導(dǎo)語：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)的選題指導(dǎo)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:選題是《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因設(shè)計(jì)時(shí)間短(兩周)，需要學(xué)生們獨(dú)立選題，作為指導(dǎo)教師，做好選題指導(dǎo)極為關(guān)鍵。筆者多年的指導(dǎo)經(jīng)歷，將課程設(shè)計(jì)任務(wù)提前布置，把選題與課程的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容結(jié)合(如創(chuàng)造力原理、創(chuàng)造技法、實(shí)訓(xùn)方法等)，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生明確課題何處來，如何應(yīng)用實(shí)訓(xùn)方法，助益選題;如何借助缺點(diǎn)列舉法等創(chuàng)造技法，拓寬思路，擴(kuò)大選題范圍等;再結(jié)合制定時(shí)間節(jié)點(diǎn)督促學(xué)生按時(shí)提交選題，并對(duì)選題評(píng)析、反饋，直至完善。這樣，學(xué)生課程設(shè)計(jì)的時(shí)間比較寬松，教學(xué)中將課程設(shè)計(jì)貫穿其中，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，學(xué)練結(jié)合，獲益良多。

關(guān)鍵詞:選題;指導(dǎo);提前;學(xué)以致用

一、概述

《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》教學(xué)中［1-3］，課程設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。本課設(shè)有兩周的課程設(shè)計(jì)，一般按小組方式完成，組內(nèi)3～4人一組，自由組合，以團(tuán)隊(duì)形式完成此課程設(shè)計(jì)。尤其需要說明的是，與其他課程設(shè)計(jì)不同，此課程設(shè)計(jì)題目不是教師給定的，需要學(xué)生自己選題。僅有兩周時(shí)間，設(shè)計(jì)時(shí)間短，而且需要學(xué)生獨(dú)立選題，因此選題是此課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中最重要、難度最大的一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)選題也是關(guān)鍵點(diǎn)。若選題合適，課程設(shè)計(jì)就成功了一半;若選題選得不合適，課程設(shè)計(jì)很可能難以通過。故對(duì)指導(dǎo)教師而言，選題指導(dǎo)是極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中，做了一些嘗試，與同行們分享如下。

二、選題的指導(dǎo)

(一)盡早布置

第一次課在介紹課程時(shí)就告知學(xué)生，本課結(jié)束后有兩周的課程設(shè)計(jì)，單獨(dú)計(jì)學(xué)分，與其他課程設(shè)計(jì)不同，題目需要自定，而不是老師給定題目。課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書電子版發(fā)給學(xué)生，讓他們有初步的認(rèn)識(shí)(對(duì)課程設(shè)計(jì)的要求與選題做簡(jiǎn)單的介紹)。尤其需要告知學(xué)生，若在課程設(shè)計(jì)時(shí)才開始選題，就太遲了，現(xiàn)在就應(yīng)該開始思考。凡事宜早做安排，就像要去坐火車、乘飛機(jī)一樣，要提前出門，算出到車站、機(jī)場(chǎng)的時(shí)間、過安檢的時(shí)間等。課程設(shè)計(jì)也是如此，以往的同學(xué)能提前做好選題的，課程設(shè)計(jì)往往很順利;個(gè)別組的同學(xué)對(duì)選題不重視，不提前去做，最后課程設(shè)計(jì)時(shí)很被動(dòng)，其他小組在做具體設(shè)計(jì)了，他們題目還沒定好，整個(gè)課程設(shè)計(jì)制作的匆匆忙忙，成績(jī)往往不理想。

