机械创新设计方案
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机械创新设计方案范文第1篇
引言
机械结构的整体设计的实现是基于完成了总体设计的前提下，只有把整体的设计完成了才能够实现接卸结构的调整。那么这样做的原因主要是要确定好原有的原理图方案，这样才能够得到一些较为细致的原理结构图，只有这样才能体现出原理图具体的作用和其功能；要进行机械结构的设计的主要原因是为了把原来的理论原理变化成为实际中的一些零件或者工具，那么在进行机械设计时就要把零件的参数标示出来等等，这样才能够最后在组装时得到想要的整体部件。本篇文章主要就针对于机械设计中变元法的运用进行了一些说明和简单的介绍。
一、机械结构设计创新设计的重要性
随着社会经济的不断发展，我们机械制造技术发展也极为迅速，而且，机械制造是我国重大生产行业之一，对推动我国经济发展有着极大的作用。但是，我国作为一个机械制造大国，在机械结构设计上却欠缺太多，很多机械制造都是模仿其他发达国家的机械设计工艺来进行生产的，虽然一些机械结构设计也发生了改变，而从本质上却依然没有太大的变动，缺乏自主创新设计，一直引用技术会造成我国的机械结构设计会随着发达国家的后面走，无法将其真正的超越，而且，很多机械企业认为创建机械研发中心较为奢侈，这样的思想很难为我国的经济发展、科技发展带来更大的推动作用。我国作为一个经济大国、机械制造大国，不能仅将目光停留在机械的生产制造中，更应将目光放在机械结构设计的创新上，同时，还要注重机械结构设计创新人才的培养，这才是机械结构设计创新发展的根本。
二、简要介绍机械结构设计的七种变元创新
（一）材料变元
现实生活中很多种材料都可以用来设计机械结构，不一样的材料要求的加工方法和手段不一样、适用的结构类别不一样、零件需要的大小也不一样。材料的变元可以变化出不一样的结构模式。比如说：在进行钢材料的结构设计过程中，零件的截面面积越大，材料结构强度就越大、越硬；在铁材料的结构设计中，为了使结构变强变硬，人们通常使用加强筋和隔板的方法；在塑料材料的结构设计中，塑料件的筋板和壁厚应该无差而别且对称均匀。
（二）数量变元
机械产品数量变元，是指考虑到把机械产品整个零件或者零件的每一个轮廓、工作和加工的面、线均视为结构基本元素，通过改变调整这些基本元素的数量，来达到对机械产品结构改变的实现目的。比如：为达到力求简单的目标，我们尽量对铸件结构的形状，采用直线形轮廓的设计。又如：为防止螺钉松脱，我们将螺纹连接结构的螺钉、垫圈等设计成一体化，这样在减少零件数量下，实现了防松措施的目标实现。
（三）形状变元
根据形状变元可以看出这一变元法主要就是对于元器件的整体进行调整变形以后得到一些需要的元器件，这样就可以达到机械设计的目的要求以及想要的元器件的参数。来达到最好的优化效果。举个例子：充分利用弹簧的弹簧弹性来进行元器件的安装，那么在进行安装时弹簧有很多种类型，那么相应的通过弹簧安装的元器件也就会有很多种不同的形状，就好像有圆柱型，平面型等等。那么我们可以充分利用这些元器件的形状来进行设计和优化作用。那么弹簧要考虑它的物理特性不能不起作用也不能过于压紧，因为前者不能讲弹簧的特性发挥出来，而后者将会使弹簧在以后的使用中失去它的弹性作用。那么弹簧一定要保持稳定不能够轻易的松动，弹簧的特性我们可以充分的利用，因为弹簧不仅体积小而且便于和各个元器件相互进行结合。
（四）工艺的变元
加工工艺技术对机械结构设计的创新有着极大的作用，机械的任何结构在完成理想设计之前，都必须有着可靠的加工工艺作为支持，这样才能有效的提高机械结构创新的效果。变元法中所提到的工艺变元主要是根据工艺技术选择的不同，来实现对各个元器件产生相应的作用，从而实现对机械整个结构产生作用。工艺手段与结构尺寸、材料性能等变元有着很大的差异性，工艺手段选取和使用的合理性，直接影响到机械结构的质量和性能，因此，机械结构创新设计必须对工艺手段进行创新设计，利用新颖的工艺手段来确保机械结构设计的创新性。
（五）尺寸的变元
高质量的产品，不仅需要好的产品性能，而且还需要满足用户对产品外观、安装方式、外形尺寸等要求。 这就需要机械设计师，利用科学的方法对机械零件进行推算，找出对零件最佳的设计方案，并通过对零件外形的修正与优化，使零件在机械产品运转中达到最好的运转状态。 我们对液浮式陀螺罗经的内部零件进行优化设计，在满足强度的同时缩小了部分零件的尺寸，并采用模块的结构方式，使液浮式陀螺罗经内部零件得到更好协调，从而大大缩小了产品的外形尺寸，减轻产品的重量。
