導語：如何才能寫好一篇機械創(chuàng)新設計總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】 機械設計 創(chuàng)新能力 教學方法

《機械設計基礎》作為高職高專機械類和近機類專業(yè)一門重要的技術基礎課，其主要任務是培養(yǎng)學生掌握常用機構和通用機械零件的設計原理、方法和機械設計的一般規(guī)律，具備設計一般簡單機械和應用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等技術資料的能力。如何激發(fā)學生的學習熱情，使學生具備良好的創(chuàng)新意識和一定的機械創(chuàng)新設計能力，為將來的工作打下堅實的基礎，一直是我們教學改革和研究的重點內(nèi)容。通過近幾年的教學探索和實踐，筆者總結了幾點行之有效的教學方法。

1 案例分析法

“興趣是最好的老師?！眲?chuàng)新能力的培養(yǎng)首先是激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣。我們通過在課堂上引入工程實例及全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽的優(yōu)秀作品，并在實踐教學環(huán)節(jié)開放實訓基地及實驗平臺，很好地調(diào)動了學生的積極性。

《第四屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽決賽作品選集》中收錄了沈陽工業(yè)大學機械工程學院設計的便攜式萬向千斤移。該千斤移巧妙地利用了可控雙向棘輪的特點，設計了平移和旋轉重物的機構[1]。在間歇運動機構這一章的教學中引入該實例，并在實訓實驗環(huán)節(jié)讓學生對比分析普通千斤頂和該便攜式萬向千斤移，豐富了教學案例，拓展了學生視野，提高了教學效果。

通過對大量成功的機械創(chuàng)新設計實例的分析來介紹機械創(chuàng)新設計方法是我們在教學過程中的具體做法。因為這些方法正是通過這些成功的創(chuàng)新設計實例表現(xiàn)出來的，通過對這些具體、生動實例的分析，使學生能夠更容易理解和掌握這些創(chuàng)新方法，也更容易激發(fā)大家參與創(chuàng)新實踐活動的興趣和自信心。學生認識到以自己的知識技能水平進行創(chuàng)新設計是完全有可能的，學習主動性大大增強。

2 類比總結法

傳動裝置作為機械系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，其傳動形式分為機械傳動、流體傳動（液壓及氣壓傳動）和電力傳動。而《機械設計基礎》主要學習各種常用機械傳動機構的原理及設計。機械傳動能適應各種運動和動力的應用要求，得益于各種機構的各類演變。把握了運動及動力傳遞的各種機構的特點，就能從根本上學好《機械設計基礎》。因此從傳動的本質(zhì)入手，讓學生在運動及動力傳遞形式的類比總結中對所學知識系統(tǒng)吸收，是學好本門課程，培養(yǎng)創(chuàng)新設計能力最有效的方法之一。

《機械設計基礎》中機械原理的部分主要包括平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構、齒輪機構、蝸輪蝸桿及螺旋機構等。從運動形式的轉換來看，能實現(xiàn)往復直線運動和圓周轉動之間相互轉換的機構有曲柄滑塊機構、凸輪機構、齒輪齒條、蝸輪蝸桿和螺旋機構等。然后在這些機構中，分析比較傳動角與壓力角，很容易看出每種機構在傳動中的優(yōu)缺點。比如：鉸鏈四桿機構有最小傳動角的要求，凸輪機構要求最大壓力角小于或等于許用壓力角等。

從傳力的大小來看，凸輪和齒輪這樣的高副機構因為是點或線接觸，易磨損，所以沒有鉸鏈四桿機構在傳力大的場合應用廣泛。

從運動速度的方面研究，曲柄搖桿機構有急回特性，為了定量研究，就引入了行程速比系數(shù)和極位夾角的概念。凸輪機構從動件的運動規(guī)律有等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律、擺線運動規(guī)律等。齒輪機構則有適用的速度和功率范圍廣的特點。

還可以從是否可以實現(xiàn)空間傳動及傳動的角度、傳動比、傳動效率等不同方面進行總結分析。讓學生在龐雜零碎的知識點中間找到一條線索，理清思路?？梢圆捎猛瑢W們喜聞樂見的形式，比如就傳動比這一個單項對所學傳動形式進行比較排序。采用類比總結法對于帶傳動和鏈傳動、齒輪傳動和蝸輪蝸桿這樣的章節(jié)，教學效果尤為明顯。教師可根據(jù)實際情況給學生布置專題研究。通過類比總結法可以有效培養(yǎng)學生思維的開放性、多向性及自由性，而這些正是創(chuàng)造性思維的基本特征[2]。

3 逆向思維法

通過逆向思維的訓練，讓學生靈活應用基本機構。逆向思維對于培養(yǎng)創(chuàng)新能力極為重要。在《機械設計基礎》這門課程中，很多機構的演變都是逆向思維的結果。螺旋傳動的實例最為明顯。普通螺旋傳動的應用形式有：螺母不動螺桿回轉并作直線運動，如臺虎鉗；螺桿不動螺母回轉并作直線運動，如千斤頂；螺桿回轉螺母作直線運動，如機床工作臺；螺母回轉螺桿作直線運動，如應力實驗機觀察鏡螺旋調(diào)整裝置。

曲柄搖桿機構中一般都是曲柄做主動件，如果逆向思維，讓搖桿做主動件，則會出現(xiàn)死點位置。死點雖然不利于傳動，因為其壓力角α=90°，即傳動角γ=0°。然而運用逆向思維，利用死點的特性來工作，就有了夾緊機構。

4 “三最”法

通過“三最”法，即課程學習中涉及到的有關最大、最小、最優(yōu)的問題，發(fā)散學生思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。曲柄滑塊機構就是由曲柄搖桿機構中的搖桿長度增至無窮大演變而來的，還有齒輪齒條中的齒條也是將齒輪半徑增至無窮大演變而來。這是“最大”的例子。而曲柄搖桿機構中極位夾角θ最小為0°時，行程速比系數(shù)為1，即說明該機構不再具有急回特性。最優(yōu)的問題，恰恰是機械設計的核心。機械創(chuàng)新設計包括兩個部分：一是改進完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有機械產(chǎn)品的技術性能、可靠性、經(jīng)濟性、實用性等；二是創(chuàng)造設計出新機器、新產(chǎn)品，以滿足新的生產(chǎn)或生活需要[3]。而機構的優(yōu)化設計就是推陳出新的法寶。通過“三最”法，讓學生在所學普通問題中發(fā)現(xiàn)特殊情況，對特殊情況進一步研究，找到普遍與特殊的關系，尋求突破口，找到創(chuàng)新點。

機械創(chuàng)新設計是推動人類文明進步的事業(yè)。從事機械創(chuàng)新設計工作需要掌握一定的機械設計知識，需要了解創(chuàng)新設計的方法，需要有克服困難的勇氣，更需要有對追逐成功的興趣。提高創(chuàng)新設計的水平需要不斷學習新的知識和方法，更需要不斷地參與創(chuàng)新設計的實踐活動，從實踐中學習和領悟。能夠通過《機械設計基礎》的教學激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，開發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，對于學生學習后續(xù)課程和將來的工作實踐都有著至關重要的意義?！跋胂罅Ρ戎R更重要?！比绾卧诮虒W中形成一整套系統(tǒng)的創(chuàng)新設計理論方法，將是我們以后的努力方向。

參考文獻：

[1]王晶.第四屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽決賽作品選集[M].北京：高等教育出版社，2012.

篇2

關鍵詞：機械設計能力；創(chuàng)新設計理念；大學生

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，我國需要緊緊跟隨世界發(fā)展速度，建設創(chuàng)新型國家，從制造大國轉變?yōu)閯?chuàng)造大國，由此導致我國的創(chuàng)新型人才極度缺乏。如今，培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神的人才是我國教育改革的重要任務，也是教育改革的一大方向?，F(xiàn)在我國的各大高校正探究人才培養(yǎng)的有效措施，不斷加大對人才培養(yǎng)的資金支持和教學設施改進。積極培養(yǎng)初創(chuàng)型人才，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的高技術人才，是我國教育的重要任務目標之一。

一、創(chuàng)新設計理念概述和機械大賽的作用

創(chuàng)新設計是指充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力，利用人類已有的科研成果進行創(chuàng)新構思，設計出具有新穎性、創(chuàng)造性、科學性以及實用成果性的一種實踐活動。在機械設計能力中如果將創(chuàng)新理念與其相互結合，將會把藝術、社會、技術、文化等融在設計之中，從而創(chuàng)造出實用性的新產(chǎn)品。為了培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、實踐能力和合作精神，強化學生綜合能力的培養(yǎng)和基礎知識，在2000年開始，全國大學生機械大賽就開始舉辦，在各大高校中，機械創(chuàng)新受到廣大教師領導的重視。教育部部長早就指出創(chuàng)新是發(fā)展的根本，沒有創(chuàng)新就沒有發(fā)展；設計決定著產(chǎn)品的功能、壽命；機械決定著一個國家工業(yè)的發(fā)展程度[1]。學生通過參加大賽一方面提高學生的創(chuàng)新設計能力，一方面增強學生的創(chuàng)新意識，讓學生將理論轉化為實際經(jīng)驗。為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，使創(chuàng)新的理念成為學術界的潮流，將比賽中創(chuàng)新的理念和理論知識用到生活中，激發(fā)大學生創(chuàng)新潛能，提高大學生的實際動手能力。

二、大學生創(chuàng)新設計的不足

1.高校的師資力量不足。教育的改革是在教師，學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是在教師，因此，教師教學水平的高低會直接影響到學生的創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，需要教師不能單調(diào)古板，反而要有著強大的創(chuàng)新激情，嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和雄厚的學術功底。但是即使有這樣的教學資源，學生的創(chuàng)新意識仍然不足，一方面是由于指導學生進行機械設計仍然有一定的難度，另一方面就是我們的創(chuàng)新教學仍處于開始階段，沒有什么經(jīng)驗可以借鑒。機械創(chuàng)新設計大賽的實踐能力很強，學生要在短時間里拿出作品是有一定的難度，而且青年教師的經(jīng)驗缺乏，沒有專業(yè)的專家指導很難實現(xiàn)機械設計的創(chuàng)新。2.學生的知識儲備不夠，創(chuàng)新意識也十分薄弱。在中國傳統(tǒng)的教育制度所培養(yǎng)的學生只會考試、死讀書。不會臨機應變，獨立自主的學習；在這樣的教學之下，學生學習的主動性和積極性不高而其思考能力也十分有限，嚴重地限制了創(chuàng)新型人才發(fā)展，試問這樣如何讓學生有自己的創(chuàng)新理念？尤其是我國大學的應試化教育更是阻礙學生發(fā)展，使學生在大學學習期間學到知識有限，思想十分僵硬。在機械設計大賽的參與中，大部分為高中生，并沒有系統(tǒng)地學習專業(yè)課，基礎課也只是剛剛學完，學生也不能靈活地將所學到的知識運用到實踐中去。因此，在學生參加機械設計大賽的時候，雖然積極性很高，但隨著機械的加工制作，學生并不能靠自己的能力來解決困難，這時候?qū)W生就會出現(xiàn)厭惡的情緒，放棄參加比賽的機會。而且，高中生的責任感并不是很強，真正參加到最后比賽中的學生少之又少。

