引論：我們?yōu)槟砹?3篇機械創(chuàng)新設(shè)計論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
現(xiàn)實生活中很多種材料都可以用來設(shè)計機械結(jié)構(gòu)，不一樣的材料要求的加工方法和手段不一樣、適用的結(jié)構(gòu)類別不一樣、零件需要的大小也不一樣。材料的變元可以變化出不一樣的結(jié)構(gòu)模式。比如說：在進行鋼材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，零件的截面面積越大，材料結(jié)構(gòu)強度就越大、越硬；在鐵材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了使結(jié)構(gòu)變強變硬，人們通常使用加強筋和隔板的方法；在塑料材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，塑料件的筋板和壁厚應(yīng)該無差而別且對稱均勻。
1.2數(shù)量變元
在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要包括以下幾個方面，即零件以及輪廓面、線和加工、工作面共同構(gòu)成了產(chǎn)品本身，如果想要將機械的結(jié)構(gòu)目的進行改變，那么就可以通過調(diào)節(jié)上述結(jié)構(gòu)元素而實現(xiàn)。就好比在鑄件的過程中，是希望越簡單便捷越好的。能夠節(jié)省一些不必要的零件配置，又能在安裝的時候方便人們的使用，這在無形中就提高了工作效率，比如安裝一個螺絲釘?shù)臅r候，如果按照螺釘和墊圈以及彈簧墊圈才能結(jié)合在一起的模式去安裝，那么就需要最少三個步驟，但是如果把它們設(shè)計為一體的話，就可以大量地節(jié)省安裝的時間，提高了效率。
1.3位置變元
在實際操作過程中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的元素之間的位置是可以進行調(diào)換的，這樣可以無形中使結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計更加完善。比如，零件的焊縫位置應(yīng)該對應(yīng)中性軸或者至少需要靠近中性軸，這樣便于將收縮力減少或者能夠避免產(chǎn)品的變形。除此之外，零件的擺放問題也十分重要，如果雜亂無章則會大大阻礙操作速度。
1.4尺寸變元
零件的尺寸必須符合使用的標(biāo)準(zhǔn)才行，必須在各項標(biāo)準(zhǔn)合格之后才可以進行操作，比如：在冷沖壓彎這一工藝中，就需要零件按照既定的需求進行彎曲，如果零件在加工的過程中，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的彎度，那么就算是一個成品，不需要再度進行加工。如果不符合產(chǎn)品的需求那么還需要進一步的加工整形來達到產(chǎn)品的要求。
1.5形狀變元
機械整體的結(jié)構(gòu)目的可以通過調(diào)整零件的形狀或者改變其規(guī)格的大小而實現(xiàn)。比如在彈簧的生產(chǎn)過程中需要考慮多個問題，首先是彈簧的大小及其相對的螺絲墊圈的規(guī)格，能否讓彈簧和使用的螺旋面以及被需要壓緊的零件相吻合，就需要設(shè)計出不同規(guī)則的產(chǎn)品，無論零件的形狀面如何都需要相匹配的彈簧來配合才行，如果零件之間的距離過大，或者不能夠?qū)毫τ行诤希敲戳慵诎惭b過后就不算是合格，如果這一類零件銷售在市場中，很可能造成一系列事故，那么為了防止拉簧因為這些問題而失去使用效率，就勢必要將彈簧的設(shè)計空間放大，并且實現(xiàn)它的自身獨特性，即使它在單獨使用的過程中也可以實現(xiàn)跟其他零件的配合。
1.6分析連接變元
一是聯(lián)接方法，主要的模式有焊接、膠結(jié)以及螺紋聯(lián)接等方式。二是聯(lián)接的方式，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的不同而不同，因此為了豐富聯(lián)接方式以及尋找到最為契合的聯(lián)接方式，各個聯(lián)接的結(jié)構(gòu)以及聯(lián)接的方式都可以進行相對應(yīng)的合理調(diào)整。比如：針對一些需要拆卸的零件，如果在聯(lián)接的方式上不能選擇好，那么就會在聯(lián)接和拆卸方面造成一定的困難，此類的零件需要便捷的拆卸模式，比如日常生活中所購買的一些產(chǎn)品，像是隨聲聽的后蓋，就可以任意拆卸下來安裝電池來維持繼續(xù)使用，這樣的結(jié)構(gòu)也方便用戶使用，從未為其提供便捷的操作模式。
1.7分析工藝變元
零件在產(chǎn)生之前，往往會有其自己的設(shè)計圖紙，而設(shè)計圖紙上面的結(jié)構(gòu)內(nèi)容直接決定了產(chǎn)品屬于何種工藝級別的零件，因為每一個設(shè)備的零件都不是完全相同的，所以零件的設(shè)計以及成本也千差萬別，如果設(shè)計工藝在產(chǎn)品出產(chǎn)之前沒有得到完善，那么勢必會影響到零件自身的質(zhì)量，一旦零件沒有合乎要求，那么產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)就會受到一定的影響。因此在零件鑄造之前對于零件圖紙的研究必須給予深度的重視，現(xiàn)在的加工技藝正呈現(xiàn)著不斷創(chuàng)新和完善的趨勢，但是問題也就隨之而來，這些加工工藝雖然具有創(chuàng)新性，但是還不夠成熟，并非達到了理想中的需求，因此還需要進一步的對此加大研究的力度。
2機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的嘗試及優(yōu)化測評
2.1機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新嘗試
防腐劑在石油以及一些石化設(shè)備中具有十分重要的作用，下文以其為例，闡述變元法在其中重要的作用。石油和石化設(shè)備必須進行防腐蝕性的設(shè)計，這樣一來，在設(shè)計的最初就應(yīng)該考慮到防腐蝕性的大小和影響因素，從而采取必要的保護和防治措施，主要有以下幾個方面。首先，在總體的設(shè)計上面，對停車間給予了嚴(yán)格的要求，不能堆放雜亂，不能潮濕，不能含有其他不利于防腐的物質(zhì)存在。其次，設(shè)備的使用年限與設(shè)備本身一些極為細小的間隙區(qū)有著十分重大的聯(lián)系，這些縫隙極有可能在人眼看不到的地方發(fā)生腐蝕問題，或者這些縫隙人是無法憑借手工去進行操作控制的，就像是一些產(chǎn)品的焊接點，這些產(chǎn)品貌似看起來已經(jīng)不存在腐蝕的可能，但是難免會有看不到的縫隙存在，應(yīng)該進行必要的封存和填補，或者干脆將縫隙擴大，這樣便于對其進行維修補救和防護。再次，溫度較高以及質(zhì)量較高的濃度階梯，局部勢差問題往往在這種情況和產(chǎn)品中產(chǎn)生，一旦發(fā)生了腐蝕則不可控制。此外，每一種金屬都有著自己獨特的屬性，產(chǎn)品在構(gòu)建的過程中不一定是一種金屬構(gòu)建而成，多半是幾種金屬共同組合而成，但是不同的金屬勢必會產(chǎn)生接觸面的腐蝕，應(yīng)該對此進行絕緣處理。最后，面積越小腐蝕的點也就越小，因此要針對產(chǎn)品的不同設(shè)計縮小表面積從而減少腐蝕。
2.2對機械結(jié)構(gòu)變元創(chuàng)新設(shè)計的優(yōu)化評測
機械結(jié)構(gòu)在完成變元創(chuàng)新實踐之后。要根據(jù)目前的性能以及使用效果進行一個綜合的測評，首先要進行模糊測評，運用理論研究和一些理想化的模型設(shè)計一種測評模式，但是這種測評模式并不是實際操作中的模型，而是通過一定的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)先進的設(shè)計理念和規(guī)劃，對其進行變化創(chuàng)新設(shè)計的檢測。在測試的過程中測試者憑借自己多年的使用經(jīng)驗和研究理念進行對其綜合評價的過程，并根據(jù)現(xiàn)有的先進思維對其進行構(gòu)建，在測試的過程中還需要考慮到社會實際問題，產(chǎn)品在經(jīng)過變元之后，使用方面是否安全，便捷，可維修性是否達到了指標(biāo)，并且要將邏輯推理的思維運用到其中，選擇出使用其整體變元的方案，最后針對已經(jīng)選擇好了的方案，進行進一步地修改和完善，從而作用于產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)構(gòu)建當(dāng)中，服務(wù)于產(chǎn)品的整體功能。
篇2
一般認(rèn)為，方案設(shè)計階段主要有兩個任務(wù)：首先是建立技術(shù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。然后通過選擇相應(yīng)于功能結(jié)構(gòu)中的每個功能的功能載體，并組合這些被選擇的功能載體形成整個技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計方案。
通用設(shè)計理論認(rèn)為，方案設(shè)計過程可表述為兩個映射過程（圖1）：即用戶需求域到功能域的映射以及功能域到結(jié)構(gòu)域的映射。由需求域到功能域的映射過程最能體現(xiàn)設(shè)計者的創(chuàng)造能力，這一過程涉及到對設(shè)計思維規(guī)律以及創(chuàng)造性機理認(rèn)識水平，涉及到自然語言到專業(yè)技術(shù)語言的轉(zhuǎn)化。盡管有些學(xué)者提出通過對設(shè)計要求進行層次分解來建立功能結(jié)構(gòu)圖的討論，但一般還要通過人工干預(yù)進行。從功能到結(jié)構(gòu)的映射，實際上是功能結(jié)構(gòu)圖中的每一個分功能與能實現(xiàn)該分功能的結(jié)構(gòu)進行匹配，一般情況下，總體功能往往包含著許多分功能。而每一功能可以由不同的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，因此存在組合、協(xié)調(diào)和評價篩選的問題。具體的機械方案設(shè)計過程如圖2所示。
圖2所示的機械方案設(shè)計過程還可通過數(shù)學(xué)形式進行描述。設(shè)總體功能為U，它可分解為一些子功能，分解過程可形式化為：
U＝（U1，U2，…Um）（1）
即總體功能是有m個子功能UI（I＝1，2，…m）組成的。
任何一個子功能UI（I＝1，2，…，m）對應(yīng)著能夠完成該分功能的子結(jié)構(gòu)的集合TI，即
TI＝（tI1，tI2，…，tin）（I＝1，2，…，m）（2）
式中tij（j＝1，2，…，n）對應(yīng)于能完成子功能UI的所有子結(jié)構(gòu)，n為完成該子功能的子結(jié)構(gòu)總數(shù)。如果用UI定義行，tij為元素構(gòu)成矩陣，即得到功能與結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的“功能—結(jié)構(gòu)技術(shù)矩陣”：
（3）
當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)各子功能的子結(jié)構(gòu)數(shù)并不相等，可以將能夠?qū)崿F(xiàn)某一子功能的最多子結(jié)構(gòu)數(shù)定為n，少于這個數(shù)的子功能元素項用零表示。圖2所描述的機械方設(shè)計的一般過程，看起來很簡單，但計算機實現(xiàn)有許多問題需要解決。如總功能如何分解為子功能、功能如何表達（因為從不同的角度提出的功能表達詞匯是不相同的）以及如何有效根據(jù)功能索引子結(jié)構(gòu)等問題有待進一步探討和研究。
2基于機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型變異綜合方法
自60年代圖論理論首次被應(yīng)用于機構(gòu)設(shè)計以來，它在機構(gòu)分析與綜合方面的應(yīng)用得到深入的研究。在圖論中，封閉的圖代表機構(gòu)，頂點代表連桿，邊代表運動副。圖可以用矩陣（如鄰接矩陣和關(guān)聯(lián)矩陣）表示、分析和計算。1979年，F(xiàn)reudenstein和Maki提出“功能與結(jié)構(gòu)分離”的方法用于機構(gòu)綜合，隨后許多學(xué)者對這一方法進行研究和深化。該方法包括如下幾個環(huán)節(jié)：
2．1根據(jù)用戶的需求，提出機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計任務(wù)與技術(shù)要求：
（1）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求