（六）位置变元
在实际操作过程中，产品结构的元素之间的位置是可以进行调换的，这样可以无形中使结构本身的设计更加完善。比如，零件的焊缝位置应该对应中性轴或者至少需要靠近中性轴，这样便于将收缩力减少或者能够避免产品的变形。
（七）联接变元
机械产品的联接变元创新，我们需要考虑应元素的两层含义：一层是需考虑到对元素连接方式的变化，比如说日常用的铆接、胶接、焊接、螺纹接等；二是需要考虑到对每一种连接方法不同联接结构的元素创新，从而获得多种结构类型方案。
（八）对机械结构变元创新设计的优化评测
对变元创新后的各类机械结构设计方案，往往我们要给一个综合评测，通常情况下，采用综合考虑到设计中的七个变元因素，对新的结构设计进行模糊评测。在评测过程中，我们要先在脑海中形成一套基本的设计方案，然后通过建立起一些数学模型，设计者对每一种结构方案进行综合分析，并凭借自己掌握的经验及知识能力进行综合评判。其中，要考虑到一些指标，具体细化为社会效益，工艺性及可操作性、维修性、安全性等方面，同时借助推理、模拟等逻辑方法，最终从多种备用的不同结构方案中，选取一个具有创造性的作为最后优化的创新设计方案。对已确定的结构方案，也可在采用上述评价变元因素基础上，在变元之间联动配合修改，达到更加优化的设计目的。
结语
机械创新结构设计对于机械行业的发展而言具有举足轻重的作用，它不仅能够更好地满足当前社会对机械设备不断升高的要求，实现各类机械零件的最佳组合，同时还可以推动机械行业的可持续发展。因此各机械设计企业理应在机械设备设计过程中充分采用创新设计理念，寻找最佳结构设计，以设计出更多的结构方案，推动企业自身的发展，最终促进社会的良性发展。
参考文献
[1]徐慧勇.浅析机械结构设计中的创新设计[J].黑龙江科技信息，2010，（30）.
机械创新设计方案范文第2篇
【关键词】机械设计；现代设计；设计技术；研究
机械设备的产生与使用为人类生活、生产提供了巨大便利，不仅节省了人工劳动力的支出，还提高了工作与生产效率，促进了社会经济的积极发展。要提及的是，机械设计作为机械工程的一部分，它影响并决定着机械设备的性能，也顺带影响着机械工程的发展与进步，因此在机械工程中，相关技术人员务必要重视机械设计，不断更新知识，创新设计方法，将先进技术科学应用到机械设计中，切实提高机械设计水平。下面就机械设计中应用到的现代设计技术作详细论述。
1 现代设计技术与传统设计技术的比较
现代设计技术汇集了多个专业、多个学科知识，与传统设计技术最大的区别在于，现代设计技术引进了计算机技术，属于交叉性学科。对比分析现代设计技术与传统设计技术的优缺点，得出结论如下：
1.1 现代设计的设计思维更主动
传统设计主要依靠设计者的灵感和设计经验，只有同时具备了这两种因素，设计才能完成，所以传统设计大多是被动设计，缺乏一定的主动性。而现代设计则截然不同，现代设计以灵感、方案、设计优化为基础，利用现有的先进技术与先进理念主动创新，以市场为导向，占据主动权，所以由此滋生了诸如创造学、设计方法学等多种理论科学。比起传统设计技术，现代设计技术的主动意识更强。
1.2 现代设计更重视产品的功能分配
拿机械设计来说，传统机械设计只重视机械的预定功能，设计产品只需实现预定功能即可。而现代设计则要求将设计产品放到一个大系统中，综合系统情况来对产品进行设计，重视产品功能的合理分配，维持“人―机―环境”的平衡。现代设计在设计时将“人”考虑到其中，重视人机关系，同时考虑到自然环境保护，坚持环保原则，力求保证设计的生态平衡。
1.3 现代设计更加重视产品强度
现代机械设计传统机械设计更注重强度设计准则，现代设计技术在设计中应用了有限单元法和断裂力学，切实强化了机械产品的设计强度。而该设计准则在传统设计中是没有涉及的。另外，除了强度设计准则以外，现代设计还将艺术、美学因素考虑到了设计中，提出了艺术设计与美学设计要求。
1.4 现代设计周期更短，耗费更少
对比传统设计与现代设计的设计周期，由于引进了计算机等先进技术，现代设计的设计周期比传统设计周期要短很多，设计效率也得到了大幅度的提高。另外在设计耗费上，现代设计所消耗的费用比传统设计耗费要少很多，设计总效益也比传统设计高。
2 现代机械设计技术的特点
