创新机械工程设计

创新机械工程设计（共11篇）

创新机械工程设计 篇1

创新思维的出现不仅为一个时代的发展带来了质的飞跃, 也为不少的行业带来了新的发展方向。创新思维不仅是在思维逻辑上从一些经验中导出概念、理论和假说, 而且是从形象化、直觉化及想象化等这些特有的思维上, 跳跃式的抓住事物的本质的一种思维过程。包括机械工程设计在内, 所有的一切设计成功的关键, 都离不开创新, 但是设计创新不仅需要知识经验的积累, 而且还需要完美的创新思维和创新意识。想象力远比知识重要, 因为知识是有限的, 可是想象力是无穷的, 包括世界上的所有一切推动世界的进步与发展的事物, 想象力都是知识的来源, 可以毫不夸张的说, 想象力是所有科学研究的根源。

1 机械工程中创新进程缓慢的原因

1.1 机械工程中人才的匮乏

创新人才不论在那个领域或事业上都是重要的组成部分, 在企业中没有创新人才的支持是无法做到真正的发展的, 在机械工程设计中一样如此。这与我国的教育制度有很大的关系, 传统的教育方式过于重视书本教育, 使得学生的思维模式受到限制, 创新思维丧失, 被限制在格式化的程度上。在实际的应用方面, 创新思维才是最重要的, 可是这些宝贵的东西在不断地体制化的教育里被不断地磨没了。不过, 这与个人也有着很大的关系, 大学阶段, 很多学校过于注重成绩, 忽略了创新思维的培养, 没有创新型思维做基础, 又怎么能将这种思维投入进实践中来呢?因为创新是一种实践, 并不仅仅是脑海中的一段思维想法, 这说明创新是一种具有可行性的, 在实践中可以具体应用的, 这样才能体现创新的意义。

1.2 资金的缺乏和政策的支持

虽然我国现在已经将创新改革加入经济建设中了, 可是这与发达国家的差距还是很大, 无法达到发达国家的经济发展水平。分析原因显示, 政策和资金的匮乏是一个重要的原因。并且, 长期以来都没有一个固定的管理部门来管理机械工程设计, 所以, 一旦出现问题都是自己的内部人员私下解决, 没有专门的部门管理监督检查, 那么这里面的一些问题就得不到反映, 企业的很多问题就不会暴露出来, 企业的更新速度就会减慢, 没有政府施压就没有了前进的动力。正是因为没有相应的政府部门的管理, 也没有专门的资金和理想基金, 才导致了资金的缺乏。对于高耗资的机械工程设计来说, 没有资金又怎么能实现技术设备的改革和创新?

2 如何创新机械工程设计思维

从上面我们可以不难看出, 增强自主创新能力是机械工程设计中的关键, 而想要提高自主创新能力可以通过以下方式:

2.1 加强创新人才的培养

培养创新型人才已经是迫在眉睫的事, 具体来讲, 最重要的是必须有一定的创新型人才的培养目标, 有了明确的目标才能更好地实现各项政策的实施。可是在现在的大学, 普遍对创新人才的素质要求很低, 在培养目标的设计上, 教育模式和教育制度也存在着很多问题。

相反, 发达国家的大学就不一样, 他们不仅仅关能与时俱进的确立创新人才的培养标准, 还关心着创新人才的培养目标。目标设计好之后, 必须要制定好详细的方案, 按照方案实行各项措施, 落实创新人才培养目标。另外最重要的是, 在大学阶段, 学校也要调整教学的策略, 不能把教学中心一直放在书本上, 还要增加一些其他方面的能力培养。除了学校, 学生们个人也要加强创新思维的培养, 可以在除了学习上参加一些竞赛性质的活动, 增加自己的活动范围, 在生活的点点滴滴中逐渐培养自己的创新思维。

2.2 树立创新设计理念

从上述不难看出, 我国的机械工程设计与国外有着很大的差距, 资金不足, 政府政策不到位, 人才匮乏, 都是导致这一现象发生的主要原因。

可是应该怎样摆脱这一现状呢?首先, 设计人员们应该有一定的创新理念, 创新理念则是创新事业的基础。可是要想突破传统的模式, 就必须要对机械设计人员的要求严格一点, 要求设计人员必须有大胆的创新理念, 并将其运用到实践中去。创新就是要突破传统的思维模式, 运用超前发展的理念进行思考, 设计人员就必须摆脱传统落后的思维模式, 不能仅仅追求生产的量化, 还应该追求质量上的革新, 以及技术设备上的改造, 只有这样, 才能与那些同领域同等竞争, 不会再时代的发展中被淘汰。

2.3 创新企业领导体制

为了改善现行企业的领导体制, 搞活企业, 积极探索建立一套新的企业领导体制是重中之重。解决好企业用人、选人的问题是十分必要的, 对于加快企业创新步伐, 加速经济发展具有很大的意义。因此, 新的企业领导体制必须既符合我国国情, 又符合市场经济的规律;既切实可行, 又规范有序。

可是, 要建立更为先进的领导体制还必须在下面的这些工作方面继续改进完善:一是建立强大的的企业领导制衡机制;二是建立合理的企业领导激励机制;最后可以确立一套有效的企业领导选择机制, 其包括确立企业主要领导人的任职资格、确立科学的企业领导配置、建立健全企业领导者产生的外部条件等等。

3 配套的政策和措施。

到目前为止, 在科技进步方面遇到过的很多问题, 有很多实际是采取措施不当和政策落实失当的问题。

比如企业措施层面, 领导人业绩考核、激励、任期跟自主创新不挂钩, 吸引、留住人才的有效措施如果受到各方面牵制就会难以实施;政策层面, 引进的先进设备可以免税, 但是自行研制的先进机器设备必须要上税, 因为企业的研发资金很难在税前列支。参与研发的人员的激励性筹款不记入成本;采用的新工艺和新设备没有激励措施的话它的风险就会难以分散。其实以上的这些问题只要下定决心, 依靠一些完善的体制, 是不难解决的。目前, 政府必须重点从财政税收政策上, 企业要重点从领导人约束和研发人员激励和人才的培养上, 采取适当的措施, 这样才能有效地推动机械工程设计领域的创新发展。

4 结语

通过以上总结出, 机械工程设计永远也离不开创新, 也就是说, 创新思维巨涌重要地位, 发挥着至关重要的作用。在创新力方面, 目前我国与发达国家仍然存在着巨大差距, 可以根据当前机械工程设计的现状分析, 结合经验教训, 加强培养创新型人才, 设立专门的机构部门进行管理, 并且还要增加资金的投入, 以此达到机械工程设计创新的最终目的。

参考文献

[1]郭凤阁.如何创新机械工程设计思维[J].科技致富向导, 2013.

[2]马占勇.如何创新机械工程设计思维[J].中国科技投资, 2014.

[3]李开龙, 姚金生.如何创新机械工程设计思维[J].全国机械设计教学研究, 2005.

机械创新设计实验教学方法设计 篇2

【关键词】机械创新设计实验 教学方法 创新设计

【基金项目】2015年院级质量工程：机械创新设计实验室。

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）23-0136-01

前言

机械原理与机械设计的是机械工程教学的重要内容，也是专业教学的基础，在进行教学的过程中，教师与学校都要重视。机械创新设计实验作为机械设计的后续课程，具有很强的实践性，在教学中主要是以培养学生的实践能力和创新能力作为教学的目标。机械创新设计作为教学的重要内容，各高校在教学中，对其教学的内容、教学模式、教学方法等很多方面进行变革，在学校建设创新实验室，不断推进机械创新设计实验课程教学，提高教学水平。

一、传统机械设计教学的问题

机械工程的教学中，由于专业本身的特点，在教学的过程中，出现一些不足之处，在对学生能力的培养过程中，培养的力度不够，使学生在实际的应用中出现问题。

1.教学的孤立性。

机械设计教学不仅仅是单独的某一个实验的教学，应该是整体教学。教师在教学中容易忽视实验教学的整体性以及教学内容的逻辑性，在教学时，缺乏系统性，使学生在学习时会出现茫然的状况，不利于教师的教学。

2.教学的依附性。

由于机械工程专业具有很强的实践性，主要是培养学生的实践能力。但在实际的教学中，教师在教授相关的知识时，主要是依据课堂教学的知识，主要进行理论知识的教学，实现目标仅仅停留在理论知识的层面上，这造成学生重理论轻实践的局面，例如在实际的实验过程中，学生能够讲明白机械设计运用的原理，但在实际的操作中，能力较差，不能完全的进行实验。

3.教学的层面性。

机械创新设计实验教学应该是以培养学生的创新能力与实践能力为目标，教师在教学的过程中不应该停留在知识层面上，还应该将创新的教学理念、教学方法应用在教学中，要考虑社会对人才的要求，综合多方面的原因实现教学体系的改革。

