機械創(chuàng)新設(shè)計精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的機械創(chuàng)新設(shè)計主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞]實踐創(chuàng)新;機械原理;教學方法

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0111-03

機械原理是一門介紹機械中常用機構(gòu)和一般工作條件下常用參數(shù)范圍內(nèi)的通用零部件設(shè)計的基本知識、基本理論和基本方法的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是機械類及相關(guān)工程類專業(yè)的必修課程。在機械原理這門課程中，學生要掌握“三大機構(gòu)”和“三大分析”。“三大分析”即機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、機構(gòu)的運動學分析和機構(gòu)的動力學分析的基本知識;“三大機構(gòu)”即連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和齒輪機構(gòu)的設(shè)計與綜合。機械原理課程的培養(yǎng)目標是使學生具有創(chuàng)新機構(gòu)運動方案的設(shè)計能力，即針對不同的設(shè)計任務(wù)，綜合運用多學科的相關(guān)知識，提出多種機構(gòu)運動方案，并進行綜合評價確定最優(yōu)方案。因此，它又是一門多學科、實踐性很強的學科。[1]

一、機械原理教學中存在的問題

當今世界，科技發(fā)展日新月異，技術(shù)快速發(fā)展，而我們的教材一直是經(jīng)典教材，課程的內(nèi)容跟不上科學研究的發(fā)展，也跟不上技術(shù)的實際應(yīng)用，甚至存在有些知識點是實際應(yīng)用中多年棄之不用的技術(shù)等問題。結(jié)合這幾年授課經(jīng)驗，筆者發(fā)現(xiàn)，機械原理教學中存在如下幾點不足：

第一，缺少實踐教學環(huán)節(jié)，缺少學生創(chuàng)造性思維能力和實際設(shè)計能力的培養(yǎng)。

第二，重理論知識系統(tǒng)性而輕工程應(yīng)用背景的介紹。如連桿機構(gòu)中轉(zhuǎn)動副（鉸鏈），學生從書本上見到的只是桿是直線和鉸鏈是圓組成的機構(gòu)運動簡圖，對于現(xiàn)實生活的機械產(chǎn)品難有較好的感性認識。特別是在大四做畢業(yè)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，構(gòu)件與構(gòu)件之間的實際的鉸鏈的裝配關(guān)系容易出錯。

第三，缺少對機械設(shè)計新技術(shù)、新發(fā)展和新成果介紹，以及機構(gòu)解析法設(shè)計的內(nèi)容。

第四，與其他課程聯(lián)系少，往往是就機構(gòu)分析而機構(gòu)分析，可通過設(shè)立綜合性強的課題，將機械原理與工程力學、機械設(shè)計結(jié)合進行綜合性設(shè)計，或結(jié)合設(shè)計比賽進行串接。

第五，在實踐環(huán)節(jié)，每年都做同一個題目“減速器的課程設(shè)計”，只是每個學生的數(shù)據(jù)不同而已，沒有體現(xiàn)“以學生為中心”的教育理念，使得該環(huán)節(jié)程序化，制約了學生的創(chuàng)新能力。

以上問題的存在，使得本來是創(chuàng)新性強、思維發(fā)散靈活、創(chuàng)作激情澎湃的機械原理教學，有可能變成理論實際脫節(jié)、教學過程枯燥、學習目標盲目、學習激情減退、教學質(zhì)量下降的灌輸式教學。[1]

二、要善于提出問題，引導(dǎo)學生主動思考

在教學過程中，需要將學生的地位至于教學的核心。讓學生參與到教學活動里，在進行教學之前可以設(shè)置多重問題，讓學生在問題的引導(dǎo)下層層深入，自主進行深入學習，提高學習的興趣和效率。

機構(gòu)自由度計算是機械原理教學中的重點內(nèi)容之一，教師要做到深入淺出地講授構(gòu)件和運動副產(chǎn)生約束作用，由此自然給出平面機構(gòu)自由度計算公式。不僅加入了理論知識，還使用一些簡短視頻和動態(tài)圖，讓學生了解各個運動副之間的關(guān)系，便于理解和識別復(fù)合鉸鏈、虛約束等特殊情況。增加一些趣味性和實際生活中常見并且熟悉的機構(gòu)進行分析，或者對看起來復(fù)雜的機構(gòu)進行簡化。引領(lǐng)學生在計算自由度的時候建立對機械原理的最初理解以及興趣。鼓勵學生將學到的機構(gòu)進行應(yīng)用。建立簡化機構(gòu)和對機構(gòu)原動件到從動件進行順序分析的解題思路。提出機構(gòu)，讓學生自由分析和進行計算，再進行講解。培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。

齒輪機構(gòu)在各種機器中應(yīng)用廣泛，在講授這部分知識時，利用在實驗室不同類型齒輪機構(gòu)的模型和視頻、聯(lián)系實際進行理論知識的講解，可以加強學生知識的理解。首先要建立對一般齒輪類型的認知。了解齒輪傳動在實際應(yīng)用中的重要性，再提取最普通的直齒圓柱齒輪進行分析?？梢宰寣W生自己探索分度圓，齒根圓，模數(shù)等的意義。通過對齒廓的研究了解漸開線各個參數(shù)的意義，了解為什么漸開線是最常用的齒廓，從而了解漸開線的優(yōu)點。再通過實際嚙合狀態(tài)，提出嚙合相關(guān)的問題，包括嚙合規(guī)律、傳動比、重合度等疑問。在研究斜齒輪、蝸輪蝸桿傳動時，讓學生類比齒輪的公式，進行公式的推斷，從而了解其與漸開線直齒圓柱齒輪的異同。通過讓學生研究對不同齒輪加工方法的異同，了解齒輪的加工過程。按照從實際到理論，從設(shè)計到制造的順序，提出不同階段的問題，引領(lǐng)學生建立系統(tǒng)的齒輪方面的知識。了解不同階段不同的公式以及公式的來源。[2]

三、注重實踐創(chuàng)新

我校教師帶領(lǐng)學生連續(xù)參加第四、五、六、七屆全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽（慧魚組）。2014年我校學子一舉斬獲一等獎，不僅取得了我校在此項賽事中的最好成績，還實現(xiàn)了我校在該賽事一等獎獎項的零的突破，為學校贏得了榮譽。還帶領(lǐng)學生參加了江蘇省第五屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽暨第六屆全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽獲省二等獎，不僅要求學生設(shè)計出作品，并且要做出實物，進行現(xiàn)場模擬。據(jù)悉，全省獨立學院獲得的最高獎項為二等獎，且只有三項，我校即占其中之一。今年我們爭取再接再厲取得好名次。

第七屆（2016年）全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題為“服務(wù)社會――高效、便利、個性化”;內(nèi)容為“錢幣的分類、清點、整理機械裝置;不同材質(zhì)、形狀和尺寸商品的包裝機械裝置;商品載運及助力機械裝置”。我們選擇關(guān)于錢幣的分類、清點、整理機械裝置的設(shè)計。

