機械創(chuàng)新課程中培養(yǎng)學生能力的教學探討

楊　丹　徐　杰　趙麗萍

機械創(chuàng)新課程中培養(yǎng)學生能力的教學探討

楊丹徐杰趙麗萍

在我國高等院校的專業(yè)教育中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和提高學生的創(chuàng)新設(shè)計能力和工程實踐能力，已成為課程教學和改革的主要指導思想。作為農(nóng)業(yè)院校，機械創(chuàng)新設(shè)計課程是農(nóng)業(yè)機械和機械設(shè)計制造專業(yè)為適應現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需要而設(shè)置的一門重要的專業(yè)課。該課程旨在系統(tǒng)地增強學生的創(chuàng)新意識，著重培養(yǎng)機械創(chuàng)新設(shè)計思維及行為，以提高農(nóng)業(yè)院校工科專業(yè)學生的創(chuàng)新能力。

一、理論教學的探索

1.利用多媒體互動式教學手段解決教學中較難知識點。課堂教學一方面采用機械創(chuàng)新設(shè)計CAI課件，另一方面還會根據(jù)課程內(nèi)容添加多媒體資料進行教學，這樣可以幫助學生理解一些難于理解的的章節(jié)和過去教學方法不能充分解答以及說明的重點、難點問題。例如在課堂上播放一些視頻、照片以及帶相關(guān)文字說明的資料，或者播放含有豐富而生動的機械學科知識的教學錄像、加工現(xiàn)場錄像以及用AutoCAD、CAXA、SolidWorks等繪圖軟件制作的機構(gòu)、機器三維模擬動畫等，將學生們的抽象思維與形象思維結(jié)合起來，從而拓展學生的知識面，激發(fā)創(chuàng)造性思維，補充學生生產(chǎn)實踐知識的不足，從而深化學生對課程內(nèi)容的理解。

2.采用開放式的教材。開放教材的方式主要有以下幾種：一是還原教材。還原教材就是將教材的文字語言還原為它所代表的真實事物，通過還原，將抽象變?yōu)榫唧w，將枯燥變?yōu)樯鷦?，深入淺出，讓學生以圖片、視頻形式進行認知，使知識在書本中“動”起來，變成真正運行的東西，注入學生的大腦。二是充實教材。對教材中表達不清的內(nèi)容進行充實，將新知識、新技術(shù)、新專利引進課堂。三是積極培養(yǎng)學生提出問題、分析問題、解決問題的意識。教師應善于創(chuàng)設(shè)問題情境，在課堂上提出教材例子以外的設(shè)計實例，積極引導學生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，利用所接觸的知識解決問題，培養(yǎng)學生的合作精神、創(chuàng)新精神和實踐能力。

3.運用啟發(fā)互動式教學調(diào)動學生的創(chuàng)新積極性。在國外，很多知名大學都有導師系統(tǒng)，嚴格要求學生必須自己立論，互相辯論。在美國，教學模式就是一些互動式的討論課堂，在這種教學模式下，學生們會挑戰(zhàn)彼此，而不是盲目認可教師的觀點。教師會積極采取啟發(fā)互動式的教學模式，支持學生自主思維，讓學生能夠互相挑戰(zhàn)，同時也支持挑戰(zhàn)教師。在課堂上，教師會通過設(shè)計綜合型的創(chuàng)新題目，引導學生進行獨立思考，鼓勵學生積極參與討論。例如讓學生初定機械系統(tǒng)運動方案，同時闡述自己的設(shè)計思想，再集中進行集體討論。

4.引入講座式教學模式。農(nóng)業(yè)大學的工科學生對農(nóng)業(yè)機械的認識相對較少，書本中大都以工業(yè)機械為例進行講解，而學校的研究課題大都與農(nóng)業(yè)相關(guān)。我們采取兩種講座模式：一種是教學講座。主要是把本課程各章節(jié)的知識構(gòu)架、學習目標、學習要求、創(chuàng)新實例等環(huán)節(jié)濃縮在幾個講座里,每個講座要根據(jù)本章學習內(nèi)容，密切聯(lián)系老師的科研課題，讓同學參與一些相關(guān)問題的思考，用所學知識尋求解決問題的方案。講座安排在每章學習之前,教師在講座里強調(diào)學習目標,提出學習要求,提供學習指導、參考書目,除了對一些重點、難點進行講解外,一般不講解知識點。