(二)如何指導(dǎo)選題

1．結(jié)合課程所學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，啟發(fā)選題在布置了課程設(shè)計(jì)任務(wù)后，在講課過程中，學(xué)到相關(guān)的內(nèi)容時(shí)，就聯(lián)系選題進(jìn)行講解。例如，在課程第一章，講到機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)類型主要有三種［1］:(1)開發(fā)性設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)提出的功能要求，提出新的原理方案，通過產(chǎn)品規(guī)劃、原理方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)的全過程完成全新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。(2)變異設(shè)計(jì)。在已有產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品存在的缺點(diǎn)或新的應(yīng)用環(huán)境、新的用戶群體、新的設(shè)計(jì)理念，改變已有產(chǎn)品的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、參數(shù)，設(shè)計(jì)出更加適應(yīng)市場(chǎng)需求、具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品?；蛟谝延挟a(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過在合理的范圍內(nèi)改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)在更大范圍內(nèi)適應(yīng)市場(chǎng)需求的系列化產(chǎn)品。(3)反求設(shè)計(jì)。根據(jù)已有的產(chǎn)品或設(shè)計(jì)方案，通過深入的分析和研究，掌握設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，在消化、吸收的基礎(chǔ)上，開發(fā)出同類型的創(chuàng)新產(chǎn)品。此三種設(shè)計(jì)中，通常針對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)性設(shè)計(jì)難度最大，要求創(chuàng)新程度也最高。而變異設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)，都是改進(jìn)型設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)時(shí)，這三種設(shè)計(jì)都可以考慮，從創(chuàng)新的難度來說，開發(fā)性設(shè)計(jì)難度系數(shù)最大，但也不是不能做。如果有很感興趣的產(chǎn)品，也不一定很難，完全可以放開去做;至于變異設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)，有產(chǎn)品原型，難度系數(shù)小，相對(duì)會(huì)容易些。希望大家平時(shí)多留意、注意觀察生活。由于選題對(duì)學(xué)生而言，既是難點(diǎn)又是關(guān)鍵點(diǎn)，需要多次強(qiáng)調(diào)。在上課時(shí)，結(jié)合不同的內(nèi)容多次講解，使學(xué)生明白課題的來源，然后如何去選。例如，在學(xué)習(xí)課程第二章創(chuàng)造力原理時(shí)［3］，原理之一是創(chuàng)造力人皆有之，即只要是正常的健康的人都有創(chuàng)造力，不只是大人物才有，普通人同樣具備。在座的每位同學(xué)，是不是無一例外具有創(chuàng)造力?反問學(xué)生:現(xiàn)在的汽車、電燈、電腦等，怎么來的?是02種在地上長出來的嗎?可曾聽說誰家這塊地里是種汽車的，那塊地里是種電腦的?顯然不是，它們是人造的，人們?yōu)槭裁聪氲街圃爝@些東西呢?或者說汽車等產(chǎn)品的“種子”是什么?它們最初是怎么來的?汽車產(chǎn)生之前，當(dāng)人們需要遠(yuǎn)行時(shí)，往往是步行、騎馬或坐馬車等，速度慢而且人在路途中很辛苦，有人想能不能制造一種東西代替步行、騎馬等，使人輕松快捷地到達(dá)目的地呢?