜合實驗”。學生自行設計、自己動手完成包括原動機、傳動裝置和執行機構的簡單機械系統的組裝,形成一個完整的機械系統的概念。學院數控加工教學中心承擔了機械創新設計大賽的大部分作品制作工作,制作中的簡單零件,由學生在教學中心的鉗工車間依靠有經驗的師傅輔助完成,較復雜的零件,自己首先編寫好數控加工程序,在具體操作師傅的監督下,在數控車床、數控銑床上完成加工。同時,加工師傅協助學生完成加工零件的工序設計、檢測方法設計和裝配的調整等工作。作品的制作鍛煉了學生的動手能力和對工藝知識的理解。

2.改進作業內容與考核方式

針對過去側重典型零部件分析的機械設計作業,我們改為以設計為主的簡單機械設計訓練。學生通過調查、查閱資料,設計出了多種具有實際價值的作品,如汽車用千斤頂、單一螺旋千斤頂、手動剝殼器、腳踏式拖把擰干器、滅火拖把等。通過各種方案的設計比較,學生不僅掌握了傳動方案的設計方法,開闊了眼界,同時培養了創新設計的能力。課程結業時,最后提交的作業是小組集體創作的完整的方案設計書或作品,由教師進行評比和打分。評選方式與國家組織的機械創新大賽相同,要求有:書面的設計計劃書,內容涵蓋作品的創新點、設計計算說明書、產品市場定位、開發產品的市場前景等;電腦制作的產品仿真動畫圖、CAD制作裝配圖、三分鐘視頻講解;小組答辯,接受教師和專家的提問等等。最后評出一、二、三等獎,再給出創新學分。不對學生進行傳統的書面考試,而是采取讓學生以組為單位交一份“作業”,內容是學生自主設計或制作一件作品,既讓學生在輕松的氣氛中學習,又啟發和調動了學生主動學習的積極性,鍛煉他們的動手能力,提高他們的創新意識和創新能力。

3.訓練學生的團隊合作精神

我們強調要團結協作,要求學生分組學習,組成4～5人的團隊,小組成員不受班級的限制,男女搭配,但必須是相同的專業,分工協作。各團隊在隊長的領導下,開展與設計有關的各項工作,如設計方案討論分析、方案的工藝計算、設計結構的討論等等,這樣可以讓學生在設計中得到充分交流。因為每一名學生都不可能很完美,但也不可能是一無是處,只要運用好每個人的長處,精誠團結,飽含創新的熱情,擁有那份自信,團員之間相互溝通協作,那么這個團隊的工作效率就是最高的,完成項目過程的可操作性強的概率就大,同時學生能力在團隊中得到盡情施展。團隊合作的基礎之一就是建立信任,要建設一個具有凝聚力并且高效的團隊,第一個且最為重要的一個步驟,就是建立信任。團隊的精神是平時一點一滴積累的,團隊精神就是團結、協調。只有擁有團隊精神,一個團隊才能集思廣益,凝聚一起,那么作任何事都會事半功倍。隊長要懂得如何分工協調,他不僅要求自己進步,還要做到整個團隊所有成員共同進步。為了這個目標,團隊所有成員必須營造一個有利于學習討論的和諧環境,在一次次討論后同學們的思路越來越清晰,方案越來越完善,大家心往一處想,勁往一處使,相互鼓勵,那么在這個團隊面前就沒有克服不了的困難。

培養學生創新思維的途徑還有很多,教師在教學中要根據不同的課程、不同的知識點靈活運用、合理選擇。當然,任何一種方法都不是萬能的,但只要教師轉變教育觀念,用創新培養創新,用創新激發創新,及時捕捉和誘發學生學習中出現的靈感,一切從培養學生的創新思維出發,學生的創造能力就一定能得到提高。

參考文獻:

[1] 陳潔營,馬慧勇.論大學生創新能力培養[J].中國成人教育,2008,(4).

[2] 李志江.機械制造工藝基礎教學方法探討[J].考試周刊,2008,(51).

篇(4)

摘 要：工程體驗是認知實踐教學中的重要的環節，根據學生的特點，基于工程認知構建了實踐教學體系，探討了教學模式上的創新，并就教學實踐中的創新能力培養做了分析與闡述，提出了建議與措施，對培養學生的工程創新能力起到積極的作用。

關鍵詞：創新能力；實踐教學；工程認知

本文立足培養學生工程實踐能力和科技創新能力，將工程訓練與科技創新制作相結合，對工程訓練教學體系、內容和方法等進行改革，并結合桂林電子科技大學工程訓練中心的教學實踐進行進一步探討。

