搞好機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽 促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高

李秀紅+任家駿+李文輝

[摘 要]搞好機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，有利于促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高。采用課堂教學(xué)與課外科技活動(dòng)相結(jié)合的方式，加強(qiáng)創(chuàng)新平臺(tái)搭建，注重選題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，依托“思拓”大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基地建設(shè)，以全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、綜合素質(zhì)和人文協(xié)作精神。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新平臺(tái);創(chuàng)新能力;綜合素質(zhì)

[中圖分類號(hào)] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）01-0131-02

全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽是經(jīng)教育部高等教育司批準(zhǔn)，由教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主辦，機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)、全國機(jī)械原理教學(xué)研究會(huì)、全國機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)研究會(huì)聯(lián)合著名高校共同承辦，面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)。大賽目的在于引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力與協(xié)作精神;加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、制作的實(shí)踐工作能力，吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。

我校從2008年開始組織、指導(dǎo)學(xué)生參加了第三屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，有三個(gè)項(xiàng)目參加了第三屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽（慧魚組），并獲得了2項(xiàng)二等獎(jiǎng)和1項(xiàng)三等獎(jiǎng)。由我校張超群、任正中、張震等同學(xué)設(shè)計(jì)的“架空輸電線除冰器”首次代表山西在武漢海軍工程大學(xué)參加了全國總決賽，并獲得了全國二等獎(jiǎng)。該除冰器由電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)開有凹槽的輪子在架空輸電線上行走，在輪子一側(cè)的彈性臂上裝有敲擊頭，當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)行走的時(shí)候，敲擊頭隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并敲擊電線上的覆冰。通過采用開放式結(jié)構(gòu)，該除冰器可由遙控油動(dòng)直升機(jī)，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(yè)潛在的危險(xiǎn)。通過在除冰器兩側(cè)安裝探測(cè)器，除冰器可以在碰到電線桿或者鐵塔之后自動(dòng)換向。除冰器上裝有遙控開關(guān)，可以在地面任意控制它的工作狀態(tài)

2010年我校組織學(xué)生參加了第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，在東南大學(xué)舉行的全國決賽中，我校佘宇、趙越超、李洋、李曉龍等同學(xué)設(shè)計(jì)的“快速逃生防盜窗”榮獲全國一等獎(jiǎng)。本作品是一種快速逃生防盜窗。在突發(fā)情況下，屋內(nèi)人員只需扳動(dòng)操縱手柄，防盜窗將迅速變?yōu)椤吧荨?，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(dǎo)向槽垂直安裝于窗框內(nèi)，窗體之間也設(shè)置了導(dǎo)向槽。利用控制裝置中的錐齒輪、組合槽輪、繩輪等機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)窗體在窗框內(nèi)的水平移動(dòng)、窗體之間的首尾對(duì)接，使得各個(gè)窗體依次垂直下落，形成逃生梯。整個(gè)運(yùn)行過程僅需15～20秒。

借助于全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽（慧魚組），依托“思拓”大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基地，在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的同時(shí)，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)也在不斷成長(zhǎng)，在指導(dǎo)創(chuàng)新大賽方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)改革、創(chuàng)新基地建設(shè)、大賽指導(dǎo)方面取得了不少成果。

一、創(chuàng)新平臺(tái)搭建

全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽為機(jī)械工程類學(xué)生提供了一個(gè)展示自我的平臺(tái)，從選題—方案設(shè)計(jì)—總體設(shè)計(jì)—施工設(shè)計(jì)—加工制作，無不需要學(xué)生認(rèn)真完成。當(dāng)然，要完成這些工作，是離不開學(xué)校給學(xué)生提供的良好工作環(huán)境。我校機(jī)械工程學(xué)院非常重視大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，以機(jī)械原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室為依托，充分利用機(jī)械學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心的優(yōu)勢(shì)資源，為學(xué)生提供創(chuàng)新場(chǎng)所、加工設(shè)備、經(jīng)費(fèi)支持等;從師資上，選拔了一批實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的教師成立了相應(yīng)競(jìng)賽指導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)競(jìng)賽組織和競(jìng)賽指導(dǎo)。這些都為大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高提供了有利條件。

