创新设计论文范文第1篇
关键词：CDIO工程教育;课程设计;创新能力;教学改革
作者简介：王砚军(1964-)，男，山东诸城人，济南大学机械工程学院，副教授;李长春(1956-)，男，安徽砀山人，济南大学机械工程学院，教授。(山东 济南 250022)
基金项目：本文系济南大学2011年教育教学研究项目(项目编号：J1007)的研究成果。
中国分类号：G642.3 文献标识码：A
机械原理与机械设计课程设计是工科院校机械类专业培养学生综合机械设计能力和创新能力的重要实践教学环节，是教学中理论联系实际，促使知识向能力转化，提高学生综合素质的有效途径，在实践教学中占有重要位置。传统的教学过程中，这两门课程设计各自独立进行，互不联系：机械原理课程设计是针对某一简单的机械系统，综合运用所学的理论和方法进行执行机构的方案设计，设计时学生不清楚执行机构之前的运动传递情况;而机械设计课程设计则是针对机械工程中常用传动装置中的二级减速器进行结构设计，设计时学生对于减速后为之服务的执行机构情况也不太关心。两门课程设计彼此独立，机构设计不考虑其结构，而零部件结构设计又没有和机构设计联系起来，不利于对学生综合机械设计能力和创新能力的培养。
为此，基于国际工程教育CDIO的理念，以创新设计为根本，以提高和优化学生的知识、能力及素质，特别是综合设计能力与创新思维能力为目的，对机械原理与机械设计课程设计实践教学环节进行综合改革与实践：统一机械原理和机械设计课程设计的设计题目，并分别在各自授课学期进行设计，但两门课程设计的内容相互联系、相互影响，成为一个较完整、较系统的综合型设计，使之更接近工程实际，力求突出对学生工程职业素质与团队协作精神、综合实践能力和创新设计能力的培养。
一、课程设计综合改革的措施
CDIO(Conceive，Design，Implement and Operate，即构思、设计、实现和运作)是以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，以培养学生的工程基础知识、个人能力、团队协作能力和工程系统能力。[1]CDIO作为指导工程教育人才培养模式改革的教育理念和课程设计的框架体系，符合现代工程技术人才培养的一般规律。其提倡的“基于项目的教育学习”教学模式，是以工程项目设计为主线，所有教学环节都围绕项目设计这个核心展开，并与这个核心融合在一起，形成一个有机的、系统的整体，从而提高学生学习应用理论知识的能力和实践动手的能力，调动学生学习的主动性和创造性。基于CDIO工程教育的理念，对“机械原理与机械设计课程设计”教学实践进行了以下几个方面的改革。
1.综合性课程设计题目的选择规划
传统的“机械原理和机械设计课程设计”教学中，设计题目彼此独立，各自在课程教学结束后集中进行。机械原理课程设计是学生按照固定的设计流程，结合一个简单的机械系统，综合应用所学的理论和方法拟定机械运动方案，并针对方案中的某一机构进行分析和设计;而机械设计课程设计则是采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象，设计题目主要是专用传动装置中的减速器。设计课题虽说具有很强的代表性，也综合了各自课程的主要内容，应该说对于巩固学生所学知识，加深对“机械原理”和“机械设计”课程中所学知识的理解都很有必要，但缺少对学生综合能力进行培养的环节，与CDIO工程教育理念相距甚远，不能满足现代社会对高素质工程人才的需求。
以CDIO理念为指导，将机械原理课程设计和机械设计课程设计结合起来，以综合性的工程设计题目为主线，使其完整地、有衔接地贯穿于机械原理和机械设计的整个教学过程，使学生系统地得到构思、设计、实现和运作(CDIO)的整体训练，从而提高学生对理论知识的应用能力和实践动手能力，调动学生学习的主动性和学习兴趣。为此，综合性课程设计题目的选择应遵循一下基本原则：设计题目所涉及的机构应覆盖机械原理课程中所学的主要机构，如连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等;设计题目所涉及的传动方式应是机械设计课程中讲授的主要传动方式，如带传动、齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等;设计题目应具有多样性、挑战性，以满足不同学生要求，使得设计由模仿型变为思考型。基于上述原则，我们在拟定综合性课程设计题目的过程中，一方面从工程实际中搜集难度适中又符合教学重点的一些有生产实践背景的设计题目，如麦秸打包机机构及传动装置设计、加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计、平台印刷机设计等;另一方面，结合教师的科研项目拟定合适的课程设计题目，允许并鼓励学生根据经验和兴趣自己拟题。
2.课程设计模式和方法的改革