二、机械创新设计实验教学改革的必要性

1.社会发展的要求。

现代社会，信息技术快速发展，机械设计等更新换代的时间越来越短，对人才的要求越来越高，要求学校培养的人才不仅要具有专业的知识，还要具有实践能力，能够自由的应对社会的快速变化。

2.现代教育的要求。

现代教学要求进行素质教育，要求培养创新型的人才，机械创新设计实验教学要响应现代教育的要求，要将学生的专业知识、实践能力、创新能力等融合在一起，不断的改进教学方法，提高教学的水平。

3.专业发展的要求。

机械创新设计实验教学作为机械工程教学的重要内容，在教学的过程中，不断进行教学模式、教学方法、教学内容的变革既是本专业发展的要求，也是本学科发展的要求，通过教学改革能够不断的创新教学方法，为专业教学积累经验，从而提高机械创新设计的教学效果。

4.学生发展的要求。

现代教学不仅是要教授学生知识，还要对学生的学习能力进行培养，还要教授学生学习的方法，使学生由被动的学习变为主动，主动对机械创新设计实验进行学习，从思想上转变学生的学习观念、教师的教学观念，实现教学方法的变革，促进教学创新。

三、机械创新设计实验教学方法设计

教师在教学时，首先要求考虑教学方法的合理性、科学性以及具体的实现效果，然后将科学的教学方法应用在机械创新设计实验教学的过程中，在具体的实践过程中，不断地提高教学水平。

1.教师要转变教学的模式

教师在教学的过程中，应该转变教学的模式，变被动教学为主动教学，能够在教学的过程中掌握教学的整体流程，安排教学的具体步骤和实验流程。教师在尊重学生的主体性的过程中，应该对学生的实验操作进行引导，对具体的操作步骤进行指导，同时还要在教学的过程中，进行启发式的实验教学，帮助学生培养创新能力，发挥学生的主动性。在具体的操作中，要让学生能够主动的参与实验，并逐步让学生熟悉实验过程，通过鼓励学生，让学生对学习充满热情，能提高学生的求知欲。

2.建设开放式的实验室

机械设计实验的教学的前提是要设立开放式的实验室。机械产品是由不同的部件构成的，创新设计实验实际上就是创新机械设计，要想不断进行创新，就要能够进行试验，在实验中探索、创新。例如教师在教学中，可以通过相同部件的分配，让学生自由进行组合，完成不同的机构，实现多种角度的创新，还可以对学生的不同构思的合理性进行研究，通过模拟来进行具体的实验。学校还可以在建立的实验室中，定期举行机械设计比赛，通过比赛来调动学生的学习积极性，让学生能够利用实验室，提高学习的效果。

四、结语

在学校机械创新设计实验改革的过程中，要以教学方法的设计作为主要内容，以培养学生的创新能力与实践能力作为改革的目标，全方面的实现教学改革。同时要满足现代教育的要求，要促进学生的全面发展，不仅要实现知识教学，还要实现能力教学，提高教学的水平，创新设计实验教学改革，实现学生全面发展的要求，提高教学的效果。

参考文献：

[1]陈涛.机械创新设计实验教学方法研究与探索[J].中国科教创新导刊，2013，（10）：40，42.

[2]邓伟刚，王洪波，高雄等.机构运动创新设计实验教学方法研究与实现[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2014，16（5）：95-99.DOI：10.3969/j.issn.1009-4458.2014.05.023.

[3]吴天星，汪进，许林等.机械基础创新实验教学体系研究[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2007，21（5）：15-18.DOI：10.3969/j.issn.1008-3634.2007.05.004.

作者简介：

机械类创新设计比赛与创新教育 篇3

关键词：创新设计,创新教育,创新能力

一、前言

21世纪是一个处处充满了挑战和机遇的时代,伴随着知识经济与科学技术的迅猛发展,21世纪也必将是一个充满挑战、竞争和机遇的时代。要想在新世纪激烈的科技和经济竞争与挑战中取得成果,必须具有独创能力。基于此,世界各国政府都在进行适应新世纪发展需要的教育改革,各国教育部门纷纷制定出与本国经济及技术发展相适应的教育发展纲要,都把未来教育发展的眼光集中在了如何进行具有本国发展特色的创新教育。纵观世界,以美国、法国、英国、德国为代表的西方发达国家都是以创新教育取胜。有学者认为,迎接未来科学技术的挑战,最重要的是技术的创新。因此,未来高等教育应该把培养具有创新思维、创新能力并能推动社会经济发展和技术进步的新世纪人才作为首要目标和任务。创新教育不仅赋予了高等教育新的功能,而且体现了高等教育新的价值,高等教育是知识与技术创新、传播和应用的训练基地,更是培育具有创新精神和创新意识的科技人才的摇篮。高等学校应该也必须培养具有创新意识和创新思维的适应时代发展的优秀毕业生。

二、创新教育的定义与特点

1.创新教育的定义。国际上很多学者在对创新教育进行定义时,把创新教育分为了广义定义和狭义定义两大类。从广义上来讲,创新教育是指所有的不同于传统的被动接受、“填鸭式”的教育形式,是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的新型教育活动。从狭义上来讲,进行创新教育的各类教育活动,都是以培养具有创新思维、创新精神及创造力为目的的。

2.创新教育的特点。传统教学在进行知识传授的同时,也注重学生的实践,但它强调实践教学的验证性过程,注重对经典学说的认知和接受,创新性实践环节较少,制约了学生的创新性。从创新教育的定义来看,创新教育不同于传统意义上的教育教学模式,它是一种全新的教学理念及模式,有学者认为创新教育应该是启发式和开放式的。综上所述,创新教育具有以下四个特点:一是创新教育不是单一的课程教学模式,它具有系列课程体系的特点;二是创新教育可以充分发挥学生的学习独立性和自觉性;三是创新教育可以提高学生的实践动手能力和知识综合应用能力;四是创新教育具有实战训练的特点,在实践中让学生全面接触创新全过程和创新乐趣。

三、机械类创新设计比赛是创新教育的直接体现

1.播撒创新思维能力的种子。国家教育部组织的面向全国大学生的各类创新设计比赛,为大学生们创造性思维的展现搭建了一个面宽范广的大舞台。大学生们要想在比赛中很好地实现自己的设计方案,首先要学会仔细观察、独立思考,观察身边生活中的各类实际问题,思考技术路线的可操作性,最终形成自己的制作方案。而在这些实施过程中肯定会遇到想到或想不到的技术难题,在这些实际问题的解决过程,培养了学生们学习探究能力,播撒了创新思维的种子,拓展了学生的视野。

2.播撒知识综合运用能力的种子。首先,有了创新思维,就要进行相关文献资料的检索与查证,了解自己的创新设计在国内外所处的一个发展阶段,有什么不足,怎样解决,即“为什么做”、“怎么做”、“做什么”。尽管目前许多学校开设了如《信息检索》这类课程,但是由于学生们平时并没有明确的研究目标,搜索到的信息就很难有效的加以利用,而创新类比赛则给学生们提供了这样的机会与实施平台。其次,为使自己有足够的能力参与比赛,从方案设计到最后产品的加工制作,需要用到理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺、金属及非金属材料、电工电子技术、机械制图等多门专业知识及专业技能。同时,学生们还必须进行相关能力的培训,包括对Auto CAD、inventor、3Dmax等建模软件与单片机、Lab VIEW等控制方面知识的培训。此外,还有PPT、答辩、文档材料撰写等方面的培训。

3.播撒团队合作能力的种子。团队合作及交流表达是21世纪人类必须具备的最基本素质,团队合作和有效的交流表达是人类社会发展的大势所趋。机械类创新大赛为培养团队协作精神提供了很好的平台,因为在此类比赛中要想取得好的成绩,只有通过参赛队伍中队员的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多时候,为保证产品兼顾机械功能、控制功能以及美观的外形,一个很好的产品包括了机械制造及其自动化、测量与控制、工业设计等各专业的学生。

4.播撒创新实践能力的种子。实践教学是创新人才培养的一个重要环节,是培养学生创新精神、创业意识的重要手段。机械类创新设计比赛的一个巨大特点就是整个设计过程都是以学生为主,充分发挥了学生的主观能动型,充分锻炼了大学生的动手能力。因此实战能力是创新比赛对每个学生提出的基本要求,现场加工不再是纸上谈兵,也不是制作符合一定精度要求的零件,而是切切实实的对于机械加工精度的无限追求。学生们不仅向经验丰富的老师请教加工方法,并且结合自己的图纸加工多代产品,不断地摸索和更正,在无数次的测量与应用中寻求最好的加工效果。

5.播撒艰苦创业的种子。机械类创新设计比赛的选题范围宽广,在遇到困难的时候,要不断刻苦钻研、不畏艰苦,勇于探索和创造,才能解决问题。通过这个设计过程,学生们可以懂得科学的方法不等于捷径,就算有好的方法,如不付出艰苦的劳动,任何人也是不会取得成功的。