2011年6月機(jī)械工程學(xué)院共有200余名學(xué)生報(bào)名參加了全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，經(jīng)過報(bào)名，師生雙向選擇，最終確定了45組學(xué)生參與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。2011年底我校對(duì)參賽作品進(jìn)行了初評(píng)，最終選拔出21項(xiàng)作品參加第五屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽（山西賽區(qū)）的預(yù)賽，2012年經(jīng)過第五屆全國大賽的初期準(zhǔn)備工作后，在學(xué)校學(xué)生處和學(xué)院的大力支持下，“思拓”大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽基地正式掛牌成立，為學(xué)生參加課外科技活動(dòng)提供了活動(dòng)場(chǎng)所和展現(xiàn)自我的平臺(tái)。

“思拓”大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽基地是在共享機(jī)械工程學(xué)院各系、部、所教學(xué)條件的基礎(chǔ)上，以機(jī)械工程學(xué)院所屬的山西省重點(diǎn)學(xué)科及山西省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為支撐，以我院師資為技術(shù)核心，以科研實(shí)驗(yàn)室為中心，以引導(dǎo)大學(xué)生廣泛參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，全方位培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)場(chǎng)所，也是為參加全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽專項(xiàng)設(shè)立的課外活動(dòng)基地。

2012年基地承辦了第五屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，山西省共有9所院校46支參賽隊(duì)伍參加了這次比賽。我校21項(xiàng)作品中有3項(xiàng)獲得一等獎(jiǎng)，5項(xiàng)獲得二等獎(jiǎng)，13項(xiàng)獲得三等獎(jiǎng)。我校參賽學(xué)生作品之多，人數(shù)之多，為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題發(fā)布后，基地負(fù)責(zé)人就開始組織動(dòng)員全院學(xué)生參加此次大賽，我院共有20項(xiàng)作品參加了第六屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽（山西賽區(qū)和慧魚組）。

2014年基地承辦了第六屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（山西賽區(qū)）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(xiàng)作品中，有5項(xiàng)作品獲得一等獎(jiǎng)，7項(xiàng)作品獲得二等獎(jiǎng)，6項(xiàng)作品獲得三等獎(jiǎng)。經(jīng)過全國組委會(huì)初評(píng)，我校最終有4項(xiàng)作品被推薦參加第六屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽決賽，全部獲得一等獎(jiǎng)，這個(gè)成績(jī)?cè)谌珖际敲星懊┑摹＿@也體現(xiàn)了“思拓”大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基地負(fù)責(zé)人和團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和掌控時(shí)間能力方面的辛勤付出與團(tuán)隊(duì)成長(zhǎng)。

在基地建設(shè)期間，基地負(fù)責(zé)人主持并參與了兩項(xiàng)省級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目，將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)理念滲透、融合到理論教學(xué)中，在重視理論教學(xué)的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、注重選題

全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的參賽題目是在符合參賽主題的情況下由學(xué)生自主擬定。作為指導(dǎo)老師首先要對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的積極性進(jìn)行鼓勵(lì)和保護(hù)，肯定學(xué)生積極創(chuàng)新設(shè)計(jì)和思維的好的一面，然后再指出學(xué)生創(chuàng)新想法不合理的地方，讓學(xué)生對(duì)自己的創(chuàng)新想法作進(jìn)一步的改善，而不要馬上否定學(xué)生的創(chuàng)新想法。由于學(xué)生存在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)方面的不足，在指導(dǎo)過程中發(fā)覺有些同學(xué)提出的題目太大，靠我們的設(shè)計(jì)能力、制作能力及經(jīng)費(fèi)是無法實(shí)現(xiàn)的或是無法在參賽階段實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于這些題目，指導(dǎo)教師就應(yīng)該給予否決;有些創(chuàng)新題目是能實(shí)現(xiàn)的，但實(shí)現(xiàn)以后沒有什么實(shí)際的意義，也需要給予否決。

