论文部分内容阅读
摘要:加强大学生创新意识和创新能力的培养,已经成为当前我国高等教育推进素质教育的核心课题。通过分析当前存在的问题,从课程体系、教学方法、创新氛围等方面出发,探索一条培养大学生机械创新设计能力的途径。实践证明,该方面工作的开展可激发学生的学习兴趣,培养学生的实践能力,促进学生的创新能力。
关键词:大学生;机械创新设计;创新能力;素质教育
作者简介:黄小龙(1977-),男,广西梧州人,北京信息科技大学机电工程学院教师,实验师,工学硕士,主要研究方向:机械设计及理论。(北京 100192)
基金项目:本文系北京信息科技大学2009年度高教研究课题资助项目(项目编号:2009GJYB03)、北京信息科技大学2008年教学改革立项项目(项目编号:2008-2)的研究成果。
当今世界创新能力已成为决定一个国家综合国力强弱的重要因素。[1]2006年1月胡锦涛主席在全国科技大会上代表党中央向全国人民发出号召: “坚持走中国特色自主创新道路,为建设创新型国家而努力奋斗!” 教育创新的核心在于培养学生的开拓意识和创新能力。目前,如何培养适应社会需求的机械创新技术人才,已成为各高等工科院校机械类专业面临的一个急需解决的问题。
一、当前存在的问题
随着现代科技的发展和人才市场对人才需求的变化,高校的人才培养模式、教学计划、课程体系、教学内容等已经有了很大变化。但是,与科技的迅猛发展相比,特别是与世界上的发达国家相比,我们的教育还存在着较大的差距。例如,在大学教育阶段仍然以传授理论知识为主,教学方法单一,而培养能力和素质,特别是培养创新能力远远不够,学生或多或少地存在着“高分低能”的现象,课堂教学习惯于单纯由老师讲,学生听,启发式、讨论式少,学生自学能力较差。[2]因此怎样充分地利用现有资源,调动学生的积极性,变被动学习为主动学习,促进学生的创新能力,就成为了当务之急。
二、构建合理的课程体系
创新能力的培养,并非是一、二门课程就能解决的问题,[3]应构建合理的课程体系。
1.建立培养创新能力的课程体系
原有课程体系与教学内容主要向学生传授基础理论知识,而对工程意识的培养还缺乏深入具体的考虑,也谈不上有意识的创新能力培养。通过课程体系的改革,我们除专业基础和专业主干课程以外,增设了反映现代新技术、新方法的应用技术课程,如机械创新设计、机械CAD、有限元法、产品建模与仿真、工程应用软件等,通过这些课程的学习使学生掌握进行创新构思和实践的方法,可以利用计算机作为辅助工具来分析各種典型机构,提高学生应用计算机解决工程技术问题的能力,使学生将传统的机械设计知识与先进的现代技术加以融合,在知识面和创新能力上产生飞跃。
2.建立以设计与创新为主线的实践教学体系
在实践教学体系中,强调以设计与创新为主线,实行了以机械原理课程设计、机械设计课程设计、典型机械课程设计和毕业设计的四段设计思想,对学生的设计能力和创造性思维的培养起到了积极的作用。
在原有实验基础上增设一批开放性实验,如机械方案创意设计模拟实施、创意组合模型设计、模块化机器人机构设计、典型机械系统认知、机电小产品的创新认知与测绘等等。这些开放性实验具有技术性、综合性、探索性强的特点,能使理论联系实际,课内课外相互结合,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,能增强学生的工程观念和动手能力。
三、改进教学方法
1.课堂教学手段的合理运用
在课堂教学中,要摒弃满堂灌的现象,坚持启发式教学,通过生动的案例分例、开展积极生动的课堂讨论等多种方式,引导学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践,以实现学生多方面能力的综合发展。通过教师的引导,培养学生“存疑、求异”的思维方式,激发学生的责任感、兴趣和创新欲望。
