基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践
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我们根据国家培养创新型人才的需要，以 提高学生的创新意识和创新能力为目标，在多 年教育教学改革成果的基础上，初步构建起了 一个以机械设计类课程的理论教学、实践教学 为平台，以大学生机械创新设计大赛为实践载 体，以培养机械创新设计能力和工程素质教育 为宗旨，以增强学生创新能力为目的的机械设
计类课程创新教育教学体系（ 即： 以传授知识 为平台，以 学 科 竞 赛 为 载 体，以 创 新 教 育 为 宗 旨，以培养能力为目的） 。在新教材体系、新教 学规范、新教学大纲指导下，经过两年多的教学 实践，对大学生实践能力的提高和创新精神的 培养起到了积极的作用。
三、改变有碍于培养Fra Baidu bibliotek生创新能力的实践 教学模式
“课程 设 计 ”是 机 械 设 计 类 课 程 非 常 重 要 的实践教学环节。它不仅是学生进行的第一次 较全面、综合、理论联系实际的训练，更是培养 学生工程实践能力和创新设计能力的重要载 体［4］。以往机械设计类课程设计分为“机械原 理课程设 计 ”和“机 械 设 计 课 程 设 计 ”两 部 分， 都是在理论教学结束后，分别安排几周时间集 中进行。设计题目由教师指定，统一类型、统一 进度，学生只需根据设计任务指导书，按规定步 骤，照搬公式计算，参照图册设计、绘图、书写设 计说明书即可。设计过程千篇一律，受到的仅 仅是简单的工程设计基本训练和模仿型设计， 分析问题与解决问题的能力、独立工作的能力 得不到锻炼，设计过程缺乏挑战性和新鲜感，更 谈不上创新性。为了变“模仿型”为“创新型” 课程设计，我们采取了以下措施：
1． 优化教学内容，融工程教育与创新意识 于课程教学之中
根据新的教材体系，在理论教学中，教师要 注重各章“工程背景”“设计者思维”等内容的引 入，强调“工程实例”和“一般步骤”的讲解。采 用“工程设计指导”方式对本章总结，有意识地 加入一些创造性设计教学内容，介绍创造性设计 的基本方法、思路和实例，让学生接受创造性思 维方式的训练，激发学生的创造欲望，减少对学 生的思维“约束”，增大其创新的自由度。在此 方面最行之有效的方法就是结合各章的具体教 学内容，以历届全国大学生机械创新设计大赛优 秀参赛作品为例进行教学。它不仅充实了“工 程实例”的内容，达到了预期的教学效果，还大大 激发了学生的学习兴趣与创新欲望，使学生直接 感受到“创新”并不神秘，“创新就在我们的身边 和生活中，学长能做到我们也一定能！ ”
关键词： 机械设计； 创新教学； 学科竞赛； 教学改革 中图分类号： G642 文献标志码： A 文章编号： 2095 － 3860（ 2012） 06 － 0534 － 03
创新是一个民族的灵魂，也是一个国家发 展的内在动力。在 21 世纪科技革命迅猛发展， 国际竞争日趋激烈的形势下，如何培养学生的 综合素质和创新意识，提高学生的创新能力，是 我国高等教育教学改革的重点和十分紧迫的 任务［1 － 2］。
2． 注重启发式、互动式教学，让学生参与 到教学过程中来
传统的“填鸭式”满堂灌教学方法，不利于 调动和激发学生的自主思维能力和空间想象 力，束缚了学生创造力的发挥，限制了学生运用 理论知识解决工程实际问题的能力。为此，在 教学中我们注重启发式教学，提倡在课堂上教
师与学生的互动，鼓励学生多提问，把对问题的 讲解与讨论相结合，将部分课堂教学与实验教 学相结合。把教学的关键点放在启发学生如何 认知机械、灵活应用基本理论上，放在启发学生 如何发挥想象力、开展创造性设计上。教师在 授课过程中采取设疑、质疑、课堂讨论等互动方 式，提出新问题，让学生带着问题有针对性地学 习，启发学生积极思考，让学生自己做出正确的 判断。这种教学方法在以学科竞赛优秀作品为 “工程实例”的解析过程中效果非常显著。
高等院校机械设计类课程包括机械原理、机 械设计、机械设计基础、现代设计方法等多门课程 以及相应的课程设计和实验教学。目前该类课程 面向我校（ 西安工程大学） 近 20 个专业、50 多个 班级、1700 多名学生授课，是工科类学生必修的一 门综合性、实践性很强的技术基础课，是从理论知 识过渡到工程实际、从基础课程过渡到专业课程 的关键和桥梁，对培养学生的创新意识、创新能力 及工程实践能力起着至关重要的作用。
