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篇1

關(guān)鍵詞： 機械類本科教育 機械創(chuàng)新設(shè)計 能力培養(yǎng)

引言

機械工業(yè)是一個國家制造業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域，機械類工程設(shè)計人員的設(shè)計能力對國家制造業(yè)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。我國機械工業(yè)工程師的受教育層次和規(guī)模數(shù)量都已達(dá)到了很高的層次，但對機械工程設(shè)計人員創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，還處于摸索階段。因此，探索一套現(xiàn)實可行的學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)方法，是形成工程創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)[1][2][3]。

根據(jù)我國普通高等學(xué)校機械類本科教育的現(xiàn)狀和特點，總結(jié)出我國目前學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)方法存在的不足，制定一套符合我國高等教育實際情況的學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)方法，在普通機械類本科教育教學(xué)活動中具有非常重要的意義[4][5]。

1.學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力方面的主要問題

1.1創(chuàng)新設(shè)計理論教學(xué)深度嚴(yán)重不足

目前，大學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計理論教學(xué)主要依靠課堂教學(xué)完成，由于機械創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要堅實而豐富的理論基礎(chǔ)，因此，與機械創(chuàng)新設(shè)計理論相關(guān)課程的課堂教學(xué)活動就顯得尤為重要。機械創(chuàng)新設(shè)計相關(guān)的課程主要包括：《機械創(chuàng)新設(shè)計》、《機械原理》、《機械設(shè)計》、《機械工程三維設(shè)計》等。這些課程目前的計劃學(xué)時較少，因此，學(xué)生在課堂教學(xué)中只能學(xué)到最簡單的基礎(chǔ)知識，而深層次的理論知識卻沒有掌握，使得學(xué)生在進(jìn)行機械創(chuàng)新設(shè)計實踐活動時缺乏足夠的理論支撐。

1.2創(chuàng)新設(shè)計實踐教學(xué)平臺和實踐環(huán)境建設(shè)不足

學(xué)生進(jìn)行機械創(chuàng)新設(shè)計活動的最終成果是創(chuàng)新設(shè)計作品，而這些作品的制作需要學(xué)生通過大量的設(shè)計、制造、裝配、調(diào)試、修改活動才能完成。作品的制造、裝配、調(diào)試需要相應(yīng)的實驗設(shè)備、加工設(shè)備、調(diào)試環(huán)境作為支撐，否則，無論多么完美的設(shè)計，都無法轉(zhuǎn)化為實際的創(chuàng)新設(shè)計作品。

而目前國內(nèi)普通高等本科院校機械類專業(yè)的創(chuàng)新類實驗教學(xué)平臺普遍不足，很多構(gòu)思類機械創(chuàng)新實驗無法開展。

1.3創(chuàng)新設(shè)計軟件培養(yǎng)不足

學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計作品需要通過計算機三維設(shè)計軟件完成設(shè)計、理論分析、強度校核、完善修改后，才進(jìn)入實際生產(chǎn)制造階段。在作品的整個設(shè)計、制造、調(diào)試、修改過程中，三維設(shè)計軟件起到了關(guān)鍵作用，因此需要強化對學(xué)生的計算機三維設(shè)計方法培訓(xùn)，讓學(xué)生能夠熟練掌握現(xiàn)代計算機設(shè)計軟件的使用，從而高水平地完成設(shè)計作品。

1.4缺乏企業(yè)工程實例教學(xué)過程

機械工程方面的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，必須緊密結(jié)合企業(yè)實際的工程項目設(shè)計、制造、裝配、試驗等過程。如果沒有相應(yīng)的工程實例教學(xué)，學(xué)生就無法把所學(xué)到的理論知識和工程實際相結(jié)合，就不會對理論知識有更直觀、深層次的理解。

1.5創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)沒有與畢業(yè)設(shè)計、就業(yè)相結(jié)合

培養(yǎng)學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力的最終目標(biāo)是使其在工作以后能夠更好地完成相關(guān)的工程設(shè)計工作，只有把創(chuàng)新能力培養(yǎng)和畢業(yè)設(shè)計、學(xué)生就業(yè)相結(jié)合，才能最大限度地發(fā)揮學(xué)校教育的作用，使學(xué)生更快、更好地適應(yīng)今后的工作環(huán)境。

2.創(chuàng)新能力培養(yǎng)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)途徑

2.1學(xué)習(xí)其他高校的主要經(jīng)驗

目前的大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計類比賽主要有全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學(xué)生3D設(shè)計大賽、全國大學(xué)生機器人大賽等，另外，還有與之對應(yīng)的省級比賽。可以在參加各類比賽的過程中，通過交流溝通、學(xué)術(shù)論壇等活動，學(xué)習(xí)其他高校在培養(yǎng)學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力方面的先進(jìn)經(jīng)驗，從而完善我校的培養(yǎng)方法。

2.2通過參訪國家重點實驗室、國家工程中心等機構(gòu)學(xué)習(xí)培養(yǎng)經(jīng)驗

在機械工程領(lǐng)域有很多國際知名的國家重點實驗室、國家工程中心，通過對這些國家級科技創(chuàng)新機構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)訪問，了解他們在培養(yǎng)人才機械創(chuàng)新設(shè)計能力方面的方法和手段，從而完善我校在這方面的培養(yǎng)方法。

2.3通過教師在職培訓(xùn)引進(jìn)經(jīng)驗

教師攻讀博士研究生、已有博士學(xué)位的教師進(jìn)入博士后工作站、流動站學(xué)習(xí)深造，可以大大開闊我校教師的視野，提高教師的科研水平。同時，也可以引入國內(nèi)外先進(jìn)的科研方向和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法、體制，從而完善我院的學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)方法。

2.4分析企業(yè)在機械創(chuàng)新設(shè)計能力方面的經(jīng)驗

可以通過走訪周邊知名企業(yè)調(diào)研其在培養(yǎng)員工創(chuàng)新設(shè)計能力方面的主要經(jīng)驗；通過學(xué)生就業(yè)洽談等機會了解企業(yè)對學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的要求；通過畢業(yè)生回訪了解已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生對母校培養(yǎng)方法的意見。

2.5基于各種學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計類大賽學(xué)習(xí)經(jīng)驗

在指導(dǎo)方法上把各種學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計大賽和理論教學(xué)、實踐教學(xué)相結(jié)合；學(xué)生培養(yǎng)過程中強調(diào)用理論指導(dǎo)工程設(shè)計實例，用工程設(shè)計實例牽引學(xué)生理論學(xué)習(xí)；在創(chuàng)新方法上強調(diào)靈活運用各類工程設(shè)計軟件。

3.建立學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)體系

3.1總體培養(yǎng)體系分析

可以從學(xué)校層面對學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)行制度建設(shè)，建立一整套符合本校實際情況的培養(yǎng)制度，主要包括：教師輔導(dǎo)、激勵制度；學(xué)生組織、激勵制度。

3.2教師輔導(dǎo)、激勵制度的建立

學(xué)生獲取知識主要來源是教師，教師在學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)中起到了非常重要的作用，只有教師對學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)實現(xiàn)制度化和規(guī)范化，才能穩(wěn)定持續(xù)地實施學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。教師輔導(dǎo)制度的建立，需要在培養(yǎng)方案制訂、教師大綱修改、授課計劃實施等方面入手。首先，只有培養(yǎng)方案中包含了與學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容，才能使教師有的放矢，帶著目標(biāo)進(jìn)行輔導(dǎo)工作；其次，在教學(xué)大綱的修改方面，要做到與時俱進(jìn)，及時更新相關(guān)領(lǐng)域的最新成果，從而為學(xué)生奠定最新的創(chuàng)新設(shè)計思維基礎(chǔ)；最后，授課計劃的實施也起到關(guān)鍵作用，教師只有靈活掌握授課計劃的實施過程，才能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、設(shè)計過程進(jìn)行跟蹤教學(xué)，從而實現(xiàn)因材施教。教師激勵制度的建立，需要從經(jīng)濟獎勵、科研獎勵等方面入手，首先，要對教師輔導(dǎo)成果進(jìn)行考評，根據(jù)考評對教師進(jìn)行合理經(jīng)濟獎勵，從而激發(fā)教師參與學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的動力；其次，可以對參與輔導(dǎo)學(xué)生的教師進(jìn)行科研方面的獎勵，給予一定的優(yōu)惠政策。

3.3學(xué)生組織、激勵制度的建立

學(xué)生是機械創(chuàng)新設(shè)計活動的主題，因此，學(xué)生在機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)中發(fā)揮主體作用，只有把學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計活動及其相關(guān)規(guī)則實現(xiàn)制度化和規(guī)范化，才能穩(wěn)定持續(xù)地實施學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生組織制度的建立，需要從學(xué)生動員、學(xué)生啟發(fā)、學(xué)生分組實現(xiàn)設(shè)計等方面入手。首先，在對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)之前，需要充分對學(xué)生進(jìn)行思想動員，讓學(xué)生了解機械創(chuàng)新設(shè)計的興趣所在，從而自發(fā)地參與其中；其次，在學(xué)生產(chǎn)生興趣后，需要通過創(chuàng)新方面的教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行思維啟發(fā)，從而激發(fā)學(xué)生的潛在創(chuàng)造力；最后，讓學(xué)生自由組隊，按照課題小組長負(fù)責(zé)制的原則，使學(xué)生能夠通過團(tuán)隊協(xié)作的方法完成自己的創(chuàng)新設(shè)計作品。學(xué)生激勵制度的建立，需要在經(jīng)濟獎勵、榮譽獎勵方面入手，首先，要對學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計成果進(jìn)行考評，根據(jù)考評對學(xué)生進(jìn)行合理經(jīng)濟獎勵，從而激發(fā)學(xué)生參與機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的動力；其次，可以對參與的學(xué)生進(jìn)行榮譽方面的獎勵，讓學(xué)生感到從事機械創(chuàng)新設(shè)計活動的光榮性，給予一定的優(yōu)惠政策。

4.創(chuàng)新能力培養(yǎng)“雙結(jié)合”理念

把“雙結(jié)合理念”，即創(chuàng)新理論與創(chuàng)新設(shè)計實例相結(jié)合；學(xué)生創(chuàng)新實踐與創(chuàng)新工具、手段相結(jié)合作為理論知識和教學(xué)目標(biāo)之間的“橋梁”，通過“雙結(jié)合理念”把理論知識轉(zhuǎn)化為實際創(chuàng)新能力，按照產(chǎn)生興趣初步了解理解概念深入思考靈活運用的順序建立培養(yǎng)方法，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。在此基礎(chǔ)上建立起一套符合實際情況的學(xué)生機械創(chuàng)新能力培養(yǎng)體制。

5.結(jié)語

通過學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)體系的建立，建立能夠同時培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新意識”和“創(chuàng)新設(shè)計能力”的培養(yǎng)方法、相關(guān)制度，完善學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的相關(guān)制度，提高普通高等教育的學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]周海，王黛萍.應(yīng)用型本科人才的機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)探索[J].機械設(shè)計與制造，2010（10）：174-175.

[2]李儉，唐茂.以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的機械類專業(yè)實踐課程改革研究[J].教育教學(xué)與研究，2012（11）：87-89.

[3]許忠美.現(xiàn)代機械設(shè)計方法研究[J].考試周刊，2011（67）：154-155.

[4]郭童軍，陳功備.獨立學(xué)院機械類專業(yè)教學(xué)改革探索[J].考試周刊，2012（91）：8-9.

