开设创新实训课程切实提高学生机械创新设计能力

摘要：我国机械行业落后很多发达国家，因此我国在机械上的经济发展必须得到提速，创新是发展的原动力，所以机械创新设计的提高将影响我国行业发展。本文将对机械专业的实训课程创新方面进行深入探讨，以提升学生的机械创新能力，并以创新实训课程为核心，讲出实训课程的内容，实施方式和注意事项。

关键词：创新实践;机械设计;能力培养

我国正处于高速发展的科技化时代，各行各业的发展，都以大量的人才为基础，哪家企业拥有更多的高素质人才和創新能力强的人才，哪家企业在行业中占有主动权，因此高素质创新型人才正是我国发展所需要的。为了让我国机械方面进步突破，就需要提升现在学生的机械创新设计能力，以达到我国发展对人才的需求。创新实训课程的开设，将从根源上让我国学生的创新平均水平提升，并且因实训创新，学生将树立创新意识，让学生更具创新思维和创新能力。

为了更好地展示出开设创新实训课程的重要意义，将开设创新实训的过程如下图展示出来，以表达出实训课程与学生能力提升的关系。

1.创新应放在首要地位

1.1机械专业的能力分类

机械制造专业涉及面很广，而且机械制造专业的种类有很多，所以在不同的专业在制造的过程中的对象和方法都不同，但是在研究调查中发现，机械制造类的技术都与机械基础能力，专业实践能力和实践扩展能力息息相关。机械基础能力是指在解决机械制造问题中使用机械专业的基础知识处理的能力，该能力有制图与识图能力，零件的选用，机械传动与结构设计。专业实践能力是解决专业领域时出现的问题，运用机械专业的专业知识处理问题，专业实践能力包括操作专业设备及维修工作，在加工前对加工设备的工艺编制，以及对产品质量的检测工作等。实践扩展能力是在处理更复杂困难的工作时，对所学知识合理运用，综合专业内广泛的机械知识，能将问题解决并能在工作中找出创新方法，敢于实践的能力。

1.2创新与经济效益的关系

纵观全球，凡是发达国家，经济水平都是遥遥领先，同时经济水平高的国家，科技都很发达。根据大数据的统计计算，科技创新对经济收益的帮助占到了60%到80%，由此数据可见创新能大幅推动经济发展，这些发达国家正是用这种拿经济发展科技，科技推动经济发展的方式，循环发展，达到提升在国际中的综合实力的目的。我国经济也在飞速发展，现在越来越多的高科技便捷着人们的生活，经济实力的提升也让人们的生活水平提升。但是由于我国人口众多，导致人均GDP并不高，与科技发达的邻国日本相比，我国人均GDP只有日本的1/10。进口的外国产品能在我国卖出天价，国产商品就显廉价，就因为很多核心科技掌握在别人的手中，像是苹果系列产品早早地进击了我国的电子用品行业，苹果手机可以在当时卖出令大多数人接受不了的价格，但是仍有很多人购买，这正是因为在当时我国机械创新设计能力低，无法制造出相同功能的产品，导致我国经济发展比不上发达国家。同时因为很多大型生产制造公司的运作导致发达国家基本不可能出现的环境问题层出不穷，国家在环境地调整中也有大量的经济花费，这代表着国家的科技创新能力提升不上来，就没法稳步地在国际地位中前进[1]。

所以将创新放在首要地位，培育当代学生的创新能力，就是为我国未来发展进步奠定重要地基础。

2.创新实训课程与机械创新能力

2.1机械创新能力

机械创新能力是指运用现有的科学知识及研究成果，充分发挥创作能力，设计出先进，实用，前所未有的机械产品的活动。机械创新与平时设计制造时的思路相差很多，创新更注重整体的方案设定，设计者的创新能力将能决定创新的效果。

2.2实训课程对创新能力的影响大

机械创新能力是在处理实际问题的过程中，发掘出来的能力，那么实训课程是对创新能力影响最大的课程。学生在日常听课和阅读专业资料的过程中，很难提升机械创新能力，既让创新能力是在实际应用中发掘出来的，那么加大实训课程的实施将有助于学生提升机械创新能力。实训课程能让学生在学习理论知识后，在操作中将理论知识与实际结合运用，不仅能促进理论知识的吸收，还能让学生在实训课程中了解机械的原理和构造，在处理一系列的问题中提出自己的见解，并能马上动手实践验证，从而提升学生的创新能力[2]。由此可见实训课程能对创新能力产生极大的影响。