四、关于机械类创新比赛的几点思考

全国大学生机械类创新设计比赛是面向全体大学生的群众性科技活动,是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。为积极应对教育部和学校有关大学生创新能力培养的要求,武汉理工大学机电类专业高度重视大学生创新能力的培育,多年来,始终坚持将提高教学质量作为出发点和落脚点,立足于学科教学改革,通过创新基地、省级示范实习实训基地等机构,将机械类创新大赛和创新教育与创新实践活动有机地结合起来,并制定了一系列推动学生创新教育的制度,探索了一条实现学生创新教育的路径,构建了学院—专业—课程全域创新教育体系,在创新教学、创新能力培养、创业实践训练、创新指导等方面取得了显著的成效。其中,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生节能减排比赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生“恩智浦杯”智能汽车竞赛等比赛及自主创新和国家大学生创新创业计划等在内的国家级创新创业活动,使学生的创新精神、创新意识得到了良好的发展。但是,在取得优异成绩的同时,也逐渐暴露出相关短板,主要表现在以下几个方面。

1.比赛成果的企业影响力较低。机械类创新比赛,每一届、每一类比赛都有很好的主题,教师和学生都花费了很多的时间和精力去精心准备,获奖的作品很多都很贴近生活、贴近生产实际,但是如何在比赛后将这些设计稍加改进转化为企业所认可实施的产品,培养发掘优秀产品设计人才、参赛成果如何转化生产等方面有待探索。

2.比赛成果国际影响力较低。我国的各类创新设计比赛,虽然经过了近10年的发展,取得了巨大的进步与发展,水平也不断在提高,但是产品成果的国际影响力方面,和国际一流水平比还有一定的距离。

3.在技术方法上缺乏自主探索。在比赛中,虽然充分发挥了学生的各类综合能力,但在选题与产品制造过程中,学生们大多都是采用国内外现成的手段与方法,缺少自主探索的研究方法和研究工具,而研究手段、方法与研究工具的创新,往往体现了研究的创新水平。

4.未能将创新设计成果与创业有机地结合起来。创新设计是一个艰苦而漫长的过程,为了完成产品的加工与制造,拉近了学生们与本专业实际工业生产的距离,这些经历对于参与创新设计的同学们的机械结构设计带来了很大的启发。但是如何将这些赛事成果转化为创业项目还有待进一步研究与探索。

五、结语

不管是从国家今后的发展,经济市场对人才各方面的需求,高等教育制度变革的迫切性,还是从素质教育长远的追求目标而言,创新教育是中国高校的重要任务,是深化教育改革,推行素质教育的真正体现。当然,创新教育一定要立足于自身学科的教学改革,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与各类国家级创新创业活动,才能使学生的创新精神、创业意识得到良好的发展。总之,从创新教育的观点出发,我国高等教育的人才培养模式、人才培养目标都迫切需要强有力的变革,对人才培养模式及人才培养目标的重新审视已经成为高校对人才定位的战略选择。因此,培养大学生的创新实践能力,加强其创新教育是当今人才发展的必然要求。

参考文献

[1]童晓玲.研究型大学创新创业教育体系研究[D].武汉理工大学,2012.

[2]罗玉军.大学生机械创新设计指导案例与分析[J].赤峰学院学报(自然科学版),2010,(12):233-235.

机械创新设计. 篇4

小广告清除专用工具

实训班级： 组长姓名： 组员姓名： 组员姓名： 组员姓名： 组员姓名： 组员姓名： 组员姓名： 组员姓名：

学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 学号：

目录

摘要..................................................................................................................................................3 1 课题背景及意义...........................................................................................................................3

1.1 课题背景............................................................................................................................3 1.2 创新设计意义....................................................................................................................3 2 设计条件与要求...........................................................................................................................3

2.1..............................................................................................................................................3 2.2..............................................................................................................................................3 2.3..............................................................................................................................................3 3 方案选择.......................................................................................................................................4

3.1..............................................................................................................................................4 3.2..............................................................................................................................................4 3.3..............................................................................................................................................4 4 结构设计.......................................................................................................................................4

4.1..............................................................................................................................................4 4.2..............................................................................................................................................4 5 分析计算.......................................................................................................................................4

5.1..............................................................................................................................................4 5.2..............................................................................................................................................5 6 创新点及应用...............................................................................................................................5

6.1..............................................................................................................................................5 6.2..............................................................................................................................................5 6.3..............................................................................................................................................5 7 总结..............................................................................................................................................5

7.1..............................................................................................................................................5 7.2..............................................................................................................................................5 8 参考文献.......................................................................................................................................5

摘要 课题背景及意义

1.1 课题背景

1.2 创新设计意义 设计条件与要求

2.1

2.2

2.3 方案选择

3.1

3.2

3.3 结构设计

4.1

4.2 分析计算

5.1 理论分析与计算

5.2 工作原理 创新点及应用

6.1

6.2

6.3 总结

7.1

7.2 参考文献

创新机械工程设计 篇5

摘要：本文围绕大学生创新能力培养的途径，探索了机械创新设计开放平台这一实验基地建制新模式，提出实践是创新之源的观点，阐述了在实验基地建制新模式下适宜于机械类创新人才培养的机械基础创新课程和创新实验得以实现的可行机制，并通过实践取得了成果。

关键词：模式；开放平台；四模块三层次；竞赛

对于工科专业人才培养而言，除了要使学生掌握本专业的基本理论、方法以外，还应具备开拓创新的思维、建立创新意识的能力。专业知识的传授是教育的主要内容之一，而创新意识、思维和能力的开发、培养则是教育更本质、更核心的内容。创新意识、思维与能力的培养是提高人才培养质量工作中不可回避的问题，也是对教学改革的深层次研究与探索。

近十余年来，包括计算机信息科技在内的高新科技与传统机械科技的融合，形成了新的概念与思想、新的结构与功能。机械工业的进步促进了机械工程学科的创新与发展，同时对机械工程教育提出严峻的挑战。为适应机械工程类应用型专门人才培养目标和培养学生的创新精神和实践能力的需要，我校开展了对机械类专业创新人才培养教学改革实践的研究，进行了一系列理论与实践课程体系的改革和探讨，有力地推动了学校的机械工程教学改革，提高了教学质量，进一步深化了实践教学改革。

一、创新能力培养分析

1树立创新教育的理念。创新教育是全面素质教育的具体化和深入化，是以加强学生的创新精神、创新能力、创新人格的培养为基本价值取向的教育。作为培养创新人才的重要力量——教师，要以树立创新教育观念为先导，以加强学生的创新精神和实践能力培养为重点，以培养创新人才为核心目标，改变过去传授知识为主的教育模式，将创新教育贯穿于人才培养全过程，落实到每个教学环节。为此，教师在教育理念上要实现三个转变：一是从传授知识为主转向培养学生会学习会创造为主的教育方式；二是从以教师为中心转变为以学生为中心，在教学中要充分发挥学生的主体地位与作用，使学生积极主动地参与教学，培养其创新心理素质；三是教师必须具有创新思想和创新意识。

2创新之基在于实践。实践是创新之源，工程实践是创新的基础，创新作品的实现必须有适宜于工程训练的实验实践基地。近几年，我们在实验实践教学方面改革的思路是：依托高等学校本科教学质量与教学改革工程大环境，以河南省机械工程实验示范中心建设为契机，构建创新人才培养开放实验实践教学体系，突出创新教育，建设省内一流机械创新实践基地。

从工程实际应用出发，进一步注重工程基础知识和实践能力的培养，并充分利用近年来实践性教学环节硬件建设成果，改造、加强实践环节，尽可能利用现代技术改造课程实验、创新设计训练以及制造技术实训，使学生通过实践培养提高综合素质。通过大量考察与论证，构建了机械创新设计开放平台主基地，该主基地由机械创新设计实验中心、现代机械制造实验室、CAD／CAM教学与培训中心、工程实验实训中心、机械制造工程实验室和学生创新活动指导中心组成。学生的第二课堂活动以基地和机械基础创新开放平台为支撑，开展课外学分活动和学科竞赛活动。

二、构建创新设计开放平台，着力理论与实践教学“三改”

机械基础实验室建设与教学质量历来都是本科教学评估重点考核内容之一。依托本科教学评估大环境，2007年我校成为河南省机械工程实验示范中心建设单位，以此为契机，在探索与实践中，改革传统实验课程教学模式，以培养具有创新意识的专业人才为核心，构建了创新人才培养开放实验实践教学平台。三年来，经过对机械设计基础、机械原理、机械设计课程实验体系内容与教学方法的改革，初步形成了面向机械类专业的宽口径开放实验教学体系。为制订创新人才培养的课程体系研究与探索提供了理论与实践基础。在实践中提出创新人才培养的总体指导思想：降低重心、注重基础与专业实验的交叉：创建工程化实验环境、建设创新基地，强化实践环节；压缩课内学时，抓紧“三改”(改革教学内容、改革教学方法、改革教学手段)，培育优秀学生。