如運動性質(zhì)（平面運動或空間運動）、基本回路數(shù)（或獨立環(huán)數(shù)目）、運動副類型及數(shù)目、構(gòu)件類型及數(shù)目、主動副類型及其位置以及機架的構(gòu)件類型及其位置；
（2）功能性要求
如輸出構(gòu)件數(shù)目及其位置、每一輸出構(gòu)件的任務(wù)（如軌跡生成、函數(shù)生成、導(dǎo)引以及其它要求、滿足對預(yù)定的速度及加速度要求、滿足對機構(gòu)整體的動力學(xué)性能要求；
（3）約束條件
如運動精度、結(jié)構(gòu)緊湊性、剛度、機械效益、軸銷作用反力以及制造、裝配、成本等方面的約束。
2．2結(jié)構(gòu)類型綜合
通過結(jié)構(gòu)類型綜合列出滿足設(shè)計任務(wù)要求的全部結(jié)構(gòu)類型并以適當(dāng)形式表示。
2．3優(yōu)選結(jié)構(gòu)類型
根據(jù)功能要求和約束條件，篩選出好的結(jié)構(gòu)類型。
該方法目前研究局限在平面連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型綜合，且一般集中在運動鏈同構(gòu)識別、自由度識別方法以及平面運動鏈自動生成等理論方法研究階段。盡管有一些應(yīng)用的研究報道，但都是針對簡單機構(gòu)（如變沖程發(fā)動機活塞機構(gòu)、車門開啟機構(gòu)等）通過人工方式實現(xiàn)。計算機實現(xiàn)還有一些關(guān)鍵技術(shù)沒有很有效的方法，如運動鏈同構(gòu)識別問題，主動副位置確定、機架位置的確定、桿組的自動劃分以及對運動鏈進行評價篩選等問題。
3集成功能推理及結(jié)構(gòu)推理的方案創(chuàng)新設(shè)計過程模型
如果用人工智能語言描述，在上述第1小節(jié)中討論的機械方案設(shè)計的一般過程是基于功能推理方式，而第2小節(jié)中所討論的機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型變異綜合方法是基于結(jié)構(gòu)推理方式。這兩種方式有其內(nèi)在的聯(lián)系，如何將這兩種方式有機地聯(lián)系在一起對于機械方案創(chuàng)新設(shè)計是一件很有意義的工作。功能推理主要解決功能到結(jié)構(gòu)之間的映射，通過結(jié)構(gòu)部件組合途徑形成機械方案。而結(jié)構(gòu)推理是從結(jié)構(gòu)部件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上通過機構(gòu)演繹（機架變換，主動件位置變換以及運動副類型變換）途徑對機構(gòu)進行變異創(chuàng)新，盡管目前結(jié)構(gòu)推理局限在平面連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合，但通過本文的研究，該方法可以擴展到一般剛體機械方案創(chuàng)新設(shè)計。有鑒于此，作者提出如圖3所示的集成功能推理和結(jié)構(gòu)推理的機械方案創(chuàng)新設(shè)計過程模型。
該設(shè)計過程模型由以下主要步驟組成：
Step1：功能結(jié)構(gòu)圖的建立。根據(jù)設(shè)計要求，建立功能結(jié)構(gòu)圖。
Step2：根據(jù)建立的功能結(jié)構(gòu)圖，尋找滿足各子功能要求的功能載體并組合成為原始機械方案。
Step3：將原始機械方案進行抽象化為表達機械方案連接信息的運動鏈表示。并記錄原始方案一些約束信息，如自由度數(shù)、桿數(shù)、原動件必須是幾副桿、輸出構(gòu)件是否必須與機架相連等等。
Step4：運動鏈發(fā)散。列舉所有與抽象化表示的運動鏈具有相同自由度、桿副類型以及桿數(shù)的非同構(gòu)運動鏈，并進行篩選。
Step5：機械方案元型集的生成。對篩選的運動鏈進行機架識別、原動件識別、桿組識別，形成用連桿和轉(zhuǎn)動副表達的機械方案元型。
Step6：候選方案集的生成。將以上生成的機械方案元型通過類型替代，形成候選方案集。
Step7：方案的評價決策。得到最優(yōu)方案。
Step8：方案的尺度綜合。
4機械方案創(chuàng)新設(shè)計智能支持系統(tǒng)
根據(jù)以上的過程模型，我們開發(fā)了機械方案創(chuàng)新設(shè)計智能支持系統(tǒng)MCIDISS。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示。該系統(tǒng)由五大模塊組成：
（1）基于實例功能推理的原始機械方案生成模塊：該模塊采用兩級實例推理的模型，完成從設(shè)計任務(wù)到功能結(jié)構(gòu)圖的建立以及裝置提取與組合協(xié)調(diào)設(shè)計生成原始機械方案的
任務(wù)。
（2）基于結(jié)構(gòu)推理的方案設(shè)計創(chuàng)新模塊：該模塊在上面模塊產(chǎn)生的原始機械方案的基礎(chǔ)上，通過抽象化表示，將原始機械方案表達為一般化運動鏈，從機械方案拓?fù)渎?lián)接上進行變異創(chuàng)新。
（3）評價決策模塊：該模塊主要任務(wù)是對各階段的設(shè)計解進行評價決策。系統(tǒng)主要采用模糊綜合評價決策方法。
（4）機構(gòu)尺度綜合模塊：該模塊主要任務(wù)是對組成機械方案的機構(gòu)參數(shù)進行綜合，以便從尺度上論證方案的可行性。
篇3
對于機械產(chǎn)品的設(shè)計概念來說，主要是設(shè)計到了人們的創(chuàng)新思維，也可以看成為人腦抽象與形象思維綜合運用的一種結(jié)果。當(dāng)然也受到了人們創(chuàng)新思維以及知識積累的局限。人們進行機械創(chuàng)新設(shè)計時，具有很大的隨機性，并不能夠確保想要的設(shè)計，同時兼具創(chuàng)新性的方案能夠在一定的時間段之內(nèi)得出。因此，想要在第一時間內(nèi)設(shè)計出滿足市場需求、能夠占據(jù)市場的產(chǎn)品，存在一定的困難局限性，也是不太現(xiàn)實的問題，因此，在機械產(chǎn)品的創(chuàng)新迅速實現(xiàn)過程中，基于計算機化的創(chuàng)新就是非常有效的方法之一。
從廣義的機構(gòu)學(xué)的教學(xué)來看，對于機電一體化系統(tǒng)（包含了機、電、液與控制等等），都可以將其看成為兩個組成部分——廣義的傳動機構(gòu)與傳動載體。而對于創(chuàng)新機電一體化系統(tǒng)的方案，就在于創(chuàng)新廣義機構(gòu)。因此，筆者在本文當(dāng)中針對機械設(shè)計當(dāng)中自動化技術(shù)創(chuàng)新的運用提出了一套機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計以及自動化的方案（基于三維平臺，以下所述都是基于三維平臺）。
二、機械設(shè)計與自動化體系
對于上述中的復(fù)雜機械系統(tǒng)進行創(chuàng)新設(shè)計以及對于機械相應(yīng)的自動化系統(tǒng)的組成方面，主要是以下：兩種具有較強的獲得創(chuàng)新性設(shè)計方案的能力的、在計算機化方法當(dāng)中適合于機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中較為復(fù)雜的方案；直接支持產(chǎn)品設(shè)計方案的三維虛擬樣機裝配與仿真的自動化建模過程，能自動化地對創(chuàng)成的復(fù)雜機械系統(tǒng)符號方案進行仿真、建模以及裝配。而快速與創(chuàng)新則是其最大優(yōu)點。
對于初期機械設(shè)計概念的這一階段放縱，主要通過自動化系統(tǒng)為創(chuàng)新設(shè)計提供兩套方案：其一，基于機械設(shè)計的基本規(guī)則而采用的創(chuàng)新設(shè)計方案；其二，創(chuàng)新方案的功能改良分解以及重組。考慮到這兩種系統(tǒng)設(shè)計在方案的產(chǎn)生原理上都是采用的符號形式將最終的方案列出。而對于機械概念設(shè)計的初期階段的使用符號的方案，機械自動化則會將方案進一步的分解成為機構(gòu)的基本形式以及相互的連接這兩個方面。在進行識別基本的機構(gòu)方法選取上可以考慮到進行運動分析，從而將內(nèi)部各個構(gòu)件運動時所產(chǎn)生的分析數(shù)據(jù)展示出來。為了將開發(fā)機械產(chǎn)品的速度進一步提高，就能夠使用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來進行基本機構(gòu)的設(shè)計。然后，三維平臺進行的二次開發(fā)，在采用的措施當(dāng)中選擇特征控制參數(shù)、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動等等，對于整體的基本機構(gòu)三維造型設(shè)計，能夠使用少量特征控制參數(shù)對其進行驅(qū)動。能夠良好的解決基本機構(gòu)虛擬建模的問題。
篇4
隨著經(jīng)濟全球化腳步不斷深入，我國逐漸進入高效機械化時代，各行各業(yè)都開始逐漸使用機械設(shè)備進行高效率的生產(chǎn)和制造，機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)可謂是一門具有較大發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)。但是目前我國大部分機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的畢業(yè)生多數(shù)存在理論知識較強，但沒有實際操作能力，而且沒有自己的主觀想法。當(dāng)今時代是人才競爭的時代，而大量的畢業(yè)生卻不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展需求[1]。所以說，加強對機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思想和實踐性能力指導(dǎo)成為了當(dāng)今時代的具體發(fā)展需求，使學(xué)生能夠更加靈活的應(yīng)用知識進行靈活的工作和創(chuàng)造，成為眾多企業(yè)所渴望擁有的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才。
（二）促進學(xué)生的全面發(fā)展
在教學(xué)的過程中，如果僅僅是講解理論基礎(chǔ)知識，就會造成學(xué)生的片面性思維想法，學(xué)生無法更加直觀的理解理論知識，特別是在機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的教學(xué)過程中，復(fù)雜而具有強大邏輯性思想的理論知識如果不加以實踐證明，學(xué)生將會非常難以深入理解[2]。在教學(xué)的過程中，組織學(xué)生進行實際操作訓(xùn)練，在實踐的過程中，注重引導(dǎo)學(xué)生進行自主思考和自主創(chuàng)造，不斷培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維能力和邏輯思想，并通過不斷的學(xué)習(xí)，促進學(xué)生的全面發(fā)展，真正成為社會和企業(yè)真正需要的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才，在激烈的市場就業(yè)環(huán)境中，成為眾多企業(yè)爭相需要的人才
二、機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式
在高校機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的教學(xué)過程中，教師要注重以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性能力，成為創(chuàng)新性應(yīng)用型人才為主要教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生能夠適應(yīng)現(xiàn)代快節(jié)奏的發(fā)展規(guī)律，更好的成長和發(fā)展。
（一）構(gòu)建實踐性課堂模式
在對機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)學(xué)生教學(xué)之前，教師應(yīng)該對教學(xué)的內(nèi)容進行科學(xué)的規(guī)劃，在機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)中，主要有基礎(chǔ)教育課程、專業(yè)教學(xué)課程和任選課程，教師要結(jié)合教材要求，根據(jù)學(xué)生的性格特點等因素進行合理、科學(xué)的課程規(guī)劃。實踐性課堂的構(gòu)建過程中，主要的教學(xué)體系有基本素質(zhì)訓(xùn)練、基本技能訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練、專業(yè)綜合實踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練這五個模塊。在每個模塊的教學(xué)過程中，從簡單的知識帶動課堂的氛圍，再通過問題引導(dǎo)、實踐活動等方式，逐漸加深學(xué)生對知識內(nèi)容的深入理解，通過一系列前后鏈接、循序漸進的教學(xué)過程，使學(xué)生能夠通過對不同環(huán)節(jié)的直觀感受和體驗，提升對機械制造的認(rèn)識和靈活應(yīng)用，將實踐性理論和活動貫穿于教學(xué)的始終。
