機械設計教學改革與培養創新人才的研究

多年的學習經驗告訴我們，各個學科并不是獨立存在的，或多或少的都會與其他的學科有一些交叉，這些交叉幫助本學科更好的發展，也使得本學科內的知識更系統、更成體系。機械工程學科也不例外，它與信息技術、材料科學等諸多學科都有交叉，這使得機械工程學科可以將各學科的知識進行整合，提取對自己發展有利的內容，提高本學科內的創新能力。但是這種多學科的融合，既是一種機遇，更是一種挑戰，這意味著機械工程有更好、更多的機會能夠進行創新研究，同時也意味著傳統的教學模式可能已經不能夠再滿足現有的對培養創新型人才的需求。
1、傳統教學模式機械設計課程存在的問題
傳統的教學模式在這個社會高速發展的時代存在著或多或少的問題，機械設計課程方面的問題對學生的綜合素質和創新精神方面的提升存在著一定程度的阻礙，具體表現為以下幾個方面：
1.1理論知識與實際操作分離
機械設計課程是一門以鍛煉學生實際操作為主的課程，這類課程需要與之相匹配的理論知識作為支撐，才能使學生在進行實際操作時游刃有余，不僅使學生對理論知識的理解、掌握的更加透徹，也使得學生有足夠的操作動手能力，但是傳統的機械設計課程在進行教學的過程中，理論課程與實踐課程是分開時間段進行授課的，這樣使得一部分學生在學習完理論知識后，不能夠及時的將所學的理論知識運用到實踐中去，導致了學生的理論知識與實際操作之間出現了斷層，不利于學生對所學的知識進行更好的掌握。
1.2測試的題目較為單一，創新性不足
傳統的機械設計課程以理論課程為主，實操課程只是作為一種輔助課程，幫助學生更好的對理論課程所教授的知識進行融會貫通，雖然也在一定程度上鍛煉了學生的實際操作能力，但是由于教師平時對實操課程的要求并不嚴格，再加上期末對實操的考核較為寬松，所以學生在實操課上能夠鍛煉到操作能力的機會并不多。而期末的考試題目也主要是圍繞著理論知識來展開考核，題目類型也都是比較老套的一些題目，內容沒有及時的做到更新換代，既沒有在理論知識方面做到創新，也沒有在實際操作方面進行創新。
1.3與實際脫軌
在課程理論方面，由于課程依托于教材展開，教材的更新速度較社會主流的技術發展更緩慢一些，沒辦法做到緊跟社會發展的最新研究，而學生能夠學習到本學科知識的地方主要還是課本教材，導致學生沒辦法較為全面的了解到當今社會發展主流方向，也不利于學生知識面的擴寬和學生創新以及綜合素質的提高。
2、機械設計課程教學內容方面的一些創新
2.1對理論知識進行適當調整
所有課程的設計都是為了培養出更多對社會能夠做出積極貢獻的人員，可以在教學內容進行創新時，以當前社會主要需求的創新人才為主要方向，根據不同的人才需求為參考，對機械設計課程的教學內容進行相應的創新。在機械設計課程進行創新的過程中，要對基礎知識進行重點強化，基礎知識任何時候都是學習的重點，基礎知識就像是“房子的地基”，一幢擁有結實地基的房屋，在這之上才有無限的可能，學生學習知識也是同一個道理，學科內的基礎知識就是這個學科的“地基”，一名學生只有對學科內的基礎知識做到方方面面的了解，才能夠在此的基礎上對教師新講解的知識做到游刃有余。除了要對機械設計的基礎知識進行強化以外，在課程創新的過程中還要對學生的實際操作進行適度的加強，只有將學生的實際操作能力提高，機械設計課程內的基礎知識和其他的知識才能更好的在學生身上展現，不然學生掌握的理論知識最后都只會淪為為紙上談兵。除此以外，教師在教學過程中還要結合一些當下的、與課程相關的先進科研成果，以實際的例子對學生進行指導，保證教學過程的實操性。
2.2增強教學內容的層次性
在教學過程中，教師由于編寫教案和備課的緣故，加上十分熟悉相應的內容，會對整本書的內容做到全方位多層次的了解，不僅如此，因為教師曾經學習過，對之后與之相關聯的內容也有一定程度的了解，使得教師能夠較容易找到書中內容的適用的地方。教師可以以此為借鑒，在對學生的教學過程中，對課程內容進行多層次的教學，將課程內容進行剖析，將相關聯的章節放在一起教授，一段時間的授課結束以后，在回過頭來進行總結，使學生在日常的學習中將學習的層次分清楚，有利于學生提高對課程學習的效率。不僅如此，這樣的創新還能夠提高學生學習的積極性，對學生的創新能力也有一定的提升。