1架构适宜的创新理论课程模块。创新理论课程旨在给予学生科学的熏陶和基本的创新理论与方法，启迪学生的创新意识与思维，发掘学生的创新潜力。学生创新能力的造就、高素质的形成，学习是基础、思考是关键、实践是根本，同时，需要构建一个创新型的理论教学体系。在规划课程体系时，结合创新设计理论与方法的学术研究，结合学科发展的新方向、新内容，从整个机械系统着眼，构建了包括“机械原理、机械设计、设计方法学、机械系统创新设计、机械电子系统创新设计、数字化产品信息建模、CAD技术、智能设计概论、优化设计与有限元分析”9门课程的创新理论课程模块。

创新人才培养必须贯彻科学教育人文教育与因材施教的原则。创新理论课程模块的建立，做到有意识地培养学生，以发展的观点看待客观物质世界，引导他们去探索新的知识。在三年来的教学实践中已得到了充分的体现，并为开展创新人才的培养打下了良好的基础。

2构建创新能力培养实验平台。两年来，我校机械基础实验室的建设取得了很大的成果，以机械创新设计开放实验室建制为主线，构建了机械创新设计(机械基础)开放平台和机械创新设计(专业实训)开放平台新模式，(专业实训开放平台正在构建中)。以机械创新设计(机械基础)开放平台为支撑，改革了教学的方法和教学的手段，在研究中形成了实践教学体系及课外学分活动等一套较为科学的教学体系，并通过实践取得了成功，成绩显著。开放平台给学生的实践提供了一个崭新的环境，为实施创新人才培养提供重要活动场所。机械创新设计(机械基础)开放平台构建框架如图1所示。

3构建“四模块三层次”机械基础实验教学体系。机械创新设计开放平台的构建为创新能力的培养提供硬件支撑。依托主基地，在实验实践课程体系设置和教学内容改革中，由实践得出改革的思路是：提高起点，注重基础与专业实验交叉，加强通识教育，强化开放实验实训环节。围绕思路，在机械基础开放实验课程建设中，我们进一步改革实验教学内容；减少验证性实验，增设设计性、综合性实验；不仅安排有单独的机械设计基础实验课程、加大课程实验分量，还安排了大型实践、实训环节和大量的机械创新开放实验项目。所有开放实验纳入学校公选课体系，面向全校学生开放。

依据学生创新能力的差异，从创新能力培养的规律出发，实验教学中为不同能力的学生设置了分层次的实验教学体系。我们在改造传统实验的基础上增设了一批新的实验项目，形成了4个模块3个层次(基础层次、创新层次和提高层次)的创新基础实验教学体系，共17个实验项目，以适宜实践教学的规模效应和特优培养(如图2所示)。其中模块三和模块四是近两年新增的。通过分层次的实验教学，2007下半年有196名学生参加开放

实验，2008上半年有473名学生参加，大大激发了学生的学习兴趣和创新热情，使学生的实践动手能力、分析问题解决问题能力、创新能力等得到了培养和提高，为创新设计竞赛打下了坚实的基础。

三、依托实验基地，开展学科竞赛

实验室的开放在激发学生创新意识、深化课程体系和教学内容改革方面发挥了积极的作用，也改变了学生科技创新活动单独进行的局面，为善于思考、勤于实践的学生提供了交流平台。机械创新设计开放平台自构建、实施大面积开放实验以来，在培养学生的自主创新能力方面取得了一系列成果。

“挑战杯”课外学术作品竞赛：围绕全国大学生竞赛项目主题，依托开放基地与平台，学校进行多次的校内外参赛作品制作和选拔赛。2007年第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中，我院同学研制的“多功能风动式动力头”获得二等奖。

机械创新设计大赛；2007年机电工程学院成立学生机械创新科技兴趣小组。在参赛作品的研制中，机械创新科技兴趣小组的会员和电气工程学院电子科技兴趣小组的会员，正是由于实验室的开放，在第三届“全国大学生机械创新设计大赛”三件作品的研制过程中，进行了相互交流、探讨，使得学生的科技创新作品克服一道道技术问题，攻克一些关键电子方面难题，作品研制才顺利进行。最终于2008年9月在山东威海举办的第三届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组竞赛中，我院学生设计的“全自动植树车”获一等奖，“路面自适应智能除雪车”、“全自动盘类清洁机”获得二等奖。2008年10月在武汉举办的第三届全国大学生机械创新设计大赛决赛中，我院同学设计的“全自动植树车”获二等奖。这是河南省高校首次在此类全国大赛中获奖，在学生中起到了显著示范作用。

四、建立适宜于创新人才培养的激励机制

开放实验、第二课堂创新活动和科技创新竞赛都给予学生相应的学分。其中，实训型创新实验训练、暑期机械创新设计培训和学生社会实践与调查，所给学分算公选课学分，获奖作品还给予不同级别的经济奖励。这样，学生的积极性显著提高，主动参与科技创新竞赛活动的学生不断增多。学校还配套相关文件：《河南工业大学实验室开放管理办法》、《河南工业大学学生科技创新与社会实践活动实施办法》、《河南工业大学关于成立校内大学生创新实践基地的通知》，这样，机械创新设计开放平台实验实践就有了适宜于进行创新人才培养的科技环境和激励机制。

浅谈机械工程设计中的创新 篇6

现阶段的机械工程行业正处于快速发展, 因此如何在设计过程中占据有利条件, 不仅是对设计人员素质的要求提高, 另一方面, 需要设计人员引入创新性的思维。因为只有走在不断开拓进取的道路上, 才能够使得机械工程设计越走越远。所以在机械工程设计过程中一定要重视创新, 不断对设计人员自身思想提高。

1 创新设计思维的特征

创新思维是一种潜意识中思维, 它有下列特征:

(1) 开放性, 开放性是相对于封闭性来讲。封闭性思维是我们常说的传统思维方式, 不知道变通, 一味的沿用老一套, 因此会抑制创新的发展。开放性思维不同, 他就是要跳出传统思维的限制, 敢于面对传统思维的挑战, 往往走在改革的前端。同时创新设计又具有约束性, 因为机械工程的设计必须在多种因素的限制下进行, 其中包括知识水平、技术水平、科学技术等发展情况, 除此之外, 还包括环境、文化底蕴等外界因素, 因为机械工程设计必须建立在真实存在的基础上才可以, 就好比永动机的发明在理想中是可取的, 但实际中根本无法实现, 所以等等限制要求就给机械设计画上了一个圈, 人们的设计以及创新构想就必须建立在圈内, 否则构想出来的机械没有可操作性, 白白浪费了时间。

(2) 创新思维要求有独立思考的能力, 人云亦云在对于创新技术是最不可取的, 只有具有独立的思考能力, 不受周围环境的影响, 才能独树一帜, 在创新的道路上越走越远。

(3) 创新思维是潜意识与无意识的结合。主要体现在直觉与灵感上。所谓潜意识是指设计人员对产品的不同方面的猜测和摄像, 是一种灵感一现, 是一种直接的洞察, 潜意识的灵感思维虽然短瞬即逝, 但他在人民脑中却又是反复出现的, 与无意识不同, 灵感思维是由人们的潜意识与显意识多次叠加思维而形成的, 是长期创造性思维活动达到的一个必然阶段。

(4) 创新思维是矛盾的结合体, 创新思维需要严谨的思维, 是知识和经验积累到一定程度的必然, 是有序进行的。但有时创新思维又不需要严谨思维, 不经意的灵感就可能推动创新思维的进步。

2 创新设计与创新思维的同步

机械工程在设计的过程中, 是否有创新是设计能否迈向成功的关键。这里提到的创新并不是表面意义上的简单构思, 不仅对基础知识有严格的要求, 而且对经验的考量更深, 两者对于创新缺一不可。因此, 在机械工程设计中, 需要对机械设计从业人员进行思维和精神两方面的培训。中国有句流行语, 心有多大, 舞台就有多大, 用在设计中亦如此, 想象力有多大, 创新就有无限可能, 所以, 在一定程度上想象力比知识更加重要。创新想象力与现代化设计理念的联合必定会对传统的设计思路产生深刻的影响。正如所说, 创新是一个民族发展以及进步的根本动力, 因此, 想象力在机械工程设计中十分重要的。如果设计流程中缺乏必要的创新思维, 设计就难以进步。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的, 而是通过形象化构思和想象得到的思维形式, 在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。同时, 要想在机械工程领域成为优秀的设计人员, 需要时刻保持着创新思维。

