以机械创新设计大赛为载体的学生综合素质培养

高 路，于东林，邵泽波

(吉林化工学院机电工程学院，吉林吉林132022)

全国大学生机械创新设计大赛是由教育部高等教育司举办的一项全国大学生重要科技竞赛活动，也是由教育部和财政部资助的全国大学生九大赛事之一。是由教育部高等学校机械学科教学指导委员会主办，机械基础课程教学指导分委员会、全国机械原理教学研究会、全国机械设计教学研究会联合著名高校共同承办［1］。这是面向全国大学生的一项重要科技活动，其目的在于推动普通高等学校促进本学科领域面向21世纪课程体系和课程内容的重大改革，“促进教育也要实现两个转变”重要思想的落实，它将有助于高等学校实施素质教育和卓越工程师教育，注重引导高校在教学中培养大学生团队合作意识、创新设计能力、综合设计能力和理论联系实际的良好学风，有助于大学生工程实践素质的培养，提高学生机械创新思维、机械创新设计和工艺制作的综合能力，加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行创新设计和实际制作的实践工作能力，吸引并鼓励学生积极主动参加课外科技活动，为学生成为高素质工程人才创造条件［2］。基于此，认真组织学生参加四届全国大学生机械创新设计大赛。四届大赛共制作作品40余件，获得省一等奖15项，二等奖23项，三等奖2项，其中第三届、第四届、第五届连续三届一等奖的作品参加全国决赛，均获国家二等奖，同时获得优秀组织单位，取得了优异成绩。在所有参赛作品中，多项获国家专利。作为一名竞赛指导教师，在大赛的整个实施过程中，深刻地体会到参加机械创新设计大赛对提高学生的创新能力、工程实践能力和综合素质起到了重要的作用。

一、机械创新设计大赛的作用与意义

(一)完善了新的教学体系

课堂教学上，通过多媒体教学，把抽象的不容易表述清楚的机构运动直观动态地演示出来，帮助学生理解和认识机械设计知识。通过开放的实验教学和金工实习的生产加工实践教学，学生动手操作，帮助学生积累了一定的实践经验。通过课程设计的自主选题，给学生创造了更大的创新设计的空间，学生自主选题，自查文献，自设方案，帮助学生进行独立思考和自主设计。同时引导学生适当地参与老师的科研课题，培养学生科学精神和创新思维的习惯［3］。

(二)提高了教师的教学水平

通过组织学生参加机械创新设计大赛，教师在授课的过程中既要教知识，还要教能力，既要教理论，还要联系实际，并注重加强相关课程知识点的衔接和专业知识的紧密结合，加深了学生对所学的基础理论和专业相关知识的了解和掌握，使教师和学生及时发现教与学过程中存在的问题，了解学生接受知识的程度，因材施教。教师在指导竞赛过程中，不断查阅资料化为己有，再传授给学生，既提高了自己的教学水平，又积累了竞赛的指导经验，并应用于平时的教学过程中，提高了教师的教学水平。

(三)培养了应用型创新人才

参加机械创新设计大赛，是锻炼学生把所学的理论知识综合运用的能力，是培养学生实践经验和科研的能力。面临就业形势的日益严峻和社会竞争压力的增大，学生能否找到理想的工作，能否在工作上取得成功，某种程度上看学生是否有创新意识、创新思维、创新精神和创新能力，是否能将所学的理论知识应用于生产实际中去。通过参加机械创新设计大赛，学生很好地把课堂上学到的基础理论知识用于解决实践问题，激发了学生的学习热情，提高了学生实际动手能力，培养了学生的科研兴趣，养成了学生严谨求学的态度，造就了一批应用型的创新人才［4］。