CDIO提倡的是“做中学”的教学模式和“以工程为导向”的教学方法，尤其适合于工程性较强的专业课程“机械原理”和“机械设计”的课堂教学及其实践教学环节。[2]以CDIO理念为指导，在机械原理课程设计和机械设计课程设计的实践教学过程中，采用研究设计小组的形式，以“化整为零”的教学方式，进行课程设计改革，以期培养学生的独立思考能力、工程设计能力与实践操作能力，有效地提高教学效果。
将传统上“机械原理”和“机械设计”课程结束后再进行相关课程设计的集中式设计模式，变为先分散再集中的设计模式，使课程设计所进行的理论设计计算与结构分析设计与理论教学同步进行。具体措施如下。
(1)在“机械原理”课程开始时，就介绍“机械原理”和“机械设计”课程设计的相关内容和设计要求，布置学生按自愿组合的方式组成研究学习小组，一般为3～5人，并要求学生从日常生活、工程实际中广泛搜集合适的综合性课程设计题目。
(2)在“机械原理”课程教学的中期，组织学生进行讨论分析，确定学生自选的课程设计题目是否满足综合性课程设计的要求，如符合要求，则指导学生编写课程设计任务书;对于没有找到合适题目或设计题目不能满足综合性课程设计要求的研究学习小组，由教师从综合性课程设计题目库中选择指定课程设计题目。
(3)研究学习小组确定设计题目后，布置学生进行调查研究，查阅资料，分析讨论现有典型机器和同类机器的研究现状和发展历史，并以研究报告的形式成为机械原理课程设计设计说明书的一部分内容。
(4)在“机械原理”课程教学结束后，进行综合设计的第一阶段。此阶段包含两方面的内容：一是方案设计;二是典型机构的分析与综合。方案设计阶段以小组为单位，组织学生参观讨论，在分析机器的结构、传动方式、工作原理以及各部件的功能顺序的基础上，绘制机器运动循环图，确定最佳设计方案;机构的分析与综合阶段主要是从设计方案中选取最具代表行的机构，进行机构的尺寸综合、机构运动分析和力分析，并初步确定其传动方案(目的是为“机械设计”提出学习的要求)，编写设计计算说明书，准备答辩。
(5)综合设计的第二阶段——机械设计课程设计部分，设计模式和方法同上。针对第一阶段确定的最佳设计方案中的执行机构及其传动方案，在理论教学过程中，以课外作业形式要求学生完成挠性传动、齿轮传动、键、轴、轴承等零件的设计计算和选用;在“机械设计”课程教学结束后的集中设计阶段，学生利用所学的零件设计的相关知识，评价在第一阶段初定的传动方案的合理性，并加以优化改进。传动方案确定后，即进行传动装置的设计计算，零件的结构设计和强度校核，然后绘制装配图和零件图，编写此阶段的设计说明书，准备答辩。
3.课程设计评价、考核方式的改革
基于CDIO模式下的“机械原理与机械设计课程设计”教学实践模式和方法的改革，旨在实现自主研究式学习、启发和讨论并重的实践教学方式，以建立以往工科教育中缺乏的工程价值观，激发学生的学习兴趣，转变学生的学习态度，培养学生的团队协作意识。因此，课程设计成绩的评价应注重考核以下内容：方案设计的创新程度;学生查阅资料的能力、观察分析问题的能力和设计计算的能力;答辩时学生的语言表达能力和对问题的论述能力。考核分两个阶段进行：初次考核和最终考核。
初次考核在方案设计阶段结束后进行。主要考核学生对设计课题的理解程度，传动方案和执行机构是否可行，方案设计是否具有创新性，学生查阅资料的能力和观察分析问题的能力。
最终考核在课程设计结束后进行。主要考查学生的语言表达能力、对问题的论述能力及其设计计算能力。此阶段学生要为考核做全面的答辩准备。答辩是检验学生对设计相关知识的掌握程度的重要方法，通过学生对总体方案的论述，对整个设计计算过程的剖析，以及对设计资料和标准的运用情况的表述，可考查学生发现和分析、解决工程实际问题的能力。
同时，设计报告是学生对课程设计过程中的全部工作的总结。因此，设计报告也应作为对学生考核的一项重要内容。设计报告包括课程设计的任务书、文献综述、方案分析与设计、设计计算过程与分析及设计结果(机构运动简图或设计图纸)等内容，并全面分析所设计的机构或传动装置的优缺点，提出今后设计过程中应注意的问题及改进方案。
二、结束语
通过课程设计的改革实践我们发现，基于CDIO模式下的“机械原理与机械设计课程设计”教学实践模式和方法，可建立学生以往工科教育中缺乏的工程价值观，激发学生的学习兴趣，转变学生的学习态度，便于培养学生的团队协作精神，提高学生综合实践的能力和创新设计的能力。通过融入新的知识和新的方法，使“机械原理与机械设计课程设计”有机地结合在一起，并贯穿于“机械原理与机械设计”课程教学的全过程，给学生提供了一个进行系统设计的概念、思路和方法，学生成为课程设计教学实践过程中的主导者，而教师成为实践教学过程中的引导者、咨询者和评价者，学生不再是被动地接受知识，而是主动获取知识，学生普遍反映课程设计效果较以往有很大提高。
参考文献：
[1]CDIO简介[Z].http://www.chinacdio.cn/vNews.asp?typeID=30&parentID=29.