（二）注重更新課堂內(nèi)容
在教學(xué)的過程中，教師要注重不斷更新教材內(nèi)容。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提升，而教材的編寫通常具有一定的年份限制，固定的教材內(nèi)容有時會無法跟上時代和社會發(fā)展的腳步，機械理論知識較為落后，滯后于科技現(xiàn)實，無法跟上科技創(chuàng)新的節(jié)奏。所以在教學(xué)的過程中，教師要注重實時科技信息，結(jié)合教材內(nèi)容，將最先進的科學(xué)技術(shù)知識為學(xué)生講解，并補充相關(guān)理論信息，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)模式，可以通過引入多媒體教學(xué)方法，以視頻或者圖片的方式為學(xué)生生動、形象的展現(xiàn)理論知識，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)記憶。
（三）注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
在教學(xué)的過程中，教師要鼓勵學(xué)生積極參加各類競技活動或者比賽項目，并幫助學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生能夠通過各類機械比賽活動不斷展現(xiàn)自己的個性化創(chuàng)作思維和創(chuàng)新意識，并在各類大賽項目中，不斷的豐富自己的知識理論、擴展學(xué)生的視野，加強對自身能力和素質(zhì)的鍛煉，成為具有高技能、新想法的應(yīng)用復(fù)合型型人才。
篇5
一、探索創(chuàng)新考核模式，并在教學(xué)過程中實施
從2011年起，我們就以機械設(shè)計及理論平臺課程群為切入點，包括《機械原理》、《機械設(shè)計》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《精密機械設(shè)計》等課程，對工科課程考核方式的改革做以探索，使之克服現(xiàn)有考核方式的缺欠，形成一套切實可行的、與用人單位的要求接軌的、以考察能力而不是考察知識為主的考核系統(tǒng)。這個考核系統(tǒng)包含的題目沒有唯一正確的標(biāo)準(zhǔn)答案，也不是客觀的標(biāo)準(zhǔn)化考試。教師根據(jù)具體需要選擇閉卷、開卷、閉卷和開卷混合、小論文、小設(shè)計、口試、實驗、參與科研、實地調(diào)查等多種方式。像實驗、論文、設(shè)計、口試、參與科研實地調(diào)查等，均可適當(dāng)采用等級制；增加平時考試的次數(shù)和在總成績中所占的比例；改變一門課程結(jié)束時進行一次考試的習(xí)慣做法。教師在課堂教學(xué)的過程中有意識地隨時觀察和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，通過面談、正式作業(yè)、項目調(diào)查、書面報告、討論問題、寫論文等方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行即時的和全面的評價。
通過詳實的企業(yè)調(diào)研，編制了包括《機械原理》、《機械設(shè)計》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《精密機械設(shè)計》各20套考題的試卷庫；選定各課程中近10種小論文的題目；選定近100道來自生產(chǎn)實際的口試題。并把這種考核內(nèi)容和考試模式在教學(xué)中試點應(yīng)用，學(xué)生普遍反應(yīng)這種考核模式擯棄了單純的死記硬背，對學(xué)生的理解能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用，使得“校園人”和“社會人”自然銜接，縮短“斷乳期”。
二、更新傳統(tǒng)課程設(shè)計模式
《機械設(shè)計課程設(shè)計》是機械設(shè)計課程的后續(xù)必修課，對多門課程起到融會貫通的作用。傳統(tǒng)的課程設(shè)計模式是老師指定題目，學(xué)生按步驟計算，最后成圖。由于設(shè)計時間短，學(xué)生對方案的修改很排斥，更無法做到多種方案比較。我們采用的方法是：讓一部分學(xué)生從學(xué)期初就開始用C、VB等計算機語言，進行參數(shù)化設(shè)計，把課程設(shè)計中耗時多的模塊譬如：帶傳動設(shè)計、齒輪設(shè)計、軸的設(shè)計編成參數(shù)化設(shè)計程序，學(xué)生利用編制的程序輸入原始參數(shù)，原來齒輪設(shè)計需要兩天的計算量，現(xiàn)在則需要十幾分鐘，這樣就使改變參數(shù)帶來的重復(fù)計算工作量大大降低，學(xué)生可以做出多種設(shè)計方案，實現(xiàn)方案的優(yōu)化。
三、基于CDIO理念的課程教學(xué)體系
為了加強學(xué)生的學(xué)習(xí)技能、溝通技巧、管理能力、領(lǐng)導(dǎo)才能、實際應(yīng)用能力和團隊合作能力，我們在《機械原理》課程教學(xué)中引入了CDIO（構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作）工程教育模式，在課堂教學(xué)中增加了基于功能原理方法論的機械系統(tǒng)設(shè)計知識點；隨課堂教學(xué)的進展，同步了22個設(shè)計題目，每4或5個人組成一個設(shè)計組，組內(nèi)按設(shè)計任務(wù)進行合理分工，課程結(jié)束時，提交了設(shè)計結(jié)果（包括設(shè)計的三維數(shù)字模型、仿真模型、設(shè)計報告）。通過基于項目的學(xué)習(xí)方法，同學(xué)們一方面掌握了理論知識，同時也鍛煉了解決實際工程問題的能力和團隊合作的能力，取得了良好的教學(xué)效果。
四、指導(dǎo)學(xué)生參加各種創(chuàng)新大賽，取得豐碩成果
機電學(xué)院的學(xué)生參加大賽由來已久，繼山東省機電產(chǎn)品設(shè)計大賽之后，從2011年，我們又牽頭組織學(xué)生參加全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽，此項賽事是教育部主辦，每年參賽規(guī)模大，參加學(xué)校多，對學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)有很大好處。2011年，我們獲得最佳指導(dǎo)教師獎3項，優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎2項，全國二等獎3項，全國三等獎5項，全國優(yōu)秀獎9項；2012年，獲得最佳指導(dǎo)教師獎5項，優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎5項，全國二等獎4項，全國三等獎7項，全國優(yōu)秀獎5項。煙臺大學(xué)連續(xù)兩屆獲得優(yōu)秀組織獎。對此項比賽，學(xué)校給予了充分的肯定。
綜上所述，我們針對學(xué)生學(xué)業(yè)能力的評價，創(chuàng)建了一種多層次多視角的以能力為主和知識為輔的綜合考核系統(tǒng)，對學(xué)生的理解能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用；我們在傳統(tǒng)的機械設(shè)計課程設(shè)計中引入計算機輔助技術(shù)，培養(yǎng)了同學(xué)們在傳統(tǒng)機械設(shè)計中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力，加強了與工程實踐的接軌；2006--2012年學(xué)科組指導(dǎo)學(xué)生參加全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽和山東省機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計大賽，獲得諸多獎項；2011-2012年組織學(xué)生參加全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽，獲得多項優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎和學(xué)生國家級獎、省級獎，我們通過把大學(xué)生機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計大賽、信息技術(shù)大賽等各種創(chuàng)新設(shè)計競賽作為檢驗教學(xué)效果和學(xué)生能力培訓(xùn)的一個平臺引入教學(xué)過程中，從而加強了學(xué)生基礎(chǔ)知識和實踐能力的培養(yǎng)；在課程教學(xué)中引入基于項目的學(xué)習(xí)理念，加強學(xué)生的學(xué)習(xí)技能、溝通技巧、管理能力、領(lǐng)導(dǎo)才能、實際應(yīng)用能力和團隊合作能力的培養(yǎng)。總之，成果所解決的問題正是當(dāng)前高等教育面臨的應(yīng)試教育與素質(zhì)教育之間轉(zhuǎn)變的重要問題，我們通過創(chuàng)新性教育和教學(xué)不僅提高了學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新的積極性，而且對于進一步深化機械本科教學(xué)改革、加快創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)步伐、全面推進創(chuàng)新教育理念都是具有深遠意義的。
[參考文獻]
[1]《創(chuàng)新人才培養(yǎng)與新世紀(jì)日本研究生教育改革》 Comparative Education Review.2009/11；
篇6
1.更新傳統(tǒng)教學(xué)觀念
隨著高新技術(shù)的發(fā)展，機械工程以及機械制造等行業(yè)也發(fā)生了較大變化，以計算機為代表的高新技術(shù)向機械行業(yè)滲透，現(xiàn)代的機電產(chǎn)品向著機電一體化的方向發(fā)展，這就需要對傳統(tǒng)的機械課程進行調(diào)整。所以，課程設(shè)置方面需要建立以科學(xué)技術(shù)應(yīng)用為輔助的科學(xué)體系，加強機械類專業(yè)教學(xué)的系統(tǒng)規(guī)劃。在機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)中，不同學(xué)校在系統(tǒng)教材的編寫方面都做了大量的工作。從理論教學(xué)到實踐教學(xué)，從課內(nèi)教學(xué)到課外教學(xué)，都需要編寫相應(yīng)的教學(xué)大綱。在課程內(nèi)容、課程設(shè)計、課程實驗等方面創(chuàng)新內(nèi)容，改變傳統(tǒng)的教學(xué)思想和教學(xué)方法，將傳統(tǒng)教學(xué)中以理論知識的傳授為主的教學(xué)方式改變?yōu)橐詣?chuàng)新能力培養(yǎng)為主的教學(xué)方式。
2.加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)的關(guān)鍵，也是提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。一方面，學(xué)校實驗室的規(guī)劃要以機械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)為依據(jù)，加強實驗設(shè)備經(jīng)費的投入，可以通過為企業(yè)服務(wù)的方式獲得企業(yè)的支持，加強資源共享。另一方面，在實驗內(nèi)容的安排和選擇方面，改進陳舊的實驗內(nèi)容和實驗手段，加強創(chuàng)造性實驗和綜合性實驗。實驗教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的主動操作能力，教師對學(xué)生的實踐操作進行指導(dǎo)。同時，廢除由教學(xué)人員包辦，學(xué)生觀察記錄式的教學(xué)方法，加強現(xiàn)代教學(xué)方式的應(yīng)用。