总结上述所分析的现代设计技术特点，发现现代设计技术具有思维主动、功能完善、设计逻辑明确、设计强度高、设计周期短、耗费少且效益高特点。如果将现代设计技术应用到机械设计中，实现现代化机械设计，则该类设计技术在实际应用时将具备以下特点：（1）计算机技术的应用使现代化机械设计的步骤更加明晰，设计周期更短；（2）现代化机械设计初始阶段能及时发现不良问题，所以机械发生故障的可能性较低；（3）现代化机械设计同时考虑机械产品的动态与静态属性；（4）现代化机械设计能充分利用计算机技术来实现设计方案优化、系统防真。
3 现代设计技术在机械设计中的应用
3.1 机械优化设计
优化设计是现代化机械设计的一个重要表现形式，基本思想是利用现代化设计技术来优化机械设计方案，并建立一套与机械设计规划相符的现代化设计模型，辅以计算机软件，计算分析出最佳的机械设计方案。这一设计方式能有效提高机械设计效率，确保现代化机械设计方案的可行，创新并设计出性能良好的机械设备。
3.2 防真与虚拟设计
现代化机械设计以计算机作基础，随时随地都离不开计算机软件与计算机系统。在现代化机械设计的初始阶段，设计者可以利用计算机仿真技术对机械产品的设计、开发全过程进行模拟，预定下产品的性能，分析产品的可制造性以及需要花费的产品制造成本。如果可行，再进行机械设计。这一设计方式不但能提高机械产品的设计可行性，还能有效控制设计成本，缩短产品的设计周期，提高机械产品的设计效率，切实保证机械产品的性能完善。
3.3 机械创新设计
机械创新设计（Mechanical Creative Design，简称MCD）的关注焦点在于充分发动设计人员的智慧和创新思维能力，进而设计出来新型的机械功能、机械结构或者机械产品。MCD非常强调设计人员在机械设计过程中的灵魂作用和主导作用。因此，在机械设计的过程中，设计人员要充分动用各种创新思维模式（例如，发散思维模式、头脑风暴等）。但是在机械设计中设计人员很难向艺术家构思艺术作品那样做到“天马行空”，因为机械结构选型的多解性和复杂性将创造性思维限制在一定的范围内。但是智能专家系统和各种计算机辅助设计系统在机械设计中的应用，让设计人员能够有更多的精力去运用创造性思维，把繁琐的计算和设计求解交给智能专家系统去完成。
3.4 机械模糊设计
机械模糊设计（Mechanical Fuzzy Design，简称MFD）的关注焦点在于模糊数学知识在机械设计过程中的充分、灵活、深入地运用。复杂化是当前机械设计的重要趋势之一，复杂化的机械设计必然导致设计中各种变量关系的复杂化。但是过于复杂的机械设计方案，想要对其进行精确的描述则具有极大的困难或者需要花费极大的精力。但是如果将机械设计方案的精确描述改为“承载能力较强”或者“使用寿命较长”等类似的模糊描述，实质上出现了设计中的“模糊现象”。
3.5 机械绿色设计
机械绿色设计（Mechanical Green Design，简称MGD）的关注焦点在于提高产品的“绿色程度”，即在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命和质量等。绿色设计通常也称为生态设计、环境设计、环境意识设计等。在传统产品设计过程中，设计人员主要按照产品性能、质量和成本要求等指标进行设计，设计过程中对产品的维护性、拆卸性、回收性、淘汰废弃产品的处理及对生态环境的影响等考虑较少。这样制造出来的产品，在其使用寿命结束后，由于缺乏必要的拆卸和回收性能，回收利用率低，其中的有害物质对生态环境造成了严重污染，影响生活质量和生态环境，造成资源的大量浪费。绿色设计就是针对传统设计的这种不足而提出的一种全新的设计理念，它包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段，即涉及产品的整个生命周期；强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统的分析与评价，消除潜在的、对环境的负面影响。
4 结束语总而言之，随着计算机技术在机械设计行业中的不断渗透与应用，机械设计技术也逐渐由传统设计转向了现代设计，实现了机械设计的现代化。在本篇文章中，笔者分析比较了现代设计技术与传统设计技术的区别，并探讨了现代化机械设计技术的特点，同时结合现代化机械设计现状，对现代化机械设计中的现代设计技术应用情况作了详细论述，得出相关结论，希望能为同行工作者提供帮助。
【参考文献】
[1]张海筹.基于IT技术的现代机械设计方法[J].机械设计与制造，2009（05）：147-148.
[2]胡晓波，张焕.现代设计技术的发展现状与趋势[J].机械研究与应用，2011（04）：158-159.