在當今的社會生活中，人們越發(fā)注重綠色出行，因此公交車出行越來越成為人們優(yōu)先選擇的公共交通設(shè)備。然而，現(xiàn)如今公交車上錢幣分類主要依靠人工或者簡易的投幣裝置，這樣的方式成本高并且效率低下。這都預(yù)示著新型的多功能投幣機械將會被人們廣泛使用，其需求量將會越來越大。作品一設(shè)計的是新型公交車投幣箱。利用簡單的滑道及杠桿機構(gòu)進行紙幣及硬幣的分離，再以簡單的滑道機置對不同面值的硬幣進行分類，如圖1所示。由兩個滑道構(gòu)成主要結(jié)構(gòu)，上面一個滑道兩點固定，主要是給硬幣和紙幣一個下落的初速度，下面的滑道是一個杠桿結(jié)構(gòu)，硬幣的質(zhì)量完全可以壓下杠桿落入硬幣箱，人們把硬幣從投幣口投入，經(jīng)過一系列物理反應(yīng)，達到分離的目的。此結(jié)構(gòu)簡單，不需要能源輸入，只需要小小的改動就能更便利。主要創(chuàng)新點：1.沒有科幻元素，處處體現(xiàn)實用化。簡單的機械結(jié)構(gòu)容易制造，并且出現(xiàn)故障容易修理。2.無須通電和供能，因此投幣機十分安全并且節(jié)能、受到的使用限制也會大大縮小。3.設(shè)計制造成本低，可批量生產(chǎn)，便于推廣。此設(shè)計不僅功能齊全、可靠性高，并且機械裝置簡單，大大降低了公交公司的生產(chǎn)成本，價格的低廉也將會贏得廣泛的客戶群。由于成本低，可以批量生產(chǎn)，具有廣泛的市場性和實用性。

作品二是根據(jù)公交車上的投幣特點（需要人們一個一個投）設(shè)計了該產(chǎn)品，如圖2所示。我們根據(jù)硬幣的直徑不同，給它們在軌道上安排了不同的出幣口，使得不同面額的硬幣進入不同的空間內(nèi)。由于目前我國新版人民幣有三種圓形硬幣，其直徑依次為：一元硬幣25mm、5角硬幣22.5mm、1角硬幣20.5mm。所以我們將第一個出口處的擋板與軌道的間距設(shè)置為21mm（先將一角錢分出），將第二個出口處的間距設(shè)置為23mm（再將五角錢分離），最后的出口的間距設(shè)置為26mm。這樣，不同的硬幣就會不同的出口處落出，原理如圖3所示。我們在每一個出幣口搭建了一個容器，使它的開口直徑不超過它所盛裝的硬幣的直徑（裝一元的容器直徑為40mm，五角的為40mm，一角的為30mm）的兩倍;我們又測量出每一種硬幣的厚度（一元為1.85mm，五角為1.65mm，一角為1.67mm），然后根據(jù)計算，在容器外表面標出刻度（不同的高度對應(yīng)不同的數(shù)量，如：在一元容器外，每隔18.5mm，畫一刻度線，標出數(shù)字十;在五角容器外，每隔16.5mm，畫一刻度線，標出數(shù)字十;在一角容器外，每隔16.7mm，畫一刻度線，標出數(shù)字十）。主要創(chuàng)新點： 1.可進行硬幣的分類。2.可計數(shù)根據(jù)測量硬幣堆積的厚度，從而計算出硬幣的數(shù)量。3.將軌道分段銜接。4.原理簡單，結(jié)構(gòu)簡單。5.系統(tǒng)還具備升級和擴展的潛能。本作品結(jié)構(gòu)簡單，可后續(xù)添加其他功能，較好地滿足了硬幣發(fā)展的需求。

作品制作歷時四個月，經(jīng)過多次改造。從剛開始產(chǎn)品設(shè)計的構(gòu)思到最后整個作品的制作完成都充分發(fā)揮了學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了學生綜合設(shè)計能力與團隊協(xié)作能力，提高了學生針對實際需求進行機械創(chuàng)新、設(shè)計、制作的實踐能力。[3]

四、總結(jié)

通過這次研究課題的實踐，不僅讓學生學到了許多了專業(yè)知識，而且培養(yǎng)了其解決問題的能力。其次，團隊管理也是很重要的，一個團隊核心就是通過合作去開展工作，這樣才能發(fā)揮最大的效益。合作就需要良好的管理，對于不同的問題需要設(shè)立討論小組，對問題進行研究，集眾人之力去解決問題。最后筆者認為，本次研究關(guān)鍵就是不斷反思問題，從反思中取得突破。研究是個連續(xù)的過程，在每個階段發(fā)現(xiàn)問題才能確定接下來工作的方向，這樣不斷進行反思總結(jié)，才能取得突破，取得最后的勝利。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 孫亮波.在機械原理教學中引入機械創(chuàng)新設(shè)計項目的研究與實踐[J].機械，2010（12）：21-23，33.

[2] 殷勇輝，高志，章蘭珠.提高機械原理課程教學質(zhì)量的思考與實踐[J].中國大學教學，2014（6）：57-59.

第2篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】機械行業(yè) 機構(gòu)構(gòu)型 探討 創(chuàng)新設(shè)計

隨著當今社會中我國經(jīng)濟的不斷提升以及科技的不斷進步，使得各行各業(yè)之間的競爭日益激烈。創(chuàng)新是一個企業(yè)在激烈的社會競爭中不被淘汰，得以快速發(fā)展的前提，企業(yè)只有實現(xiàn)不斷地創(chuàng)新，才能夠提高整體的生產(chǎn)作業(yè)效率，才能夠變得更加節(jié)能、環(huán)保、更加符合未來社會發(fā)展的需要。因此較為傳統(tǒng)的機械行業(yè)要想得到更好的發(fā)展就必須進行創(chuàng)新，而機械機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計上的創(chuàng)新是機械行業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，也是機械行業(yè)創(chuàng)新設(shè)計的最為關(guān)鍵的一個部分。

一、機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計理論

機械機構(gòu)作為機器的一個重要的組成部分，其設(shè)計的合格與否直接決定了機器質(zhì)量的合格，因此在進行機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計時，一定要準確的掌握機械機構(gòu)的設(shè)計原理。機械機構(gòu)構(gòu)型的設(shè)計是一個較為抽象的設(shè)計過程，在設(shè)計過程中并不存在任何的設(shè)計依據(jù)，但是這樣的話要實現(xiàn)機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計就十分的困難，由此可見掌握機械機構(gòu)構(gòu)型的設(shè)計理論就顯得十分的重要。下面將從兩個主要的方面論述機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新的設(shè)計理論。

（一）機械機構(gòu)的組合原理

在進行機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計時，必須運用多樣的機構(gòu)組合，因為較為單一的機構(gòu)無法滿足相應(yīng)的機械機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計。例如：齒輪機構(gòu)雖然有很好的運動性能和動力特性，但是由于其運動的方式較為簡單，無法滿足較為復(fù)雜的機械機構(gòu)運動；棘輪機構(gòu)雖然可以進行間歇性的運動，但是其運動特性較差，無法滿足復(fù)雜特性的機械運作；連桿機構(gòu)雖然使用較為方便，運動也較為簡單，但其無法滿足較為特殊的機械運動；凸輪機械雖然可以完成任何的機械運作，但是由于其調(diào)控性能較差，難以滿足需要多方面調(diào)控的機械的運作。由此可見，在實際操作中，較為簡單的或是單一的機械機構(gòu)是無法實現(xiàn)機械設(shè)備的多方面運作以及較為復(fù)雜機械特性的發(fā)揮，這對于機械設(shè)備的使用是十分不利的。所以在進行機械機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計時，應(yīng)當運用機械機構(gòu)的組合原理，將不同的機械機構(gòu)聯(lián)系起來，一起運用，這樣既能夠取長補短，還能夠使機械機構(gòu)將其特性發(fā)揮到極致，長遠的看，就能夠?qū)崿F(xiàn)機械行業(yè)的創(chuàng)新。