[2]于波,李阳阳.CDIO工程教育模式在Windows CE嵌入式系统教学中的应用研究[J].大庆社会科学,2010,163(6):145-147.
(责任编辑：麻剑飞)
创新设计论文范文第2篇
关键词：创新设计;创新教育;创新能力
一、前言
21世纪是一个处处充满了挑战和机遇的时代，伴随着知识经济与科学技术的迅猛发展，21世纪也必将是一个充满挑战、竞争和机遇的时代。要想在新世纪激烈的科技和经济竞争与挑战中取得成果，必须具有独创能力。基于此，世界各国政府都在进行适应新世纪发展需要的教育改革，各国教育部门纷纷制定出与本国经济及技术发展相适应的教育发展纲要，都把未来教育发展的眼光集中在了如何进行具有本国发展特色的创新教育。纵观世界，以美国、法国、英国、德国为代表的西方发达国家都是以创新教育取胜。有学者认为，迎接未来科学技术的挑战，最重要的是技术的创新。因此，未来高等教育应该把培养具有创新思维、创新能力并能推动社会经济发展和技术进步的新世纪人才作为首要目标和任务。创新教育不仅赋予了高等教育新的功能，而且体现了高等教育新的价值，高等教育是知识与技术创新、传播和应用的训练基地，更是培育具有创新精神和创新意识的科技人才的摇篮。高等学校应该也必须培养具有创新意识和创新思维的适应时代发展的优秀毕业生。
二、创新教育的定义与特点
1.创新教育的定义。国际上很多学者在对创新教育进行定义时，把创新教育分为了广义定义和狭义定义两大类。从广义上来讲，创新教育是指所有的不同于传统的被动接受、“填鸭式”的教育形式，是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的新型教育活动。从狭义上来讲，进行创新教育的各类教育活动，都是以培养具有创新思维、创新精神及创造力为目的的。
2.创新教育的特点。传统教学在进行知识传授的同时，也注重学生的实践，但它强调实践教学的验证性过程，注重对经典学说的认知和接受，创新性实践环节较少，制约了学生的创新性。从创新教育的定义来看，创新教育不同于传统意义上的教育教学模式，它是一种全新的教学理念及模式，有学者认为创新教育应该是启发式和开放式的。综上所述，创新教育具有以下四个特点：一是创新教育不是单一的课程教学模式，它具有系列课程体系的特点;二是创新教育可以充分发挥学生的学习独立性和自觉性;三是创新教育可以提高学生的实践动手能力和知识综合应用能力;四是创新教育具有实战训练的特点，在实践中让学生全面接触创新全过程和创新乐趣。
三、机械类创新设计比赛是创新教育的直接体现
1.播撒创新思维能力的种子。国家教育部组织的面向全国大学生的各类创新设计比赛，为大学生们创造性思维的展现搭建了一个面宽范广的大舞台。大学生们要想在比赛中很好地实现自己的设计方案，首先要学会仔细观察、独立思考，观察身边生活中的各类实际问题，思考技术路线的可操作性，最终形成自己的制作方案。而在这些实施过程中肯定会遇到想到或想不到的技术难题，在这些实际问题的解决过程，培养了学生们学习探究能力，播撒了创新思维的种子，拓展了学生的视野。
2.播撒知识综合运用能力的种子。首先，有了创新思维，就要进行相关文献资料的检索与查证，了解自己的创新设计在国内外所处的一个发展阶段，有什么不足，怎样解决，即“为什么做”、“怎么做”、“做什么”。尽管目前许多学校开设了如《信息检索》这类课程，但是由于学生们平时并没有明确的研究目标，搜索到的信息就很难有效的加以利用，而创新类比赛则给学生们提供了这样的机会与实施平台。其次，为使自己有足够的能力参与比赛，从方案设计到最后产品的加工制作，需要用到理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺、金属及非金属材料、电工电子技术、机械制图等多门专业知识及专业技能。同时，学生们还必须进行相关能力的培训，包括对AutoCAD、inventor、3Dmax等建模软件与单片机、LabVIEW等控制方面知识的培训。此外，还有PPT、答辩、文档材料撰写等方面的培训。
3.播撒团队合作能力的种子。团队合作及交流表达是21世纪人类必须具备的最基本素质，团队合作和有效的交流表达是人类社会发展的大势所趋。机械类创新大赛为培养团队协作精神提供了很好的平台，因为在此类比赛中要想取得好的成绩，只有通过参赛队伍中队员的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多时候，为保证产品兼顾机械功能、控制功能以及美观的外形，一个很好的产品包括了机械制造及其自动化、测量与控制、工业设计等各专业的学生。