机械创新设计方案范文第3篇
关键词:四杆机构;创新能力;实验装置;创新意识
现代教育越来越强调对学生创新能力的培养。如果在教育教学过程中，不注重培养学生的创新思维和创新精神，所培养的人才就难以适应现代生产技术应用、管理和服务需要的岗位能力要求，难以在激烈的市场竞争中立足。在教育教学过程中更好地培养学生的实践动手能力，培养学生的创新意识、创新能力及综合设计能力，是机械设计教学研究的重要课题之一。
要更好地培养学生的创新意识、创新能力，就必须对教学情境进行设计，为学生创造相应的学习条件。基于这一点，在四杆机构教学中，我们开发了四杆机构实验装置，并对教学情境进行了重新设置。
我们采用了演示实验与机构虚拟设计及实际机构应用并行的教学方式，即:首先在实验装置上完成四杆机构运动研究的演示性实验，再向学生提出设计任务，由学生完成设计方案，并应用CAXA实体设计软件进行结构设计，最后由教师与学生共同对不同设计方案进行点评总结，并根据成熟的设计方案进行零件加工制造，通过机构组装试验，验证该设计方案的可行性。整个教学过程坚持以学生为主体，突出机械设计主线，侧重实际设计能力训练，注重培养学生探索性学习能力与创新意识、创新能力，使学生从被动接受变为主动探索学习。
我们开发的四杆机构实验装置以实际应用为背景，基本结构如图1所示。该实验装置采用了悬臂架结构，通过悬臂架使四杆机构各杆形成空间的平行结构，可有效防止在不同杆长实验状态下机构运动时连架杆与机架发生碰撞，避免机构运动干涉的发生。该实验装置机架长度可调，其结构为在工作台面上开导向槽并与悬臂架配合形式，调整机架长度时，只要松开固定螺栓，沿工作台上导向槽移动悬臂架至工作位置后再固定螺栓即可。
在四杆机构教学过程中，首先应用四杆机构实验装置，采用一组固定长度且杆长不同的构件杆组合，完成四杆机构三种类型(曲柄摇杆机构、双曲柄机构及双摇杆机构)的运动分析，使学生基本掌握四杆机构的组成及工作特性。
通过对四杆机构的认知学习，学生了解了这样的结果:四杆机构三种类型变换的关键是各杆长度的变化。那能不能采用一种可无级调节杆长的结构，应用快速搭接方式，在原有实验装置上实现三种不同类型四杆机构的实验呢?这就是我们对学生下达的设计任务。该设计任务要求学生分组自行收集资料，确定设计方案，并应用CAXA实体设计软件完成结构设计。该设计任务旨在激发学生的探究思维能力。实践证明:学生通过完成设计任务，不仅提高了综合机械设计能力，熟练掌握了机械设计软件的应用，还在创新意识、创新能力诸方面得到了锻炼与调高。以下是学生完成的几种典型设计方案。
方案一:如图2所示，结构杆设计成前端带槽形式，两侧留有可与滑块装配的槽，使滑块能在结构杆上来回滑动，滑块位置固定由紧定螺钉完成。通过改变滑块位置即可改变销轴位置，实现杆长无级调整。
方案二:如图3所示，结构杆设计成了三段形式，两部分结构杆中间采用螺杆连接，螺杆两端分别采用左旋与右旋螺纹。通过旋转螺杆，两端配合的左右旋螺纹同时旋进或旋出，可以方便地实现杆长无级调整。
方案三:如图4所示，结构杆采用杆内开槽并与滑块配合结构，滑块定位由盖板用螺钉紧固完成。通过改变滑块位置，可实现杆长无级调整。此外，该结构在结构杆侧边与滑块侧边均开有凹槽，可用于杆长调整后的实际杆长尺寸测量。
杆长调整方案很多，各有特点，对学生的设计方案进行分析、讲评、总结，不仅可以提高学生分析问题、解决问题的能力，而且有助于启发学生的思维，更好地培养学生的创新意识、创新能力。不难看出:方案一中滑块移动导向性较好，杆长调整后的位置精度较高，不过使用侧面螺钉定位滑块位置，定位不可靠，且该结构杆结构尺寸较大。方案二中杆长调整方便，但连接螺杆刚性较差，特别是当调整杆长尺寸较大时，由于螺杆旋入连接杆尺寸较小，杆工作中较易变形，影响机构工作精度。方案三中虽然杆结构较复杂，但具有杆长调整后位置精度高，定位可靠，特别是调整后杆长尺寸可测量等特点，具有较好的结构特性。
结合各设计方案特性分析，我们确定了方案三为应用结构，对方案三各零件进行了加工制造，在四杆机构实验装置上组装机构，如图5所示。该机构通过调整四杆机构各杆杆长，可实现四杆机构三种类型转换。实验证明:该设计结构具有较好的应用性，应用该结构可分别实现对四杆机构三种类型的运动分析。
以上是我们在四杆机构教学中的一点尝试。我们深深体会到:创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育实践。它以培养具有创造欲和创新能力的劳动者为目标，以发掘人的创造潜能，促进人的个性和谐发展为宗旨。人的创新意识、创新能力主要是后天培养和教育的结果。所以，在整个教学过程中，通过科学合理的教学情境设计，采用适当的创新教学方法和技巧，一定可以更好地培养学生的创新意识、创新能力。如何将教学过程和学生创新意识、创新能力的培养有机结合起来，培养知识面广、富有创新能力的人才，值得我们教育工作者共同去探讨，并在实践中不断验证、不断改进、不断优化。
参考文献:
[1]谭放鸣.机械设计基础[M].北京:化学工业出版社，2005.
[2]陈立德.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社，2006.
机械创新设计方案范文第4篇
关键词：机械零部件性能试验；工程实践能力；创新意识
Practice and exploration of mechanical components performance test experimental course
Gao Liangfeng
Zhejiang university of science and technology， Hangzhou， 310023， China
Abstract： According to the mechanical components performance test of experimental teaching and practice， make some experience and later improvement and tentative idea， to cultivate the students' mechanical design concepts and innovative design consciousness， so as to improve the students' practical application ability of teaching objective.
