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摘 要:为了培养军校学员的机械创新能力,本文在课程体系、教学内容、实践教学、教学方法与手段及考试制度等教学环节上对学员的创新思维能力、创新动手实践能力,以及综合应用能力等方面的培养进行了探索。实践结果证明,这些措施颇有成效。
关键词:军校学员 创新能力 机械
中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(a)-0173-01
培养具有创新意识、创新能力和工程实践经验的复合型高级军事人才是高等工科军事院校教学改革的目标[1]。近年来,我院以组织学生参加系列全国大学生机械类创新大赛为牵引,在学员机械创新设计能力的培养方面走出了一条特色之路。
1 我院机械类课程的现状及改革思路
根据军队院校教育的总体要求,我院开设的机械类课程主要有《工程制图》、《机械设计基础》、《机械原理》、《机械课程设计》和《CAD》等。是对各种实用机构的分析、设计方法,对航空装备应用的典型机构、零件的设计和机构运动知识的介绍不多,于是就造成了学员对机械运动的分析能力尚可,但缺乏机械机构创新能力。为了强化军校学员机械创新能力的培养,需要在课程体系、教学内容、實践教学、教学方法与手段及考试制度等教学环节中,大力加强对学员创新思维能力、创新动手实践能力,以及综合应用能力的培养。
2 培养学员创新能力的举措
我院机械类课程体系和教学内容的改革,一方面是在课程体系内容中增加装备应用性的内容,另一方面是在实践中加强学员对机械系统设计能力和机械创新能力的培养。具体有以下五个方面。
2.1 革新教材体系
在创新能力培养为目标的课程体系中,教材是关键[2]。为了突出创新能力培养这一主线,我院重新编写了以《机械设计基础》为代表的系列教材;教材内容充实了目前部队常见的典型装备实例。
另外,为了开阔学员视野,增强学员的感性认识,编者在翻阅了大量的有关专业资料的基础上,结合到部队进行实地调查所收集的实际机械装备范例,经过理论加工,以运动简图的形式编入新教材的例题、习题中,并适当增加它们的工程应用背景及创造性意向说明。
2.2 更新教学内容
在教学内容方面,强化学员机械工程基础知识、创新设计思想、工程试验及设计实践能力的培养。主要包括:第一,强化学员工程制图的能力。即将画法几何的内容与计算机绘图相融合,徒手草图、工具绘图及计算机绘图知识并重。充分发挥计算机作为辅助教学的有效工具,把绘图、三维构型设计、机构运动设计、工程计算设计、工程实验模拟等贯穿于机械课程设计的整个教学实践中。第二,坚持厚基础、宽口径的原则。通过课程内容进行整合、优化,既体现学科优势和特点,又体现学科发展方向。第三,增加了机械学科新理论、新技术、新方法。如:空间机构自由度计算方法的介绍、机构组成原理和结构分析内容,为机构运动的分析和机械执行系统方案的创新设计打下良好的基础;在机构运动分析中,将传统的图解法改用解析法;在凸轮机构设计中,增加了解析法设计凸轮廓线;在机械系统方案设计中,增加了执行系统的方案设计、原动机类型的选择和传动系统的方案设计等。
2.3 改革实践教学内容体系
实践教学是启发学员学习兴趣、加深学员对知识的理解、提高学员创新能力的重要环节[3]。我们将理论教学、课程实验、课程设计在内的课堂教学、实验与机械创新大赛、制图建模大赛、自主科技创新活动和综合性大作业、金工实习等实践教学有机结合,并针对每一个实践机会拟定一些小课题,以此来提高学员的创新能力、实践能力和设计能力。主要做法有:第一,强化机械类实验室创新实践培养。我们对原有的实验室进行了扩建,综合机械设计、航空材料、机械创新设计等学科成立了机械工程实验室,先后投资了300余万元补充一些新型的机构模型、实物以及实验平台。实验室全天对全院学员开放,除开设课程标准所规定的实验外,还进行多项由教员自定、学员自选的实验项目,这些项目均由学员在实验教员的指导下自主设计、独立完成。第二,增开设计性和综合性实验,提高学员的机械创新设计能力。为了适应创新能力的培养需求,我们先后增开了一些设计性和综合性实验,学员综合利用课堂所学知识,自己动手设计、组装并评价或测定结构方案和机构传动系统方案。第三,完善课外综合实践,开展自主科技活动。为了激发学员的创新热情,促进学员对所学知识的融会贯通,实现“发现问题、分析问题、解决问题”能力的全程训练,我们大力开展创新竞赛活动。