三、充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性

大學(xué)生綜合素質(zhì)和工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的主體是學(xué)生。就全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽而言，由于時(shí)間原因，參賽學(xué)生一般都是大學(xué)三年級(jí)的學(xué)生，這時(shí)的學(xué)生機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程還未學(xué)，也沒獨(dú)立完成過一個(gè)課程設(shè)計(jì)，真正要做出一個(gè)參賽作品會(huì)遇到各種各樣的困難。為了能充分體現(xiàn)學(xué)生是創(chuàng)新大賽的參賽主體，指導(dǎo)教師放手讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)，自己動(dòng)手制作，盡管學(xué)生設(shè)計(jì)與制作的東西很不完善，但畢竟出自于同學(xué)們自己的想法和自己的雙手，指導(dǎo)老師只要把握住設(shè)計(jì)制作的大方向沒有錯(cuò)誤，就可以讓學(xué)生自己去實(shí)現(xiàn)，真正達(dá)到通過比賽提高學(xué)生創(chuàng)新動(dòng)手能力的目的。應(yīng)盡量避免由指導(dǎo)老師或研究生來幫助完成大部分的設(shè)計(jì)和制作，而學(xué)生只是完成一些輔助工作，這樣做會(huì)或多或少地失去大賽本身的意義。

四、團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新精神

全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽需要學(xué)生提供實(shí)物模型，參賽的過程是艱辛的，工程是復(fù)雜的，在這個(gè)過程中需要參賽同學(xué)能夠團(tuán)結(jié)協(xié)作，合理分工，充分發(fā)揮每個(gè)同學(xué)的個(gè)體優(yōu)勢(shì)，博眾家之長(zhǎng)，以設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的作品。在設(shè)計(jì)過程中最忌團(tuán)隊(duì)同學(xué)意見不一、互相推托，主要工作由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人一人完成，這樣是很難設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的作品的。

五、把握時(shí)間，迎戰(zhàn)比賽

從布置題目到最后參加決賽大約有一年左右的時(shí)間。在此過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)也是比較重的，有幾門比較重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程就在此期間開設(shè)，還有一部分學(xué)生要備考研究生，這些都耗費(fèi)了學(xué)生相當(dāng)一部分精力。因此，在設(shè)計(jì)過程中，指導(dǎo)教師一定要督促學(xué)生安排好作品進(jìn)度，處理、協(xié)調(diào)好學(xué)習(xí)和競(jìng)賽二者之間的關(guān)系。盡可能提前設(shè)計(jì)制作，一旦發(fā)現(xiàn)有問題，還有時(shí)間來得及改進(jìn)和完善。如果進(jìn)度太慢的話，就沒有時(shí)間把自己的創(chuàng)新思維充分展示出來，這是參賽同學(xué)要注意的問題。

基地2012年和2014年分別承辦了兩屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽（山西賽區(qū)），推動(dòng)了全省工科高校課外科技活動(dòng)的開展，在全省起到了引領(lǐng)作用;我校在全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中共獲全國一等獎(jiǎng)10項(xiàng)、二等獎(jiǎng)6項(xiàng)，省級(jí)一等獎(jiǎng)8項(xiàng)、二等獎(jiǎng)12項(xiàng)、三等獎(jiǎng)19項(xiàng)，為全省高校機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的開展起到了示范作用，培養(yǎng)了學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力、綜合素質(zhì)和人文協(xié)作精神，為學(xué)生提供了實(shí)現(xiàn)自我、提升自我、超越自我的平臺(tái)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[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(shí)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(fā)明專利.ZL201110109968.4.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]