Key words： machinery parts and components performance test； engineering practice ability； innovation consciousness
机械原理和机械设计的实验教学是课程教学的一个重要环节，对实现课程教学的目标起着不可或缺的作用。它是学生学习机械原理和机械设计、进行工程实践的重要途径，是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力以及启迪学生创新思维、开拓创新潜能的重要手段。然而随着科学技术的发展和社会的进步，传统实验教学模式已不再适应高等学校培养高素质人才的需要。针对传统实验教学多以验证性为主、实验学时设置不合理等弊端，我院针对机械原理、机械设计课程的内容、特点及要求单独设置了机械零部件性能试验实验课程，相比以前的课程实验增加了学时数，为48学时，实验内容也做了很大的调整。
1 编写机械零部件性能试验教学大纲，合理设置实验项目及内容
根据机械原理、机械设计课程内容及以往的实验设置情况，我们主要开设1个认知实验、3个大实验项目。每一大项中再设置验证性、综合性、设计性、创新性的实验内容，以达到巩固专业基础知识的目的，从而进一步培养学生综合设计及工程实践能力，同时也激发学生的创新意识。
1.1 机械认知
这个实验主要是让学生参观机械原理、机械设计、机械创新设计陈列柜，通过观察分析各类机构、零部件及创新方法等，使学生对所学课程有更进一步的感性认知，同时激发对所学专业的学习兴趣。
1.2 机构分析实验及创意设计
实验主要内容为：（1）机构运动简图的测绘与分析： 要求学生分析机构，画出机构运动简图并计算自由度。主要目的是使学生掌握正确绘制机构运动简图的方法及机构自由度的计算方法，理解机构自由度的概念。（2）机构创新设计及模拟：要求学生自行设计机构运动方案，并进行机构组装、调试、运行及改进，最终确定方案。目的在于通过实验使学生灵活运用机构组合、机构演化与变异，创造性地设计、拼接机构。同时也提高了学生的实际动手能力，通过对方案进行结构分析、运动分析、动力分析及实际测定，检验设计的方案是否满足工作要求，培养学生对各种常见机构的综合运用能力及创新设计能力。通过机构的方案设计、机构的组装调试及模拟运行等使学生实际动手能力、团结协调能力得到较好培养，同时也培养了学生的创新意识和创新能力，激发和调动了学生的学习积极性和自主性，以及参加各类机械创新设计大赛的热情。
1.3 机械传动性能测试分析及创新组合
实验主要内容为：（1）各种典型机械传动装置并测试参数曲线及分析比较：要求学生分别组装带传动、链传动、万向节传动、蜗杆传动、齿轮传动等测试装置，并测试在传递运动与动力过程中的参数曲线，分析比较运动特点及优缺点。目的是使学生通过组装各种典型机械传动装置，并测试在传递运动与动力过程中的参数曲线，进一步分析比较各类传动的运动特点、优缺点及使用场合。（2）优化创新设计组合传动系统：要求学生创新设计组合传动系统，进行组装调试并测试各类参数，分析比较各类组合的优缺点，最终确定最佳组合传动系统。主要目的在于通过优化创新设计组合传动系统，进一步加强学生对传动系统的合理布置及优化、传动效率的提高等的创新设计意识，巩固学生的机械设计能力与工程实践能力。
1.4 机械零部件性能试验
实验主要内容为：（1）减速器拆装及轴系结构分析：要求学生正确拆装各类减速器，画出轴系结构图；了解减速器整体结构以及零部件结构特点和作用；测定减速器主要参数，如中心距、齿轮齿数、传动比、传动方式、判定输入、输出轴；确定斜齿轮或蜗杆的旋向及轴向力；观察轴承代号及安装方式；等等。目的在于通过对减速器的拆装、结构分析和对轴系结构测绘的过程，全面细致地观察齿轮减速器的整体结构以及零部件的结构特点，并了解它们是如何综合考虑满足功能要求、强度刚度要求、加工工艺要求、装配调整定位要求、密封要求以及经济性要求的，以达到理论联系实际，加深关于结构方面的感性认识，为能设计出较为合理的减速器打下良好基础。（2）渐开线齿轮范成及齿轮参数测定：要求学生用范成法原理加工变位齿轮与标准齿轮；用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数。通过实验使学生掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理；了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法；巩固并熟悉齿轮的各部分尺寸与参数的关系和渐开线的性质。（3）刚性回转件的动平衡测试：要求对刚性转子进行动平衡测试。通过实验使学生巩固动平衡知识，熟悉刚性转子动平衡的方法。（4）滑动轴承性能测试与分析：要求学生测试动轴承的特性曲线、径向油膜压力分布曲线与承载量曲线等。目的在于使学生了解滑动轴承的动压油膜形成过程与现象；了解滚动轴承、滑动轴承的特性、使用场合及各自的优缺点。（5）轴系结构创新设计：要求学生设计一轴系结构并组装，分析轴系结构设计是否合理，若发现错误或是不合理之处，应修改轴系结构设计方案，并重新组装轴系结构；绘制轴系结构装配图。目的在于使学生熟悉和掌握轴的结构与其设计，弄懂轴及轴上零件的结构形状及功能、工艺要求和装配关系；掌握轴及轴上零件的定位与固定方法；掌握轴系结构设计的要求与常用轴系结构；了解轴承的类型、布置、安装及调整方法，以及和密封方式等。