篇2

前言：機械設(shè)計作為一個復(fù)雜的過程，評價其好壞當(dāng)然不能只從某一個或者某幾個側(cè)面來說。但是，機械設(shè)計的最終成果就是產(chǎn)品，產(chǎn)品直接面對終端消費者，所以說機械設(shè)計水平高低的最為直接的體現(xiàn)就在于產(chǎn)品。機械設(shè)計的創(chuàng)新方法也是為提高該過程的水平而服務(wù)，因此，可以從產(chǎn)品質(zhì)量的角度出發(fā)來進(jìn)行機械設(shè)計創(chuàng)新方法的研究。結(jié)合近年經(jīng)驗來看，主要是變元法的變型運用、新型材料的合理運用和三維CAD等技術(shù)的革新。

1.基于產(chǎn)品全方位優(yōu)化的機械創(chuàng)新設(shè)計

1.1 基于產(chǎn)品穩(wěn)定性的機械設(shè)計創(chuàng)新

產(chǎn)品的穩(wěn)定性對于產(chǎn)品而言可謂是評價其性能好壞的關(guān)鍵之所在，如果一臺機器頻繁出現(xiàn)故障，那么即使它運作時再流暢，它也無法算得上是一臺好產(chǎn)品。通過機械設(shè)計創(chuàng)新來提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，就要運用到現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計理念?，F(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計包括了現(xiàn)代科技的眾多因素，如函數(shù)、數(shù)學(xué)理論、信息技術(shù)等，通過最新型的設(shè)計途徑得出最優(yōu)化的設(shè)計方案，以滿足工業(yè)發(fā)展的新要求，這里得要求主要指針對產(chǎn)品的穩(wěn)定性進(jìn)行機械設(shè)計創(chuàng)新。[1]從原件入手，使機械設(shè)備在零件上具備更標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，在部件上更加通用，在設(shè)備整體上更加系統(tǒng)，這就要用到變型設(shè)計。變型設(shè)計就是在原有產(chǎn)品的類型基礎(chǔ)上，在機械設(shè)計時進(jìn)行深度開發(fā)，其中又包括縱系列和橫系列，涉及機械產(chǎn)品設(shè)備的尺寸、參數(shù)和功能。要增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性，很重要的一點就是機械設(shè)備內(nèi)部元件的固化，這涉及到不同的工藝方法，使用不同的工藝裝配出來的產(chǎn)品最終在穩(wěn)定性上會有很大差異，需要具體情況進(jìn)行具體分析，需要工藝適當(dāng)更改以滿足產(chǎn)品性能要求.這就要求對零件的加工工藝和熱處理工藝能夠合理選擇并在一定程度上予以改良，也就是對機械設(shè)備工藝方法進(jìn)行科學(xué)變元。

1.2 基于產(chǎn)品環(huán)保性能的機械設(shè)計創(chuàng)新

隨著環(huán)保觀念逐漸深入人心，機械設(shè)計也無法不與環(huán)保聯(lián)系起來，綠色環(huán)保機械逐漸步入人們的視野。相應(yīng)地，如何設(shè)計出符合環(huán)保要求的機械產(chǎn)品也成為機械設(shè)計的一大突破點。從材料選擇入手，要盡量考慮選用可回收、易分解、可再生的環(huán)保材料。除此之外，結(jié)構(gòu)件的設(shè)計要滿足無毒無害的選配要求，還以提高機械材料的再生率為宗旨，盡量遵循低能耗、長壽命、無污染的原則，盡可能提高機械設(shè)備的耐久性能，實現(xiàn)機械化高效率。就環(huán)保來說，最為長久的就是節(jié)能設(shè)計，如果機械設(shè)備能做到節(jié)能，那可以說是“一勞永逸”。要做到節(jié)能，可以考慮采用雙泵分合流技術(shù)、液壓負(fù)荷傳感技術(shù)和靜液驅(qū)動技術(shù)等設(shè)計方式達(dá)到高效節(jié)能的目的。談到電機，如何選擇電機也很重要。應(yīng)當(dāng)選擇噪音小，油耗少，排放少的電機。如果噪音不能避免，那就要增加機械設(shè)計中的降噪處理環(huán)節(jié)，這也可以成為機械設(shè)計創(chuàng)新的一個思考方向。

1.3 基于產(chǎn)品經(jīng)濟效益的機械設(shè)計創(chuàng)新

所謂經(jīng)濟效益，就是要達(dá)到利益最大化，達(dá)到利益最大化可以從機械設(shè)計的過程中和機械設(shè)計的成果著手。一方面來說，現(xiàn)代機械工程創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)結(jié)合市場需求和客戶要求，科學(xué)、合理地控制機械工程設(shè)計成本。要做到節(jié)約成本，首先就應(yīng)當(dāng)從原材料入手。固然，選擇價格低廉且品質(zhì)優(yōu)良的原材料最為符合要求，可是事實上這樣的材料并不好找，再者不同的材料擁有各自不同的功能，而這些原材料對于工藝加工的要求又不盡相同，只有通過加工以后才能得到最后想要的理想材料，才能夠達(dá)到參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來找到替換的材料難度極其大。這時就是就要運用機械設(shè)計創(chuàng)新了。為什么這么說呢？其實就是對于這些不可加工的材料可以運用材料變元法進(jìn)行新的方案的設(shè)計和研究，此處所謂的變元法就是改變一種變量或兩種變量從而達(dá)到最后的結(jié)果不變的道理來實現(xiàn)接卸設(shè)計中的創(chuàng)新設(shè)計的。除此之外，還可以運用人工智能化的方法，解放設(shè)計人員的思維，降低設(shè)計人員的勞動量，這就是在環(huán)節(jié)中無形降低了生產(chǎn)的成本。人工智能，無疑也是一種創(chuàng)新。另一方面，從機械設(shè)計的成果來說，就是要讓產(chǎn)品的銷路打開，跟機械設(shè)計聯(lián)系起來就是說成品要能夠吸引受眾，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和環(huán)保性能在上文已經(jīng)詳細(xì)介紹過，此處不再贅述，這里主要說明機械設(shè)計創(chuàng)新之于產(chǎn)品的外觀，主要手段就是加大機械設(shè)計中的設(shè)計幾何學(xué)的運用，即用單位坐標(biāo)系分析形體分割位置，用心規(guī)劃比例關(guān)系以賦予成品更強的協(xié)調(diào)感。這個過程中可以引進(jìn)國外的經(jīng)驗和先進(jìn)理念。只有從過程和結(jié)果分別進(jìn)行機械設(shè)計的創(chuàng)新，才能最大程度上保證經(jīng)濟效益。

2.現(xiàn)代機械工程創(chuàng)新設(shè)計的突破點

2.1 機械設(shè)計人員思維的創(chuàng)新

機械設(shè)計人員的思維創(chuàng)新可以說是現(xiàn)代機械設(shè)計創(chuàng)新的根本。最為根本的思維上的突破應(yīng)當(dāng)就是人工智能的使用，其中包括CAD技術(shù)、基于ASP的Internet接口方案、基于Browser/Server的網(wǎng)絡(luò)計算模型、SQS Server數(shù)據(jù)庫等，其中以CAD技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的使用最為常見。除了人工智能以外，就設(shè)計人員的自身思維來講也可以有所突破，這里頭最難的就是設(shè)計人員思維的立體性，也就是思維的聯(lián)動性。之所以要實現(xiàn)創(chuàng)新思維的立體性，保持思維的層次性立體性，實現(xiàn)橫向、豎向和逆向思維的統(tǒng)一，就是為做到在設(shè)計時權(quán)衡利弊，選擇最優(yōu)方案。再就是老生常談的話題了，即思維的突破性、獨創(chuàng)性和實用性。[2]也就是說，要求設(shè)計人員不要囿于固有思維套路，而要積極探尋，爭取研發(fā)出更優(yōu)的設(shè)計方案，但與此同時還不能罔顧機械設(shè)計實際，紙上談兵?？偟膩碚f，就是設(shè)計人員要在符合實際的情況下開拓自身思維，力求更完美的設(shè)計方案。

2.2 探索創(chuàng)新之于機械設(shè)計各環(huán)節(jié)

說到機械設(shè)計各環(huán)節(jié)的方法創(chuàng)新，其實有很多，接下來列舉幾例。比如說立足于分析機械結(jié)構(gòu)設(shè)計流程的基礎(chǔ)上，研究參數(shù)化設(shè)計方法再轉(zhuǎn)變到CAE模型的CAD/CAE轉(zhuǎn)換機制，是一種有效的雙向機制。再比如說，設(shè)計環(huán)節(jié)的反求設(shè)計，這主要是針對減少誤差和數(shù)據(jù)還原而設(shè)計的。還有三維CAD技術(shù)的大量運用，再加上之前談到過的各個環(huán)節(jié)變元法的靈活運用及其各種變型方法在實踐中的大量運用，以及和CAD/CAE轉(zhuǎn)換機制類似的同樣立足于IT技術(shù)的 CAM技術(shù)的運用和運用IT技術(shù)的同時需要設(shè)計人員積極配合的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)，后者主要是利用網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)的傳輸特性，這樣一來不僅能夠掌握動態(tài)數(shù)據(jù)，還便于設(shè)計人員建立相關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行探討、比對、研究。每個方法的運用范圍或有重疊，交叉，但是他們各自又具備彼此所不能取代的優(yōu)點，他們對于機械設(shè)計的探索創(chuàng)新來說都很重要。

篇3

一、民主管理班級

高中生已具備一定的是非辨別能力和一定的自我約束能力，他們都渴望自己能得到別人的尊重和認(rèn)可，而且他們也都有一種參與班級管理的熱情和欲望。因此，班主任要合理分工，對學(xué)生量體裁衣，讓他們各盡其能。

1、用集體力量約束。班主任要注意培養(yǎng)一個方向正確、榮譽感強的班集體?？山柚鄷?、黑板報、明星專欄等途徑進(jìn)行道德分析、是非判斷；對一些似是而非的問題，可組織學(xué)生討論，提高認(rèn)識，促進(jìn)觀點的一致性。在其過程中，不能用簡單的說教方法，要對班級所出現(xiàn)的事情進(jìn)行認(rèn)真的分析研究，及時表彰、適當(dāng)評論，由學(xué)生討論并通過一些在學(xué)習(xí)、生活方面的公約，實現(xiàn)集體約束，與此同時，要定期評選一些“進(jìn)步之星”、“文明之星”、“奉獻(xiàn)之星”……激勵先進(jìn)，鞭策后進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽感。

2、利用干部管理班級。班干部應(yīng)是德、智、體、美、勞全面發(fā)展的學(xué)生，具有一定的威信和影響。班主任要做到：①任人唯賢，明確分工，責(zé)任到人；②教給方法，激勵干部，大膽工作；③嚴(yán)格要求，認(rèn)真指導(dǎo)，樹立威信；④團(tuán)結(jié)協(xié)作，虛心學(xué)習(xí)，聯(lián)系群眾。⑤定點定崗，各司其責(zé)，獎罰分明。

3、讓學(xué)生自我管理。集體約束是班級穩(wěn)定的前提，個體約束是班級發(fā)展的關(guān)鍵。班主任要做好培養(yǎng)尖子生、調(diào)動中等生、減少問題生的工作，原則是進(jìn)行愛心教育，教育鼓勵為主，班級和諧至上。在制定相關(guān)激勵條款時，尖子生的優(yōu)異成績要有加分標(biāo)準(zhǔn)；中等生的進(jìn)步要有加分原則；對問題生要加倍呵護(hù)，凡是他們力所能及的事，誰能做到、做好，都可加分。

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【關(guān)鍵詞】高職；機械創(chuàng)新設(shè)計；策略分析

【中圖分類號】TH122-4【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】2095-3089（2015）35-0018-01