三、創(chuàng)新設計理念對機械設計的重要性

在機械設計中，如果單純地依靠課本上原先的設計材料，無法將機械制造的理論和實踐發(fā)揮到最大用處，因此，在機械設計中創(chuàng)新理念是機械設計的核心，一個設計產(chǎn)品，如果僅依靠模仿其他人，是無法實現(xiàn)其原本的價值，只有將自己的創(chuàng)新理念與自己的機械設計相互融合，創(chuàng)造出屬于自己的產(chǎn)品，才能在一定程度上反映自己是一名合格的創(chuàng)新型人才，由此可見，創(chuàng)新理念在機械設計中是十分重要的[2]。相對而言，創(chuàng)新的機械設計產(chǎn)品也在一定程度上幫助自己促進全腦的開發(fā)，因為人是通過感覺系統(tǒng)來感知外界信息的，如果在設計的過程中有不同的信息由大腦中不同的通道進入人體的反射神經(jīng)中，那么大量的信息就會刺激腦細胞生長，使人腦得到良好的塑造；另外我們所接收的信息分為直接信息和間接信息，直接信息是我們通過自己的大腦根據(jù)實際經(jīng)驗總結出來的對大自然的認知，而間接信息就屬于外界告知或者他人總結出來寫在書本上的，例如我們課本的學習和老師的授課都屬于間接信息。在大腦接收間接信息和直接信息的過程中，大腦會將這兩種信息有機結合，幫助促進大腦的發(fā)展。就像我們在進行機械設計的過程中，利用書本的知識和自己對知識的理解來對產(chǎn)品進行創(chuàng)新一樣?？偠灾?，通過參加機械設計大賽，通過自己動手制作加工產(chǎn)品的過程，會在一定程度上培養(yǎng)大學生自主創(chuàng)新的能力。

四、如何培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力

1.積極參加創(chuàng)新活動。積極參加全國或者高校組織的創(chuàng)新設計活動，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新理念?；蛘咴诟鞔蟾咝?nèi)由學生自己組織創(chuàng)新活動，讓學生自己去大膽地嘗試、創(chuàng)新，讓學生自己在活動中積極發(fā)散思維，激發(fā)學生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新人格。至于沒有機會參加機械大賽的同學可以到比賽座位觀看比賽，一方面增長自己的機械設計見識；另一方面可以吸取參賽隊員的經(jīng)驗和創(chuàng)新設計。通過總結來增強自己的創(chuàng)新能力。2.建立合理制度。學校領導要重視創(chuàng)新活動的組織，讓學校中更多的學生一起參與機械設計的活動中來，并且為活動提供良好的比賽氛圍，建立合理的獎勵機制。這樣有助于調(diào)動學生創(chuàng)新的積極性。例如，在機械設計大賽中的一些學生獲獎之后給予一定的獎勵或者加分。建立類似的激勵政策有利于鼓勵學生創(chuàng)新，另一方面也為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才作出了一定的貢獻[3]。3.重視學生的個性發(fā)展，系統(tǒng)教學。由于對創(chuàng)新的了解不強，但對本專業(yè)的知識比較了解，因此，學校對初次參加機械大賽的學生開設了許多與創(chuàng)新相關的選修專業(yè)課，甚至允許學生跨專業(yè)、跨系來學習各種課程，便于學生進行綜合性極強的學科訓練。另外還為提高學生的創(chuàng)造性思維，開設了許多的心理學、思維科學、通識教育等科目。還將各種提高自身創(chuàng)新能力的方法在課堂上一一展現(xiàn)出來，例如，探索規(guī)律的現(xiàn)代科學創(chuàng)造法、重視分析的思維創(chuàng)新法、擴展思路的發(fā)散思維法、強化動因的群體機制創(chuàng)新創(chuàng)造法。不僅僅學生需要創(chuàng)新理念，學校、教師也需要學習。轉變教學觀念，教授學生正確的學生觀。要把學生當做有豐富個性、創(chuàng)造潛能的主體，而不是看做一個被學校管理的對象和灌輸知識的機器。通過制定適當?shù)慕虒W目標，經(jīng)常參加機械創(chuàng)新設計類的賽事，將學生的個性和創(chuàng)新能力充分發(fā)揮出來。4.建立專業(yè)場地。學校一方面要支持學生進行創(chuàng)新設計，另一方面要積極撥款，主動建立創(chuàng)新基地，購買創(chuàng)新需要的活動設備和儀器，同時還有有相關的管理人員對這些場地和設施進行監(jiān)督管理，防止學生因使用錯誤而導致受傷，或者學生的故意破壞等意外事故。保證這些基地和設備在合適的時間開放，使學生充分利用空閑時間，有針對性地培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識。提高學生參與機械設計活動的自覺性、積極性、主動性。

五、結語

由上文可知，我國在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上面還存在著許多欠缺，要想提高大學生的機械設計能力就需要我國在創(chuàng)新設計理念培養(yǎng)上面繼續(xù)改進，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、實踐能力和合作精神，積極參加全國舉辦的大學生機械創(chuàng)新大賽，在比賽中獲得靈感，在比賽中尋找自己的不足，大學生要重視創(chuàng)新理念的自身培養(yǎng)，學生之間相互交流，相互合作。積極閱讀課外書籍，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識才有助于增強自己的機械設計能力。

作者:陳璜 單位:集美大學誠毅學院

參考文獻：

[1]何鳳宇,等.提高工科大學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的思考——以沈陽農(nóng)業(yè)大學機械創(chuàng)新設計大賽為例[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報:社會科學版,2010,10(8).

篇3

    機械創(chuàng)新設計是指發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力,結合現(xiàn)有科技成果,設計出具有創(chuàng)造性和使用性的機械產(chǎn)品的一種實踐活動,涉及到機械設計理論與方法、制造工藝、材料及處理、機械結構、機械產(chǎn)品維護及管理等機械工程領域的多種創(chuàng)新。從目前來看我國大學生機械創(chuàng)新能力教育與國外相比還存在很大差距,這與歷來對于機械創(chuàng)新教學研究重視不夠有直接關系。隨著科學技術的發(fā)展,社會對于大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和工程實踐能力要求越來越高。因此,加強機械工程類大學生創(chuàng)新精神和能力已經(jīng)成為高等院校工科專業(yè)教學改革和學科建設的迫切而主要任務[1-7]。

    二、存在問題探討與分析

    在指導機械設計制造及其自動化專業(yè)大學生機械創(chuàng)新設計過程中總結出存在以下幾個方面的問題。

    1.基礎理論知識相對薄弱,創(chuàng)新思維不足。該專業(yè)在二年級、三年級主修與機械創(chuàng)新設計相關的基礎理論知識,包括機械制圖、工程力學、機械原理、機械設計、工程材料學、機械制造技術基礎、機械控制工程基礎、液壓與氣壓傳動、機電一體化技術、自動控制原理等。扎實掌握并靈活運用這些基礎理論知識是大學生創(chuàng)新設計必備的基本條件。但是在實際教學過程中由于課時壓縮、實踐機會較少以及學生學習主動性較差等多種原因,造成學生掌握的基礎理論知識相對薄弱。多數(shù)學生學習這些課程主要是應付考試,對這些基礎理論進行深入思考并啟發(fā)自己的創(chuàng)新思維的較少。

    2.過度依賴計算機輔助軟件,物理樣機設計經(jīng)驗欠缺。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,在機械創(chuàng)新設計方面,出現(xiàn)了一系列新技術,主要表現(xiàn)在基于CAD軟件的創(chuàng)新設計、虛擬設計[8]。機制專業(yè)的學生主要掌握的CAD軟件有兩類:一類是二維設計軟件,如AutoCAD,另一類是以三維建模為基礎的大型CAD/CAM軟件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般學生在二年級的時候通過自學和課堂學習等方式基本上掌握了這些軟件。但是大部分學生主要精力放在學習虛擬樣機相關繪圖和建模技巧上,以繪出漂亮的圖形為目的。由于對機械設計的理論掌握不夠加上沒有足夠的實踐機會去了解物理樣機設計過程,在開始接觸機械創(chuàng)新設計時,會過度依賴這些軟件進行三維建模,不能將虛擬設計與物理樣機設計有機結合起來。實際上機械創(chuàng)新設計的本質(zhì)還應歸結到機械本身,以計算機技術為基礎的虛擬樣機技術只是輔助設計的一個手段,不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理樣機機械設計。在創(chuàng)新設計中應該堅持虛擬樣機與物理樣機并重的原則。

    3.缺乏實際項目鍛煉。參與實際項目鍛煉,參加生產(chǎn)實習的核心在于通過某一產(chǎn)品設計、制造、檢測、封裝入庫完整等環(huán)節(jié)的實習,使學生初步熟悉機械產(chǎn)品生產(chǎn)加工全過程所涉及的知識、技能、工裝[9],是學生全面、綜合掌握專業(yè)知識和技能的重要環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的基礎。但是現(xiàn)在由于課時壓縮等多種原因,本科生多以理論學習為主,其創(chuàng)新能力的鍛煉效果不盡如人意,這與創(chuàng)新設計所要求的能力差距還較大。由于沒有接觸實際的項目鍛煉,學生對于機械設計的流程、要求以及機械創(chuàng)新設計的具體需求了解不多,導致學生學到的機械設計理論知識無法完全充分發(fā)揮出來,這也是制約機械創(chuàng)新能力發(fā)展的重要原因之一。

    三、教學改革思考與實踐

    針對上述問題分析,在教學工作中對創(chuàng)新設計教學改革進行深入思考,結合實際情況提出了幾點解決方案,并在教學實踐中逐步實施。

    1.加強基礎理論知識培訓激發(fā)創(chuàng)新思維。在基礎理論知識教學過程中把重點放在理論聯(lián)系實際方面的講授,結合機械創(chuàng)新設計案例、機械創(chuàng)新設計新思維、新方法和新成就等多種方式將理論知識與應用技術結合起來,在吸引學生興趣的同時也加深了學生對基礎知識及其應用的理解,并積極引導他們在此基礎上進行再思考再創(chuàng)新,為下一步機械創(chuàng)新設計打好堅實的基礎。另一方面,開設文獻查閱課程,培養(yǎng)學生文獻綜述能力,通過查閱專業(yè)書籍、學術期刊、專利、企業(yè)產(chǎn)品手冊和網(wǎng)絡查詢等多種方式,了解國內(nèi)外對相關技術的研究進展和市場需求。

