依托学科竞赛培养机械专业学生的实践创新能力

发布者:机械学院 浏览次数:161

依托学科竞赛培养机械专业学生的实践创新能力


机械专业是一个专业应用性较强、社会需求量大的专业,但是,从目前机械类专业学生的培养模式来看,远不能满足培养高素质大学生的需要,由于高校普遍有“重科研轻教学”的错误理念,教学手段、教学方法、教学内容停滞落后,这给学生工程实践能力和创新设计能力的全面培养造成了很大的困难。

开展机械学科竞赛,让大学生积极参与课外机械的制作,既可以培养广大机械专业大学生的创新能力、团队合作精神,又能够让很多高素质创新型人才脱颖而出。

  1. 加强学科竞赛管理、建设开放式学科竞赛活动基地

学院成立学科竞赛领导小组进行全局管理工作,包括规章制订宣传以及相关组织工作,开课教师的工作计入教学工作量,学生选修课程通过考核后可以获得相应学分,保证教师的辛勤劳动获得合理回报,学生的创新热情得到充分认可

学生竞赛依托机械工程及自动化实验中心,连接试验平台和创新实践活动,有力支撑建设开放式学科竞赛活动基地,如图1.


1 机械工程实验中心创新实践架构


结合本校机械工程实验中心的具体条件,成立相应的竞赛活动基地,如图2,如机械创新设计活动基地、机器人科技竞赛基地等,竞赛活动基地配置能满足学生加工、制作参赛样机所需要的一些微型机加工设备,,为学生创造较大的自主创新和探索的空间,提供一个可以将自己的设计想法转换为设计作品的平台。



2 机械工程实验中心实践创新基地

  1. 针对专业特点, 整合机械工程三大创新竞赛活动

针对机械专业特点, 整合机械工程资源,按照培养学生创新能力要求,整合三大创新竞赛活动,三类竞赛相辅相成,从基础到专业,互为补充,如图3,积极鼓励学生参加省级和国家级大学生三维数字建模(含CAD、工业设计)大赛、大学生机械创新设计三大竞赛、大学生机器人大赛, 为学生的创新实践提供一个很好的展示舞台和竞争向上的氛围。同时力争将三大竞赛打造成具有天津工业大学机械学科特色,代表国内先进水平的机械类大赛。三大竞赛和基础竞赛、技能竞赛、综合竞赛三大模块有机结合。













3 机械工程学院三大创新竞赛

1大学生三维数字建模创新大赛

为了引起全校师生对自主创新、三维设计的关注,加速推动三维设计软件在机械设计领域深入、广泛的应用,我们在成功参加或举办了多届天津市/CAD 技能大赛和天津市工业设计大赛,积极参加大学生三维数字建模创新大赛。参赛者可采用任意三维设计软件进行三维数字建模创新设计。

2大学生机械创新设计大赛

在全校范围内大力开展中南大学大学生机械创新设计大赛。学生可以申请学院或学校专项创新经费资助, 并在指导老师指导下, 对参赛作品的机构、控制等方面进行创新设计, 并联系加工出成品。学校大赛评选出一、二、三等奖, 并选送其中优秀作品参加湖南省、全国大学生机械创新设计大赛。

3、大学生机器人大赛

开设机电一体化等实验课、指导学生参加中国智能机器人大赛机器人创新项目、中国机器人大赛机器人创新项目、武术擂台标准项目、仿人机器人项目。

  1. 机械学院2014年来参加学科竞赛及取得成绩。

多年来学校在学科竞赛取得优异成绩,仅以2014年为例:

12015年承办了4个天津市大学生竞赛

  1. 2015第三届天津市机器人竞赛”、

  2. 2015天津市大学生工业与艺术设计大赛”、

  3. 天津市第十一届投影制图竞赛”、

  4. 天津市第七届CAD竞赛”等学生学科竞赛赛事。

4 天津市大学生机械创新设计大赛

5天津市大学生工业设计大赛

6 第三届天津市大学生机器人大赛

22015年全国大学生工业自动化挑战赛中获一等奖1项,2014中国机器人大赛暨RoboCup公开赛获得一等奖4项等多项赛事


6 部分参赛作品及获奖证书

3、仅2015获得省部级奖350项,获市级以上奖励的人次数占学生总数的27%左右


  1. 依托学科竞赛,培养学生实践创新能力

在实际竞赛中,也取得很多的宝贵经验,学生在竞赛中发现问题、分析问题、解决问题、团队协作,依托学科竞赛,培养学生实践创新能力,如图7









7 依托学科竞赛的学生实践创新能力培养


总结如下:

1.根据竞赛主题进行自主选题,培养学生的问题意识:选题是学生寻求和发现问题的能力,是创新能力的一个重要组成部分。只有学会敏锐的观察,在观察中学会思考,从而做出有效的价值判断,才有可能实现不同于其他人的创新。所以,在指导学生确定参赛题目时,鼓励学生放开思维,仔细观察,主动思考能否用自己所学的知识解决生活或工作中所碰到的难题。教师只是指导他们从实际情况出发,考虑环境和条件的制约因素,帮助学生论证选题的可行性。

2.自主研究,培养学生的分析综合能力:创新不仅仅限于发现问题,更重要的是综合分析问题。它需要将问题细化、分解、分类、变形、重组、综合,将一个问题条分缕析为若干个子问题,并对这些子问题逐一进行独立、全面的思考,发现问题的症结所在,从而找到解决问题的方式方法。学生在确定选题之后,就要充分调动所积累的知识,对选题进行认真的分析,找到问题的突破口,明确所需要的知识原理,并将这些原理予以综合运用,融会贯通,才能使研究具有创新性。


3.动手制作,培养学生的实际操作能力:在对问题进行综合分析的基础上,还需要动手操作,将它转变成实际的物质成果,从而实现创新。在实际动手操作的过程中,它可以检验理论研究的正确性,能及时发现问题、纠正错误,保证创新成功。鼓励学生亲自动手制作零部件,对于实在有困难的零部件可以放在工厂加工,但最后的成品装配阶段要求学生自己完成。在成品的调试过程中,学生又需要不断修正和改进理论设计方案,并在实际操作过程中不断得到验证,从而实现成品的最优化。

4.沟通协调,培养学生的合作能力:创新不仅仅是个人英雄主义似的单打独斗,它又是一个团结协作、取长补短的过程,很多创意仅凭一己之智、一己之能是无法完成的。所以,在创新活动中,沟通交流、团结协作、通力合作、团队意识就变得尤为重要。