以機械創(chuàng)新設(shè)計大賽為載體的學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)

高 路，于東林，邵澤波

(吉林化工學(xué)院機電工程學(xué)院，吉林吉林132022)

全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是由教育部高等教育司舉辦的一項全國大學(xué)生重要科技競賽活動，也是由教育部和財政部資助的全國大學(xué)生九大賽事之一。是由教育部高等學(xué)校機械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦，機械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會、全國機械原理教學(xué)研究會、全國機械設(shè)計教學(xué)研究會聯(lián)合著名高校共同承辦［1］。這是面向全國大學(xué)生的一項重要科技活動，其目的在于推動普通高等學(xué)校促進(jìn)本學(xué)科領(lǐng)域面向21世紀(jì)課程體系和課程內(nèi)容的重大改革，“促進(jìn)教育也要實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)變”重要思想的落實，它將有助于高等學(xué)校實施素質(zhì)教育和卓越工程師教育，注重引導(dǎo)高校在教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生團(tuán)隊合作意識、創(chuàng)新設(shè)計能力、綜合設(shè)計能力和理論聯(lián)系實際的良好學(xué)風(fēng)，有助于大學(xué)生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)，提高學(xué)生機械創(chuàng)新思維、機械創(chuàng)新設(shè)計和工藝制作的綜合能力，加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對實際需求進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計和實際制作的實踐工作能力，吸引并鼓勵學(xué)生積極主動參加課外科技活動，為學(xué)生成為高素質(zhì)工程人才創(chuàng)造條件［2］?；诖?，認(rèn)真組織學(xué)生參加四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽。四屆大賽共制作作品40余件，獲得省一等獎15項，二等獎23項，三等獎2項，其中第三屆、第四屆、第五屆連續(xù)三屆一等獎的作品參加全國決賽，均獲國家二等獎，同時獲得優(yōu)秀組織單位，取得了優(yōu)異成績。在所有參賽作品中，多項獲國家專利。作為一名競賽指導(dǎo)教師，在大賽的整個實施過程中，深刻地體會到參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實踐能力和綜合素質(zhì)起到了重要的作用。

一、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的作用與意義

(一)完善了新的教學(xué)體系

課堂教學(xué)上，通過多媒體教學(xué)，把抽象的不容易表述清楚的機構(gòu)運動直觀動態(tài)地演示出來，幫助學(xué)生理解和認(rèn)識機械設(shè)計知識。通過開放的實驗教學(xué)和金工實習(xí)的生產(chǎn)加工實踐教學(xué)，學(xué)生動手操作，幫助學(xué)生積累了一定的實踐經(jīng)驗。通過課程設(shè)計的自主選題，給學(xué)生創(chuàng)造了更大的創(chuàng)新設(shè)計的空間，學(xué)生自主選題，自查文獻(xiàn)，自設(shè)方案，幫助學(xué)生進(jìn)行獨立思考和自主設(shè)計。同時引導(dǎo)學(xué)生適當(dāng)?shù)貐⑴c老師的科研課題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和創(chuàng)新思維的習(xí)慣［3］。

(二)提高了教師的教學(xué)水平

通過組織學(xué)生參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，教師在授課的過程中既要教知識，還要教能力，既要教理論，還要聯(lián)系實際，并注重加強相關(guān)課程知識點的銜接和專業(yè)知識的緊密結(jié)合，加深了學(xué)生對所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)相關(guān)知識的了解和掌握，使教師和學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)教與學(xué)過程中存在的問題，了解學(xué)生接受知識的程度，因材施教。教師在指導(dǎo)競賽過程中，不斷查閱資料化為己有，再傳授給學(xué)生，既提高了自己的教學(xué)水平，又積累了競賽的指導(dǎo)經(jīng)驗，并應(yīng)用于平時的教學(xué)過程中，提高了教師的教學(xué)水平。

(三)培養(yǎng)了應(yīng)用型創(chuàng)新人才

參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，是鍛煉學(xué)生把所學(xué)的理論知識綜合運用的能力，是培養(yǎng)學(xué)生實踐經(jīng)驗和科研的能力。面臨就業(yè)形勢的日益嚴(yán)峻和社會競爭壓力的增大，學(xué)生能否找到理想的工作，能否在工作上取得成功，某種程度上看學(xué)生是否有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，是否能將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于生產(chǎn)實際中去。通過參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，學(xué)生很好地把課堂上學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識用于解決實踐問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生實際動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣，養(yǎng)成了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)的態(tài)度，造就了一批應(yīng)用型的創(chuàng)新人才［4］。