一、改革工程訓練教學體系、內容和方法

（一）改革教學體系

桂林電子科技大學工程訓練中心建立在原金工中心基礎之上，原教學體系從金工實習單純的實踐教學操作，發展為工程認知訓練、基本加工工藝訓練、先進制造技術訓練、創新實踐訓練、自命題創意訓練等系列化的教學體系。

（二）改革教學內容

首先，由基本技能訓練向集知識能力素質和創新精神為一體的訓練方式轉化，由單機技術技能訓練向部分實現局域網條件下的技術集成訓練方向轉化，由較單一知識和技能訓練向綜合性創新實踐教學的方向轉化。

其次，開發新的實訓教學內容。為激發學生的實習興趣，提高學生的創新能力與動手能力，達到良好的實習效果，桂林電子科技大學工程訓練中心開發研究制定了新的加工實訓教學內容。對于機械類的學生，由指導教師向學生分組布置創新設計制作的任務。在完成既定的實習內容后，留出3～5天時間讓學生分組自主進行產品的總體方案設計。方案經教師認真審閱修改通過后，進行草圖設計。待所有零件加工、裝配圖紙經教師審核后，則進入制作階段，學生按設計要求在各工種指導人員的協助下獨立加工。實習期間沒有完成的內容可利用實訓中心開放時間完成。1～2月后由中心教師組織學生答辯，并設立獎項。

以上改革的實施大大激發了學生的實習興趣和創造熱情，并提高了其獨立分析問題與解決問題的能力。同時，教師在整個過程中教學能力和水平也得到提升。

（三）改革教學方法

桂林電子科技大學工程訓練中心改變原來“零件生產”的教學方法，革新為“工程產品”教學方法，鼓勵學生自行創新設計，培養學生的創新意識和能力，為學生營造一種真實的工程氛圍；同時通過訓練過程中的合作來培養學生的團隊精神及組織、管理能力。此外，中心教師拓展多媒體教學、網絡教學、綜合訓練、創新設計、自命題創意等多方位的教學方法，充分利用網絡系統，結合數控技術和網絡技術實現遠程設計、網絡傳輸、數字化制造等現代制造理念。

二、構建全方位的開放式工程訓練教學模式

工程訓練中心有豐富的教學資源，而校內許多學生在進行創新實踐及科技活動時卻找不到合適的場所和設備，中心和學生課外活動沒有形成合理的運行機制，從而造成一方資源閑置，而另一方卻無設備可用。現代工程訓練中心不僅應成為大學生進行基礎工程訓練的平臺，同時也應成為他們開展創新實踐、課外科技制作和參與科研活動的平臺。構建開放型工程訓練體系，正是達成這一目標的有效手段。工程訓練的開放可歸結為以下贅齜矯妗

（一）訓練時間的開放

訓練時間的開放，包括訓練時間點開放和訓練時數開放兩層含義。理想狀態下，訓練時間點開放即學生在任何時間點，包括晚上、周末和節假日，都能進訓練室參加訓練；訓練時數開放即學生可以根據自身需要任意延長或縮短訓練時數。

（二）訓練內容的開放

訓練內容的開放從廣度和深度兩方面入手。訓練廣度的開放主要是指最大限度壓縮必修訓練項目，同時盡可能增加選修訓練項目，提高學生選課的自和自由度。訓練深度的開放主要是指對訓練內容進行分級，如設立基本級、中級和高級三個等級，再由學生根據專業要求和自身條件選擇合適的等級參加訓練。

（三）訓練方法的開放

工程訓練中心的教學設施不可避免地存在生產性不足、先進性滯后的局限，這在一定程度上限制了訓練的效力。訓練方法開放就是不僅采用傳統的現場訓練手段，也采用現代的訓練手段如多媒體教學、遠程視頻教育和仿真訓練等。這些現代的訓練手段不僅成本低，安全可靠，而且不乏直觀性和吸引力，還可以彌補工程訓練中心現場訓練中的不足。

三、合理利用和開發軟硬件資源，為工程訓練教學改革提供良好平臺

通過對桂林電子科技大學工程訓練中心現有的設備及相關教學內容進行分析可知，在實習學生人數3000余人的情況下，合理利用和開發現有資源以適應教學內容和過程十分重要。對軟件資源進行開發，是盤活硬件教學資源的基礎，因此，桂林電子科技大學工程訓練中心建立了工程訓練網絡課程，供學生遠程學習。通過合理的人員和設備的配置，對實習學生進行多批次、滿員額的調整和改革。除對現有的實習學習方式進行創新，教師還積極輔導學生參與各級機械創新設計大賽、“‘十一五’大學生創新性實驗項目”開發等，以工程實踐學習的角度，通過貼近具體生產實際的研究和指導，最大限度地開發和完善教學內容。這些都在軟硬件建設方面對中心的長遠建設和發展起到潛移默化的促進作用。