1.引言

創(chuàng)新是人類文明進(jìn)步、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟發(fā)展的原動力，是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。技術(shù)進(jìn)步一般通過技術(shù)創(chuàng)新來實現(xiàn)。我國《高等教育法》第五條指出：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”[1]。高等職業(yè)教育作為高等教育的組成部分，任務(wù)就是培養(yǎng)一大批具有必要的理論知識和較強實踐能力、創(chuàng)新能力的一線高級技術(shù)人才，以填補我國人才結(jié)構(gòu)中的巨大缺口[2]。

高職機械類學(xué)生作為將來中國機械行業(yè)人才的重要組成，培養(yǎng)其技術(shù)創(chuàng)新意識，提高其機械創(chuàng)新設(shè)計（MechanicalCreativeDesign，MCD）能力，以備將來在行業(yè)競爭中，甚至在提高綜合國力與提高國際競爭力的過程中起到至關(guān)重要的作用。高職機械類學(xué)生動手能力強，能較快的接受新事物，但是對于工作出現(xiàn)的新問題，新困難接受能力低，難以獨立的思考與解決新問題，更不用說發(fā)現(xiàn)新問題的能力了。個人總結(jié)，對于高職機械類學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)主要從學(xué)生為主體的主觀策略及學(xué)校與老師為主體的客觀策略兩個方面進(jìn)行分析。

2.主觀策略分析

2.1.專業(yè)知識的深度掌握

以機械設(shè)計和制造專業(yè)為例，大部分高職院校都開設(shè)了四大專業(yè)課程領(lǐng)域：（1）專業(yè)基礎(chǔ)課程，如機械制圖、工程力學(xué)、工程材料與熱處理、公差配合與技術(shù)測量、電子電工基礎(chǔ)等；（2）設(shè)計類核心課程，如機械設(shè)計基礎(chǔ)、塑料模設(shè)計、沖壓模設(shè)計、夾具設(shè)計等；（3）制造類核心課程，如機械制造工藝、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、數(shù)控加工與編程等；（4）計算機輔助設(shè)計與制造課程，如AutoCAD、UG、Pro/E、MasterCAM等。專業(yè)創(chuàng)新能力的提高，離不開專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握，沒有專業(yè)知識作為基礎(chǔ)，創(chuàng)新設(shè)計能力就如無源之水，無本之木。如采用功能原理方案進(jìn)行機械運動方案的創(chuàng)新設(shè)計，就必須對機械運動過程中的原動機、執(zhí)行機構(gòu)，傳動方案，控制方式的特點和適應(yīng)性有熟悉的了解和掌握，再從中選取最優(yōu)良的方案作為設(shè)計方案，這其實就是功能組合與分解的創(chuàng)新設(shè)計。而設(shè)計出來的產(chǎn)品要進(jìn)行理論仿真驗證和圖紙表現(xiàn)，這時就用到了我們學(xué)過的機械制圖知識與相關(guān)的計算機輔助設(shè)計軟件。所以專業(yè)知識的掌握是一切創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)，雖然創(chuàng)新思維的形成過程離不開靈感與頓悟，但專業(yè)知識才是一切的前題。而且由此可知，大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)，并非是一、二門課程就能解決的問題，它是一種觀念、一個目標(biāo)、一個過程。

2.2.創(chuàng)新原理與創(chuàng)新技法的深刻理解

總的說來，機械創(chuàng)新設(shè)計的創(chuàng)新原理有組合原理、分離原理、還原原理、移植原理、迂回原理、完滿原理等。機械創(chuàng)新設(shè)計的方法有智力激勵法、提問追溯法、聯(lián)想類推法、返向探求法、系統(tǒng)分析法、組合創(chuàng)新法等[3]。不管是教學(xué)還是科研，世界上任何一種事物都有其規(guī)律可循，創(chuàng)新設(shè)計也是一樣，我們的先輩在不斷的探索與總結(jié)中才使科學(xué)發(fā)展到今天，技術(shù)在不斷的進(jìn)步，科研方法也在不斷的歸納與總結(jié)，前人已經(jīng)求證且證明正確的方法是寶貴的經(jīng)驗，只有在深刻掌握和理解這些方法和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我們才有資格去尋求新的方法。

2.3創(chuàng)新思維的訓(xùn)練與形成

一般認(rèn)為，每個人都有創(chuàng)新思維的生理機能，但大多數(shù)人處于休眠狀態(tài)。學(xué)源于思，業(yè)精于勤，我們有意識的培養(yǎng)自己的創(chuàng)造性思維，并且成為一種習(xí)慣。首先培養(yǎng)創(chuàng)新意識，善于在生活中發(fā)現(xiàn)問題，比如人們發(fā)現(xiàn)不管是滾動軸承還是滑動軸承，只要軸孔相接觸，摩擦便不可避免，精度、效率、壽命都達(dá)不到最佳要求，近年來，人們利用電磁學(xué)原理，開發(fā)出了軸頸與軸瓦不接觸的磁懸浮軸承，并已推廣利用。其次要培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。車工實習(xí)后，我曾經(jīng)問過學(xué)生一個問題：你們想一想，能不能用一臺普通車床加工出一個正方體出來呢？同學(xué)們想一想，表示不能。問題留到第二天，有同學(xué)找到我說，這是可行的，只是相當(dāng)于車六個端面。主動的同學(xué)就在主動的培養(yǎng)這種意識。還要是要善于歸納和總結(jié)，機械專業(yè)的同學(xué)都學(xué)習(xí)了機械設(shè)計基礎(chǔ)，那么，大家可曾歸納過運動的相互轉(zhuǎn)化嗎？周轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，直線運動轉(zhuǎn)化為周轉(zhuǎn)運動。運動方向，運動形式，運動軌跡的改變我們學(xué)到過哪些？我們還能想到新的方法嗎？

3.客觀策略分析

3.1通過改善課堂教學(xué)方法，使學(xué)生授受知識變被動為主動

大力倡導(dǎo)采用現(xiàn)代化的教學(xué)方法，綜合運用圖片、視頻、實物等更加直觀的方法進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，教師由主體變成主導(dǎo)，促進(jìn)教與學(xué)的互動。在專業(yè)課教學(xué)過程中，適當(dāng)安排跨課程設(shè)計案例，將多學(xué)科知識與經(jīng)驗綜合應(yīng)用，強調(diào)解決問題的新穎性，不追求答案的標(biāo)準(zhǔn)，只追求思維的活躍。靈活運用課堂教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生多角度、多方向、多途徑思考問題，既加深了所學(xué)知識的掌握，又培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的提高。

3.2創(chuàng)新設(shè)計平臺的建立

強調(diào)運用CAD/CAM/CAE等計算機輔助軟件進(jìn)行機械設(shè)計、三維造型、仿真分析等。開始培養(yǎng)學(xué)生運用計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)（ComputerAidedInnovation，CAI），如運用ADAMS軟件進(jìn)行機構(gòu)虛擬設(shè)計；運用快速成型技術(shù)（RapidPrototyping，RP）進(jìn)行反求設(shè)計；ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析等。

3.3課堂外，多渠道多種形式拓展學(xué)生見識

如成立大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計活動社團(tuán)，定期邀請相關(guān)專家進(jìn)行現(xiàn)場講授，了解創(chuàng)新設(shè)計的理論，方法及最新發(fā)展；帶領(lǐng)同學(xué)參觀工廠，科技博覽會，甚至到商店里的各種產(chǎn)品，建立創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)品陳列室，讓同學(xué)們在實物中切身感受到創(chuàng)新設(shè)計帶給科技與生活的變化；自己組織各類機械競賽到參加各級創(chuàng)新設(shè)計大賽，開拓視野，激發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)新熱情。

4.結(jié)束語

高職機械類畢業(yè)生主要為相關(guān)機械類企業(yè)輸送能服務(wù)于一線生產(chǎn)的高技能型人才，隨著機械工程技術(shù)的日新月異，對機械類學(xué)生的素養(yǎng)要求也有了新的要求，尤其是機械創(chuàng)新能力。因此我們要未雨綢繆，為了適應(yīng)新的形勢，努力提高學(xué)生專業(yè)技能的同時，也要提高學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計的能力。

參考文獻(xiàn) 

[1]呂曉輝. 提高高職學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑探析[J]. 吉林省經(jīng)濟管理干部學(xué)院學(xué)報，2014（5） 

[2]陳峰等.高職“ 機械創(chuàng)新設(shè)計”課程教學(xué)探索[J].廣西輕工業(yè)，2007（8） 

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關(guān)鍵詞:機械工程;創(chuàng)新設(shè)計;教學(xué)改革

在現(xiàn)有國內(nèi)高職學(xué)校的機械專業(yè)中,很少有關(guān)于機械設(shè)計創(chuàng)新的課程,致使很多從該專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生盡管具備相關(guān)的基礎(chǔ)知識卻難以從事創(chuàng)新的設(shè)計。在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,中國要想由“制造大國”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?chuàng)造強國”,職業(yè)教育應(yīng)走在教育的前列。因此在《機械工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)中加強對學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng),是機械專業(yè)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。為了適應(yīng)形勢的發(fā)展,給學(xué)生創(chuàng)造良好的創(chuàng)新才能發(fā)揮環(huán)境,由教育部負(fù)責(zé)組織的全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,以大賽為載體,在引導(dǎo)學(xué)生課外科技活動,促進(jìn)學(xué)生“教中學(xué)、學(xué)中做、做中學(xué)”方面起到了積極的推動作用。筆者結(jié)合教學(xué)與指導(dǎo)學(xué)生參加比賽經(jīng)驗,談?wù)勗凇稒C械工程基礎(chǔ)》教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

一、以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線設(shè)置課程內(nèi)容

眾所周知,一個產(chǎn)品的優(yōu)劣關(guān)鍵在于設(shè)計,而設(shè)計的本質(zhì)在于創(chuàng)新。但是,傳統(tǒng)《機械工程基礎(chǔ)》課程只注重向?qū)W生傳授基礎(chǔ)理論知識,而忽略了工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),致使許多學(xué)生學(xué)完了課程,仍然對機械沒有一個完整的認(rèn)識。因此教學(xué)課程的內(nèi)容設(shè)置要保證學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),必須把能力培養(yǎng)放在首位,以新的思維方式創(chuàng)造性地解決問題,提高未來職業(yè)變化的應(yīng)變能力。為此,我們對《機械工程基礎(chǔ)》課程進(jìn)行改革,新增機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,建立以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新設(shè)計能力為主的新體系。

按照高職機械類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)以及歷次創(chuàng)新大賽的比賽要求,我們把課程分為理論授課和實踐操作兩部分。理論部分的內(nèi)容主要介紹機械學(xué)科發(fā)展的新方向、新內(nèi)容,講解創(chuàng)新設(shè)計的方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力,向?qū)W生提供創(chuàng)新思維方法,通過大量實際機械創(chuàng)新設(shè)計的示例分析,開闊學(xué)生的思路,拓寬學(xué)生的知識面和視野,激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,調(diào)動學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的獨立工作和解決實際問題的能力。為達(dá)到上述要求,新增機械創(chuàng)新課程的內(nèi)容包括:①機械創(chuàng)新方法與大學(xué)生創(chuàng)新能力體系結(jié)構(gòu);②創(chuàng)新產(chǎn)品的市場調(diào)研與開發(fā);③創(chuàng)新產(chǎn)品的方案設(shè)計;④CAD軟件在創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用;⑤機械產(chǎn)品機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn);⑥創(chuàng)新產(chǎn)品的制造。學(xué)生通過《機械工程基礎(chǔ)》創(chuàng)新設(shè)計課程的學(xué)習(xí),不僅要掌握這些階段所需的基本理論知識,還應(yīng)掌握其現(xiàn)代設(shè)計的基本方法,創(chuàng)新設(shè)計的基本思路。因此需要明確課程在培養(yǎng)學(xué)生工程意識和綜合創(chuàng)新設(shè)計能力方面的任務(wù)。如機械原理課程由傳統(tǒng)的以機構(gòu)分析為主轉(zhuǎn)向以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為主,突出機構(gòu)設(shè)計的思想,加強機械運動方案設(shè)計的內(nèi)容,強化機電一體化思路,介紹氣、液、電驅(qū)動的機構(gòu)和機電一體化的執(zhí)行機構(gòu),以開闊學(xué)生的思路。

