張?zhí)m　祝志芳　雙超軍

摘 要： 文章針對高校工科學(xué)校青年教師及學(xué)生工程實踐能力不足的問題，通過“以賽促能”，青年指導(dǎo)老師與學(xué)生參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，結(jié)合指導(dǎo)學(xué)生參與賽事實施過程的體會，闡述機械創(chuàng)新設(shè)計大賽在培養(yǎng)師生團隊協(xié)作精神、創(chuàng)新設(shè)計能力及工程實踐訓(xùn)練等方面起到的積極作用。

關(guān)鍵詞： 機械創(chuàng)新大賽 設(shè)計能力 工程實踐

1.引言

在高等工程教育人才培養(yǎng)體系中，高等工程技術(shù)人才需具有較強的工程實踐能力、良好的綜合素質(zhì)、一定的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。以滿足科學(xué)技術(shù)與社會經(jīng)濟快速發(fā)展對工程型人才的需求[1]。隨著高校不斷擴招，學(xué)校為了生存和發(fā)展的需要，引進了大量碩士、博士畢業(yè)生，補充到高校教師隊伍中[1]，高校青年教師隊伍迅速擴大。這些青年教師大都從高校走向高校，沒有在企業(yè)實際工作的經(jīng)驗，缺乏工程實際問題解決的知識和經(jīng)驗，這對培養(yǎng)工科生的工程素質(zhì)而言，無疑是有缺失的[2]。本文以機械創(chuàng)新設(shè)計大賽為載體，青年教師作為指導(dǎo)教師在大賽的整個實施過程中，深刻地體會到參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽對教師自身的工程意識、學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實踐能力的提高具有重要作用。

2.機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的成效和啟示

全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是由教育部高等教育司舉辦的一項全國大學(xué)生重要科技競賽活動，也是由教育部和財政部資助的全國大學(xué)生九大賽事之一，由教育部高等學(xué)校機械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦，機械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會、全國機械原理教學(xué)研究會、全國機械設(shè)計教學(xué)研究會聯(lián)合著名高校共同承辦[3]。這是面向全國大學(xué)生的一項重要科技活動，其目的在于推動普通高等學(xué)校促進本學(xué)科領(lǐng)域面向21世紀(jì)課程體系和課程內(nèi)容的重大改革，“促進教育也要實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)變”重要思想的落實，它將有助于高等學(xué)校實施素質(zhì)教育和卓越工程師教育，注重引導(dǎo)高校在教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生團隊合作意識、創(chuàng)新設(shè)計能力、綜合設(shè)計能力和理論聯(lián)系實際的良好學(xué)風(fēng)，有助于大學(xué)生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)，提高學(xué)生機械創(chuàng)新思維、機械創(chuàng)新設(shè)計和工藝制作的綜合能力，加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對實際需求進行創(chuàng)新設(shè)計和實際制作的實踐工作能力，吸引并鼓勵學(xué)生積極主動地參加課外科技活動，為學(xué)生成為高素質(zhì)工程人才創(chuàng)造條件[4]。

2.1創(chuàng)新教學(xué)體系

目前的課堂教學(xué)大多是老師通過多媒體進行教學(xué)，對于一些比較抽象和難以理解的知識，特別是學(xué)生對于機械設(shè)計、機械原理、制造工藝等方面知識缺乏實踐經(jīng)驗而難以理解，對于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)甚少。雖然課程設(shè)置了一些實驗，但因與實際關(guān)聯(lián)度不高，實際指導(dǎo)意義不大。大學(xué)生參與工程訓(xùn)練的時間有限、接受指導(dǎo)的力度不夠，以致解決工程實際問題的能力不強，難以適應(yīng)企業(yè)與社會的要求，若能充分利用每年1/4的假期時間，通過參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，師生共同選題，給學(xué)生創(chuàng)造更大的創(chuàng)新空間，學(xué)生自查文獻，確定方案，則有助于學(xué)生獨立思考和自主設(shè)計，同時適當(dāng)?shù)刈寣W(xué)生參與科研課題，能較好地解決學(xué)生工程實踐能力差、教學(xué)中企業(yè)需求與教學(xué)活動脫節(jié)的問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維[5]。

2.2提高青年教師教學(xué)水平

目前，青年教師存在教學(xué)任務(wù)重、經(jīng)濟負(fù)擔(dān)重、科研精力和時間不足等實際情況，導(dǎo)致其沒有更多時間“充電”學(xué)習(xí)，鍛煉工程實踐意識。通過指導(dǎo)學(xué)生參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，教師在指導(dǎo)過程中既要教知識，更要教能力；既要有深厚的理論知識，又要能夠聯(lián)系實際，注重加強相關(guān)課程知識點的銜接和專業(yè)知識的緊密結(jié)合，通過不斷查閱資料并化為己有，加深對所教授課程基礎(chǔ)理論和專業(yè)相關(guān)知識的了解，再傳授給學(xué)生，提高自己的教學(xué)水平，同時積累大賽指導(dǎo)經(jīng)驗，應(yīng)用于課堂教學(xué)，知識講解更透徹，形成良性循環(huán)。

3.培養(yǎng)大學(xué)生工程實踐能力

每屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽除第一屆外都有一個主題，而且是緊扣社會需求的熱點問題，為了在比賽中脫穎而出，取得優(yōu)異成績，學(xué)生必須在日常生活中仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考，從解決實際問題的角度出發(fā)，兼顧設(shè)計的可行性和造價，最終拿出自己的設(shè)計方案，而要將想法變成現(xiàn)實的東西還需經(jīng)過反復(fù)論證、修改及相互討論才能最終確定。在方案的修改過程中會遇到許多不可預(yù)知的問題，在解決問題的過程中要求學(xué)生有深厚的理論知識和創(chuàng)新思維，極大地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。