2.在实验课中培养创新能力
将课堂演示实验改为学生探索性实验,让学生在教师的引导下思考实验原理、实验步骤,自己实际操作实验过程并处理实验结果,成为知识的主动探索者,强化创新意识。在实验过程中,教师不失时机地对学生标新立异的方法给予肯定、支持和帮助,鼓励学生大胆构思和独立思考,并通过实验否定错误的假设或修正不完善的构思,从而更有效地培养学生解决问题的能力和创造力。
四、营造创新氛围
要培养工程实践能力和创新能力的应用型人才,不仅需要在教学方法上进行改革,还必须为学生营造创新的环境并形成氛围。
1.建设机械创新设计基地
建设机械创新设计基地,使工程实践与理论学习平行,相互协调,使学生在综合性、感知性、设计性、创造性比较强的实践环境下获得感性知识和体验,从而能激发灵感,运用联想、类比、组合、移植等方法产生创新思维与设计。
实验室是学生认知实践的基础环境,把实验室办成开放式机械创新设计基地已得到大家的共识。基地在现有设施的基础上,进行了实验及模型的系统化和分块主题化,增设设计型、综合型、创意型的实验,并向学生开放,学生可到实验室熟悉并动手进行实验和制作创新设计物理模型。
2.建设创新指导教师团队
配备高水平的、相对稳定的创新指导教师团队,是大学生创新活动成败的关键。[4,5]“指导老师在很大程度上影响着参赛作品的质量。根据经验,选择指导老师的原则可根据:导师有积极性、辅导到位,师生易于沟通,利于作品加工制作。”这也是参加机械创新设计大赛的学生对指导教师作用的评价。指导教师团队建设的思路是重在培养、稳定队伍、加强激励、提倡竞争、促进改革。
3.举办机械创新设计大奖赛
机械创新设计仅仅停留在课堂上是远远不够的,开展多种机械创新设计实践才能真正提高学生的机械创新能力。有了机械创新设计基地和稳定的指导教师队伍,学校可每年举办机械创新设计大奖赛活动,引导学生从日常生活和工程实际中,挖掘比赛主题,让学生真刀实枪地演练,利用课堂上教授的理论知识,品尝创新的滋味。从我校举办过的机械创新设计大奖赛以及参加北京市高校机械创新设计大赛的效果来看,成果丰硕,学生的创新能力在实践中得到了显著提高。
4.建立激励措施
为了激励学生积极参与各种课外科技创新活动,学校设立了大学生课外科技活动创新基金、创新实践学分、创新成果表彰等创新的政策环境;同时学院建立竞争激励机制, 举办各种形式的竞赛活动, 对在创新方面成绩突出的学生进行表彰和奖励。[4]建立良好的激励机制,可使更多的学生愿意创新、乐于创新,[5]把创新思维融入个人的思维理念。
五、结束语
经过多年来的探索和实践,较好地激发了学生的学习兴趣,锻炼了学生的实践能力,促进了学生的创新能力。学生积极参加各种课外科技活动与比赛,近三年来,我院学生取得首都高校机械创新设计大赛一等奖1项、三等奖2项,成功参赛奖3项,中国机器人大赛暨RoboCup公开赛中型组亚军2项(一等奖)。“我们为有这样的机会来锻炼和展现自己而感到自豪。”这是学生的感慨,也是对指导教师所付出努力的肯定和回报,同时激励我们进一步开展工作,取得更大的成绩。
参考文献:
[1]汪超.机械创新设计实验教学改革的探讨[J].装备制造技术,2008,(8):179-180.
[2]马盛明.机械创新设计教育[J].机械设计与研究,1999,(2):79-80.
[3]胡成武,谭艳萍,何国旗,等.构建大学生机械创新设计能力培养的教学体系[J].湖南工业大学学报,2008,(2):101-103.
[4]黄大志,申屠留芳.培养大学生机械创新设计能力研究[J].边疆经济与文化,2009,(3):122-123.
