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1、开发创新实验培养学生创新能力 创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴盛发达的不竭动力。高等院校作为创新教化的重要阵地，理应成为培育创新人才的摇篮，理应把培育人才的创新实力作为学校教化的基本价值趋向。本文就机械设计系列课程开发创新试验，培育学生创新实力进行探讨。 机械设计系列课程是高等工科院校中机械类及近机类有关专业的一门重要技术基础课，它不仅向学生供应机械学科的技术基础学问，而且对培育学生创新实力，培育创新型人才具有重要的作用。机械设计系列试验教学作为机械设计系列课程教学的实践环节，在培育创新型人才中扮演着不行替代的重要角色。试验教学要真正担负起创新人才的培育任务，就必需大力开发创新试验，以创
2、新的教学模式，带动创新型人才的成长。 机械设计系列创新试验教学体系 试验教学是学校教学活动的重要组成部分，要充分发挥试验教学在培育创新型人才中的重要作用，就必需增加改革意识，改进试验教学内容和方法，从而建立新的创新试验教学体系。 机械设计系列课程试验主要包括机械原理课程试验、机械设计课程试验以及机械设计基础等课程试验。原系列试验主要包括：机构运转及测绘分析、齿轮范成原理、转子动平衡试验、带传动参数测试、滑动轴承试验和减速器拆装试验等。试验内容主要是“验证”某一原理，巩固和加深课堂讲授的理论学问，对于学生各种实力尤其是创新实力的培育，成效甚微，试验体系属“验证性”试验体系。为加强对学生创新实力的
3、培育，通过对原有的试验进行全面的探讨与探讨，笔者确定开发“机构创新组合试验”“机构系统创新设计试验”“机械系统传动方案设计试验”“模块化轴系结构创新设计试验”。新开发的试验同原试验一起共同构成了新的机械系列课程创新试验教学体系。考虑到试验学时的限制，可以把试验项目分为必做、限选和任选三类，试验方式既有实物试验又有计算机仿真演示试验，从而保证新的试验教学体系的有效实施。 新的试验教学体系，立足于学生创新意识、创新精神和创新实力的培育，变更了传统的“验证性”体系，把创新性试验与传统试验相结合，并以创新性、综合性、设计性试验为主，注意特性化培育，突出因材施教。整个试验体系可分为基本原理型试验和设计创
4、新型试验两个层次。基本原理型试验主要是验证、演示机械基本原理、基本理论，让学生加深对课程内容的理解，是培育专业思维与实践、创新与设计的基础性试验。设计创新型试验是学生在驾驭机械基本原理试验的基础上，依据试验方向查阅相关资料，运用创新设计的各种方法，确定试验方案、试验设备，并进行模型实现，是增加学生工程实践意识，培育学生创新设计实力的创新性试验。 创新试验的内容及特点 新试验体系确立了以加强机械综合性、创新性试验为特点的试验教学体系，体现了机械试验教学的新特点，适应了机械试验教学改革的要求。新开发试验内容丰富、敏捷机动，既有利于学生全面驾驭所学机械基础学问，又可以充分挖掘学生的学习潜能，激发他们
5、的创新热忱，从而培育学生的创新实力。 机构创新组合试验 机构创新组合试验是在机构创新组合模型上完成的，试验过程是用组合模型供应的基本组件，拼接成机械原理课程中所讲的连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等三大机构及机构系统。对于连杆机构，构件的结构与尺寸可满意拼接双曲柄、曲柄摇杆和双摇杆的尺寸要求；凸轮机构则供应了使从动件能够实现两种行程，三种基本运动规律的盘形凸轮；齿轮机构，供应了模数相同、齿数各异的多个齿轮，以实现不同的传动比。动力源可以用专用电机也可以手动驱动。老师预先给定一些题目，要求学生能够运用各种设计方法，设计出能够实现给定功能运动的机构运动方案，并运用机构创新模型加以实现。 该试验基于机构
6、组成原理进行拼接设计试验，目的在于加深对机构组成原理及对机构运动特性的驾驭，培育学生创新意识、综合设计实力和工程实践动手实力。 机构系统创新设计试验 机构系统创新设计试验也是在创新组合模型上来完成。它是基于机构系统创新原理的试验，目的是培育学生运用创建性思维方法，遵循创建性基本原理，运用机构构型的创新设计方法，设计、拼装满意预定运动要求的机构系统。老师从机械工程中提炼出肯定的机构设计训练题目，让学生利用课堂上学到的理论学问，通过对一些基本机构的串联、并联及混合式联结，创新设计出与原机构特点不同的新的机构系统。与创新组合试验相比，该试验题目难度更大一些，创新的含量更高，综合设计的实力要求更强些。