创新设计对于从业的技术人员的要求可以总结为:首先, 勇于挑战, 勇于面对传统机械工程设计带来的所有挑战, 主要是体现在熟练掌握常规的工作模式下运用创新性技术手段, 针对以往的工作模式的深化改革。第二, 注重设计的实用性, 当前快速发展的市场, 如何保证设计出来的机械工程更有操作性和实用性要比盲目的毫无科学依据的创新要重要。第三, 要学会跳出传统的片面思维, 进入到三维空间甚至四维空间, 不断的发展和寻找。创新思维是创新设计的灵魂, 创新设计的动力是创新思维。

创新思维在思维上属于一种向目标前进奋斗的努力和下意识努力联合, 这种结合可能会在一方面大幅度提升人们对于创新的认识。下意识的行为往往是没有界限的, 同时也是在没有意识到的情况下产生的, 但这种行为有时会在脑海中重复出现, 就好比某一天你突然感觉某一场景似曾相识, 就好像是昨天发生过一样, 实际上就是你的潜意识在作怪。但是这种行为的产生也是要以知识为基础, 加上之前积累的经验与方法, 重复着某一项工作时, 就忽然有种豁然开朗的感觉, 这就是所谓的灵感。但这种灵感又离不开人们不断奋斗的努力, 其实天才是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感这句话不无道理, 只有在人们对一个缠绕很久的问题长期进行着攻克时, 才会有闪现灵感。因此, 在一定程度上潜意识能够拓展设计人员的思路, 就像瓦特发明了蒸汽机一样, 总是在不经意间就会发现解决问题的办法。

3 机械工程创新设计的研究对象

创新思维与创新设计的最终目的不是为了仅仅获得知识与经验, 如何利用有限的资源获得最大的经济效益和社会效益是最终追求。创新是建立在科学依据的基础上, 因此创新设计为机械工程设计提供了有力保障, 机械工程的自动化也会向前迈进一步。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候, 能够更好的实现经济效益和社会效益, 将机械工程设计人员的创新思维与创新能力同步提高, 也有利于养成设计人员在创新设计方面的主动性以及技术能力上的务实性。[1]创新俨然已经成为促进社会经济快速发展的动力。

如何将现代化技术应用在机械工程设计中, 进一步革新技术, 提升技术应用的水平也是创新设计的研究重点。现代社会的机械工程, 发展离不开计算机技术, 因为计算机能够运行复杂的程序进行分析数据, 有效的节省了时间, 由于计算机精密的程序软件, 可以对传统工程设计进行改进和调整, 这些都是传统机械工程无法完成的。因此运用计算机技术合理的将机械工程设计人员的设计理念有效的结合起来, 可以提高设计质量[2]。并且由于机械设计的创新需要, 目前来讲最合理的方式就是设计人员与计算机技术的搭配, 可以说, 设计人员灵活的创新理念配合精密的计算机技术, 才能设计出更具实用性的产品。

4 相似思维对创新设计的影响

世界上一切物体运动的轨迹都存在着相似性, 只是相似程度会有所不同。因此相似思维对于机械工程设计来说十分重要, 相似思维是针对机械工程设计产品进行更深层次的衍伸, 是再次的研究及开发。就像在一般情况下, 将设计完成的产品进行尺寸的变型, 就可以得到全新的理念。

在机械工程的研究设计中, 对不同产品之间进行相似性的对比, 更能抓住产品的本质。在工程技术领域中, 在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。比如在进行整个工程设备的研究, 如果基础功能进行划分, 可以找到相似的启动系统、维持系统及执行系统部门, 但这些相似的系统组合起来, 又会得到不同的设计产品。这说明, 本质上也有一定的相似性的同时也会有差距, 随着机械工程的发展, 科技学术不断提高, 设备在功能方面也出现了一定的变化, 但本质是不会改变的。[3]因此在对工程技术问题进行研究时, 抓住了相似规律, 就很容易在机械工程中进行创新设计。

5 结束语

机械工程设计中的创新意味着扎实的工作, 不能盲目。创造力不是凭空妄想, 既要有专业知识积淀, 又要有突破常规的勇气[4]。努力地提高创新能力, 推动技术的不断改良, 为机械工程设计开发工作作出积极的贡献。

参考文献

[1]李克非.试析创新思维在机械工程设计中的运用[J].黑龙江科技信息, 2011.

[2]高志.机械创新设计[J].北京:清华大学出版社, 2008.

[3]宗培言, 从东华.机械工程概论[J].北京:机械工业出版社, 2001.

现代机械工程设计中的创新分析 篇7

1 现代机械工程创新设计的原则

1.1 安全、可靠

在现代机械工程设计中, 工作人员应首先确保工程的安全性、可靠性, 严格按照相关设计要求, 注意机械设备的热平衡性、稳定性和耐磨性。现代机械工程的刚度和硬度必须满足设计标准, 以保障机械工程的设计质量。

1.2 生态效益良好

现代机械工程创新设计产品对操作使用和加工制作的要求非常高, 机械设备产品必须无害、无毒, 不能影响周围的自然生态环境, 尽量设计绿色环保型机械设备产品。为了提高现代机械工程设计的生态效益, 设计人员应选择无污染或低污染的环保型材料, 严禁使用有辐射、有害、有毒的机械材料。

1.3 经济效益最优

现代机械工程创新设计应结合市场需求和客户要求, 科学、合理地控制机械工程设计成本, 实现经济效益最优。相关设计人员应综合考虑机械设备产品的加工制作和设计内容, 优化现代机械工程设计方案, 选择最合适的机械材料, 优化机械产品的装配工艺和加工工艺。另外, 现代机械工程设计还可运用人工智能化的方法, 解放设计人员的思维, 降低设计人员的劳动量, 实现机械设备产品的智能化操作控制, 提高现代机械工程设计的经济性和合理性。

2 现代机械工程创新设计的方法

2.1 移植技术设计法

移植技术设计法主要是在现代机械工程设计中运用机械行业领域的先进成果、现代化方法和技术, 或将机械制造设备产品的先进生产方法和技术运用到其他机械设备产品中, 设计出新型的机械产品。这种移植技术设计方法包括各种先进技术和方法的应用。在实际应用中, 移植技术设计法可以移植某种机械工程技术的功能、手段或原理, 促进现代机械工程设计的创新发展。

2.2 智力合成设计法

智力合成设计法往往需要依靠团队的力量, 充分发挥每个人的智慧。在现代机械工程设计中, 可将设计人员组成设计小组, 由每个设计人员按照现代机械工程设计要求, 阐述自己的设计思路, 然后沟通交流, 集体讨论分析。这样, 不同的创新设计构想和思路融合碰撞, 有利于激发设计人员的灵感, 发散他们的现代机械工程创新设计思维, 完善机械产品的使用性能。

2.3 仿生类比设计法

现代机械工程设计采用仿生类比设计法依据的是仿生学原理。通过类比或分析自然生态环境中的各种动物和植物, 从而获得启发, 实现创新设计。在大自然中, 很多生物的自身功能和结构都具有不可比拟的特点, 相关设计人员可以从大自然中找寻思路和灵感。现代机械工程设计人员可以将生物运动与机械运转结合起来, 科学、有效地进行对比和分析, 探寻两者的相似性和差异性, 从而激发创新灵感, 完善现代机械工程设计方案, 不断提高现代机械工程的设计水平。

3 现代机械工程创新设计的内容

3.1 动力能源创新设计

近年来, 随着我国机械行业的快速发展, 能源获取技术和材料加工技术越来越先进。在现代机械工程创新设计中, 机械设计人员可选择多种动力系统, 并利用多种先进的技术和新型清洁能源。例如, 电动汽车在使用过程中不会像燃油汽车那样排放大量有害的污染气体, 减少了微粒污染物和硫化物的排放, 并且电动汽车的运行成本相对较低, 具有较高的经济效益, 电能利用率较高。

3.2 外观造型创新设计

现代机械设备产品的外观造型创新设计主要集中在面饰、色彩、外形等方面。设计人员要基于现代化美学理论, 在外观造型设计中融入美学观点, 充分利用现代化生产工艺和各种新型机械材料, 体现机械设备产品的造型美、色彩美和线条美, 提高机械产品的适用性和美观度。

3.3 结构构造创新设计

机械设备产品结构设计主要包括总体结构设计和结构构件配置。设计人员应结合客户对机械设备产品的需求, 分析机械产品结构的差异;基于多样化的机械产品结构形态, 坚持创造性思维, 优化机械设备产品结构设计, 完善机械设备产品的使用功能, 在有限的材料和空间中, 实现更多产品功能的集中化。例如, 办公室中的扫描仪、复印机、打印机往往会占据很大的空间, 而某些企业运用综合和离散的创新思维, 在一种机械设备上集成扫描、复印和打印功能, 优化了机械设备的产品结构, 极大地提高了办公效率。