二、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的組織與實施

(一)高度重視是做好參賽工作的前提

每屆大賽，學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)、指導(dǎo)教師和參賽同學(xué)都給予高度重視，成立參賽組織機構(gòu)，專人負(fù)責(zé)，從參賽的組織形式、人員、資金、產(chǎn)品制作方案等全過程都做了全面精心細(xì)致的安排。在時間緊、任務(wù)重，經(jīng)費不足，又不能影響學(xué)生正常學(xué)習(xí)的情況下，指導(dǎo)教師和學(xué)生利用業(yè)余時間，經(jīng)過艱苦努力，保證了參賽各階段的任務(wù)完成并如期參賽。

(二)宣傳動員是做好參賽工作的基礎(chǔ)

按大賽組委會的文件和參賽的主題，做好大賽的宣傳工作，使同學(xué)們真正明確了在大學(xué)生中開展該項競賽活動的重要目的和實際意義。同學(xué)們的參賽熱情特別高漲，所有參賽的同學(xué)對自己的參賽方案都做了大量的前期準(zhǔn)備工作，查閱了大量的文獻(xiàn)、資料，同時撰寫了可行性分析的論證報告，并繪制了結(jié)構(gòu)原理及施工圖，保證了參賽先期可行性論證工作的如期完成。

(三)戮力同心是做好參賽工作的保證

針對學(xué)生初步參賽方案，組織了相關(guān)的人員組成評審小組，對所有項目進(jìn)行了答辯論證。通過答辯論證，統(tǒng)籌考慮，取長補短，對相關(guān)的項目取其優(yōu)勢進(jìn)行整合，確定主題鮮明、可操作性強、功能性好、適用性好、成本低、質(zhì)量高的作品參加比賽，保證了參賽作品的質(zhì)量。

在產(chǎn)品制作過程中，指導(dǎo)教師悉心指導(dǎo)，從作品方案的設(shè)計、產(chǎn)品的原理、結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等方面及時指導(dǎo)。工程訓(xùn)練中心的同志不計任何報酬，全力配合，同指導(dǎo)教師和學(xué)生一起犧牲了節(jié)假日休息時間，起早貪晚，進(jìn)行產(chǎn)品的制作和加工，制作的過程中本著節(jié)約的原則，能自己做的一定自己做，能節(jié)省的決不浪費。由于經(jīng)費不足，學(xué)生自己掏錢墊付，通過老師和學(xué)生的共同努力，所有參賽作品如期完成［5］。

參賽的過程中，領(lǐng)導(dǎo)親臨現(xiàn)場，給了參賽師生極大的鼓舞和鞭策。學(xué)生自己買的統(tǒng)一服裝，格外整齊，顯示了我校的整體團(tuán)隊精神。在參賽的準(zhǔn)備工作中，展板、視頻、答辯內(nèi)容的組織等都進(jìn)行精心準(zhǔn)備，每一件作品都有一定的創(chuàng)意。為保證參賽取得好成績，指導(dǎo)教師組織參賽學(xué)生進(jìn)行預(yù)答辯，學(xué)生針對預(yù)答辯中存在的問題進(jìn)行整改。參賽教師和學(xué)生帶著自己的筆記本電腦，及時修改答辯資料。由于準(zhǔn)備充分，答辯效果和作品水平質(zhì)量都獲得了專家對我學(xué)校參賽隊的一致好評。

(四)成果轉(zhuǎn)化是做好參賽工作的檢驗

參賽作品有的已獲得了國家專利。有的參賽作品在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下撰寫出較高水平的論文在學(xué)術(shù)期刊上公開發(fā)表，提高了學(xué)生的科研能力，學(xué)生在就業(yè)求職時，大賽的獲獎證書和專利產(chǎn)品證書，對找工作具有相當(dāng)?shù)貎?yōu)勢，并受到社會用人單位的高度贊揚。有的參賽作品已用于我校工業(yè)工程專業(yè)人因工程的專業(yè)實驗上，為學(xué)校節(jié)省了一定數(shù)量的實驗經(jīng)費［6］。

三、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的成效和啟示

(一)通過設(shè)計大賽，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神

每屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽都是對學(xué)生創(chuàng)新思維的檢驗，也是對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［4］。大賽要求在符合主題和內(nèi)容的前提下，自行選擇設(shè)計題目，這就要求學(xué)生要善于觀察，勤于思考，要查閱大量的資料和文獻(xiàn)構(gòu)思自己的設(shè)計題目和內(nèi)容，這一環(huán)節(jié)極大地培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新意識和探索精神。例如2008年獲得國家二等獎的作品“多功能節(jié)能高效洗滌組合櫥柜的設(shè)計”的選題，指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生對市場現(xiàn)有的櫥柜和洗碗機進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的櫥柜和洗碗機功能單一，體積龐大，移動不便，價格昂貴，不適合家庭和中小型餐廳使用等缺點，經(jīng)過反復(fù)論證，討論研究，確定了設(shè)計題目。基本思路是具有反復(fù)洗滌，自動烘干，消毒等洗碗機的功能，又可以使廢水進(jìn)行過濾循環(huán)利用，同時具有小櫥柜的作用。思路確定后，在具體設(shè)計制作過程中，注重功能齊全，使用主便，價格合理，人性化設(shè)計，培養(yǎng)了學(xué)生敢想敢作敢為，創(chuàng)新標(biāo)新求新，勇于質(zhì)疑，善于探索的精神。

