大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽指導(dǎo)方法的探索與實(shí)踐

萬(wàn)宏強(qiáng)

摘要：通過總結(jié)多年指導(dǎo)學(xué)生參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的經(jīng)驗(yàn)，指出大賽指導(dǎo)教師應(yīng)在選題、組隊(duì)、信息檢索、知識(shí)綜合、科技寫作、實(shí)際動(dòng)手、意識(shí)培養(yǎng)等7方面給學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，為更多教師參與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的指導(dǎo)提供一些參考。

Abstract： This paper summarizes the experience of teachers to guide students in mechanical innovation design competition for years. It points out that the competition coach should guide the students in 7 ways， which is the selection of topics， group， information retrieval， knowledge synthesis， scientific writing， practice， awareness training. These experiences provide some reference for more teachers to participate in the guidance of mechanical innovation design competition.

關(guān)鍵詞：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽；選題；指導(dǎo)

Key words： mechanical innovation design competition；topic selection；guidance

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）11-0189-02

0 引言

教育創(chuàng)新、培養(yǎng)創(chuàng)新人才是現(xiàn)代高等教育改革的新要求，西安工業(yè)大學(xué)的卓越工程師計(jì)劃與教改實(shí)驗(yàn)班試點(diǎn)正是適應(yīng)這一形式的教學(xué)改革。學(xué)生的創(chuàng)新能力是通過動(dòng)腦思考和動(dòng)手實(shí)踐，將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，從切身體驗(yàn)中逐步發(fā)展起來(lái)的[1]。大學(xué)生的課外創(chuàng)新活動(dòng)，在創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中具有發(fā)展學(xué)生個(gè)性的特殊功能，開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建了一個(gè)重要平臺(tái)。

全國(guó)的各項(xiàng)賽事對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力起到了不可低估的作用，給了學(xué)生一個(gè)展示創(chuàng)新能力的舞臺(tái)。大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽[2]為工科大學(xué)生提供了一個(gè)很好的鍛煉平臺(tái)，使大學(xué)生綜合素質(zhì)得到了提升，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)，為就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下了良好基礎(chǔ)[3，4]。

高校大學(xué)生參加各項(xiàng)賽事是一項(xiàng)辛苦又富有挑戰(zhàn)性的工作，由于缺少?gòu)氖驴萍紕?chuàng)新工作的經(jīng)驗(yàn)，在選題、計(jì)劃、參賽、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面遇到困難，這些需要指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)[5]。對(duì)于指導(dǎo)教師來(lái)說，通過指導(dǎo)學(xué)生競(jìng)賽，可以和本校學(xué)生培養(yǎng)師生友誼，可以跟兄弟院校同行強(qiáng)化聯(lián)系，也可以提高教學(xué)前瞻性和科研水平，同時(shí)也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指導(dǎo)大學(xué)生通過參加大賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，成為指導(dǎo)教師的必修課[6，7]。筆者通過多年來(lái)組織參加各項(xiàng)賽事和指導(dǎo)學(xué)生參加多項(xiàng)賽事，根據(jù)自身的體驗(yàn)，針對(duì)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽得出了幾點(diǎn)體會(huì)，希望能對(duì)同行有所啟發(fā)。

1 指導(dǎo)學(xué)生圍繞大賽主題進(jìn)行作品選題

全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽從第二屆開始設(shè)定大賽主題，學(xué)生提交的作品必須符合大賽主題。指導(dǎo)學(xué)生選題時(shí)應(yīng)注意充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和興趣愛好，學(xué)生的選題也許會(huì)存在一些問題，但千萬(wàn)不要輕易否定學(xué)生以免打擊他們參與創(chuàng)新活動(dòng)的積極性。一個(gè)作品從構(gòu)思到成形，要經(jīng)過差不多一年的時(shí)間，在這個(gè)過程中，學(xué)生有能力發(fā)現(xiàn)最初的不足，指導(dǎo)教師可以在原理上、技術(shù)上提供建議，使作品實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。