四、學生科技創新制作實例

桂林電子科技大學工程訓練中心創立了創新設計項目以啟迪學生的創新靈感，同時與本部電子實習中心合作，發揮各自在機械和電子方面的強項，讓學生進行真實產品與虛擬產品的開發設計，并讓學生自己動手，將創新思想與實踐相結合，制作出機械或機電綜合產品。以下是學生團隊機械創新作品――多功能擔架（救援變形金剛）的制作過程：

第一，調研選題。選題主要由學生自主進行，教師提供一些選題方向供學生參考。學生制作完成創新項目申報的ppt等后進行答辯，介紹該作品詳細設計思路、原理及創新點，專家和教師組成的評審團認真分析后給出意見和建議，確定其可行性。

第二，設計階段。一是進行機構優化設計與機構動力學分析。使用相關編程語言對機構變形的關鍵結構尺寸進行優化設計。運用工程力學、高等數學、機械原理知識，設計并校核各構件結構尺寸，獲得電動機和減速器的相關參數。二是對產品進行三維造型。使用CAD軟件對作品進行三維造型后，通過其運動仿真模塊實現虛擬樣機的運動仿真，再次驗證該方案的可行性。

第三，加工制作。加工制作主要由學生完成，指導教師負責指導，個別難度大、精度高的加工件由指導教師完成。本階段同時完成產品的安裝和調試。

第四，論文寫作與答辯。將上述從方案論證到最后產品加工完成的全過程寫成論文，結合該作品拍攝視頻文件，并進行文字、圖像剪輯，配合論文和實物讓專家和學生更好地了解該產品。

綜上，完成一個具有一定復雜性和難度的機械產品科技制作，對學生而言，不僅僅是將所學的專業核心課程知識進行了綜合應用，而且極大提高了綜合能力。此科技創新制作作品已在第四屆全國機械創新設計大賽上取得二等獎。通過這個過程的鍛煉，學生自信心增強、科技創新制作興趣濃厚，同時也熟悉了機械產品制作的流程，了解了自己的不足，明確了個人今后的學習方向和發展方向。

五、結語

通過工程訓練教學改革的實踐，可總結出了以下幾點經驗：一是應改變原有“零件生產”的教學方法，革新為“工程產品”教學方法，培養學生的創新意識和能力。二是工程訓練基地在提供正常教學服務的同時，還應為學生進行創新實踐、科技制作、畢業設計以及個人業余學習提供全方位的服務，即實施全方位的開放式工程訓練教學模式，最大效能地利用工程訓練中心的資源。三是積極組織學生以項目的形式參與制作創新產品，并積極參加各級機械創新設計制造大賽，以提高學生工程實踐能力和科技創新能力，為國家培養更多更優秀的創新應用型人才。

參考文獻：

[1]傅水根.高校工程實踐教學與管理法考察報告[J].金工研究，2003（1）

[2]陳金水等.創建工程訓練教學中心[J].實驗室研究與探索，2004（5）

[3]吉云亮，張瑞東.高校金工實習工程實踐教學發展探討[J].高校實驗室工作研究，2007（2）

篇(5)

關鍵詞：機械類大學生 學科競賽 開展模式 評價探討

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0171-02

對于當今大機械類學生來說，往往過于“專注”課本，理論知識學得比較扎實，但非常欠缺實際操作能力。機械行業的大部分工作崗位對個人的動手能力有較高要求，很多大學生畢業后對于很多工作不能勝任。為此，在機械類大學生中開展學科競賽，通過整合課內課外的實踐教育資源，不僅可以讓大學生將理論知識實踐化，而且對于培養他們的創新能力，實踐能力，打造團隊合作精神，提高綜合素質有重要作用。

1 學科競賽教學模式概述

當今社會對實用型的創新人才需求旺盛，但很多高等院校的教育體系不能完全適應社會的需求，教育思想的陳舊、教育結構的不合理都導致了學生的實踐能力不足，在此形式下，學科競賽教學模式應運而生。

學科競賽教學模式是在結合課程內容、教學目標的基礎上，以競賽的形式把學生的理論學習和實踐活動有機地結合起來，以培養學生創新能力和綜合素質為目標的一種教學模式[1]。和普通課堂教學相比，學科競賽更注重培養學生自主分析和解決問題的能力，對培養學生的競爭意識、團隊協作意識、動手能力和創新精神具有很大的現實意義。目前適合我國機械類大學生參加的學科競賽有：大學生機械創新設計大賽、國家大學生工程訓練競賽、新苗計劃大賽等，在這些競賽的實施過程中充分驗證了學科競賽教學在學生的創新能力培養中所起的作用。