實踐操作部分是讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計的初步訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力、產(chǎn)品開發(fā)和制作能力。比如軟件知識、電腦仿真技術(shù)、動畫模擬、產(chǎn)品的市場調(diào)研和前景分析、制作產(chǎn)品的先進(jìn)加工方法、與人溝通和演講技巧、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神等。讓學(xué)生有動手訓(xùn)練機會,學(xué)生以組為單位在教師指導(dǎo)下,親自參與到產(chǎn)品的設(shè)計制作與過程中,使他們在實踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中再實踐,將“教中學(xué)、學(xué)中做、做中學(xué)”落實到實處,有效彌補了學(xué)生在知識應(yīng)用及動手能力上的不足,極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

二、發(fā)揮教師主導(dǎo)與學(xué)生主體作用,營造培養(yǎng)創(chuàng)新能力的環(huán)境

教師應(yīng)該激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新的積極性,激發(fā)學(xué)生主動參與課堂教學(xué),成為課堂的主人,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,讓學(xué)生積極主動地參與教學(xué)的全過程。教師對每堂課的教學(xué)過程,從頭到尾要精心設(shè)計,別出心裁,努力嘗試將問題教學(xué)法、情景教學(xué)法、范例教學(xué)法、探索教學(xué)法等多種教學(xué)方法引入課堂,向?qū)W生講授創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造原理、常用創(chuàng)新技法、機械創(chuàng)新設(shè)計方法及創(chuàng)新設(shè)計典型實例分析等內(nèi)容;讓學(xué)生了解機械領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,找出有創(chuàng)意的機械產(chǎn)品進(jìn)行分析,讓學(xué)生感到新奇獨特;激發(fā)學(xué)生對周圍所熟悉的問題或物品進(jìn)行分析、探索,使學(xué)生打破思維定勢,提出改進(jìn)的思路。比如,機械設(shè)計課程改革了過去僅羅列常用零部件的繁雜內(nèi)容,建立以機械傳動方案設(shè)計、機械零部件的工作性能設(shè)計、類比設(shè)計、改造設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計的授課內(nèi)容,學(xué)生在老師的引導(dǎo)下,應(yīng)用先進(jìn)的計算機輔助設(shè)計軟件,進(jìn)行執(zhí)行機構(gòu)和傳動機構(gòu)的運動分析、動力分析的仿真與方案比較,以及零部件的三維造型設(shè)計,不僅可以大大節(jié)省分析計算和方案比較時間,而且直觀、形象、準(zhǔn)確,還可以提高學(xué)生的空間想象力,這樣激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計的興趣。在導(dǎo)學(xué)上下工夫,注重學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),教會學(xué)生思維方法,對典型的有創(chuàng)意的產(chǎn)品進(jìn)行拆裝實驗,分析其創(chuàng)新點,總結(jié)創(chuàng)新的思路和方法,完成小論文、研究報告、創(chuàng)新作品。學(xué)生對這些問題充滿好奇和求知欲,因此會積極地去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。學(xué)生在這種環(huán)境中充分發(fā)揮自己的想象力,激發(fā)創(chuàng)新設(shè)計的興趣和欲望,提高了創(chuàng)新設(shè)計的能力。

三、課程教學(xué)特點

1.課程采取理論與實踐相結(jié)合的方式,突出綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練

學(xué)生既要學(xué)習(xí)理論知識,又要主動去動腦筋想方案,更要親自動手,全方位鍛煉自己的能力。如為培養(yǎng)學(xué)生機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的能力,我們開設(shè)了“機構(gòu)系統(tǒng)綜合實驗”。學(xué)生可將自己創(chuàng)新設(shè)計的執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)的方案,通過搭接組裝,使創(chuàng)新設(shè)計的方案模型化、實體化,并可驗證方案的可行性。再如,為提高學(xué)生對機械系統(tǒng)的總體認(rèn)識,我們開設(shè)了“機械系統(tǒng)方案綜合實驗”。學(xué)生自行設(shè)計、自己動手完成包括原動機、傳動裝置和執(zhí)行機構(gòu)的簡單機械系統(tǒng)的組裝,形成一個完整的機械系統(tǒng)的概念。學(xué)院數(shù)控加工教學(xué)中心承擔(dān)了機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的大部分作品制作工作,制作中的簡單零件,由學(xué)生在教學(xué)中心的鉗工車間依靠有經(jīng)驗的師傅輔助完成,較復(fù)雜的零件,自己首先編寫好數(shù)控加工程序,在具體操作師傅的監(jiān)督下,在數(shù)控車床、數(shù)控銑床上完成加工。同時,加工師傅協(xié)助學(xué)生完成加工零件的工序設(shè)計、檢測方法設(shè)計和裝配的調(diào)整等工作。作品的制作鍛煉了學(xué)生的動手能力和對工藝知識的理解。

2.改進(jìn)作業(yè)內(nèi)容與考核方式

針對過去側(cè)重典型零部件分析的機械設(shè)計作業(yè),我們改為以設(shè)計為主的簡單機械設(shè)計訓(xùn)練。學(xué)生通過調(diào)查、查閱資料,設(shè)計出了多種具有實際價值的作品,如汽車用千斤頂、單一螺旋千斤頂、手動剝殼器、腳踏式拖把擰干器、滅火拖把等。通過各種方案的設(shè)計比較,學(xué)生不僅掌握了傳動方案的設(shè)計方法,開闊了眼界,同時培養(yǎng)了創(chuàng)新設(shè)計的能力。課程結(jié)業(yè)時,最后提交的作業(yè)是小組集體創(chuàng)作的完整的方案設(shè)計書或作品,由教師進(jìn)行評比和打分。評選方式與國家組織的機械創(chuàng)新大賽相同,要求有:書面的設(shè)計計劃書,內(nèi)容涵蓋作品的創(chuàng)新點、設(shè)計計算說明書、產(chǎn)品市場定位、開發(fā)產(chǎn)品的市場前景等;電腦制作的產(chǎn)品仿真動畫圖、CAD制作裝配圖、三分鐘視頻講解;小組答辯,接受教師和專家的提問等等。最后評出一、二、三等獎,再給出創(chuàng)新學(xué)分。不對學(xué)生進(jìn)行傳統(tǒng)的書面考試,而是采取讓學(xué)生以組為單位交一份“作業(yè)”,內(nèi)容是學(xué)生自主設(shè)計或制作一件作品,既讓學(xué)生在輕松的氣氛中學(xué)習(xí),又啟發(fā)和調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,鍛煉他們的動手能力,提高他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

3.訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)隊合作精神

我們強調(diào)要團(tuán)結(jié)協(xié)作,要求學(xué)生分組學(xué)習(xí),組成4～5人的團(tuán)隊,小組成員不受班級的限制,男女搭配,但必須是相同的專業(yè),分工協(xié)作。各團(tuán)隊在隊長的領(lǐng)導(dǎo)下,開展與設(shè)計有關(guān)的各項工作,如設(shè)計方案討論分析、方案的工藝計算、設(shè)計結(jié)構(gòu)的討論等等,這樣可以讓學(xué)生在設(shè)計中得到充分交流。因為每一名學(xué)生都不可能很完美,但也不可能是一無是處,只要運用好每個人的長處,精誠團(tuán)結(jié),飽含創(chuàng)新的熱情,擁有那份自信,團(tuán)員之間相互溝通協(xié)作,那么這個團(tuán)隊的工作效率就是最高的,完成項目過程的可操作性強的概率就大,同時學(xué)生能力在團(tuán)隊中得到盡情施展。團(tuán)隊合作的基礎(chǔ)之一就是建立信任,要建設(shè)一個具有凝聚力并且高效的團(tuán)隊,第一個且最為重要的一個步驟,就是建立信任。團(tuán)隊的精神是平時一點一滴積累的,團(tuán)隊精神就是團(tuán)結(jié)、協(xié)調(diào)。只有擁有團(tuán)隊精神,一個團(tuán)隊才能集思廣益,凝聚一起,那么作任何事都會事半功倍。隊長要懂得如何分工協(xié)調(diào),他不僅要求自己進(jìn)步,還要做到整個團(tuán)隊所有成員共同進(jìn)步。為了這個目標(biāo),團(tuán)隊所有成員必須營造一個有利于學(xué)習(xí)討論的和諧環(huán)境,在一次次討論后同學(xué)們的思路越來越清晰,方案越來越完善,大家心往一處想,勁往一處使,相互鼓勵,那么在這個團(tuán)隊面前就沒有克服不了的困難。

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的途徑還有很多,教師在教學(xué)中要根據(jù)不同的課程、不同的知識點靈活運用、合理選擇。當(dāng)然,任何一種方法都不是萬能的,但只要教師轉(zhuǎn)變教育觀念,用創(chuàng)新培養(yǎng)創(chuàng)新,用創(chuàng)新激發(fā)創(chuàng)新,及時捕捉和誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的靈感,一切從培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維出發(fā),學(xué)生的創(chuàng)造能力就一定能得到提高。

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篇6

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新設(shè)計;設(shè)計方法;產(chǎn)品設(shè)計

創(chuàng)新設(shè)計是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計理論的重要內(nèi)容之一｡隨著知識經(jīng)濟時代的到來,社會的進(jìn)步與經(jīng)濟的發(fā)展更加依賴于人類的創(chuàng)新實踐活動｡開展創(chuàng)新設(shè)計的研究對于建設(shè)創(chuàng)新型國家有重要意義｡

1 創(chuàng)新的內(nèi)涵

20世紀(jì)初,全球社會生產(chǎn)力的發(fā)展中只有5%是依靠技術(shù)創(chuàng)新取得的,而現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家中的40%是依靠技術(shù)創(chuàng)新取得的｡

美籍奧裔經(jīng)濟學(xué)家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《經(jīng)濟發(fā)展理論》中將“創(chuàng)新”作為一個經(jīng)濟學(xué)概念首次提出｡

熊彼特認(rèn)為創(chuàng)新是發(fā)明的第一次商品化,也就是說,把發(fā)明引入生產(chǎn)體系并為商業(yè)化生產(chǎn)服務(wù)的過程就是創(chuàng)新,它意味著建立新的生產(chǎn)函數(shù)或供應(yīng)函數(shù),是在生產(chǎn)體系中引進(jìn)一種生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的新的組合｡

而發(fā)明實際上就是一個產(chǎn)品創(chuàng)新的過程,其關(guān)鍵是設(shè)計的創(chuàng)新,設(shè)計創(chuàng)新是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的根本基礎(chǔ)｡因此,創(chuàng)新設(shè)計的重要性就顯而易見了｡

創(chuàng)新設(shè)計是一種創(chuàng)造性的智力活動,是設(shè)計者充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,利用人類已有的科學(xué)技術(shù)成果,進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進(jìn)行產(chǎn)品分析和設(shè)計的過程｡