二、机械创新设计大赛的组织与实施

(一)高度重视是做好参赛工作的前提

每届大赛，学校各级领导、指导教师和参赛同学都给予高度重视，成立参赛组织机构，专人负责，从参赛的组织形式、人员、资金、产品制作方案等全过程都做了全面精心细致的安排。在时间紧、任务重，经费不足，又不能影响学生正常学习的情况下，指导教师和学生利用业余时间，经过艰苦努力，保证了参赛各阶段的任务完成并如期参赛。

(二)宣传动员是做好参赛工作的基础

按大赛组委会的文件和参赛的主题，做好大赛的宣传工作，使同学们真正明确了在大学生中开展该项竞赛活动的重要目的和实际意义。同学们的参赛热情特别高涨，所有参赛的同学对自己的参赛方案都做了大量的前期准备工作，查阅了大量的文献、资料，同时撰写了可行性分析的论证报告，并绘制了结构原理及施工图，保证了参赛先期可行性论证工作的如期完成。

(三)戮力同心是做好参赛工作的保证

针对学生初步参赛方案，组织了相关的人员组成评审小组，对所有项目进行了答辩论证。通过答辩论证，统筹考虑，取长补短，对相关的项目取其优势进行整合，确定主题鲜明、可操作性强、功能性好、适用性好、成本低、质量高的作品参加比赛，保证了参赛作品的质量。

在产品制作过程中，指导教师悉心指导，从作品方案的设计、产品的原理、结构的改进等方面及时指导。工程训练中心的同志不计任何报酬，全力配合，同指导教师和学生一起牺牲了节假日休息时间，起早贪晚，进行产品的制作和加工，制作的过程中本着节约的原则，能自己做的一定自己做，能节省的决不浪费。由于经费不足，学生自己掏钱垫付，通过老师和学生的共同努力，所有参赛作品如期完成［5］。

参赛的过程中，领导亲临现场，给了参赛师生极大的鼓舞和鞭策。学生自己买的统一服装，格外整齐，显示了我校的整体团队精神。在参赛的准备工作中，展板、视频、答辩内容的组织等都进行精心准备，每一件作品都有一定的创意。为保证参赛取得好成绩，指导教师组织参赛学生进行预答辩，学生针对预答辩中存在的问题进行整改。参赛教师和学生带着自己的笔记本电脑，及时修改答辩资料。由于准备充分，答辩效果和作品水平质量都获得了专家对我学校参赛队的一致好评。

(四)成果转化是做好参赛工作的检验

参赛作品有的已获得了国家专利。有的参赛作品在指导教师的指导下撰写出较高水平的论文在学术期刊上公开发表，提高了学生的科研能力，学生在就业求职时，大赛的获奖证书和专利产品证书，对找工作具有相当地优势，并受到社会用人单位的高度赞扬。有的参赛作品已用于我校工业工程专业人因工程的专业实验上，为学校节省了一定数量的实验经费［6］。

三、机械创新设计大赛的成效和启示

(一)通过设计大赛，培养了学生的创新意识和探索精神

每届机械创新设计大赛都是对学生创新思维的检验，也是对学生创新能力的培养［4］。大赛要求在符合主题和内容的前提下，自行选择设计题目，这就要求学生要善于观察，勤于思考，要查阅大量的资料和文献构思自己的设计题目和内容，这一环节极大地培养了学生创新意识和探索精神。例如2008年获得国家二等奖的作品“多功能节能高效洗涤组合橱柜的设计”的选题，指导教师引导学生对市场现有的橱柜和洗碗机进行调研，发现现有的橱柜和洗碗机功能单一，体积庞大，移动不便，价格昂贵，不适合家庭和中小型餐厅使用等缺点，经过反复论证，讨论研究，确定了设计题目。基本思路是具有反复洗涤，自动烘干，消毒等洗碗机的功能，又可以使废水进行过滤循环利用，同时具有小橱柜的作用。思路确定后，在具体设计制作过程中，注重功能齐全，使用主便，价格合理，人性化设计，培养了学生敢想敢作敢为，创新标新求新，勇于质疑，善于探索的精神。

