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機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術成果，進行創新構思，設計出具有新穎性、創造性及使用性的機構或機械產品的一種實踐活動。［1］機械創新設計實踐是應用基礎理論聯系工程實際、培養學生的機械創新能力和工程意識、幫助學生積累機械創新經驗的實踐活動。機械創新設計實驗室是機械創新設計活動的實踐平臺，如何有效管理創新設計實驗室，使之成為機械類專業本科生機械創新設計課程的實踐基地、大學生課程設計與大學生畢業設計的實驗基地、全國大學生機械創新設計大賽參賽項目的培育基地、以及智能機械協會等學生社團的課外活動基地，是機械創新設計實驗室面臨的運行管理模式問題。西南科技大學機械創新設計實驗室經過多年的運行，采用有限開放原則，構建了一套機械創新設計實踐教學及實驗室的相應管理模式。

一、有限開放管理模式

有限開放是指在滿足課程課時要求條件下，結合選修了機械創新設計課程的學生情況，在有限的時間段范圍內，以增強學生機械創新設計實踐能力為宗旨，以保質高效地完成課程任務為目標，面向學生團隊開放的管理模式。

(一)有限開放時間段的確定

傳統實踐教學是每周1次課，每次課2學時，對于機械創新設計實驗來講，這樣的排課方式不夠科學。首先，機械創新設計實驗課程是24學時，每周1次課，這樣就需要12周的時間才能完成教學任務。實踐中發現，多數同學在剛開始幾周的積極性很高，到后來，基本上對該課程沒有什么興趣，完全就是為了完成教學任務或者為了拿到學分來上課。究其原因是機械創新設計課程是學生發揮自己的想象力，自己動手搭建模型來驗證想法的合理性和可行性，課程持續的時間長，每次課的收獲不大，導致思路不連貫，加之其它課程任務的影響，學生的精力分散，導致最終效果不理想。其次，機械創新設計實驗硬件臺套數有限，學生多，每學期約有200人參與該課程學習，按照傳統的開課方式，每天有可能接待幾個不同的班級或批次的學生，前一批次學生還未完成的模型被下一批學生拆掉，因此前一批次學生在下次課程時，又要重新開始搭建模型，其中進行了大量重復勞動，部分學生在課程結束時，還沒有搭建一個完整的模型，也就達不到課程開設和學生創新的目的。再則，在機械創新實踐教學過程中，發現有部分同學對該課程具有濃厚的興趣，但由于每周課時的原因，常常為無法持續搭建模型感到遺憾。針對上述問題，本文提出了有限開放原則來彌補機械創新設計實驗課程的不足。有限開放原則的核心內容就是在固定時間段內，把實驗室面向選修了該課程的全體學生開放。具體做法是，不同日期向不同的專業班級開放。比如，周一面向機械08級1班學生開放，依次類推。這樣就把24學時的、12周才能完成的教學任務壓縮到6周或4周內來完成。由于現在各院校都采用交叉選課，同一班級同學的課程和上課時間可能不一致，開放實驗也就避免了與其它課程在上課時間上的沖突，學生在規定的一天時間段均可參與該課程。如果少數學生在規定的當日有其它的教學任務，則這部分學生可在次日參與該課程的學習。

(二)創新實踐學生團隊的形成

在機械創新設計實驗課程運行的前期，采用一人一套設備，讓每個學生自由發揮，根據自己創意，去搭建機械模型。待課程任務結束后，考核發現結果普遍不理想。主要體現在多數作品是仿造模型指導書而來，少數作品在非核心機構有所變化，但是整個作品的機構或基本原理是以模型指導書上的模型為基礎，即作品沒有值得關注的創新點，同學們的創新意識沒有體現出來，因而開設這門課程的目的也沒有達到。在保證了實驗臺套數和開放時間條件下，作品普遍沒有太多亮點，這個問題一直困惑著我們。通過深入挖掘，發現其關鍵問題在于個體思維受到限制。找出原因之后，改用分組的方式，讓幾個同學一組共同參與創新設計，發揮其團隊作用。但以團隊方式參與創新實驗，需要解決的問題是團隊成員的組成上，一個團隊需要幾個成員合適?是自己組合還是教師指定?在什么階段組隊合適?經過多次調整和試行，得出:團隊中成員數量需要一定的靈活性，規定團隊成員的上限不超過4人，成員在開課兩周后由學生自己組合，且自行分工。采用這種方式后，效果明顯，作品雷同少且質量提高，創新點增多。

二、機械創新設計實踐考核

完成一門課程的教學任務，成績的評定需要一種合理的考核方式，機械創新設計實驗也不例外。以實踐為主要教學實踐課程，大多采用實驗報告方式進行考核，主要依據實驗報告上的實驗目的、實驗意義撰寫是否正確、實驗步驟是否準確、實驗數據是否客觀以及實驗結論是否合理等方面進行綜合評定。但機械創新設計實驗這類課程，同學們提交的作品差異很大，無法按照傳統的模式對團隊的綜合成績進行評定，為保證作品考核的客觀性，經過多年的試行和修訂，本室設計了一套適用于機械創新設計實驗的考核體系，采用結構評分方法:考勤(10%)、作品(60%)和試驗報告(30%)。對于作品的考核，主要根據作品的創新點、模型的復雜程度以及模型的實用性進行量化考核。對于實驗報告，根據設計的試驗報告模板，內容點和分值分布見表1。

三、創新設計實驗器材管理

西南科技大學于2003年新建的機械創新設計實驗室，2008年經過調整和補充，購置的是上海廣茂達公司的AS創新套件，其主要由三部分組成，分別是機器人本體、工程創新模塊套件和計算機。機器人是一個控制系統，除了自身可以運動外，還可通過擴展功能卡實現外部信號的輸入與輸出，也是機械創新設計實驗中頻繁的功能，在設計中，通過擴展功能卡輸出控制馬達來驅動搭建的模型運動。一套工程創新模塊套件的零部件有60余類，總計約有717只之多，況且這些大多都是塑料制件，容易損壞，因此如何來管理這些零部件，尤其是在開放環境下的實驗設備的管理工作就顯得尤為重要。為此，本室專門開發了一套軟件系統，對零部件和作品進行綜合管理，每個團隊在實踐之前，根據設計的方案，估計需要的零部件種類及其數量，應先向實驗室負責教師作出借調申請，教師從系統中撥出申請的零部件并做好記錄，歸還時再進行入庫，對已經損壞的零件，做出報廢處理，更新相應的庫存數目，并及時購置補充。

四、創新作品管理

對創新作品管理，一方面是為了給日后學生科技活動和全國機械創新設計大賽提供模型儲備，另一方面也是為機械創新設計實踐教學提供案例素材。在創新作品管理方面，我們從每一批次作品中選擇優秀作品，把作品的名稱、設計思路、創新點以及作品照片等信息均保存入機械創新設計綜合信息管理系統中，這樣形成了優秀作品庫，使得優秀作品能積淀下來。五、結論隨著社會和企業對創新人才需求的不斷增加，機械創新設計實踐教學在機類專業人才培養中的地位越來越重要，本文提出的實踐教學方法和實驗室的管理模式雖然在零九版人才培養方案中取得良好的效果，但隨著以后人才培養方案的修訂和調整，其教學方法和管理模式就需要不斷完善和更新。