2 開展學科競賽教學的意義和作用

（1）為學生培養動手實踐能力搭建了良好的平臺。

機械類學科競賽的競賽題目往往帶有項目背景，從課程內容上，大多涉及多學科課程；從人員來說，學生是參加競賽的主體，這種主人翁的感覺能充分激發學生對自主學習的潛力與熱情，而在資料查找、對問題的分析和綜合等參賽過程，他們解決問題的能力，創新能力、科研能力自然而然得到提高。

（2）為提高機械類的學生的綜合能力提供了廣闊的背景。

選修課程的學習能夠使學生獲得更加廣泛的知識，但這對培養學生分析問題和解決問題的能力所起的作用不大，寄希望于通過學習選修課程來獲得解決實際問題能力的做法是不現實的。而學科競賽從形式和內容都有利于提高學生實踐能力。學科競賽活動促進了信息技術、電子商務等相關學科的改革和發展，相關學科的發展以及經驗的積累反過來又促進了學科競賽水平的提高，于是形成了不同學科的良性互動、教學改革和學科競賽的良性互動。學科競賽應緊密結合機械類課程的教學環節和內容展開，以實現對所學知識的理解消化、總結整理和實踐運用。學科競賽的結果能夠大致反映學生的綜合能力以及教學體系設置的合理性程度，通過競賽評價和總結討論可以發現教學過程存在的問題和不足，為教學和教改提供重要參考[2]。

（3）為激發學生的創新意識奠定了基礎。

學科競賽往往結合了機械專業的特色和機械知識在實踐中的運用，如全國大學生機械創新設計大賽是機械類大學生最具影響力的賽事，從2004年至今，每兩年舉辦一次。每屆大賽都有明確的主題和內容。如2014年該賽事的主題為“幻·夢課堂”；內容為“教室用設備和教具的設計與制作”。這些內容和大學生們的日常生活學習狀態密切相關，這遠比抽象的理論知識更能引起學生的興趣，激發他們的創新激情，引起他們更深層次、更大寬度的思考，進而催生大學生對淵博知識的渴求，形成具有競爭意識而又團結協作的擁有共同價值取向和進取精神的良好氛圍。通過競賽可以豐富校園科技文化氛圍，拓展了學生的應用知識，提高了他們的應用能力。高校機械類專業教師要積極參與競賽輔導工作，鼓勵更多的學生積極參與學科競賽、勇敢的登上屬于自己的舞臺，通過大膽嘗試，不斷收獲成功，在不斷的失敗和成功中得到成長。

3 機械類大學生學科競賽模式的構建及評價

（1）以提高機械類大學生的實踐能力、創新能力和綜合素質為重點，構建學科競賽模式。

①開展實踐教學，促進機械類大學生學科競賽模式的形成。

學科競賽模式的教育導向重在推動實踐教學的開展，借以提高機械類大學生的實踐能力、創新能力和綜合素質，因此，針對這種以競賽貫穿教學始終的教學方式，相關的培訓計劃和課程體系需要進行修訂和調整，使之適應實踐教學的形式和方法。可以延長課外的學時，減少課內的學時，以增加學生獨立思考和進行創新設計的時間和空間。可以增加諸如機械設計、綜合能力培養、工程性圖紙設計實踐活動等創新性活動；開展創新科研方法的探究；以及撰寫一些學術研究和研究報告，如專利的申請等。還可以直接選用學科競賽的參賽題目作為課程設計、專業設計、畢業設計題目，從而實現課內教學和課外實踐的有機結合。

②完成教學的主體變化，構建機械類大學生學科競賽模式。

傳統的教育模式只注重知識的傳授，把學生簡單地看成知識的接受者，使其學習興趣不能被有效激發，制約了學生的積極性、創造性和主觀能動性的發揮，不利于學生實踐能力的培養。學科競賽每個項目組雖然有指導老師，但是從競賽選題，方案設計，技術設計，樣機試制、調試，到技術文件的編制，每一個環節都以學生為主體完成的，充分調動了他們對學習和科研創新的濃厚興趣。通過學科競賽，促進了教學過程向自主性發展，向實踐性學習跨越，在實踐中探索，并逐漸發現和解決問題。同時，學生主動的查閱資料、閱讀文獻、廣泛涉獵，通過對不同方法的嘗試，不斷獲取知識、獲得成功，真正感覺到了學習的快樂和獲得成功的成就感，這又促進了學科競賽模式教學的順利完成。