一、构建有利于培养学生创新能力的课程 体系
当前的大学生实践知识较少，对于工程中 的问题缺乏感性认识。以往的机械设计类课程 多以理论学习为主，仅作为一门具体的知识去 学，缺乏创新设计能力和工程素质方面的培养 与教育［3］。所以，构建一个以机械设计类课程 的创新性理论教学、实践教学为平台的课程体 系是教学改革的前提。对此，我们积极参加电 子工业出版社“高等院校工程教育系列规划教 材”《机械原理》《机械设计》的编写工作。该教 材秉承“工程教育”的教学理念，强化对学生进 行工程设计能力的培养，为启发学生的求知欲 望，每章均以“工程背景”“简单实例”和“设计 者思维”作为开篇引导，以“工程实例”和“一般
2012 年 12 月 第 27 卷第 6 期
纺织服装教育 Textile and Apparel Education
Dec． ，2012 Vol． 27 No． 6
基于创新能力培养的机械设计类 课程教学改革与实践
金 京，罗 声
（ 西安工程大学 机电工程学院，陕西 西安 710048）
摘要： 在多年机械设计类课程教学改革成果的基础上，将课堂教学、课程设计、学科 竞赛、毕业设计有机结合，在逐步提高学生的综合设计能力、创新能力及工程实践能力方 面取得了一定的成效。
基金项目： 2010—2012 年西安工程大学教育教学改革研究项目（ 2010JG11） 作者简介： 金 京（ 1956—） ，男，浙江杭州人，副教授，研究方向为机械设计理论。E-mail： jinjing5959@ sina． com． cn
第6 期
金 京，等： 基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践
由于在机械设计类课程的教学中，学生接 触实际机械的机会较少，容易造成学习理论知 识时觉得枯燥、遇到解决实际问题时又束手无 策的现象。因此如何将新的教学理念和方法应 用在教学的各个环节中，如何将基本理论知识 的传授与工程实践能力的培养有机结合在一 起，如何强化创新设计能力和工程素质教育，是 课程教学改革的核心。这对教师来说也是一个 新的挑战。
535
步骤”作为理论联系实际的桥梁，以“工程设计 指导”作 为 篇 尾 经 验 总 结，从 而 形 成 了 一 个 完 整的理论与实践相融合的全新的教材体系。配 合该教材体系，结合我校各专业的特点及实际， 我们重新制订了理论教学和实践教学规范，修 订了各门课程的教学大纲、实验大纲和课程设 计大纲。
二、融入有助于培养学生创新能力的教学 理念和方法
计类课程创新教育教学体系（ 即： 以传授知识 为平台，以 学 科 竞 赛 为 载 体，以 创 新 教 育 为 宗 旨，以培养能力为目的） 。在新教材体系、新教 学规范、新教学大纲指导下，经过两年多的教学 实践，对大学生实践能力的提高和创新精神的 培养起到了积极的作用。
三、改变有碍于培养Fra Baidu bibliotek生创新能力的实践 教学模式
“课程 设 计 ”是 机 械 设 计 类 课 程 非 常 重 要 的实践教学环节。它不仅是学生进行的第一次 较全面、综合、理论联系实际的训练，更是培养 学生工程实践能力和创新设计能力的重要载 体［4］。以往机械设计类课程设计分为“机械原 理课程设 计 ”和“机 械 设 计 课 程 设 计 ”两 部 分， 都是在理论教学结束后，分别安排几周时间集 中进行。设计题目由教师指定，统一类型、统一 进度，学生只需根据设计任务指导书，按规定步 骤，照搬公式计算，参照图册设计、绘图、书写设 计说明书即可。设计过程千篇一律，受到的仅 仅是简单的工程设计基本训练和模仿型设计， 分析问题与解决问题的能力、独立工作的能力 得不到锻炼，设计过程缺乏挑战性和新鲜感，更 谈不上创新性。为了变“模仿型”为“创新型” 课程设计，我们采取了以下措施：
1． 优化教学内容，融工程教育与创新意识 于课程教学之中
根据新的教材体系，在理论教学中，教师要 注重各章“工程背景”“设计者思维”等内容的引 入，强调“工程实例”和“一般步骤”的讲解。采 用“工程设计指导”方式对本章总结，有意识地 加入一些创造性设计教学内容，介绍创造性设计 的基本方法、思路和实例，让学生接受创造性思 维方式的训练，激发学生的创造欲望，减少对学 生的思维“约束”，增大其创新的自由度。在此 方面最行之有效的方法就是结合各章的具体教 学内容，以历届全国大学生机械创新设计大赛优 秀参赛作品为例进行教学。它不仅充实了“工 程实例”的内容，达到了预期的教学效果，还大大 激发了学生的学习兴趣与创新欲望，使学生直接 感受到“创新”并不神秘，“创新就在我们的身边 和生活中，学长能做到我们也一定能！ ”
