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【摘要】本文简述了机械创新设计的内涵及特点，提出创新教学模式及设施步骤。对提高学生的学习积极性，加强团队协作精神，培养学生的动手能力、创新能力、综合设计能力是一种切实有效的教学模式。
【关键词】创新设计；教学模式；教学改革
1.引言
创新是一个民族进步的灵魂，更是一个国家兴旺发达的动力，一所大学缺乏创新能力，迟早会被淘汰。高校的实践课不仅只是对基础知识的验证和综合训练，更应成为大学生创新能力培养的平台。为了培养创新型、应用型人才，实现教学活动与时俱进，《机械设计》教学模式改革势在必行。
2.机械创新设计
机械创新设计指设计者利用已有的相关科技成果，进行创新构思，评价，发挥其创造力，设计出具有实用性，新颖性的机械产品的一种实践活动。它是以机械设计为基础，吸取设计方法学、思维科学等相关科学的有益成分，进行交叉融合而成的一种新型设计技术和方法。机械创新设计的特点：（1）基于知识和经验的积累，运用发散思维与创造性相结合的方法进行思考、推理、判断；（2）是多门科学技术的交叉、渗透、融合；（3）是经验、想象力与灵感的交汇、碰撞；（4）机械创新设计是一个反复进行的过程。经过反复、多级筛选方可获得较优方案。各个阶段之间紧密相关，形成一个部分与整体统一的密不可分的系统设计[1]。
3.机械设计教学现状
《机械设计》是机械工程类专业的一门专业基础课[2]，是理论课到实践课的过渡、基础课向专业课的过渡，在培养创新型机械工程人才中起着关键性的作用。《机械设计》有两个实践教学环节机械设计课程设计和机械设计实验。实践教学的关键问题是引导学生学会科学思维，提高其综合分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新设计能力和团队协作精神。因此实践教学与理论教学相辅相成，是理论教学的重要组成部分。本校《机械设计》教学存在着以下弊端：（1）实践课与理论课脱节。理论基础学习完毕之后才进行相应的实验验证。课程设计则是在理论课全部结束后才进行，结果是时间短、任务重，学生只忙于完成工作量，无暇顾及创新思考和现代化设计手段的应用；（2）实验内容不合理。实验只是对所学知识的验证，没有与创新能力的培养进入同步；(3)实践教学方法单一，缺乏灵活性，学生只是被动应付[3]。
4.机械设计创新教学模式
新的教学模式是将《机械设计》所有实践环节和理论授课融合。（1）课程设计与理论课并行进行。学生带着实际问题去学习，由原来学习空洞、枯燥、零碎的机械设计理论，变成完成实际的、可操作性、系统的设计任务；（2）基础实验随理论课完成。每部分的基础知识讲完，随即进行实验验证，加深学生对基础知识的理解；（3）创新实验穿插其中。利用第二课堂来完成创新实验。学生利用自做或购置零部件自行设计传动方案，并进行分析、评价方案的可行性，比较方案的优缺点。既给学生提供最佳的发挥空间，又解决了理论与实践脱节问题；既巩固了基础知识，又能使学生的创新能力、动手能力、应用现代技术的能力得到最大程度的发挥。课堂讲授与实验操作相结合，学生自主学习与老师重点指导相结合，培养了学生的创新设计能力和团队合作精神。创新教学模式的具体实施步骤：第一步，感性认识课。第一堂课先带学生到实验室参观实物，并利用VR播放相关零、部件的装配过程及运转情况，让学生对课程相关的知识先有个感性认识，引起兴趣，诱发思考；第二步，布置任务。课程设计任务：总设计准则讲完之后就布置课程设计任务，学生对任务进行具体分析，了解任务所涉及的内容、所需知识点和难点、查阅资料，提出具体的方案。老师的讲授与学生的学习都是围绕着设计任务进行，培养了学生的自学能力、独立分析问题和解决问题的能力。将枯燥的知识转变为生动的技术实现，有利于学生对所学内容的理解和掌握[3]；第三步，分步实施。在学习各章内容的同时完成零、部件设计计算和结构设计，同时利用三维软件进行实体造型；第四步，完成学习和设计任务。最后虚拟装配、运行，形成报告，期末完成任务。第五步，总结评判。同学先介绍自己的设计，然后相互交流、互评，最后老师给出合理的评判，同时给出建议。创新实验适时进行：机械传动部分讲解完后即布置方案设计任务，轴承学习完毕布置轴系结构设计，最后完成方案创新及轴系结构的合理设计。
5.教学效果对比
试题中基本知识相对减少，综合性、设计性的题目增加20%，普通班与实验班的基础相同，两个班的成绩如下：普通班平均成绩74.8分；实验班平均成绩82.5分，试验班的成绩普遍提高，90分以上的增加25%，不及格率为0。结论创新教学模式从人才培养的整体需要出发，使得相关内容融合、贯通和渗透，形成科学的相互联系的教学新体系。激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性与主动性，激励学生进行创新思维，给学生提供更加广阔的选择、发挥空间，尽可能挖掘每个学生的潜力，使每位同学都能得到最佳的锻炼，收到良好的教学效果。
参考文献:
[1]王东林等.机械创新设计教育[J].北京林业大学学报,2005.9,157~158.
[2]邱宣怀,郭可谦,吴宗泽等.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]马庆水.突出创新强化管理全面推进实验教学示范中心建设[J].实验研究与探索,2006.1,2~4.
作者:陈海真 单位:山东理工大学机械工程学院