    2.虛擬樣機與物理樣機研究并重。虛擬樣機技術集成和綜合了可運行機械設計的環(huán)境:包括各種仿真工具、分析工具、控制工具、設備和組織協(xié)同工作的方法等[10],可以改善從產(chǎn)品的概念設計到動態(tài)仿真再到整機結構優(yōu)化的各個階段。利用虛擬樣機技術可以建立零件的模型,進行虛擬裝配,并檢查零部件的裝配間隙和干涉,應用分析軟件對樣機進行運動仿真并對關鍵部件進行校核、計算。及時發(fā)現(xiàn)錯誤,優(yōu)化結構,可以方便地更改模型,從而提高設計效率、優(yōu)化設計方案、縮短設計周期、降低生產(chǎn)成本。在教學過程中提倡以機械創(chuàng)新設計需求為主導進行技術學習的思想,虛擬樣機技術的學習應該結合機械設計原理與機械設計的具體要求。課程注重對虛擬建模、虛擬裝備、運動仿真和優(yōu)化設計等各個階段進行綜合培訓,同時在課程的不同階段安排相應的設計實習任務,促使學生在學習這些操作技能的基礎上增加對其在機械創(chuàng)新設計中具體應用的思考。在虛擬樣機優(yōu)化設計的基礎上要同時加強學生對物理樣機創(chuàng)新設計能力的培訓,從加工圖紙繪制、非標件加工、標準件選購到樣機的裝配和調(diào)試都讓學生親自動手參與,并且根據(jù)所設計產(chǎn)品的技術要求和使用要求進行試驗。樣機試驗也是一門科學,根據(jù)培養(yǎng)進度應適時開設《試驗設計與統(tǒng)計分析》課程,詳細介紹機械設計中常用的正交試驗、單因素試驗、對比試驗等科學的試驗方法以及方差分析、t檢驗等數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法和數(shù)據(jù)結果分析方法。通過合理的試驗和科學的數(shù)據(jù)分析可以進一步優(yōu)化參數(shù),修改樣機結構,對虛擬樣機的設計結果進行驗證和修正,直至產(chǎn)品定型。

    3.指導學生申請或參與相關項目。在具備了基礎理論知識和基本的設計技能的基礎上,吸引部分優(yōu)秀學生參與到教師主持的相關科研項目,從基礎設計工作做起,逐步了解和熟悉項目的論證、設計和運行過程,以提高學生的綜合創(chuàng)新能力。在此基礎上再指導學生組成團隊申請校級、市級或者自治區(qū)級的大學生創(chuàng)新設計項目,從項目的可行性分析、立項、方案設計到具體的技術創(chuàng)新設計和產(chǎn)品設計都由學生親自參與。在項目執(zhí)行過程中注重對學生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng),首先,要通過市場調(diào)研和查閱文獻提出設計任務并通過可行性分析明確設計的功能目標;然后,進行團隊討論,根據(jù)成員的基礎理論知識并發(fā)揮創(chuàng)造思維確定總體設計方案;下面進行團隊分工,依據(jù)個人所掌握的不同的創(chuàng)新設計技術和方法進行虛擬樣機創(chuàng)新設計,做出三維模型并進行仿真分析和結構優(yōu)化,與此同時不斷對總體方案進行修正;接著,團隊合作完成物理樣機加工、裝配、調(diào)試和試驗改進工作;最后,完成整個機械創(chuàng)新過程。

    4.校企聯(lián)合培養(yǎng)引導學生理論聯(lián)系實際。經(jīng)過參與項目鍛煉后,學生對整個設計流程有了切身體會,同時對所學的基礎理論知識也有了更加深刻的理解,具備了進行創(chuàng)新設計的基本能力和基本素質(zhì)。在此基礎上,教師應積極聯(lián)系相關企事業(yè)單位為學生安排實習機會,進行校企聯(lián)合培養(yǎng),讓學生到工廠一線去了解企業(yè)和社會對創(chuàng)新設計知識和能力的實際需求,并進一步了解企業(yè)創(chuàng)新設計流程。這樣有利于引導學生在日常學習中將理論與實際結合,也使得高校對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與社會需求接軌,有利于培養(yǎng)真正符合社會需求的具有創(chuàng)新能力的機械人才。

篇4

（1）綠色設計是技術先進、環(huán)境協(xié)調(diào)性好和經(jīng)濟性好統(tǒng)一的設計方法。它具有：可拆卸可維修、節(jié)能環(huán)保、報廢后可以回收再利用、無毒無害、簡單便宜。

（2）創(chuàng)新設計就需要機械設計人員發(fā)揮創(chuàng)造性思維，融合最新的科技成果，結合現(xiàn)代的設計理念和方法，考慮產(chǎn)品的實用性、易用性等因素，設計出具有市場競爭力的機械產(chǎn)品。原創(chuàng)設計、變異設計和反求設計是機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計的三種主要形式。機械產(chǎn)品的創(chuàng)新并不是單純的指產(chǎn)品本身，從產(chǎn)品概念到產(chǎn)品銷售整個過程是需要有創(chuàng)新思維。

（3）綠色機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計很明顯就是綠色設計與創(chuàng)新設計相結合，生產(chǎn)出既節(jié)能環(huán)保，又充滿特色的產(chǎn)品?，F(xiàn)實中，很多產(chǎn)品雖然具有創(chuàng)新，但是并不環(huán)保，而有的考慮了環(huán)保特點，產(chǎn)品本身卻沒有什么新意。機械產(chǎn)品一定要充分兼顧綠色環(huán)保特點和創(chuàng)新特點，相互融合，構成一個完整的綠色機械產(chǎn)品。

2綠色創(chuàng)新設計原則

2.1安全可靠

安全可靠始終是一切產(chǎn)品的首要原則。對于機械產(chǎn)品而言，零件的機械強度、剛度、熱平衡性、穩(wěn)定性和耐磨性都需要滿足要求。在設計上要保證科學合理，材料選取要正確，加工工藝和裝配都需要滿足安全可靠的原則。

2.2生態(tài)效益

我們產(chǎn)品的最大特色就是綠色環(huán)保，生態(tài)效益自然是不可或缺的原則。我們強調(diào)的綠色環(huán)保不單單是產(chǎn)品生產(chǎn)過程中環(huán)保，在今后的使用過程中也需要對周圍環(huán)境無污染。我們在零部件選擇的時候就要選取無毒、無害、無輻射的材料。還有盡可能減少對材料和能源的需要。材料的選取完成后，機械產(chǎn)品本身也需要考慮污染問題，期中噪聲是重要的因素。機械產(chǎn)品工作時發(fā)出的聲音是噪聲的一個很大的污染源。長期處在這樣的環(huán)境下，對人的健康有很大的危害。低噪聲設計成為了機械設計一個重要的原則。所有我們在機械產(chǎn)品設計上就要考慮生態(tài)平衡的需求，堅持綠色設計理念。

2.3人機工程學

現(xiàn)在的設計更注重“以人為本”的原則。我們在機械產(chǎn)品的設計中，要充分考慮人和機器的關系，使得人-機器-環(huán)境三者相互協(xié)調(diào)，人的工作能力與機器的作業(yè)需求相適應，營造出舒適、高效、安全的工作條件，最終提高整個系統(tǒng)的工作效率。除了這些之外，機械產(chǎn)品的外形、顏色也要與產(chǎn)品本身定位和環(huán)境協(xié)調(diào)好，比如冰箱應該用冷色的，給人清涼的感覺，醫(yī)療器械用淺色，給人安靜衛(wèi)生感覺。產(chǎn)品外形也要比例合適，讓人看著大方，美觀。

2.4經(jīng)濟效益

我們生產(chǎn)的畢竟是機械產(chǎn)品，目的還是要為企業(yè)帶來更多的利潤，所以經(jīng)濟效益是我們不得不考慮的問題。機械產(chǎn)品既要滿足客戶的要求，還有盡可能成本低廉。為了達到經(jīng)濟最佳性，產(chǎn)品的設計和制造都該考慮在內(nèi)。

3綠色創(chuàng)新設計的特點

（1）能體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。機械產(chǎn)品設計者以綠色環(huán)保為前提，利用創(chuàng)造原理，發(fā)揮創(chuàng)新思維，充分尋找產(chǎn)品的創(chuàng)新點。綠色機械產(chǎn)品的創(chuàng)新重點放在在制造、使用到回收利用都要考慮其可能對環(huán)境造成污染和對資源的浪費的點。

（2）傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品設計更看重的是產(chǎn)品的使用功能屬性，缺乏環(huán)保意識。綠色機械產(chǎn)品設計考慮的是產(chǎn)品的全周期。

（3）強調(diào)程序化思考和創(chuàng)造原理。機械產(chǎn)品創(chuàng)新不僅依賴創(chuàng)新性思維，還要應用創(chuàng)造原理。有時直覺思維、邏輯思維和抽象思維等不能滿足設計要求的時候，就需要建立設計方案形態(tài)學矩陣，讓創(chuàng)新變成程序化的思考過程，這樣克服了經(jīng)驗總結設計的不足，更容易生產(chǎn)創(chuàng)造性的產(chǎn)品設計思路。

4綠色創(chuàng)新設計的方法

4.1 逆向設計法

逆向設計是相對正向設計而言，其基礎是應用逆向思維，利用事物的對立面。如對立、對立并存、對立綜合等，從原理逆向、大小逆向和屬性逆向等方面進行綠色創(chuàng)新設計。①簡化。簡化產(chǎn)品結構。如減少部件的數(shù)量，以便于裝備、拆卸、減少緊固件數(shù)量等；簡化拆卸過程。如結構設計時，采用易于拆卸的連接方式，減少緊固件數(shù)量等；簡化回收工藝：廢舊產(chǎn)品的回收工藝技術應簡單可行。②極小化。朝極小化方向思考：如產(chǎn)品的輕、薄、短、小化。③極大化。朝極大化方向思考：如采用新技術、新原理、新材料等構思功能極大化的結構簡單、材料少、體積小、重量輕、可靠性高、壽命長的產(chǎn)品。④廢舊產(chǎn)品的回收利用。利用新構思、新技術、回收利用廢舊產(chǎn)品。回收資源、減少環(huán)境污染，如對全塑汽車的回收利用。

4.2 移植法運用其它領域綠色設計和創(chuàng)新設計的理論、方法和技術，研究本領域綠色設計和創(chuàng)新設計中存在的問題，開發(fā)具有綠色特點的新產(chǎn)品

①原理移植。如將太陽能炊具的集熱原理移植到雨傘上，研制成雨天擋雨，晴天能燒水或做飯的新型多功能傘。

②結構移植。如將機床滑動摩擦導軌的摩擦面置于滾子間，則得到牽引力小，傳動效率高，系統(tǒng)簡單，維修方便的滾動摩擦導軌。這種新型導軌是平面滾動軸承結構方式的一種移植。

