学生机械设计能力培养方法

更新时间:2024-02-29 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:32887 浏览:154431

摘 要:本文对机械创新设计能力培养方法的现状进行了分析,阐述了提高机械创新设计能力的途径.从教师、学生两个方面,总结出一套符合实际的学生机械创新设计能力培养方法,提出双结合培养理论.

关 键 词:机械类本科教育机械创新设计能力培养

引言

机械工业是一个国家制造业发展的重要领域,机械类工程设计人员的设计能力对国家制造业的发展起到了关键作用.我国机械工业工程师的受教育层次和规模数量都已达到了很高的层次,但对机械工程设计人员创新能力的培养,还处于摸索阶段.因此,探索一套现实可行的学生机械创新设计能力培养方法,是形成工程创新能力的重要基础[1][2][3].

根据我国普通高等学校机械类本科教育的现状和特点,总结出我国目前学生机械创新设计能力培养方法存在的不足,制定一套符合我国高等教育实际情况的学生机械创新设计能力培养方法,在普通机械类本科教育教学活动中具有非常重要的意义[4][5].

1.学生机械创新设计能力方面的主要问题

1.1创新设计理论教学深度严重不足

目前,大学生的机械创新设计理论教学主要依靠课堂教学完成,由于机械创新能力的培养需要坚实而丰富的理论基础,因此,与机械创新设计理论相关课程的课堂教学活动就显得尤为重要.机械创新设计相关的课程主要包括:《机械创新设计》、《机械原理》、《机械设计》、《机械工程三维设计》等.这些课程目前的计划学时较少,因此,学生在课堂教学中只能学到最简单的基础知识,而深层次的理论知识却没有掌握,使得学生在进行机械创新设计实践活动时缺乏足够的理论支撑.

1.2创新设计实践教学平台和实践环境建设不足

学生进行机械创新设计活动的最终成果是创新设计作品,而这些作品的制作需要学生通过大量的设计、制造、装配、调试、修改活动才能完成.作品的制造、装配、调试需要相应的实验设备、加工设备、调试环境作为支撑,否则,无论多么完美的设计,都无法转化为实际的创新设计作品.

而目前国内普通高等本科院校机械类专业的创新类实验教学平台普遍不足,很多构思类机械创新实验无法开展.

1.3创新设计软件培养不足

学生的机械创新设计作品需要通过计算机三维设计软件完成设计、理论分析、强度校核、完善修改后,才进入实际生产制造阶段.在作品的整个设计、制造、调试、修改过程中,三维设计软件起到了关键作用,因此需要强化对学生的计算机三维设计方法培训,让学生能够熟练掌握现代计算机设计软件的使用,从而高水平地完成设计作品.

1.4缺乏企业工程实例教学过程

机械工程方面的创新能力培养,必须紧密结合企业实际的工程项目设计、制造、装配、试验等过程.如果没有相应的工程实例教学,学生就无法把所学到的理论知识和工程实际相结合,就不会对理论知识有更直观、深层次的理解.

1.5创新设计能力培养没有与毕业设计、就业相结合

培养学生机械创新设计能力的最终目标是使其在工作以后能够更好地完成相关的工程设计工作,只有把创新能力培养和毕业设计、学生就业相结合,才能最大限度地发挥学校教育的作用,使学生更快、更好地适应今后的工作环境.

2.创新能力培养经验的学习途径

2.1学习其他高校的主要经验

目前的大学生机械创新设计类比赛主要有全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生3D设计大赛、全国大学生机器人大赛等,另外,还有与之对应的省级比赛.可以在参加各类比赛的过程中,通过交流沟通、学术论坛等活动,学习其他高校在培养学生机械创新设计能力方面的先进经验,从而完善我校的培养方法.

2.2通过参访国家重点实验室、国家工程中心等机构学习培养经验

在机械工程领域有很多国际知名的国家重点实验室、国家工程中心,通过对这些国家级科技创新机构进行学习访问,了解他们在培养人才机械创新设计能力方面的方法和手段,从而完善我校在这方面的培养方法.

