高职机械类学生机械创新设计能力培养策略分析

【摘要】文章分析了机械创新设计能力培养的必要性，先从学生为本体的主观方面进行了专业知识的掌握、创新原理与创新技法的掌握、创新思维的培养等三个方面的策略分析，还从学校与教师为本体的客观方面进行了课堂改革、创新平台的建立、多渠道拓展学生视野三个方面的策略分析。

【关键词】高职 ； 机械创新设计 ； 策略分析

【中图分类号】TH122-4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）35-0018-01

1.引言

创新是人类文明进步、技术进步、经济发展的原动力，是国民经济发展的基础。技术进步一般通过技术创新来实现。我国《高等教育法》第五条指出：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”[1]。高等职业教育作为高等教育的组成部分， 任务就是培养一大批具有必要的理论知识和较强实践能力、创新能力的一线高级技术人才， 以填补我国人才结构中的巨大缺口[2]。

高职机械类学生作为将来中国机械行业人才的重要组成，培养其技术创新意识，提高其机械创新设计（Mechanical Creative Design，MCD）能力，以备将来在行业竞争中，甚至在提高综合国力与提高国际竞争力的过程中起到至关重要的作用。高职机械类学生动手能力强，能较快的接受新事物，但是对于工作出现的新问题，新困难接受能力低，难以独立的思考与解决新问题，更不用说发现新问题的能力了。个人总结，对于高职机械类学生创新设计能力的培养主要从学生为主体的主观策略及学校与老师为主体的客观策略两个方面进行分析。

2.主观策略分析

2.1.专业知识的深度掌握

以机械设计和制造专业为例，大部分高职院校都开设了四大专业课程领域：（1）专业基础课程，如机械制图、工程力学、工程材料与热处理、公差配合与技术测量、电子电工基础等；（2）设计类核心课程，如机械设计基础、塑料模设计、冲压模设计、夹具设计等；（3）制造类核心课程，如机械制造工艺、金属切削原理与刀具、金属切削机床、数控加工与编程等；（4）计算机辅助设计与制造课程，如AutoCAD、UG、Pro/E、MasterCAM等。专业创新能力的提高，离不开专业基础知识的掌握，没有专业知识作为基础，创新设计能力就如无源之水，无本之木。如采用功能原理方案进行机械运动方案的创新设计，就必须对机械运动过程中的原动机、执行机构，传动方案，控制方式的特点和适应性有熟悉的了解和掌握，再從中选取最优良的方案作为设计方案，这其实就是功能组合与分解的创新设计。而设计出来的产品要进行理论仿真验证和图纸表现，这时就用到了我们学过的机械制图知识与相关的计算机辅助设计软件。所以专业知识的掌握是一切创新设计的基础，虽然创新思维的形成过程离不开灵感与顿悟，但专业知识才是一切的前题。而且由此可知，大学生机械创新设计能力的培养，并非是一、二门课程就能解决的问题，它是一种观念、一个目标、一个过程。

2.2.创新原理与创新技法的深刻理解

总的说来，机械创新设计的创新原理有组合原理、分离原理、还原原理、移植原理、迂回原理、完满原理等。机械创新设计的方法有智力激励法、提问追溯法、联想类推法、返向探求法、系统分析法、组合创新法等[3]。不管是教学还是科研，世界上任何一种事物都有其规律可循，创新设计也是一样，我们的先辈在不断的探索与总结中才使科学发展到今天，技术在不断的进步，科研方法也在不断的归纳与总结，前人已经求证且证明正确的方法是宝贵的经验，只有在深刻掌握和理解这些方法和经验的基础上，我们才有资格去寻求新的方法。

2.3创新思维的训练与形成

一般认为，每个人都有创新思维的生理机能，但大多数人处于休眠状态。学源于思，业精于勤，我们有意识的培养自己的创造性思维，并且成为一种习惯。首先培养创新意识，善于在生活中发现问题，比如人们发现不管是滚动轴承还是滑动轴承，只要轴孔相接触，摩擦便不可避免，精度、效率、寿命都达不到最佳要求，近年来，人们利用电磁学原理，开发出了轴颈与轴瓦不接触的磁悬浮轴承，并已推广利用。其次要培养创新思维能力。车工实习后，我曾经问过学生一个问题：你们想一想，能不能用一台普通车床加工出一个正方体出来呢？同学们想一想，表示不能。问题留到第二天，有同学找到我说，这是可行的，只是相当于车六个端面。主动的同学就在主动的培养这种意识。还要是要善于归纳和总结，机械专业的同学都学习了机械设计基础，那么，大家可曾归纳过运动的相互转化吗？周转运动转化为直线运动，直线运动转化为周转运动。运动方向，运动形式，运动轨迹的改变我们学到过哪些？我们还能想到新的方法吗？

3.客观策略分析

3.1 通过改善课堂教学方法，使学生授受知识变被动为主动

大力倡导采用现代化的教学方法，综合运用图片、视频、实物等更加直观的方法进行启发式教学，教师由主体变成主导，促进教与学的互动。在专业课教学过程中，适当安排跨课程设计案例，将多学科知识与经验综合应用，强调解决问题的新颖性，不追求答案的标准，只追求思维的活跃。灵活运用课堂教学，指导学生多角度、多方向、多途径思考问题，既加深了所学知识的掌握，又培养了学生创造性思维的提高。

3.2 创新设计平台的建立

强调运用CAD/CAM/CAE等计算机辅助软件进行机械设计、三维造型、仿真分析等。开始培养学生运用计算机辅助创新技术（Computer Aided Innovation，CAI），如运用ADAMS软件进行机构虚拟设计；运用快速成型技术（Rapid Prototyping， RP）进行反求设计；ANSYS软件进行仿真分析等。

3.3课堂外，多渠道多种形式拓展学生见识

如成立大学生机械创新设计活动社团，定期邀请相关专家进行现场讲授，了解创新设计的理论，方法及最新发展；带领同学参观工厂，科技博览会，甚至到商店里的各种产品，建立创新设计产品陈列室，让同学们在实物中切身感受到创新设计带给科技与生活的变化；自己组织各类机械竞赛到参加各级创新设计大赛，开拓视野，激发同学们的创新热情。

4.结束语

高职机械类毕业生主要为相关机械类企业输送能服务于一线生产的高技能型人才，随着机械工程技术的日新月异，对机械类学生的素养要求也有了新的要求，尤其是机械创新能力。因此我们要未雨绸缪，为了适应新的形势，努力提高学生专业技能的同时，也要提高学生机械创新设计的能力。

参考文献

[1]吕晓辉. 提高高职学生创新能力的途径探析[J]. 吉林省经济管理干部学院学报，2014（5）

[2]陈峰等.高职“ 机械创新设计”课程教学探索[J].广西轻工业，2007（8）

[3]徐起贺.机械创新设计[M].机械工业出版社，2015.1