要是能有這樣一種東西就好了，對(duì)此很多人反復(fù)在心中構(gòu)思、想象，這就是汽車產(chǎn)生的最早“種子”或汽車發(fā)明的萌芽。后來經(jīng)過無數(shù)人的努力，汽車被設(shè)計(jì)制造出來。不管汽車發(fā)展歷史中，其后經(jīng)過怎樣的歷程、改進(jìn)，創(chuàng)造汽車的初衷或原始的創(chuàng)意，始終沒變，這相當(dāng)于西瓜的種子、小麥的麥種等。其他的創(chuàng)造也是同樣，如電燈。使用電燈之前，夜晚的照明人們主要用油燈，因?yàn)橛蜔舨皇呛苊髁?，有人要求高，心里想要是能有很亮的燈來為大家照明，該多好?很多人有此愿望，產(chǎn)生創(chuàng)造更亮的燈為人們照明的期望，有了想法又不斷努力研究，最終成功發(fā)明電燈，可見，發(fā)明創(chuàng)造的課題源于人們?cè)谏a(chǎn)生活中，因發(fā)現(xiàn)問題或發(fā)現(xiàn)人們的需要而產(chǎn)生的想法(愿望)。方便他人，給人們的生活帶來方便、利益的想法(愿望)，它不是無緣無故產(chǎn)生的。大家思考一下是不是如此?我們的生活，離不開前人的創(chuàng)造，每天都在自覺不自覺地使用著無數(shù)位前人發(fā)明創(chuàng)造的成果。同樣的，我們是不是需要發(fā)明一些新產(chǎn)品或改進(jìn)已有的產(chǎn)品呢?要發(fā)明或改進(jìn)，首先要注意留意、觀察生活，發(fā)現(xiàn)人們的需求，這是各種創(chuàng)造活動(dòng)的來源。對(duì)課程設(shè)計(jì)而言，這種需求即是課程設(shè)計(jì)選題的來源。以面條機(jī)為例，此機(jī)器已經(jīng)是成熟的產(chǎn)品，我們一般想到的是面條機(jī)就是壓面條的。實(shí)際去做用戶調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有的用戶用面條機(jī)壓面條不多，常用壓餛飩皮，調(diào)到最小的間隙去壓餛飩皮，發(fā)現(xiàn)壓出的皮還是很厚、不令人滿意。就此點(diǎn)考慮，面條機(jī)要不要改進(jìn)呢?還是單獨(dú)設(shè)計(jì)一臺(tái)壓餛飩皮的機(jī)器?這或許就是一個(gè)選題，當(dāng)然能否作為選題，還需要進(jìn)一步做市場(chǎng)調(diào)研、分析等。但作為選題的來源，應(yīng)明確課題來源于人們的生活、生產(chǎn)，特別是發(fā)現(xiàn)人們的需求有不方便之處時(shí)。由上而知，課題來源于生活、生產(chǎn)，應(yīng)注意觀察、留意生活、善于思考、善于發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)人們的需求、不方便，或者說難點(diǎn)。道理容易理解，但大家平時(shí)沒有形成觀察生活、善于思考的習(xí)慣;必須借助于一種方法培養(yǎng)大家積極觀察、思考、發(fā)現(xiàn)問題的習(xí)慣。這種實(shí)訓(xùn)方法即是———“一日一設(shè)想”活動(dòng)。2．應(yīng)用“一日一設(shè)想”訓(xùn)練，有利選題“一日一設(shè)想”是一種創(chuàng)造性思維開發(fā)訓(xùn)練活動(dòng)，是美國的奧斯本首先提倡并身體力行的?！耙蝗找辉O(shè)想”的創(chuàng)造性思維開發(fā)訓(xùn)練活動(dòng)，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)對(duì)創(chuàng)造活動(dòng)起到良好的作用，其意義十分深遠(yuǎn)。尤其課程設(shè)計(jì)的選題問題，應(yīng)用此訓(xùn)練方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、善于思考的習(xí)慣，增加對(duì)發(fā)現(xiàn)問題的敏感度，易于實(shí)現(xiàn)選題的目標(biāo)。此項(xiàng)訓(xùn)練活動(dòng)簡(jiǎn)便易行，具體需要:(1)一目標(biāo)，即每個(gè)參加者建立每天做一項(xiàng)(或一項(xiàng)以上)創(chuàng)造性設(shè)想的自我目標(biāo);(2)一便攜本，即準(zhǔn)備好隨身方便攜帶的“一日一設(shè)想”專用記錄本，以便及時(shí)記錄設(shè)想;(3)堅(jiān)持每天做，需要持之以恒。