3.建立創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)實驗室
對于學(xué)校普遍存在的機械創(chuàng)新設(shè)備缺少的現(xiàn)狀，應(yīng)該加強虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用，建立機械創(chuàng)新虛擬實驗室。虛擬實驗室不僅能夠幫助學(xué)生消除因?qū)嶒炘O(shè)備缺乏帶來的影響，還能夠減少學(xué)生因盲目操作對機械設(shè)備造成的損害。采用機械仿真運動分析方法能夠獲取重要的實驗信息。
4.加強機械設(shè)計教學(xué)成果的創(chuàng)新
在機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)中，創(chuàng)新理念、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新設(shè)計方法都是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生只有參與創(chuàng)新設(shè)計實踐，才能夠加強基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用，以此解決實際生活中的問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。因此，機械創(chuàng)新設(shè)計實驗教學(xué)對學(xué)生理解課程教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)教學(xué)知識有重要作用。學(xué)生只有自己動手進行機械拆裝和創(chuàng)造設(shè)計，才能夠根據(jù)自己的思維方式和設(shè)計理念設(shè)計出不同結(jié)構(gòu)形式的作品，使同一類型的作品擁有不同的運動功能和運動性能。由于學(xué)生之間的個體差異性，每個人的設(shè)計作品都具有獨創(chuàng)性，其設(shè)計作品也有多種形式。教師在完成課程教學(xué)任務(wù)的同時也必須完成設(shè)計創(chuàng)作工作任務(wù)，需要對學(xué)生的作品給出相應(yīng)的考核成績。
加強機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)改革對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有很大幫助，能夠鞏固學(xué)生的專業(yè)知識，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于挖掘?qū)W生的創(chuàng)新設(shè)計潛能，最終培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。為此，教師應(yīng)該更新傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，加強現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，通過多樣化的教學(xué)方式提高學(xué)生的實踐能力和工程意識，使機械實驗教學(xué)取得良好的教學(xué)效果，使學(xué)校工科教學(xué)上升到一個新的臺階。
參考文獻：
篇7
當(dāng)今科技經(jīng)濟競爭已成為當(dāng)今世界的各國之間的主要競爭。科技創(chuàng)新是我國經(jīng)濟發(fā)展的動力，對科技和經(jīng)濟的進步具有極為重要的影響。其中機械創(chuàng)新對于制造業(yè)來說是能否開發(fā)新產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品更新周期的核心部分。只有不斷開發(fā)出新的技術(shù)與產(chǎn)品才可以使我國的制造業(yè)處于良好的發(fā)展勢頭。所以機械創(chuàng)新是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，同時也是國際市場競爭中搶占科技和產(chǎn)品制高點的關(guān)鍵。在提倡建設(shè)創(chuàng)新型國家的形勢下，如何正確認(rèn)識并積極探索適應(yīng)機械類學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計教育，對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新激情、創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力的機械設(shè)計人員，具有重要的現(xiàn)實意義。
二、創(chuàng)新機械設(shè)計
機械創(chuàng)新設(shè)計就是讓設(shè)計者在掌握傳統(tǒng)的設(shè)計相關(guān)理論與原理的前提下，發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)新能力，設(shè)計出獨特性、新穎性、具有一定實用性的機械設(shè)計的實踐活動。設(shè)計過程中具有如下特點：
1.機械創(chuàng)新設(shè)計具有一定的學(xué)科交叉性，例如對力學(xué)、電學(xué)、機械學(xué)、甚至美學(xué)知識的運用設(shè)計出與眾不同的設(shè)計。
2.應(yīng)用先進的數(shù)學(xué)工具代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗與思路設(shè)計出更優(yōu)的設(shè)計。
3.創(chuàng)新設(shè)計是一個反復(fù)比較與修改的設(shè)計。所以機械創(chuàng)新教育是通過新的教育方式培養(yǎng)學(xué)生在機械設(shè)計方面盡量合理的涉及力學(xué)、電學(xué)、機械學(xué)、美學(xué)以及相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識。通過對這些學(xué)科從概念到詳細設(shè)計反復(fù)論證和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目萍荚O(shè)計計算而得到最終的設(shè)計結(jié)果。現(xiàn)今TRIZ設(shè)計、公理化設(shè)計等創(chuàng)新設(shè)計力圖的提出為創(chuàng)新設(shè)計通過了一定的理論基礎(chǔ)。同時CATIA、UG等相應(yīng)的三維軟件的發(fā)展、虛擬樣機仿真技術(shù)的進一步成熟為機械創(chuàng)新設(shè)計通過了方便的驗證工具，使機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計周期大大縮短。因此，對學(xué)生進行創(chuàng)新機械設(shè)計教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力是極其必要的。
三、機械創(chuàng)新設(shè)計教育的探索與實驗
當(dāng)今我國高等教育方面與西方發(fā)達國家比較，在創(chuàng)新設(shè)計教育等方面還存在很大的差距。工科類學(xué)生在工程實踐與實驗方面遠落后于發(fā)達國家。多年的應(yīng)試教育導(dǎo)致我們的高等教育仍然還是以理論教學(xué)為主。學(xué)生可以獲得較好的考試成績，但是在實際工作中的能力相對于成績就大打折扣。更不要說像西方發(fā)達國家學(xué)生具有較強的創(chuàng)新能力和動手能力。如何改變這一現(xiàn)象已經(jīng)成為我國高校面臨的一個問題。國內(nèi)高校也開始探索相應(yīng)的解決辦法，開始逐步摸索、開展相應(yīng)的改革。首先我們應(yīng)該在師資隊伍建設(shè)上加強，這才是創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的根本。開展機械創(chuàng)新設(shè)計教育，需要高水平的師資作保證，由于機械創(chuàng)新設(shè)計涉及機械電子、計算機技術(shù)、光學(xué)等眾多領(lǐng)域的科學(xué)知識，因此，教師除了在認(rèn)識上對創(chuàng)新設(shè)計教育給予足夠的重視外，還要求不斷學(xué)習(xí)掌握廣博扎實的專業(yè)知識，同時，還要深入科研第一線，在實踐中積累創(chuàng)新設(shè)計知識資源，進而為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。其次傳統(tǒng)的課程體系是以知識傳授為特征的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的三層樓模式，而創(chuàng)新的課程體系以能力結(jié)構(gòu)為特征，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線的課程模式能力結(jié)構(gòu)可分為：專業(yè)基本能力；表征專業(yè)屬性的能力；對機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力、計算機輔助設(shè)計軟件的應(yīng)用能力等專業(yè)拓展能力；在專業(yè)基本能力的基礎(chǔ)上，拓展專業(yè)口徑，提升專業(yè)業(yè)務(wù)水平的相關(guān)能力，如機械產(chǎn)品機電控制系統(tǒng)的設(shè)計能力等就業(yè)適應(yīng)能力，逐步加強實驗教學(xué)的比重。
四、創(chuàng)新機械設(shè)計教育改進的一些建議
第一，高校應(yīng)該盡量注重對實驗室教師的培養(yǎng)與待遇的提高，提高教師的積極性。同時盡快建立配套的適應(yīng)教學(xué)改革的實驗室。實驗室的建設(shè)與布置應(yīng)以培養(yǎng)符合實際需要的機械類應(yīng)用型人才為標(biāo)準(zhǔn)，并且在學(xué)校加大實驗室建設(shè)費用的同時，可以通過為該行業(yè)企業(yè)提供一定服務(wù)的方式取得企業(yè)的支持，從而獲得一定的資金以及寶貴的實際經(jīng)驗資源幫助。逐漸減少對論文的考核，增加對實踐工程項目的考核。第二，改善實驗內(nèi)容和實驗手段。內(nèi)容陳舊，手段落后的實驗內(nèi)容應(yīng)該放棄，應(yīng)多增加結(jié)合實際，與現(xiàn)實情況相符合的滿足設(shè)計性、綜合性以及創(chuàng)造性的實驗。摒棄由教師進行動手操作，學(xué)生負(fù)責(zé)觀察記錄的教學(xué)方式，采用以學(xué)生自己思考，自己動手，教師輔助的啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正掌握工作能力。進一步地提高相應(yīng)的實驗課程學(xué)時。第三，在注重學(xué)生的主體作用時，也應(yīng)重視教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用。建立相應(yīng)的創(chuàng)業(yè)教師團隊，學(xué)校給以相應(yīng)的支持。通過各種全國各種大賽達到開闊眼界，讓教師與學(xué)生同時都得到提高。教師也要加強理論學(xué)習(xí)，只有教師的理論實踐知識，操作水平得到提高，才能更好地引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)，去創(chuàng)新，最終培養(yǎng)出符合現(xiàn)實國際大環(huán)境下要求的應(yīng)用型綜合人才。
五、總結(jié)
隨著機械新產(chǎn)品開發(fā)與激勵的市場競爭，對高等教育機械類專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法提出了新的要求，即機械創(chuàng)新設(shè)計教育機械創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)，是一項綜合復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須依靠改革教學(xué)內(nèi)容教學(xué)手段。最終提高我國高等教育中創(chuàng)新教育的短板。
參考文獻：
[1]羅玉軍.大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計指導(dǎo)案例與分析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，（06）.
[2]張燕，王娟，史留勇.機械創(chuàng)新設(shè)計實踐教學(xué)改革的建議[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程，2014，（03）.