2 指導(dǎo)學(xué)生以項(xiàng)目為基礎(chǔ)組隊(duì)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的考驗(yàn)。從知識(shí)結(jié)構(gòu)上來(lái)講，不僅涉及到了學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，比如《機(jī)械制圖》等，也涉及到了一些專業(yè)性較強(qiáng)的知識(shí)，比如加工制作；從技術(shù)層面上來(lái)講，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，比如工業(yè)設(shè)計(jì)、控制、電子、液壓、機(jī)械等；從實(shí)施角度來(lái)講，不僅包括經(jīng)費(fèi)的使用，也包含作品的講解和展示；從執(zhí)行角度來(lái)講，除了考驗(yàn)學(xué)生的專業(yè)能力之外，還考驗(yàn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。基于此，我們?cè)诮M建團(tuán)隊(duì)時(shí)最好以大三學(xué)生為主組隊(duì)，因?yàn)榇蠖W(xué)生雖然熱情度很高，但是所學(xué)專業(yè)知識(shí)有限，恐難以勝任，而大四學(xué)生雖然具備了足夠了專業(yè)知識(shí)，但是由于面臨畢業(yè)等諸多壓力，很難將更多的精力投入其中，因此，最佳的安排便是組隊(duì)時(shí)遵循自愿的原則盡量選擇大三的學(xué)生，大三學(xué)生級(jí)具有了比大二學(xué)生更扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也沒有面臨大四學(xué)生的畢業(yè)壓力。

通過指導(dǎo)學(xué)生以項(xiàng)目為基礎(chǔ)組隊(duì)，不僅能夠提升學(xué)生們的專業(yè)素養(yǎng)，更重要的是在推進(jìn)項(xiàng)目順利開展的過程中還能夠培養(yǎng)學(xué)生們的組織能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

3 指導(dǎo)學(xué)生利用信息檢索工具，提高信息檢索能力

在設(shè)計(jì)方案論證過程中，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)選題進(jìn)行文獻(xiàn)資料檢索，了解自己的選題是否有人做過，如果產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)，可考慮其還存在什么問題，由此確定所選題目的可行性。有的學(xué)生學(xué)習(xí)了《信息檢索》課程，能夠較熟練地上網(wǎng)查閱文獻(xiàn)，但在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽方面的文獻(xiàn)是有限的，如何把文獻(xiàn)資料和自己的作品相結(jié)合，指導(dǎo)教師應(yīng)該給項(xiàng)目組予以指導(dǎo)，使學(xué)生能夠得到熟練應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)和紙制圖書資料，快速而準(zhǔn)確地獲得所需信息能力的培養(yǎng)和鍛煉。

4 指導(dǎo)提高對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要用到多方面的專業(yè)知識(shí)，首先學(xué)生必須清楚各類加工工藝，了解其利弊；其次學(xué)生還應(yīng)該清楚各類材料的性能和價(jià)位，科學(xué)合理地選用材料。

在設(shè)計(jì)方案確定后，應(yīng)著手繪制零件圖和裝配圖。參賽選手必須有一定的繪圖能力，在作品設(shè)計(jì)制作過程中，學(xué)生的設(shè)計(jì)圖紙不僅僅給教師看，而是要直接進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，所以圖紙必須是能經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的。這就要求參賽的學(xué)生必須認(rèn)真細(xì)致地繪制圖紙，如此整個(gè)賽程下來(lái)，參賽學(xué)生的繪圖能力一定能夠得到大大提升。

從方案設(shè)計(jì)到作品的加工制作，需要用到多門專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能，比如“電工、電子技術(shù)”、 “機(jī)械制造工藝”、 “互換性與測(cè)量技術(shù)”、 “機(jī)械設(shè)計(jì)”、 “機(jī)械原理”、 “工程材料”、 “材料力學(xué)”、 “理論力學(xué)”等。學(xué)生們通過參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽能夠有效提升自身綜合運(yùn)用各類專業(yè)知識(shí)的能力。

指導(dǎo)教師要在技術(shù)上指導(dǎo)學(xué)生完成上述課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)及知識(shí)積累，在整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行階段作好“領(lǐng)路人”和“護(hù)送者”。

5 指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)大賽要求進(jìn)行文檔整理，提高科技寫作能力

在參賽作品完成后，還要書寫完整規(guī)范的設(shè)計(jì)說明書，錄制作品介紹視頻。設(shè)計(jì)說明書要符合科技文章的寫作要求，既能清晰、透徹地說明設(shè)計(jì)意圖、機(jī)構(gòu)的工作原理，又要言簡(jiǎn)意賅。在答辯時(shí)學(xué)生應(yīng)能夠清晰、準(zhǔn)確地回答出評(píng)委教師提出的各種問題，要有一定的語(yǔ)言表達(dá)能力和應(yīng)變能力。

指導(dǎo)教師在這個(gè)過程中要對(duì)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)文檔寫作，學(xué)習(xí)制作PPT，學(xué)習(xí)視頻錄像的錄制與影視文件的制作技術(shù)。