上述的創(chuàng)造性設(shè)想具體包括發(fā)現(xiàn)問題(創(chuàng)造的目標(biāo))及解決問題(具體的方案構(gòu)思)兩部分。課程設(shè)計(jì)的選題實(shí)際就是發(fā)現(xiàn)問題，前面已講述，它們即是創(chuàng)造活動(dòng)，如課程設(shè)計(jì)課題的“種子”和萌芽，設(shè)想的內(nèi)容可以包羅萬象，沒有限制，一般以學(xué)生們的日常學(xué)習(xí)工作領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，也可以是來自設(shè)想者日常所見、所聞、所思的內(nèi)容，或受信息啟發(fā)而任意選題。甚至可以是幻想，有些人認(rèn)為幻想是可笑的，殊不知我們現(xiàn)在的很多產(chǎn)品，如飛機(jī)、電視等曾是早先時(shí)候人們的幻想，現(xiàn)在不是幻想成真了嗎?當(dāng)有了新奇的想法后，把它隨時(shí)記下來?！耙蝗找辉O(shè)想”在課程第三章中，為了課程設(shè)計(jì)選題，可以提前學(xué)習(xí)，方便學(xué)生應(yīng)用。在學(xué)完“一日一設(shè)想”后，督促學(xué)生實(shí)際訓(xùn)練，每天堅(jiān)持，至少一天一個(gè)設(shè)想，在眾多的設(shè)想中，哪怕其中一兩個(gè)能成為課程設(shè)計(jì)的選題，不也很好嗎?3．運(yùn)用創(chuàng)造技法，擴(kuò)大選題范圍創(chuàng)造技法［4］是從歷來的創(chuàng)造活動(dòng)實(shí)踐中，人們總結(jié)與提煉出來的幫助開展創(chuàng)造活動(dòng)的輔助性工具。幫助人們克服習(xí)慣性思維障礙，不同類型的創(chuàng)造技法可以從各個(gè)不同的角度來啟發(fā)新思路，幫助產(chǎn)生靈感，而且具有普遍性與可操作性，故有很大的實(shí)用價(jià)值。例如，缺點(diǎn)列舉法，通過尋找創(chuàng)造對(duì)象目前所存在的具體缺點(diǎn)，針對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新的一種創(chuàng)造技法。常言道:“金無足赤，人無完人”，任何事物都存在缺點(diǎn)。從創(chuàng)造學(xué)的角度看，這些缺點(diǎn)正是創(chuàng)造的新起點(diǎn)。缺點(diǎn)就是問題，要解決問題必須先發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)，只有不斷地列舉缺點(diǎn)，解決問題，才能使產(chǎn)品不斷趨于完善。正因?yàn)槿魏问挛锒急厝淮嬖诖罅康娜秉c(diǎn)，因而缺點(diǎn)列舉法在一切創(chuàng)造中都普遍適用，而且任何事物的缺點(diǎn)在解決以后，又會(huì)有新的缺點(diǎn)顯現(xiàn)。另外，隨著社會(huì)的發(fā)展與人們需求的變化，各種事物還會(huì)產(chǎn)生新的缺點(diǎn)，故只要不斷列舉缺點(diǎn)，創(chuàng)新思路必可源源而來。結(jié)合缺點(diǎn)列舉法，課程設(shè)計(jì)的選題不難找到。常見的機(jī)器、產(chǎn)品等都存在缺點(diǎn)，不用分析大量的機(jī)器，挑選其中一種分析其缺點(diǎn)，只選其中一個(gè)缺點(diǎn)改進(jìn)就是一個(gè)選題。故用缺點(diǎn)列舉法，選題并非難事。例如，洗衣機(jī)已經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品，有沒有缺點(diǎn)呢?當(dāng)然有，如很臟的衣服洗不干凈;用水多;停電沒法用;偏遠(yuǎn)山區(qū)、缺水的農(nóng)村，不方便使用洗衣機(jī)，等等。再如，應(yīng)用希望點(diǎn)列舉法，為課程設(shè)計(jì)選題，也是可行的。缺點(diǎn)列舉法要先有事物的原型，然后才能針對(duì)列舉的缺點(diǎn)去開展新的創(chuàng)造。它是一種改進(jìn)型、被動(dòng)型的創(chuàng)造技法，而希望點(diǎn)列舉法，不受任何事物原型的束縛，根據(jù)人們的希望點(diǎn)就可提出各種新的設(shè)想，按照希望與愿望的方向去進(jìn)行創(chuàng)造。問我們自己有什么需要或愿望，或觀察發(fā)現(xiàn)他人某一群體有何需要，此需要或愿望很可能成為我們的課程設(shè)計(jì)的課題。還有其他的技法，若覺得方便好用，都是可以拿來用的。