2 創(chuàng)新方法的發(fā)展

創(chuàng)新是一個及其復(fù)雜的過程,人類對創(chuàng)新本質(zhì)的認(rèn)識與研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到科學(xué)的層次｡但是眾多創(chuàng)新學(xué)者,經(jīng)數(shù)十年的研究發(fā)現(xiàn),科學(xué)技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造有一定的規(guī)律可循,他們大多是以原則､訣竅､思路形式指導(dǎo)人們克服心理和思維的障礙,改善思維的靈活性的過程｡

自20世紀(jì)30年代至80年代,世界上出現(xiàn)了300多種創(chuàng)新技法,10多種創(chuàng)造原理｡這些創(chuàng)新技法,各自從不同的角度､在一定程度上突破了制約創(chuàng)新的相關(guān)因素的限制｡

所謂創(chuàng)新技法就是在創(chuàng)造心理､創(chuàng)造性思維方法和認(rèn)識規(guī)律基礎(chǔ)上的技巧｡這些創(chuàng)新技法不存在科學(xué)的邏輯關(guān)系,大多數(shù)目前在理論上處于“初生期”,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到純粹的科學(xué)水平｡

從思維的角度,創(chuàng)新是人類駕馭形象思維與邏輯思維､發(fā)散思維與收斂思維的過程｡

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,在掌握已有創(chuàng)新技法的基礎(chǔ)上,結(jié)合認(rèn)知科學(xué)､人工智能､設(shè)計方法學(xué)､科學(xué)技術(shù)哲學(xué)等前沿學(xué)科,創(chuàng)新設(shè)計方法已成為一門獨立且有待于開發(fā)的新的設(shè)計技術(shù)和方法｡

創(chuàng)新設(shè)計方法的發(fā)展歷程如圖1所示｡

最初的創(chuàng)新研究側(cè)重于人的創(chuàng)造性思維,總結(jié)出一些具有指導(dǎo)意義的規(guī)律,形成各種創(chuàng)新技法,如:頭腦風(fēng)暴法､聯(lián)想法､類比法､側(cè)向思考､仿生法等｡

后來,創(chuàng)新方法的研究開始注重以知識(專利)為基礎(chǔ),通過對專利的分析與研究,總結(jié)創(chuàng)造活動所遵循的創(chuàng)新原理,該階段的典型創(chuàng)新方法是TRIZ理論｡

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)新方法的研究也出現(xiàn)新的趨勢,在現(xiàn)階段,各種成熟的創(chuàng)新設(shè)計方法開始集成化研究與應(yīng)用,并與計算機(包括網(wǎng)絡(luò))技術(shù)相結(jié)合,形成計算機輔助創(chuàng)新(CAI: Computer Aided Innovation)技術(shù),如:QFD､可靠性設(shè)計､網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)､有限元分析等各種成熟的技術(shù)和方法開始融入到創(chuàng)新設(shè)計過程中｡

3 機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究

機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究對于提高機械產(chǎn)品的設(shè)計水平､提高產(chǎn)品的競爭力有著重大的意義,受到世界各個國家的普遍重視｡

機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力,利用人類己有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果(含理論､方法､技術(shù)原理等),進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進(jìn)行產(chǎn)品的分析和設(shè)計,設(shè)計出具有新穎性､創(chuàng)造性及實用性的機構(gòu)或機械產(chǎn)品(裝置)的一種實踐活動｡

一般來說,創(chuàng)新設(shè)計包括全新設(shè)計和適應(yīng)型創(chuàng)新設(shè)計兩類｡

需要指出的是,創(chuàng)新設(shè)計和概念設(shè)計并不是同一個概念,概念設(shè)計的核心是進(jìn)行設(shè)計創(chuàng)新,而創(chuàng)新設(shè)計并不盡限于概念設(shè)計階段｡在產(chǎn)品設(shè)計的各個階段均有創(chuàng)新設(shè)計的問題,但是最主要的是在概念設(shè)計階段進(jìn)行創(chuàng)新｡

國內(nèi)外學(xué)者針對機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計,分別從設(shè)計的本質(zhì)､設(shè)計的過程以及設(shè)計的方法等不同方面,做了大量的研究工作｡

創(chuàng)新設(shè)計理論和方法的研究現(xiàn)狀見表1｡

4 機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計存在的問題及展望

通過上述文獻(xiàn)的研究可以看出,盡管人們從不同角度對創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)行了數(shù)十年的研究,取得了一些成果,但是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程中還有一些問題仍沒有解決,成為今后研究的重點｡

(1)創(chuàng)新設(shè)計本質(zhì)過程的研究這實際上也是對設(shè)計的創(chuàng)新本質(zhì)的認(rèn)識｡盡管人們從思維方法､設(shè)計手段等多方面對創(chuàng)新問題進(jìn)行探索,現(xiàn)在對創(chuàng)新的實質(zhì)過程仍沒有一個統(tǒng)一的､深層次的認(rèn)識,無法形成一個完整的理論去指導(dǎo)創(chuàng)新實踐｡在這方面我們?nèi)孕枰龃罅康墓ぷ?#65377;

(2)創(chuàng)新設(shè)計中知識的表達(dá)與應(yīng)用首先,產(chǎn)品創(chuàng)新過程涉及多學(xué)科､多種技術(shù),如何將設(shè)計知識組織管理,滿足設(shè)計主體對知識的需求是今后的研究重點｡其次,為創(chuàng)新設(shè)計過程建立科學(xué)的產(chǎn)品模型,結(jié)合現(xiàn)代CAD技術(shù),支持創(chuàng)新方案的快速表達(dá),對于提高設(shè)計效率有重要意義｡

(3)設(shè)計理論研究與設(shè)計工具開發(fā)存在嚴(yán)重脫節(jié)人們對于設(shè)計理論及創(chuàng)新問題進(jìn)行了大量研究,但是理論研究與設(shè)計工具,特別是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計工具存在嚴(yán)重的脫節(jié)｡一方面某些機械結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和方法的研究較少考慮計算機實現(xiàn)的問題;另一方面設(shè)計工具開發(fā)時,又沒有適合計算機進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計自動化和智能化理論｡需要深入研究機械產(chǎn)品設(shè)計中功――構(gòu)映射的本質(zhì)規(guī)律｡

(4)創(chuàng)新設(shè)計過程的集成化技術(shù)研究創(chuàng)新設(shè)計過程的集成化技術(shù)的重點在于概念設(shè)計的集成化實現(xiàn),主要是指產(chǎn)品的原理方案創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新的集成｡現(xiàn)有的設(shè)計理論或設(shè)計工具多是從不同的角度,考慮某階段的創(chuàng)新實現(xiàn)問題,如:TechOptimizer可以輔助實現(xiàn)產(chǎn)品原理方案的創(chuàng)新,但需要其他CAD系統(tǒng)完成結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化軟件,如:UG､Pro/E等均開發(fā)出了支持概念設(shè)計的工業(yè)設(shè)計模塊或草圖設(shè)計模塊,但是這些模塊基本上仍是計算機輔助繪圖的工具,幾乎不支持原理方案的創(chuàng)新｡缺乏統(tǒng)一的創(chuàng)新設(shè)計理論指導(dǎo)創(chuàng)新設(shè)計過程,是造成原理方案創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新的集成度低的主要原因｡

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；思維；分析

中圖分類號：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1 機械創(chuàng)新設(shè)計及其特點

機械創(chuàng)新設(shè)計就是要把設(shè)計者腦海中潛在的創(chuàng)造能力完全地釋放出來，再借助人類已經(jīng)取得的相關(guān)成果重新進(jìn)行構(gòu)思，設(shè)計出比以前前更加具有獨特性和實用性的設(shè)備裝置的一種活動。機械創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)行的基礎(chǔ)就是機械設(shè)計學(xué)理論，再對一系列的相關(guān)學(xué)科進(jìn)行融合，綜合設(shè)計之后產(chǎn)生的技術(shù)方法。

機械創(chuàng)新設(shè)計具有許多優(yōu)秀的特點： ①設(shè)計的學(xué)科比較多，比如機械、液壓、電力等多學(xué)科之間進(jìn)行滲透和綜合。②設(shè)計過程里面很大一部分的工作不需要進(jìn)行計算，而是建立在日常知識的積累上，需要大量的推理判斷，還需要與創(chuàng)新性思維進(jìn)行一定的融合。③要在多方案中將最優(yōu)方案甄選出來。大型的設(shè)計中，必須根據(jù)能力進(jìn)行甄選，并且對所選方案進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化。④創(chuàng)新設(shè)計需要不斷地進(jìn)行篩選，每一階段都有著不同于其他階段的特點，客觀上還有一定的聯(lián)系，又是一個整體。

2 傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計對比分析

機械設(shè)計是一門很古老的學(xué)科。它是設(shè)計者根據(jù)產(chǎn)品使用的要求對機械的結(jié)構(gòu)、工作方式、控制要求、維護(hù)保養(yǎng)等進(jìn)行思考、分析和設(shè)計的過程，最后經(jīng)過機械制造進(jìn)行生產(chǎn)。因此機械設(shè)計對一個機械產(chǎn)品的誕生起到了至關(guān)重要的基礎(chǔ)作用，設(shè)計的優(yōu)良直接影響產(chǎn)品最終的質(zhì)量。

傳統(tǒng)的機械設(shè)計多數(shù)依靠設(shè)計者的經(jīng)驗和直覺，經(jīng)驗在傳統(tǒng)設(shè)計上占的比重較大。因此一個具有幾十年設(shè)計經(jīng)驗的產(chǎn)品設(shè)計者依靠經(jīng)驗也可以設(shè)計出比較好的產(chǎn)品，但是對于直覺，因人而異。這也可以理解為傳統(tǒng)機械設(shè)計的部分創(chuàng)新，直覺讓每個人設(shè)計出的東西有所不同，但傳統(tǒng)設(shè)計的本質(zhì)還是經(jīng)驗基礎(chǔ)。因此傳統(tǒng)機械設(shè)計，對設(shè)計的問題考慮不夠全面，只是滿足了基本的使用要求，不多考慮到設(shè)計的成本減少和結(jié)構(gòu)的性能可靠，更不會考慮設(shè)計的藝術(shù)美觀。但是傳統(tǒng)機械設(shè)計周期較短，使用要求基本可以滿足。對于產(chǎn)品的安全性，一般考慮較為充裕，因此傳統(tǒng)機械較為笨重，難以實現(xiàn)精密微小特點。

3 機械創(chuàng)新設(shè)計研究的目的和意義

開展機械創(chuàng)新設(shè)計研究，可以提高本身的科技發(fā)展水平， 還可以獲取豐富的社會效益和經(jīng)濟效益。具有許多意義：

3.1 深入地進(jìn)行機械創(chuàng)新設(shè)計的研究，可以促使人類發(fā)明更多的新機器；

3.2 機械創(chuàng)新設(shè)計研究可以使機械專家以更快的速度進(jìn)步，有利于機械設(shè)計水平向著更高、更快的目標(biāo)發(fā)展；

3.3 機械產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計之后，可以有效提高自身的競爭力，當(dāng)時的時代產(chǎn)品追求專利化，這樣才能獲取的更大的收益；

4 機械設(shè)計中創(chuàng)造性思維的基本形式

4.1 發(fā)散型思維

發(fā)散型思維就是在思維過程中，將已經(jīng)掌握的概念重新進(jìn)行整合梳理，向附近形成輻射，擴散出更多的答案或者是解決問題的方法。發(fā)散型思維沒有固定的方向和固定的范圍，也不僅限于傳統(tǒng)的思想，很多時候思考問題采取的是比較新穎的想法，常常給人意想不到的效果。