（二）機械機構(gòu)的變異原理

所謂機械機構(gòu)的變異原理就是，在確定的原有的機械機構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過一系列的機構(gòu)化處理或是排列，使原有的機械機構(gòu)發(fā)生變化，最后轉(zhuǎn)化為新的機械機構(gòu)。具體的操作方法是，先選擇一個原始的機械機構(gòu)，然后通過各種方法對機械機構(gòu)的構(gòu)成以及其所受到的約束條件進行相關(guān)的分析，進而通過一系列的處理，例如：采取一定的措施實現(xiàn)原始的機械機構(gòu)系列化，并進行相應(yīng)的排列組合，進而找出其中不同的結(jié)構(gòu)形式；同時再通過一些測試找出這個原始的機械機構(gòu)所受到的約束條件。最后依據(jù)這個原始的機械機構(gòu)中所存在的不同的機構(gòu)形式以及所受到的約束條件，找出更加符合所需要的運行條件，最終轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€新型的機械機構(gòu)模式，進而實現(xiàn)機械機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計。

二、機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計使用原則

機械機構(gòu)雖然是一個較為傳統(tǒng)的機械行業(yè)，但是在長時間的發(fā)展過程中也形成了許多原則。雖然機械機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計所依據(jù)的原理不多，其創(chuàng)新設(shè)計大部分需要設(shè)計者的探索，但是關(guān)于機械機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計并不是任何沒有規(guī)矩的，必須依據(jù)相應(yīng)的原則。下面就幾個主要的機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計使用原則展開論述。

（一）縮短機構(gòu)運動鏈原則

在機械機構(gòu)運動過程中，應(yīng)當盡可能的縮短機械機構(gòu)的運動鏈，因為較長的機械機構(gòu)運動鏈，不僅會使機械機構(gòu)構(gòu)型的成本增加，還會使機械機構(gòu)的運行出錯率增加，進而影響到機械機構(gòu)整體的質(zhì)量，這樣就不利于機械行業(yè)的發(fā)展。因此在對機械機構(gòu)構(gòu)型進行創(chuàng)新設(shè)計時，應(yīng)當考慮到縮短機構(gòu)運動鏈這一原則，確保機械機構(gòu)的質(zhì)量以及相應(yīng)的效率，這樣就會在一定程度上減少機械機構(gòu)的成本支出。

（二）恰當選擇原動機原則

恰當選擇原動機原則也是機械機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新性設(shè)計時所需要考慮的一個重要的因素。因為大部分的機械機構(gòu)構(gòu)型都是由不同的機構(gòu)組成的，而這些機構(gòu)的連接物就是原動機，原動機有高副和低副之分，不同的機械機構(gòu)之間所采用的原動機不同，這就需要設(shè)計者在進行機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計時，充分的考慮到各個機構(gòu)之間的不同，采用合適的原動機進行連接，充分發(fā)揮出各個機構(gòu)的長處，促使機械機構(gòu)運行的更加順利，進而促使機械行業(yè)整體在未來社會中的更好發(fā)展。

（三）縮小機構(gòu)尺寸原則

除了上述的兩個重要的原則外，在進行機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新性設(shè)計時，還應(yīng)當考慮到縮小機械尺寸這一原則?？s小機械機構(gòu)的尺寸在機械機構(gòu)構(gòu)型的設(shè)計中也發(fā)揮著十分重要的作用。為了使機械機構(gòu)充分的發(fā)揮其所具有的特性，縮小機械機構(gòu)的尺寸是一個很有用的措施。當機械機構(gòu)的尺寸在一定程度上減少后，不僅能夠使機械機構(gòu)的特性得到充分的發(fā)揮，還能夠使機械機構(gòu)的整體性能得到有效的發(fā)揮。為此在進行機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新性設(shè)計時，應(yīng)當盡可能的選擇凸輪或是兩岸等，這樣就能夠提高機械機構(gòu)的使用效率，使機械機構(gòu)的整體性能得到加強，

三、結(jié)束語

隨著現(xiàn)代社會中科技的不斷進步，傳統(tǒng)的機械行業(yè)要想實現(xiàn)綠色、節(jié)能，并且逐步走入人們的生產(chǎn)生活中，就必須實現(xiàn)創(chuàng)新，而機械行業(yè)要想實現(xiàn)創(chuàng)新就必須從機械機構(gòu)構(gòu)型上著手，因為機械機構(gòu)構(gòu)型是機械行業(yè)設(shè)計的核心，只有機械機構(gòu)構(gòu)型的設(shè)計實現(xiàn)創(chuàng)新，才能夠使機械行業(yè)在未來激烈的社會競爭中得到更好的發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊國星 .試析機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計[J].科技資訊，2012，，16，（7）

[2]胡健 淺談機械機構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計[J].科技風，2011，（17）

第3篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我們機械制造技術(shù)發(fā)展也極為迅速，而且，機械制造是我國重大生產(chǎn)行業(yè)之一，對推動我國經(jīng)濟發(fā)展有著極大的作用。但是，我國作為一個機械制造大國，在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計上卻欠缺太多，很多機械制造都是模仿其他發(fā)達國家的機械設(shè)計工藝來進行生產(chǎn)的，雖然一些機械結(jié)構(gòu)設(shè)計也發(fā)生了改變，而從本質(zhì)上卻依然沒有太大的變動，缺乏自主創(chuàng)新設(shè)計，一直引用技術(shù)會造成我國的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計會隨著發(fā)達國家的后面走，無法將其真正的超越，而且，很多機械企業(yè)認為創(chuàng)建機械研發(fā)中心較為奢侈，這樣的思想很難為我國的經(jīng)濟發(fā)展、科技發(fā)展帶來更大的推動作用。我國作為一個經(jīng)濟大國、機械制造大國，不能僅將目光停留在機械的生產(chǎn)制造中，更應(yīng)將目光放在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新上，同時要保證機械設(shè)計創(chuàng)新不能過于死板，單純的按照其他機械設(shè)計進行修修改改的很難從實質(zhì)進行改變，需要從機械結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等全方位進行創(chuàng)新，同時，還要注重機械結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，這才是機械結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新發(fā)展的根本，而且，通過不斷的對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新，對促進我國經(jīng)濟發(fā)展、科技發(fā)展有著極大的作用，更有利于早日超過西方一些發(fā)達國家的機械科技水平，從而成為世界機械結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新的“領(lǐng)跑人”。

2機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的創(chuàng)新設(shè)計

機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的創(chuàng)新設(shè)計，應(yīng)切實的走上創(chuàng)新道路，按照科學理論的推理，對其進行科學的設(shè)想、勇敢去實踐，這樣才能實現(xiàn)對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新目的。變元法是機械結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計的重要方法之一，而且，變元法的應(yīng)用范圍也極為廣泛，能夠給設(shè)計人員帶來一定的創(chuàng)新思路，主要是對產(chǎn)品的關(guān)鍵點進行考慮，再對各個關(guān)鍵點的設(shè)計進行論證和調(diào)整，從而實現(xiàn)對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的調(diào)整，去除以往機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的老套方案，提升機械結(jié)構(gòu)設(shè)計效果，達到對結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新目的，具體分析如下。

2.1尺寸的變元

機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及到的零部件較多，而且，各項零部件結(jié)構(gòu)的形狀有著很大的差異性，每個機械結(jié)構(gòu)尺寸、形狀等參數(shù)都會根據(jù)機械使用的情況進行相應(yīng)的設(shè)定，從而實現(xiàn)機械運行的相應(yīng)功能。利用變元法對機械結(jié)構(gòu)各個零部件尺寸進行變元設(shè)計，實現(xiàn)對形狀、尺寸等參數(shù)進行優(yōu)化的目的，不斷的提升機械的運行效果。另外，在尺寸變元的基礎(chǔ)上，可以對機械結(jié)構(gòu)形態(tài)、尺寸等進行創(chuàng)新，主要結(jié)合機械市場的發(fā)展形勢、機械的使用趨勢等來實現(xiàn)對機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新目的。