2.3实训课程的创新

学生在学习机械设计基础课程后，了解了机械设计的基本知识和设计规范，在CAD课程的学习后，能熟练运用软件制作出机械设计图纸，并对三维虚拟造型有了初步了解。但标准的学习方式达不到提高学生机械创新能力的要求，所以以后能在学习的过程中要入创新元素，如创新原理和设计方法，并把所学内容与实训课程相结合，让学生边学边用，从而提升学生机械创新能力。学校在这个过程中也要改正教学方向，把以往的以理论知识掌握为主的方向改为加强创新实训课程实施的方向，让学生在解决问题的过程中达到提上创新能力的目的。所以学校不能直接对其他学校的教学方式进行套用，要以实践课程为核心，围绕实践训练展开工作。

3.创新实践课程的实施

3.1机械创新实训内容

最近几年的科技创新活动开展得越来越频繁，各种各样的创新设计竞赛活动的展开，让实训方向变得更明确，给实训提供了大量的经验。机械创新设计内容是根据竞赛的流程设计而成的，竞赛是在开始时给出命题要求，然后参赛选手对命题进行调查研究，发挥创造力，制定出设计方案，制作出设计图纸，展开测试制作等流程操作。我国的很多学校以此受到启发，制定了创新实践课程，其中比较有特点的是将创新实训分成有指定具体动作要求的课题和只给出主题的课题两种，这两种课题都包含理论方案设计、机械结构设计以及作品后期处理工作等三大阶段，同时制定了三大阶段的有关任务要求。

（1）理论方案设计：第一部分是根据所给命题，学生制定出符合题目的方案原理和主参数，让学生在明确主题的条件下，对功能、原理和参数能做出个相应的思考。

（2）机械结构设计：在确定原理方案后，要进行机械结构的设计，要用到CAD或纸张进行零件装配图的绘制，以及用软件做出机械三维造型，从而培养学生的机械结构设计的思考能力和创新能力。

（3）作品后期处理：在完成作品的制作后，需要对作品编制技术说明书，然后对作品进行推广，最后是给产品申请专利。让学生这几大过程中树立起产品的产权保护能力。

3.2教学的实施方法

含有机械专业的学校数不胜数，学校的经济条件也不一样，对于经济条件好，设备齐全，教师资源充足的学校，可以把实训课程作为专业课程，加入到必修课程，讓学生全面地接受实训课。对于各项条件一般的学校，应把实训课程作为选修课程，让有意向报名的同学和基础好，能主动学习的学生参与进来，实时观察该课程带来的效果，然后再决定是否全面开设该课程。

在机械设计中，对原理的构思和结构的设计的制定是一个漫长的过程，通常情况下学校会设置一个集中式实训周，让一系列的机械设计工作在这几周内进行，但急促的节奏会打乱学生的设计思路，让学生在有限的时间对任务做出制定这将很大程度影响机械设计的质量，让实训课程的效率降低[3]。所以学校应该将实训课程穿插到平时的课程中，不仅给学生的时间变得充裕了，学生还能将理论知识与实训结合。在课上对设计时的原理的运用，主题分析方法，方案设计思路，典型的设计案例和专利的申请等进行集中讲解。让学生自己在课后完成设计的必要和相对简单的环节，资料的收集，结构的设计和模型的建立等，如果学校安排的课程较满，实训课程投入量有限，那么就把实训中一些最实用的内容讲给学生，例如制定对应主题，在给出结构示意图后对结构的设计等。

3.3实训课程分组进行

实训课程的工作是在一个团体环境下进行的，所以一个团队的人员定位要明确，人数也不要过少或多，将人数定在五人左右比较合适。同时团队成员的组成要让同学自己做决定，这样能让学生一起作业时默契度比较高，能大胆提出自己的创新想法，同学们在一起学习工作能有动力，互相激发学习中的兴趣，能让团队中的每名成员都能被分配到自己最理想、最熟练的团队位置上。最理想的团队成员应该具有相同的目标，各有所长，能在工作中充分发挥出自己最有利用价值的技能作用，让工作的开展中各个方面同时进行，提升总体的工作效率[4]。

3.4实训教材的选用

为更好开展创新实训课程，让课程更具系统性，教材的选用十分重要。教材最好选择由经历多次机械创新竞赛的老师编写，教材内要包含以机械设计为中心开展的各项活动，内容要详细，含有机械原理创新内容，机械设计创新和后期工作内容的教材是最好的选择。教师可以通过书中的案例进行指导教学，采用最实用的机械制造项目，达到提升学生机械创新能力的目的。

