搞好机械创新设计大赛 促进学生综合素质提高
李秀红+任家骏+李文辉
[摘 要]搞好机械创新设计大赛，有利于促进学生综合素质提高。采用课堂教学与课外科技活动相结合的方式，加强创新平台搭建，注重选题，充分发挥学生的主观能动性和团队协作精神，依托“思拓”大学生机械创新设计基地建设，以全国大学生机械创新设计竞赛为载体，培养学生的工程设计能力、综合素质和人文协作精神。
[关键词]创新平台;创新能力;综合素质
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0131-02
全国大学生机械创新大赛是经教育部高等教育司批准，由教育部高等学校机械学科教学指导委员会主办，机械基础课程教学指导分委员会、全国机械原理教学研究会、全国机械设计教学研究会联合著名高校共同承办，面向大学生的群众性科技活动。大赛目的在于引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行机械创新、设计、制作的实践工作能力，吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。
我校从2008年开始组织、指导学生参加了第三届全国大学生机械创新设计大赛，有三个项目参加了第三届全国大学生机械创新设计大赛（慧鱼组），并获得了2项二等奖和1项三等奖。由我校张超群、任正中、张震等同学设计的“架空输电线除冰器”首次代表山西在武汉海军工程大学参加了全国总决赛，并获得了全国二等奖。该除冰器由电机通过皮带传动带动开有凹槽的轮子在架空输电线上行走，在轮子一侧的弹性臂上装有敲击头，当轮子转动行走的时候，敲击头随之转动并敲击电线上的覆冰。通过采用开放式结构，该除冰器可由遥控油动直升机，将微型飞艇或气球轻松地放在输电线上，避免了人在输电线上作业潜在的危险。通过在除冰器两侧安装探测器，除冰器可以在碰到电线杆或者铁塔之后自动换向。除冰器上装有遥控开关，可以在地面任意控制它的工作状态
2010年我校组织学生参加了第四届全国大学生机械创新设计大赛，在东南大学举行的全国决赛中，我校佘宇、赵越超、李洋、李晓龙等同学设计的“快速逃生防盗窗”荣获全国一等奖。本作品是一种快速逃生防盗窗。在突发情况下，屋内人员只需扳动操纵手柄，防盗窗将迅速变为“生命之梯”，便可展开自救逃生。快速逃生防盗窗由窗框、窗体、控制装置组成。四扇窗体通过水平导向槽垂直安装于窗框内，窗体之间也设置了导向槽。利用控制装置中的锥齿轮、组合槽轮、绳轮等机构，实现窗体在窗框内的水平移动、窗体之间的首尾对接，使得各个窗体依次垂直下落，形成逃生梯。整个运行过程仅需15～20秒。
借助于全国大学生机械创新设计大赛和全国大学生机械创新设计大赛（慧鱼组），依托“思拓”大学生机械创新设计基地，在培养学生综合素质能力的同时，机械创新设计教学团队也在不断成长，在指导创新大赛方面积累了一些经验，在教学改革、创新基地建设、大赛指导方面取得了不少成果。
一、创新平台搭建
全国大学生机械创新设计大赛为机械工程类学生提供了一个展示自我的平台，从选题—方案设计—总体设计—施工设计—加工制作，无不需要学生认真完成。当然，要完成这些工作，是离不开学校给学生提供的良好工作环境。我校机械工程学院非常重视大学生机械创新综合素质和能力的培养，以机械原理设计实验室为依托，充分利用机械学院实验中心的优势资源，为学生提供创新场所、加工设备、经费支持等;从师资上，选拔了一批实践经验丰富、责任心强的教师成立了相应竞赛指导小组，负责竞赛组织和竞赛指导。这些都为大学生创新能力的培养和综合素质的提高提供了有利条件。
2011年6月机械工程学院共有200余名学生报名参加了全国大学生机械创新设计大赛，经过报名，师生双向选择，最终确定了45组学生参与机械创新设计大赛。2011年底我校对参赛作品进行了初评，最终选拔出21项作品参加第五届全国大学生机械创新设计大赛（山西赛区）的预赛，2012年经过第五届全国大赛的初期准备工作后，在学校学生处和学院的大力支持下，“思拓”大学生机械创新设计大赛基地正式挂牌成立，为学生参加课外科技活动提供了活动场所和展现自我的平台。
“思拓”大学生机械创新设计大赛基地是在共享机械工程学院各系、部、所教学条件的基础上，以机械工程学院所属的山西省重点学科及山西省实验教学示范中心为支撑，以我院师资为技术核心，以科研实验室为中心，以引导大学生广泛参与科技创新活动，全方位培养大学生创新意识为目标的实践教学活动场所，也是为参加全国大学生机械创新设计大赛专项设立的课外活动基地。