實踐能力是一種綜合能力，包括觀察能力、獲取知識和應(yīng)用知識的能力、動手能力、組織謀劃能力、交際能力和表達能力，等等。

3.1鍛煉大學(xué)生實際動手能力

目前大學(xué)教學(xué)在基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能等教學(xué)方面進行了一定的加強，以滿足科技日益發(fā)展對人才需求的新要求。同時對于大學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng)越發(fā)意識到其重要性，讓學(xué)生有一技之長，畢業(yè)后能很快適應(yīng)工作。

機械創(chuàng)新設(shè)計活動的整個過程以學(xué)生為主，教師只是充當(dāng)指導(dǎo)者的角色。參賽作品基本由學(xué)生自己動手制作完成。以我校2014年獲得全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎“行走式組合機構(gòu)演示教具”的制作過程為例。其六足行走機構(gòu)是學(xué)生到鋼材市場采購適合的鋼板，回來后在虎鉗上進行加工制作而成，再利用電焊將六足與行走機構(gòu)裝置進行焊接，而所有的演示機構(gòu)如齒輪、凸輪、鏈輪、帶輪等通過購買獲得，然后統(tǒng)計計算各個部分之間的裝配尺寸，利用鉆床在鋼板上鉆孔，通過緊固螺絲進行固結(jié)，最后將電機安裝在電機架上，采用單片機編程控制，達到行走機構(gòu)的原地打轉(zhuǎn)、往復(fù)行走的演示效果。這些零部件的加工制作不僅鍛煉了學(xué)生的實際動手能力，而且提高了學(xué)生的實踐技能。在這個過程中，學(xué)生不僅能較熟練地使用各種加工工具和加工設(shè)備，而且能夠加工制作出較為合格的作品。學(xué)生具備這樣的能力在日后工作崗位上更容易得到領(lǐng)導(dǎo)的賞識，更易獲得成功。

3.2提高專業(yè)知識的綜合運用能力

機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是一個多科學(xué)知識交叉融合的過程，涉及的知識包括機械、電氣、材料、力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等。在設(shè)計方案時要通過繁瑣的計算和理論推導(dǎo)，確定最終的設(shè)計方案。接下來應(yīng)繪制出零件圖和裝配圖。工科學(xué)生在課堂上均學(xué)習(xí)過機械制圖課程，但是要能準(zhǔn)確、規(guī)范地表達出自己的方案則不是每個學(xué)生能夠做到的，這就要求在實踐中不斷學(xué)習(xí)和鍛煉。圖紙對于機械加工來說是一種語言表達，工人師傅全靠圖紙的信息加工零件，為了避免在加工時出現(xiàn)錯誤，學(xué)生必須結(jié)合課堂上的知識深刻理解各種繪圖知識和技巧，這個過程對于學(xué)生的繪圖能力具有很好的強化作用。參加過機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的學(xué)生的繪圖能力都有很大的提高。之后要考慮工藝加工問題，如果設(shè)計的零件不能加工出來則表明設(shè)計不切實際，不合理。這就要求學(xué)生對所學(xué)的理論課程能夠應(yīng)用于實踐，并兼顧材料的選擇、造價的低廉，這樣設(shè)計出的作品才經(jīng)濟、實用、具有市場競爭力。通過這種真刀真槍的實際鍛煉，學(xué)生綜合運用專業(yè)知識的能力得到了加強，提高了創(chuàng)新設(shè)計能力。

3.3提高語言表達能力

機械創(chuàng)新設(shè)計大賽除了作品的現(xiàn)場展示，還要求進行PPT答辯。在答辯時學(xué)生應(yīng)能夠清晰、準(zhǔn)確地回答出評委老師提出的各種問題，具有一定的語言表達能力和應(yīng)變能力。所以學(xué)生在比賽之前必須捋順自己的設(shè)計思路，認(rèn)真組織語言，撰寫設(shè)計說明書和答辯提綱，還要有針對性地對評委老師可能提出的問題進行必要準(zhǔn)備。這個過程鍛煉并提高了大學(xué)生的語言表達能力。可以說機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是鍛煉大學(xué)生對所學(xué)理論知識綜合運用能力的一個非常好的舞臺。隨著就業(yè)形勢的日益嚴(yán)峻，社會競爭壓力的增大，畢業(yè)生能不能找到理想的工作，能不能取得事業(yè)上的成功，很大程度上取決于大學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力及對社會的適應(yīng)能力。社會需要的是能夠解決實際問題，經(jīng)得起實踐考驗的人才而不是只會啃書本的書呆子。經(jīng)過大賽的錘煉，大學(xué)生提高了對所學(xué)知識的駕馭能力，這些在大學(xué)里就思維活躍、有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的學(xué)生在工作崗位上很快會成為業(yè)務(wù)骨干，很容易取得事業(yè)上的成功。

4.結(jié)語

通過參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，建立起假期青年教師參與工程鍛煉并指導(dǎo)學(xué)生工程實踐的有效途徑與制度，能克服青年教師教學(xué)任務(wù)重、科研精力和時間不足等問題，同時學(xué)生的工程實踐能力得到極大鍛煉，能使青年教師的專業(yè)發(fā)展與學(xué)生工程應(yīng)用能力的提高形成正相關(guān)，對于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革具有深遠意義。

參考文獻：

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基金項目：江西省社會科學(xué)規(guī)劃項目（11JY46）；江西省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃項目（11YB221）。