3.4 运动方案创新设计

在现代机械工程设计中, 设计人员要注意机械运转系统、传动结构和原动机应满足相关功能性需求, 对机械设备产品运动方案进行创新设计, 并结合客户需求, 优化机械设备产品结构;综合考虑机械设备产品的管理维护、使用性能、设计成本、生产工艺等多方面的因素, 提高机械设备的产品性能。运动方案创新设计应基于机械设备产品的使用功能, 通过不同的结构和工作原理来实现。相关设计人员应积极创新, 激发创新灵感, 对不同运动方案进行科学分析, 选择最优的运动方案, 优化机械设备的产品性能。

4 结束语

随着现代化科学技术的快速发展, 现代机械工程设计人员应积极创新, 运用创新思维, 结合市场发展状况和用户需求, 加强对现代机械工程设计的自主研发和自主创新, 并运用先进的设计方法完善机械设备产品设计的各项内容, 提高现代机械工程设计的合理性和科学性。

摘要：现代机械工程设计对于机械设备产品的使用性能和稳定性有着重要影响, 而随着我国各个地区基础设施项目的快速发展, 各个领域和行业对机械工程设计提出了更高的要求。为了满足市场对现代机械工程提出的要求, 相关工作人员应做好创新设计, 将创新思维运用于各个工艺设计中, 不断提高现代机械工程的设计水平。简要介绍了现代机械工程创新设计的原则, 分析了现代机械工程创新设计的方法, 阐述了现代机械工程创新设计的内容, 以供参考。

关键词：现代机械,工程设计,创新设计,设计方法

参考文献

[1]于德海, 尹来发, 金明, 等.浅议机械工程设计中的创新思维运用[J].科技创新导报, 2014 (32) :109.

[2]陈彤.现代机械设计方法研究及其创新[J].机械研究与应用, 2015 (02) :195-197.

创新机械工程设计 篇8

一、教学内容的创新

当前, 《机械设计基础》面临着知识量不断扩充, 教学课时不断减少、任务要求进一步提高的现状:教学内容丰富且杂乱, 缺少教学重点, 相关的概念、名词、公式、图表很多, 同时夹杂着各类数据标准、国家规范等, 许多学生抓不到头绪, 学起来很吃力。因此, 改革《机械设计基础》课程教学的一大重点就是对教学内容的改革。应从实践性和应用性的角度对教材内容进行整理, 增加实践性、应用性教学的课时, 减少理论性内容的教学课时。

(一) 四线式教学体系

从教学体系上, 将内容进行科学合理的调整和安排。采用四线式教学方式, 将机械设计基础的四大板块:机械原理、机械设计、工程力学、公差配合中的重点内容作为教学核心, 即以分析机构的工作原理、设计零件结构、以理论力学和材料力学知识对机构强度校核、采用互换性和测量技术知识对机构和零部件的形状、位置、配合精度进行规定和选择这四条主线开展教学活动。课程改革和四线式教学体系的建立, 能够从基本的知识、理论、方法上有效导入教学, 使学生掌握和理解扎实的专业理论知识, 更有益于培养学生的创新能力。对学生进一步发展专业课的学习、加强工程应用能力、提高今后的从业率等打下了扎实的基础, 推动了人才的持续发展。

(二) 校企合作开展科研项目研究

学校和企业还应联合携手共同培养和塑造应用型人才, 如让学生参与产品的机械设计和科研课题研究。学习过程中, 学生结合所学到的知识, 了解机械产品的设计过程和各个实验阶段的工作内容和实验要求, 对机械结构和机械系统的运动方案加以分析、辨别, 进而掌握了常用机械设备的传动原理、结构特征和设计方式等知识, 使学到的知识得到有效的融化。教师通过组织这些实践活动促进了教学内容的升华, 将课程内容变得紧凑和有序, 脉络分明, 重点突出, 学生知道应学什么内容, 知道用在什么地方, 目的性更加明确, 学习效果更显著。

(三) 开阔视野, 增添新知识

培养适应时代发展的应用型人才应与时俱进, 结合实际教学内容, 吸取科学技术发展的新成果和新思想, 将技术应用的新拓展和改革的新技术及时传授给学生。当前我国的《机械设计基础》教材内容比较陈旧, 实际案例偏少, 不利于学生的就业发展, 教师应在教学中有意地增添些能帮助学生开阔视野、创新思维的新内容, 及时将校企合作研究项目、企业生产实际应用项目中的合适案例介绍给学生, 将当前生产生活中的创新案例、创新技术应用引入教学课堂, 让学生开拓知识面, 补充信息量, 调动学生的积极性, 有效地改善教学效率。

二、实验项目的创新

《机械设计基础》课程中实验教学是重要的实践环节, 可以培养学生的理论联系实际、分析解决问题的能力, 启迪学生的创新思维、挖掘学生的学习潜能。多年来, 在该课程的实验教学中多采用的是认知型、验证型的实验科目, 有助于加深学生对理论知识的理解和验证、实验操作技术的掌握等, 不利于培养学生的实验技术、实验设计和创新能力, 因此, 已远远落后于创新教学的要求。高职院校的教学目标应是培养一批具有工程实践能力、创新能力的技术人才, 因此, 需要进一步改善实验教学, 丰富实验项目, 培养和提高学生的动手能力和创新思维。

(一) 增添实验项目

教师可以在常规实验项目的基础上增添新的富有创新性和综合性的实验内容, 如3DMC机构组合创新实验、轴线结构创意设计等, 让学生亲自去组装、调试、设计, 锻炼学生的综合能力。3DMC实验台是一部综合性较强的智能化实验设备, 可以模拟和实现学生在学习中的各种创新性思维进行机械原理和设计的学习, 实验台包括高、低副杆组成机构以及相应的构件、构架、连接件和辅助机构, 还包括机械传动领域的各类机构:凸轮机构、齿轮机构、带传动、涡轮、蜗杆等, 通过试验台学生可以进行机械传动项目的方案设计, 还可以改变执行构件, 采用不同的运动构件自由组合, 搭建新型的传动机构, 进行不同传动方案性能的比较和测试, 学生将学到的知识和个人的思维、操作相结合, 优化和分析实验方案和实验课题, 进一步提高了相应的综合分析能力和创新能力。

(二) 开放式的实验教学

学校可以开放机构陈列室和部分实验室, 实行半开放式管理, 让学生有更多的机会去自学和实践。机构陈列室中展出了各种常见机构的构造和形式, 运行原理和基本用途, 学生可以随时进入陈列室对不理解的地方进行研究和观察, 在样品陈列室还可以对内部结构不清楚的地方, 进行拆装和分析, 帮助学生理解教学内容。教师还应鼓励学生参加各类创新应用实践活动, 如全国性和区域范围内的大学生机械设计制造创新大赛、课外科技学术作品竞赛等, 锻炼学生的动手实践能力和科研创新水平, 激起学生科研创新的兴趣和信心。

三、教学模式的创新

传统的《机械设计基础》教学以减速机为课程结构设计, 培养学生综合应用机械设计理论和学科知识, 掌握一般的设计规律和设计思想, 使学生能够在机器功能的基础上合理制定设计方案, 在制造工艺、性能维护、经济安全的基础上形成一定的机械设计能力。一方面, 由于教学仅限定于减速器, 学生的思维不够开阔, 缺乏创新意识的培养, 另一方面, 课程设计安排在理论课程结束后2~3 周内集中进行, 使学生在着手课程设计时与基础理论知识产生疏离, 问题和难点增多。因此, 改革教学模式应从改进课程计划入手, 将课程设计和理论教学同步进行, 使学生能够边学习边动手, 将设计中遇到的问题和难点拿到课堂中学习, 提高教学的效率, 减少问题的堆积, 学生学习有了目的性和方向性, 能够带着问题求知, 教学质量也随之提高。同时, 在课程设计上应注重对学生掌握的知识加以巩固和温习, 通过进一步的理解和掌握, 培养学生的创新能力。在课程进行一半的时候, 可以布置一项创意发明任务, 让学生在接下来的学习过程中, 带着问题和思索进行, 找到创新的节点, 形成初步的设计思路和方案。

四、结语

学生创新能力的培养需要从各个方面、各个细节上予以关注, 通过机械设计基础的课程教学能够为其他专业课程的顺利引入奠定良好的基础, 同时对培养创新型人才、提升工程意识和实践应用能力创造了良好的条件。因此, 教师应努力营造宽松和引导的学习气氛, 启发学生的积极性和创造性, 在教学的各个环节发挥促进作用, 为国家和社会培养出具有创新意识和实践能力的人才。