篇8
機械原理是機械專業(yè)的重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)主干課程，主要涉及的內(nèi)容是關(guān)于常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運動和動力分析及機構(gòu)運動方案設(shè)計。傳統(tǒng)的教學(xué)模式十分注重各種機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與運動分析等知識的講解，學(xué)生當(dāng)時雖然學(xué)到了這部分的機械知識，但是普遍缺乏創(chuàng)新意識、缺乏發(fā)現(xiàn)問題能力與解決問題的能力，往往遇到教科書上沒有的實際的機械設(shè)計問題，就束手無策。
二、應(yīng)用案例教學(xué)法，將創(chuàng)新思維方法融入整個教學(xué)過程中
從心理學(xué)角度講，新奇的事物對學(xué)生有特別大的吸引力。在應(yīng)用案例教學(xué)法時，要能針對教學(xué)中的重點，進行案例的選擇，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生主動思維，定向探索問題。
在講解機械原理的基礎(chǔ)知識時，我們收集了典型的機構(gòu)案例，應(yīng)用多媒體教學(xué)手段在課堂上進行模擬再現(xiàn)，并設(shè)置問題，這不僅有利于學(xué)生感性認(rèn)識的深化，而且有助于學(xué)生進行深入探討和思考，有利于學(xué)生將抽象的機構(gòu)知識形象化，概念具體化。例如，由機構(gòu)組成原理可知，任何平面機構(gòu)都可以看作是由基本機構(gòu)加若干個基本桿組組成的。在講解機構(gòu)組成理論時，我們先出示了一個送杯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，請學(xué)生分析此送杯機構(gòu)能否達到其設(shè)計目的，這不僅引起了同學(xué)的好奇和爭論，也在課堂上設(shè)置了思維的發(fā)散點，在論述了機構(gòu)具有確定運動的條件后，要學(xué)生運用理論知識分析此送杯機構(gòu)的設(shè)計有哪些問題，提出改進方案。這使學(xué)生有了充分的發(fā)表自己見解的思維空間，活躍了課堂教學(xué)氣氛。在此基礎(chǔ)上，帶學(xué)生參觀實驗室的包裝機械和各種機構(gòu)模型，讓學(xué)生繪出其運動簡圖，再在實驗臺上拼接出來。經(jīng)過這么一個過程，在學(xué)生頭腦中，機構(gòu)組成知識就不再是孤立、靜止、抽象的符號與線條、呆板的公式，而是有機的、形象、生動的機構(gòu)知識，同時領(lǐng)悟了機械原理的基本知識來源于工程實踐，這為他們將來進行機械方案構(gòu)思打下基礎(chǔ)，激發(fā)了學(xué)生對此課程的學(xué)生興趣。
三、構(gòu)建新型的授課體系，啟迪大學(xué)生創(chuàng)新思維意識
在進行教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與層次的不同，我們采用了靈活的教學(xué)方法，把課堂教學(xué)、學(xué)生分組研究、學(xué)生課外興趣小組指導(dǎo)等方法結(jié)合起來。
課堂授課中，除了講授主要教學(xué)內(nèi)容外，還把機械原理課程的有些章節(jié)授課方式與內(nèi)容作了調(diào)整，把機構(gòu)中的一些理論留給學(xué)生自己去“發(fā)現(xiàn)”，把傳授知識的過程轉(zhuǎn)為由學(xué)生自己“發(fā)現(xiàn)”的過程，使學(xué)生受到科學(xué)思維的訓(xùn)練。例如在講連桿機構(gòu)時，我們運用多媒體課件介紹了連桿機構(gòu)在實際工程中的應(yīng)用和連桿機構(gòu)的類型后，提出了連桿機構(gòu)為什么在機械工程中得到廣泛的應(yīng)用？有哪些基本特性？連桿機構(gòu)的尺寸變化對這些基本特性有何影響等問題。讓學(xué)生每4～5人一組分組課后研究，每組選定一類四桿機構(gòu)，自己擬定尺寸，應(yīng)用三維CAD軟件，進行建模和仿真，并作出書面報告。通過三維模擬和分析討論，學(xué)生不僅提高了計算機的應(yīng)用能力，而且因為親自擬定機構(gòu)尺寸，分析和觀察了四桿機構(gòu)的急回特性、壓力角等現(xiàn)象以及尺寸變化后對上述特性的影響等，學(xué)生享受了“發(fā)現(xiàn)”知識的快樂，由于是自己構(gòu)思、自己模擬仿真，生動形象、看得見、印象深，記得牢。我們還布置了一個小論文，論文的題目由學(xué)生自己擬定，內(nèi)容是收集應(yīng)用連桿機構(gòu)的實例，要求觀察日常生活、生產(chǎn)實踐中，哪些物品應(yīng)用了連桿機構(gòu)，要求拍出實物照片，研究的實物用途、滿足的功能，作出實物的機構(gòu)運動簡圖，說明連桿機構(gòu)的類型、特點；說明研究的物品應(yīng)用了連桿機構(gòu)的哪些特性等，分析物品的設(shè)計巧妙之處，還有何不足之處，能否改進等。這激發(fā)了學(xué)生很大的熱情，學(xué)生走出課堂收集資料，以前熟視無睹的物體，現(xiàn)在看見其能動，就去捉摸其原理，收集了有玩具、健身器、鉸鏈、電動伸縮門、折疊畫架等四十多種例子。同時，讓小論文寫得較好的學(xué)生在課堂上進行演示，由全體學(xué)生討論和評價，這使上臺演示的學(xué)生受到激勵，得到了鍛煉，也使其他學(xué)生受到啟發(fā)，感受到機械就在我們的身邊，消除了對機構(gòu)設(shè)計與創(chuàng)新的神秘感。
在此基礎(chǔ)上建立了課外興趣小組進行輔導(dǎo)，在學(xué)生進入課題時，向?qū)W生介紹設(shè)計思想和創(chuàng)新方法，引導(dǎo)課題小組積極查找資料，相互討論、相互啟發(fā)、克服思維定勢，發(fā)散和激勵思維，從功能原理的角度出發(fā)，提出多種方案進行比較，讓學(xué)生在探索和研究中，逐步解決問題，完成設(shè)計。
篇9
隨著普通高中的擴招，職業(yè)學(xué)校特別是中等職業(yè)學(xué)校生源數(shù)量下降，學(xué)生整體素質(zhì)滑坡，個體差異也較大：不同年度入學(xué)新生成績總體呈下降趨勢，同一年度內(nèi)入學(xué)新生的成績差距也很明顯，即使同一個專業(yè)、同一個班級學(xué)生的個體差異也很大。因此，在這種情況下要進行教學(xué)改革，細分教材，細化教學(xué)目標(biāo)，針對不同層次學(xué)生，制定不同的教學(xué)目標(biāo)和要求，采用不同的教學(xué)方法。
一、以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線，改革課程內(nèi)容和課程體系
教學(xué)體系的改革要保證學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，尤其是建立以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新設(shè)計能力為主的新體系。機電產(chǎn)品的設(shè)計一般要經(jīng)過產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計等幾個階段。學(xué)生通過機械基礎(chǔ)系列課程的學(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)計的基本方法與創(chuàng)新設(shè)計的基本思路。因此，需要明確各課程在培養(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)。如畫法幾何及機械制圖課程注重培養(yǎng)空間形象和創(chuàng)造性構(gòu)形的設(shè)計能力；工程材料及機械制造基礎(chǔ)課程注重培養(yǎng)工程意識和實踐動手能力；機械原理和機械設(shè)計課程注重培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計的能力等。
各門課程要根據(jù)自身在系列課程中的地位和作用，從培養(yǎng)創(chuàng)新能力出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進行重組和優(yōu)化。如在工程制圖教學(xué)中穿插形體設(shè)計、構(gòu)件設(shè)計等內(nèi)容；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，突出執(zhí)行系統(tǒng)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。
二、加強機械系統(tǒng)整體觀念，以工程實踐為目標(biāo)，改革實踐教學(xué)體系
（一）實踐教學(xué)體系和內(nèi)容的改革
過去的教學(xué)體系重理論，輕實踐，加之教育經(jīng)費投入不足，實驗較少，效果較差。經(jīng)過多年探索，我們更新了實踐教學(xué)內(nèi)容，完善了實踐教學(xué)體系，增加了實驗課學(xué)時，改善了過去教學(xué)的不足之處。比如，為培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，配合機械制圖課程零件圖和裝配圖教學(xué)，我們開設(shè)了“典型機器拆裝及分析實驗”。通過實驗，使學(xué)生對某些機構(gòu)有了感性認(rèn)識，對公差配合工具使用和裝配工作的一般規(guī)范有所了解，增強了學(xué)生的工程意識，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)機械的興趣，為零件圖和裝配圖的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)，使學(xué)生順利地從純幾何構(gòu)形過度到機械零件構(gòu)形設(shè)計。
（二）課程設(shè)計與實踐教學(xué)新體系
工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，關(guān)鍵在于將許多學(xué)科知識與經(jīng)驗綜合應(yīng)用，強調(diào)實踐性，重視解決問題。為了提高這一環(huán)節(jié)的教學(xué)效果，我們對原課程的“大作業(yè)”和“課程設(shè)計”等環(huán)節(jié)進行了以下改革。
1、增加“幾何造型與構(gòu)形設(shè)計”
為了培養(yǎng)學(xué)生的空間形象和創(chuàng)造性構(gòu)形的設(shè)計能力，工程制圖將教學(xué)重點從制圖方法轉(zhuǎn)向工程設(shè)計思想和創(chuàng)新意識的圖形表達，啟發(fā)學(xué)生學(xué)會觀察生活實際中接觸到的常見物體的構(gòu)形和表達方法，并要求學(xué)生設(shè)計出具有創(chuàng)意的作品，將幾何體的截交線、相貫、組合體構(gòu)形等上升到實際應(yīng)用中，真正將工程設(shè)計與工程制圖結(jié)合在一起，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和用圖形表達設(shè)計思想的能力，為后續(xù)的產(chǎn)品造型設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
2、增加“零件金工工藝設(shè)計”
該設(shè)計用一周的時間完成兩項內(nèi)容，一是單工種的工藝設(shè)計。將鑄造、鍛壓和切削加工工藝分開進行，以考察學(xué)生對某一工種的工藝設(shè)計掌握的情況。內(nèi)容包括材料加工方法的選擇，零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，主要工藝過程和工藝參數(shù)的確定和計算，工藝圖的繪制和工藝卡的編制。二是綜合性工藝設(shè)計。讓學(xué)生完成一個零件從毛坯到成品的全部工藝過程設(shè)計，來考察學(xué)生綜合運用工藝知識的能力。內(nèi)容包括毛坯成形工藝的確定，材料的選擇，工序及工藝的確定，機加工方法的確定，工藝參數(shù)的計算，工藝圖的繪制及工藝文件的編制等。
3、改革機械設(shè)計課程大作業(yè)
針對原課程側(cè)重于典型零部件分析的機械設(shè)計大作業(yè)，我們改為以設(shè)計為主的簡單機械設(shè)計訓(xùn)練。如千斤頂?shù)脑O(shè)計，學(xué)生通過調(diào)查、查閱資料，設(shè)計出了多種千斤頂?shù)姆桨福浩囉们Ы镯敗A錐螺旋千斤頂、蝸桿螺旋千斤頂、單一螺旋千斤頂和壓力機等。通過千斤頂多方案的設(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。
4、將機械原理、機械設(shè)計的課程設(shè)計整合