發(fā)散型思維能力的高低受到好多因素的影響，最重要的一點就是遷移能力。發(fā)散型思維有許多不同的表現(xiàn)形式，例如立體思維、多路思維、反向思維等等。發(fā)散型思維想要得到的答案要是最多的、最具有新意的，一定要是前人沒有想過、沒有使用過的方法，這就給機械創(chuàng)新設(shè)計帶來了更多的靈感。

4.2 聚合型思維

聚合型思維則是用具體的對象當(dāng)做中心，從不同的角度入手，最后思維回到這個選好的中心上來，解決出現(xiàn)的問題，也就是在許多方案中選擇最為合理、有效的那一個。

發(fā)散型思維和聚合型思維都屬于創(chuàng)造性思維的范疇，兩者之間存在著一定的聯(lián)系，并且不可分割。機械創(chuàng)新設(shè)計一般都是由發(fā)散思維到聚合思維的過程，然后再從聚合思維到發(fā)散思維，反復(fù)進(jìn)行循環(huán)，直到問題最后解決。發(fā)散型思維和聚合型思維在哲學(xué)上來說，屬于辯證統(tǒng)一的一個過程，創(chuàng)造性思維整個過程都是為了最后創(chuàng)新的目的做準(zhǔn)備，從五花八門的設(shè)想中選取最優(yōu)質(zhì)的方案。

4.3 想象思維

想象是在思維活動里面，屬于抽象思維的一種，想象可以是天馬行空般的任意想象，也可以是在已有的基礎(chǔ)上進(jìn)行再加工或者是局部更新的想象。想象思維一般要以客觀現(xiàn)實作為基本的出發(fā)點，還要具有一定的概括性以及形象性。

想象是人類的思維中最神奇的一部分，也是最美麗的一部分。失去了想象，也就失去了創(chuàng)造，想象就是創(chuàng)造的精華所在。萬有引力定律只是因為一個普通的蘋果落下地面，牛頓據(jù)此展開想象，得到了萬有引力定律；“嫦娥奔月”也是人類想象出來的神話故事，促使人類發(fā)明了可以登上天空的飛行器。想象可以推動社會不斷地進(jìn)步，科學(xué)不斷地發(fā)展。

5 機械創(chuàng)新設(shè)計思維的2個原則

機械設(shè)計過程是由功能要求開始出發(fā)，再到作用原理，最后進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)構(gòu)思的一個過程。創(chuàng)新設(shè)計思維進(jìn)行的過程中， 一定要將下列的原則牢牢把握好：

5.1 最短路徑原則

首先要對產(chǎn)品具有的功能進(jìn)行明確， 然后找出最佳的設(shè)計例子， 以便在最快的時間內(nèi)接近目標(biāo)，然后選用正確的價值工程方法，再將價值較低的極少數(shù)組件找出來，當(dāng)做研究的對象，分析出對象當(dāng)前存在的矛盾，嘗試在最小的變動之下將矛盾解決。這種方法需要消耗的能量是最少的，也就是所說的選用的路徑是最短的。

5.2 相似性聯(lián)想原則

聯(lián)想是要針對事物之間的相似性進(jìn)行分析和歸納，聯(lián)想合理與否的一點重要依據(jù)就是是否具有相似性， 相似性由產(chǎn)品的實例進(jìn)行決定， 如果多樣產(chǎn)品實例同時滿足一種功能要求， 那么它們之間就可以說是存在著一定的相似性。

6 機械創(chuàng)新設(shè)計實例-新型內(nèi)燃機的開發(fā)

無曲軸式活塞發(fā)動機就是機械創(chuàng)新設(shè)計的一種實例，它把圓柱凸輪安裝于發(fā)動機的中心部位，在圓柱凸輪的附近就可以再設(shè)置多個氣缸，這樣就形成了多缸發(fā)動機。一旦圓柱凸輪的凸輪輪廓形狀出現(xiàn)變動的話，輸出軸的轉(zhuǎn)速也會隨著進(jìn)行改變，就起到了減速增矩的作用。上述的凸輪式無曲軸發(fā)動機已經(jīng)被廣泛應(yīng)用起來，船舶和機械行業(yè)都可以看到它的影子。旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機與從前的往復(fù)式發(fā)動機進(jìn)行比較的話，輸出功率上具有明顯優(yōu)點：體積小、重量輕、噪聲低并且結(jié)構(gòu)照比以往簡單，但是在實際應(yīng)用的時候還是存在著一些弊端，需要進(jìn)一步進(jìn)行解決。

7 結(jié)束語

創(chuàng)新在人類進(jìn)步的過程中起到了重大的作用， 并且促進(jìn)了機械設(shè)計的前進(jìn)與發(fā)展， 機械結(jié)構(gòu)一直以創(chuàng)新作為發(fā)展的動力。如今的時代是知識的時代，機械設(shè)計與制造在國民經(jīng)濟的發(fā)展中起到了奠定基礎(chǔ)的作用， 創(chuàng)新才是推動發(fā)展的不竭動力。創(chuàng)新能力一旦出現(xiàn)缺失，就會喪失許多本來應(yīng)該得到的機遇，沒有創(chuàng)新就沒有機械技術(shù)的不斷前進(jìn)。知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新在競爭中起到了決定性勝負(fù)的作用，關(guān)系到企業(yè)的興衰成敗。一定要善于吸收多方的經(jīng)驗，在追求最佳方案的時候，成熟的技術(shù)可以直接采用。還要具備一定的學(xué)習(xí)能力，機械設(shè)計涉及到許多學(xué)科的知識，設(shè)計者一定要具有針對問題自學(xué)進(jìn)行解決問題的能力。只要對自己有信心，努力進(jìn)行鉆研和探索，一定會尋求到最佳的設(shè)計方案。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

    1機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計概述

    機械機構(gòu)仍然是機器的重要組成部分。在現(xiàn)代機械產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)中,從原理的構(gòu)思、運動尺寸的確定,機器性能的分析以及結(jié)構(gòu)形狀的探討,無不和機構(gòu)設(shè)計的基本理論和基本方法有著相當(dāng)緊密的聯(lián)系。機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計的目的是按照要求設(shè)計出符合條件的新機構(gòu),在總體方案設(shè)計階段突破傳統(tǒng)的設(shè)計方法,采用創(chuàng)造性思維,實現(xiàn)從選型設(shè)計向構(gòu)型設(shè)計的轉(zhuǎn)變。機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計是一個比較抽象和復(fù)雜的設(shè)計過程,在沒有任何依據(jù),憑空設(shè)計出一種新機構(gòu)是非常困難的。所以,可以采用再生設(shè)計的方法來實現(xiàn)機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計,即借鑒和吸收現(xiàn)有的機構(gòu)設(shè)計特點,運用創(chuàng)造性的思維和方法,通過類型創(chuàng)新得到新的機構(gòu)構(gòu)型。

    2機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計的原理

    2.1機構(gòu)組合原理

    事實上,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中和運用實踐中,運用用單一的機構(gòu)不能滿足要求,不能完成任務(wù)。齒輪機構(gòu)具有良好的運動性能和動力特性,但運動形式太簡單;棘輪機構(gòu)盡管可以進(jìn)行間歇運動,但他的運動特性太差;連桿機構(gòu)運動簡單,使用方便,但是很難實現(xiàn)一些特殊運動規(guī)律;凸輪機構(gòu)可以實現(xiàn)任意運動,但是行程的可調(diào)性太差。所以,在實際運用中,單一的機構(gòu)往往具有自身的缺陷與不足,而為了彌補各自的不足,在機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計中我們可以把兩種或兩種以上的機構(gòu)進(jìn)行組合,充分利用各自的性能,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,創(chuàng)造出符合要求的新型機構(gòu)。

    2.2機構(gòu)變異原理

    這種原理的而基本思路是:首先要確定一個原始機構(gòu),并對該機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成和功能約束進(jìn)行分析。然后通過一般化的處理將機構(gòu)運動簡圖轉(zhuǎn)化為一般化的運動鏈。再采取措施使運動鏈的結(jié)構(gòu)系列化,即將運動鏈進(jìn)行排列組合,找出其中的不同結(jié)構(gòu)形式。最后按照該機構(gòu)構(gòu)型的功能所賦予的約束條件,演化成眾多的再生運動鏈和相應(yīng)的新機構(gòu)。

    3機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計的原則

    機械行業(yè)是一個比較古老的行業(yè),經(jīng)過其漫長的發(fā)展和演進(jìn),已經(jīng)形成了很多關(guān)于機械機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計方面的原則,這些原則對機械機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計實踐重要的指導(dǎo)意義。事實上,也只有遵循這些基本原則,才有可能使具有實用價值的機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計得以實現(xiàn)?？偟膩碚f,機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計的原則包括以下幾點。

    3.1縮短機構(gòu)運動鏈原則運動鏈太長會加大震動,增加積累誤差,也增加了機械設(shè)計的成本。所以,在機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計中,要盡量縮短運動鏈,以減小震動,減小積累誤差,降低機械設(shè)計成本。

    3.2恰當(dāng)選擇運動副原則運動副是兩構(gòu)件直接接觸組成的可動連接,它限制了兩構(gòu)件之間的某些相對運動,在機械機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計中常用的是高副和低副。高副和低副各有自己的特點,低副在接觸部分的壓強較低,因而比高副更加耐磨損。在機械機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計中,要充分認(rèn)識高副和低副的不同特點,根據(jù)設(shè)計的實際需要選擇使用,充分發(fā)揮運動副的優(yōu)勢,取長補短。

    3.3恰當(dāng)選擇原動機原則原動機是指用能源產(chǎn)生原動力的一切機械,包括熱力、水力、風(fēng)力、電力發(fā)動機等,機械也需要原動機,以提供動力,保障正常的運行工作。在機械機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計中,要根據(jù)機械的具體要求選擇適合的原動機,為了保證機械的正常運行,在設(shè)計中,可以考慮采用多個原動機,以保障充足的動力。

    3.4縮小機構(gòu)的尺寸原則機構(gòu)尺寸的大小對機械性能的發(fā)揮有著重要的作用。機構(gòu)尺寸較小,占用的空間較少,有利于各個部分功能的發(fā)揮和空間的有效利用,反之,尺寸較大則不利于機械整體性能的發(fā)揮。為了縮小機構(gòu)的尺寸,在設(shè)計中可以適當(dāng)?shù)倪x擇凸輪、連桿、滑塊等,以提高空間的使用效率,增加機械的整體性能。

    4機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計的實例

    4.1利用組合原理創(chuàng)新設(shè)計的機械機構(gòu)構(gòu)型實例

    設(shè)計一個間歇沖壓裝置并將該裝置安裝在一條流水生長線上,同時要求壓力符合要求,結(jié)構(gòu)緊湊,效率高。該設(shè)計方案電動機輸出的是旋轉(zhuǎn)運動。連桿1、連桿2和大輪構(gòu)成凸輪-連桿-滑塊結(jié)構(gòu),這種機構(gòu)可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動。該設(shè)計的直線往復(fù)運動由連桿3、連桿4、連桿5構(gòu)成,并且這三個連桿與中心呈對稱分布,滿足工作壓力的要求。總之,該機構(gòu)結(jié)構(gòu)清晰,將旋轉(zhuǎn)運動變成了直線往復(fù)運動,收到的效果也顯著。此外,該機構(gòu)擁有兩個輸出裝置的配備,使得一機兩用得以實現(xiàn),不僅提高了機構(gòu)構(gòu)型的空間利用率,也有利于加工產(chǎn)品的效率的提高。