③改革試驗教學，構建開放式學科競賽實驗室教學管理模式。

機械類大學生的試驗教學也要適應學科競賽教學模式的需要，促進課外興趣型實驗室和課內教學型實驗室向機動性發展，采用以學生為主體、教師為主導的開放式實驗室管理模式，逐漸完成學科競賽實驗室管理模式的構建。學科競賽實驗室的設置，要求實驗室的場地、加工機床、切割機等硬件設施能夠適應學科競賽的特點、滿足學科競賽教學的需要，能夠適合競賽期間的參賽作品的設計、加工、調試對場地的需要；并且要針對學科競賽實驗室教學的特點，完善和改進管理工作，建立完善的實驗室安全管理條例、開放式實驗室值班管理制度、實驗安全操作規程等相關制度，積極做好實驗安全工作，為機械類大學生的學科競賽、課外活動、科技創新等搭建良好的實踐平臺。這樣的創新實驗室，改變了以往固定的機械設備的限制，提高了教師教學的靈活性，通過靈活的題目設置，學生能夠很方便的利用實驗室的設備條件，展開構思，提出解決問題的方案，通過獨立思考或團隊協作、小組競賽等形式完成。在這樣的環境下，學生還可以利用虛擬技術構建仿真實驗室，以此來突破實驗空間和時間的限制，充分的開展創新構想和創新交流。

④實施實踐教學，為機械類大學生學科競賽模式提供創新平臺。

我國經過多年的教育改革實踐，積累了很多的新的教育方法和教育理念，這些教育方法、理念經過了教育實踐的檢驗，取得了重要的教育成果，因此，把這些新理念和新方法引入到機械類大學生學科競賽教學之中，無疑會提高學科競賽的水平，提高教師的指導水平和學生的參與熱情，進一步影響實踐教學的效果。比如，設計型的課堂組織方式、開放型的應用題型設置、小組課堂的評價機制等實踐教學成果，都為機械類大學生學科競賽模式提供了創新平臺[3]。

⑤完善機械類大學生學科競賽機制。

機械類大學生學科競賽模式需要得到政策的保障、學校軟硬件設施的支持、學科競賽的制度支持等等，有了這些保障，學科競賽教學模式才能伸展創新教學的手腳，最大地發揮學生參與學科競賽的積極熱情和主動性。保障機制是學科競賽教學模式成敗的關鍵，對于科學性、創新性、可行性和實用性的創新項目，只有學校提供經費保障，并對研究成果進行專利保護，才能進一步激發學生創新的積極參與熱情，完善和鞏固學科競賽的教育成果，提高學生的創新意識和創新能力。

⑥改革學科課堂教學的評價機制和制約機制。

評價和獎勵機制是機械類大學生學科競賽教學模式的有效保障。學科競賽教學模式以實踐教學為手段，以培養學生創新思維和創新能力為目標，傳統的以教學成績為評價標準的課堂評價方式已經不能適應學科競賽教學的需要。因此，教學成績、學生的自我管理能力、德育考核、師生關系、學生的適應能力、創新方案的設計、課題研究的參與過程、關鍵技術的分析與實現、競賽成績等均需納入評價考核的范圍，其中創新設計、創新參與和創新成果在整體評價中占有重要比重。這樣才能體現教育的實用性，挖掘學生的潛能和創新能力，使教育和實踐做到有機的結合。評價單位也要改變傳統的學校評價的單一評價制度，形成以社會、家庭和學校的綜合性評價體系[4]。

學科競賽教學中的激勵機制體現在精神和物質兩個方面。從物質上來說，學校設立專項競賽獎勵基金，給予競賽獲獎同學和表現突出者一定的物質獎勵；同時，可以把競賽得獎和獲得專利作為評定獎學金和保送研究生的加分條件。學科競賽的獎勵機制也要把輔導教師納入其中，因為他們在競賽的指導中付出了大量的精力和勞動，發揮了重要的引導作用，對于指導教師，一方面可以給予一定的物質獎勵，另一方面，把競賽獎勵和成果獎勵、專利等與其職稱評定和聘任直接掛鉤、與其評優評模掛鉤、與其職務晉升掛鉤，并納入學院年度考核中，這些具體措施是對指導教師所做工作的充分肯定，能夠充分調動教師參與學科競賽教學的積極性。

（2）大學生學科競賽的訓練組織。

①建立競賽網站，加強網絡宣傳。

鑒于網絡的窗口作用和平臺作用，學科競賽網站對于學科競賽教學模式將起到巨大的推動作用。網絡的加入無疑給學科競賽帶來了生機與活力，網絡便于對競賽種類、競賽內容、競賽時間、往屆競賽的介紹、競賽的主題、競賽的意義、團隊情況、學生作品展示、指導教師的介紹、競賽的研究方向和思路等作出積極的宣傳，使互動交流的種類更齊全、內容更豐富、學生的參與更為積極，信息的披露更及時、準確，因此，學科競賽網站將成為學科競賽教學模式的重要窗口。