3.5教师要跟踪指导

因为机械创新设计实训课程是一个漫长又复杂的过程，而且这个过程的将会有很多空余时间，学生在这个过程中容易松懈，且遇到问题不会及时去咨询导师，所以教师要加强课外的检查和对学生的辅导力度。并且教师要对学生的进度做出要求，每到一段时间要上交成果报告。最后要在实训结束时上交设计作品，作品说明书，作品模型，及后期工作的汇报。

3.6实训考核

在学生完成实训课程后，教师要及时对学生的设计成果进行考核工作，考核工作可以分成两部进行，分别是初审和终审，初审是在学生上交设计作品后能快速发现的问题给予学生建议和修改方式的工作，终审是教师对学生的设计作品进行最终评分的工作。终审考核的评分关键有三大要点：（1）原理方案评估：教师对学生设计的原理观察判断，要看学生的原理想法是否有创新，能否在当下发挥出作用和该方案未来发展前景是否长远。（2）结构设计评估：这个过程教师需要对学生的作品进行深入观察，要看作品的结构是否合理，作品的外观有无观赏性，以及该作品的资料是否完善。（3）个人在团体中发挥的作用：教师在日常实训课程中要多观察每组成员的工作表现，要对实训中表现积极和参与度低的学生有印象，在最后评分时对其做出相应的加减分。同时要咨询组长的意见，问问每个人在团队里做出的贡献，成员表现等。最后教师应该通过学生的答辩情况，综合以上各项评判给予学生相应的最终分。

4.开展机械创新实训课程的注意事项

机械创新实训与其他课程内容不同，因为创新的缘故，创新实训课程在实施的过程中没有准备完善的教材，和讲解方式，所以创新实践课程要在开展的过程中不断完善、改进，同时机械创新实践课程要注意以下几点。

4.1创新实训课程要具体实施

只有完成整个实训课程，认真做好实训课程中的每一项工作，学生的能力才会得到提升。如果不布置具体的创新实训活动，那么就达不到提高学生机械创新能力的目的。所以创新实训活动的具体实施，对学生机械创新能力的提升有巨大影响。如果直接对创新实训课程的中心展开活动，那么将大大提高效率，距离提高学生机械创新能力的目标越来越近[5]。

4.2让做、学、教与创新实训紧密集合

学生在实训课程中的操作流利程度，对知识的运用等，都受学生自身认知水平限制。创新实训课程能做到让学生在“做中学”“做中教”，让学生同时提升学习、操作实践的能力，而且学生在实训的过程中学以致用，不仅将知识的吸收速度提升，记忆的牢固程度因在动手操作中得到强化，学生在创新实训课程中仅提高了机械创新设计能力，还将理论知识掌握。

4.3在竞赛中发展实训课程

最近几年的科技竞赛越来越来多，也邀请越来越多的学校参与进去，虽然竞赛不能让学校从中得到全部的创新方法，但是学校能在一轮又一轮的竞赛中积累经验，为以后开展创新实训课程打下基础，让实训课程的效果表现得更让突出，以达到培养创新型人才的目的。

结束语：

学校开展创新实训课程，将能让学生的原理方案的设计，机械结构的设计，虚拟模型的建立和产品后期等工作能力提升，切实提高了学生机械创新设计的各项能力。创新实训课程仍是一个发展中的课程，课程虽然不完善，但有很大的发展空间，教师应该在创新实训课程中大胆探索，发现新的教学方法和思路，更要勇于实践找到的方法，在实训的过程中不断地完善和改进。相信我国在开设创新实训课程后，能源源不断地培养出具有创新能力的人才，为我国机械发展做出贡献。

参考文献：

[1]淮旭国，刘健，贾文军，史风栋，徐国伟.基于创新创业能力培养的机械创新设计与实践课程研究[J].实验技术与管理，2017，3406：168-171.

[2]张莉英，纪煦，王怀明.转型发展下机械设计制造及其自动化专业实践教学改革[J].实验技术与管理，2017，3409：173-176.

[3]王平，韩菡，尹昌美，魏飞.大学生职业生涯规划与创新创业能力提升探析[J].山东青年政治学院学报，2016，3201：56-60.

作者简介：

郭凌岑（1980—），男，汉族，四川宣汉，讲师，本科，主要从事主要从事机电、模具、机械设计制造与控制技术等教学和研究工作。

（高职学生机械创新设计能力培养研究 院级 RWB1712 负责人：郭凌岑其他参研人员：罗晓林、明建强、黄卿、张虎）