張彥民

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，吉林132101）

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機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

張彥民

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，吉林132101）

摘要：分析機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的意義，以及大賽中普遍存在的問題。根據(jù)我校參賽經(jīng)驗(yàn)，從制度建設(shè)、激勵措施、平臺建設(shè)、指導(dǎo)教師隊(duì)伍等方面提出改革措施，以推動機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽良性發(fā)展與大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽；創(chuàng)新能力；人才培養(yǎng)

2014年6月9日習(xí)近平總書記在兩院院士大會上發(fā)表重要講話，系統(tǒng)闡述我國創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，指出我國科技發(fā)展的方向就是創(chuàng)新、創(chuàng)新、再創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)人是科技創(chuàng)新最關(guān)鍵的因素，要把人才資源開發(fā)放在科技創(chuàng)新最優(yōu)先的位置。

國家教育部對提高工科類大學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力非常重視，從2003年起，教育部要求各省教育廳負(fù)責(zé)組織開展大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽活動。目的在于引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力與協(xié)作精神，加強(qiáng)學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對實(shí)際需求進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、制作的實(shí)踐工作能力，吸引、鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。目前機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽已經(jīng)在我國舉行了6屆，每屆參賽師生及作品規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，引起各地高校的重視。全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽對于高校素質(zhì)教育的實(shí)施，大學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高產(chǎn)生了巨大的推動作用。

1　機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的意義

1.1拓展大學(xué)生創(chuàng)造性思維

每屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽都會設(shè)置一個(gè)主題，如第五屆大賽的主題為“幸福生活——今天和明天”，內(nèi)容為“休閑娛樂機(jī)械和家庭用機(jī)械的設(shè)計(jì)和制作”，要求所有參賽作品必須與本屆大賽的主題和內(nèi)容相符。為了能夠參賽并取得好成績，學(xué)生必須認(rèn)真觀察與思考，從身邊的日常生活中尋找突破口，既要新穎獨(dú)特還要兼顧設(shè)計(jì)的可行性。在此過程中需要不斷論證、修改、逐漸確定最終方案。因此，可以很好地拓展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.2提高大學(xué)生信息檢索能力

想要做出一個(gè)優(yōu)秀的作品，閉門造車是做不好的，需要有大量的信息基礎(chǔ)才會少走彎路、事半功倍。各高校都有網(wǎng)上信息資源查詢通道，但許多大學(xué)生對其利用并不充分。通過參加大賽對積累資料的需求，可以鍛煉學(xué)生信息檢索能力，從而能夠熟練地上網(wǎng)查閱文獻(xiàn)，快速而準(zhǔn)確地獲得所需信息［1］。

1.3提高大學(xué)生專業(yè)知識運(yùn)用能力

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品從設(shè)計(jì)到制造完成需要用到許多專業(yè)知識，比如在作品構(gòu)思階段，需要徒手繪圖把突然閃現(xiàn)的想法記錄下來。在設(shè)計(jì)方案初步確定后，使用CAD軟件建立模型，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析、零件裝配、模擬運(yùn)動等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，避免在制造階段出現(xiàn)問題而被動修改。在方案設(shè)計(jì)過程中要考慮零件材料、機(jī)床性能、工藝方法等，使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)實(shí)用。從方案設(shè)計(jì)到作品的加工制作完成，需要用到機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械原理、理論力學(xué)、金屬工藝學(xué)等多門專業(yè)知識，通過這種真刀真槍的實(shí)際鍛煉，使學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識的能力得到加強(qiáng)。

1.4提高大學(xué)生的表達(dá)能力

按照大賽規(guī)定，作品完成后要書寫規(guī)范的設(shè)計(jì)說明書，錄制視頻，制做PPT并進(jìn)行現(xiàn)場答辯，這就要求學(xué)生具有一定的文字能力和口頭表達(dá)能力。說明書符合寫作要求，既能清晰地說明設(shè)計(jì)意圖、機(jī)構(gòu)的工作原理，又要言簡意賅。在答辯時(shí)學(xué)生應(yīng)能夠準(zhǔn)確地回答出評委老師提出的各種問題，這樣才能在激烈的比賽中占具一定的優(yōu)勢，為取得好成績打下基礎(chǔ)。所以，學(xué)生在比賽之前必須理清自己的設(shè)計(jì)思路，組織好語言，還要有針對性地對可能提出的問題作必要的準(zhǔn)備，這個(gè)過程可以鍛煉大學(xué)生的寫作和語言表達(dá)能力

1.5鍛煉大學(xué)生的實(shí)際動手能力

整個(gè)參賽過程以學(xué)生為主，教師指導(dǎo)為輔，參賽作品基本是由學(xué)生自己動手制作完成的。以我校獲得吉林省第五屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎作品“多功能自發(fā)電式健身車”為例，車架是學(xué)生用鋼管加熱后施壓成形的，傳動軸是用普通車床加工的，支架以鉗工方式加工并通過手工電弧焊焊接的，車架上的各種安裝孔也是學(xué)生利用鉆床加工的[2]。焊接的車架穩(wěn)定性、安裝的軸承同軸度、鉆孔位置準(zhǔn)確性，都會影響到整個(gè)作品的裝配與性能。所以，在這個(gè)過程中不僅鍛煉了學(xué)生的實(shí)際動手能力，也提高了學(xué)生的實(shí)踐技能。