2.2材料的變元

機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用到的材料種類極為繁多，各部分結(jié)構(gòu)都會結(jié)合使用情況的不同采取不同的原材料制成，而且每個零部件材料加工的方式也有所不同，同樣材料在加工不同零件的情況下也可能出現(xiàn)不同的加工方式，而最終的目的是要通過合理的加工方式來將材料的最佳效能發(fā)揮出來，這樣才能有效的提高機械的使用效率。變元法中所提到的材料變元，主要根據(jù)對材料的變元方式來實現(xiàn)對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新和研究。例如，在對一種材料進行加工的過程中，如果想得到理想的剛性材料的作用，需要將這類剛性材料應(yīng)用到相應(yīng)的部件，也可以說，對機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，需要根據(jù)材料的性能來進行相應(yīng)的調(diào)整。因此說，在對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新的過程中，必須注重材料的性能發(fā)揮，這樣才能更好的完成機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計。

2.3工藝的變元

加工工藝技術(shù)對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新有著極大的作用，機械的任何結(jié)構(gòu)在完成理想設(shè)計之前，都必須有著可靠的加工工藝作為支持，這樣才能有效的提高機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的效果。變元法中所提到的工藝變元主要是根據(jù)工藝技術(shù)選擇的不同，來實現(xiàn)對各個元器件產(chǎn)生相應(yīng)的作用，從而實現(xiàn)對機械整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用。工藝手段與結(jié)構(gòu)尺寸、材料性能等變元有著很大的差異性，工藝手段選取和使用的合理性，直接影響到機械結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能，因此，機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計必須對工藝手段進行創(chuàng)新設(shè)計，利用新穎的工藝手段來確保機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新性。

3結(jié)語

第4篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：機械結(jié)構(gòu)；創(chuàng)新設(shè)計；優(yōu)化；變元法

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0104-02

當前，人們在對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計展開評價時，通常所使用的方法為模糊綜合評價法。即在挑選一個最優(yōu)方案時，對機械的關(guān)鍵零部件展開可靠性設(shè)計，以達成結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化。本文擬選用鉆井轉(zhuǎn)盤為大家詳細介紹變元法在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用。

1 變元法簡介

變元法的含義通常有兩個：

①定義機械結(jié)構(gòu)的變元，主要包括如下七個部分：數(shù)量、形狀、材料、位置、聯(lián)接、尺寸、工藝。

②借助改變這七大變元，創(chuàng)新性的構(gòu)造出更多的結(jié)構(gòu)方案。下面為大家詳細地介紹變元法中所包含的七類變元。

1.1 數(shù)量變元法

機械設(shè)備結(jié)構(gòu)里零件相關(guān)部分的元素，比方說輪廓線、工作面及加工面，甚至于整個零件都可以看成是基本元素，可借助更改機械結(jié)構(gòu)里基本元素的數(shù)量達成機械結(jié)構(gòu)的改變。

1.2 形狀變元法

更改機械結(jié)構(gòu)零件的表面形狀和零件的類型及規(guī)格均可以獲得不一樣的結(jié)構(gòu)方案。

1.3 材料變元法

零件采用不一樣的工程材料通常會造成此零件尺寸結(jié)構(gòu)的相應(yīng)變化，同時加工工藝也會產(chǎn)生變化，進而影響整臺機械的結(jié)構(gòu)，所以借助改變材料變元可以形成不同的結(jié)構(gòu)方案。

1.4 位置變元法

借助改變機械結(jié)構(gòu)里基本元素間的布局位置可獲得不一樣的結(jié)構(gòu)方案。

1.5 聯(lián)接變元法

此變元法通常包含兩層意思：

①聯(lián)接方式，包含螺紋聯(lián)接、鉚接及盈聯(lián)接等。

②對每一類聯(lián)接方式均具有多類聯(lián)接結(jié)構(gòu)。借助改變聯(lián)接方式及聯(lián)接結(jié)構(gòu)獲得不一樣的結(jié)構(gòu)方案。

1.6 尺寸變元法

尺寸包含長度及角度等，借助改變零部件和構(gòu)件的尺寸可獲得一樣的機械結(jié)構(gòu)。

1.7 工藝變元法

結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝有著異常緊密的聯(lián)系。鑒于零件的制造工藝不一樣，零件與機械的制造費用、質(zhì)量和性能也會不一樣，進而影響機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)。

2 機械結(jié)構(gòu)應(yīng)注意的防腐蝕細節(jié)

機械結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計對于機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新及優(yōu)化而言具有至關(guān)重要的意義，為了更好地完成機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，各機械設(shè)計企業(yè)在進行機械設(shè)計的過程中理應(yīng)注意如下防腐蝕細節(jié)：

①必須確保設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)于停車期間完全空干，以防止因介質(zhì)殘留淤積而造成的腐蝕。

②防止間隙結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，以杜絕腐蝕介質(zhì)的入侵。

③高溫及高質(zhì)量濃度將導(dǎo)致沉淀物及冷凝物的出現(xiàn)，進而增加腐蝕幾率，因此設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須避免此類現(xiàn)象的出現(xiàn)。

④異類金屬接觸可能導(dǎo)致接觸性腐蝕出現(xiàn)，因此設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時理應(yīng)盡可能地將異類金屬有效地隔絕開來。

⑤避免高速流體接觸流道壁面，以降低侵蝕腐蝕。

⑥遵守最小化表面積原則，也就是說在容積一樣的情況下讓結(jié)構(gòu)被腐蝕的表面積最少，比方說球體結(jié)構(gòu)最好，其次便為圓柱體。

3 機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計與變元法應(yīng)用

我們在對某一結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案展開評價時，理應(yīng)對其將帶來的經(jīng)濟效益、所具有的工藝性、技術(shù)可行性等相關(guān)指標進行綜合的考量，隨后從諸多備選結(jié)構(gòu)方案中選出最佳的結(jié)構(gòu)方案。在機械結(jié)構(gòu)方案已然確定的情形下，也可對重要結(jié)構(gòu)或零件展開不同變元的研究，甚至于變元間展開綜合的聯(lián)合修改，已實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計的目的。此外，也可選用某些數(shù)學模型，之所以建議大家選擇數(shù)學模型，主要是由于數(shù)學模型能夠較好地介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計中的尺寸及數(shù)量變元，同時還能夠?qū)Σ牧献冊归_間接的介紹。

以機械設(shè)備的不同要求及特征為依據(jù)，綜合使用不同變元，使用設(shè)計人員掌握的經(jīng)驗和知識，借助創(chuàng)造性思維的方法，設(shè)計出不一樣的機械結(jié)構(gòu)。比方說如下轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。

在以上三大結(jié)構(gòu)圖里，假如把結(jié)構(gòu)設(shè)計方案1（如圖1所示）里的錐齒輪間與主軸承二者之間的位置進行調(diào)整，且借助調(diào)整位置變元，接著再改變水平軸位置的左軸承形狀，即借助更改形狀變元后得到結(jié)構(gòu)設(shè)計方案2（如圖2所示）。假如更改方案1里的主軸承及齒輪的尺寸、大小與數(shù)量，且借助調(diào)整二者的數(shù)量變元與尺寸變元，隨后再調(diào)整齒輪構(gòu)件及軸承零件的位置，再改變位置變元，即能夠得到設(shè)計方案3（如圖3所示）。從以上分析上我們可以得出這樣一個結(jié)論：即以上三大不同類型的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)方案都可采用變元法較好的實現(xiàn)。如果進一步運用變元法，同樣可以獲得更多類型各異的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