摘要：《机械设计基础》是机械类专业的基础课程, 具有一定的综合性和实践性, 是学生学习后继专业必须掌握的基础理论学科, 学好这门课程, 既要掌握扎实的基础理论, 更应具备一定的工程实践的能力, 对培养学生创新能力和科学素质有良好的促进作用。本文从改善教学内容, 改善实验课程设计和应用等方面, 分析探讨了提高学生学习兴趣和创新意识的教学方法, 以期提高课程的创新教学。

关键词：机械设计基础,创新教学,实验

参考文献

浅析现代机械设计的创新方法 篇9

1 树立全新的创新理念

1.1 设计计划阶段

机械设计的计划阶段, 需要查找大量资料。机械产品必须满足行业标准, 因此, 需要对资料进行细致分析, 及时预测设计中的问题, 使产品质量、安全性和性能都满足要求[1]。该阶段是整个设计的初始阶段, 直接关系产品的质量和性能, 为后续设计工作做好充分准备。因此, 在该阶段, 设计人员要具有创新理念, 并将创新理念融入到机械设计中, 使创新贯穿于各个环节。

1.2 方案阶段

方案阶段是对设计中的每个环节进行详细设计, 包括机械的每个部分, 是机械设计的关键环节。方案设计重在方案的选择, 从多个方案中选出符合设计要求且兼顾实用性和经济性能的方案, 此外, 方案还要具有可操作性和创新性。

1.3 技术设计阶段

技术设计关系到机械产品开发的效率, 其是对技术部分的完善和优化。这一阶段, 根据初步设计的草图, 查找资料, 提高技术设计的有效性和合理性。此外, 要保存好该阶段的方案, 并加大技术创新, 利于后续设计工作的进行。

2 机械设计的优化设计

机械产品市场是一个重要因素, 产品具备市场是设计的前提。随着人们生活水平的提高, 经济的发展, 消费者的需求也不断提升, 对产品的性能提出了更高标准。机械设计是一个以数学理论为基础, 以计算机技术为工具, 在充分考虑各个条件下, 满足目标的最佳方案。优化设计是创新设计的重要内涵, 它以最优数学理论为基础, 运用数学函数和计算机计算最优的设计方案, 其理念适应时代的发展要求。我国在优化设计方面取得了很大进步, 设计了一些程序, 在业界得到强烈反响, 但优化设计方法还未普及设计的诸多方面, 优化设计是机械设计创新的一个方向。同样, 优化设计需要较高的专业技能, 具备创新理念, 不断完善原有方案。采用优化设计方法, 能使我们更好地分析问题, 解决问题, 提高设计效率, 摆脱传统设计模式。

3 机械设计的变型设计

机械设计涵盖的内容广, 要考虑的问题较多, 如产品的物理性质, 刚度、耐磨度、强度等, 同时设计还要考虑环保、节能, 尽量减少噪音, 采取合理有效的降热措施。其中, 产品的刚度、耐磨度、强度, 受力均衡是重要考虑因素, 因为受力不均直接导致整个结构不完善, 稳定性、可靠性降低, 要把支撑点和受力点的距离控制在合理范围。机械设计的变型设计都是以原有产品为基础, 进行新的开发, 使零件规格更加标准, 满足使用者要求[2]。机械设计变型设计是保证其在功能和原理不变的情况下, 根据用户需要调整其参数, 以设计完善的产品。三维参数化设计是机械设计变型设计方法的一种, 它不仅包含传统设计中对部分特征驱动尺寸做出修改, 调整其他关联尺寸, 得到结构相同但尺寸不同的系列零件三维模型, 还包括三维参数化模型驱动后与其相关的工程图的视图位置、比例等参数设计, 甚至整个产品生命周期的参数设计[3]。

4 机械设计的反求设计

关于反求工程的设计, 应注意以下问题:第一, 更加合理的测量方法和设备, 提高精度, 减小误差;第二, 设计更加合理的三维重构方法, 提高设计精度, 减少误差;第三, 将智能技术和信息化技术结合起来, 形成参数还原技术, 解决设计参数还原问题;第四, 研究设计产品装配关系的建模体系, 以解决参数还原;第五, 开发软件, 有原型产品设计精度分析功能, 可以实现还原原始设计参数。

5 结语

随着经济的发展, 人们生活水平的提高, 现代设计理念和设计方法逐渐被应用到设计领域。进行机械设计需要考虑诸多因素, 只有树立全新创新理念, 优化机械设计, 加强机械设计的变型设计, 增加机械设计的反求设计, 才能创新机械设计方法, 设计出满足人们需要的产品, 提高机械设计水平。

摘要：随着经济的发展, 社会的进步, 人们生活水平不断提高, 现代设计理念和设计方法逐渐被吸收到设计领域。为满足人们对机械化产品的要求, 机械设计流程日益复杂和多样化。本文主要对当前机械设计情况进行分析, 对现代化机械设计的创新方法进行探讨, 为机械设计快速发展提供参考。

关键词：机械设计,创新方法,优化设计,变型设计,反求设计

参考文献

[1]徐功森.机械制造行业的生产特点及发展趋势[J].中小企业管理与科技, 2010, (9) :73.

[2]邢爱红.浅析现代机械设计管理[J].商品与质量:学术观察, 2011, (9) .

试论现代机械设计的创新突破 篇10

【关键词】现代机械设计；特点；创新；措施

0.前言

随着世界经济的快速发展，机械设计制造技术已成为一个国家经济腾飞的关键因素，而机械设计制造的发展核心在于创新。创新需要靠创造性的思维方式，需要在掌握传统机械制造的基础上进行创造性的突破。因此，我们有必要对传统机械设计以及现代机械设计特点进行一个全面的分析研究，才能在此基础上提出创新的思维方法。

1.传统机械设计与现代机械设计特点分析

1.1传统机械设计特点

传统机械设计基本是一个从直觉设计到经验设计然后再到理论和经验结合设计的历程。传统机械设计是在充分利用前人的设计理论和研究成果，总结经验，不断摸索改进而形成了一套相应设计图表、公式和规范，利用类比等方法并结合自身思想来进行设计的。传统机械设计的大概流程包括以下几个方面：确定方案，分析方案，最后选择操作技术来落实方案。

传统机械设计是前人经验的积累，同时也是现代机械设计的基石。从设计学的角度看，传统机械设计是一种依靠经验来设计的方法，思路着眼于产品的物质属性和技术层面上，依靠计算和校核数据，具有可实际操作性的特点。传统机械设计由于其简单实用而大受欢迎，并且成为了所有机械设计的基础。

传统机械设计已经具备了较为成熟的设计理论依据和可供参考的操作方法，并且诶功能单一、目标明确，一旦涉及成功，特别适合机器生产流程，可靠性很高。但是，传统机械设计的缺点日益凸显。首先，传统的机械设计方法不够灵活，很难应对瞬息万变的市场需求而及时做出反应，很难达到提高效率、节约成本和绿色环保等设计要求；其次是传统机械设计没有利用先进的设计手段，很难达到精度上的要求，不能满足市场的需求，也很难满足可持续化的发展要求。传统机械设计的局限性主要体现在以下几个方面：（1）设计的周期较长、成本较高；（2）规范性和结构设计的工艺性较差；（3）设计完成后，一些小的调整可能会带来整个设计比较大的改动，从而造成整体设计的动态性比较差。

1.2现代机械设计特点

与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。现代机械设计与各行业都有着密切的联系，涉及到了多学科多领域，所应用到的理论知识和技术方法也不仅仅限于机械专业，还涵盖了哲学、思维科学、心理学和智能科学等多领域知识研究。现代机械设计是集结了现代应用数学、现代理学、应用化学等基础学科的理论知识，另外还包括控制理论与技术、机械电子学、自动化和检测技术等领域的研究成果，特别是计算机信息技术的大量使用，更是为现代机械设计提供了条件支持。与传统的机械设计相比，现代机械设计需要更加的重视创新。

2.机械设计创新思维的特点

创新思维主要突出的一个字就是“新”字，创新思维的要求是人们的思想活跃并且富有创造力。在整个社会生产过程中，创新思维是极其重要的，也是一个被人们广泛接受并推崇的思维进步过程。创新思维具有一定的创造性、推理性、多向性和综合性特点，侧重于思维的创新，而重于打破传统的陈旧思维模式，得出具有创造性价值的理论方法。但是在创新的过程中，应该要注意一点，创新不是臆造，更不是凭空的想象，创新需要在丰富的经验和知识的前提下，在实践的过程中，要求机械设计人员自身具备扎实的设计理论和设计经验，能够整合现有的资源优势而推进创新的发展，要能够从不同的角度和层面进行思考，最后总结归纳出一套完整的机械设计理念和技术方案。

