浅析工科机械设计课外科技创新能力培养与实践

2021-08-27 11:26:48 阅读:

摘  要  根据从教多年发现的问题,指出培养学生创新能力时存在的弊端,从社会需求等方面验证创新能力的关键作用。通过反思具体问题,有机结合授课方法、学习方法、社会需求的实际情况,对工科机械设计的教学课程与实验课程进行了分析与探讨,从多个方面提出有效方案来从根本上达到提高学生课外科技创新能力的目的。

关键词  机械设计 ;创新 ;培养

中图分类号  C41

Cultivation and Practice of Extracurricular Technological

Innovation Ability of Engineering Machinery Design

ZHANG Yan  LIANG Dong

(School of Mechanical and Electrical Engineering, Hainan University, Haikou, Hainan 570228)

Abstract  According to the problems found in teaching for many years, this paper pointed out the shortcomings in cultivating students"innovative ability and verified the key role of innovative ability from the aspects of social needs. Through reflecting specific problems and combining the actual situation of teaching methods, learning methods and social needs, the teaching and experimental courses of engineering mechanical design were analyzed. Some effective plans from various aspects were put forward in order to improve extracurricular technological innovation ability of students.

Key words  mechanical design ; innovation ; training

从第二次工业革命发展到今天,中国的实力越来越强大,工业基础主要依托于机械工程。 因此,机械工程学科始终肩负着为国家和社会培养具备专业素质,且创新能力突出的人才这一重任。“中国制造2025战略”创造性的提出,一方面是国家战略,推动国家宏观经济快速发展;另一方面,这对中国高等教育提出了新的要求,对高校毕业生寄托了新的期望。因此,新时期教育改革的重点在于加强学生课外创新能力,提升毕业生能力,解决就业形势的日益严峻现状。培养与提升大学生的创新能力对于高校教师来说极其重要,当然对于机械专业的学生和老师更为重要,对于推动机械行业发展起到至关重要的作用。

1  从教过程中发现的问题

机械专业本科学生在进行专业学习中,需要进行大量的理论和实践学习;其中机械设计作为理论与实践高度结合的专业课,能够极大的开发和培养学生的创新和实践能力,使得毕业生具备机械综合设计能力的现代人才。专业理论知识仅仅为基础,但是在专业学习中最为重要的就是实践环节,实践过程能够充分地培育创新思维、挖掘潜能、提升能力层次。中国高等教育这几十年的发展获得了很大的成果,也存在较大的问题,尤其在于实践环节;实践教学环节中,现存的问题与社会需求出现明显不对等情况,例如:实验设备较实际生产设备落后较多,实践教学内容脱离实际工作要求,实践教学学时相对较少并且简单,实践内容与实际企业科技需求大大脱节。因此,学生对于知识的综合运用、设计的创造能力和实际动手能力受到很大限制[1-3]。另外存在一点较大的问题在于:在学生进行专业学习过程中,教师负责整个实践环节,从实践准备到进行再到最终的评审,全程指导学生完成实践内容。然而在整个过程中,学生只是以一种被动角色完成和接受实践课程和内容。这个带来的结果就是在教学与学习过程中,沟通交流过程过少,学生不能很好地进行实践分析,导致不能很好提升学生学习的积极性,学生实践运用能力不能得到很大提升。因此,应该做到建立完善实践教学体系,深入到学生学习实际,更多关注学生实际知识理解,增加互动沟通交流时间,改变教师教学理念,探索新的教学途径和方式,有兴趣学习。

2  机械创新能力培育

2.1  教与学的创新能力培养

对于学生的创新意识的培育应该从基础抓起,大学期间应该从大一大二的学生着手。这些学生存在较多问题。学生初学专业知识,不免出现知识掌握不足、掌握不全的情况,同时多数同学不知道专业学习后如何进行专业应用,甚至出现对创新产生错误的认知与理解。因此,首要任务应是培育创新兴趣与创新意识、激发学习兴趣与学习热情。在培养过程中,为了能够使学生对创新有充分理解,课堂教学作为学生创新意识的启蒙显得异常关键。在教学与学生交流过程中,教师应该根据所教学内容适当引入社会生产工程案例,侧重与学生交流,引导思考展开讨论。在教学方式不断更新,同时,教学仪器也应不断更新,可以辅助教师进行立体化教学,专业学习更生动直观有趣,从而开拓学生的视野,帮助学生对知识点深入地理解;与此同时,多种教具辅助课堂内容的举措,可以大大提高学生的学习兴趣和学习的能动性。促使学生以兴趣为支点,才能大大提高創新的动力,在这些基础之上,老师可以借助《我爱发明》等节目让学生意识到创新是一件人人可为、大有可为的事情,并引导学生进行思想地前进、方法地创新、能力地提高。