2 充足的实验课时，促使学生能深入到每个实验中去
传统的课程实验都是依附于课程的，实验学时往往都很少。如机械原理、机械设计课程实验总学时为14学时，分两个学期完成。由于课时少，只能安排一些最基础的验证性、综合性的实验。在实验中多以教师讲解为主，学生按照教师的指导完成实验，给学生思考摸索的机会很少。现在的机械零部件性能试验课程有48学时，一学年内完成。在设置上增加了一些创新性、设计性的实验。学生对每个实验都能充分投入，对实验仪器、实验原理等都能充分地熟悉了解，实际动手能力得到提高。在设计性、创新性实验上也给予充分的思考时间，以激发学生的创新思维。
3 采取以学生为主体、教师启发指导的实验教学形式，并以多媒体辅助教学
实验教学方法采用以学生为主体、教师启发指导的实验教学形式。要求学生做好实验预习，对实验中一些零部件的作用以及较为复杂零部件搭接方法采用多媒体进行讲解演示，使学生快速了解零部件功能，同时增加了学生设计方案的时间。每个实验都要求学生自己设计实验方案，经教师检查认可后确定方案的可行性和安全性。在实验中教师给予学生最大的自由度，放开手脚，使学生成为实验的主人。当学生遇到困难时，教师给以帮助或提示，并引导学生主动查找相关资料，从多角度、多渠道去观察和思考问题，不断进行探索和创新。
4 教学实践效果
两年机械零部件性能试验实验课程教学，已取得了良好的效果：
4.1 充分提高学生学习的积极性和自主性，同时也深化对本专业的感情
传统实验以教师讲解为主，学生多是在教师的指导下完成实验，造成许多知识点学生未能完全理解。通过机械零部件性能试验实验课程，学生在实验室的时间大大增加，能充分将理论知识与实际相结合，理论知识得到了巩固，并促使学生进一步思考与探索。同时对所学专业有了更深的了解，提高了对本专业的学习兴趣。
4.2 提高学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力，同时也激发了学生的创新意识
实验的设置由简单到设计性、创新性的过渡，促使每个学生都能投入到实验中去。通过方案选择设计、传动系统优化设计、综合性能测试等，使学生将多门课程（机械原理、机械设计、控制理论、计算机语言等）的知识或多项单独开设的实验合成一项综合实验，所学理论知识得到全面系统的复习，同时提高了学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。通过对所设计的方案进行创新优化，能较好激发学生的创新设计意识，充分调动学生的学习创造性。
4.3 大大提高了实验设备的利用率及实验室的使用率
实验学时和实验项目的增加，让以前闲置的实验设备都得到充分利用。同时实验室也为学生提供了良好的创新实践活动条件，促使学生积极报名参加各类工程技术创新大赛，并充分利用实验室的资源进行方案的模拟运行。
4.4 培养学生认真、严谨、科学的工作作风和团队协作精神
由于大部分实验的实验条件和方法都由学生自己拟订，实验过程中往往会出现理论上可行，但实际做起来困难的情况，有的学生会出现急躁、心灰意冷的状态，指导教师应给予正确的引导和鼓励，使其及时调整心态，正确对待挫折，并积极思考。同时也要求学生能分工明确、互相协作，达到事半功倍的效果。通过实验学生的综合素质得到提高。
5 结束语
机械零部件性能试验课程实验已取得了一定的效果，但也存在着一些问题和困难，如教师的工作量加大、实验设备的维护与保养等问题。今后我们将不断进行探索和改革，进一步完善实验学时设置及教学方法的改革。
参考文献
[1] 胡宏佳，王世刚.机械原理与机械设计实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2010，7（29）：233-234.
[2] 吕宏，刘大力，杨春梅.谈“机械设计基础”实践教学中学生创新能力的培养[J].森林工程，2012，1（28）：87-88.
[3] 郭淑芳，吴健，刘红俊，尹中伟，徐斌.机械原理及机械设计实验教学中心开放实验教学实践[J].中国现代教学装备，2009（13）：84-85.
