试析机械设计基础教学的革新

试析机械设计基础教学的革新

一、区分教学层次拓展课程覆盖面

以培养优秀工科人才为目标,改革现有的课程模式,重点培养学生的创新应用能力。在教学准备过程中首先根据学生的具体情况制定三个层次的目标,即理论基础型、提高加强型和设计创新型。根据学生的不同学习能力和学习阶段采用不同的目标层次通过鼓励和引导重点把学生引入设计创新型目标中。同时在教学初应该给学生明确教学中层次的划分内容激发学生向深层次学习的兴趣并根据学生的层次进行相应奖励。为拓展课程覆盖面要将课程建立与工厂实践相结合建立实验室定期开放制度拓展课程中包含的范围增加对学生进入设计创新层次的支撑。通过把原来进行的验证性实例变为创新设计题目,将学生的积极性调动起来焙养学生的创新思维和动手能力。教学中紧密结合机械相关课题项目的新技术、新方法和新理念把工程前沿知识与课程教学内容联系起来。比如可以围绕产品设计在学生思维中建立并明确机械设计课程体系的关系,将零碎分散的知识整合,让学生知道如何才能将所学课程整合并应用到创新设计中。

二、以创新方法为先导焙养创新思维

创新是产品设计特别是机械设计的支柱,创新原理和方法就是机械设计的灵魂。常见创新原理有综合创新、分离创新、组合创新和移植创新等多种方法。创新设计技法则又包括智力激励法、分析列举法、联想类比法和组成创新法等。这些创新原理和创新设计技法在机械的相关课程中可以得到很好的应用。在目前的大部分高校的工科课程体系中缺少对于创新理论和方法的介绍。原来有的是最简单的机械方案设计的内容,内容比较单薄且并没有结合实例给学生以直观印象,对现代机构创新和优化设计工具的讲解也很少,与公司需要的产品设计有很大差距,需要引进国外大学类似产品设计的课程进行学生知识结构的优化和完善,以达到促进创新思维建立的目的。比如河以增加丁RZI理论的讲解介绍技术创新和技术系统的演变规律帮助学生跳出定式思维焙养发明精神和拓展发明思路。创新方法的传授中还需要包括产品生命周期设计的内容,这需要将创新设计与产品的生命周期相联系,以期有效延长产品的生命周期。当前国际关注的节能减排、绿色制造和碳排放等各项标准通过创新设计能够得到不同程度的解决这些与日常生活息息相关的内容都是激发学生创新思维的优良路径。

三、教学考核方式的革新

教师是学生学习的领路人是学生前进的指引者教师要激发学生的学习热情和合作精神。教学中要不断开展与学生的互动营造热情洋溢的课堂气氛。这就需要改变原有的照本宣科的学习模式,引导学生进入积极自由而又宽松活泼的学习氛围中。增加自主创新设计项目、课题小组讨论和自主设计实验等主动学习模式,使学生在教师教课过程中不断提出自己独立的见解,同时始教师提供完善自身教学的机会减少学生对老师的敬畏感和距离感。考核中融入创新元素的部分,让学生意识到创新对自身学习的重要性,把“我要创新”的教学目标放在课堂教学的首要目标,培养学生热爱创新并勇于创新的习惯。展示图片、动画和视频等工程实例给学生以启发和帮助,使其树立突破原有的惯性思维激发其学习机械课程的决心。创新思维的锻炼中启主实践的考核是激发学生创造性思维的很好方式。比如在四杆机构的学习中,作业可设计为让学生自己根据课本内容构建教具进行实践活动,以获得四杆机构的运动特性参数,这样学生在学习的同时培养了动手能力,激发了学生的好奇心并且由于每个学生都有自己的理解,因此也增加了创造性的空间。

四、保持良好的反馈和修正建构创新思维

作为进行教学工作的教师要时刻意识到学生的生活背景。学习基础和成长环境是不同的这意味着每个学生对课程内容的建构形式和内容是有差异的。学生在学习过程中会出现新旧知识和经验的双向相互作用,这直接影响了对创新思维方式的建构过程。为防止出现偏差有必要在学习过程中,通过各种方式进行创新思维的检验对学生在课程学习中对信息的选择、加工和处理进行干预,因此,对教学方法进行调整或修改是很有必要的。建构正确的创新思维将可以让学生对当前学习内容所反映的机构的性质、规律和其他机构的内在联系达到较为深刻的理解,学生能够在机械零件内容中将前面所学灵活应用。因此,学生的创新思维的质量并不取决于其记忆和背诵教师讲授的内容的能力,而是取决于学生根据经验建构知识并创新知识的能力。创新思维的建立是一个长期的过程,创新思维是工程技术不断进步的不竭动力。让学生认识创新了解创新的基本方法和规律,掌握创新设计的精髓并应用到今后的工作和学习中是每个教师的责任所在。在《机械设计基础》的教学中逐步提高创新思维培养的力度,对于提高学生素质,增加学生的就业竞争力是十分必要的。

作者:李锋 李长河 单位:青岛理工大学机械工程学院