7、 机械系统传动方案设计试验 机械系统传动方案设计试验是在传动方案综合设计试验台上来完成。试验台通过供应相应的动力库、传动零件库、支承及调整零件库、测试仪器库、联接零件库、工具库等元件库，可实现在同一平台上组建多种传动方案并进行测试的功能。试验台采纳开放式结构，试验时，要求学生依据给定的条件和设备，开动脑筋，自拟试验方案和内容，自己动手进行不同的传动方案的设计、装配和调试，不同的方案有着不同的传动效率，也有着不同的成本，学生通过试验比较其优劣，并最终确定出合理的机械系统传动方案。 该试验主要是加强学生创新意识的培育及创新实力的提高，试验要求学生在参考传统机械传动方案的基础上，大胆进行发散性思维，
8、努力挖掘创新点，创新点可以是自己设计新传动方案，也可以是对传统传动方案整体或局部的改进，或者是对传统传动方案原理、性能上的补充和完善。 模块化轴系结构创新设计试验 轴系结构设计是机械设计课程的重点内容之一，涉及的问题多、实践性强、敏捷性大，进行模块化轴系结构创新设计试验，对培育学生综合创新设计实力具有重要的主动意义。试验设备主要由模块化轴段和不同的轴上零件所组成，模块化轴段可组装成不同结构形态的阶梯轴，轴上零件则主要包括：齿轮、带轮、联轴器、蜗轮、轴承、套筒、圆螺母、轴用及孔用弹性挡圈等。试验打算时，学生需依据老师供应的不同的结构方案简图及已知条件和要求，确定须要运用哪些轴上零件，并绘制轴系结
9、构装配草图。试验时，学生应依据相应的装配草图选择模块化轴段，组装成一个完整的阶梯轴，该轴应与草图中的轴一样或尽可能相近；同时，学生根据预定的设计方案，选用相应的轴上零部件，按装配工艺要求依次装到轴上，并安装在轴承支座上，最终完成轴系结构设计。 通过该试验，学生可以熟识和驾驭轴的结构设计及轴承组合设计的基本要求、原理及设计方法，其中包括轴上零件的定位、固定和装拆，轴承间隙的调整、密封，轴的结构工艺性等。试验对培育学生综合利用所学学问，创新设计各种轴系结构具有很重要的作用。 创新试验教学途径和方式 为保证创新试验教学体系的有效运行，应通过肯定的教学途径，对与不同层次和不同类型的试验，采纳不同的教学
10、方式和教学手段。 开放试验室，激励学生创新试验 试验室应全部向学生开放，学生可以提前预约试验时间，并按约定时间进行试验。全部规定试验项目应在课程结束之前全部完成。开放试验室有利于最大限度地发挥试验室的效益，提高试验设备的利用率，保证了限选和任选试验项目的顺当实行，为学生自主学习、发挥个人创建性供应了一个较大的空间。实施开放性试验还可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中，不受时间的限制，可以反复做、反复视察，直到满足为止，这对培育学生的创新设计实力很有好处。 开发计算机仿真系统，实行演示试验可以利用计算机系统将传统的试验结合起来进行演示试验，如齿轮范成原理试验，可以通过开发“齿轮范成原理”仿真
11、试验系统，进行演示试验。采纳计算机虚拟仿真系统，学生可以在键盘上输入齿数、模数、压力角等参数，显示器上即可显示齿轮范成加工的全过程，形象直观、逼真，效果好，而且省时省力，并极大地提高学生对试验教学的爱好。演示性试验内容丰富，涉及多个学问点，是理论学问的一种综合实际应用，它既丰富了试验内容，扩展了学生视野，还可与创新教学中的现代教化技术相结合，达到意想不到的教学效果。 试验应确立学生的主体地位创新性试验教学不是老师灌输学问的过程，而是老师组织学生学习的过程。因此，创新性试验教学必需改革传统的“以老师为中心”的教学模式，建立“以学生为主体”的教学新模式，老师为学生服务，实行启发式、探讨式、互动式教
12、学。老师应注意介绍创新思维方法、机械创新设计技法和相关案例,启发学生的构思和设计,让学生在一个自主的学习氛围中，充分发挥自己的主体地位，把学生被动接受学问的过程转变为主动学习学问的过程，使学生学会视察和创新。 注意培育学生的特性和创新精神在创新性试验教学过程中，要留意强化学生的特性意识，信任学生有肯定的创建力，引导学生主动思索，破除对创建性设计的神奇感，激励他们克服困难，增加自信念，激发他们参加创新活动的爱好。 独立的设计性试验，指导老师尽量少讲，只给出试验任务及必要的提示，由学生自己查阅资料、设计试验方案和步骤、选择试验仪器和设备，经老师批阅后进行试验，最终提交试验报告。通过不断地训练，培育
13、学生的创新精神，提高学生的创新设计实力。 结束语 开展创新教化，培育具有创新实力的高素养人才是时代给予教化的重任，高等教化必需不断改革过时的教学体系、教学内容和教学方式，才能担负起历史给予的这一重任。试验教学的改革就是要本着培育学生的综合实力和创新实力而进行。本项目通过开发机械创新试验，实现了对试验教学体系、内容和方式的改革与探究。创新试验的教学实践将会使学生进一步熟识机械设计的有关学问，拓宽学生的视野和学问面，对培育和提高学生的创新思维和创新实力必将起到良好的推动作用。 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页