借助對比以上三大結(jié)構(gòu)方案，綜合研究社會效益可行性與制造工藝等諸多內(nèi)容，我們可以得出這樣的結(jié)論：方案2系三大方案中最佳結(jié)構(gòu)組合。某一機械結(jié)構(gòu)方案的綜合評估，理應(yīng)以實際使用效果充當最后評估的事實依據(jù)。如果對轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)里的齒輪構(gòu)件展開進一步的可行性分析與優(yōu)化設(shè)計，同時對滾動軸承和齒輪工作展開彈性流體壓研究，接著實施精密計算，均能夠為改善轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)設(shè)計提供諸多參考數(shù)據(jù)。

4 結(jié) 語

深入分析機械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計對于機械行業(yè)的發(fā)展而言具有舉足輕重的作用，它不僅能夠更好地滿足當前社會對機械設(shè)備不斷升高的要求，實現(xiàn)各類機械零件的最佳組合，同時還可以推動機械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此各機械設(shè)計企業(yè)理應(yīng)在機械設(shè)備設(shè)計過程中充分采用創(chuàng)新設(shè)計理念，尋找最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計，以設(shè)計出更多的結(jié)構(gòu)方案，推動企業(yè)自身的發(fā)展，最終促進社會的良性發(fā)展。

參考文獻：

[1] 徐慧勇.淺析機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的創(chuàng)新設(shè)計[J].黑龍江科技信息，2010，（30）.

第5篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：TRIZ理論，創(chuàng)新設(shè)計，機械產(chǎn)品，

二十一世紀全世界范圍內(nèi)機械產(chǎn)品激烈競爭，各個國家都很重視如何提高產(chǎn)品的設(shè)計水平，增強其競爭實力。而產(chǎn)品設(shè)計最主要的目標就是對產(chǎn)品進行創(chuàng)新，滿足消費者的需要并且占據(jù)市場更重要的位置，所以，要想增強機械產(chǎn)品自身的競爭實力，最根本的途徑就是重視創(chuàng)新設(shè)計。創(chuàng)新設(shè)計理論又叫做TRIZ理論，是設(shè)計的核心理論，目前已經(jīng)在機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中被廣泛應(yīng)用，可以提現(xiàn)企業(yè)的核心競爭力。1946年，前蘇聯(lián)G.S.Altshuller創(chuàng)立了TRIZ理論，指的是發(fā)明問題的解決理論。以這個理論為基礎(chǔ)，軍事工業(yè)得到了很大的發(fā)展。二十世紀九十年代開始流入美歐，在某些企業(yè)當中開始應(yīng)用并且推廣，取得了很多發(fā)明專利，隨之也產(chǎn)生了經(jīng)濟效益，當很多國家興起了TRIZ理論研究和推廣的熱潮。1998年之后，TRIZ理論開始在中國出現(xiàn)，不少科研機構(gòu)把TRIZ理論作為技術(shù)創(chuàng)新的首選，積極的進行探索。這篇論文主要是探討TRIZ理論主要內(nèi)容以及在機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用。

1.TRIZ理論基本內(nèi)容概述

TRIZ理論的觀點是，發(fā)明問題的關(guān)鍵是解決沖突，而解決沖突需要遵守相關(guān)的原則：對系統(tǒng)的某個零部件或者性能進行改進時，不可以影響到系統(tǒng)或者相鄰的其他零部件以及性能。沖突主要包括技術(shù)沖突和物理沖突，物理沖突指的是如果對一子系統(tǒng)出現(xiàn)相反的要求時所出現(xiàn)的沖突，系統(tǒng)的某個部分同一時間出現(xiàn)兩種相反的狀態(tài)，主要是由一個參數(shù)造成的。技術(shù)沖突的含義是系統(tǒng)的某個部分性能增強造成了有害以及有用兩種結(jié)果，也可以理解為有益作用被引入或者有害作用被消除，造成其他的一個或者幾個子系統(tǒng)性能降低，這種問題主要是由兩個參數(shù)造成的。

G.S.Altshuller在理論當中提出了四十條沖突解決原理，也就是發(fā)明原理以及沖突解決矩陣的含義，各種領(lǐng)域的相互沖突的特性通過高度的概括，抽象成為三十九個技術(shù)特性參數(shù)（也叫做通用工程參數(shù)），矩陣中的行代表沖突惡化的參數(shù)，列代表沖突改善的參數(shù)。針對技術(shù)沖突，可以以沖突矩陣為基礎(chǔ)，找到對應(yīng)的發(fā)明原理，從而找到解決問題的辦法；針對物理沖突，通常利用分離原理了可以找到解決辦法，發(fā)明原理和分離原理之間具有一定的關(guān)系，一條分離原理，可以對應(yīng)很多條發(fā)明原理。

2.TRIZ理論在機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中應(yīng)用

2.1.TRIZ理論在機械創(chuàng)新設(shè)計中應(yīng)用的步驟程序

將TRIZ理論應(yīng)用到機械創(chuàng)新設(shè)計當中，主要的步驟是：對機械系統(tǒng)問題進行分析，明確關(guān)鍵的技術(shù)功能，找到造成系統(tǒng)中問題的參數(shù)，對沖突的類型進行判斷。如果系統(tǒng)中的問題主要是由一個參數(shù)造成的，屬于物理沖突；如果是由兩個參數(shù)造成的，屬于技術(shù)沖突?？梢酝ㄟ^分離原理解決物理沖突，對分離方法進行確定，包括時間分離、空間分離、整體和部分的分離、基于條件的分離，根據(jù)實際的分離原理和解決沖突的發(fā)明原理的對應(yīng)關(guān)系，找到解決問題的辦法。技術(shù)沖突，第一步要確定惡化技術(shù)特性參數(shù)和改善技術(shù)特性參數(shù)，再以沖突矩陣為基礎(chǔ)，找出對應(yīng)的發(fā)明原理，從而找出解決問題的辦法。最后，把推薦的對應(yīng)的發(fā)明原理應(yīng)用的具體的問題上，對每一個原理在具體問題上的實現(xiàn)和應(yīng)用進行探討。

2.2.呆扳手的創(chuàng)新設(shè)計案例

設(shè)計初期的呆扳手在松開或者擰緊六角螺母或者螺栓時，因為螺母或者螺栓受力點在兩條棱邊，很容易變形，因此無論是松開還是擰緊都比較困難。而新的設(shè)計需要避免原來設(shè)計當中的缺陷。后來美國一項以沖突矩陣為基礎(chǔ)的專利解決了這個問題。這個專利是從三十九個通用工程參數(shù)當中選擇一對特性參數(shù)：1）提高質(zhì)量的參數(shù)：物體所產(chǎn)生的有害因素，可以對螺母或者螺栓減少磨損。2）可以造成負面影響的參數(shù)：制造精度，全新的改進有可能造成制造的困難。然后把上面的兩個參數(shù)代進沖突矩陣，可以得到下面四條發(fā)明理論，即是：維數(shù)變化、小對稱、拋棄與復(fù)制、修復(fù)。通過分析維數(shù)變化以及小對稱這兩條發(fā)明原理可知，經(jīng)過創(chuàng)新的呆扳手工作面的某些點可以和螺母或者螺栓的側(cè)面相接觸，而不僅僅是接觸棱邊，因此解決了這個問題。

通過這個實例可以說明，機械產(chǎn)品的某些參數(shù)或者特性進行改進之后會造成其他參數(shù)和特性的惡化，可以通過沖突矩陣來解決這種技術(shù)沖突，這說明在機械產(chǎn)品設(shè)計當中應(yīng)用TRIZ理論時具有價值的。