4.播撒创新实践能力的种子。实践教学是创新人才培养的一个重要环节，是培养学生创新精神、创业意识的重要手段。机械类创新设计比赛的一个巨大特点就是整个设计过程都是以学生为主，充分发挥了学生的主观能动型，充分锻炼了大学生的动手能力。因此实战能力是创新比赛对每个学生提出的基本要求，现场加工不再是纸上谈兵，也不是制作符合一定精度要求的零件，而是切切实实的对于机械加工精度的无限追求。学生们不仅向经验丰富的老师请教加工方法，并且结合自己的图纸加工多代产品，不断地摸索和更正，在无数次的测量与应用中寻求最好的加工效果。
5.播撒艰苦创业的种子。机械类创新设计比赛的选题范围宽广，在遇到困难的时候，要不断刻苦钻研、不畏艰苦，勇于探索和创造，才能解决问题。通过这个设计过程，学生们可以懂得科学的方法不等于捷径，就算有好的方法，如不付出艰苦的劳动，任何人也是不会取得成功的。
四、关于机械类创新比赛的几点思考
全国大学生机械类创新设计比赛是面向全体大学生的群众性科技活动，是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。为积极应对教育部和学校有关大学生创新能力培养的要求，武汉理工大学机电类专业高度重视大学生创新能力的培育，多年来，始终坚持将提高教学质量作为出发点和落脚点，立足于学科教学改革，通过创新基地、省级示范实习实训基地等机构，将机械类创新大赛和创新教育与创新实践活动有机地结合起来，并制定了一系列推动学生创新教育的制度，探索了一条实现学生创新教育的路径，构建了学院—专业—课程全域创新教育体系，在创新教学、创新能力培养、创业实践训练、创新指导等方面取得了显著的成效。其中，借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生节能减排比赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生“恩智浦杯”智能汽车竞赛等比赛及自主创新和国家大学生创新创业计划等在内的国家级创新创业活动，使学生的创新精神、创新意识得到了良好的发展。但是，在取得优异成绩的同时，也逐渐暴露出相关短板，主要表现在以下几个方面。
1.比赛成果的企业影响力较低。机械类创新比赛，每一届、每一类比赛都有很好的主题，教师和学生都花费了很多的时间和精力去精心准备，获奖的作品很多都很贴近生活、贴近生产实际，但是如何在比赛后将这些设计稍加改进转化为企业所认可实施的产品，培养发掘优秀产品设计人才、参赛成果如何转化生产等方面有待探索。
2.比赛成果国际影响力较低。我国的各类创新设计比赛，虽然经过了近10年的发展，取得了巨大的进步与发展，水平也不断在提高，但是产品成果的国际影响力方面，和国际一流水平比还有一定的距离。
3.在技术方法上缺乏自主探索。在比赛中，虽然充分发挥了学生的各类综合能力，但在选题与产品制造过程中，学生们大多都是采用国内外现成的手段与方法，缺少自主探索的研究方法和研究工具，而研究手段、方法与研究工具的创新，往往体现了研究的创新水平。
4.未能将创新设计成果与创业有机地结合起来。创新设计是一个艰苦而漫长的过程，为了完成产品的加工与制造，拉近了学生们与本专业实际工业生产的距离，这些经历对于参与创新设计的同学们的机械结构设计带来了很大的启发。但是如何将这些赛事成果转化为创业项目还有待进一步研究与探索。
五、结语
不管是从国家今后的发展，经济市场对人才各方面的需求，高等教育制度变革的迫切性，还是从素质教育长远的追求目标而言，创新教育是中国高校的重要任务，是深化教育改革，推行素质教育的真正体现。当然，创新教育一定要立足于自身学科的教学改革，借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与各类国家级创新创业活动，才能使学生的创新精神、创业意识得到良好的发展。总之，从创新教育的观点出发，我国高等教育的人才培养模式、人才培养目标都迫切需要强有力的变革，对人才培养模式及人才培养目标的重新审视已经成为高校对人才定位的战略选择。因此，培养大学生的创新实践能力，加强其创新教育是当今人才发展的必然要求。
参考文献：
[1]童晓玲.研究型大学创新创业教育体系研究[D].武汉理工大学，2012.
[2]罗玉军.大学生机械创新设计指导案例与分析[J].赤峰学院学报(自然科学版)，2010，(12)：233-235.
[3]许德涛.大学生创新创业教育研究[D].山东大学，2013.