2012年基地承办了第五届全国大学生机械创新设计大赛，山西省共有9所院校46支参赛队伍参加了这次比赛。我校21项作品中有3项获得一等奖，5项获得二等奖，13项获得三等奖。我校参赛学生作品之多，人数之多，为机械创新设计大赛在山西省其他兄弟院校的开展起到了示范作用。
2013年在第六届全国大学生机械创新设计大赛主题发布后，基地负责人就开始组织动员全院学生参加此次大赛，我院共有20项作品参加了第六届全国大学生机械创新设计大赛（山西赛区和慧鱼组）。
2014年基地承办了第六届全国大学生机械创新设计（山西赛区）大赛，共有11所院校，57件作品参加了此次比赛。我校参赛的18项作品中，有5项作品获得一等奖，7项作品获得二等奖，6项作品获得三等奖。经过全国组委会初评，我校最终有4项作品被推荐参加第六届全国大学生机械创新设计大赛决赛，全部获得一等奖，这个成绩在全国都是名列前茅的。这也体现了“思拓”大学生机械创新设计基地负责人和团队指导教师在培养学生创新能力、综合设计能力和掌控时间能力方面的辛勤付出与团队成长。
在基地建设期间，基地负责人主持并参与了两项省级教学改革项目，将创新能力的培养和实践教学理念渗透、融合到理论教学中，在重视理论教学的同时，加强实践教学环节和创新能力的培养。
二、注重选题
全国大学生机械创新设计大赛的参赛题目是在符合参赛主题的情况下由学生自主拟定。作为指导老师首先要对学生创新思维的积极性进行鼓励和保护，肯定学生积极创新设计和思维的好的一面，然后再指出学生创新想法不合理的地方，让学生对自己的创新想法作进一步的改善，而不要马上否定学生的创新想法。由于学生存在知识和经验方面的不足，在指导过程中发觉有些同学提出的题目太大，靠我们的设计能力、制作能力及经费是无法实现的或是无法在参赛阶段实现的，对于这些题目，指导教师就应该给予否决;有些创新题目是能实现的，但实现以后没有什么实际的意义，也需要给予否决。
三、充分发挥学生的主观能动性
大学生综合素质和工程设计能力培养的主体是学生。就全国大学生机械创新设计大赛而言，由于时间原因，参赛学生一般都是大学三年级的学生，这时的学生机械原理和机械设计课程还未学，也没独立完成过一个课程设计，真正要做出一个参赛作品会遇到各种各样的困难。为了能充分体现学生是创新大赛的参赛主体，指导教师放手让学生自己设计，自己动手制作，尽管学生设计与制作的东西很不完善，但毕竟出自于同学们自己的想法和自己的双手，指导老师只要把握住设计制作的大方向没有错误，就可以让学生自己去实现，真正达到通过比赛提高学生创新动手能力的目的。应尽量避免由指导老师或研究生来帮助完成大部分的设计和制作，而学生只是完成一些辅助工作，这样做会或多或少地失去大赛本身的意义。
四、团队创新精神
全国大学生机械创新设计大赛需要学生提供实物模型，参赛的过程是艰辛的，工程是复杂的，在这个过程中需要参赛同学能够团结协作，合理分工，充分发挥每个同学的个体优势，博众家之长，以设计出优秀的作品。在设计过程中最忌团队同学意见不一、互相推托，主要工作由项目负责人一人完成，这样是很难设计出优秀的作品的。
五、把握时间，迎战比赛
从布置题目到最后参加决赛大约有一年左右的时间。在此过程中学生的学习负担也是比较重的，有几门比较重要的专业基础课程就在此期间开设，还有一部分学生要备考研究生，这些都耗费了学生相当一部分精力。因此，在设计过程中，指导教师一定要督促学生安排好作品进度，处理、协调好学习和竞赛二者之间的关系。尽可能提前设计制作，一旦发现有问题，还有时间来得及改进和完善。如果进度太慢的话，就没有时间把自己的创新思维充分展示出来，这是参赛同学要注意的问题。
基地2012年和2014年分别承办了两届全国大学生机械创新设计大赛（山西赛区），推动了全省工科高校课外科技活动的开展，在全省起到了引领作用;我校在全国大学生机械创新设计大赛中共获全国一等奖10项、二等奖6项，省级一等奖8项、二等奖12项、三等奖19项，为全省高校机械创新设计大赛的开展起到了示范作用，培养了学生工程设计能力、综合素质和人文协作精神，为学生提供了实现自我、提升自我、超越自我的平台。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张超群，任正中，张振，李秀红.一种输电线缆的敲击式除冰器[P].国家实用新型专利.ZL200820228165.4.