②開設訓練課，加強競賽技巧訓練。

參與學科競賽，選手不僅要有一定的知識素養和實踐能力，還需具備對信息的處理技巧、論文的撰寫能力、團隊協作意識、了解參賽程序等。隨著網絡的快速發展，來自各個領域的大量信息使有些參賽選手無所適從，只有對選手進行相關的訓練才能加強其甄別能力，學會獲取對競賽有益的信息；每個參賽團隊都是一個整體，需要發揮集體的智慧、能力和技巧，需要相互配合、取長補短，才能把團隊的能量發揮的最好；在競賽最后是以科技論文的形式提交成果的，論文的質量一定程度上決定著學科競賽的成績。因此，參與學科競賽需要開設訓練課，對競賽程序、論文撰寫等關鍵環節進行培訓[5]。

4 結語

綜上所述，在機械類院校開展學科競賽教學是我國培養創新人才的需要。學科競賽教學能激發學生的科研熱情和學習興趣，培養學生的競爭意識、團隊精神和創新能力。在教學中只有結合教育內容和教育實踐，積極開展實踐教學、改革試驗教學、徹底完成學生的主體變化、搭建創新平臺，才能真正的把學科競賽教學落到實處。

參考文獻

[1] 潘嵐，饒賓期.完善機制—推動大學生學科競賽的持續發展[J].中國電力教育，2009（3）：140-141.

[2] 閆舒靜，張興會，李輝，等.“教學改革—科技創新—學科競賽”互動模式的創建與實踐[J].天津工程師范學院學報，2006（12）：2-5.

[3] 劉允，張雅芳.高校學科競賽組織管理工作研究[J].揚州大學學報，2010（4）：31-34.

篇(6)

關鍵詞：機械類專業；畢業設計；民族班；改革

畢業設計是學生在校學習期間最后一個實踐性教學環節，是學生學習、研究與實踐成果的全面總結，是學生綜合素質與工程能力培養的全面檢驗。其主要目的是培養學生綜合應用所學知識和技能解決工程實際問題的能力，進行創造性工作的基本訓練，培養學生獨立工作和團隊協作能力，是對學生學習成果的一次全面考驗。新疆是個多民族地區，少數民族的基礎教育比較薄弱，考入新疆大學的多數少數民族學生均來自邊緣地區。雖然在四年的學習過程中，嚴格地按照教學大綱和教學計劃完成教學內容，但是由于學生本身基礎較差、漢語接受能力有限，大部分學生對于系統性、實踐性較強的專業課程很難全部理解透徹，使學生在學習中總處于被動狀態。為加大民族班教學改革的力度，提高教學質量，在以往實踐性教學環節中所積累的經驗的基礎上，通過采取有效的改革措施，取得了較好的成果。

一、設計手段

機械制圖是機械工程專業最基本的工具，是表達設計思路和設計方案的語言。以往我們都是采用手工繪圖，其缺點是：繪圖速度慢、出錯率高、不易修改、圖面質量差。國家早就規定要甩掉圖板，利用計算機二維繪圖解決以上問題，但其設計思路仍然建立在手工繪圖的基礎上。機電產品的配合性和可裝配性是設計人員容易出現錯誤的地方，以往要到產品最后裝配時才能發現，導致零件的報廢和工期的延誤，造成巨大的經濟損失和信譽損失。采用3D平臺下的計算機輔助裝配技術可以在設計階段就進行驗證，確保設計的正確性，避免損失。三維設計方法與人的思維方式比較接近，較為直觀，可以大大地提高設計速度，并且可以進行裝配干涉檢驗、機構運動仿真及有限元計算、優化設計等。尤其對于空間想象力不高的學生來說，更是一種比較理想的設計方法。此外，三維設計后可以立即轉化為二維（平面）圖形，因此從三維到二維的整個過程不一定比直接畫二維圖要慢。我們從2000年（95級民族班）起，要求學生在畢業設計過程中盡量采用計算機繪圖，并在答辯中采用多媒體答辯，這在當時全校民、漢班級中是比較少見的。直到2004年，采用三維設計已經較普遍，這方面已經達到了內地同類大學的水平。