创新设计论文范文第3篇
摘 要： 本文对机械创新设计能力培养方法的现状进行了分析，阐述了提高机械创新设计能力的途径。从教师、学生两个方面，总结出一套符合实际的学生机械创新设计能力培养方法，提出双结合培养理论。
关键词： 机械类本科教育 机械创新设计 能力培养
引言
机械工业是一个国家制造业发展的重要领域，机械类工程设计人员的设计能力对国家制造业的发展起到了关键作用。我国机械工业工程师的受教育层次和规模数量都已达到了很高的层次，但对机械工程设计人员创新能力的培养，还处于摸索阶段。因此，探索一套现实可行的学生机械创新设计能力培养方法，是形成工程创新能力的重要基础[1][2][3]。
根据我国普通高等学校机械类本科教育的现状和特点，总结出我国目前学生机械创新设计能力培养方法存在的不足，制定一套符合我国高等教育实际情况的学生机械创新设计能力培养方法，在普通机械类本科教育教学活动中具有非常重要的意义[4][5]。
1.学生机械创新设计能力方面的主要问题
1.1创新设计理论教学深度严重不足
目前，大学生的机械创新设计理论教学主要依靠课堂教学完成，由于机械创新能力的培养需要坚实而丰富的理论基础，因此，与机械创新设计理论相关课程的课堂教学活动就显得尤为重要。机械创新设计相关的课程主要包括：《机械创新设计》、《机械原理》、《机械设计》、《机械工程三维设计》等。这些课程目前的计划学时较少，因此，学生在课堂教学中只能学到最简单的基础知识，而深层次的理论知识却没有掌握，使得学生在进行机械创新设计实践活动时缺乏足够的理论支撑。
1.2创新设计实践教学平台和实践环境建设不足
学生进行机械创新设计活动的最终成果是创新设计作品，而这些作品的制作需要学生通过大量的设计、制造、装配、调试、修改活动才能完成。作品的制造、装配、调试需要相应的实验设备、加工设备、调试环境作为支撑，否则，无论多么完美的设计，都无法转化为实际的创新设计作品。
而目前国内普通高等本科院校机械类专业的创新类实验教学平台普遍不足，很多构思类机械创新实验无法开展。
1.3创新设计软件培养不足
学生的机械创新设计作品需要通过计算机三维设计软件完成设计、理论分析、强度校核、完善修改后，才进入实际生产制造阶段。在作品的整个设计、制造、调试、修改过程中，三维设计软件起到了关键作用，因此需要强化对学生的计算机三维设计方法培训，让学生能够熟练掌握现代计算机设计软件的使用，从而高水平地完成设计作品。
1.4缺乏企业工程实例教学过程
机械工程方面的创新能力培养，必须紧密结合企业实际的工程项目设计、制造、装配、试验等过程。如果没有相应的工程实例教学，学生就无法把所学到的理论知识和工程实际相结合，就不会对理论知识有更直观、深层次的理解。
1.5创新设计能力培养没有与毕业设计、就业相结合
培养学生机械创新设计能力的最终目标是使其在工作以后能够更好地完成相关的工程设计工作，只有把创新能力培养和毕业设计、学生就业相结合，才能最大限度地发挥学校教育的作用，使学生更快、更好地适应今后的工作环境。
2.创新能力培养经验的学习途径
2.1学习其他高校的主要经验
目前的大学生机械创新设计类比赛主要有全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生3D设计大赛、全国大学生机器人大赛等，另外，还有与之对应的省级比赛。可以在参加各类比赛的过程中，通过交流沟通、学术论坛等活动，学习其他高校在培养学生机械创新设计能力方面的先进经验，从而完善我校的培养方法。
2.2通过参访国家重点实验室、国家工程中心等机构学习培养经验
在机械工程领域有很多国际知名的国家重点实验室、国家工程中心，通过对这些国家级科技创新机构进行学习访问，了解他们在培养人才机械创新设计能力方面的方法和手段，从而完善我校在这方面的培养方法。
2.3通过教师在职培训引进经验
教师攻读博士研究生、已有博士学位的教师进入博士后工作站、流动站学习深造，可以大大开阔我校教师的视野，提高教师的科研水平。同时，也可以引入国内外先进的科研方向和创新能力培养方法、体制，从而完善我院的学生创新设计能力培养方法。