③材料移植。如將工業(yè)陶瓷用于發(fā)動機氣缸，可大幅度提高熱效率，降低燃料消耗，是材料的創(chuàng)造性移植。

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關鍵詞：創(chuàng)新；機械基礎；課程改革

機械基礎課程是高職機械類專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎課之一，在課程體系中起著承前啟后的重要作用。該課程能很好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和工程意識。現(xiàn)有的教學在學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面有著較大的局限性，因此，結合學生的實際情況，對該門課程的教學內(nèi)容、教學方法等方面進行深入的改革，才能更好地適應社會對創(chuàng)新型人才的迫切需要。

一、創(chuàng)新課程體系與教學內(nèi)容

機械制造與自動化專業(yè)主要培養(yǎng)的是在機械類企業(yè)從事產(chǎn)品制造、機械設備維護等崗位的高技能型人才，該崗位對從業(yè)人員的知識基礎、創(chuàng)新能力、產(chǎn)品改型能力有著較高的要求，而這些知識及技能的獲得很大程度上來源于機械基礎課程的培養(yǎng)，所以結合本專業(yè)對學生技能的要求，將原有內(nèi)容進行重構，按照基礎設計、零件設計、系統(tǒng)設計、創(chuàng)新設計四個模塊構建課程內(nèi)容，將對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于課程教學的各個階段。即通過工程制圖、計算機繪圖等課程的學習，培養(yǎng)學生空間思維與形象表達能力；通過機械原理、機械零件等課程構成的零件設計模塊，培養(yǎng)學生對機械零件的基本設計能力；通過機械課程設計、計算機輔助設計等課程培養(yǎng)學生對機械設備整體的系統(tǒng)設計能力；通過機械拆裝與改進、創(chuàng)新設計等內(nèi)容構成創(chuàng)新設計模塊，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)新教學方法

1.采用理論實踐相結合的一體化教學方法。

在新課講授前，對即將講述的內(nèi)容與涉及到的工程實際進行簡要概述，導入新課，設計一個富于啟發(fā)學生興趣和思維能力的問題，同時讓學生帶著問題參觀實物，形成初步的感性認知。如在講授齒輪傳動、輪系、軸系等知識時，首先將真實的減速器實物進行分解，使學生對實物有一定的感性認識，明確機械的結構及傳動狀態(tài)，了解其傳動原理。然后再實施理論內(nèi)容的教學。同時在教學中積極引入生活中的實例，使學生明確相關知識在生活中的應用意義。如在講授螺紋聯(lián)接的相關知識時，結合波音飛機在著陸時爆炸的實例，向?qū)W生強化螺紋聯(lián)接防松的工程意義，使學生能較好地掌握相關的知識及內(nèi)容。同時在理論教學的中間，我們及時地引入實踐環(huán)節(jié)，通過觀察、演示、拆裝、設計等內(nèi)容，強化學生對所學知識的理解及靈活應用，很好地將所學理論與實踐練習結合在一起。

2.充分調(diào)動學生的主觀能動性，創(chuàng)設情境，創(chuàng)新學生的思維。

在教學中充分應用類比教學法，幫助學生理解概念，掌握規(guī)律。對于一些前后關聯(lián)較多的內(nèi)容，首先通過易懂的道理將前后知識進行總結和類比，使學生更能主動思考、積極參與，將前后內(nèi)容很好地聯(lián)系起來。如學完直齒圓柱齒輪傳動的相關知識時，指導學生用類比法自主學習圓錐齒輪的相關內(nèi)容，提高學生的自學能力及理解能力。在新課教學開始，對學生的自學效果進行檢查、總結及分析，同時結合典型項目，采用頭腦風暴法等多種教學方法進行教學，廣泛地調(diào)動學生學習的積極性，針對不同基礎及學習能力的同學采用不同的教學方法，有針對性地因材施教，全面地提高每個學生的學習能力、分析問題及解決問題的能力。

三、創(chuàng)新教學手段及教學資源

在機械基礎課程的教學中，我們充分運用了教學課件、動畫、視頻、教具、掛圖等手段進行講授，將復雜的結構通過直觀、生動、易懂的方式展現(xiàn)出來，進一步激發(fā)學生的求知欲望和學習熱情。同時，通過多個綜合實驗強化學生對基本知識的理解和掌握，提高學習效果。結合專業(yè)特點在實驗課程的教學中引入專業(yè)實踐的相關知識，隨著創(chuàng)新設計實驗室的建成和完善，不斷開辟新的教學資源，提高學生的創(chuàng)新能力和水平。在教學中，我們充分準備了試題庫、企業(yè)工作規(guī)范、項目設計與實施資料、創(chuàng)新設計的教具、模型、等大量的教學資源。同時針對學有余力的同學，結合創(chuàng)新設計比賽，通過學生自制、共同開發(fā)等方式研制教學資源，不斷地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，鍛煉學生的設計水平和實際操作能力。更好地激發(fā)了學生的學習熱情，改善了教學的實際效果。

四、創(chuàng)新實踐教學

在理論課內(nèi)的實踐教學中，以培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，以產(chǎn)品的設計制造過程為主線，將機械設計、課程設計的教學內(nèi)容，改為“機械創(chuàng)新設計”環(huán)節(jié)，改變以往教師布置內(nèi)容，學生模仿學習的狀態(tài)，結合學生的特點及實際情況將學生分為兩組：將設計能力較弱、實踐能力較強的同學保留了以往課程設計的理論設計部分，同時要完成端蓋、軸等零件的加工，并完成典型零件的工藝設計、成本分析、制定工藝卡片，然后完成零件的加工、裝配與調(diào)試，教師根據(jù)學生的表現(xiàn)和產(chǎn)品情況進行評分；對設計能力較好的同學，結合生活中有創(chuàng)意的產(chǎn)品布置任務，將已經(jīng)制成的產(chǎn)品進行分解及拆裝，并能夠針對實際需求進行改進，如“重力小車的設計改進”“電氣化門窗的設計”等內(nèi)容，同時結合各類創(chuàng)新大賽有針對性地對學生進行訓練，充分發(fā)揮學生的想象力，使學生能夠主動地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，提高學生創(chuàng)新設計的能力。

課外教學中，充分以創(chuàng)新協(xié)會和創(chuàng)新實驗室為載體，通過企業(yè)的真實項目，使學生參與到項目從選題、論證、虛擬仿真、設計計算、加工制作、裝配調(diào)試直至成果寫作、匯報的全過程。學生能充分應用已學過的知識，自學許多課外知識，很好地鍛煉了產(chǎn)品的設計和制作能力。通過創(chuàng)新實踐活動，學生經(jīng)歷了“思考―創(chuàng)新―設計―制作”的全過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，訓練創(chuàng)新思維、體現(xiàn)創(chuàng)新過程、激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情。

在畢業(yè)設計和頂崗實踐的教學環(huán)節(jié)中，以學生的創(chuàng)新能力及解決實際問題的能力培養(yǎng)為主線，通過企業(yè)教師、學院專任教師共同指導學生的實踐技能學習，以解決企業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在的制約成本及生產(chǎn)質(zhì)量的實際問題為目的，使學生在實習的過程中充分熟悉企業(yè)的生產(chǎn)過程，尋找解決問題的方案，從而加深對專業(yè)理論知識的理解和掌握，提高學生的工程實踐能力和水平。

五、創(chuàng)新教學的意義

近幾年來，通過以上教學改革的相關實踐，學生的創(chuàng)新能力有了較大的提升。我校學生參加全國及省級大賽多次獲獎：2011年獲得省首屆機械部件創(chuàng)新設計與制造大賽一等獎；2012年“工業(yè)產(chǎn)品造型設計與快速成型”大賽省內(nèi)一等獎；2012年全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設計大賽黑龍江賽區(qū)一等獎；2013年獲得省大學生工程訓練綜合能力競賽兩項一等獎。本文提出了以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標，以內(nèi)容創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、資源創(chuàng)新及實踐創(chuàng)新為手段對機械基礎課程進行的教學改革，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了很大的促進作用。實踐證明這也是對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一條切實可行之路。

參考文獻：

[1]王瑾，張國海等.機械基礎課程群教學改革研究與實踐[J] .安徽工業(yè)大學學報（社會科學版），2009，26（3）：124.

[2]劉利國.機械基礎課程群系統(tǒng)教學法研究[J] .廣西教育，2011，（11）：25.

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關鍵詞：校企共育；機械制造類；技能型創(chuàng)新人才

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）39-0142-02

在我國建立創(chuàng)新型國家的背景下，高職院校肩負著為生產(chǎn)、建設、管理、服務一線培養(yǎng)技能型創(chuàng)新人才的重要任務。校企合作是高職教育的特色與優(yōu)勢，是培養(yǎng)高技能型人才最有效的教育模式之一，校企共育是校企的深度融合，是普通校企合作的更高層次。如何有效實施校企共育技能型創(chuàng)新人才，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新突破的精神，是高職教育需要解決的一個緊要任務。

一、校企共育機械制造類技能型創(chuàng)新人才的必要性

針對高校機械制造類專業(yè)學生的業(yè)務培養(yǎng)，教育部明確提出“要針對高等職業(yè)院校學生的特點，提高學生的實踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力”，并強調(diào)“具有較強的自學能力和創(chuàng)新意識”。因此，高職機械制造類專業(yè)的學生既要掌握專業(yè)基礎知識，還要具有良好的工程實踐素養(yǎng)及能力，并在技術創(chuàng)新方法上進行有效訓練。當前諸多高職院校機械制造類專業(yè)人才培養(yǎng)中往往強調(diào)實踐技能的培養(yǎng)，而缺乏培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的有效措施，導致學生機械創(chuàng)新能力不足。通過有效實施校企深層次對接，在互利共贏的條件下，有計劃地開展技能型機械創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，是高職教育發(fā)展的有效途徑和彰顯辦學特色的關鍵所在。

二、校企共育機械制造類技能型創(chuàng)新人才的方法及途徑

1.構建“融創(chuàng)新元素”的新型課程體系。通過校企雙方共同探討，更新原有課程體系，優(yōu)化具有機械創(chuàng)新性的課程，建立以技能型創(chuàng)新人才培養(yǎng)為主線，以創(chuàng)新基礎理論知識、實驗實踐能力為支撐的新型課程體系。一是做好校內(nèi)創(chuàng)新性實驗。在《機械基礎》、《公差配合與技術測量》、《機械制造技術》、《機械創(chuàng)新設計》等課程基礎實驗的基礎上開展綜合性實驗訓練。由校內(nèi)專業(yè)教師選取創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，并組織學生團隊獨立完成。這類實驗能夠提高學生的思維能力和創(chuàng)新能力，增強學生的團隊協(xié)作能力。二是做好企業(yè)創(chuàng)新性實驗。由企業(yè)專業(yè)技術人員確定創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，重點是企業(yè)產(chǎn)品中零部件的設計改造、工藝優(yōu)化及新產(chǎn)品開發(fā)等試驗。這類實驗有利于拓展師生對企業(yè)產(chǎn)品與技術的深入了解，為學生畢業(yè)后從事相關產(chǎn)品的研究積累工程素養(yǎng)與技術基礎。