机械创新设计方案范文第5篇
关键词:机械工程;创新设计;教学改革
在现有国内高职学校的机械专业中,很少有关于机械设计创新的课程,致使很多从该专业毕业的学生尽管具备相关的基础知识却难以从事创新的设计。在科学技术日新月异的今天,中国要想由“制造大国”转变为“创造强国”,职业教育应走在教育的前列。因此在《机械工程基础》课程教学中加强对学生创新意识、创新能力和实践能力的培养,是机械专业教学的一个重要环节。为了适应形势的发展,给学生创造良好的创新才能发挥环境,由教育部负责组织的全国大学生机械创新设计大赛,以大赛为载体,在引导学生课外科技活动,促进学生“教中学、学中做、做中学”方面起到了积极的推动作用。笔者结合教学与指导学生参加比赛经验,谈谈在《机械工程基础》教学中如何培养学生的创新思维。
一、以培养创新能力为主线设置课程内容
众所周知,一个产品的优劣关键在于设计,而设计的本质在于创新。但是,传统《机械工程基础》课程只注重向学生传授基础理论知识,而忽略了工程意识和创新能力的培养,致使许多学生学完了课程,仍然对机械没有一个完整的认识。因此教学课程的内容设置要保证学生创新能力的培养,必须把能力培养放在首位,以新的思维方式创造性地解决问题,提高未来职业变化的应变能力。为此,我们对《机械工程基础》课程进行改革,新增机械创新设计教学内容,建立以培养学生的工程意识和创新设计能力为主的新体系。
按照高职机械类大学生创新能力培养的目标以及历次创新大赛的比赛要求,我们把课程分为理论授课和实践操作两部分。理论部分的内容主要介绍机械学科发展的新方向、新内容,讲解创新设计的方法,培养学生创新设计能力,向学生提供创新思维方法,通过大量实际机械创新设计的示例分析,开阔学生的思路,拓宽学生的知识面和视野,激励学生的学习欲望,调动学生的积极性,提高学生的独立工作和解决实际问题的能力。为达到上述要求,新增机械创新课程的内容包括:①机械创新方法与大学生创新能力体系结构;②创新产品的市场调研与开发;③创新产品的方案设计;④CAD软件在创新设计中的应用;⑤机械产品机电一体化系统设计的实现;⑥创新产品的制造。学生通过《机械工程基础》创新设计课程的学习,不仅要掌握这些阶段所需的基本理论知识,还应掌握其现代设计的基本方法,创新设计的基本思路。因此需要明确课程在培养学生工程意识和综合创新设计能力方面的任务。如机械原理课程由传统的以机构分析为主转向以培养学生综合能力为主,突出机构设计的思想,加强机械运动方案设计的内容,强化机电一体化思路,介绍气、液、电驱动的机构和机电一体化的执行机构,以开阔学生的思路。
实践操作部分是让学生进行创新设计的初步训练,培养学生的创新设计能力、产品开发和制作能力。比如软件知识、电脑仿真技术、动画模拟、产品的市场调研和前景分析、制作产品的先进加工方法、与人沟通和演讲技巧、团结协作精神等。让学生有动手训练机会,学生以组为单位在教师指导下,亲自参与到产品的设计制作与过程中,使他们在实践中学习,在学习中再实践,将“教中学、学中做、做中学”落实到实处,有效弥补了学生在知识应用及动手能力上的不足,极大地调动了学生的学习积极性和主动性。
二、发挥教师主导与学生主体作用,营造培养创新能力的环境
教师应该激发和培养学生自主学习、自主创新的积极性,激发学生主动参与课堂教学,成为课堂的主人,变“要我学”为“我要学”,让学生积极主动地参与教学的全过程。教师对每堂课的教学过程,从头到尾要精心设计,别出心裁,努力尝试将问题教学法、情景教学法、范例教学法、探索教学法等多种教学方法引入课堂,向学生讲授创造性思维、创造原理、常用创新技法、机械创新设计方法及创新设计典型实例分析等内容;让学生了解机械领域发展的现状和趋势,找出有创意的机械产品进行分析,让学生感到新奇独特;激发学生对周围所熟悉的问题或物品进行分析、探索,使学生打破思维定势,提出改进的思路。比如,机械设计课程改革了过去仅罗列常用零部件的繁杂内容,建立以机械传动方案设计、机械零部件的工作性能设计、类比设计、改造设计和创新设计的授课内容,学生在老师的引导下,应用先进的计算机辅助设计软件,进行执行机构和传动机构的运动分析、动力分析的仿真与方案比较,以及零部件的三维造型设计,不仅可以大大节省分析计算和方案比较时间,而且直观、形象、准确,还可以提高学生的空间想象力,这样激发了学生创新设计的兴趣。在导学上下工夫,注重学习方法的指导,教会学生思维方法,对典型的有创意的产品进行拆装实验,分析其创新点,总结创新的思路和方法,完成小论文、研究报告、创新作品。学生对这些问题充满好奇和求知欲,因此会积极地去发现问题、提出问题、解决问题。学生在这种环境中充分发挥自己的想象力,激发创新设计的兴趣和欲望,提高了创新设计的能力。
三、课程教学特点
1.课程采取理论与实践相结合的方式,突出综合应用能力训练