(二)通过设计大赛，培养了学生的工程意识和实践能力

在机械创新设计大赛设计实践能力整体提高的形势下，参赛作品综合化程度要求越来越高，要求学生具备机械、电子、材料、加工等机电一体化的多方面的知识的技能［7］。因此参赛学生要具有一定的综合能力，学生要进行设计、绘图、加工、制作、安装、调试等工作。5名学生在指导教师和工程训练中心老师的指导下，查阅文献资料，设计绘制图纸，加工各种机械零件，采购各种标准零部件，安装和调试样机，参赛答辩，整个过程的各个环节，学生亲历亲为，把所学的理论知识和实际技能很好地结合，对创新设计所需的实践能力进行了全方位的综合训练。每一届的机械创新设计大赛，无论是对教师还是对学生，都是一次实践能力和创新意识培养的综合体现，也是学生与教师，教学与科研的互动［8］。真正做到了将平时课堂的理论教学和实际能力培养的完全融合。例如“多功能超声波洗碗机设计”的洗碗架的升降装置的设计，学生将课堂所学的《工程制图》和《机械设计基础》知识加以应用，多次设计，反复调试，与工程训练中心的教师共同商量，不断改进方案，最后确定，用电机转向开关控制轮系来实现升降功能。我校四届参赛作品从数量和获奖等级上都不逊于省内同类院校，说明我校的学生无论是在理论基础知识的掌握上，还是实际动手能力以及现场答辩等方面还是很强的，综合素质还是很高的。

(三)通过设计大赛，培养了学生的团队协作和责任意识

团队精神和责任心是工程设计人员一种很重要的素质［9］。设计大赛组队的5名同学首先要热爱自己的团队，要心往一处想劲往一处使，各尽所能，各施其才，各展所长，相互配合，共同努力，保证参赛全程顺利进行。自由组队的5名同学本身就是志趣爱好秉性基本相同的人，通过设计大赛的调研、立题、图纸绘制、加工制作、撰写说明书、准备答辩等全过程，5名同学根据各自的能力，分工协作，增进友谊，互相理解，加强沟通，通力合作，相互鼓励，体现责任，增强完成设计的自信心。很多同学参赛后都深有感触地说:“参加机械创新设计大赛是大学四年生活中最有意义、最值得的一件事。”

四、结 语

创新能力的培养是一项系统工程，参加机械创新设计大赛，可以提升学生的实践能力、创新能力、综合设计能力和团结协作精神。我校学生多年来参加机械创新设计大赛取得了丰硕的成果，要认真总结经验，把机械创新设计大赛与大学生创新能力的培养结合起来，提高大学生综合素质，培养具有创新精神和创新能力的工程技术人才。

［1］杨叔子，彭文生.再论机械创新设计大赛很重要［J］.高等工程教育研究，2009(5).

［2］崔秀梅.参加机械设计大赛 培养学生创新能力［J］.科教文汇，2013(1).

［3］杨庆煊，夏旗兰.地方普通工科院校学生机械创新能力培养的途径与方式［J］.井岗山学院学报:自然科学版，2009(8).

［4］马少华，姜华伟.机械创新设计大赛与大学生创新能力的培养［J］.吉林省教育学院学报，2013(7).

［5］邵泽波，高路.大学生参加设计创新科技活动的探索与实践［J］.中国教育与探索，2007(12).

［6］邵泽波，高路.大学生设计创新大赛实践与启迪［J］.吉林化工学院学报，2007(6).

［7］何凤宇，刘志侠.提高工科大学生综合素质培养的思考［J］.内蒙古农业大学学报:社会科学版，2010(4).

［8］王树才，宗望远等.大学生机械创新设计大赛与创新人才的培养［J］.高等农业教育，2007(10).

［9］刘力红等.以设计竞赛为载体，促进学生综合素质提高［J］.安徽理工在学学报:社会科学版，2010(6).