2.重視“融創(chuàng)新項目”的實踐技能教學。校企雙方共同組織教學過程的實施，引入企業(yè)新技術、新工藝、新產(chǎn)品，最大可能地將企業(yè)相關產(chǎn)品的改造及優(yōu)化設計，以案例的形式植入課堂，豐富教學內(nèi)容，達到講授內(nèi)容貼近生產(chǎn)、貼近工藝、貼近技術，從而激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的工程意識，提高學生機械創(chuàng)新設計理論知識與實踐技能學習效果。機械創(chuàng)新實訓與一般意義上的課程設計存在較大差異，沒有可以直接參考的現(xiàn)成資料、步驟及方法，所以組織與開展機械創(chuàng)新實訓需在教學探索中總結及完善。根據(jù)實訓教學的特點，機械制造類專業(yè)在組織創(chuàng)新實訓時以做學教緊密結合設計技能訓練過程，通過具體創(chuàng)新設計任務組織教學，利用實踐技能與競賽訓練結合的形式開展實訓活動。

3.共建“融創(chuàng)新文化”的實踐教學基地。培養(yǎng)技能型機械創(chuàng)新人才，僅依靠校內(nèi)的環(huán)境與資源是達不到效果的，需要校企融合協(xié)同建設共享型的實踐教學基地。充分發(fā)揮合作企業(yè)先進資源優(yōu)勢，打造校內(nèi)外人才培養(yǎng)實踐平臺，為提高學生工程實踐能力與技能水平提供必要保障。具體實施校企雙方優(yōu)勢互補，采用靈活多樣可操作性強的方式。例如，校企共同投資，企業(yè)提供先進設備與技術，學校提供場地，共建校內(nèi)機械創(chuàng)新實驗室或?qū)嵱柣?，并共同?guī)劃機械制造類專業(yè)的創(chuàng)新實驗或?qū)嵱杻?nèi)容。這種方式是提升高職機械創(chuàng)新實驗或?qū)嵱栐O備，改善創(chuàng)新實驗或?qū)嵱枟l件，增強創(chuàng)新氛圍的有效途徑。

4.實施“融創(chuàng)新策略”的教學管理模式。創(chuàng)新教學管理模式，保證校企共育技能型創(chuàng)新人才的合作實效。一是成立校企共育建設指導委員會，對技能型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供決策與指導；二是以人才培養(yǎng)為目標，將企業(yè)文化、技術標準與管理理念引入教學，細化教學業(yè)務管理；三是強化優(yōu)質(zhì)課堂建設，在課堂教學設計中充實行業(yè)企業(yè)標準；四是基于職業(yè)崗位需求開發(fā)機械創(chuàng)新系列教材，校企共同完成課程開發(fā)計劃的制訂，課程結構的確定，課程內(nèi)容的選擇，將企業(yè)最需要的機械創(chuàng)新知識與關鍵技能融入課程，并應用TRIZ理論構建機械創(chuàng)新課程；五是以校企共育的教學管理為重點，教學質(zhì)量監(jiān)控由校內(nèi)外結合，通過加強制度建設等環(huán)節(jié)優(yōu)化教學質(zhì)量監(jiān)控體系。

5.組織“融創(chuàng)新項目”的機械創(chuàng)新大賽。校企聯(lián)合開展“機械創(chuàng)新設計大賽”，是提高學生綜合能力的有效途徑，也是加強校企合作力度的最佳方式。通過校企共同研究設計大賽的創(chuàng)新項目，聯(lián)合舉辦“機械創(chuàng)新設計大賽”，提高學生綜合運用知識的能力與實踐操作技能，提升團隊協(xié)作精神。校企共同確定大賽主題，選取貼合企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)應用的創(chuàng)新項目。校企組建“雙導師”指導教師團隊，發(fā)揮教師的扎實理論知識、企業(yè)技術人員實踐能力強的雙向優(yōu)勢。校企共同研究設定大賽獎勵辦法，激發(fā)學生參與創(chuàng)新的熱情。

6.打造“融創(chuàng)新精神”的指導教師團隊。校企聯(lián)合培育一支創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力強的“雙師型”團隊。以企業(yè)為平臺，通過教師與企業(yè)技術人員共同完成項目設計、開發(fā)與生產(chǎn)，以及企業(yè)頂崗實踐鍛煉，提高團隊的專業(yè)實踐能力，從而使團隊熟悉生產(chǎn)環(huán)節(jié)、操作工藝及產(chǎn)品創(chuàng)新的方法與路徑，了解前沿技術信息，提高教師團隊指導學生開展機械創(chuàng)新的素養(yǎng)與能力。

三、校企共育機械制造類技能型創(chuàng)新人才的探索與實踐

近年來，黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院（以下簡稱“學院”）將產(chǎn)教融合校企合作作為專業(yè)發(fā)展的根本途徑，堅持高起點選擇合作伙伴，以高水平校企合作培育技能型創(chuàng)新人才。學院與哈爾濱三大動力、中航工業(yè)東安、德馬吉公司等知名企業(yè)的合作。通過合作辦學，共建創(chuàng)新實驗室及實訓中心等共同培養(yǎng)機械制造類專業(yè)人才。首先，以學院入選教育部主導的DMG校企合作辦學大項目，共育數(shù)控專業(yè)領域高素質(zhì)技術技能型人才為例。DMG校企合作項目是在教育部和中國職業(yè)技術教育協(xié)會的指導下，由德馬吉森精機機床貿(mào)易有限公司及德馬吉森精機學院與中國職業(yè)院校開展的數(shù)控專業(yè)領域校企合作項目。學院與企業(yè)共建DMG MS數(shù)控培訓教室；派遣優(yōu)秀教師到上海DMG MS學院培訓以及到德國DMG MS學院進行了高級進修和訪問；將派遣優(yōu)秀學生到德國DMG MS工廠和學院進行培訓，并優(yōu)先推薦DMG MS優(yōu)秀畢業(yè)生到DMG MS工廠及DMG MS客戶處進行實習或就業(yè)；啟動了與企業(yè)合作開發(fā)適合高職院校使用的數(shù)控技術應用教材和培訓資料等。

通過實施合作項目，深化了數(shù)控相關專業(yè)的人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，加強了專業(yè)設置與市場需求的對接，推進了產(chǎn)教深度融合發(fā)展，對培養(yǎng)更能適應產(chǎn)業(yè)技術進步和生產(chǎn)方式變革需要的技能型創(chuàng)新人才開展了積極的探索與實踐。

其次，以學院校企共育農(nóng)機制造與裝配專業(yè)技能型創(chuàng)新人才培養(yǎng)為例，專業(yè)立足黑龍江，面向“三農(nóng)”，以服務國家商品糧基地建設及“千億斤糧食”產(chǎn)能工程為宗旨，依靠黑龍江農(nóng)機裝備制造產(chǎn)業(yè)園建設平臺，緊密聯(lián)系凱斯?紐荷蘭（哈爾濱）有限公司、約翰?迪爾（哈爾濱）農(nóng)業(yè)機械有限公司等國際農(nóng)機巨頭企業(yè)，構建校企雙主體“3111”工學交替人才培養(yǎng)模式，探索了“廠中?！苯ㄔO，開發(fā)《農(nóng)業(yè)機械制造》、《農(nóng)機零件數(shù)控加工》等優(yōu)質(zhì)專業(yè)教學資源，研究了“合作辦學、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展”的新機制，校企共同培養(yǎng)農(nóng)機制造與裝配專業(yè)技能型創(chuàng)新人才，共同提高服務經(jīng)濟社會發(fā)展的能力。

此外，學院機械制造類專業(yè)學生參加國家級、省級機械創(chuàng)新設計與制造競賽、大學生工程訓練綜合能力競賽、三維數(shù)字化創(chuàng)新設計大賽、“挑戰(zhàn)杯――彩虹人生”創(chuàng)新創(chuàng)效創(chuàng)業(yè)大賽等各類競賽活動，獲得國家一等獎1項、國家二等獎3項、省級一等獎10項的優(yōu)異成績。教師指導學生開展創(chuàng)新作品的專利申請，獲得國家專利授權8項。通過技能型創(chuàng)新人才培養(yǎng)措施的有效實施，提升了學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，學生主動參與創(chuàng)新活動的熱情空前高漲，學院的畢業(yè)生深受用人單位的歡迎。

參考文獻：

[1]胡運林.機械制造與自動化專業(yè)校企共育人才培養(yǎng)模式探討[J].機械職業(yè)教育，2012，（10）：31-33

[2]鄧正華，等.適應經(jīng)濟發(fā)展的機械專業(yè)實踐教學改革與研究[J].中國科技信息，2013，（9）：22-27

[3]陳長生.開設創(chuàng)新實訓課程，切實提高學生機械創(chuàng)新設計能力[J].機械職業(yè)教育，2014，（6）：17-19

篇7

關鍵詞:機械設計;創(chuàng)新設計;創(chuàng)新思維

中圖分類號:F416.4文獻標識碼:A

2004年馮小剛賀歲大片《天下無賊》中,黎叔有句名言:“21世紀什么最貴?人才!”?，F(xiàn)在,連小偷都知道人才最寶貴了,而我們國家正是需要人才的時候,尤其缺乏創(chuàng)新型人才。世界各國也都如此。競爭優(yōu)勢的秘密是創(chuàng)新,這在現(xiàn)在比歷史上的任何時候都更是如此。創(chuàng)造力對于創(chuàng)新是必要的,公司文化應該提倡創(chuàng)造力,然后將其轉變成創(chuàng)新,而這種創(chuàng)新將導致競爭的成功。

一、機械創(chuàng)新設計和制造

奧地利經(jīng)濟學家熊彼特說:創(chuàng)新應當是企業(yè)家的主要特征,企業(yè)家不是投機商,也不是只知道賺錢、存錢的守財奴,而應該是一個大膽創(chuàng)新敢于冒險,善于開拓的創(chuàng)造型人才。對于現(xiàn)在的很多國際大公司也都渴求這樣的人才,日本索尼公司創(chuàng)始人之一井深的“日日創(chuàng)新”秘訣,更體現(xiàn)了這一點。以上都說明了創(chuàng)新的重要性。創(chuàng)新并非某人的突發(fā)奇想,在創(chuàng)新活動中,只有知識廣博、信息靈敏、理論功底深厚、實踐經(jīng)驗豐富的人,才易于在多學科、多專業(yè)的結合創(chuàng)新中和跳躍性的創(chuàng)造性思維中求得較大的突破。一般來說,創(chuàng)新設計的過程大都是從形象思維開始,然后經(jīng)過邏輯推理和判斷及相應的綜合、分析與決策,而產(chǎn)生設計方案;然后,進一步將設計具體化,即建立新的機構、結構和機械系統(tǒng)籌模型,繼之進行計算和技術細節(jié)的設計。其特點是:(1)多門科學技術交叉、滲透、融合;(2)部分工作為非數(shù)據(jù)性、非計算性的,必須在知識和經(jīng)驗積累的基礎上思考、推理及判斷,并運用創(chuàng)造性及發(fā)散思維的方法;(3)在知識、經(jīng)驗、靈感與想像力的系統(tǒng)中搜索并優(yōu)化設計方案;(4)機械創(chuàng)新設計是多次反復、多級篩選的過程,每一設計階段都有其特定內(nèi)容及方法。但各階段之間又密切相關,形成一個整體的設計系統(tǒng)。