(三)制定時(shí)間節(jié)點(diǎn)、督促學(xué)生完成選題

1．制定時(shí)間節(jié)點(diǎn)，完成選題表的填報(bào)通過多次、反復(fù)講解指導(dǎo)，使學(xué)生明晰選題要求、如何選題后，促使學(xué)生實(shí)際去選題，給出他們時(shí)間節(jié)點(diǎn)，即提交選題的截止時(shí)間。在規(guī)定的時(shí)間期限前，要求學(xué)生們填寫選題表，其中包括分組情況(團(tuán)隊(duì)成員)、小組題目、課題簡(jiǎn)要等。2．評(píng)析選題，反饋、修改直至完善選題表收齊后，教師分析、評(píng)價(jià)，給予具體反饋和評(píng)議，對(duì)具有普遍性、代表性的問題在課堂統(tǒng)一反饋和評(píng)議。如一個(gè)學(xué)生的題目是“工業(yè)機(jī)器人的改進(jìn)設(shè)計(jì)”，眾所周知，工業(yè)機(jī)器人種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，此選題的不當(dāng)之處是題目太大，一般工業(yè)機(jī)器人由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。三大部分是機(jī)械部分、傳感部分和控制部分，六個(gè)子系統(tǒng)為機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機(jī)器人—環(huán)境交互系統(tǒng)等。由于工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及機(jī)械、控制、電子等多方面技術(shù)，短短兩周的課程設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)不可能針對(duì)所有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，一般不建議選此題目。若要選此題目，可以修改為某一具體工業(yè)機(jī)器人的一部分進(jìn)行改進(jìn);諸如此類的選題，不當(dāng)之處是題目太大并具有一定的代表性。故統(tǒng)一在課堂評(píng)議和反饋以使大多數(shù)學(xué)生明白選題的誤區(qū)，令此類選題修改或重選。再如，有一個(gè)學(xué)生的選題是“智慧農(nóng)業(yè)”，此選題含混不清，題目不明確，不知設(shè)計(jì)者要做什么，此種選題題目作為課程設(shè)計(jì)的題目，明顯不合適，反饋重選。諸如此類，對(duì)具有共性的選題問題統(tǒng)一反饋和評(píng)議。對(duì)部分選題不明晰的小組，讓他們?cè)谡n堂上講一講，選題背景、要解決的問題、主要的機(jī)械結(jié)構(gòu)等。就這樣，不合格的選題讓其重選，需要修改調(diào)整的反饋使其修改，直至合適為止。

三、結(jié)論

(1)選題是課程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，合理安排，將選題提前安排，與課程的相關(guān)內(nèi)容結(jié)合，使學(xué)生盡早完成選題，從而保障了課程設(shè)計(jì)的順利完成。(2)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)與課程設(shè)計(jì)結(jié)合，以課程設(shè)計(jì)貫穿于教學(xué)始終，使學(xué)生學(xué)以致用，加深了學(xué)生對(duì)本課程相關(guān)理論方法的理解、體會(huì)和掌握。因有任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生對(duì)理論、知識(shí)、方法等的學(xué)習(xí)，就不單是書本上的內(nèi)容，因?yàn)樗麄兗毙枋褂?，故?duì)教學(xué)內(nèi)容相比于前些屆(無課程設(shè)計(jì)貫穿)的學(xué)生理解和掌握要深入得多，并且發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生有了自己的體會(huì)。(3)以課程設(shè)計(jì)選題貫穿教學(xué)始終，加深了學(xué)生對(duì)本課程相關(guān)理論理解、體會(huì)。例如，創(chuàng)造力原理，其中關(guān)鍵的一條是創(chuàng)造力人皆有之(這是人類所有創(chuàng)造的基礎(chǔ))，字面上容易理解，但結(jié)合自身真正認(rèn)識(shí)自己的確具有創(chuàng)造力，是不容易的。通過課程設(shè)計(jì)選題與教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合［5］，不少學(xué)生體會(huì)到此點(diǎn)，并激發(fā)起開發(fā)自己創(chuàng)造力的興趣，這是難能可貴的。

參考文獻(xiàn):

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［3］牛紅恩，韋翠翠．基于能力提升與過程評(píng)價(jià)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教改探索［J］．內(nèi)燃機(jī)與配件，2021(20):238-239．

［4］張爭(zhēng)艷，戴士杰，何艷．創(chuàng)新方法與第二課堂并舉的機(jī)械類創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究［J］．黑龍江教育(理論與實(shí)踐)，2022(2):28-31．

［5］楊雪，吳世青．創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維在機(jī)械專業(yè)大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中的教改初探［J］．南方農(nóng)機(jī)，2022，53(02):187-189．

作者：王紅梅 趙彥峻 孫紅亮 單位：山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院