2.4分析企业在机械创新设计能力方面的经验
可以通过走访周边知名企业调研其在培养员工创新设计能力方面的主要经验；通过学生就业洽谈等机会了解企业对学生创新设计能力的要求；通过毕业生回访了解已经毕业的学生对母校培养方法的意见。
2.5基于各種学生创新设计类大赛学习经验
在指导方法上把各种学生创新设计大赛和理论教学、实践教学相结合；学生培养过程中强调用理论指导工程设计实例，用工程设计实例牵引学生理论学习；在创新方法上强调灵活运用各类工程设计软件。
3.建立学生机械创新设计能力培养体系
3.1总体培养体系分析
可以从学校层面对学生机械创新设计进行制度建设，建立一整套符合本校实际情况的培养制度，主要包括：教师辅导、激励制度；学生组织、激励制度。
3.2教师辅导、激励制度的建立
学生获取知识主要来源是教师，教师在学生机械创新设计能力培养的各个环节中起到了非常重要的作用，只有教师对学生创新设计能力的培养实现制度化和规范化，才能稳定持续地实施学生的创新能力培养。教师辅导制度的建立，需要在培养方案制订、教师大纲修改、授课计划实施等方面入手。首先，只有培养方案中包含了与学生创新设计相关的内容，才能使教师有的放矢，带着目标进行辅导工作；其次，在教学大纲的修改方面，要做到与时俱进，及时更新相关领域的最新成果，从而为学生奠定最新的创新设计思维基础；最后，授课计划的实施也起到关键作用，教师只有灵活掌握授课计划的实施过程，才能根据学生的学习、创新、设计过程进行跟踪教学，从而实现因材施教。教师激励制度的建立，需要从经济奖励、科研奖励等方面入手，首先，要对教师辅导成果进行考评，根据考评对教师进行合理经济奖励，从而激发教师参与学生机械创新设计能力培养的动力；其次，可以对参与辅导学生的教师进行科研方面的奖励，给予一定的优惠政策。
3.3学生组织、激励制度的建立
学生是机械创新设计活动的主题，因此，学生在机械创新设计能力培养的各个环节中发挥主体作用，只有把学生创新设计活动及其相关规则实现制度化和规范化，才能稳定持续地实施学生创新能力的培养。学生组织制度的建立，需要从学生动员、学生启发、学生分组实现设计等方面入手。首先，在对学生进行创新设计能力培养之前，需要充分对学生进行思想动员，让学生了解机械创新设计的兴趣所在，从而自发地参与其中；其次，在学生产生兴趣后，需要通过创新方面的教学，对学生进行思维启发，从而激发学生的潜在创造力；最后，让学生自由组队，按照课题小组长负责制的原则，使学生能够通过团队协作的方法完成自己的创新设计作品。学生激励制度的建立，需要在经济奖励、荣誉奖励方面入手，首先，要对学生机械创新设计成果进行考评，根据考评对学生进行合理经济奖励，从而激发学生参与机械创新设计能力培养的动力；其次，可以对参与的学生进行荣誉方面的奖励，让学生感到从事机械创新设计活動的光荣性，给予一定的优惠政策。
4.创新能力培养“双结合”理念
把“双结合理念”，即创新理论与创新设计实例相结合；学生创新实践与创新工具、手段相结合作为理论知识和教学目标之间的“桥梁”，通过“双结合理念”把理论知识转化为实际创新能力，按照产生兴趣→初步了解→理解概念→深入思考→灵活运用的顺序建立培养方法，从而激发学生学习欲望。在此基础上建立起一套符合实际情况的学生机械创新能力培养体制。
5.结语
通过学生机械创新设计能力培养体系的建立，建立能够同时培养学生“创新意识”和“创新设计能力”的培养方法、相关制度，完善学生创新能力培养的相关制度，提高普通高等教育的学生机械创新设计能力培养水平。
参考文献：
[1]周海，王黛萍.应用型本科人才的机械创新设计能力培养探索[J].机械设计与制造，2010（10）：174-175.
[2]李俭，唐茂.以创新能力培养为导向的机械类专业实践课程改革研究[J].教育教学与研究，2012（11）：87-89.
[3]许忠美.现代机械设计方法研究[J].考试周刊，2011（67）：154-155.
[4]郭童军，陈功备.独立学院机械类专业教学改革探索[J].考试周刊，2012（91）：8-9.
[5]陈江进.从辅导机械创新设计大赛看高职学生创新能力培养[J].考试周刊，2012（49）：13-17.