2.2  创新活动中的创新能力培养

在培育学生创新能力过程中,具备良好的创新环境和浓厚的创新氛围对于学生创新能力的提升起着至关重要的作用。因此,高校应积极开展丰富多彩的创新活动,把举办科技创新竞赛作为一种工作常态,鼓励大学生参与各类创新竞赛、科研实验和社会实践活动;给学生提供一个更好的创新平台进行成果施展,挖掘更多的成分吸引学生。同时,定期举行各种创新设计活动和大学生科技报告会,由专业导师与优秀学子组合进行指导, 充分发挥各界力量。不仅可以鼓励学生参加创新竞赛,同时可以鼓励学生与科研导师交流,加入到导师科研项目中去,开展与导师合作的科研创新。近年来,不断出现高校由学生自拟题目开展项目,指定导师进行项目指导,有力的提升了学生独立思考能力以及项目开展的责任感,项目开展更加自主,更多是学生的思考与决策。高校更应做到“优秀的多学习,好的多宣传”,形成良好的创新学习的氛围,大力扶持学生优秀成果,全校范围内宣传展览创新优秀事迹。鼓励学生参与省部级、国家级赛事,在比赛资金与比赛准备提供更多支持和关怀。

2.3  校企合作中的创新能力培养

为相应“中国制造2025”的号召,为进一步提高学生毕业后能迅速与工作岗位对接,为在学习过程中培养学生的创新思维,校企合作在如今被越来越多的高校所重视。机械学科非常注重社会生产与工业需求,因此学校应与优秀企业达成共识,由授课老师实地考察后根据实际情况,有序的组织学生参与企业生产,提前接触企业现今发展状况。每年都会有各类机械展,在机械展中各企业都会展示出最新的成果,这是一个难得的拓展视野的机会,这些机会能夠改变学生对以往的认识,增加对某种机械的国际发展水平的了解,初步感知外界对于部分机械创新的思路。其次是在学生进行思考讨论过程中,发现机器设计缺点与不足之处,并提出自己新的认识和建议。回学校后开展研讨会,组织学生发表自己参与企业生产、参观机械展时的想法,在多次活动的展开之后,学生的创新水平会有一定的提高,并且达到了与现实接轨、服务社会的目的。

2.4  实践中的创新能力培养

现如今,大部分高校开设的实验课程仍然是验证性或者是简单的探索结构的实验,这种类型的试验不具备创新性与综合性;同时试验设备的管理制度死板不够灵活,实验室仅在实验课期间对学生开放,开放时间较短; 并且实验设备陈旧,不能跟上现有科技的情况。实验室现存弊端,没有充分发挥实验室的作用,反而在浪费资源,达不到教学的理想目标,不能达到提高学生逻辑思维、动手能力、学以致用等目的。因此,学校在有条件下应该首先进行实验室设备更新,实验室开放更加灵活,保证学生实验时间;让学生根据课程要求、兴趣到实验室进行相关的操作练习,在操作过程中激发学生的灵感。与此同时,学生在老师指导下进行课外科技实验的研究,根据实验内容深入探索与研究,培养科学素养与研究能力,为学生创新能力培养创造条件。

机械设计课程设计和毕业设计作为机械专业学生必修课程,这两门课程是机械专业学生本科期间非常重要的实践课程,能够综合考查学生专业知识、创新意识。在课程中,能将专业理论知识与工程实践相结合;知识系统方面,学生机械设计能力、计算能力、专业分析能力得到较大提升;实践学习方面,团队合作能力、发现问题与处理问题能力得到有效锻炼。机械专业多年以来,课程设计题目一般都是二级圆柱齿轮减速器的设计,在选题的问题上学生没有多余的选择,因此出现专业学习固化,知识学习停滞不前的情况,学生的机械创新能力受到阻碍甚至不断缺失[4]。为了解决这一问题,打破专业学习壁垒,为学生提供的课程设计课题应多元化、丰富化,甚至可以由学生自主进行拟题。毕业设计是提供给学生一个综合应用本科所学知识的一种具体表现形式,也是一个较全面的知识的检验。因此,加强毕业设计的监察管理,同时丰富毕业设计的题目,让毕业生的题目多样化;通过毕业设计使学生的设计水平发生质的转变,争取培养出有理想、有能力,适应工作要求与社会需要的大学生。

3  结论

从教数10年,作为机械专业教师深刻的感受到社会的需求与学生在创新能力上现存的问题,如何培养大学生具备机械设计的创新能力被一代又一代的人所关注,结合自身在授课与培养学生课外科技创新的感悟与体会,从教学环节、创新活动、校企合作、课程设计等方面提出相应措施,以供同行借鉴参考,并期待莘莘学子不负众望,在教育改革的浪潮中、在“中国制造2025”的建设中学好本领建设美好中国。

参考文献

[1] 从晓霞. 机械创新设计. 第一版[M]. 北京:北京大学出版社,2008.

[2] 魏天兴. 大学生创新能力培养的几点思考[J]. 中国林业教育,2010,28(1):48-51.

[3] 闻  亮. 加强实践教学,注重学生创新精神和实践能力的培养[J]. 内蒙古师范大学学报,2003,16(2):46-48.

[4] 李俊文,陈玉莲. 应用型本科机械设计课程设计的改革[J]. 广东技术师范学院学报,2016(2):89-90.

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