機械創(chuàng)新設計和制造不同于常規(guī)的機械設計,是設計人員針對新的或預測的需求,充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力和智慧,利用已有的相關科學理論、方法和原理,進行新的構思、設計和制造出新穎、有創(chuàng)造性及實用性的機構或裝置的實踐活動。它包含兩個部分內(nèi)容:一是改進完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有的機械產(chǎn)品技術性能、可靠性、經(jīng)濟性、適用性;二是創(chuàng)造設計出新機器、新產(chǎn)品,以滿足新的生產(chǎn)和生活的需要。

二、機械創(chuàng)新設計思維

1、機械創(chuàng)新設計思維的概念。創(chuàng)造性思維是指突破原有的思維模式,重新組織已有的知識、經(jīng)驗、信息和素材等要素,在大腦思維反應場中超序激活后,提出新的方案或程序,并創(chuàng)造出新的思維成果的思維方式。要創(chuàng)造,就要打破常規(guī)思維,具有獨創(chuàng)性。思想是行動的先導,在思想上破舊立新,勇于開拓。有的時候我們可以改變思維方式,對某種事物多思維的考慮就會有不同的結果,“想到別人沒有想到的觀念”,創(chuàng)造性思維是新穎獨到的信息加工藝術,是人腦的各種思維活動形式和思維活動的各個要素之間相互協(xié)同進行的有機結合的高級整體過程。它更加強調(diào)直觀、聯(lián)想、幻想和靈感,所有創(chuàng)新設計不是靠邏輯推理出來的,而是靠創(chuàng)造性思維的激發(fā)產(chǎn)生的。

2、機械創(chuàng)造性思維的四大特征。機械創(chuàng)造性思維的基本形式有定向思維、反向思維、聯(lián)想思維、對比思維、發(fā)散思維、靈感思維、逆向思維等。其特點是:

(1)開放性。開放性是相對封閉性而言的,傳統(tǒng)思維方式的封閉性只關心自己生活的狹小區(qū)域,畫地為牢,坐井觀天,并且更樂于駕輕就熟,接受過去所謂成功的辦法,封閉性思維容易造成信息堵塞,思維呆滯,使思路缺乏多樣性和創(chuàng)造性,這正是機械創(chuàng)新設計中的大忌,不去看或很少看他以外的廣闊天地,開放性思維的特點是把認識對象作為一個開放的系統(tǒng)來考慮,注重研究系統(tǒng)與外部環(huán)境的關系,以便更好地認識該對象及其發(fā)展規(guī)律。

(2)獨創(chuàng)性。所謂獨創(chuàng)性就是要獨立思考,敢于直抒己見,勇于突破舊思想、舊觀念對心靈的束縛,構筑開放、發(fā)散、鮮活的新世紀思維形態(tài),從新的角度分析問題,這是機械創(chuàng)新設計的前提條件。例如:某鞋廠派兩名推銷員一同飛往一個海島去開拓市場。一下飛機,他們就了解到:所有的島民從來沒有穿鞋的習慣。推銷員甲心里涼了,立即向廠長發(fā)電報:“沒有市場,他們的需求量等于零?！倍其N員乙卻十分驚喜,也立即向廠長發(fā)電報:“前途無量,他們的需求量將從零起步?！边@時,我們的觀點有兩類:一類是批評推銷員甲保守,無所作為;另一類是稱贊推銷員乙樂觀向上,銳意進取。那么,究竟是哪個推銷員的做法對呢?我們可以通過對比去討論,這樣就開闊了思維。

(3)多向性。多向性是指對同一問題要從不同的角度探索盡可能多的解法和思路。多向性體現(xiàn)了思維方法的多樣性和豐富的想像力。愛因斯坦說過,“想像力比知識更重要,現(xiàn)實世界只有一個,而想像力卻可以創(chuàng)造千百個世界”。因而,多向性思維是與創(chuàng)造力關系最密切的一種思維方式,機械產(chǎn)品的多樣性與創(chuàng)造性思維的多向性是分不開的。

(4)自由性。思維自由是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的客觀需要。思維方式的自由性,是遵循真理發(fā)展規(guī)律的自由思考和自由探索?？茖W思維的自由,也就是不限定科學活動范圍,不用權力裁決科學成果,允許科學工作者在真理的探索中自由地展開思維的翅膀。當然,思維的自由性,也要受到自然科學、社會和法律的制約。在機械設計工作中,要想不斷地取得創(chuàng)新的成果,就必須根據(jù)創(chuàng)造性思維的特征,自覺地培養(yǎng)自己的創(chuàng)造性思維能力。只要消除自身思想上的束縛,自我突破,并掌握正確的方法,就能調(diào)動創(chuàng)造性而獲得出乎意料的創(chuàng)造性成果。

三、機械創(chuàng)新設計方法

1、智力合成法。這是一種發(fā)揮集體智慧的方法。通過集體討論的形式,發(fā)散和激勵創(chuàng)新思維。討論時應相互啟發(fā)激勵,取長補短,引起創(chuàng)新設想的連鎖反應,使思維自由奔放,新的設想才能涌現(xiàn)。討論的目標要明確,事先有準備。其原則有:鼓勵自由思考,隨心所欲,設想新異;不許批評別人的設想;推遲評價,不過早定論;有的放矢,不泛泛空談;討論者一律平等,不提倡少數(shù)服從多數(shù);及時歸納,總結、記錄各種設想,留作下次再議;最后挑選最合適、最有前途的見解,并審查其可行性。

2、仿生類比法。通過對自然界生物機能的分析類比,從事物的千差萬別、不同程度的對應和相似之處的類比中得到創(chuàng)新,設計出新機械,這也是最常用的創(chuàng)新設計方法。

3、列舉創(chuàng)新法。把問題展開列舉,幫助思維進行構思的方法。按機構的特性、設計者的意愿、毛病的改進等進行列舉,找出改進創(chuàng)新的方案。

4、移植技術法。把一個領域內(nèi)的先進技術移植到另一個領域中,或把一種產(chǎn)品內(nèi)的先進技術應用到另一種產(chǎn)品中,從而設計出新產(chǎn)品的方法。

四、結束語

愛迪生可稱得上是創(chuàng)新者的鼻祖了,他素以高效創(chuàng)新而著稱。事實上,若論名言警句,創(chuàng)新者或許大多會引用他說過的這樣一段話:“我做的任何一件有價值的事情都非偶然,我所有的發(fā)明創(chuàng)造也并非出于巧合,而是來源于辛勤的工作?！睈鄣仙睦锖芮宄?發(fā)現(xiàn)碳絲作為白熾燈的發(fā)光材料絕非偶然。這一切浸透了他和助手整整一年的心血,對各種材料進行了幾百次的試驗。創(chuàng)新意味著艱苦而扎實的工作,而非異想天開所能解決的事。然而,這并不等于說企業(yè)對待員工的創(chuàng)造力要采取消極的態(tài)度。有創(chuàng)造力是一件好事,但要記住,創(chuàng)造力并非憑空妄想,而是一種行為的綜合,即以新穎、新奇的方法把幾種東西結合起來。創(chuàng)造力是為創(chuàng)新服務的,而無法代替創(chuàng)新本身。

(作者單位:蘭州城市學院)

主要參考文獻:

[1]張春林主編.機械創(chuàng)新設計.北京:機械工業(yè)出版社,2007.9.

篇8

根據(jù)機電一體化人才培養(yǎng)方案和本專業(yè)的課程設置，研究改革課程設計大綱基本要求。根據(jù)應用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求，課題的方向主要分為兩大方向進行選擇：一類題目主要針對應用能力培養(yǎng)，把本專業(yè)的知識進行有機的綜合，提高學生的綜合實踐能力；另一類題目主要針對創(chuàng)新能力培養(yǎng)，結合創(chuàng)新設計大賽相關題目，把本專業(yè)的知識進行創(chuàng)新性應用，提高學生的創(chuàng)新設計能力。普通型課程設計題目1）向?qū)W生征集。在課程中學生擁有與課程設計相關的好想法，可以展開討論，要求對其方案進行分析，符合課程設計要求的，教師根據(jù)其內(nèi)容下達課程設計的任務。實踐證明，對自己提供方向的題目，學生的積極性會很強。2）選擇典型機電一體化產(chǎn)品讓學生進行設計，結合學生的實力進行選取，同時與本專業(yè)的專業(yè)方向盡可能的相關，開發(fā)學生的潛能。比如數(shù)控方向的學生，可以選擇數(shù)控車床工作臺二維運動伺服進給系統(tǒng)設計、數(shù)控銑床工作臺三維運動伺服進給系統(tǒng)設計等，為未來職業(yè)發(fā)展打下好的基礎。3）學習借鑒其他學校機電一體化設計的內(nèi)容，在現(xiàn)有設計內(nèi)容的基礎上，根據(jù)本校本專業(yè)課程設置的特點，對設計的內(nèi)容做以適當增減，以適合本專業(yè)的學生。創(chuàng)新型課程設計題目可以借鑒全國機械創(chuàng)新設計大賽的課題[3]，其中每屆成功參與全國總決賽的作品都收錄在決賽作品選集中，由高等教育出版社出版。這里面有比較好的案例，同時作品中也存在可以改進的地方，有興趣的學生可以從中選擇與機電一體化相關的課題，提升自己的能力。在條件允許的情況下，可以做出產(chǎn)品的模型，提高學生的機電一體化能力，同時也可以為學生參加今后的機械創(chuàng)新設計大賽做準備，做到“以學促賽，以賽促學”。在專業(yè)教學中，學生經(jīng)常會困惑本專業(yè)畢業(yè)后到底有什么前途？能做什么？機電一體化課程設計教學貼近實際，能把多門專業(yè)課有機地結合起來，把枯燥的課本知識靈活地運用，極大地鼓舞了學生的興趣，激發(fā)學生對實際問題的思考，對工程實踐產(chǎn)生濃厚的興趣。堅持理論教學與實踐教學并重，可大幅提高教學效率和教學質(zhì)量，同時為選拔優(yōu)秀學生參加機械類學科競賽提供條件。