[5]王树才,宗望远,丁幼春,等.大学生机械创新设计大赛与创新人才的培养[J].高等农业教育,2007,(10):63-65.
(责任编辑:张中)
关键词:大学生;机械创新设计;创新能力;素质教育
作者简介:黄小龙(1977-),男,广西梧州人,北京信息科技大学机电工程学院教师,实验师,工学硕士,主要研究方向:机械设计及理论。(北京 100192)
基金项目:本文系北京信息科技大学2009年度高教研究课题资助项目(项目编号:2009GJYB03)、北京信息科技大学2008年教学改革立项项目(项目编号:2008-2)的研究成果。
当今世界创新能力已成为决定一个国家综合国力强弱的重要因素。[1]2006年1月胡锦涛主席在全国科技大会上代表党中央向全国人民发出号召: “坚持走中国特色自主创新道路,为建设创新型国家而努力奋斗!” 教育创新的核心在于培养学生的开拓意识和创新能力。目前,如何培养适应社会需求的机械创新技术人才,已成为各高等工科院校机械类专业面临的一个急需解决的问题。
一、当前存在的问题
随着现代科技的发展和人才市场对人才需求的变化,高校的人才培养模式、教学计划、课程体系、教学内容等已经有了很大变化。但是,与科技的迅猛发展相比,特别是与世界上的发达国家相比,我们的教育还存在着较大的差距。例如,在大学教育阶段仍然以传授理论知识为主,教学方法单一,而培养能力和素质,特别是培养创新能力远远不够,学生或多或少地存在着“高分低能”的现象,课堂教学习惯于单纯由老师讲,学生听,启发式、讨论式少,学生自学能力较差。[2]因此怎样充分地利用现有资源,调动学生的积极性,变被动学习为主动学习,促进学生的创新能力,就成为了当务之急。
二、构建合理的课程体系
创新能力的培养,并非是一、二门课程就能解决的问题,[3]应构建合理的课程体系。
1.建立培养创新能力的课程体系
原有课程体系与教学内容主要向学生传授基础理论知识,而对工程意识的培养还缺乏深入具体的考虑,也谈不上有意识的创新能力培养。通过课程体系的改革,我们除专业基础和专业主干课程以外,增设了反映现代新技术、新方法的应用技术课程,如机械创新设计、机械CAD、有限元法、产品建模与仿真、工程应用软件等,通过这些课程的学习使学生掌握进行创新构思和实践的方法,可以利用计算机作为辅助工具来分析各種典型机构,提高学生应用计算机解决工程技术问题的能力,使学生将传统的机械设计知识与先进的现代技术加以融合,在知识面和创新能力上产生飞跃。
2.建立以设计与创新为主线的实践教学体系
在实践教学体系中,强调以设计与创新为主线,实行了以机械原理课程设计、机械设计课程设计、典型机械课程设计和毕业设计的四段设计思想,对学生的设计能力和创造性思维的培养起到了积极的作用。
在原有实验基础上增设一批开放性实验,如机械方案创意设计模拟实施、创意组合模型设计、模块化机器人机构设计、典型机械系统认知、机电小产品的创新认知与测绘等等。这些开放性实验具有技术性、综合性、探索性强的特点,能使理论联系实际,课内课外相互结合,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,能增强学生的工程观念和动手能力。
三、改进教学方法
1.课堂教学手段的合理运用
在课堂教学中,要摒弃满堂灌的现象,坚持启发式教学,通过生动的案例分例、开展积极生动的课堂讨论等多种方式,引导学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践,以实现学生多方面能力的综合发展。通过教师的引导,培养学生“存疑、求异”的思维方式,激发学生的责任感、兴趣和创新欲望。
2.在实验课中培养创新能力