2.3.某飛機的航空發(fā)動機引擎罩的創(chuàng)新設(shè)計案例

某飛機的航空發(fā)動機引擎罩在設(shè)計時，表現(xiàn)出來的技術(shù)沖突是：一方面希望發(fā)動機可以吸入較多的空氣，另一方面又希望發(fā)動機罩和地面之間的距離可以不減少。把它轉(zhuǎn)化為物理沖突：應(yīng)該將發(fā)動機罩的直徑加大，這樣有利于吸入空氣，但是直徑又不宜過大，避免機罩和路面的距離減少。

這個物理沖突可以用空間分離原理進行解決。空間分離所對應(yīng)的發(fā)明原理當中有No.4不對稱原理。根據(jù)這個原理，可以把原來的對稱設(shè)計變更為不對稱的設(shè)計。如下圖所示。

圖1：發(fā)動機罩改進設(shè)計方案示意圖

3.結(jié)束語

第6篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

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)我國普通高等學校機械類本科教育的現(xiàn)狀和特點，總結(jié)出我國目前學生機械創(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活動中具有非常重要的意義[4][5]。

1.學生機械創(chuàng)新設(shè)計能力方面的主要問題

1.1創(chuàng)新設(shè)計理論教學深度嚴重不足

目前，大學生的機械創(chuàng)新設(shè)計理論教學主要依靠課堂教學完成，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時較少，因此，學生在課堂教學中只能學到最簡單的基礎(chǔ)知識，而深層次的理論知識卻沒有掌握，使得學生在進行機械創(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)計實踐教學平臺和實踐環(huán)境建設(shè)不足

學生進行機械創(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，因此需要強化對學生的計算機三維設(shè)計方法培訓，讓學生能夠熟練掌握現(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，學生就無法把所學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)學生機械創(chuàng)新設(shè)計能力的最終目標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、學生就業(yè)相結(jié)合，才能最大限度地發(fā)揮學校教育的作用，使學生更快、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)驗的學習途徑

2.1學習其他高校的主要經(jīng)驗

目前的大學生機械創(chuàng)新設(shè)計類比賽主要有全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學生3D設(shè)計大賽、全國大學生機器人大賽等，另外，還有與之對應(yīng)的省級比賽?？梢栽趨⒓痈黝惐荣惖倪^程中，通過交流溝通、學術(shù)論壇等活動，學習其他高校在培養(yǎng)學生機械創(chuàng)新設(shè)計能力方面的先進經(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)學習培養(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)進行學習訪問，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通過教師在職培訓引進經(jīng)驗

教師攻讀博士研究生、已有博士學位的教師進入博士后工作站、流動站學習深造，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；通過學生就業(yè)洽談等機會了解企業(yè)對學生創(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)的學生對母校培養(yǎng)方法的意見。

2.5基于各種學生創(chuàng)新設(shè)計類大賽學習經(jīng)驗

在指導(dǎo)方法上把各種學生創(chuàng)新設(shè)計大賽和理論教學、實踐教學相結(jié)合；學生培養(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)計實例牽引學生理論學習；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

可以從學校層面對學生機械創(chuàng)新設(shè)計進行制度建設(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；學生組織、激勵制度。

3.2教師輔導(dǎo)、激勵制度的建立

學生獲取知識主要來源是教師，教師在學生機械創(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，帶著目標進行輔導(dǎo)工作；其次，在教學大綱的修改方面，要做到與時俱進，及時更新相關(guān)領(lǐng)域的最新成果，從而為學生奠定最新的創(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)學生的學習、創(chuàng)新、設(shè)計過程進行跟蹤教學，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)成果進行考評，根據(jù)考評對教師進行合理經(jīng)濟獎勵，從而激發(fā)教師參與學生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的動力；其次，可以對參與輔導(dǎo)學生的教師進行科研方面的獎勵，給予一定的優(yōu)惠政策。

3.3學生組織、激勵制度的建立

學生是機械創(chuàng)新設(shè)計活動的主題，因此，學生在機械創(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)地實施學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學生組織制度的建立，需要從學生動員、學生啟發(fā)、學生分組實現(xiàn)設(shè)計等方面入手。首先，在對學生進行創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)之前，需要充分對學生進行思想動員，讓學生了解機械創(chuàng)新設(shè)計的興趣所在，從而自發(fā)地參與其中；其次，在學生產(chǎn)生興趣后，需要通過創(chuàng)新方面的教學，對學生進行思維啟發(fā)，從而激發(fā)學生的潛在創(chuàng)造力；最后，讓學生自由組隊，按照課題小組長負責制的原則，使學生能夠通過團隊協(xié)作的方法完成自己的創(chuàng)新設(shè)計作品。學生激勵制度的建立，需要在經(jīng)濟獎勵、榮譽獎勵方面入手，首先，要對學生機械創(chuàng)新設(shè)計成果進行考評，根據(jù)考評對學生進行合理經(jīng)濟獎勵，從而激發(fā)學生參與機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的動力；其次，可以對參與的學生進行榮譽方面的獎勵，讓學生感到從事機械創(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目標之間的“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)學生學習欲望。在此基礎(chǔ)上建立起一套符合實際情況的學生機械創(chuàng)新能力培養(yǎng)體制。

5.結(jié)語

通過學生機械創(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生機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)水平。

參考文獻：

[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.獨立學院機械類專業(yè)教學改革探索[J].考試周刊，2012（91）：8-9.

第7篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】 機械設(shè)計 創(chuàng)新能力 教學方法

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》作為高職高專機械類和近機類專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學生掌握常用機構(gòu)和通用機械零件的設(shè)計原理、方法和機械設(shè)計的一般規(guī)律，具備設(shè)計一般簡單機械和應(yīng)用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等技術(shù)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(shè)計能力，為將來的工作打下堅實的基礎(chǔ)，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(jié)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計了平移和旋轉(zhuǎn)重物的機構(gòu)[1]。在間歇運動機構(gòu)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(shè)計實例的分析來介紹機械創(chuàng)新設(shè)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(shè)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(shè)計是完全有可能的，學習主動性大大增強。

2 類比總結(jié)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(shè)計基礎(chǔ)》主要學習各種常用機械傳動機構(gòu)的原理及設(shè)計。機械傳動能適應(yīng)各種運動和動力的應(yīng)用要求，得益于各種機構(gòu)的各類演變。把握了運動及動力傳遞的各種機構(gòu)的特點，就能從根本上學好《機械設(shè)計基礎(chǔ)》。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(jié)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(shè)計能力最有效的方法之一。

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中機械原理的部分主要包括平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿及螺旋機構(gòu)等。從運動形式的轉(zhuǎn)換來看，能實現(xiàn)往復(fù)直線運動和圓周轉(zhuǎn)動之間相互轉(zhuǎn)換的機構(gòu)有曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪齒條、蝸輪蝸桿和螺旋機構(gòu)等。然后在這些機構(gòu)中，分析比較傳動角與壓力角，很容易看出每種機構(gòu)在傳動中的優(yōu)缺點。比如：鉸鏈四桿機構(gòu)有最小傳動角的要求，凸輪機構(gòu)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(gòu)因為是點或線接觸，易磨損，所以沒有鉸鏈四桿機構(gòu)在傳力大的場合應(yīng)用廣泛。

從運動速度的方面研究，曲柄搖桿機構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(jié)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(jié)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(jié)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(yīng)用基本機構(gòu)。逆向思維對于培養(yǎng)創(chuàng)新能力極為重要。在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課程中，很多機構(gòu)的演變都是逆向思維的結(jié)果。螺旋傳動的實例最為明顯。普通螺旋傳動的應(yīng)用形式有：螺母不動螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運動，如臺虎鉗；螺桿不動螺母回轉(zhuǎn)并作直線運動，如千斤頂；螺桿回轉(zhuǎn)螺母作直線運動，如機床工作臺；螺母回轉(zhuǎn)螺桿作直線運動，如應(yīng)力實驗機觀察鏡螺旋調(diào)整裝置。