還要指導(dǎo)學(xué)生掌握一些必要的答辯技巧，在參賽答辯時(shí)應(yīng)理順設(shè)計(jì)思路，認(rèn)真組織語(yǔ)言，編寫答辯提綱，還要有針對(duì)性地對(duì)評(píng)委教師可能提出的問題作必要的準(zhǔn)備。這個(gè)過程鍛煉并提高了大學(xué)生的科技寫作和語(yǔ)言表達(dá)能力。

有的作品具有較高的實(shí)用價(jià)值，指導(dǎo)教師可引導(dǎo)學(xué)生申請(qǐng)發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠探o學(xué)生專利文檔寫作技巧等。

6 指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)的整個(gè)過程以學(xué)生為主，教師指導(dǎo)為輔，參賽作品基本是由學(xué)生自己動(dòng)手制作完成。作品所用的零部件、標(biāo)準(zhǔn)件、輔助件、電氣元器件的購(gòu)置、加工，整體裝配、調(diào)試全部由學(xué)生自己參與完成，這樣不僅鍛煉了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，也提高了學(xué)生的實(shí)踐技能。

機(jī)械電子、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制作開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)生的作品制造階段，全面對(duì)學(xué)生開放，指導(dǎo)教師在這個(gè)過程中要在部件采購(gòu)、動(dòng)手技巧和安全方面給學(xué)生提供指導(dǎo)和幫助，使學(xué)生能較熟練地使用各種加工工具和加工設(shè)備，能夠加工制作出較為合格的作品。

7 在指導(dǎo)中著意培養(yǎng)學(xué)生艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神

大賽在學(xué)生的正常學(xué)習(xí)階段進(jìn)行，而學(xué)生有著繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)，不可能全天候地去搞機(jī)械大賽，所以時(shí)間緊、任務(wù)重，他們必須利用業(yè)余時(shí)間去進(jìn)行方案的論證及作品的加工制作。這對(duì)學(xué)生艱苦創(chuàng)業(yè)的精神和頑強(qiáng)進(jìn)取的意志品質(zhì)要求很高，學(xué)生們只有具備這些優(yōu)良品質(zhì)才能堅(jiān)持下去完成比賽。

為調(diào)整學(xué)生在參賽過程中的心理狀態(tài)，克服放棄參賽的想法的產(chǎn)生，指導(dǎo)教師在進(jìn)行專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)的同時(shí)密切注意學(xué)生的心理動(dòng)態(tài)。遇到困難時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析原因、分解困難、逐一解決。在提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作等實(shí)際工作能力的同時(shí)，逐步建立學(xué)生的自信心，并適時(shí)給學(xué)生減壓，讓學(xué)生在寬松的氛圍中參加比賽。

大賽作品鼓勵(lì)學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行申報(bào)，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一般為3到5人一組，在有限的時(shí)間內(nèi)要進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、技術(shù)難題的解決，往往不是一個(gè)人能完成的，而是集體智慧的結(jié)晶。在為共同目標(biāo)協(xié)同作戰(zhàn)的過程中，群策群力，每個(gè)成員都自覺地承擔(dān)著相應(yīng)的責(zé)任，對(duì)自己負(fù)責(zé)，對(duì)他人負(fù)責(zé)。在合作中他們建立了深厚的友誼，增強(qiáng)了集體榮譽(yù)感和協(xié)作精神。具備了這種合作素質(zhì)，也一定能夠更好地肩負(fù)起時(shí)代賦予的責(zé)任。指導(dǎo)教師要在指導(dǎo)中制造環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

8 結(jié)束語(yǔ)

通過10余年開展大賽的組織與指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生參與課外科技活動(dòng)和競(jìng)賽類科技創(chuàng)新的積極性大大提高，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和設(shè)計(jì)能力不斷增強(qiáng)，對(duì)學(xué)生積極參與其他大賽活動(dòng)起到輻射帶動(dòng)作用，促進(jìn)了該校人才培養(yǎng)質(zhì)量的進(jìn)一步提升。該校自2004年以來(lái)參加了歷屆大賽，共計(jì)參加學(xué)生1000余人次，指導(dǎo)教師200余人次，完成實(shí)物50余件，申請(qǐng)專利22項(xiàng)，兩次獲得陜西省優(yōu)秀組織單位獎(jiǎng)，近年來(lái)共計(jì)4次進(jìn)入全國(guó)總決賽，獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省級(jí)一等獎(jiǎng)15項(xiàng)。獲獎(jiǎng)率在全國(guó)高校中處于前列，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新激情，同時(shí)也擴(kuò)大了該校在同類高校中的影響。

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