关键词： 机械设计； 创新教学； 学科竞赛； 教学改革 中图分类号： G642 文献标志码： A 文章编号： 2095 － 3860（ 2012） 06 － 0534 － 03
创新是一个民族的灵魂，也是一个国家发 展的内在动力。在 21 世纪科技革命迅猛发展， 国际竞争日趋激烈的形势下，如何培养学生的 综合素质和创新意识，提高学生的创新能力，是 我国高等教育教学改革的重点和十分紧迫的 任务［1 － 2］。
2． 注重启发式、互动式教学，让学生参与 到教学过程中来
传统的“填鸭式”满堂灌教学方法，不利于 调动和激发学生的自主思维能力和空间想象 力，束缚了学生创造力的发挥，限制了学生运用 理论知识解决工程实际问题的能力。为此，在 教学中我们注重启发式教学，提倡在课堂上教
师与学生的互动，鼓励学生多提问，把对问题的 讲解与讨论相结合，将部分课堂教学与实验教 学相结合。把教学的关键点放在启发学生如何 认知机械、灵活应用基本理论上，放在启发学生 如何发挥想象力、开展创造性设计上。教师在 授课过程中采取设疑、质疑、课堂讨论等互动方 式，提出新问题，让学生带着问题有针对性地学 习，启发学生积极思考，让学生自己做出正确的 判断。这种教学方法在以学科竞赛优秀作品为 “工程实例”的解析过程中效果非常显著。
高等院校机械设计类课程包括机械原理、机 械设计、机械设计基础、现代设计方法等多门课程 以及相应的课程设计和实验教学。目前该类课程 面向我校（ 西安工程大学） 近 20 个专业、50 多个 班级、1700 多名学生授课，是工科类学生必修的一 门综合性、实践性很强的技术基础课，是从理论知 识过渡到工程实际、从基础课程过渡到专业课程 的关键和桥梁，对培养学生的创新意识、创新能力 及工程实践能力起着至关重要的作用。
一、构建有利于培养学生创新能力的课程 体系
当前的大学生实践知识较少，对于工程中 的问题缺乏感性认识。以往的机械设计类课程 多以理论学习为主，仅作为一门具体的知识去 学，缺乏创新设计能力和工程素质方面的培养 与教育［3］。所以，构建一个以机械设计类课程 的创新性理论教学、实践教学为平台的课程体 系是教学改革的前提。对此，我们积极参加电 子工业出版社“高等院校工程教育系列规划教 材”《机械原理》《机械设计》的编写工作。该教 材秉承“工程教育”的教学理念，强化对学生进 行工程设计能力的培养，为启发学生的求知欲 望，每章均以“工程背景”“简单实例”和“设计 者思维”作为开篇引导，以“工程实例”和“一般
2012 年 12 月 第 27 卷第 6 期
纺织服装教育 Textile and Apparel Education
Dec． ，2012 Vol． 27 No． 6
基于创新能力培养的机械设计类 课程教学改革与实践
金 京，罗 声
（ 西安工程大学 机电工程学院，陕西 西安 710048）
摘要： 在多年机械设计类课程教学改革成果的基础上，将课堂教学、课程设计、学科 竞赛、毕业设计有机结合，在逐步提高学生的综合设计能力、创新能力及工程实践能力方 面取得了一定的成效。
基金项目： 2010—2012 年西安工程大学教育教学改革研究项目（ 2010JG11） 作者简介： 金 京（ 1956—） ，男，浙江杭州人，副教授，研究方向为机械设计理论。E-mail： jinjing5959@ sina． com． cn
第6 期
金 京，等： 基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践
由于在机械设计类课程的教学中，学生接 触实际机械的机会较少，容易造成学习理论知 识时觉得枯燥、遇到解决实际问题时又束手无 策的现象。因此如何将新的教学理念和方法应 用在教学的各个环节中，如何将基本理论知识 的传授与工程实践能力的培养有机结合在一 起，如何强化创新设计能力和工程素质教育，是 课程教学改革的核心。这对教师来说也是一个 新的挑战。
535
步骤”作为理论联系实际的桥梁，以“工程设计 指导”作 为 篇 尾 经 验 总 结，从 而 形 成 了 一 个 完 整的理论与实践相融合的全新的教材体系。配 合该教材体系，结合我校各专业的特点及实际， 我们重新制订了理论教学和实践教学规范，修 订了各门课程的教学大纲、实验大纲和课程设 计大纲。
二、融入有助于培养学生创新能力的教学 理念和方法