創新教育在機械設計課程設計教學中的運用
摘要：素質教育中，創新教育屬於重要環節，能夠讓整個教育過程賦予生命，讓學生不再沉溺於傳統的書本學習，而是將理論知識創新應用於實踐。在創新教育的培養下，學生可以養成主動創造、探索、思考、實踐、參與的習慣，提升學習效率。本文以機械設計課程為例，研究了創新教育的具體應用方式。
關鍵詞：機械設計課程；創新教育；應用
創新教育是一種具有實踐性與創造性的教育形式，以學生主體活動為主，教師予以引導，讓學生充分發揮主觀能動性，主動思考、主動動手實踐，讓理論與實際的結合更為緊密[1]。機械設計這門課程需要學生提升動手能力以及思維能力，透過對各類通用機械傳動裝置的抽象化思考創造出具象化作品，利用齒輪、鏈、帶等傳動裝置設計出創新機械，能夠進一步提升學生對各類傳動裝置的理解能力以及運用能力，為其畢業後走向社會動手實踐打下堅實基礎[2]。本文以機械設計課程教學為主線，研究了創新教育的具體應用方法。
1改革教學理念
在傳統機械設計課程教學過程中，教師的教育理念在於讓學生接受書本上的知識，屬於灌輸式教學模式，教學內容缺乏重點且存在一定繁瑣性。學生在上課過程中無法抓住有限課堂時間中的重點內容以及重點環節，因此在知識的具體應用上能力略顯不足[3]。在創新教育背景下，要求教師轉變教育觀念，讓學生成為課堂的主體，以學生主動思考、主動動手、主動參與、主動實踐為出發點，將自己作為引導者，充分利用課堂時間讓學生參與到教學內容的思考之中，讓教學更具連續性。幫助學生思考每個環節之間的實際聯絡，提升學生對機械傳動裝置的應用能力。
2最佳化教學內容
機械設計課程所涉及到的'知識點較多，例如機械製圖、機械工程材料工藝學、材料力學、機械製造公差與技術測量、金屬材料及熱處理等等，需要學生將各個知識點融會貫通、綜合思考。在教學內容的最佳化上，教師首先應認識到機械設計課程對學生學習的要求，例如需要學生掌握基礎工程技術知識並打下穩定的理論基礎，讓學生了解到機械設計中涉及到的工業生產相關技術、新成就以及發展趨勢等，讓學生認識到機械設計課程具有較強生命力以及科學性，激發學生主動學習積極性以及對課程的興趣。具體而言，教師可透過課堂比較讓學生認識到不同機械傳動裝置存在的差異。例如在進行齒輪這一環節的教學時，在教學內容中加入示範教學，教師可透過教學模型讓學生認識到齒輪與齒輪之間的緊密轉動所帶來的傳動性，並且利用不同大小、不同顏色、不同位置的齒輪讓學生清楚的觀察到當第一個齒輪運轉時所帶來的其他齒輪轉動影響，分清齒輪之間的區別與聯絡。其次，教師可運用正例與反例方式，備課時準備豐富的教學素材，例如機械傳動裝置的例子。教學過程中透過正例讓學生了解到學習的規則與概念，利用反例將無關特徵影響排除，令學生加深對規則與概念的本質認知。最後，教學內容與教學語言也應豐富多彩，通常機械設計教學相對於文科類課程而言較為枯燥，若能夠在教學內容上加以創新，可提升學生的學習興趣。
3多元化教學方式
在教學方式上，由於機械課程設計這門課的邏輯性，因此教學方式無法像文科類課程一樣透過情境設定等方式讓學生討論。但可利用機械設計課程的特點，透過動手實踐實現探究式教學、小組式教學等方法，讓每位學生參與其中[4]。首先，教師應在教學順序上合理設計，在備課過程中深入分析知識結構，讓學生對各個理論知識的理解循序漸進，從普通性到特殊性，從整體性到部分性，在不斷分化的下位結構原則組織上展開教學。教學內容的編排方面，教師應遵循讓教材網路化、一體化、結構化的原則。網路化指的是利用網路知識，讓學生了解更多的機械設計相關案例。例如機械傳動裝置可應用於哪些方面，首先讓學生思考，接著在課堂上利用多媒體向學生詳細展示傳動裝置在不同產品中的運用原理。一體化和結構化指的是讓每個知識點融會貫通，加深學生對知識點的理解。除此之外，教師也應向學生闡明教學目標以及學習目標，讓學生了解在一學期的學習過程中需要掌握哪些知識、達到怎樣的標準、如何將知識運用到具體實踐之中，令其學以致用。
4強化實踐環節
機械設計課程偏向於理科類，因此更注重學生的動手實踐能力以及邏輯思維分析能力，讓學生對每個機械零部件、機械傳動裝置、機械的基本組成以及機械的具體應用詳細瞭解、深入瞭解。利用課堂時間及課後時間進行實驗教學可提升學生對機械相關方面的知識及實踐積累，培養學生分析問題、理論聯絡實際、解決問題、創新思維的能力。以傳動機構歸類的教學內容為例，傳動機構可分為三種，首先為凸輪機構，其次為偏心輪傳動，最後為曲柄連桿機構。教師首先可安排學生在課餘時間利用網路及計算機瞭解關於手動壓力機的相關資訊及資料，整理歸類資料後以實踐訓練的機床為例，安排手動壓力機相關課題的討論，透過小組討論學習及探究式學習等方式確定以齒輪齒條傳動機構作為專案設計方案，展開實踐教學。
5結束語
綜上所述，教師在實施機械設計課程教學設計過程中應將創新教育理念融入其中，設計的課程具有實用價值並讓學生了解到價值所在。在課程設計方案上也不應具有唯一性，可透過令學生主動思考找出多個問題解決方式。教學設計可從機器功能為出發點，讓學生透過討論和自主探索選擇適合的電動機和相關零件及傳動機構，全面考慮機器的造型、安裝調整、製造工藝、經濟可靠、使用維護等問題，提升其實踐能力，讓創新教育理念真正對課程教學設計有所幫助。
參考文獻：
[1]杜永英,陳雪嬌,鄢利群,王麗豔,李鐵軍,寧建榮.應用型大學本科課程機械類創新設計教學探索與研究[J].機電產品開發與創新,2016,v.29;No.15601:106-108.
[2]李天箭,丁曉紅.創新創業教育在機械設計課程設計環節中的探索實踐[J].實驗技術與管理,2016,v.33;No.23504:22-24.
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