课题来源：河北科技师范学院教学研究项目：学生机械创新设计能力培养方法研究。
创新设计论文范文第4篇
【摘 要】新课改对高中数学教学提出了新的要求，对学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面也提出了新的目标。提高课堂教学的实效性是当前数学课堂教学的一个重要课题。实效性的核心问题就是教学的效果，新课程理念就是要让学生充分“动”起来，培养学生学会分析问题、解决问题的能力。
【关键词】数学教学 高效课堂 教学方法
新课程实施以来，高中数学新教材发生了很大的改变。新教材更加注重数学知识的实际背景和应用，使教材具有“亲和力”。新型的课堂教学不单是传授知识，更重要的是培养学生的能力。在中学数学教学中，如何提高数学课堂教学的实效性，这是当前数学课堂教学的一个重要课题。实效性的核心问题就是教学的效果，现在的课堂教学不仅要完成教学任务，还要让学生自主地掌握数学知识，培养学生的思维能力、创新意识和创造能力，这就需要提高数学课堂效率。那么，怎样提高中学数学课堂教学的实效性呢？
一、创设问题情境，激发学生的学习兴趣
教师应不失时机地为学生营造“乐学、趣学”的思维环境。创设良好的问题环境，能够有效地激发学生的学习兴趣，使学生的思维进入积极的状态，充分调动学生学习的积极性。教师通过精心设计教学结构，利用现代教育技术，在数学虚拟实验室中创设与主题相关的、尽可能真实的情境，使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。让学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和探索当前学习到的新知识，从而使新旧知识之间建立起联系，并赋予新知识以某种意义。
二、精心设计新课引入，提高课堂效率
好的课堂引入能在最短的时间内激发学生的学习兴趣，使其思维量充分发挥到最大值，从而收到事半功倍的效果。如设计《函数的奇偶性》时，我先让学生举例生活中的对称现象，美丽的蝴蝶、六角形的雪花晶体、汽车的车标、京剧的脸谱…… 用多媒体演示，激发学生学习的热情，进而提出数学中哪些函数的图象具有对称性，为学习数学知识打下坚实的基础。再如设计《用二分法求方程的近似解》这节课时，开始模拟“幸运52”现场，让学生猜某种商品价格，学生积极表现，既体会了数学和生活的紧密联系，又渗透了二分法的思想，培养了数学思维。在“课堂引入”这一环节，要新颖，能较大程度吸引学生，并能很好地培养学生的思维。此过程要多提问，提出的问题要符合学生的认知实际，使学生有一定的思维量，而不是“对不对？”“是不是？”的无效提问，做到使学生学有思考、学有收获、学有提高。
三、重新审视基础知识，注重基本技能训练
1.强化对基本概念和基本思想的理解和掌握。教学中应强调对基本概念和基本思想的理解和掌握，对一些核心概念和基本思想（如函数、空间观念、运算、数形结合、向量、导数、统计、随机观念、算法等）要贯穿高中数学教学的始终，帮助学生逐步加深理解。由于数学高度抽象的特点，注重体现基本概念的来龙去脉，在教学中要引导学生经历从具体实例抽象出数学概念的过程，在初步运用中逐步理解概念的本质。
2.重视基本技能的训练。熟练掌握一些基本技能，对学好数学非常重要。在高中数学课程中，要重视运算、作图、推理、处理数据以及科学计算器的使用等基本技能训练，但应注意避免过于繁杂和技巧性过程的训练。
3.突破重点，化解难点。为了让学生明确本节课的重点和难点，教师在上课开始时，可以在黑板的一角将这些内容简短地写出来，以便引起学生的重视。如教学《椭圆》这一课时，其教学的重点是掌握椭圆的定义和标准方程，难点是椭圆方程的化简。教师可以从太阳、地球、人造地球卫星的运行轨道，谈到圆的直观图、阳光下圆盘在地面上的影子等，让学生对椭圆有一个直观的了解。为了强化学生对椭圆定义的理解，教师事先准备好一根细线及两根钉子，在给出椭圆在数学上的严格定义之前，教师先在黑板上取两个定点（两定点之间的距离小于细线的长度），再让两名学生按教师的要求在黑板上画一个椭圆。画好后，教师再在黑板上取两个定点（两定点之间的距离大于细线的长度），然后再请刚才两名学生按同样的要求作图。学生通过观察两次作图的过程，总结出经验和教训，教师因势利导，让学生自己得出椭圆的严格的定义，这样学生对这一概念就会有深刻的了解。
四、选择有效的教学方法
1.创设良好的教学情境。在课堂上要鼓励学生主动参与，合作学习，授予学生学习的主动权，拓展学生的发展空间，引导学生挖掘自己的创造潜能，开发自己的创造力。
2.注重学生的探究过程。在知识获取上下功夫，对于探究结果中的偏差，要引导学生反思探究过程，在理性精神的指导下获得解释，进以充分体验到探究过程的价值，增强学习信心，在获得知识方面，要善于激发学生的兴趣，培养学生的学习能力，要从“给予学生问题，给予学生思路，给予学生结论”的教学方式转变为“学生自己发现问题，自己解决问题，自己得出结论”的教学模式。