1.6磨煉大學(xué)生的意志

參賽學(xué)生都有學(xué)習(xí)任務(wù)，只能利用業(yè)余時(shí)間去進(jìn)行方案論證和作品的加工制作。以我校學(xué)生參賽經(jīng)歷來看，由于設(shè)計(jì)階段考慮不全面或忽視了零件加工難度，在作品的加工制作階段耗時(shí)較多，有時(shí)還會出現(xiàn)意想不到的困難，作品達(dá)不到設(shè)計(jì)初衷，需要不斷改進(jìn)，甚至推倒重來。此時(shí)需要堅(jiān)定信心、知難而進(jìn)、埋頭苦干，要有艱苦創(chuàng)業(yè)的精神和頑強(qiáng)進(jìn)取的意志品質(zhì)，只有堅(jiān)持不懈的努力才能取得成功。面對辛辛苦苦完成的作品，學(xué)生會產(chǎn)生巨大的成就感，而這種堅(jiān)持不懈、銳意進(jìn)取的精神無疑是大學(xué)生取得事業(yè)成功的寶貴財(cái)富。

2　機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中易出現(xiàn)的問題

2.1參賽積極性不高

由于大四的學(xué)生處于考研、實(shí)習(xí)、就業(yè)階段，參賽的學(xué)生基本上以大三的學(xué)生為主，而這個(gè)階段的學(xué)生剛開始接觸專業(yè)課，專業(yè)知識薄弱，缺少機(jī)械設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)，不能將書本上的理論知識運(yùn)用到解決實(shí)際問題中去。因此，面對大賽題目顯得能力不夠，信心不足，不敢嘗試，導(dǎo)致大賽成為少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生展示與鍛煉的舞臺，不能形成共同參與的氛圍。

2.2選題不夠科學(xué)合理

在大賽的初期階段，報(bào)名參賽的學(xué)生思維較活躍，但在選擇參賽題目時(shí)，感性意識較強(qiáng)，缺乏調(diào)查分析。沒有經(jīng)過深思熟慮就提出了許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，有的技術(shù)含量過高，超出學(xué)生的能力范疇；有的不符合實(shí)際，難以加工制造；有的照搬照抄，沒有創(chuàng)新點(diǎn)；還有的超出經(jīng)費(fèi)預(yù)算。

2.3缺少鍥而不舍的精神

大賽作品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制造過程通常不是一帆風(fēng)順的，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣難以預(yù)料的問題，甚至?xí)霈F(xiàn)瓶頸難以進(jìn)行下去。許多學(xué)生的積極性受到打擊，出現(xiàn)畏難情緒，不能冷靜分析故障原因，以至于產(chǎn)生應(yīng)付或放棄的想法[3]。這種情況反映出參賽學(xué)生對科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性、艱巨性認(rèn)識不足，缺乏堅(jiān)強(qiáng)的毅力和高度的責(zé)任感，同時(shí)也反映出教學(xué)中缺乏類似的鍛煉機(jī)會。

2.4缺乏團(tuán)隊(duì)精神

由于參賽學(xué)生專業(yè)知識薄弱，缺少機(jī)械設(shè)計(jì)與加工經(jīng)驗(yàn)，所以團(tuán)隊(duì)合作顯得尤為重要。利用集體的力量分析與解決問題，可以取得一加一大于二的效果。如果團(tuán)隊(duì)組建之初就缺少嚴(yán)格的紀(jì)律和明確的分工，一旦遇到困難就會出現(xiàn)分歧，此時(shí)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人如果不能及時(shí)化解分歧與矛盾，團(tuán)隊(duì)就會四分五裂，名存實(shí)亡，最后主要工作都是由一兩個(gè)人完成，其他隊(duì)員坐享其成[4]。

2.5指導(dǎo)教師熱情不高

指導(dǎo)教師在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中起著至關(guān)重要的作用，不僅要具備豐富的專業(yè)知識與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，更需要有較強(qiáng)的責(zé)任心和創(chuàng)新思維。大部分具有高級職稱的教師，忙于科研課題和教學(xué)任務(wù)，對于指導(dǎo)學(xué)生參賽不予重視。而年輕教師動手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都有較大欠缺，不具備指導(dǎo)能力。接受指導(dǎo)學(xué)生任務(wù)的一些教師，也只是偶爾指導(dǎo)一下，缺乏主動性與全程跟蹤指導(dǎo)，并沒有真正參與到學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中去。