將機械原理、機械設(shè)計的課程設(shè)計整合，通過一個有生產(chǎn)背景的實踐課題，以設(shè)計對象為主線，使學(xué)生通過原理方案的設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計、傳動方案的設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等過程，加深對機械系統(tǒng)的整體認(rèn)識，加強設(shè)計中的工程意識，這樣就培養(yǎng)了學(xué)生的綜合創(chuàng)新設(shè)計能力。
三、進行創(chuàng)新性教育，營造培養(yǎng)創(chuàng)新能力的環(huán)境
機械創(chuàng)新設(shè)計課程改變了以教師為中心的教學(xué)方式，讓學(xué)生積極主動地參與教學(xué)的全過程。在導(dǎo)學(xué)上下功夫，注重學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，教會學(xué)生思維方法，突出教學(xué)方法的多樣性，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)法引入課堂；教師向?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)品進行分析；激發(fā)學(xué)生對周圍所熟悉的問題或物品進行分析、探索，提出改進的思路，如“不影響別人的叫醒裝置的設(shè)計”“自行車的改進”等等；對典型的有創(chuàng)意的產(chǎn)品進行拆裝實驗，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。
參考文獻：
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在機構(gòu)綜合設(shè)計中，對于給定桿數(shù)和自由度的機構(gòu)通過采用運動鏈確定非同構(gòu)運動鏈，是機械創(chuàng)新設(shè)計過程中的一個重要環(huán)節(jié)。但此時將面臨如何檢測出所列出的多個運動鏈中可能存在的同構(gòu)運動鏈的問題。因此研究一種判別運動鏈同構(gòu)的新方法成了該研究的熱點。
一、機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的研究現(xiàn)狀
20世紀(jì)50年代以前，機械設(shè)計人員主要憑經(jīng)驗進行機械設(shè)計，要求機械設(shè)計人員具有很強的專業(yè)素質(zhì)。50年代以后，機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的研究成了熱點，機構(gòu)創(chuàng)新方法的研究取得了很大成功。
基于原型的創(chuàng)新設(shè)計是根據(jù)已存在的機構(gòu)，歸納其特性，運用綜合方法對機構(gòu)的運動鏈型進行綜合，最后確定可行的鏈型，完成方案設(shè)計，從而為以后對機械的尺度、運動學(xué)和動力學(xué)分析提供基礎(chǔ)。
二、同構(gòu)判斷
機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合研究采用運動鏈同構(gòu)進行分析具有重要意義：如果將非同構(gòu)運動鏈錯誤地看成是同構(gòu)，則會導(dǎo)致新的運動鏈會丟失；如果將同構(gòu)的運動鏈看作是非同構(gòu)，這樣使機構(gòu)結(jié)構(gòu)的類型會產(chǎn)生重復(fù)。對于單鉸運動鏈的算法如下：將兩拓?fù)鋱D的點、邊編號，再將一拓?fù)鋱D鄰接矩陣的行進行對調(diào)，相應(yīng)列亦對調(diào)：若該變換能使其鄰接矩陣變?yōu)榕c另一拓?fù)鋱D的鄰接矩陣相同，則兩拓?fù)鋱D同構(gòu)；否則，兩拓?fù)鋱D不同構(gòu)。但該同構(gòu)判定方法的計算量會很大。同構(gòu)運動鏈表示各元素桿之間的聯(lián)接支鏈完全相同，理論上只要尋找出運動鏈構(gòu)件、運動副及各回路的裝配關(guān)系，就能簡化辨識運動鏈的同構(gòu)。
三、運動鏈的全回路拓?fù)涮匦跃仃?/p>
可利用運動鏈回路矩陣來識別運動鏈同構(gòu)，但是對于一條運動鏈來說，分析其獨立回路十分困難，尋找最短回路更加困難；對于構(gòu)件多、回路多的運動鏈，區(qū)分起來更加困難。在回路的長度相等的情況下，可利用獨立最短回路矩陣來識別同構(gòu)。一條運動鏈很容易得到廣義拓?fù)鋱D，而且能清晰看到運動鏈的回路和數(shù)量，多元素構(gòu)件和各支鏈鏈接也很清楚。為了避免出現(xiàn)問題，現(xiàn)采用全回路拓?fù)涮匦跃仃噥碜R別運動鏈的同構(gòu)，定義回路的向量：Li（X1X2…Xk）。
式中：Li是第i回路的回路向量；Li+1是拓?fù)鋱D外環(huán)路的向量；Xk由廣義拓?fù)鋱D中的頂點的支鏈組成，代表第i回路第k頂點或支鏈類型。現(xiàn)定義運動鏈的全回路拓?fù)涮匦跃仃嚕篠L+1=[L1L2…LL+1] 。
當(dāng)某回路的向量坐標(biāo)值數(shù)量小于k時，就在后面補0代替，得到了一個（L+1）×k階全回路拓?fù)涮匦跃仃嚒?/p>
四、全回路拓?fù)涮匦跃仃嚨臉?gòu)建
為保證矩陣SL+1的唯一性，對其構(gòu)建方法作如下規(guī)定。
（1）建立運動鏈廣義拓?fù)鋱D，驗證運動鏈的獨立回路數(shù)量，盡量以最大度的頂點選擇回路，標(biāo)好序號。
（2）寫出各回路的向量Li。
（3）按照式（2）構(gòu)建全回路拓?fù)涮匦跃仃嚕鴺?biāo)值沒達到最大值k時，列中采用0表示。
五、全回路拓?fù)涮匦跃仃嚤孀R運動鏈同構(gòu)
運動鏈的全回路特性矩陣是具有支鏈信息和運動鏈的多元素桿，如果通過交換一條運動鏈矩陣的行，可得到另一運動鏈的全回路拓?fù)涮匦跃仃嚕瑒t說明兩運動鏈同構(gòu)，否則不同構(gòu)。
六、總結(jié)
本論文主要分析了機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的研究現(xiàn)狀，主要從包括機構(gòu)原型的創(chuàng)新設(shè)計以及基于功能分解和重組的創(chuàng)新設(shè)計方法出發(fā)，詳細介紹其相關(guān)的研究進展現(xiàn)狀和趨勢，對同構(gòu)判斷進行了具體分析，然后對運動鏈的全回路拓?fù)涮匦跃仃囘M行了研究，重點介紹了全回路拓?fù)涮匦跃仃嚨臉?gòu)建。
篇11
創(chuàng)新型人才是建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵所在，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力已成為當(dāng)前教育教學(xué)改革的重要目標(biāo)，尤其是創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)已成為當(dāng)前課程實施必須思考的問題。我校機電系在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上，對學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行了積極的探索，以韶關(guān)學(xué)院省級重點實驗室——現(xiàn)代設(shè)計與制造重點實驗室為依托開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與實踐，取得了一定的成效。
整合實驗室資源，
建立創(chuàng)新設(shè)計實踐基地
實踐教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提高學(xué)生動手能力的重要環(huán)節(jié)，實踐基地建設(shè)則是實現(xiàn)實訓(xùn)和實習(xí)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。以前，學(xué)校的實驗室按課程的開設(shè)情況進行單獨設(shè)立，實驗內(nèi)容分散且有相互重疊之處，學(xué)生為完成實驗而實驗，尤其是驗證性實驗所占比例偏大，綜合性和設(shè)計性實驗相對偏少，學(xué)生思維方式僵化，教學(xué)效果不理想，不利于學(xué)生接收最新的科學(xué)文化知識和培養(yǎng)適應(yīng)社會挑戰(zhàn)的能力，不利于提高學(xué)生的綜合能力，更不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的開發(fā)。
通過認(rèn)真的分析和研究，我校將現(xiàn)有的實驗室資源進行有機的整合并投入大量的資金，建立了以省級重點實驗室為核心的創(chuàng)新設(shè)計實踐基地。該實驗室既建立起與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系，同時又是培養(yǎng)學(xué)生操作技能和創(chuàng)新能力的實踐基地。它包括現(xiàn)代設(shè)計實驗分室、現(xiàn)代制造室、測試與分析室及機電一體化室，完成了機械類專業(yè)從設(shè)計、制造、測試、分析及機電一體化等相關(guān)學(xué)科實驗教學(xué)。建成的重點實驗室年均可接納學(xué)生、教師2000多人次，可同時容納教師、學(xué)生100多人進行實驗和科研工作。尤其是引進了大量的現(xiàn)代實驗設(shè)備，如快速成型機、加工中心、ansys分析軟件和測試儀器、特種加工設(shè)備和常用cad/cam應(yīng)用軟件，以適應(yīng)不同年級及不同層次學(xué)生的實驗需求。在實驗教學(xué)過程中，為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，我們更新實驗課程，壓縮演示性實驗，增加動手操作性實驗，將演示性、驗證性實驗向綜合性、設(shè)計性實驗轉(zhuǎn)變；打破單一課程的局限，把設(shè)計與制造有機結(jié)合，開設(shè)cad/cam一體化數(shù)控編程和數(shù)控加工實驗”。
省級重點實驗室的建成提供了良好的創(chuàng)新實驗基地，也為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供了良好的實踐基地。通過技能培訓(xùn)和科技創(chuàng)新培訓(xùn)，圍繞先進實用設(shè)計制造技術(shù)開設(shè)各類工程實用技能培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)設(shè)計與制造技術(shù)的工程應(yīng)用能力；通過設(shè)立學(xué)生科技創(chuàng)新協(xié)會并組織參加校內(nèi)外的各項課外科技活動和競賽，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
建立一支新型的教師隊伍
高校能否為國家培養(yǎng)出合格人才，關(guān)鍵在于教師，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中，更需要有一支高水平的教學(xué)與科研相結(jié)合的師資隊伍，還要有一支結(jié)構(gòu)合理的“雙師型”教師隊伍。如果一名高校教師只能單純地從事教學(xué)，不能開展科研活動，不僅本身的學(xué)術(shù)水平難以提高，在教學(xué)上也會因為知識狹窄而影響教學(xué)水平的提高。
近年來，我校機電系教師積極參加各項科研活動，組織各類科技學(xué)術(shù)講座，增強學(xué)生參加科研和創(chuàng)新活動的意識，有效促進學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，并且開辟了第二課堂，開展社會實踐活動，吸收學(xué)生參加教師的科研工作，建立大學(xué)生科研工作基地，真正起到培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的作用。
加強“雙師型”師資隊伍建設(shè)是提高大學(xué)生動手能力的關(guān)鍵所在。一方面積極引進人才，另一方面根據(jù)專業(yè)特點，要求現(xiàn)有的專業(yè)教師積極參加產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)活動，提高自身的實踐能力，鼓勵教師到廠礦企業(yè)生產(chǎn)一線進行專業(yè)訓(xùn)練，提高工程技術(shù)應(yīng)用能力。通過幾年的努力，我校機電系已有4名“雙師型”教師，優(yōu)化了教師隊伍結(jié)構(gòu),為學(xué)生實際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了可靠的保障。
進行創(chuàng)新技能培訓(xùn)