2課程設計的實施方式

課程設計實施方案：設計報告書是對整個設計過程的總結和提升，也是進行工程交流的重要文獻資料，通過指導學生撰寫課程設計報告書，培養(yǎng)學生撰寫工程技術文檔的能力。對設計說明書的撰寫，提出如下要求：1）嚴禁課程設計報告抄襲，基本工作獨立完成；2）根據(jù)任務書能提出合理的設計方案和機構的工作原理；3）設計要符合國家標準，學會使用設計手冊、專業(yè)術語、專業(yè)名詞規(guī)范；4）設計圖圖紙規(guī)范，符合設計說明書的要求，不照抄手冊和案例，設計參數(shù)與圖紙相一致；5）學會使用專業(yè)相關軟件，對設計的機械機構和控制部分進行分析和仿真，是驗證設計正確的有效手段之一；6）課程設計配備了一些實際的零部件可供學生設計使用，以及基本的控制電路，學生要具備一定的實踐操作能力，掌握器件的選擇與焊接，會進行程序的編寫，掌握系統(tǒng)故障的檢測與維修能力。課程設計采用分組式進行，每個小組3～5人，視工作量而定。課題難度較大可以分五人，原則上一般三人為一組。每個小組在規(guī)定的時間完成基本要求，每個學生都要參與該組課程設計答辯，通過問題了解學生在課程設計中所做的主要工作，檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學生，結合設計報告書的撰寫質(zhì)量和實際所做的產(chǎn)品質(zhì)量進行綜合評定。

3實施效果

通過在重慶大學機械電子工程專業(yè)的實踐，在機械電子工程專業(yè)中開設機電一體化課程設計，已基本摸索出培養(yǎng)機電復合型技術人才的規(guī)律。普通型題目實現(xiàn)機電融合、知識整合理論教學與工程實踐并重。由于在教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養(yǎng)和訓練，學生在學習了機械設計、機械制造和電子技術、計算機技術和傳感器技術等基礎課程后，不能很好地將機、電的知識融會貫通，大多數(shù)學生也只是了解基本的機電設備的基本功能，在系統(tǒng)運用中存在問題，在機電一體化系統(tǒng)的綜合設計方面存在不少困難。通過開設機電一體化課程設計實踐教學環(huán)節(jié)，通過理論設計與實際操作，比如數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的設計，從電機、聯(lián)軸器、絲杠、導軌的設計到型號的選擇、控制單片機的設計與仿真，最終實現(xiàn)數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的裝配與調(diào)試。機電一體化課程設計對學生的理論知識與實踐緊密地連接起來，提高了學生的綜合應用能力。創(chuàng)新型題目為學生參加機械創(chuàng)新競賽做了鋪墊通過課程設計，為機械學科學生參加如全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽（重慶賽區(qū)）中，學生榮獲重慶賽區(qū)一等獎一項、二等獎一項。其中，“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設計、傳動系統(tǒng)布置，控制系統(tǒng)采用單片機控制，執(zhí)行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術，機電一體化課程設計改革效果顯著。

4結語

篇9

Abstract: Mechanical Design basic course design is an important practice teaching link of Mechanical Design course system, and it is the first more comprehensive, more systematic, highly engineering design integrated training for mechanical engineering students in the engineering colleges. This paper basd on the teaching requirements of training applied undergraduate personnel, in the mechanical design basic curriculum design training, conducted the teaching reform and exploration on the teaching methods, teaching focus and the showing form of design results and other aspects, which laid the foundation to improve teaching quality and methods, of practice, training applied undergraduate personnel who are in accordance with the time development needs.

關鍵詞: 機械設計基礎課程設計;綜合性設計;教學方法;教學改革

Key words: mechanical design basic course design;comprehensive design;teaching methods;teaching reform

中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0201-02

0引言

機械設計基礎課程設計是機械設計課程體系中的一個重要的實踐教學環(huán)節(jié),它是工科院校機械類專業(yè)學生進行的第一次較全面、較系統(tǒng)、工程設計性很強的綜合性設計訓練。通過該環(huán)節(jié)的實踐訓煉,不僅能使學生鞏固加深擴展己學過的知識,并且能使其綜合應用這些知識去解決實際問題。機械設計基礎課程設計是理論和實踐相結合的第一次初探,是一次真正意義上的工程應用能力的培養(yǎng),是培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新設計思維方式在實踐中的驗證所邁出的真正意義上的第一步。

近幾年,隨著社會對人才需求類型的改變,進行教學改革改變?nèi)瞬诺呐囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)應用型本科人才,作為我校培養(yǎng)人才方案的重點以成為必然,為實現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標的要求,相應的教學體系也在進行適應性調(diào)整。機械設計基礎作為工科院校的一門重要的技術基礎課,它將為這些專業(yè)的學生學習專業(yè)機械設備課程提供必要的理論基礎,使其在了解各種機械的傳動原理、設備的正確使用和維護及設備的故障分析等方面獲得必要的基本知識,機械設計基礎課程所占的教學比重在逐年增加。機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程最重要的綜合性與實踐性教學環(huán)節(jié),其在實踐教學中的意義越加顯現(xiàn)出了其重要性。我們圍繞著培養(yǎng)具有一定的實踐能力和創(chuàng)新設計理念的應用型本科人才的目標,從教學內(nèi)容、教學方法和手段、設計成果展現(xiàn)形式等方面進行了教學改革和探討,指導學生從工程應用的角度,結合創(chuàng)新設計思維,應用先進的現(xiàn)代設計方法及設計手段去解決工程實際問題,考慮相關的工程技術要求,逐步樹立正確的設計思想,增強設計創(chuàng)新意識和競爭意識。

1教學內(nèi)容的改革

長期以來減速器作為機械設計基礎課程的設計的經(jīng)典設計題目,這是由于減速器自身的特點決定的。減速器作為機器中一個相對獨立的部分,組成減速器的零部件覆蓋了機械設計基礎課程的絕大部分內(nèi)容,便于學生在設計實踐中應用檢驗所學的知識,實現(xiàn)理論和實踐的結合。另外,不同類型的減速器和參數(shù)的設計參數(shù)要求,所設計出的減速器的結果是不同的,因此, 選擇減速器作為機械設計基礎課程設計的題目是可行的。然而, 減速器只是一個部件, 每屆學生都重復同樣的設計內(nèi)容, 勢必會影響教師的創(chuàng)新設計的積極性。另外, 我校制圖課的測繪練習也選擇減速器, 這就使得課程設計的題目過于重復,使學生缺乏新奇感,勢必會影響學生的設計積極性,影響設計成果。因此,結合學生所學的相關專業(yè)和學生對本門課的掌握程度,適當?shù)赝貙捳n程設計的選題勢在必行。

鑒于我校的機械設計、材料成型、車輛工程、汽車服務、材料科學、機電一體化、工程機械、數(shù)控等專業(yè)的學生都要進行課程設計,其專業(yè)跨度大、學生人數(shù)多以及減速器涉及的設計問題的經(jīng)典性,故減速器齒輪減速器設計題目仍予以保留,但根據(jù)不同的專業(yè)特點適當?shù)卦黾恿嗽O計題目,例如,對于數(shù)控專業(yè)的學生可以設計普通機床的傳動系統(tǒng), 給出電動機的動力參數(shù), 通過帶傳動,帶動主軸箱的運動。在這樣的傳動設計中, 學生可以通過參觀相關機床,這樣既進行相關的帶傳動和減速器傳動設計,也結合學生的自身專業(yè)知識,增加了學生的設計興趣,使學生真正體會到什么叫學以致用。 對于汽車專業(yè)的學生,不再進行傳統(tǒng)的一級圓柱齒輪減速器設計,而是結合其專業(yè)特點,設計汽車用變速器,這樣,需要考慮的因素更多了,同時也符合專業(yè)培養(yǎng)的特色。實踐證明, 適當拓寬課程設計的選題不僅能夠讓學生得到更多的工程設計訓練, 而且能發(fā)揮學生的主觀能動性, 對于培養(yǎng)創(chuàng)新設計思維和進行創(chuàng)造性設計, 可起到事半功倍的效果。

對于機械專業(yè)等為期三周的機械設計課程設計,要求學生在提交一份裝配圖、一到兩張零件圖和一份設計說明書外,還要提交箱座和箱蓋的零件圖。這樣更能較全面地考查學生對《機械制圖》、《互換性與技術測量基礎》、《機械制造基礎》、《機械設計基礎》等幾門課的掌握程度。

2教學方法和手段的改革

現(xiàn)代的教育要求“以人為本”,學生是教學的主體,教師則是教學過程中的主導者。課程設計作為教學中的重要部分,在設計過程中也要充分激發(fā)學生設計的主動性和創(chuàng)造性。要達到以上教學目的,首先應重視實踐教學的環(huán)節(jié),實踐教學是學生獲得感性知識的重要手段,課程設計也是如此,為了讓學生在設計過程中能有一個整體的設計觀念,我們在進行課程設計之前,讓學生應用機械設計基礎理論課上所學的知識,自行設計一個具有一定創(chuàng)新性的實驗,來實現(xiàn)預定的運動規(guī)律。然后,讓同學進行減速器的拆裝實驗,通過這次實驗讓大家對減速器的常見類型有一個直觀的認識,使學生了解減速器內(nèi)部零部件的類型、結構和裝配關系, 對加工制造的工藝過程形成初步的認識。裝拆的重點是軸系零部件的結構及裝配關系, 再此基礎上讓學生應用已有零部件設計一個合理的軸系,使學生能在課程設計中結合實際的參數(shù)要求設計出合理的軸系結構和尺寸。

在課程設計過程中也要重視老師的指導作用,一次成功的課程設計與教師的悉心指導是分不開的。為此應改變以前過于集中的指導方式,變“集中式指導”為“集中與分段相結合式指導”,設計前通過集中式的講解交待清楚所要完成的設計任務,針對具體的設計任務如何入手去做,通過教師已有的設計經(jīng)驗,引導學生解決設計初期的入手難得問題,對于設計中的主要注意事項應交待清楚避免在設計過程中學生走彎路,在設計過程中教師應經(jīng)常到教室中去,發(fā)現(xiàn)共性問題要及時地集中講解,對個別底子薄的同學應進行個別指導,及時解決存在的障礙性問題,便于設計的如期完成,在設計的后期主要是檢查與糾正細節(jié)。在具體的指導過程中要求教師要以學生的設計思想為主線,在不改變學生原有總體設計方案的前提下,進行指導完善此設計,讓學生能真正地進行應用所學的知識進行創(chuàng)造性設計,讓學生能夠真正成為設計的主體,在完成此設計的基礎上,讓學生能夠真正地領會完成一次設計的總體設計思路和收獲自己的設計成果的成就感。總而言之,課程涉及的改革方向應以培養(yǎng)學生的設計創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力為出發(fā)點。

