大学生3D创新设计大赛指导初探

大学生3D创新设计大赛拓展了学生的创造性思维,提高了学生的创新能力，也考验了大学生所学知识的综合运用能力。如今，高校毕业生就业形势日益严峻，用人单位越来越看重毕业生的综合能力，那么提高大学生的实践能力和创新能力，就显得尤为重要。而大学生3D创新设计大赛为工科大学生提供了一个很好的平台，提升了大学生的综合素质，增强了社会竞争力,为就业和创业打下了良好基础。这种创新能力的培养与锻炼为大学生择业奠定了良好的基础。

本人参加了“2012全国3D创新设计大赛”参赛作品“精灵飞车”、“梦想机床”、“守护者摩托车机器人”的指导工作，获得了两个一等奖和一个二等奖。通过这次比赛大大地提高了学生们的创新能力和综合应用能力，也提高了我们指导教师的水平，积累了经验。现将参赛的经验体会总结归纳如下：

１、对学生创新思维进行正确的引导[1]

在进行参赛准备时，学生会提出许多不同的创新思维和想法，作为指导老师不能因为学生提出的想法不合理而扼杀掉，要鼓励学生的创新思维积极性，对学生积极创新设计和思维好的一面给予肯定，对创新想法不合理的地方作进一步的改善。只要符合大赛要求并能予以实现的想法就可以立项，确定合适的参赛作品名称，查阅相关资料，然后开始参赛作品的制作过程，而不是立即盲目带着学生开始制作参赛作品。本次设计大赛要求是：以“三维数字化”与“创新设计”为特色，以创意、创新、创造为核心，突出体现三维数字化技术对创新实践的支持和推进。因此学生可以自由发挥，自己选择主题和三维造型软件。现以“精灵飞车”为例：

“精灵飞车”团队想法很特别，他们根据未来汽车的发展趋势，设计一种能够飞行的汽车，不仅能够在路面上跑，也能在空中自由的飞行，并且能够随时起飞、随时降落来满足社会发展需要。我首先肯定他们的创新思维，然后帮他们分析作品在设计中会存在的问题：比如飞车应该具有车和飞行器的特征，怎样进行设计结构才合理，发动机的选用等等，并指导他们查阅相关飞行器的资料。通过反复论证、修改，最终采用涵道飞行模式——采用三个轮子（即：前面两个轮子换向，后轮驱动）和三个函道（前面固定，后面两个函道旋转一定角度来改变飞行方向），飞车整体大小比现在汽车还小，能在狭小的场合垂直起飞，自由悬停，适合城区中低速飞行，也可以通过额外的伸缩小翼实行低油耗巡航飞行。“精灵飞车”外观图如图1所示。

该设计的创新点是选用星型发动机，如图2所示。因为相同功率下星型发动机体积小，重量轻，有效地轻化机身。发动机采用十缸模式，有效的提高了推重比。引擎采用双涡轮，如图3所示，提高输出功率，减小涡轮迟滞效应，并由液压缸调控，任意转动涡轮推进方向。

2、在设计的过程中以学生为主, 指导教师为辅

为了能充分体现学生是创新大赛参赛的主体，指导教师首先要把名次和荣誉看淡，要以培养学生的创新能力为主，尽量发掘学生的各种能力，让他们自己动手制作，即使设计出来的作品水平不高，但始终是出于他们自己的想法和双手来实现的，而指导老师的作用是把握设计的方向不出差粗。“精灵飞车”作品基本上是出自于学生自己的想法和学生自己设计出来的。作为指导老师为他们提供一些专业方面的咨询，帮他们分析设计中存在的难题等。尽管学生设计的东西目前还无法应用于实践，但学生在制作过程中得到了充分的锻炼，提高了自己的创新能力和知识的综合应用能力，达到了本次比赛的目的。

3、培养大学生的团队合作精神

韦伯斯特说过：“人们在一起可以做出单独一个人所不能做出的事业；智慧、双手、力量结合在一起，几乎是万能的。”因此，培养大学生的团队合作精神是21世纪人类必须具备的最基本素质[2],只有相互信任、相互支持、相互沟通、同舟共济，才能相互取长补短,完善自我。通过学生之间的交流、反馈和辩论,激发他们的创新思维，得到最完善的方案。3D创新设计大赛一般为3到5人一组,在有限的时间内要进行方案的设计、改进、技术难题的攻克,往往不是一个人能完成的,而是集体智慧的结晶。在为共同目标协同作战的过程中 ,每个成员能够自觉地承担着相应的责任,做到对自己负责,和对他人负责。在合作的过程中，他们建立了深厚的友谊,增强了集体荣誉感和合作精神。“精灵飞车”团队从最开始查找资料、到作品的设计都是由一个组长领导，其他队员辅助完成，他们分工合作、配合默契，最终提交了一份漂亮的作品。

4、做好作品的展示

参赛作品完成后,最终要提交作品说明书、源文件、图片、视频。对于作品说明书，要能清晰、透彻地说明设计灵感、设计的创新点、设计的过程,又要言简意赅。所以学生在比赛之前必须捋顺自己的设计思路,认真组织语言,撰写作品说明书。这个过程锻炼并提高了大学生的写作和语言表达能力。为了能更好的展示作品，动画是必不可少的。利用三维动画软件，通过对参赛产品进行功能和结构模拟，能给人更形象的认识和交流改进。“精灵飞车”分别对飞车陆空两个状态以及发动机的工作原理进行了展示，在动画中可以很清楚看到作品设计的外观、色彩、以及工作原理。可以说创新设计大赛是锻炼大学生对所学理论知识综合运用能力的一个非常好的舞台。

参考文献：

[1]张忠南,张铁异.浅谈全国大学生机械创新设计大赛指导教师的作用[J].广西大学学报,2009.7(34)