二、設計題目

選題是否合適，其難易程度直接決定學生畢業設計的質量。我們在近幾年的畢業設計選題上，淘汰了以前過時的老題目，而盡量選擇指導教師的科研課題和當前的生產實際相結合的題目，充分體現教學與科研、生產實際相結合的原則，培養學生綜合應用所學知識和技能解決工程實際問題的能力。如2001年機械制圖96-2班兩名學生參加了由指導教師主持的橫向課題“數控塑料切粘機的研制”，并以之作為畢業設計題目，完成了產品的設計、零件的加工到整機的調試全過程，獲得了難得的實踐經驗，并完成了整機的CAD繪圖工作。長期以來，機械強度分析與計算一直沿用材料力學、理論力學和彈性力學所提供的公式來進行。由于在計算過程中有許多的簡化條件，因而計算精度較低；在設計中，為了保證設備或構件的安全可靠性，常采用加大安全系數的方法，結果使結構尺寸加大，浪費材料，有時還會造成結構性能的降低。有限元分析技術是最重要的工程分析技術之一，它廣泛應用于彈塑性力學、斷裂力學、流體力學、熱傳導等領域。有限元法在產品結構設計中的應用，使機電產品設計產生革命性的變化，理論設計代替了經驗類比設計。以前由于其理論性較強，有限元法僅僅用在碩士論文中，但從2002年起，在本科班中嘗試應用有限元強度分析作為畢業論文題目。同時，由于我們所用的有限元分析軟件在Linux平臺上運行，所以學生必須掌握Linux操作系統，使學生在計算機方面也有了全方面的提高。

三、創新實踐

近幾年，我們在學生當中廣泛進行了課外學術活動和機械創新設計實踐，并把這些內容與學生的畢業設計相結合，獲得了可喜的成績。依布拉音、西克熱木等學生完成的“油罐車注油自動控制系統”項目在西北地區比賽中獲得一等獎，全國大賽中獲得三等獎。努爾比亞等學生完成的“上下樓梯搬運機器人”項目在西北地區比賽中獲得一等獎，全國大賽中獲得三等獎。通過這些設計大賽及幾年的教學改革實踐，學生不僅從設計中得到了鍛煉，學到了設計技能，而且在做設計時的動手機會多了，培養了他們科學的思維方法與創新能力，加深了學生對機械制造專業的認識，促進了課程設計、畢業設計質量的提高。要實現教育改革和建設的目標，關鍵是教師，教師不但要有高度的敬業精神和教學責任心，還要有較高的教學業務素質。為使青年教師提高工程素質，增加實踐經驗，鼓勵青年教師積極參與實際科研工作和實驗室建設，并對青年教師制定了嚴格的培養計劃。教師梯隊建設及青年教師培養有了明確的規劃，結合課程建設，個人業務素質提高較快。

四、結論

篇(7)

關鍵詞：研究性學習；CDIO工程教育模式；機械實踐；融合

實踐教學對于培養學生的動手能力、創新能力都有著十分重要的作用，近年來，也受到了教育界相關專家學者的重視，機械設計這門專業已經在我國各個高校中廣泛的開設，這門專業的教學也一直是教學中的重點和難點，為了提高機械設計教學的有效性，各個高校也相繼開設了關于機械設計教學的改革，并將實踐教學的改革放在重要位置，一些學校在機械設計實踐教學中融入了創新的主題，另一些學校則在教學過程中引入了TRIZ等相關理論，總之，各個學校的機械設計實踐教學改革大多圍繞創新發展來改革，均收到了良好的改革成效。CDIO工程教育模式是近年來興起的一種新型教學模式，這種教學模式可以讓學生積極主動的投入實踐過程中，從而調動起學生學習的主動性，也成為工程教育發展的新方向。下面就探討研究性學習與CDIO機械設計實踐教學的融合模式，并將其應用在機械設計教學過程中，希望可以在一定程度上促進教學水平的提高。

1.CDIO工程教育模式簡介

CDIO工程教育模式是近些年來國際工程教育改革的成果之一，該種教育模式最早由瑞典皇家學院、麻省理工學院等四所大學的教育專家提出，經過多年的探索，形成了完善的CDIO工程教育理念，該種理念不僅是對歐美20余年改革教學理念的繼承，也提出了檢驗測評的標準。CDIO即構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate），該種教育理念是以產品研發到運行周期作為載體，讓學生可以積極主動的進行學習。CDIO的培養大綱是以學生的能力為基準，按照學生的能力分為工程系統能力、工程基礎知識、個人團隊能力以及個人能力四種，CDIO的培養大綱要求學生需要通過這四個能力來達到既定的目標。

2.研究性學習與CDIO的融合

CDIO教育模式能夠為學生提供一種理論與實踐課程間有機知識相關聯的教學背景，其計劃的主旨就是為學生提供真實的工作情景，并在這種情景中傳授給學生扎實的基礎理論知識。就現階段來看，已經有芬蘭、丹麥、法國、新加坡、南非、中國在內的五十余所大學加入至CDIO教育合作計劃之中，共同完善該種教學模式。

研究性學習即在教師的指導下，學生從社會、自然和生活中選擇適宜的課題進行研究，同時在研究的過程中積極的來汲取知識、應用知識的一種學習活動。通過研究性學習，學生可以在實踐過程中獲取到豐富的經驗，也可以參與到知識的創造過程中，并從中養成一種良好的科學態度和科學精神，掌握好相關的研究方法，提升自己提出問題和解決問題的能力。研究性學來已經在我國的各個高校中得到了廣泛的應用，也取得了良好的教學效果，受到教師和學生的歡迎。