2.3通过教师在职培训引进经验

教师攻读博士研究生、已有博士学位的教师进入博士后工作站、流动站学习深造,可以大大开阔我校教师的视野,提高教师的科研水平.同时,也可以引入国内外先进的科研方向和创新能力培养方法、体制,从而完善我院的学生创新设计能力培养方法.

2.4分析企业在机械创新设计能力方面的经验

可以通过走访周边知名企业调研其在培养员工创新设计能力方面的主要经验;通过学生就业洽谈等机会了解企业对学生创新设计能力的要求;通过毕业生回访了解已经毕业的学生对母校培养方法的意见.

2.5基于各种学生创新设计类大赛学习经验

在指导方法上把各种学生创新设计大赛和理论教学、实践教学相结合;学生培养过程中强调用理论指导工程设计实例,用工程设计实例牵引学生理论学习;在创新方法上强调灵活运用各类工程设计软件.

3.建立学生机械创新设计能力培养体系

3.1总体培养体系分析

可以从学校层面对学生机械创新设计进行制度建设,建立一整套符合本校实际情况的培养制度,主要包括:教师辅导、激励制度;学生组织、激励制度.

3.2教师辅导、激励制度的建立

学生获取知识主要来源是教师,教师在学生机械创新设计能力培养的各个环节中起到了非常重要的作用,只有教师对学生创新设计能力的培养实现制度化和规范化,才能稳定持续地实施学生的创新能力培养.教师辅导制度的建立,需要在培养方案制订、教师大纲修改、授课计划实施等方面入手.首先,只有培养方案中包含了与学生创新设计相关的内容,才能使教师有的放矢,带着目标进行辅导工作;其次,在教学大纲的修改方面,要做到与时俱进,及时更新相关领域的最新成果,从而为学生奠定最新的创新设计思维基础;最后,授课计划的实施也起到关键作用,教师只有灵活掌握授课计划的实施过程,才能根据学生的学习、创新、设计过程进行跟踪教学,从而实现因材施教.教师激励制度的建立,需要从经济奖励、科研奖励等方面入手,首先,要对教师辅导成果进行考评,根据考评对教师进行合理经济奖励,从而激发教师参与学生机械创新设计能力培养的动力;其次,可以对参与辅导学生的教师进行科研方面的奖励,给予一定的优惠政策.3.3学生组织、激励制度的建立

学生是机械创新设计活动的主题,因此,学生在机械创新设计能力培养的各个环节中发挥主体作用,只有把学生创新设计活动及其相关规则实现制度化和规范化,才能稳定持续地实施学生创新能力的培养.学生组织制度的建立,需要从学生动员、学生启发、学生分组实现设计等方面入手.首先,在对学生进行创新设计能力培养之前,需要充分对学生进行思想动员,让学生了解机械创新设计的兴趣所在,从而自发地参与其中;其次,在学生产生兴趣后,需要通过创新方面的教学,对学生进行思维启发,从而激发学生的潜在创造力;最后,让学生自由组队,按照课题小组长负责制的原则,使学生能够通过团队协作的方法完成自己的创新设计作品.学生激励制度的建立,需要在经济奖励、荣誉奖励方面入手,首先,要对学生机械创新设计成果进行考评,根据考评对学生进行合理经济奖励,从而激发学生参与机械创新设计能力培养的动力;其次,可以对参与的学生进行荣誉方面的奖励,让学生感到从事机械创新设计活动的光荣性,给予一定的优惠政策.

4.创新能力培养“双结合”理念

把“双结合理念”,即创新理论与创新设计实例相结合;学生创新实践与创新工具、手段相结合作为理论知识和教学目标之间的“桥梁”,通过“双结合理念”把理论知识转化为实际创新能力,按照产生兴趣→初步了解→理解概念→深入思考→灵活运用的顺序建立培养方法,从而激发学生学习.在此基础上建立起一套符合实际情况的学生机械创新能力培养体制.

5.结语

通过学生机械创新设计能力培养体系的建立,建立能够同时培养学生“创新意识”和“创新设计能力”的培养方法、相关制度,完善学生创新能力培养的相关制度,提高普通高等教育的学生机械创新设计能力培养水平.