曲柄搖桿機構(gòu)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(gòu)。

4 “三最”法

通過“三最”法，即課程學習中涉及到的有關(guān)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(gòu)就是由曲柄搖桿機構(gòu)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(gòu)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(gòu)不再具有急回特性。最優(yōu)的問題，恰恰是機械設(shè)計的核心。機械創(chuàng)新設(shè)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(shù)性能、可靠性、經(jīng)濟性、實用性等；二是創(chuàng)造設(shè)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(gòu)的優(yōu)化設(shè)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(guān)系，尋求突破口，找到創(chuàng)新點。

機械創(chuàng)新設(shè)計是推動人類文明進步的事業(yè)。從事機械創(chuàng)新設(shè)計工作需要掌握一定的機械設(shè)計知識，需要了解創(chuàng)新設(shè)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(shè)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(shè)計的實踐活動，從實踐中學習和領(lǐng)悟。能夠通過《機械設(shè)計基礎(chǔ)》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(guān)重要的意義?！跋胂罅Ρ戎R更重要。”如何在教學中形成一整套系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)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(shè)計大賽決賽作品選集[M].北京：高等教育出版社，2012.

第8篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞： 全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽 高職學生 培養(yǎng)創(chuàng)新能力

一、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的參賽過程

全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是全國高校范圍內(nèi)的四大競賽之一，旨在提高大學生創(chuàng)新設(shè)計能力、實踐操作能力和工程實踐能力。第五屆全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽（2012年）的主題為“幸福生活——今天和明天”，內(nèi)容為“休閑娛樂機械和家庭用機械的設(shè)計和制作”。大賽的目的在于引導(dǎo)各高校注重培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新設(shè)計能力、綜合設(shè)計能力與團隊協(xié)作精神；加強學生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓練，提高學生針對實際需求進行創(chuàng)新思維、機械設(shè)計和工藝制作等實際工作能力；吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。

我們依據(jù)大賽主題設(shè)計制作了參賽作品——休閑娛樂機械“快樂不倒翁”?？鞓凡坏刮逃刹坏刮绦蔚耐鈿?、帶有安全帶的座椅及支架、四根帶有滑輪的支撐、彈簧組成，利用連桿滑塊原理實現(xiàn)讓小朋友坐在快樂不倒翁中進行任意方向的搖晃而不會倒下，使小朋友在玩樂的同時得到平衡能力和感官的鍛煉。連桿滑塊的作用、彈簧伸長量的限制、安全帶的使用使得玩樂過程更加安全。

1.參賽作品的設(shè)計制作全過程。

（1）機械的功能構(gòu)思（以一定的知識為基礎(chǔ)，以創(chuàng)新思維為導(dǎo)向的功能原理設(shè)計）；

（2）機械系統(tǒng)設(shè)計（整體方案設(shè)計）；

（3）機構(gòu)的幾何參數(shù)綜合設(shè)計（自由度、受力、運動與動力分析）；

（4）機械零件設(shè)計（支撐桿、滑輪、彈簧、底座等）；

（5）零件制造裝配調(diào)試（零件到成品完成）。

2.參賽作品的創(chuàng)新點。

（1）認知創(chuàng)新：作品實現(xiàn)了不倒翁的載人。

（2）結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：連桿滑塊機構(gòu)的應(yīng)用，由安全帶和彈簧的拉伸限位保證安全。

（3）動力創(chuàng)新：作品由坐在里面的兒童發(fā)力帶動玩具及其自身的搖動，節(jié)能環(huán)保。

二、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽中的若干問題

看著快樂不倒翁從零件到整個作品的完成，讓我們有種成就感，但在準備比賽作品過程中也暴露出高職教育的若干問題。

1.高職學生的綜合能力有待提高。

機械創(chuàng)新設(shè)計大賽對于高校素質(zhì)教育的實施、大學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高產(chǎn)生了巨大的推動作用，已成為檢驗高職工科類大學生實踐能力和創(chuàng)新能力的標尺。大賽要求高職學生知識面廣，具備機械、電子、材料、加工等多方面較高的綜合知識與技能。對作品的表現(xiàn)形式要求較復(fù)雜，要求有完整的設(shè)計說明書，要使用計算機輔助設(shè)計，要有三維模型和動畫，要進行三維仿真，要有視頻錄像，要有作品實物。

在準備比賽作品過程中，學生的創(chuàng)意和思路很不錯，可是實現(xiàn)過程中遇到問題不知如何解決，拿不出一套完整的、合理的方案來實現(xiàn)自己的設(shè)計，反映出日常教學中理論知識不扎實、不能理論聯(lián)系實際、缺少有效的實踐機會。

高職學生缺乏系統(tǒng)觀念，需要綜合考慮作品的功能、結(jié)構(gòu)、可操控性等各種因素時，只注重預(yù)先設(shè)定的功能實現(xiàn)，對其他因素考慮較少。主要原因是高職高專缺乏諸如《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》等相關(guān)的專業(yè)課。

高職學生的實際工程設(shè)計能力不足，往往將設(shè)計重點放在了作品功能設(shè)計及實現(xiàn)上，而對結(jié)構(gòu)強度、材料性能等方面的考慮不足。造成這一現(xiàn)象的原因是缺乏實際工程設(shè)計經(jīng)驗。

高職學生的基礎(chǔ)理論知識不夠扎實，對一些常見機構(gòu)、零件的結(jié)構(gòu)、功用、特性不了解或認識不深，比如機械結(jié)構(gòu)方面對構(gòu)件材料、形狀、尺寸、加工方法、裝配方法等考慮不周。原因是相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課的課時量不夠。

2.高職學生的合作意識、團隊精神有待強化。

機械創(chuàng)新設(shè)計大賽以團隊為單位競賽，團隊對于訓練高職學生為集體完成一項任務(wù)而進行協(xié)作與分工、組織和管理非常有利，可有效縮短學生參加工作后人際關(guān)系的磨合期。在團隊組建初就應(yīng)該有嚴格的紀律和明確的分工，避免出現(xiàn)創(chuàng)新團隊組織渙散、分工不明確、隊員間相互依賴缺乏奉獻精神的現(xiàn)象。

3.高職學生的創(chuàng)新意識缺乏不足。

《高等教育法》明確規(guī)定：“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?！闭f明創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高職教育的一項重要任務(wù)。在準備比賽作品過程中，高職學生的創(chuàng)新意識明顯不足，過多依賴指導(dǎo)老師。主要表現(xiàn)：具有創(chuàng)新意識，但不善于利用和創(chuàng)造條件；思維相當敏捷，但缺乏創(chuàng)新性思維的方式；有創(chuàng)新的靈感，但缺少必備的創(chuàng)新技能；有創(chuàng)新的興趣與熱情，但缺乏毅力。主要原因是高職院校缺乏培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的有效機制。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識是一個系統(tǒng)工程，必須更新教育思想、轉(zhuǎn)變觀念，構(gòu)建創(chuàng)新教育體系，不斷增強學生的創(chuàng)新意識：善于觀察、突破定勢、巧妙構(gòu)思、方案新穎、實用簡單、功能適當、便于制作。