3　做好機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效措施

3.1建立健全大賽制度與激勵措施

建立健全大賽規(guī)章制度，內(nèi)容包括項(xiàng)目審查制度、比賽實(shí)施細(xì)則、參賽選手選拔、指導(dǎo)教師職責(zé)、經(jīng)費(fèi)使用辦法、成果管理與獎勵等，使該項(xiàng)賽事公平公正，科學(xué)合理，健康良性發(fā)展。采取激勵措施，營造機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的良好氛圍，吸引更多的大學(xué)生積極參加到該項(xiàng)賽事中來。如及時(shí)對參與創(chuàng)新活動的學(xué)生給予一定的表彰和獎勵，對獲得國家級或省部級獎勵的學(xué)生，可申請免修與之相關(guān)的課程學(xué)分、課程設(shè)計(jì)或者畢業(yè)設(shè)計(jì)論文等。對指導(dǎo)學(xué)生在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲獎的教師應(yīng)給予一定的獎勵，可以酌情減免其一定的工作量，并在職稱評定時(shí)列為條件類項(xiàng)目等。

3.2建設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室

為大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供場地與設(shè)備保障，學(xué)?？梢砸劳泄こ逃?xùn)練中心，建立一間大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，投入資金購買一些常規(guī)工具、標(biāo)準(zhǔn)件及小型設(shè)備等，以滿足創(chuàng)新活動的需要。并將創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的職能、設(shè)備、使用辦法等發(fā)布到網(wǎng)上，讓學(xué)生了解其申請渠道與使用方法。必要時(shí)晚上開放，方便學(xué)生充分利用課余時(shí)間有計(jì)劃地進(jìn)行創(chuàng)新活動。

3.3建立創(chuàng)新指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)

指導(dǎo)教師在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、選擇參賽方案、項(xiàng)目加工制作、參展與答辯等環(huán)節(jié)起著重要的作用，因此，要建立穩(wěn)定、高素質(zhì)的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽提供師資保障。首先，指導(dǎo)教師要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識。其次，指導(dǎo)教師的專業(yè)背景應(yīng)該涵蓋創(chuàng)新項(xiàng)目所涉及的技術(shù)領(lǐng)域，才能為學(xué)生創(chuàng)新活動提供全面的技術(shù)支持。最后，指導(dǎo)教師要有高度的責(zé)任感和奉獻(xiàn)精神，不計(jì)較個(gè)人得失，將指導(dǎo)工作貫穿于學(xué)生創(chuàng)新活動的始終。

3.4以競賽為平臺促進(jìn)教學(xué)改革

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽既是對大學(xué)生創(chuàng)新能力的鍛煉，也是一次檢驗(yàn)，如果學(xué)生沒有良好的綜合素質(zhì)，是不可能做出一件優(yōu)秀作品的。因此，人才培養(yǎng)方案制定應(yīng)向有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的方向發(fā)展，增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課程。教師在教學(xué)中要善于探索教學(xué)方法，充分運(yùn)用啟發(fā)式、引導(dǎo)式的教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。如在金工實(shí)習(xí)中，當(dāng)學(xué)生具備了一定的操作技能之后，由教師提出方向性、框架式的要求，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)制作符合要求的作品。使學(xué)生在整個(gè)實(shí)習(xí)過程中都覺得有新鮮感，富有挑戰(zhàn)性和刺激性，不僅調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[5]。

4　結(jié)語

如何提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力已經(jīng)成為高等教育面臨的重要課題，這是一項(xiàng)復(fù)雜而長期的系統(tǒng)工程，涉及到多方面的主客觀因素。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽對大學(xué)生知識綜合運(yùn)用能力、分析解決問題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等都具有積極的意義，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效形式。

參考文獻(xiàn):

[1]王樹才，宗望遠(yuǎn)，丁幼春，等.大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2007(10):63-65.

[2]任毅梅.論大學(xué)生創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].教育與職業(yè)，2006(24):143-144.

[3]索雙富，季林紅，王興信，等.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的實(shí)施與體會[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2005(10):127-131.

[4]譚焱良，肖肖.大學(xué)生合作素質(zhì)培養(yǎng)存在的問題及對策[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2008(3):85-87.

[5]費(fèi)玉蓮，姜波.提高工科學(xué)生科研創(chuàng)新能力的幾點(diǎn)思考[J].浙江工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2006(3):84-87.

責(zé)任編輯：吳艷玲

Research on the Innovation Ability Training of Mechanical Innovation Design Competition and College Students

ZHANG Yanmin
(Jilin Agricultural Science and Technology University School of Mechanical Engineering,Jilin 132101)

Abstract：This paper analyzes the significance and function of the mechanical innovation design competition in the cultivation of college students innovation ability，and the problems in the competition.According to the experience of our school，propose some reform measures from the aspects of system construction，incentive measures，platform construction，and guide teachers to promote the development of mechanical innovation design competition and the cultivation of innovative ability of college students.

Key words：college students; mechanical innovation design competition; innovation ability; talent training

作者簡介：張彥民（1976-），男，吉林省吉林市人，實(shí)驗(yàn)師，從事機(jī)械制造與培訓(xùn)工作。

基金項(xiàng)目：2014年吉林省教育廳高等教育教學(xué)研究課題

收稿日期：2015-08-26

中圖分類號：TH122-4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A