将课堂演示实验改为学生探索性实验,让学生在教师的引导下思考实验原理、实验步骤,自己实际操作实验过程并处理实验结果,成为知识的主动探索者,强化创新意识。在实验过程中,教师不失时机地对学生标新立异的方法给予肯定、支持和帮助,鼓励学生大胆构思和独立思考,并通过实验否定错误的假设或修正不完善的构思,从而更有效地培养学生解决问题的能力和创造力。
四、营造创新氛围
要培养工程实践能力和创新能力的应用型人才,不仅需要在教学方法上进行改革,还必须为学生营造创新的环境并形成氛围。
1.建设机械创新设计基地
建设机械创新设计基地,使工程实践与理论学习平行,相互协调,使学生在综合性、感知性、设计性、创造性比较强的实践环境下获得感性知识和体验,从而能激发灵感,运用联想、类比、组合、移植等方法产生创新思维与设计。
实验室是学生认知实践的基础环境,把实验室办成开放式机械创新设计基地已得到大家的共识。基地在现有设施的基础上,进行了实验及模型的系统化和分块主题化,增设设计型、综合型、创意型的实验,并向学生开放,学生可到实验室熟悉并动手进行实验和制作创新设计物理模型。
2.建设创新指导教师团队
配备高水平的、相对稳定的创新指导教师团队,是大学生创新活动成败的关键。[4,5]“指导老师在很大程度上影响着参赛作品的质量。根据经验,选择指导老师的原则可根据:导师有积极性、辅导到位,师生易于沟通,利于作品加工制作。”这也是参加机械创新设计大赛的学生对指导教师作用的评价。指导教师团队建设的思路是重在培养、稳定队伍、加强激励、提倡竞争、促进改革。
3.举办机械创新设计大奖赛
机械创新设计仅仅停留在课堂上是远远不够的,开展多种机械创新设计实践才能真正提高学生的机械创新能力。有了机械创新设计基地和稳定的指导教师队伍,学校可每年举办机械创新设计大奖赛活动,引导学生从日常生活和工程实际中,挖掘比赛主题,让学生真刀实枪地演练,利用课堂上教授的理论知识,品尝创新的滋味。从我校举办过的机械创新设计大奖赛以及参加北京市高校机械创新设计大赛的效果来看,成果丰硕,学生的创新能力在实践中得到了显著提高。
4.建立激励措施
为了激励学生积极参与各种课外科技创新活动,学校设立了大学生课外科技活动创新基金、创新实践学分、创新成果表彰等创新的政策环境;同时学院建立竞争激励机制, 举办各种形式的竞赛活动, 对在创新方面成绩突出的学生进行表彰和奖励。[4]建立良好的激励机制,可使更多的学生愿意创新、乐于创新,[5]把创新思维融入个人的思维理念。
五、结束语
经过多年来的探索和实践,较好地激发了学生的学习兴趣,锻炼了学生的实践能力,促进了学生的创新能力。学生积极参加各种课外科技活动与比赛,近三年来,我院学生取得首都高校机械创新设计大赛一等奖1项、三等奖2项,成功参赛奖3项,中国机器人大赛暨RoboCup公开赛中型组亚军2项(一等奖)。“我们为有这样的机会来锻炼和展现自己而感到自豪。”这是学生的感慨,也是对指导教师所付出努力的肯定和回报,同时激励我们进一步开展工作,取得更大的成绩。
参考文献:
[1]汪超.机械创新设计实验教学改革的探讨[J].装备制造技术,2008,(8):179-180.
[2]马盛明.机械创新设计教育[J].机械设计与研究,1999,(2):79-80.
[3]胡成武,谭艳萍,何国旗,等.构建大学生机械创新设计能力培养的教学体系[J].湖南工业大学学报,2008,(2):101-103.
[4]黄大志,申屠留芳.培养大学生机械创新设计能力研究[J].边疆经济与文化,2009,(3):122-123.
[5]王树才,宗望远,丁幼春,等.大学生机械创新设计大赛与创新人才的培养[J].高等农业教育,2007,(10):63-65.
(责任编辑:张中)