教育模式應(yīng)適應(yīng)社會的發(fā)展和時代變化的步伐，過去長期實行的專才教育模式培養(yǎng)出來的畢業(yè)生越來越不適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要。同時，社會對畢業(yè)生的評價標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)生了變化，越來越歡迎知識面寬、創(chuàng)新能力強、適應(yīng)能力廣的復(fù)合型人才，其中創(chuàng)新能力強是復(fù)合型人才的關(guān)鍵，它需要具有多面性的知識體系和扎實的基礎(chǔ)知識。為此，機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)本著“加強基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)，重視實踐，培養(yǎng)創(chuàng)新”的思路，有針對性地對學(xué)生進行“對口”人才培養(yǎng)，增加了校內(nèi)公選課和選修課的比例，為學(xué)生個性發(fā)展提供了更多的時間和空間。定期開設(shè)創(chuàng)新技能知識講座，積極開展第二課堂活動，先后成立了“cad協(xié)會”和“電子協(xié)會”，定期不定期地舉行各項交流活動。同時，舉辦各種職業(yè)技能培訓(xùn)班，對成績合格者頒發(fā)相應(yīng)的職業(yè)資格證書。這些形式多樣的創(chuàng)新型技能培訓(xùn)，大大提高了大學(xué)生的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力。
以競賽為中心，
加強創(chuàng)新能力的綜合培養(yǎng)
學(xué)校成立了cad協(xié)會并積極開展創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)活動，創(chuàng)造一種極具吸引力的學(xué)習(xí)氛圍，通過舉辦創(chuàng)新設(shè)計競賽，為學(xué)生進行創(chuàng)新活動提供實踐的舞臺。將培養(yǎng)手段與培養(yǎng)目標(biāo)緊密結(jié)合，極大地促進了機械cad/cam專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生的創(chuàng)新能力水平得到了很大的提高。通過cad協(xié)會和電子協(xié)會鼓勵學(xué)生科技創(chuàng)新，經(jīng)常性地舉辦校內(nèi)創(chuàng)新競賽，讓更多的學(xué)生積極參加創(chuàng)新活動，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，開闊學(xué)生的知識視野，并定期組織學(xué)生參加廣東省和全國的創(chuàng)新設(shè)計大賽。經(jīng)過幾年的不斷努力，我校取得了驕人的成績。在廣東省和全國的多次創(chuàng)新設(shè)計大賽中，我校獲得省級一等獎4項；在廣東省第七屆“挑戰(zhàn)杯”課外科技競賽中獲自然科學(xué)類二等獎1項；廣東省“高校杯”軟件設(shè)計競賽獲獎3項；廣東省機械創(chuàng)新設(shè)計競賽獲獎12項；在中南地區(qū)港澳地區(qū)首屆大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計與制造大賽中，2005年獲得廣州賽區(qū)3項一等獎，選送到廣西參加中南六省選拔賽獲得2個一等獎；在2003年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中有2組獲廣東賽區(qū)三等獎。cad協(xié)會的比賽作品有9項獲得了國家專利，是同類院校中的佼佼者，反映出我校在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面已初見成效。
建設(shè)開放性實驗室，
形成新的實驗教學(xué)管理模式
對實驗教學(xué)進行改革，既保留了優(yōu)良的驗證性實驗，又更新了實驗內(nèi)容，增強綜合性、設(shè)計性及創(chuàng)新性實驗。這樣，不僅開拓了學(xué)生的知識面，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造意識。但常規(guī)的實驗教學(xué)管理模式已不適應(yīng)要求，尤其是綜合性、設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗的開設(shè)，往往需要大量的時間和精力，不像一般的基礎(chǔ)性實驗按實驗指導(dǎo)書的規(guī)定完成即可，它需要付出創(chuàng)造性的勞動，對優(yōu)選出來的創(chuàng)新作品需立項并進行制作，以參加更高層次的創(chuàng)新設(shè)計競賽。現(xiàn)代設(shè)計與制造重點實驗室對高年級學(xué)生及有項目參加創(chuàng)新競賽的學(xué)生開放，學(xué)生可以自主選擇時間進入實驗室，在教師指導(dǎo)下進行研究性實驗和創(chuàng)新性實驗，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新水平。這種實驗管理模式的意義還在于：（1）實驗室開放不僅對學(xué)生技能訓(xùn)練，而且對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和開拓能力具有重要作用；（2）實驗室開放內(nèi)容貫徹了“因材施教、講求實效”的原則，根據(jù)不同層次的學(xué)生和要求確定開放內(nèi)容，內(nèi)容包括：設(shè)計性、綜合性、研究性和創(chuàng)新性實驗；小發(fā)明、小制作、小論文等課外科技活動實驗；（3）較好地實現(xiàn)學(xué)生參與教師科研，使學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)落到實處。加強了對學(xué)生實驗素質(zhì)與技能、創(chuàng)造性思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)；（4）提高了學(xué)生的團結(jié)合作精神，通過開展“開放實驗交流答辯會”等活動，促進學(xué)生實驗小組之間的溝通，分享實驗成果和心得體會，培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達能力；（5）提高了學(xué)生的成就感，學(xué)生參與開放實驗項目取得優(yōu)異成果者，可向教務(wù)處申請學(xué)分。學(xué)校每年評選一批在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面成效突出的開放實驗項目作為優(yōu)秀項目，對參加者和指導(dǎo)教師實行獎勵。
建立開放性實驗室，是實驗教學(xué)模式的一種改革，也是實驗教學(xué)改革的方向，其思路是鼓勵學(xué)生在課余時間參加開放式實驗、創(chuàng)新實驗、科研和各類社會活動，提高實驗教學(xué)水平，進一步加強素質(zhì)教育，提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。
面向21世紀(jì)科技進步和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要，機械設(shè)計及自動化專業(yè)的學(xué)生需要具有創(chuàng)新品質(zhì)和發(fā)展能力，掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識、應(yīng)用能力和基本技能，培養(yǎng)在制造行業(yè)生產(chǎn)一線從事機電產(chǎn)品設(shè)計制造、技術(shù)運用與改造、運行管理和經(jīng)營銷售的高級應(yīng)用型工程技術(shù)人才和創(chuàng)新人才。通過創(chuàng)新實踐基地建設(shè)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐，系統(tǒng)地對創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法及培養(yǎng)目標(biāo)進行積極的探索。幾年的實踐表明，創(chuàng)新實踐基地建設(shè)對創(chuàng)新人才培養(yǎng)起到了非常積極的作用，學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力、適應(yīng)能力得到了較大的提高。
參考文獻：
篇12
【文章編號】0450-9889（2012）04C-0176-02
我國高等教育正在逐步實現(xiàn)由傳統(tǒng)的應(yīng)試教育向現(xiàn)代的綜合創(chuàng)新型素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化。工程訓(xùn)練作為學(xué)生的動手實踐能力的教育培養(yǎng)體系，其內(nèi)涵也從傳統(tǒng)的“學(xué)習(xí)工藝知識、提高動手能力”朝著“增強工程實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”方向發(fā)展。基于此，國內(nèi)許多高校已相繼建立起規(guī)模大、師資水平高、設(shè)備先進的工程訓(xùn)練中心。但中心建設(shè)應(yīng)當(dāng)采取什么模式，工程訓(xùn)練教學(xué)應(yīng)該進行哪些創(chuàng)新改革，這仍是有待探索與研究的課題。本文立足培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和科技創(chuàng)新能力，將工程訓(xùn)練與科技創(chuàng)新制作相結(jié)合，對工程訓(xùn)練教學(xué)體系、內(nèi)容和方法等進行改革，并結(jié)合桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心的教學(xué)實踐進行進一步探討。
一、改革工程訓(xùn)練教學(xué)體系、內(nèi)容和方法
（一）改革教學(xué)體系
桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心建立在原金工中心基礎(chǔ)之上，原教學(xué)體系從金工實習(xí)單純的實踐教學(xué)操作，發(fā)展為工程認(rèn)知訓(xùn)練、基本加工工藝訓(xùn)練、先進制造技術(shù)訓(xùn)練、創(chuàng)新實踐訓(xùn)練、自命題創(chuàng)意訓(xùn)練等系列化的教學(xué)體系。
（二）改革教學(xué)內(nèi)容
首先，由基本技能訓(xùn)練向集知識能力素質(zhì)和創(chuàng)新精神為一體的訓(xùn)練方式轉(zhuǎn)化，由單機技術(shù)技能訓(xùn)練向部分實現(xiàn)局域網(wǎng)條件下的技術(shù)集成訓(xùn)練方向轉(zhuǎn)化，由較單一知識和技能訓(xùn)練向綜合性創(chuàng)新實踐教學(xué)的方向轉(zhuǎn)化。
其次，開發(fā)新的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。為激發(fā)學(xué)生的實習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與動手能力，達到良好的實習(xí)效果，桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心開發(fā)研究制定了新的加工實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。對于機械類的學(xué)生，由指導(dǎo)教師向?qū)W生分組布置創(chuàng)新設(shè)計制作的任務(wù)。在完成既定的實習(xí)內(nèi)容后，留出3～5天時間讓學(xué)生分組自主進行產(chǎn)品的總體方案設(shè)計。方案經(jīng)教師認(rèn)真審閱修改通過后，進行草圖設(shè)計。待所有零件加工、裝配圖紙經(jīng)教師審核后，則進入制作階段，學(xué)生按設(shè)計要求在各工種指導(dǎo)人員的協(xié)助下獨立加工。實習(xí)期間沒有完成的內(nèi)容可利用實訓(xùn)中心開放時間完成。1～2月后由中心教師組織學(xué)生答辯，并設(shè)立獎項。
以上改革的實施大大激發(fā)了學(xué)生的實習(xí)興趣和創(chuàng)造熱情，并提高了其獨立分析問題與解決問題的能力。同時，教師在整個過程中教學(xué)能力和水平也得到提升。
（三）改革教學(xué)方法
桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心改變原來“零件生產(chǎn)”的教學(xué)方法，革新為“工程產(chǎn)品”教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生自行創(chuàng)新設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，為學(xué)生營造一種真實的工程氛圍；同時通過訓(xùn)練過程中的合作來培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神及組織、管理能力。此外，中心教師拓展多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、綜合訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計、自命題創(chuàng)意等多方位的教學(xué)方法，充分利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)遠程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)字化制造等現(xiàn)代制造理念。
二、構(gòu)建全方位的開放式工程訓(xùn)練教學(xué)模式
工程訓(xùn)練中心有豐富的教學(xué)資源，而校內(nèi)許多學(xué)生在進行創(chuàng)新實踐及科技活動時卻找不到合適的場所和設(shè)備，中心和學(xué)生課外活動沒有形成合理的運行機制，從而造成一方資源閑置，而另一方卻無設(shè)備可用。現(xiàn)代工程訓(xùn)練中心不僅應(yīng)成為大學(xué)生進行基礎(chǔ)工程訓(xùn)練的平臺，同時也應(yīng)成為他們開展創(chuàng)新實踐、課外科技制作和參與科研活動的平臺。構(gòu)建開放型工程訓(xùn)練體系，正是達成這一目標(biāo)的有效手段。工程訓(xùn)練的開放可歸結(jié)為以下幾個方面。
（一）訓(xùn)練時間的開放
訓(xùn)練時間的開放，包括訓(xùn)練時間點開放和訓(xùn)練時數(shù)開放兩層含義。理想狀態(tài)下，訓(xùn)練時間點開放即學(xué)生在任何時間點，包括晚上、周末和節(jié)假日，都能進訓(xùn)練室參加訓(xùn)練；訓(xùn)練時數(shù)開放即學(xué)生可以根據(jù)自身需要任意延長或縮短訓(xùn)練時數(shù)。
（二）訓(xùn)練內(nèi)容的開放
訓(xùn)練內(nèi)容的開放從廣度和深度兩方面入手。訓(xùn)練廣度的開放主要是指最大限度壓縮必修訓(xùn)練項目，同時盡可能增加選修訓(xùn)練項目，提高學(xué)生選課的自和自由度。訓(xùn)練深度的開放主要是指對訓(xùn)練內(nèi)容進行分級，如設(shè)立基本級、中級和高級三個等級，再由學(xué)生根據(jù)專業(yè)要求和自身條件選擇合適的等級參加訓(xùn)練。
（三）訓(xùn)練方法的開放
工程訓(xùn)練中心的教學(xué)設(shè)施不可避免地存在生產(chǎn)性不足、先進性滯后的局限，這在一定程度上限制了訓(xùn)練的效力。訓(xùn)練方法開放就是不僅采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場訓(xùn)練手段，也采用現(xiàn)代的訓(xùn)練手段如多媒體教學(xué)、遠程視頻教育和仿真訓(xùn)練等。這些現(xiàn)代的訓(xùn)練手段不僅成本低，安全可靠，而且不乏直觀性和吸引力，還可以彌補工程訓(xùn)練中心現(xiàn)場訓(xùn)練中的不足。
三、合理利用和開發(fā)軟硬件資源，為工程訓(xùn)練教學(xué)改革提供良好平臺
通過對桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心現(xiàn)有的設(shè)備及相關(guān)教學(xué)內(nèi)容進行分析可知，在實習(xí)學(xué)生人數(shù)3000余人的情況下，合理利用和開發(fā)現(xiàn)有資源以適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容和過程十分重要。對軟件資源進行開發(fā)，是盤活硬件教學(xué)資源的基礎(chǔ)，因此，桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心建立了工程訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)課程，供學(xué)生遠程學(xué)習(xí)。通過合理的人員和設(shè)備的配置，對實習(xí)學(xué)生進行多批次、滿員額的調(diào)整和改革。除對現(xiàn)有的實習(xí)學(xué)習(xí)方式進行創(chuàng)新，教師還積極輔導(dǎo)學(xué)生參與各級機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、“‘十一五’大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目”開發(fā)等，以工程實踐學(xué)習(xí)的角度，通過貼近具體生產(chǎn)實際的研究和指導(dǎo)，最大限度地開發(fā)和完善教學(xué)內(nèi)容。這些都在軟硬件建設(shè)方面對中心的長遠建設(shè)和發(fā)展起到潛移默化的促進作用。
四、學(xué)生科技創(chuàng)新制作實例
桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心創(chuàng)立了創(chuàng)新設(shè)計項目以啟迪學(xué)生的創(chuàng)新靈感，同時與本部電子實習(xí)中心合作，發(fā)揮各自在機械和電子方面的強項，讓學(xué)生進行真實產(chǎn)品與虛擬產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計，并讓學(xué)生自己動手，將創(chuàng)新思想與實踐相結(jié)合，制作出機械或機電綜合產(chǎn)品。以下是學(xué)生團隊機械創(chuàng)新作品——多功能擔(dān)架（救援變形金剛）的制作過程：
第一，調(diào)研選題。選題主要由學(xué)生自主進行，教師提供一些選題方向供學(xué)生參考。學(xué)生制作完成創(chuàng)新項目申報的ppt等后進行答辯，介紹該作品詳細設(shè)計思路、原理及創(chuàng)新點，專家和教師組成的評審團認(rèn)真分析后給出意見和建議，確定其可行性。
第二，設(shè)計階段。一是進行機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與機構(gòu)動力學(xué)分析。使用相關(guān)編程語言對機構(gòu)變形的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化設(shè)計。運用工程力學(xué)、高等數(shù)學(xué)、機械原理知識，設(shè)計并校核各構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸，獲得電動機和減速器的相關(guān)參數(shù)。二是對產(chǎn)品進行三維造型。使用CAD軟件對作品進行三維造型后，通過其運動仿真模塊實現(xiàn)虛擬樣機的運動仿真，再次驗證該方案的可行性。
第三，加工制作。加工制作主要由學(xué)生完成，指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，個別難度大、精度高的加工件由指導(dǎo)教師完成。本階段同時完成產(chǎn)品的安裝和調(diào)試。
第四，論文寫作與答辯。將上述從方案論證到最后產(chǎn)品加工完成的全過程寫成論文，結(jié)合該作品拍攝視頻文件，并進行文字、圖像剪輯，配合論文和實物讓專家和學(xué)生更好地了解該產(chǎn)品。
綜上，完成一個具有一定復(fù)雜性和難度的機械產(chǎn)品科技制作，對學(xué)生而言，不僅僅是將所學(xué)的專業(yè)核心課程知識進行了綜合應(yīng)用，而且極大提高了綜合能力。此科技創(chuàng)新制作作品已在第四屆全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽上取得二等獎。通過這個過程的鍛煉，學(xué)生自信心增強、科技創(chuàng)新制作興趣濃厚，同時也熟悉了機械產(chǎn)品制作的流程，了解了自己的不足，明確了個人今后的學(xué)習(xí)方向和發(fā)展方向。
五、結(jié)語
通過工程訓(xùn)練教學(xué)改革的實踐，可總結(jié)出了以下幾點經(jīng)驗：一是應(yīng)改變原有“零件生產(chǎn)”的教學(xué)方法，革新為“工程產(chǎn)品”教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。二是工程訓(xùn)練基地在提供正常教學(xué)服務(wù)的同時，還應(yīng)為學(xué)生進行創(chuàng)新實踐、科技制作、畢業(yè)設(shè)計以及個人業(yè)余學(xué)習(xí)提供全方位的服務(wù)，即實施全方位的開放式工程訓(xùn)練教學(xué)模式，最大效能地利用工程訓(xùn)練中心的資源。三是積極組織學(xué)生以項目的形式參與制作創(chuàng)新產(chǎn)品，并積極參加各級機械創(chuàng)新設(shè)計制造大賽，以提高學(xué)生工程實踐能力和科技創(chuàng)新能力，為國家培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的創(chuàng)新應(yīng)用型人才。
【參考文獻】
［1］傅水根.高校工程實踐教學(xué)與管理法考察報告［J］.金工研究，2003（1）
［2］陳金水等.創(chuàng)建工程訓(xùn)練教學(xué)中心［J］.實驗室研究與探索，2004（5）
［3］吉云亮，張瑞東.高校金工實習(xí)工程實踐教學(xué)發(fā)展探討［J］.高校實驗室工作研究，2007（2）
［4］丁政等.多模塊開放型工程訓(xùn)練體系探討［J］.高教論壇，2008（3）
［5］陸順壽，呂恬生.建設(shè)有特色的工程訓(xùn)練實驗教學(xué)示范中心［J］.實驗室研究與探索，2008（3）
篇13
戴慶輝已從事高校教學(xué)工作30年，恪守職責(zé)是他在教學(xué)工作中的首要信條。執(zhí)教以來，他主講過研究生課程5門，《現(xiàn)代設(shè)計理論與方法》、《技術(shù)戰(zhàn)略與創(chuàng)新》、《現(xiàn)代工業(yè)工程》、《數(shù)值分析》和《創(chuàng)新設(shè)計》。主講過本科生課程12門，現(xiàn)主講《機械系統(tǒng)設(shè)計》、《電力機械》和《工業(yè)工程概論》等。
課堂教學(xué)追求卓越。2000年他負(fù)責(zé)并主研的“機械系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)代化教學(xué)的研究與實踐”榮獲“河北省教學(xué)成果三等獎”；2002年他獨立完成的“專業(yè)課教學(xué)的創(chuàng)新與實踐”榮獲“河北省高教科研成果二等獎”。同年他主講的專業(yè)主干課《機械系統(tǒng)設(shè)計》被評為“河北省優(yōu)秀課程”，2003年轉(zhuǎn)為首批“省級精品課程”。這是全校最早獲此榮譽的專業(yè)課。2007年該課程在河北省第二輪精品課程建設(shè)評估中再次斬獲“省級精品課程”殊榮。
實踐教學(xué)力爭一流。截至目前，他已指導(dǎo)過27屆畢業(yè)設(shè)計和23屆校外生產(chǎn)實習(xí)，還指導(dǎo)了大量的課程設(shè)計和上機實習(xí)。他非常重視對學(xué)生能力的培養(yǎng)。1990年他指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計“火電廠大型泵與風(fēng)機節(jié)能調(diào)速裝置”，被原能源部評為一等獎，并在全國電力高校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計中名列第一。近年來，他領(lǐng)導(dǎo)教學(xué)團隊創(chuàng)建了工業(yè)工程專業(yè)實驗室，建成了適于專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)代化“微型工廠”，使實驗開出率達到教學(xué)大綱要求的100%；還全力配合校工程訓(xùn)練中心，成功獲得了“國家級實驗教學(xué)示范中心”。他潛心指導(dǎo)創(chuàng)新實踐，于2012年帶領(lǐng)學(xué)生獲國家發(fā)明專利2項：“多能源聯(lián)合發(fā)電裝置”；“一種車流碾壓發(fā)電裝置”。
愛崗敬業(yè)業(yè)精于勤