三、培養(yǎng)高職學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾點建議

1.改革和完善實踐教學體系和內(nèi)容，提高高職學生的實際動手能力。

實踐環(huán)節(jié)是理論結(jié)合實際的橋梁，是培養(yǎng)高職學生由知識型向能力型轉(zhuǎn)變的重要途徑，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。拓寬學生的知識面這就要求高職院校豐富實踐教學環(huán)節(jié)的教學內(nèi)容，改革實踐教學模式。實踐實訓條件應(yīng)包括機械創(chuàng)新實訓室（機械原理、機械設(shè)計、機械創(chuàng)新設(shè)計）、機械工程軟件實訓室（autocad、pro-e、ug、cimetron等）、虛擬仿真實訓室等。實踐教學內(nèi)容應(yīng)減少驗證性的，多采用項目驅(qū)動方式。借助這些實訓條件幫助學生積累實際經(jīng)驗，培養(yǎng)他們的動手能力、分析問題與解決問題的能力和協(xié)作能力。

2.加強引導(dǎo)創(chuàng)新實踐過程，增強高職學生的人文底蘊。

幫助高職學生明確設(shè)計目標，學習必要的設(shè)計知識，避免創(chuàng)新設(shè)計中的盲目性，同時還要增強人文底蘊，通過多種途徑讓學生開闊視野，鼓勵他們多涉獵一些色彩、造型、工業(yè)設(shè)計史等方面的知識，這些知識不僅可以幫助學生設(shè)計出較好的作品，而且它向?qū)W生傳達的理念中很多是可以直接套用到創(chuàng)新設(shè)計中的。

3.健全機制，構(gòu)建高職院校創(chuàng)新平臺。

建立學生創(chuàng)新實踐基地平臺，組織比賽。以創(chuàng)新社團為載體，塑造學生的創(chuàng)新人格；以創(chuàng)新比賽為平臺，激發(fā)創(chuàng)新欲望；以制度為保障，保持創(chuàng)新積極性；以學習能力培養(yǎng)為落腳點，培養(yǎng)高職學生的創(chuàng)新能力。

參考文獻：

［1］徐起賀.機械創(chuàng)新設(shè)計［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2012.

［2］高霄漢.由機械創(chuàng)新大賽看工科機械類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng).河南教育（高校版）2009，（9）.

第9篇：機械創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：機械原理；教學改革；機械創(chuàng)新設(shè)計

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：1674-9324（2018）02-0128-02

一、引言

“機械原理”是機械工科專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，主要研究各種機構(gòu)的共性問題[1，2]，機械原理課程理論抽象，研究內(nèi)容寬泛，并對前期的基礎(chǔ)課程有較高的要求，因此導(dǎo)致很多學生產(chǎn)生畏懼心理，覺得機械原理課程深奧，內(nèi)容枯燥、課程索然無味。

與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”教學是利用機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，通過創(chuàng)新設(shè)計大賽作品的制造，促進學生對課程內(nèi)容的學習，督促學生自己提出問題、分析問題、解決問題，最后最大化地激發(fā)學生的機械創(chuàng)新能力[3，4]。目前，湖南文理學院有效地將機械創(chuàng)新設(shè)計大賽與機械原理課程相結(jié)合，并取得了卓有成效的成果。

二、與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”教學的實施過程

通過多年來參與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，我校對機械創(chuàng)新設(shè)計大賽與機械原理課程教學相結(jié)合積累了大量的經(jīng)驗，下面對其實施過程予以介紹。

（一）主辦機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題解析會

委派骨干老師參加歷屆的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽主題解析會，對每一年的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的比賽主題有一個正確和深刻的理解，避免以后的作品出現(xiàn)跑題現(xiàn)象。骨干老師參加完主題解析會后，召集所有的學生和全院的老師，在學院內(nèi)部把主題解析清楚，并以自由提問和臨場解答的方式，盡量讓學生理解每一屆的主題。另外還邀請2名在往屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽中取得優(yōu)秀成績的學生介紹經(jīng)驗，一方面讓學生了解機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的整個流程，另一方面提高學生參與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的積極性。

（二）開展與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽主題相一致的工程創(chuàng)新三維設(shè)計大賽

為了提高全體學生的學習積極性，并進一步認識機械原理課程對于機械產(chǎn)品設(shè)計的重要性，我校在全體大二學生中主辦工程創(chuàng)新三維設(shè)計大賽，并要求全體學生自發(fā)成立三人協(xié)同小組，為各個協(xié)同小組配備一名指導(dǎo)老師。在此階段，學生在小組內(nèi)充分討論和互相學習，并階段性地與指導(dǎo)老師探討設(shè)計方案，通過反復(fù)查找資料和充分的方案論證，最終完成產(chǎn)品三維圖形的繪制。完成此過程，學生需要自發(fā)學習機械原理的相關(guān)知識，并與指導(dǎo)老師充分交流。為了完成三維圖形的繪制，學生還需要自學三維制圖軟件。通過2個月左右時間的訓練，各個小組基本都能拿出一個合理的方案。學院組織三維設(shè)計大賽評比，由學校挑選的5名專業(yè)老師作評委，評選出優(yōu)秀作品15件參加下一階段的實物制作，并為期間表現(xiàn)優(yōu)秀的小組和作品頒發(fā)獎狀，一方面是對學生工作的肯定，另一方面也是對他們的鼓勵，提高他們學習的積極性。

（三）實物作品的制作

進入實物作品的制作階段，首先要解決的就是經(jīng)費的來源。我校歷來就重視學科競賽，教務(wù)處有專用的用以支持學科競賽的經(jīng)費，學院內(nèi)部也為實物制作預(yù)留了一定的經(jīng)費。因此，此階段所需費用得到徹底解決。更為重要的是，為了讓學生盡早盡好地完成作品的制作，我們對所屬的機械廠和加工中心作了硬性要求，學生提出作品加工要求后必須在3個工作日內(nèi)得以滿足，并要求學生自己完成作品的機械加工，這樣做的目的也是為了提高學生的生產(chǎn)實踐能力，讓學生能夠掌握產(chǎn)品的制作流程，也為機械制造基礎(chǔ)課程的學習打下良好的基礎(chǔ)。

三、近幾年學生的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽成果

自從學院將機械原理教學與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽相結(jié)合后，老師和學生在思想上都更加重視學科競賽，學校也加大了機械創(chuàng)新設(shè)計大賽作品的經(jīng)費投入，近幾年涌現(xiàn)出大量高質(zhì)量的機械創(chuàng)新設(shè)計作品，在省內(nèi)競賽中也取得了顯著的成績。以下為湖南文理學院機械工程學院在近兩屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽獲得的一等獎和二等獎的作品匯總表。

實踐證明：在課程在近三年的考試中，2006屆學生機械原理課程及格率只有56.5%，2007屆學生機械原理課程及格率提高到81.2%，說明了機械創(chuàng)新設(shè)計大賽促進了機械原理課程的學習，這為學生今后從事機械設(shè)計、研究和產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)新奠定了重要的基礎(chǔ)。與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”實踐教學極大地提高了學生分析問題和解決問題的能力，提高了學生學習知識的興趣。通過與傳統(tǒng)教學法的結(jié)合，使學生掌握了機械原理課程的基本概念和核心能力，提高了其機械創(chuàng)新設(shè)計能力。

四、結(jié)束語

機械原理是機械工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為了增強學生對機械原理課程的適應(yīng)能力和挖掘其開發(fā)創(chuàng)新能力，通過與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”教學改革，可以顯著提高學生的機械原理知識和機械創(chuàng)新設(shè)計能力。

參考文獻： 

[1]趙永杰，程西云.機械原理課程探究式教學改革與探索[J].大學教育，2014，（9）：141-143. 

[2]施火結(jié).機械原理教學內(nèi)容及課程體系的改革[J].教育教學論壇，2012，（s5）：69-71. 

[3]周永清.機械原理創(chuàng)新教具學具進課堂[J].實驗技術(shù)與管理，2016，33（2）：11-13.