3.创新思维对于现代机械设计的重要意义

在现代机械设计中，创新思维主要有综合分析法、结合法、相似和对立对比联想、还原分析法、列举法、移植法等多种分析方法。如果可以把这些思维方法应用到实际的生产过程中，则其产生的效率和效果则是非常巨大的。机械设计的创造性思维可以提高机械设计人员的智能化水平，建立一支高效的机械设计团队，从而加速机械设计向着自动化、自动化、集成化和最优化的目标迈进。另外，机械设计的创新思维能够锻炼机械设计人员的思维，激发机械设计人员的潜能，从而提高设计人员自身的创新性意识。在机械设计的方案运动设计、结构设计和动力设计三个阶段中，运用创新思维创造出的机械产品，具有较高的科技含量，能够在经济市场中提高社会经济效率，从而推进市场向前不断地发展。

4.现代机械设计的创新措施

4.1加强数据库管理

目前的数据库管理软件很多，其中在机械设计方面的数据库管理软件也发挥着特别重要的作用。通常需要一个储存量较大并且便于管理的数据库管理软件才能够满足实际机械设计的的需求，所以对于数据库管理方面的创新是特别有必要的。根据现代机械设计的实际需要而建立一个与之匹配的数据库管理软件，运用科学地、准确方便的数据分析方法，从而达到较为理想的高效管理目的。

机械设计人员在设计过程中，需要经常地查找相关的数据和文献，如果按照传统的方法进行查找，则会浪费大量的时间，如果能够充分利用数据库管理系统，则能够很快的搜索到需要的内容，机械设计人员只需要将机械设计资料输入到数据库管理系统中就能够建立一个数据库的存储空间，从而能够快速的查找和分析需要的资料，大大节省设计人员的时间。

4.2充分运用 CAD软件

充分利用计算机技术来进行机械设计已经成为时代的趋势，在机械设计过程中的许多环节中都需要借组计算机制图软件来完成。在画图、设计和计算方面CAD软件是非常重要的辅助工具。在使用软件的过程中，机械设计人员可以最大限度的施展才华，并且设计的精度和效率也都得到了全面保证。CAD软件包括系统软件、支撑软件、应用软件 3 个主要部分。要注意的是，在CAD软件应用中，人是最重要的，只有具备丰富的设计经验和扎实的专业知识，才能够充分的利用计算机软件，做大人脑与电脑的最有效结合，从而设计出完美的作品。

5.结语

与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。而现代机械设计离不开创新思维，创新思维是社会发展的源泉，是现代机械设计中重要的组成部分，机械设计人员只有树立创新思维的理念，并结合自身丰富的实践经验和扎实的理论知识，同时充分利用现代计算机技术的优势，发挥主观能动性，才能够设计出满足人们对于产品越来越高的要求，从而促进我国现代机械设计发展。

【参考文献】

[1]钟康民，王明娣.对称美与机械设计创新初探[J].苏州大学学报：工科版，2004（5）.

[2]何庆.现代机械设计创新思维的开发[J].现代机械，1999（1）.

[3]薛松富.机械设计过程中的创新思维经验谈[J].矿山机械，2009（8）.

[4]田梦.数据库技术创新推动行业创新[N].计算机世界，2009-07-06.

试析机械机构构型的创新设计 篇11

1 机械机构构型创新设计概述

机械机构仍然是机器的重要组成部分。在现代机械产品的创新开发中, 从原理的构思、运动尺寸的确定, 机器性能的分析以及结构形状的探讨, 无不和机构设计的基本理论和基本方法有着相当紧密的联系。机械机构构型创新设计的目的是按照要求设计出符合条件的新机构, 在总体方案设计阶段突破传统的设计方法, 采用创造性思维, 实现从选型设计向构型设计的转变。机构构型创新设计是一个比较抽象和复杂的设计过程, 在没有任何依据, 凭空设计出一种新机构是非常困难的。所以, 可以采用再生设计的方法来实现机械机构构型的创新设计, 即借鉴和吸收现有的机构设计特点, 运用创造性的思维和方法, 通过类型创新得到新的机构构型。

2 机械机构构型创新设计的原理

2.1 机构组合原理

事实上, 在结构设计中和运用实践中, 运用用单一的机构不能满足要求, 不能完成任务。齿轮机构具有良好的运动性能和动力特性, 但运动形式太简单;棘轮机构尽管可以进行间歇运动, 但他的运动特性太差;连杆机构运动简单, 使用方便, 但是很难实现一些特殊运动规律;凸轮机构可以实现任意运动, 但是行程的可调性太差。所以, 在实际运用中, 单一的机构往往具有自身的缺陷与不足, 而为了弥补各自的不足, 在机构构型创新设计中我们可以把两种或两种以上的机构进行组合, 充分利用各自的性能, 发挥各自的优势, 创造出符合要求的新型机构。

2.2 机构变异原理

这种原理的而基本思路是:首先要确定一个原始机构, 并对该机构的结构组成和功能约束进行分析。然后通过一般化的处理将机构运动简图转化为一般化的运动链。再采取措施使运动链的结构系列化, 即将运动链进行排列组合, 找出其中的不同结构形式。最后按照该机构构型的功能所赋予的约束条件, 演化成众多的再生运动链和相应的新机构。

3 机械机构构型创新设计的原则

机械行业是一个比较古老的行业, 经过其漫长的发展和演进, 已经形成了很多关于机械机构构型设计方面的原则, 这些原则对机械机构构型设计实践重要的指导意义。事实上, 也只有遵循这些基本原则, 才有可能使具有实用价值的机构构型设计得以实现。总的来说, 机械机构构型创新设计的原则包括以下几点。

3.1 缩短机构运动链原则

运动链太长会加大震动, 增加积累误差, 也增加了机械设计的成本。所以, 在机构构型创新设计中, 要尽量缩短运动链, 以减小震动, 减小积累误差, 降低机械设计成本。

3.2 恰当选择运动副原则

运动副是两构件直接接触组成的可动连接, 它限制了两构件之间的某些相对运动, 在机械机构构型设计中常用的是高副和低副。高副和低副各有自己的特点, 低副在接触部分的压强较低, 因而比高副更加耐磨损。在机械机构构型设计中, 要充分认识高副和低副的不同特点, 根据设计的实际需要选择使用, 充分发挥运动副的优势, 取长补短。

3.3 恰当选择原动机原则

原动机是指用能源产生原动力的一切机械, 包括热力、水力、风力、电力发动机等, 机械也需要原动机, 以提供动力, 保障正常的运行工作。在机械机构构型设计中, 要根据机械的具体要求选择适合的原动机, 为了保证机械的正常运行, 在设计中, 可以考虑采用多个原动机, 以保障充足的动力。

3.4 缩小机构的尺寸原则

机构尺寸的大小对机械性能的发挥有着重要的作用。机构尺寸较小, 占用的空间较少, 有利于各个部分功能的发挥和空间的有效利用, 反之, 尺寸较大则不利于机械整体性能的发挥。为了缩小机构的尺寸, 在设计中可以适当的选择凸轮、连杆、滑块等, 以提高空间的使用效率, 增加机械的整体性能。

4 机械机构构型创新设计的实例

4.1 利用组合原理创新设计的机械机构构型实例

设计一个间歇冲压装置并将该装置安装在一条流水生长线上, 同时要求压力符合要求, 结构紧凑, 效率高。该设计方案电动机输出的是旋转运动。连杆1、连杆2和大轮构成凸轮-连杆-滑块结构, 这种机构可以将旋转运动转化为直线往复运动。该设计的直线往复运动由连杆3、连杆4、连杆5构成, 并且这三个连杆与中心呈对称分布满足工作压力的要求。总之, 该机构结构清晰, 将旋转运动变成了直线往复运动, 收到的效果也显著。此外, 该机构拥有两个输出装置的配备, 使得一机两用得以实现, 不仅提高了机构构型的空间利用率, 也有利于加工产品的效率的提高。

4.2 利用变异原理创新设计的机械机构构型实例

为了满足某些工艺的要求, 使机构具有某些特殊性能, 实践中我们可以改变某些机构的结构, 设计出新的机构构型, 如图1所示。该图的左侧为传统的摆动从动件圆柱凸轮结构, 从理论上来说, 除了两个特殊点之外, 摆角越大, 摆杆的准确度越低, 而经过改进后, 凸轮2以角速度ω转动时, 导杆3随着滚子4上下移动。滚子4又带动摆杆5以角速度ωo上下摆动, 与此同时, 摆杆5与摆快6作相对运动, 摆快6和机架1相对转动实现了运动过程的自我调适。该机构弥补了传统机构的缺点与不足, 突破了相对摆角的局限, 并且摆动运动规律, 摆动也十分精确, 是典型的机械机构构型。

参考文献

[1]汪劲松, 关立文, 王立平, 等.并联机器人机构构型创新设计研究[J].机械工程学报, 2004 (11) .

[2]徐涛, 陈义厚.基于机构创新设计的机构再生设计的探讨[J].机械研究与应用, 2007 (5) .

[3]胡健.浅谈机械机构构型的创新设计[J].科技风, 2011 (7) .