二、實踐教學的探討

1.基地現(xiàn)場教學模式。實踐教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要途徑?；亟虒W模式即將一部分課堂教學內(nèi)容在基地進行現(xiàn)場講解，這樣可以使學生深入的理解教學中的相關(guān)問題，對其它結(jié)構(gòu)也會有進一步了解。在觀察或操作實物的過程中，學生也會有很多問題急于了解，這種教學模式會有效地激發(fā)他們學習的欲望和創(chuàng)新動力，有利于創(chuàng)新能力的提高。

2.驗證性實驗與自主性實驗并進。實驗教學是整個教學過程中的實踐性環(huán)節(jié)之一，是貫徹理論聯(lián)系實際教學原則的重要而有效的手段和教學方法。該模式采用驗證性實驗與自主性實驗并進的方法，有利于開發(fā)學生的創(chuàng)新潛能。

驗證性實驗內(nèi)容相對簡單,目的在于加深學生對理論知識的理解與鞏固，培養(yǎng)學生的實踐能力、數(shù)據(jù)分析能力、掌握基礎(chǔ)的實驗技能。如基于機構(gòu)組成原理的拼接設(shè)計實驗，學生在實驗中初步掌握了簡單機構(gòu)的裝配和設(shè)計。自主性實驗是為了全面促進和提高學生的綜合素質(zhì),根據(jù)機械專業(yè)學科發(fā)展新動態(tài),結(jié)合具體的科研項目,實時更新一些實驗內(nèi)容、實驗材料和實驗方法，可以達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新設(shè)計能力、采用正確研究方法的目的。

3.注重學生科研能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)。

一是提高學生的信息檢索能力。當今社會是一個信息化社會，能否高效的獲取信息將直接影響一個人的的生存能力。目前，我國許多高校都開設(shè)了文獻檢索課,學生基本能夠熟練地上網(wǎng)查閱中外文獻,但由于互聯(lián)網(wǎng)上信息資源量很大,如果查詢方法不當,就很難高效率地利用文獻資料，因此要在課堂教學和實踐中教會學生怎樣高效的獲取所需信息，這種獲取有益信息的能力將使學生受益終生。以機械創(chuàng)新設(shè)計大賽為例，在設(shè)計方案確定的過程中,學生首先必須根據(jù)自己的設(shè)計方案進行綜合文獻檢索。

二是提高學生的動手能力。要想進行創(chuàng)新設(shè)計，僅有思路是不夠的。機器是由機構(gòu)組成，機構(gòu)由部件和零件組成，而零件必須經(jīng)過機械加工，進行創(chuàng)新設(shè)計的過程中必然涉及一些零件的加工，因此，對職業(yè)技能的掌握程度會直接影響到設(shè)計方案的優(yōu)劣。以全國組織的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽為例，我校學生的參賽作品大多在工程訓練中心和機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室獨立完成，在完成參賽作品的過程中學生能熟練地使用各種機床、加工中心、線切割、焊接等設(shè)備，加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量相對較好。學生做的創(chuàng)新設(shè)計大賽產(chǎn)品多次獲省級和國家級獎勵。

三是讓學生參與各類創(chuàng)新設(shè)計活動。如：機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、大學生科技創(chuàng)新大賽等。大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是全國理工科大學生四大競賽之一，是一個將理論知識轉(zhuǎn)換到實踐知識的平臺。同學們在參加機械創(chuàng)新設(shè)計的過程中，從設(shè)計題目的選定、方案的擬定到初選方案的實施，會遇到許多書本以外的問題，學生們積極尋求解決方法，最后形成設(shè)計說明書，每一個步驟都凝聚著學生的汗水，同時提高了他們對機械專業(yè)知識的綜合運用能力、分析問題及解決問題的能力。學生在設(shè)計過程中，培養(yǎng)了創(chuàng)造性的思維，激發(fā)了潛創(chuàng)造力。同時，在多層次、多級別參賽過程中，開闊了眼界，增加了自信心和成就感，為以后的科研工作培養(yǎng)了創(chuàng)新涌動力。有的同學在大學期間連續(xù)參加兩屆創(chuàng)新設(shè)計大賽，這些寶貴的學習實踐經(jīng)歷為學生未來就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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作者簡介：楊丹，女，講師，主要從事機械設(shè)計與模具設(shè)計方面的教學與科研工作。