3.傳統機械設計實踐教學中存在的問題

目前，我國高校機械設計實踐的主要內容是機械課程設計、減速箱拆卸、機械傳動設計等模塊，在實踐過程中主要存在以下的問題：

3.1 學生缺乏主動性

以減速箱拆卸課程為例，該項課程是一門驗證性課程，學生僅僅可以在課程中學習到減速箱的安裝方式，難以主動的投入到方案設計過程中，且由于學生在生活中很少會涉及到相似的裝置，因此，大部分學生難以對機械設計的課程產生興趣，這也是教學水平難以提升的重要因素。

3.2 學生實踐能力難以提升

由于各種因素的影響，現行的課內實驗和課程設計對學生的思想產生了一種束縛，大多數的實驗設備都是模型，學生雖然可以了解到模型的結構，但是難以動手實踐，這就在很大程度上限制了學生實踐水平的提升，加上組織形式的限制，學生的實踐能力往往難以得到本質的提升。

3.3 學生的創造能力有限

現行的實踐組織形式、教學內容和考核方式都難以帶動起學生的積極性和創造性，很多學生對于設計的對象都不熟悉，加上考核方式的限制，學生之間很容易出現抄襲的情況，更談不上創造能力的提升了。

為了提升機械設計實踐教學的有效性，可以將研究性學習模式與CDIO教育模式相結合，以便提升學生的創造能力和學習的主動性。

4.融合研究性學習與CDIO的機械設計實踐教學的融合思路

4.1 實踐教學項目的確定

機械設計實踐教學的內容的確定是將融合研究性學習與CDIO的機械設計實踐教學相融合的基礎，根據我國高校機械設計教學的現狀，具體的教學內容包括以下幾個方面：

4.1.1 自動執行機構設計

自動制定機構設計的內容以伺服電機模塊為主，學生可以自行選擇設計領域，并確定執行機構，教師可以為學生提供搭建實物和設計方案參考，在設計完成后，要求學生交出完善的分析報告，以便更好的考察學生求解和分析的能力。

4.1.2 機構創新設計

機構創新設計是實踐教學項目的重要內容，教師需要要求學生構思好機構方案，并按照結構簡圖，根據動力學和運動學的分析報告做好設計，提升學生的機構創新能力。

4.1.3 小型銑床設計

小型銑床設計包括控制方案設計、總體方案設計、進給機構設計以及傳動方案設計，在實際的教學過程中教學內容不應該僅僅局限在銑床的設計中，也可以使用其他類型的機床，這樣就可以給學生提供多個選擇。

4.1.4 工業機器人設計

工業機器人設計能夠為學生提供一定的實踐機會，教師可以要求學生提供零部件的設計方案、控制分析方案等等，讓學生能夠通過這類訓練，掌握相關的零部件設計知識。

5.機械設計實踐教學的組織方式

研究性教學模式與CDIO工程教育模式有一個共性，就是在教學過程中需要將學生放在第一位置，充分發揮出學生的主體地位，因此，在機械設計實踐教學的過程中，教師必須要采取各種方式激發出學生學習的積極性和主動性。為此，可以根據研究性教學模式與CDIO工程教育模式的要求，將學生分為不同的小組，每個小組甄選不同的課題進行單獨研究。

在實踐開始前教師要擬定好教學內容和研究目標，幫助學生明確教學的計劃，同時教師也要設計好問題，以便引導學生積極的進行思考，提升學生的創新性思維。選題也要嚴格根據研究內容和研究方案進行，并要求學生按照這些選題來尋找資料，以小組為單位開展研究，相互提出疑問，教師進行輔助解答，這樣就可以激勵學生以不同角度來看待問題，強化對課題內容的理解。在開展實踐的過程中，教師要對學生進行全程指導，防止代工偷懶行為的發生，此外，也要控制好實踐的時間，防止學生在學習過程中出現逆反心理。

6.結語

研究性學習和CDIO教育模式都是以學生實踐為主的新型教學模式，在CDIO不同階段中融入研究性學習能夠有效的提升學生學習的主動性和機械設計的教學效果，在兩者融合的過程中，教師必須要尊重學生的主體地位，尊重學生的差異，鼓勵學生進行自主探討和學習，對學生進行科學的指導，以便實現實踐教學水平的提高。

參考文獻：

[1] 江帆； 張春良； 孫驊； 王一軍； 區嘉潔.融合研究性學習與CDIO的機械設計實踐教學，實驗室研究與探索[期刊論文].2010，08（15）

[2] 楊會霞； 楊文堤.研究性學習模式與機械設計類課程的教與學[期刊論文].武漢科技學院學報，2006，08（30）