3設計成果的展現(xiàn)形式

采用現(xiàn)代先進的機械設計手段,改變傳統(tǒng)的純手工繪圖的方式。要求學生提交的設計成果為手繪的設計草圖,手寫版的設計說明書,以及電子版的設計總體裝配圖和典型的軸類、齒輪類和箱體類零件圖。隨著科技的進步,計算機在設計、生產(chǎn)、試驗各領域發(fā)揮越來越重要的作用。為了順應社會對人才的需求,必須重視學生的應用和掌握計算機的能力,在我院的機械設計專業(yè)率先試點要求總體裝配圖利用CAD完成。對于基礎較好的同學要求應用SolidWorks、CATIA等三維繪圖軟件完成齒輪、軸、箱體、端蓋等所有機械零件的結構設計,完成整機的裝配,然后進行機構的運動仿真和干涉檢驗。

設計成果的評定方式,改變原有的只看圖紙的評定方式,采用答辯與平時的設計表現(xiàn)相結合的方式,以圖紙、計算說明書和答辯成績?yōu)橹?兼顧設計態(tài)度、準備情況、出勤率、進度、協(xié)作、總結等表現(xiàn)。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設計質(zhì)量高低最有效的手段,通過答辯老師能夠發(fā)現(xiàn)總結設計過程中所存在的問題,同時也是學生自我檢驗的最有效的方式,通過答辯鍛煉了學生的語言組織和表達能力,有利于培養(yǎng)學生的宏觀地看待問題和總結能力,能夠強有力地督促學生及時地解決設計過程所存在的細節(jié)問題,防止懶散和懈怠現(xiàn)象的發(fā)生。

4結束語

機械基礎課程設計是機械類專業(yè)重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一,對培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力起著十分重要的作用。經(jīng)過全體機械設計基礎教師的努力,在課程設計過程中所進行的相關改革和實踐,在組織教學內(nèi)容方面加強專業(yè)特色適當?shù)馗淖兘虒W內(nèi)容,在設計手段上應用現(xiàn)代的設計方法,在成果的展現(xiàn)形式上突出了實時動態(tài)的考核方式,能夠全方位提高機械設計基礎課程設計的質(zhì)量,提高學生的綜合能力。隨著應用型本科教育改革的進一步深入,如何再提高教學質(zhì)量,保證應用性本科人才培養(yǎng)模式的實現(xiàn)是我們?nèi)w機械教師不斷努力地探索和奮斗的目標。

參考文獻:

[1]朱宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京: 高等教育出版社,2005,(11).

篇10

關鍵詞：機械原理，教學；學生，實踐能力，創(chuàng)新能力

隨著機械原理課程體系的改革與深化，課程內(nèi)容在不斷更新和增加，教學學時相對減少，但教學目標沒有降低，反而有所提高，學時與內(nèi)容形成了突出矛盾。如何提高學生學習的自主性和能動性，使學生在較短時間內(nèi)既能掌握主要內(nèi)容，又有一定的基本技能訓練，培養(yǎng)和提高學生的實踐和創(chuàng)新設計能力，成了教學改革的重要課題。

一、根據(jù)社會需要，及時更新教學內(nèi)容

傳授知識與培養(yǎng)能力并重。教學中，不僅要強調(diào)課程的基本概念、基本理論和基本方法，而且還要注意促使學生在掌握和運用基本理論和基本方法的過程中，能夠結合具體工程對象思考和研究問題。利用實驗室和大學生科技創(chuàng)新實踐基地的開放條件，組織學生觀看常用機構和科研產(chǎn)品，啟發(fā)學生思考和總結，以探索新的設計方法，提高其創(chuàng)新設計能力。

邏輯思維能力和形象思維能力一體化培養(yǎng)。機械原理課程的許多基本理論都經(jīng)過嚴密的推導和論證，以此來培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。在使用的cAI課件中引入栩栩如生的機構運動仿真模型，可以開發(fā)學生的形象思維，把抽象的邏輯推理和形象的機構運動時空關系結合起來，促使其建立工程實踐觀念。

力求把分析方法和設計方法與計算機技術結合起來。機械原理中的許多圖解法都具有概念清晰的特點，如機構運動分析和力分析的圖解法、凸輪輪廓設計和基本尺寸確定的圖解法等，而解析法又往往被認為難以給出形象的概念。教學中，通過計算機圖形功能和可視化技術，把許多解析法、數(shù)值法的計算過程和計算結果進行可視化處理，使之超出原來圖解法的概念清晰程度，并可以改變參數(shù)，做到舉一反三，使學生把機械原理的學習和研究提高到一個新水平。

二、大力推進教學方法改革，實現(xiàn)從注重知識傳授向重視工程素質(zhì)和創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)轉變

轉變教學觀念，牢固樹立以學生為中心的思想。正確認識學生是主體，教師為主導的內(nèi)涵，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性。改革“灌輸式”教學方法，實施啟發(fā)式、討論式、研究式教學，達到師生互動，改變被動的“要我學”為學生積極主動參與式的“我要學”。選擇部分課程內(nèi)容由學生主講，老師總結點評，讓學生撰寫與課程內(nèi)容相關的小論文、讀書報告等，從而使學生的主體地位得到真正體現(xiàn)。

在課堂教學中，強調(diào)結論與過程的統(tǒng)一，堅持感知(具體)一概括(抽象)一應用(實際)的認識過程，使學生的認識活動建立在具體感知的基礎上。用實物、模型、掛圖或多媒體展現(xiàn)機構和機械零部件的結構、工作原理，然后通過抽象概括，得出知識的結論并應用于實際。在這個過程中，使學生的思維得到訓練，既掌握知識，又提高能力。

在課堂教學中，堅持理論聯(lián)系實際的學風，把基礎理論與設計實踐緊密結合，不斷將新的概念、新的思維方式和新的研究成果引入課堂，增加課堂信息量，引導學生涉足活躍的學科前沿。

在課堂教學中，講、練結合，安排設計性大作業(yè)，如機構運動分析和力分析、凸輪機構設計、機械系統(tǒng)方案設計等，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的設計思想和創(chuàng)新設計意識。安排學生上機，進行機構的計算機輔助設計，強化學生的計算機輔助設計能力和繪圖能力。

三、改革實驗教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力

實驗教學是驗證理論，培養(yǎng)學生動手能力、創(chuàng)新意識和工程素質(zhì)的重要手段；是提高學生實驗技能，為以后的創(chuàng)新實踐打基礎的工程訓練方法；是以發(fā)揮學生主觀能動性為主的現(xiàn)場實踐。為了適應新形勢下對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，必須改變以往那種重知識灌輸、輕創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學方式，要對實驗教學內(nèi)容、教學方法進行改革。

改革實驗教學內(nèi)容。實驗內(nèi)容的設置在考慮到學生的認知規(guī)律和創(chuàng)新思維過程的前提下，應將其分為兩個層次來設置。第一個層次是將認知性、驗證性實驗與綜合性實驗相結合，這對于培養(yǎng)學生的形象思維能力和創(chuàng)新意識是非常重要的。技術基礎課較基礎課更加接近工程實際，要理解和掌握技術基礎課程的一些內(nèi)容，解決工程實際問題和進行創(chuàng)造性的設計。單靠邏輯思維是遠遠不夠的，必須發(fā)展形象思維能力。通過實驗，學生可以把機械產(chǎn)品和各種機構的復雜實物形態(tài)信息轉化為能夠被人的感觀接收的具有客體特征的信息，然后再將其轉換為適于主體思維進行操作的觀念編碼信息，有了這樣一些信息，在進行機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計過程中才能夠做到才思噴涌，舉一反三。第二個層次是分析性、設計性與創(chuàng)新性實驗相結合，這對于激發(fā)學生主動參與實踐活動的熱情，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和動手能力具有很好的促進作用。經(jīng)歷了一定階段的理論學習和實驗認識，學生已經(jīng)具備了一定的感性認識和分析問題、解決問題的能力。這時開設一些具有設計性和創(chuàng)新性的實驗，可以充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)新積極性，挖掘創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，提高解決實際問題的能力，使學生從中學到更多的實驗技能和實驗創(chuàng)新方法。

改進實驗教學方法。要變以教師傳授實驗技能和知識為主的教學方法為以學生為主體的實驗教學方法。學生應根據(jù)實驗要求自己設計實驗內(nèi)容、實驗步驟，教師在實驗過程中主要起引導和啟發(fā)作用，留給學生足夠的創(chuàng)新空間，這樣可以充分發(fā)揮學生的主觀能動性，真正提高學生利用所學理論知識解決實際問題的能力，提高創(chuàng)新意識和動手能力。

四、改革課程設計模式，培養(yǎng)學生工程設計的整體觀念和創(chuàng)新意識

大多數(shù)高校的機械原理和機械設計課程的設計都是單獨進行的，均以消化本課程內(nèi)容為基本目的。前者側重于機構的分析、設計和機械系統(tǒng)方案設計；后者側重于零件的選材和結構設計。不考慮總體、不考慮多種因素的限制和聯(lián)系，達不到各自設計的要求。兩門課程設計融合在一起，變成綜合性課程設計后，可從機械設計的全過程出發(fā)，做到課程設計的完整性、系統(tǒng)性和綜合性。兩門課程設計合二為一后，要同時滿足兩者的設計要求。設計內(nèi)容要能覆蓋兩門課程的主要內(nèi)容，既要包括機構和機械系統(tǒng)方案設計，又要包括機械傳動裝置和典型零件的設計。

為了提高教學效果，要改變傳統(tǒng)的教學模式，變集中式教學為先分散后集中式教學。將執(zhí)行機構設計的一部分內(nèi)容融于機械原理教學中，連桿機構內(nèi)容講完后，就將課程設計任務布置給學生，要求學生將執(zhí)行機構用連桿機構組合而成，以后每講完一種機構，學生就可以在原有機構的基礎上進一步改進和創(chuàng)新。最后，學生可通過參觀樣機、查閱資料、討論及教師輔導構思出多種執(zhí)行機構的運動方案，并對各種執(zhí)行機構的運動方案進行運動分析和力分析，優(yōu)選出最佳方案。隨著機械設計課程的進行，當機械傳動部分講完后，就要求學生進行傳動方案的擬定，同時選擇電機，進行傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算，并對傳動零件進行設計計算。當軸系零部件部分講完后，要求學生完成軸系的結構設計。這些工作讓學生在平時學習過程中借助計算機完成，同時加強對學生結構設計能力的培養(yǎng)。這樣，既可使學生在集中教學時間段內(nèi)輕松完成課程設計任務，又可使基本設計能力的培養(yǎng)循序漸進，更加扎實，還可以大大改善機械原理和機械設計課程的教學質(zhì)量，避免理論與實際脫離。