2.4 采用灵活多样的教学方法
针对机械类课程的特点,采用了“精讲多练、课内外结合、多媒体教学”的教学方法。所谓精讲多练,就是根据本门课程实践性强的特点,在理论授课时精讲基本概念、基本理论和基本方法,使知识易于理解和掌握,同时给学生留出一定的思维空间,避免满堂灌和填压式的教学方法。所谓课内外结合,就是把机械类课程内容大多与工程实际紧密联系,在教学过程中注重理论联系实际。所谓多媒体教学,就是将机械类课程中常用机构和通用零部件的工作原理、应用及设计方法等较抽象内容,传统教学手段很难阐明机械的内部结构和运动分析,根据课程中各部分内容的不同特点,采用幻灯、投影、视频和动画等手段,营造出图、文、声、像并茂的视听氛围,帮助学员直观的获取信息。
2.5 改革课程考核方式
课程考核是一种手段,是一种教学环节,而不是目的。通过考试或考核,促进学生更好地复习、深化和巩固所学的知识和技能,乃至站在更高的层面上理解和认识所学的知识。成绩评定中注重过程的考核,以学生的应用能力和创新能力作为衡量教学质量的重要指标之一。在考核形式上,根据课程的特点,尝试现场出题、现场分析做答,现场设计、现场组装、现场评判,以及闭卷理论考核等多种方式进行综合考核,以综合设计、分析方面的知识内容和能力为主,促进学员个性的全面发展,提高其综合运用所学知识、解决实际问题的能力;在考试试题上,进一步完善考试命题方式和内容,建立机械创新类的试题库,使考试命题及相应的管理更趋规范化、科学化。
3 结语
实行创新能力培养改革以来,我们以培养学员创新意识为重点,注重学员创新思维和创新设计的实践,取得了明显的教学效果。在近年来组织的全国大学生机械创新设计大赛中,我院“班用多功能救生梯”项目荣获全国一等奖、“空投用缓冲装置”项目获陕西省一等奖;在全国大学生机械制图与建模大赛中,我院学员获得全国二等奖一项。
参考文献
[1] 许小军,等.军校学员机械创新设计能力培养的探索与实践[J].高等教育研究学报,2009.
[2] 王瑾,等.机械基础课程群教学改革研究与实践[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2009.
[3] 李阳星,等.机械设计系列课程改革实践[J].黑龙江教育,2009.
关键词:军校学员 创新能力 机械
中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(a)-0173-01
培养具有创新意识、创新能力和工程实践经验的复合型高级军事人才是高等工科军事院校教学改革的目标[1]。近年来,我院以组织学生参加系列全国大学生机械类创新大赛为牵引,在学员机械创新设计能力的培养方面走出了一条特色之路。
1 我院机械类课程的现状及改革思路
根据军队院校教育的总体要求,我院开设的机械类课程主要有《工程制图》、《机械设计基础》、《机械原理》、《机械课程设计》和《CAD》等。是对各种实用机构的分析、设计方法,对航空装备应用的典型机构、零件的设计和机构运动知识的介绍不多,于是就造成了学员对机械运动的分析能力尚可,但缺乏机械机构创新能力。为了强化军校学员机械创新能力的培养,需要在课程体系、教学内容、實践教学、教学方法与手段及考试制度等教学环节中,大力加强对学员创新思维能力、创新动手实践能力,以及综合应用能力的培养。
2 培养学员创新能力的举措
我院机械类课程体系和教学内容的改革,一方面是在课程体系内容中增加装备应用性的内容,另一方面是在实践中加强学员对机械系统设计能力和机械创新能力的培养。具体有以下五个方面。
2.1 革新教材体系
在创新能力培养为目标的课程体系中,教材是关键[2]。为了突出创新能力培养这一主线,我院重新编写了以《机械设计基础》为代表的系列教材;教材内容充实了目前部队常见的典型装备实例。
另外,为了开阔学员视野,增强学员的感性认识,编者在翻阅了大量的有关专业资料的基础上,结合到部队进行实地调查所收集的实际机械装备范例,经过理论加工,以运动简图的形式编入新教材的例题、习题中,并适当增加它们的工程应用背景及创造性意向说明。
2.2 更新教学内容