篇9

“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”是機械專業(yè)課程的一門任選課。該門課在許多本科院校中進(jìn)行了開設(shè),同時該門課也是一門新興的課程。該門課程講述了創(chuàng)新設(shè)計的基本理論，以及如何把創(chuàng)新的理論應(yīng)用到機電產(chǎn)品的創(chuàng)新之中，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性素質(zhì)為目標(biāo)。該門課的課程體系共包括三個大部分:一、創(chuàng)新設(shè)計理論基礎(chǔ)。這部分的主要內(nèi)容是對創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造原理的介紹。如發(fā)散思維、直覺思維、逆向思維等創(chuàng)造性思維方式。二、創(chuàng)新設(shè)計技法。該部分講授了一些比較成熟的創(chuàng)新設(shè)計技法,如仿生創(chuàng)新法、反求設(shè)計創(chuàng)新法、類比創(chuàng)新法、功能設(shè)計創(chuàng)新法、移植技術(shù)創(chuàng)新法等,在機械設(shè)計及在工程中的實例應(yīng)用。三、機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計實例。這部分內(nèi)容主要介紹運用創(chuàng)新思維方式所開發(fā)出來的新型機構(gòu)、結(jié)構(gòu)和機械以及企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新的典型案例,闡述了創(chuàng)新的過程和思路,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。該門課程是關(guān)注創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程，假如使用常規(guī)的教學(xué)方法，可能不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文在該門課程中引入項目教學(xué)法，來進(jìn)行課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、考試考核方法等一系列的探索。要求學(xué)生以4人左右為一個小組，每組做出一個具有創(chuàng)新性的機電產(chǎn)品。

2項目教學(xué)法引入到課堂教學(xué)過程中的探索

把項目教學(xué)法引入到課堂教學(xué)中，是通過對若干個具體的機電產(chǎn)品創(chuàng)新案例的描述，引導(dǎo)學(xué)生對這些案例進(jìn)行討論，并在討論的過程中獲取理論知識與工作技能。教師要認(rèn)真地選擇和組織教學(xué)材料，要從大量的資料中選擇出合適的案例，并將案例編寫成適合于教學(xué)的結(jié)構(gòu)形式，以方便學(xué)生學(xué)習(xí)。在項目案例的課堂教學(xué)中，要利用各種產(chǎn)品的實物、模型輔助教學(xué),利用CAI課件、電視錄像片等現(xiàn)代化多元教學(xué)手段,進(jìn)行生動形象的教學(xué),增強感性認(rèn)識,激活課堂教學(xué),促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造力的滋生和激發(fā)。為了更好地融入到創(chuàng)新的環(huán)境中，為了讓同學(xué)們有更加直觀的印象，本課程項目教學(xué)法的課堂教學(xué)地點大部分位于機械創(chuàng)新實驗室，而不是教室。湖南人文科技學(xué)院機械創(chuàng)新實驗室有許多創(chuàng)新性的實物模型。每一個創(chuàng)新性實物，都是一個非常好的項目案例。例如，機械創(chuàng)新實驗室里面有打火機的外觀創(chuàng)新實例，有眾多不同外觀的打火機外形，有手槍形狀的，鑰匙形狀的，拐杖形狀的，火把形狀的，等等。面對實物，結(jié)合創(chuàng)新理論，同學(xué)們就可以更好地理解創(chuàng)新理論。面對這些奇奇怪怪的創(chuàng)新物體，創(chuàng)新的靈感也可能不知不覺地進(jìn)入到同學(xué)們的腦海中。

3項目教學(xué)法引入到實驗教學(xué)過程的探索

“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”課程，僅僅進(jìn)行理論教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有通過機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計實踐，才能加深學(xué)生對理論教學(xué)的理解，從而學(xué)會運用所學(xué)知識。但是由于各高校都存在著學(xué)生人數(shù)多、課時有限、機械創(chuàng)新設(shè)備臺套數(shù)少的問題。針對這些問題，本人在實驗教學(xué)方面進(jìn)行了如下探索。1）把項目教學(xué)法引入到實驗教學(xué)中，要求學(xué)生制作一個具有創(chuàng)新性的機電項目,很自然地打破了原有課程實驗相對獨立的封閉的學(xué)科界限。以機械創(chuàng)新為主線,將“理論力學(xué)”“機械原理”“機械設(shè)計”及“機械創(chuàng)新設(shè)計”等課程中的有關(guān)內(nèi)容整合在一起，加強了以上各個學(xué)科的理解。同時，機電項目也需要進(jìn)行電路設(shè)計與程序編寫，也加強了學(xué)生對“電工技術(shù)”“電子技術(shù)”“單片機原理”等電子類課程的理解。2）對高校普遍存在的機械創(chuàng)新設(shè)備臺套數(shù)少的現(xiàn)狀,應(yīng)用虛擬儀器技術(shù),在機房電腦上安裝機械設(shè)計、電子設(shè)計相關(guān)軟件，建立機電創(chuàng)新虛擬實驗室。使學(xué)生能在計算機上對所設(shè)計的機構(gòu)進(jìn)行運動仿真，對所設(shè)計的電路與程序進(jìn)行仿真。一方面解決了由于硬件設(shè)備少而帶來的影響,另一方面,考慮到學(xué)生的盲目動作帶來的時間浪費,以及誤操作造成的設(shè)備損壞。使用AutoCAD、UG等軟件可以完成基本的機械設(shè)計?？梢砸?guī)劃總體布局，標(biāo)定零件尺寸等等。使用機構(gòu)運動仿真還可以了解各部件運動的速度，各部件的運動之間是否存在相互干涉，以及機構(gòu)運動的軌跡曲線等。在電子設(shè)計方面，可以在電腦上設(shè)計電路圖，規(guī)劃PCB板，還可以使用Proteus軟件對所設(shè)計電路進(jìn)行仿真，校驗設(shè)計是否合理。同樣可以在電腦中編寫程序，調(diào)試程序?？傊?，根據(jù)各個項目的需要，在機電創(chuàng)新虛擬實驗室可以完成相應(yīng)的機械設(shè)計與電子設(shè)計。3）實物制作主要在機械創(chuàng)新實驗室與實習(xí)工廠進(jìn)行。由于資金的限制，只要求學(xué)生做出簡單實物。鼓勵利用木頭、塑料等材料來制作實物。對于簡單的加工制作，可以在機械創(chuàng)新實驗室進(jìn)行，對于復(fù)雜的制作，在實習(xí)工廠進(jìn)行制作。目前在我國大部分二本院校中，理論課程偏多，而動手實踐偏少。而根據(jù)以往的觀察，部分學(xué)生對課堂的理論學(xué)習(xí)興趣不大，但是對實踐動手卻很感興趣。在本人該門課程的實驗教學(xué)中，曾經(jīng)遇到一些學(xué)生，學(xué)業(yè)成績很一般，但是在實驗室制作實物時，下課了依然沉浸于實物制作中，久久不愿離去。

4項目教學(xué)法應(yīng)用到本課程考核中的探索

對于“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”這門課程，國內(nèi)外的學(xué)者紛紛在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)上面做了很多探索。然而，也不能不說是遺憾，對該門課程進(jìn)行考試改革的卻幾乎沒有看到相關(guān)論文。對于這樣一門關(guān)注創(chuàng)新的課程，假如使用傳統(tǒng)書面考試的形式，更多的只能考查學(xué)生的記憶能力，而不能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，不利于提高學(xué)生的動手能力，背離了該門課程的核心思想。因此，本人對該門課程的考試方案進(jìn)行了一些探索。考試是課程學(xué)習(xí)的指揮棒。考試不進(jìn)行改革，課堂講授方法的探索也罷，實驗教學(xué)的探索也罷，終究難以獲得理想的效果。唯有改變考核方式，才能讓這門課程回歸到其培養(yǎng)創(chuàng)造性的初衷。把項目教學(xué)法引入到“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”課程中，要求學(xué)生做出一個具備創(chuàng)新性的機電產(chǎn)品來進(jìn)行該門考試的考核。讓學(xué)生想出一個具有創(chuàng)新性的機電產(chǎn)品設(shè)計方案，并做出實物，這樣既能夠讓學(xué)生對本課程的知識得以靈活應(yīng)用，也能夠充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性?？己说脑u分方案設(shè)計如下：對于學(xué)生的每一個創(chuàng)新性機電產(chǎn)品項目，根據(jù)機械仿真設(shè)計、電子仿真設(shè)計、實物制作、創(chuàng)新性四個方面分別進(jìn)行計分。例如，總分100分，其中機械仿真設(shè)計25分，電子仿真設(shè)計25分，實物制作25分，創(chuàng)新性占25分。對于沒有順利完成的，要求其重新進(jìn)行設(shè)計制作，不再進(jìn)行傳統(tǒng)的書面考試。

5項目教學(xué)法實施效果

2013年上半年，本人對湖南人文科技學(xué)院2010級機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的本科生進(jìn)行“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”課程授課，就已經(jīng)初步實施項目教學(xué)法。2014年、2015年、2016年又持續(xù)進(jìn)行了項目教學(xué)法在“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”課程中實踐的探索。接連幾年的探索與研究，已經(jīng)獲得下列成果：1）擺脫了傳統(tǒng)書面考試形式，極大地發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造性。每個學(xué)生或個人，或成組上交了設(shè)計文檔，并制作了簡易實物。之中充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)造性。2）部分學(xué)生積極性異常高漲。自從課程改革的消息傳達(dá)給學(xué)生后，有的學(xué)生甚至花費了兩三個月去努力尋求新的想法與創(chuàng)新點。曾經(jīng)有一個學(xué)生想出了一個自動導(dǎo)盲犬的點子，他說，他為了一個這樣的想法，思索了很長時間，并且不斷對這個想法進(jìn)行完善。還有個學(xué)生告訴我，她想了很多個方案，但是總是覺得創(chuàng)新性不夠。她是班上的學(xué)習(xí)委員，經(jīng)常擦黑板，有一天坐公交車，突然從公交車的關(guān)門機構(gòu)里面想到了自動黑板擦的點子。3）學(xué)生的動手能力得到了提升。部分同學(xué)花費了很多時間進(jìn)行機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與繪圖。例如有個學(xué)生使用UG軟件畫出了一個三維動作的機器臂，這些都促使其對仿真軟件有了更一步的熟悉。在軟件繪圖與實物制作過程中，學(xué)生的動手能力獲得提升。

6結(jié)論

把項目教學(xué)法引入到“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”課程中，擺脫了傳統(tǒng)書面考試形式，極大地發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造性。部分學(xué)生積極性異常高漲。在仿真設(shè)計中，在真實實物的制作過程中，學(xué)生的動手能力獲得較大提升。創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂,是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。一個沒有創(chuàng)新能力的民族難以屹立于世界民族之林。培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的大學(xué)生是大學(xué)的職責(zé)?！皺C電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”課程正是一個培養(yǎng)創(chuàng)新能力的課程，“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計”課程的教學(xué)方法和考核方法也需要不斷的探索、創(chuàng)新與改進(jìn)，引入項目教學(xué)法也僅僅是探索該門課程改革的一小步。我們還需要建立課外的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新激情，使學(xué)生能夠?qū)W以致用，為將來更好地適應(yīng)工作崗位打下良好的工程基礎(chǔ)。

作者:張 斌 李碧波 陳 衛(wèi) 單位:1.湖南人文科技學(xué)院能源與機電工程學(xué)院 2.湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：機械零部件性能試驗；工程實踐能力；創(chuàng)新意識

Practice and exploration of mechanical components performance test experimental course

Gao Liangfeng

Zhejiang university of science and technology， Hangzhou， 310023， China

Abstract： According to the mechanical components performance test of experimental teaching and practice， make some experience and later improvement and tentative idea， to cultivate the students' mechanical design concepts and innovative design consciousness， so as to improve the students' practical application ability of teaching objective.

