机械创新设计课程案例库的构建与应用

上海理工大学机械工程学院 赵高晖 王新华 陈彩凤

一、引言

当前的中国急需大批的创新人才，大众创业、万众创新是推动发展的强大动力，是促使我国经济转型与持续发展的强大动力。而高素质的人才培养模式尤其需要和当今的中国市场发展相接轨，具有创新能力的大学生对企业和社会来说至关重要，所以很多高等院校新开设了很多创新设计课程，以期培养大学生的创新能力与创造性思维。

然而，我国当前很多高校的创新课程，大多数形式高于内容，无论是理论与实践课程都很难培养出一批高素质的创新人才，教育模式与教学体制都无法适应创新人才的培养与训练，很难真正培养出大学生的创新能力，一般都是浅尝辄止，仅仅局限于入门阶段，教育教学环节与市场脱节严重，教学环节缺少学生自主学习与创新思维的空间与资源。授课教师的有限设计经验与创新能力也对学生的学习空间造成了很多的局限性，大学生创新空间非常有限；课程设置通常在很短的时间内完成课程教学，根本无法让学生深入到课程的学习之中，只能草草了之。所以，目前很多高校适应市场需求开设了很多创新类课程，但总体而言效果多数不尽如人意。

本文以机械创新设计课程教学改革的实施为出发点，详细介绍机械创新设计课程案例库构建的方法和途径，结合案例库在创新教学中的应用方法与效果，以期探索出一条深入培养大学生创新能力的有效教学模式，促进高素质创新人才的培养与训练。

二、机械创新设计课程案例库的构建方法与途径

（一）精选大学生创新项目优秀作品，形成创新优秀作品案例库

我校机械工程学院历来重视大学生创新能力的培养与训练，开设了多门和创新能力培养有关的理论与实践课程，为了接轨市场，真正将理论与实践相结合，每年会申请一批上海市与校级创新项目，让学生在学习之中结合项目设计，产生了一大批优秀创新设计项目，获得全国与上海市大学生机械创新大赛奖励。将近年来的这些优秀作品进行筛选与整理，分门别类归纳成各种设计案例库，建立创新设计优秀作品案例库，挂在创新设计课程网站上，供学生参考借鉴。

这些案例库根据设计作品类型进行分类，结合优秀作品的设计思路，建立各种类型产品创新设计的方法与思路，作为同种类型作品设计的指导与引导作用，让学生尽量少走弯路，增强目的性，减少盲目性的工作，提高创新效率。

（二）引入机械设计项目的方案设计，形成原创性方案设计的案例库

我校中德合作学院开设了机械设计项目实践课程，该课程以各种市场需求为背景，对各种机械产品进行方案设计与规划。主要完成产品的功能分解，运动方案设计，执行件的运动协调与设计，绘制机械运动循环图，完成机构运动简图及方案评价。机械设计项目产生了很多有创意的设计方案与原创性的设计机构组合，把这些运动方案与设计规划建立成方案设计库，引导学生进行原创性的思维与训练。

机械产品的创新设计，特别是原创性设计大多集中在运动方案设计与规划阶段，重视方案设计的规划与训练，对于创新能力的培养作用显而易见。

（三）根据市场需求与科技发展，不断更新与提高案例库数量与质量

社会在进步，科技在发展，新的技术与设计方法不断涌现，案例库建立必须与时俱进，无论是优秀作品案例库还是方案设计案例库都要不断更新不断融入新的技术与新的设计方向。所以，一方面不断补充新的优秀作品，也要及时淘汰一些落后的设计理念与设计作品，这样才能让学生真正具有前瞻性的预见能力，才能创新出符合时代潮流的好产品。

三、机械创新设计课程案例库的应用

案例库构建完成后，采用两种形式供学生创新使用，一种编写成创新案例教材供学生学习使用，通常作为教师的授课教材，机械创新设计实践课程讲解的内容大多源于此教材；另一种就是将这些案例库挂在课程网站上，在课程授课的前期，将创新设计题目同时挂在课程网站上，让学生结合设计题目，利用案例库进行创新设计训练，形成产品设计的创新思维方法，完成产品的方案设计规划。

正常授课阶段，教师引入创新理论，让学生对作品进行深入修改与进一步深化，一旦设计思路形成与完善，通过以学生为主的讨论性课堂教学，对各个项目设计进行对比与互相借鉴达到进一步完善，最终完成项目的创新设计。

经过案例库的应用，学生必然会深入投入到创新设计的整个环节，从理论到实践，从粗浅到深入，一步步提高创新能力。

四、总结

在机械创新设计课程教学中引入案例库，将课程教学与项目案例库融合在一起，必然会深化大学生创新能力的训练与培养，形成一种有特色的创新能力培养机制，促进我国原创性产品的设计与制造能力，缩小与先进国家的差距。