在教学内容方面,强化学员机械工程基础知识、创新设计思想、工程试验及设计实践能力的培养。主要包括:第一,强化学员工程制图的能力。即将画法几何的内容与计算机绘图相融合,徒手草图、工具绘图及计算机绘图知识并重。充分发挥计算机作为辅助教学的有效工具,把绘图、三维构型设计、机构运动设计、工程计算设计、工程实验模拟等贯穿于机械课程设计的整个教学实践中。第二,坚持厚基础、宽口径的原则。通过课程内容进行整合、优化,既体现学科优势和特点,又体现学科发展方向。第三,增加了机械学科新理论、新技术、新方法。如:空间机构自由度计算方法的介绍、机构组成原理和结构分析内容,为机构运动的分析和机械执行系统方案的创新设计打下良好的基础;在机构运动分析中,将传统的图解法改用解析法;在凸轮机构设计中,增加了解析法设计凸轮廓线;在机械系统方案设计中,增加了执行系统的方案设计、原动机类型的选择和传动系统的方案设计等。
2.3 改革实践教学内容体系
实践教学是启发学员学习兴趣、加深学员对知识的理解、提高学员创新能力的重要环节[3]。我们将理论教学、课程实验、课程设计在内的课堂教学、实验与机械创新大赛、制图建模大赛、自主科技创新活动和综合性大作业、金工实习等实践教学有机结合,并针对每一个实践机会拟定一些小课题,以此来提高学员的创新能力、实践能力和设计能力。主要做法有:第一,强化机械类实验室创新实践培养。我们对原有的实验室进行了扩建,综合机械设计、航空材料、机械创新设计等学科成立了机械工程实验室,先后投资了300余万元补充一些新型的机构模型、实物以及实验平台。实验室全天对全院学员开放,除开设课程标准所规定的实验外,还进行多项由教员自定、学员自选的实验项目,这些项目均由学员在实验教员的指导下自主设计、独立完成。第二,增开设计性和综合性实验,提高学员的机械创新设计能力。为了适应创新能力的培养需求,我们先后增开了一些设计性和综合性实验,学员综合利用课堂所学知识,自己动手设计、组装并评价或测定结构方案和机构传动系统方案。第三,完善课外综合实践,开展自主科技活动。为了激发学员的创新热情,促进学员对所学知识的融会贯通,实现“发现问题、分析问题、解决问题”能力的全程训练,我们大力开展创新竞赛活动。
2.4 采用灵活多样的教学方法
针对机械类课程的特点,采用了“精讲多练、课内外结合、多媒体教学”的教学方法。所谓精讲多练,就是根据本门课程实践性强的特点,在理论授课时精讲基本概念、基本理论和基本方法,使知识易于理解和掌握,同时给学生留出一定的思维空间,避免满堂灌和填压式的教学方法。所谓课内外结合,就是把机械类课程内容大多与工程实际紧密联系,在教学过程中注重理论联系实际。所谓多媒体教学,就是将机械类课程中常用机构和通用零部件的工作原理、应用及设计方法等较抽象内容,传统教学手段很难阐明机械的内部结构和运动分析,根据课程中各部分内容的不同特点,采用幻灯、投影、视频和动画等手段,营造出图、文、声、像并茂的视听氛围,帮助学员直观的获取信息。
2.5 改革课程考核方式
课程考核是一种手段,是一种教学环节,而不是目的。通过考试或考核,促进学生更好地复习、深化和巩固所学的知识和技能,乃至站在更高的层面上理解和认识所学的知识。成绩评定中注重过程的考核,以学生的应用能力和创新能力作为衡量教学质量的重要指标之一。在考核形式上,根据课程的特点,尝试现场出题、现场分析做答,现场设计、现场组装、现场评判,以及闭卷理论考核等多种方式进行综合考核,以综合设计、分析方面的知识内容和能力为主,促进学员个性的全面发展,提高其综合运用所学知识、解决实际问题的能力;在考试试题上,进一步完善考试命题方式和内容,建立机械创新类的试题库,使考试命题及相应的管理更趋规范化、科学化。
3 结语
实行创新能力培养改革以来,我们以培养学员创新意识为重点,注重学员创新思维和创新设计的实践,取得了明显的教学效果。在近年来组织的全国大学生机械创新设计大赛中,我院“班用多功能救生梯”项目荣获全国一等奖、“空投用缓冲装置”项目获陕西省一等奖;在全国大学生机械制图与建模大赛中,我院学员获得全国二等奖一项。
参考文献
[1] 许小军,等.军校学员机械创新设计能力培养的探索与实践[J].高等教育研究学报,2009.
[2] 王瑾,等.机械基础课程群教学改革研究与实践[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2009.
[3] 李阳星,等.机械设计系列课程改革实践[J].黑龙江教育,2009.