(二)通過設(shè)計大賽，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識和實踐能力

在機械創(chuàng)新設(shè)計大賽設(shè)計實踐能力整體提高的形勢下，參賽作品綜合化程度要求越來越高，要求學(xué)生具備機械、電子、材料、加工等機電一體化的多方面的知識的技能［7］。因此參賽學(xué)生要具有一定的綜合能力，學(xué)生要進(jìn)行設(shè)計、繪圖、加工、制作、安裝、調(diào)試等工作。5名學(xué)生在指導(dǎo)教師和工程訓(xùn)練中心老師的指導(dǎo)下，查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計繪制圖紙，加工各種機械零件，采購各種標(biāo)準(zhǔn)零部件，安裝和調(diào)試樣機，參賽答辯，整個過程的各個環(huán)節(jié)，學(xué)生親歷親為，把所學(xué)的理論知識和實際技能很好地結(jié)合，對創(chuàng)新設(shè)計所需的實踐能力進(jìn)行了全方位的綜合訓(xùn)練。每一屆的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，無論是對教師還是對學(xué)生，都是一次實踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的綜合體現(xiàn)，也是學(xué)生與教師，教學(xué)與科研的互動［8］。真正做到了將平時課堂的理論教學(xué)和實際能力培養(yǎng)的完全融合。例如“多功能超聲波洗碗機設(shè)計”的洗碗架的升降裝置的設(shè)計，學(xué)生將課堂所學(xué)的《工程制圖》和《機械設(shè)計基礎(chǔ)》知識加以應(yīng)用，多次設(shè)計，反復(fù)調(diào)試，與工程訓(xùn)練中心的教師共同商量，不斷改進(jìn)方案，最后確定，用電機轉(zhuǎn)向開關(guān)控制輪系來實現(xiàn)升降功能。我校四屆參賽作品從數(shù)量和獲獎等級上都不遜于省內(nèi)同類院校，說明我校的學(xué)生無論是在理論基礎(chǔ)知識的掌握上，還是實際動手能力以及現(xiàn)場答辯等方面還是很強的，綜合素質(zhì)還是很高的。

(三)通過設(shè)計大賽，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作和責(zé)任意識

團(tuán)隊精神和責(zé)任心是工程設(shè)計人員一種很重要的素質(zhì)［9］。設(shè)計大賽組隊的5名同學(xué)首先要熱愛自己的團(tuán)隊，要心往一處想勁往一處使，各盡所能，各施其才，各展所長，相互配合，共同努力，保證參賽全程順利進(jìn)行。自由組隊的5名同學(xué)本身就是志趣愛好秉性基本相同的人，通過設(shè)計大賽的調(diào)研、立題、圖紙繪制、加工制作、撰寫說明書、準(zhǔn)備答辯等全過程，5名同學(xué)根據(jù)各自的能力，分工協(xié)作，增進(jìn)友誼，互相理解，加強溝通，通力合作，相互鼓勵，體現(xiàn)責(zé)任，增強完成設(shè)計的自信心。很多同學(xué)參賽后都深有感觸地說:“參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是大學(xué)四年生活中最有意義、最值得的一件事?！?/p>

四、結(jié) 語

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程，參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，可以提升學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。我校學(xué)生多年來參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽取得了豐碩的成果，要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，把機械創(chuàng)新設(shè)計大賽與大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高大學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。

［1］楊叔子，彭文生.再論機械創(chuàng)新設(shè)計大賽很重要［J］.高等工程教育研究，2009(5).

［2］崔秀梅.參加機械設(shè)計大賽 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力［J］.科教文匯，2013(1).

［3］楊慶煊，夏旗蘭.地方普通工科院校學(xué)生機械創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑與方式［J］.井崗山學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版，2009(8).

［4］馬少華，姜華偉.機械創(chuàng)新設(shè)計大賽與大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2013(7).

［5］邵澤波，高路.大學(xué)生參加設(shè)計創(chuàng)新科技活動的探索與實踐［J］.中國教育與探索，2007(12).

［6］邵澤波，高路.大學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新大賽實踐與啟迪［J］.吉林化工學(xué)院學(xué)報，2007(6).

［7］何鳳宇，劉志俠.提高工科大學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的思考［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2010(4).

［8］王樹才，宗望遠(yuǎn)等.大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)［J］.高等農(nóng)業(yè)教育，2007(10).

［9］劉力紅等.以設(shè)計競賽為載體，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高［J］.安徽理工在學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2010(6).