[2] 任家骏，李秀红，张明，等.一种快速逃生防盗窗及其使用方法[P].国家发明专利.ZL201110109968.4.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]搞好机械创新设计大赛，有利于促进学生综合素质提高。采用课堂教学与课外科技活动相结合的方式，加强创新平台搭建，注重选题，充分发挥学生的主观能动性和团队协作精神，依托“思拓”大学生机械创新设计基地建设，以全国大学生机械创新设计竞赛为载体，培养学生的工程设计能力、综合素质和人文协作精神。
[关键词]创新平台;创新能力;综合素质
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0131-02
全国大学生机械创新大赛是经教育部高等教育司批准，由教育部高等学校机械学科教学指导委员会主办，机械基础课程教学指导分委员会、全国机械原理教学研究会、全国机械设计教学研究会联合著名高校共同承办，面向大学生的群众性科技活动。大赛目的在于引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行机械创新、设计、制作的实践工作能力，吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。
我校从2008年开始组织、指导学生参加了第三届全国大学生机械创新设计大赛，有三个项目参加了第三届全国大学生机械创新设计大赛（慧鱼组），并获得了2项二等奖和1项三等奖。由我校张超群、任正中、张震等同学设计的“架空输电线除冰器”首次代表山西在武汉海军工程大学参加了全国总决赛，并获得了全国二等奖。该除冰器由电机通过皮带传动带动开有凹槽的轮子在架空输电线上行走，在轮子一侧的弹性臂上装有敲击头，当轮子转动行走的时候，敲击头随之转动并敲击电线上的覆冰。通过采用开放式结构，该除冰器可由遥控油动直升机，将微型飞艇或气球轻松地放在输电线上，避免了人在输电线上作业潜在的危险。通过在除冰器两侧安装探测器，除冰器可以在碰到电线杆或者铁塔之后自动换向。除冰器上装有遥控开关，可以在地面任意控制它的工作状态
2010年我校组织学生参加了第四届全国大学生机械创新设计大赛，在东南大学举行的全国决赛中，我校佘宇、赵越超、李洋、李晓龙等同学设计的“快速逃生防盗窗”荣获全国一等奖。本作品是一种快速逃生防盗窗。在突发情况下，屋内人员只需扳动操纵手柄，防盗窗将迅速变为“生命之梯”，便可展开自救逃生。快速逃生防盗窗由窗框、窗体、控制装置组成。四扇窗体通过水平导向槽垂直安装于窗框内，窗体之间也设置了导向槽。利用控制装置中的锥齿轮、组合槽轮、绳轮等机构，实现窗体在窗框内的水平移动、窗体之间的首尾对接，使得各个窗体依次垂直下落，形成逃生梯。整个运行过程仅需15～20秒。
借助于全国大学生机械创新设计大赛和全国大学生机械创新设计大赛（慧鱼组），依托“思拓”大学生机械创新设计基地，在培养学生综合素质能力的同时，机械创新设计教学团队也在不断成长，在指导创新大赛方面积累了一些经验，在教学改革、创新基地建设、大赛指导方面取得了不少成果。
一、创新平台搭建
全国大学生机械创新设计大赛为机械工程类学生提供了一个展示自我的平台，从选题—方案设计—总体设计—施工设计—加工制作，无不需要学生认真完成。当然，要完成这些工作，是离不开学校给学生提供的良好工作环境。我校机械工程学院非常重视大学生机械创新综合素质和能力的培养，以机械原理设计实验室为依托，充分利用机械学院实验中心的优势资源，为学生提供创新场所、加工设备、经费支持等;从师资上，选拔了一批实践经验丰富、责任心强的教师成立了相应竞赛指导小组，负责竞赛组织和竞赛指导。这些都为大学生创新能力的培养和综合素质的提高提供了有利条件。
2011年6月机械工程学院共有200余名学生报名参加了全国大学生机械创新设计大赛，经过报名，师生双向选择，最终确定了45组学生参与机械创新设计大赛。2011年底我校对参赛作品进行了初评，最终选拔出21项作品参加第五届全国大学生机械创新设计大赛（山西赛区）的预赛，2012年经过第五届全国大赛的初期准备工作后，在学校学生处和学院的大力支持下，“思拓”大学生机械创新设计大赛基地正式挂牌成立，为学生参加课外科技活动提供了活动场所和展现自我的平台。
“思拓”大学生机械创新设计大赛基地是在共享机械工程学院各系、部、所教学条件的基础上，以机械工程学院所属的山西省重点学科及山西省实验教学示范中心为支撑，以我院师资为技术核心，以科研实验室为中心，以引导大学生广泛参与科技创新活动，全方位培养大学生创新意识为目标的实践教学活动场所，也是为参加全国大学生机械创新设计大赛专项设立的课外活动基地。