3.倡导个性化的学习。倡导学生富有个性地学习，尊重学生的个体差异，体现学生个体的独立性，教师应采用多种教学方法以满足不同学生的学习需求。教师在进行数学教学时要引导学生主动地进行观察、思考、猜测、操作、验证、推理与交流等学习活动，教学内容的呈现应采用不同的表达方式，以满足多样化的需求。有效的教学活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流等都应是学习数学的重要方式，教师应根据学生的不同需求选择不同的教学方法。
4.关注每一位学生。要追求学习效果，首先得关爱我们的学生，对班里的优等生要严爱，对差等生要溺爱，对中等学生要偏爱，只有让学生感受课堂的温暖，教学才有可能有效果。
提高农村中学数学教学效率，对于培养学生学会分析问题、解决问题的能力有着极其重要的意义。新课程理念就是要让学生充分“动”起来，培养学生学会分析问题、解决问题的能力。只有学生充分“动”起来，我们的课堂才能“活”起来，数学课堂教学才会有声有色，新课程教学目标才能得以实现。
创新设计论文范文第5篇
【关键词】 数学;作业设计;自主探究;有效性
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随着课程改革的不断深入，作为数学教师不但要关注课堂教学的有效性，更要关注作业设计的有效性。中学数学作业如何进一步改变现状，在有效性作业的设计上有突破性进展，关键是在设计常规性作业的同时，根据新课改要求设计自主性作业。要把实践性、趣味性、开放性、人文性、可行性融于一体，这样就能把学生从封闭的数学中解放出来，让他们融入学校、家庭、社会广阔的天地中去锻炼和实践，从而实现数学学科的课内外联系与校内外沟通，做到学科间融合，以达到全面提高学生的数学素养和实践能力的目的。
一、根据学生的年龄特点，设计童趣性作业
作业设计时，我们应从学生的年龄特征和生活经验出发，设计具有童趣性和亲近性的数学作业，以激发学生的学习兴趣，使学生成为学习的主人。在学习了“同类项”后，笔者设计了一道“找朋友”的游戏性作业：请每位同学在卡片上任意写出一个可以包含字母a、b的单项式，然后积极找出相关的同类项作为好朋友。如果没有找到好朋友的同学请修改后融入集体中。这样设计把一个个知识点融合在活动情节中，让学生在轻松愉悦的氛围中，掌握了学习知识的方法和技能，提高了学生的能力和学习的兴趣。
二、设计具有生活性的作业，让学生成为问题的探索者
1.生活观察。观察可以帮助学生发现问题，发现事物的规律和本质。学习“轴对称图形”时，可布置这样的作业：请你自己动手设计制作一些轴对称图形。
2.生活调查。让学生在生活中进行数学调查，可以培养学生的探究能力和增强学生对数学的兴趣。
3.生活实验。让学生进行实验操作，可以帮助学生深入理解知识和发展能力。学完“按比例分配的应用题“后，可以让学生根据自己家中消毒液的说明书自己配置一些消毒药水给厨房用品消毒。
4.生活探究。让学生运用所学的知识和经验进行探究，不仅能深入理解数学，体验乐趣，而且能自主建构知识。
三、设计层次性的作业，使每个学生都成为学习的成功者
1.星级练习题。由于受文化环境、家庭背景及自身因素的影响，学生之间的数学知识和数学能力的差异是客观存在的。我们的教育是面向全体学生的教育，要让“不同的人在数学上得到不同的发展”。为此，在作业设计时，不能“一刀切”，应该从学生实际出发，针对学生的个体差异设计层次性的作业，为每一个学生创设练习、提高、发展的机会，使每个学生成为学习的成功者。根据不同层次的学生设计一星练习、二星练习、三星练习三类，学生根据自己的实际情况自由选择自己需要的作业。
2.自选型练习。根据学生之间的差异，设计些具有不同的解决方式和结果的练习题，以满足不同层次的学生的需要。在学习一元一次方程应用题后，可以给学生提供以下信息：一项工程，甲独做需20小时完成，乙独做需15小时完成，开始两人合做，中间甲休息了几小时后又继续合做，这样共用10小时完成。让你根据此信息进行提问，并自行解答。 四、设计开放性作业，让学生成为学习的创新者
开放性作业，内容形式新颖，问题解决具有发散性，为学生提供了广阔的思维空间，学生可以运用所学的知识与方法，在自己理解和处理问题的同时，得到自己认为满意的答案，较好地激发学生探索、发现的创造意识。另外，开放性作业起点低、层次多、答案不唯一、策略多样化，学生容易下手，能使所有的学生选择适合自己的切入点，进行思考，体验成功，体现“人人掌握数学，不同的人学习不同的数学”的大众数学的思想。
总之，新课程改革中的作业设计，应建立在以学生为中心的创新性模式之上，设计内容丰富、形式多样、学生乐于接受的作业。这样的作业大大地提高了学生学习数学的兴趣，变被动、机械、模仿式地完成作业为自主探索式地解决问题的过程。完成作业不再是以“练”为主，而是以“做”为主，通过做来体验数学，认识数学，掌握数学的思想和方法，进一步培养他们的探究能力和创新意识。“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。”学生是有个性、有潜能的，作为教师，应大力挖掘学生的潜能，让学生在自主选择、实践运用中张开智慧的翅膀，使数学作业成为他们放飞潜能的天空，从而赋予数学生命的色彩。
编辑：蔡扬宗