2.3適當增加實踐教學內容
現今的教學過程中，學生有較少的機會接觸到常見的工程問題，基本上都是在教室內、課堂上了解的工程問題，很少能夠自己親身去動手解決工程問題。當學生在實際生活中遇到某些工程問題時，會將自己平時解決生活問題的思維方式套用到工程問題上，這就造成了很大的誤解，畢竟工程問題與實際生活中的很多問題的解決方式是不盡相同的，而很多學生由于平時沒有相應的解決工程問題經驗的積累，不能夠很好的將所遇到的工程問題進行解決。為了盡量防止這種現象的發生，教師在教授課程內容的時候可以讓學生回憶相應的工程實踐經歷。可以在理論課程開展前，組織學生集體對教學相關的工廠、車間進行參觀，將學生帶到理論知識應用的第一線，同時在學生參觀的過程中可以安排專業的技術人員進行講解，將具體的設備用處和操作流程進行相關的講解，使學生在上理論課程之前，更直觀的了解工程實際問題相關的知識。當教師相應的理論課開展后，教師就可以在講授課程理論知識的同時，引導學生聯系起相關的參觀經歷，已達到使學生更高效的吸收理論知識的目的。
3、機械設計課程教學方法方面的一些創新
3.1實驗課程成立相應課題組，激勵自主學習
在機械設計課程中，教學要建立在以提高學生實踐能力的前提下，還需要老師在實際的上課過程中留給學生充足的自我實踐時間，讓學生能夠有充足的時間來進行探索，對學生提高自主學習意識和創新意識具有重要意義。實驗教學是理工科學生學習的重要組成部分，經常開展實驗課有助于學生將課堂內所學的理論知識及時的轉化為實際操作能力，在機械設計課程內尤為凸顯，經常開展實際操作課程有助于提高學生的創新精神和綜合素質。在實驗課程中成立課題組可以有效的使實驗課的教學質量提高，教師在實驗課進行之前可以安排學生組成課題組，將機械設計實驗進行分類，使實驗內容層次分明、脈絡清晰，以保證每個同學在實驗過程中都有足夠的機會將課堂內所學的理論知識應用到實踐。
3.2開展具有特色的第二課堂
所謂第二課堂就是在第一課堂（就是我們日常所進行的由老師主導的課堂教學活動）外的時間，進行與第一課堂相關的教學內容。教師在實際的教學過程中，可以以本學期的知識結構和各個學生自身的發展為參考，結合本班級的實際情況，在學期的中后段適當的開展一些具有一定特色的第二課堂。積極的開展第二課堂可以在學生閑暇之余，有效的將學生的時間利用起來，提高學生的實踐操作能力，將學生在“第一課堂”所基本掌握的基礎理論知識有效的應用于實踐中，以提高學生的創造和創新能力。教師可以選用知識競賽活動形式的“第二課堂”，在第二課堂上，教師可以針對機械工程學科相關的領域，通過講授領域內相關科研成果，讓學生自由的發表自己的看法（需要提出確切的論點與論據），既可以讓學生體會到前沿領域的專業知識，又能夠調動起學生對知識的渴望。
4、結束語
機械設計課程是機械工程專業學生的一大重要學習內容，學生在這個課程內，不僅能夠學會相應的理論知識，同時還能夠提升自身的實際操作能力和培養自身的創新精神。所以在教學改革的過程中，可以通過改變教師教學的內容和教學手段等方法，在結合傳統的教學模式所存在的一些不足，進行相應的改進措施，將課程內講授的理論知識和實際操作結合起來，提高每位學生的實踐能力和創新能力，使其能夠符合這個高速發展的社會。在進行機械設計教學改革的同時，還要注意教學過程中理論知識和實際操作的分配，使學生在學到充足的理論知識的同時，實踐動手能力也得到足夠的鍛煉，不僅如此，還要在實際的機械設計教學過程中，對現有的實驗方法進行適當的改進，在保留傳統的實驗課程的優點的同時，結合機械設計這門課的相應特點，開創出適合機械設計的特色實驗風格，提高學生的創新和動手能力。