2012年基地承办了第五届全国大学生机械创新设计大赛，山西省共有9所院校46支参赛队伍参加了这次比赛。我校21项作品中有3项获得一等奖，5项获得二等奖，13项获得三等奖。我校参赛学生作品之多，人数之多，为机械创新设计大赛在山西省其他兄弟院校的开展起到了示范作用。
2013年在第六届全国大学生机械创新设计大赛主题发布后，基地负责人就开始组织动员全院学生参加此次大赛，我院共有20项作品参加了第六届全国大学生机械创新设计大赛（山西赛区和慧鱼组）。
2014年基地承办了第六届全国大学生机械创新设计（山西赛区）大赛，共有11所院校，57件作品参加了此次比赛。我校参赛的18项作品中，有5项作品获得一等奖，7项作品获得二等奖，6项作品获得三等奖。经过全国组委会初评，我校最终有4项作品被推荐参加第六届全国大学生机械创新设计大赛决赛，全部获得一等奖，这个成绩在全国都是名列前茅的。这也体现了“思拓”大学生机械创新设计基地负责人和团队指导教师在培养学生创新能力、综合设计能力和掌控时间能力方面的辛勤付出与团队成长。
在基地建设期间，基地负责人主持并参与了两项省级教学改革项目，将创新能力的培养和实践教学理念渗透、融合到理论教学中，在重视理论教学的同时，加强实践教学环节和创新能力的培养。
二、注重选题
全国大学生机械创新设计大赛的参赛题目是在符合参赛主题的情况下由学生自主拟定。作为指导老师首先要对学生创新思维的积极性进行鼓励和保护，肯定学生积极创新设计和思维的好的一面，然后再指出学生创新想法不合理的地方，让学生对自己的创新想法作进一步的改善，而不要马上否定学生的创新想法。由于学生存在知识和经验方面的不足，在指导过程中发觉有些同学提出的题目太大，靠我们的设计能力、制作能力及经费是无法实现的或是无法在参赛阶段实现的，对于这些题目，指导教师就应该给予否决;有些创新题目是能实现的，但实现以后没有什么实际的意义，也需要给予否决。
三、充分发挥学生的主观能动性
大学生综合素质和工程设计能力培养的主体是学生。就全国大学生机械创新设计大赛而言，由于时间原因，参赛学生一般都是大学三年级的学生，这时的学生机械原理和机械设计课程还未学，也没独立完成过一个课程设计，真正要做出一个参赛作品会遇到各种各样的困难。为了能充分体现学生是创新大赛的参赛主体，指导教师放手让学生自己设计，自己动手制作，尽管学生设计与制作的东西很不完善，但毕竟出自于同学们自己的想法和自己的双手，指导老师只要把握住设计制作的大方向没有错误，就可以让学生自己去实现，真正达到通过比赛提高学生创新动手能力的目的。应尽量避免由指导老师或研究生来帮助完成大部分的设计和制作，而学生只是完成一些辅助工作，这样做会或多或少地失去大赛本身的意义。
四、团队创新精神
全国大学生机械创新设计大赛需要学生提供实物模型，参赛的过程是艰辛的，工程是复杂的，在这个过程中需要参赛同学能够团结协作，合理分工，充分发挥每个同学的个体优势，博众家之长，以设计出优秀的作品。在设计过程中最忌团队同学意见不一、互相推托，主要工作由项目负责人一人完成，这样是很难设计出优秀的作品的。
五、把握时间，迎战比赛
从布置题目到最后参加决赛大约有一年左右的时间。在此过程中学生的学习负担也是比较重的，有几门比较重要的专业基础课程就在此期间开设，还有一部分学生要备考研究生，这些都耗费了学生相当一部分精力。因此，在设计过程中，指导教师一定要督促学生安排好作品进度，处理、协调好学习和竞赛二者之间的关系。尽可能提前设计制作，一旦发现有问题，还有时间来得及改进和完善。如果进度太慢的话，就没有时间把自己的创新思维充分展示出来，这是参赛同学要注意的问题。
基地2012年和2014年分别承办了两届全国大学生机械创新设计大赛（山西赛区），推动了全省工科高校课外科技活动的开展，在全省起到了引领作用;我校在全国大学生机械创新设计大赛中共获全国一等奖10项、二等奖6项，省级一等奖8项、二等奖12项、三等奖19项，为全省高校机械创新设计大赛的开展起到了示范作用，培养了学生工程设计能力、综合素质和人文协作精神，为学生提供了实现自我、提升自我、超越自我的平台。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张超群，任正中，张振，李秀红.一种输电线缆的敲击式除冰器[P].国家实用新型专利.ZL200820228165.4.
[2] 任家骏，李秀红，张明，等.一种快速逃生防盗窗及其使用方法[P].国家发明专利.ZL201110109968.4.
[责任编辑：钟 岚]