Key words： machinery parts and components performance test； engineering practice ability； innovation consciousness

機械原理和機械設(shè)計的實驗教學(xué)是課程教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，對實現(xiàn)課程教學(xué)的目標(biāo)起著不可或缺的作用。它是學(xué)生學(xué)習(xí)機械原理和機械設(shè)計、進(jìn)行工程實踐的重要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力以及啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維、開拓創(chuàng)新潛能的重要手段。然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式已不再適應(yīng)高等學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要。針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)多以驗證性為主、實驗學(xué)時設(shè)置不合理等弊端，我院針對機械原理、機械設(shè)計課程的內(nèi)容、特點及要求單獨設(shè)置了機械零部件性能試驗實驗課程，相比以前的課程實驗增加了學(xué)時數(shù)，為48學(xué)時，實驗內(nèi)容也做了很大的調(diào)整。

1 編寫機械零部件性能試驗教學(xué)大綱，合理設(shè)置實驗項目及內(nèi)容

根據(jù)機械原理、機械設(shè)計課程內(nèi)容及以往的實驗設(shè)置情況，我們主要開設(shè)1個認(rèn)知實驗、3個大實驗項目。每一大項中再設(shè)置驗證性、綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容，以達(dá)到鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識的目的，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計及工程實踐能力，同時也激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

1.1 機械認(rèn)知

這個實驗主要是讓學(xué)生參觀機械原理、機械設(shè)計、機械創(chuàng)新設(shè)計陳列柜，通過觀察分析各類機構(gòu)、零部件及創(chuàng)新方法等，使學(xué)生對所學(xué)課程有更進(jìn)一步的感性認(rèn)知，同時激發(fā)對所學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

1.2 機構(gòu)分析實驗及創(chuàng)意設(shè)計

實驗主要內(nèi)容為：（1）機構(gòu)運動簡圖的測繪與分析： 要求學(xué)生分析機構(gòu)，畫出機構(gòu)運動簡圖并計算自由度。主要目的是使學(xué)生掌握正確繪制機構(gòu)運動簡圖的方法及機構(gòu)自由度的計算方法，理解機構(gòu)自由度的概念。（2）機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計及模擬：要求學(xué)生自行設(shè)計機構(gòu)運動方案，并進(jìn)行機構(gòu)組裝、調(diào)試、運行及改進(jìn)，最終確定方案。目的在于通過實驗使學(xué)生靈活運用機構(gòu)組合、機構(gòu)演化與變異，創(chuàng)造性地設(shè)計、拼接機構(gòu)。同時也提高了學(xué)生的實際動手能力，通過對方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、運動分析、動力分析及實際測定，檢驗設(shè)計的方案是否滿足工作要求，培養(yǎng)學(xué)生對各種常見機構(gòu)的綜合運用能力及創(chuàng)新設(shè)計能力。通過機構(gòu)的方案設(shè)計、機構(gòu)的組裝調(diào)試及模擬運行等使學(xué)生實際動手能力、團(tuán)結(jié)協(xié)調(diào)能力得到較好培養(yǎng)，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，激發(fā)和調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，以及參加各類機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的熱情。

1.3 機械傳動性能測試分析及創(chuàng)新組合

實驗主要內(nèi)容為：（1）各種典型機械傳動裝置并測試參數(shù)曲線及分析比較：要求學(xué)生分別組裝帶傳動、鏈傳動、萬向節(jié)傳動、蝸桿傳動、齒輪傳動等測試裝置，并測試在傳遞運動與動力過程中的參數(shù)曲線，分析比較運動特點及優(yōu)缺點。目的是使學(xué)生通過組裝各種典型機械傳動裝置，并測試在傳遞運動與動力過程中的參數(shù)曲線，進(jìn)一步分析比較各類傳動的運動特點、優(yōu)缺點及使用場合。（2）優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計組合傳動系統(tǒng)：要求學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計組合傳動系統(tǒng)，進(jìn)行組裝調(diào)試并測試各類參數(shù)，分析比較各類組合的優(yōu)缺點，最終確定最佳組合傳動系統(tǒng)。主要目的在于通過優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計組合傳動系統(tǒng)，進(jìn)一步加強學(xué)生對傳動系統(tǒng)的合理布置及優(yōu)化、傳動效率的提高等的創(chuàng)新設(shè)計意識，鞏固學(xué)生的機械設(shè)計能力與工程實踐能力。

1.4 機械零部件性能試驗

實驗主要內(nèi)容為：（1）減速器拆裝及軸系結(jié)構(gòu)分析：要求學(xué)生正確拆裝各類減速器，畫出軸系結(jié)構(gòu)圖；了解減速器整體結(jié)構(gòu)以及零部件結(jié)構(gòu)特點和作用；測定減速器主要參數(shù)，如中心距、齒輪齒數(shù)、傳動比、傳動方式、判定輸入、輸出軸；確定斜齒輪或蝸桿的旋向及軸向力；觀察軸承代號及安裝方式；等等。目的在于通過對減速器的拆裝、結(jié)構(gòu)分析和對軸系結(jié)構(gòu)測繪的過程，全面細(xì)致地觀察齒輪減速器的整體結(jié)構(gòu)以及零部件的結(jié)構(gòu)特點，并了解它們是如何綜合考慮滿足功能要求、強度剛度要求、加工工藝要求、裝配調(diào)整定位要求、密封要求以及經(jīng)濟性要求的，以達(dá)到理論聯(lián)系實際，加深關(guān)于結(jié)構(gòu)方面的感性認(rèn)識，為能設(shè)計出較為合理的減速器打下良好基礎(chǔ)。（2）漸開線齒輪范成及齒輪參數(shù)測定：要求學(xué)生用范成法原理加工變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪；用游標(biāo)卡尺測定漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)。通過實驗使學(xué)生掌握用范成法制造漸開線齒輪的基本原理；了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免根切的方法；鞏固并熟悉齒輪的各部分尺寸與參數(shù)的關(guān)系和漸開線的性質(zhì)。（3）剛性回轉(zhuǎn)件的動平衡測試：要求對剛性轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡測試。通過實驗使學(xué)生鞏固動平衡知識，熟悉剛性轉(zhuǎn)子動平衡的方法。（4）滑動軸承性能測試與分析：要求學(xué)生測試動軸承的特性曲線、徑向油膜壓力分布曲線與承載量曲線等。目的在于使學(xué)生了解滑動軸承的動壓油膜形成過程與現(xiàn)象；了解滾動軸承、滑動軸承的特性、使用場合及各自的優(yōu)缺點。（5）軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計：要求學(xué)生設(shè)計一軸系結(jié)構(gòu)并組裝，分析軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，若發(fā)現(xiàn)錯誤或是不合理之處，應(yīng)修改軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并重新組裝軸系結(jié)構(gòu)；繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖。目的在于使學(xué)生熟悉和掌握軸的結(jié)構(gòu)與其設(shè)計，弄懂軸及軸上零件的結(jié)構(gòu)形狀及功能、工藝要求和裝配關(guān)系；掌握軸及軸上零件的定位與固定方法；掌握軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求與常用軸系結(jié)構(gòu)；了解軸承的類型、布置、安裝及調(diào)整方法，以及和密封方式等。

2 充足的實驗課時，促使學(xué)生能深入到每個實驗中去

傳統(tǒng)的課程實驗都是依附于課程的，實驗學(xué)時往往都很少。如機械原理、機械設(shè)計課程實驗總學(xué)時為14學(xué)時，分兩個學(xué)期完成。由于課時少，只能安排一些最基礎(chǔ)的驗證性、綜合性的實驗。在實驗中多以教師講解為主，學(xué)生按照教師的指導(dǎo)完成實驗，給學(xué)生思考摸索的機會很少?，F(xiàn)在的機械零部件性能試驗課程有48學(xué)時，一學(xué)年內(nèi)完成。在設(shè)置上增加了一些創(chuàng)新性、設(shè)計性的實驗。學(xué)生對每個實驗都能充分投入，對實驗儀器、實驗原理等都能充分地熟悉了解，實際動手能力得到提高。在設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗上也給予充分的思考時間，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3 采取以學(xué)生為主體、教師啟發(fā)指導(dǎo)的實驗教學(xué)形式，并以多媒體輔助教學(xué)

實驗教學(xué)方法采用以學(xué)生為主體、教師啟發(fā)指導(dǎo)的實驗教學(xué)形式。要求學(xué)生做好實驗預(yù)習(xí)，對實驗中一些零部件的作用以及較為復(fù)雜零部件搭接方法采用多媒體進(jìn)行講解演示，使學(xué)生快速了解零部件功能，同時增加了學(xué)生設(shè)計方案的時間。每個實驗都要求學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，經(jīng)教師檢查認(rèn)可后確定方案的可行性和安全性。在實驗中教師給予學(xué)生最大的自由度，放開手腳，使學(xué)生成為實驗的主人。當(dāng)學(xué)生遇到困難時，教師給以幫助或提示，并引導(dǎo)學(xué)生主動查找相關(guān)資料，從多角度、多渠道去觀察和思考問題，不斷進(jìn)行探索和創(chuàng)新。

4 教學(xué)實踐效果

兩年機械零部件性能試驗實驗課程教學(xué)，已取得了良好的效果：

4.1 充分提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，同時也深化對本專業(yè)的感情

傳統(tǒng)實驗以教師講解為主，學(xué)生多是在教師的指導(dǎo)下完成實驗，造成許多知識點學(xué)生未能完全理解。通過機械零部件性能試驗實驗課程，學(xué)生在實驗室的時間大大增加，能充分將理論知識與實際相結(jié)合，理論知識得到了鞏固，并促使學(xué)生進(jìn)一步思考與探索。同時對所學(xué)專業(yè)有了更深的了解，提高了對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

4.2 提高學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識分析和解決實際問題的能力，同時也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識

實驗的設(shè)置由簡單到設(shè)計性、創(chuàng)新性的過渡，促使每個學(xué)生都能投入到實驗中去。通過方案選擇設(shè)計、傳動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、綜合性能測試等，使學(xué)生將多門課程（機械原理、機械設(shè)計、控制理論、計算機語言等）的知識或多項單獨開設(shè)的實驗合成一項綜合實驗，所學(xué)理論知識得到全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，同時提高了學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析、解決實際問題的能力。通過對所設(shè)計的方案進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，能較好激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造性。

4.3 大大提高了實驗設(shè)備的利用率及實驗室的使用率

實驗學(xué)時和實驗項目的增加，讓以前閑置的實驗設(shè)備都得到充分利用。同時實驗室也為學(xué)生提供了良好的創(chuàng)新實踐活動條件，促使學(xué)生積極報名參加各類工程技術(shù)創(chuàng)新大賽，并充分利用實驗室的資源進(jìn)行方案的模擬運行。

4.4 培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作作風(fēng)和團(tuán)隊協(xié)作精神

由于大部分實驗的實驗條件和方法都由學(xué)生自己擬訂，實驗過程中往往會出現(xiàn)理論上可行，但實際做起來困難的情況，有的學(xué)生會出現(xiàn)急躁、心灰意冷的狀態(tài)，指導(dǎo)教師應(yīng)給予正確的引導(dǎo)和鼓勵，使其及時調(diào)整心態(tài)，正確對待挫折，并積極思考。同時也要求學(xué)生能分工明確、互相協(xié)作，達(dá)到事半功倍的效果。通過實驗學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高。

5 結(jié)束語

機械零部件性能試驗課程實驗已取得了一定的效果，但也存在著一些問題和困難，如教師的工作量加大、實驗設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)等問題。今后我們將不斷進(jìn)行探索和改革，進(jìn)一步完善實驗學(xué)時設(shè)置及教學(xué)方法的改革。

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