学生既要学习理论知识,又要主动去动脑筋想方案,更要亲自动手,全方位锻炼自己的能力。如为培养学生机构创新设计的能力,我们开设了“机构系统综合实验”。学生可将自己创新设计的执行机构系统的方案,通过搭接组装,使创新设计的方案模型化、实体化,并可验证方案的可行性。再如,为提高学生对机械系统的总体认识,我们开设了“机械系统方案综合实验”。学生自行设计、自己动手完成包括原动机、传动装置和执行机构的简单机械系统的组装,形成一个完整的机械系统的概念。学院数控加工教学中心承担了机械创新设计大赛的大部分作品制作工作,制作中的简单零件,由学生在教学中心的钳工车间依靠有经验的师傅辅助完成,较复杂的零件,自己首先编写好数控加工程序,在具体操作师傅的监督下,在数控车床、数控铣床上完成加工。同时,加工师傅协助学生完成加工零件的工序设计、检测方法设计和装配的调整等工作。作品的制作锻炼了学生的动手能力和对工艺知识的理解。
2.改进作业内容与考核方式
针对过去侧重典型零部件分析的机械设计作业,我们改为以设计为主的简单机械设计训练。学生通过调查、查阅资料,设计出了多种具有实际价值的作品,如汽车用千斤顶、单一螺旋千斤顶、手动剥壳器、脚踏式拖把拧干器、灭火拖把等。通过各种方案的设计比较,学生不仅掌握了传动方案的设计方法,开阔了眼界,同时培养了创新设计的能力。课程结业时,最后提交的作业是小组集体创作的完整的方案设计书或作品,由教师进行评比和打分。评选方式与国家组织的机械创新大赛相同,要求有:书面的设计计划书,内容涵盖作品的创新点、设计计算说明书、产品市场定位、开发产品的市场前景等;电脑制作的产品仿真动画图、CAD制作装配图、三分钟视频讲解;小组答辩,接受教师和专家的提问等等。最后评出一、二、三等奖,再给出创新学分。不对学生进行传统的书面考试,而是采取让学生以组为单位交一份“作业”,内容是学生自主设计或制作一件作品,既让学生在轻松的气氛中学习,又启发和调动了学生主动学习的积极性,锻炼他们的动手能力,提高他们的创新意识和创新能力。
3.训练学生的团队合作精神
我们强调要团结协作,要求学生分组学习,组成4～5人的团队,小组成员不受班级的限制,男女搭配,但必须是相同的专业,分工协作。各团队在队长的领导下,开展与设计有关的各项工作,如设计方案讨论分析、方案的工艺计算、设计结构的讨论等等,这样可以让学生在设计中得到充分交流。因为每一名学生都不可能很完美,但也不可能是一无是处,只要运用好每个人的长处,精诚团结,饱含创新的热情,拥有那份自信,团员之间相互沟通协作,那么这个团队的工作效率就是最高的,完成项目过程的可操作性强的概率就大,同时学生能力在团队中得到尽情施展。团队合作的基础之一就是建立信任,要建设一个具有凝聚力并且高效的团队,第一个且最为重要的一个步骤,就是建立信任。团队的精神是平时一点一滴积累的,团队精神就是团结、协调。只有拥有团队精神,一个团队才能集思广益,凝聚一起,那么作任何事都会事半功倍。队长要懂得如何分工协调,他不仅要求自己进步,还要做到整个团队所有成员共同进步。为了这个目标,团队所有成员必须营造一个有利于学习讨论的和谐环境,在一次次讨论后同学们的思路越来越清晰,方案越来越完善,大家心往一处想,劲往一处使,相互鼓励,那么在这个团队面前就没有克服不了的困难。
培养学生创新思维的途径还有很多,教师在教学中要根据不同的课程、不同的知识点灵活运用、合理选择。当然,任何一种方法都不是万能的,但只要教师转变教育观念,用创新培养创新,用创新激发创新,及时捕捉和诱发学生学习中出现的灵感,一切从培养学生的创新思维出发,学生的创造能力就一定能得到提高。
参考文献:
[1] 陈洁营,马慧勇.论大学生创新能力培养[J].中国成人教育,2008,(4).
[2] 李志江.机械制造工艺基础教学方法探讨[J].考试周刊,2008,(51).
机械创新设计方案范文第6篇
关键词：机械设计；自动化技术；应用
自动化技术在机械设计领域的应用时大势所趋，二者的结合能够提升机械设计及制造水平。自动化技术在机械设计中的应用能够提升设计效率、工作质量，同时有利于节约资源成本和改善机械使用情况。基于以上，本文简要探讨了机械设计中自动化技术的具体应用。
一、自动化技术在机械设计中应用的必要性分析
机械设计指的是在了解机械加工设备材料、原理及形状尺寸等信息的基础上，对信息进行构思、分析和计算的整个过程和设计成果，其是机械制造的重要依据，直接关系到机械制造水平。自动化技术在机械设计中的应用是十分必要的，具体体现在以下几个方面：
（一）提升工作质量
自动化技术能够提升机械设计的精准性与高效性，从而提升机械生产工作质量。具体来说，自动化技术能够实现机械设计中的测量指标和评价指标的定量化处理，转变为定量指标，有效降低误差。此外，在传统机械设计及制造中，人工操作不仅容易产生误差，还容易出现安全事故，自动化技术的应用则能够有效解决这个问题，有效控制相关参数，降低人工失误率。
（二）约资源成本
传统机械设计属于粗放式设计，资源浪费问题严重，自动化技术的应用则能够提升机械设计的精细化水平，提升资源利用效率，改善材料适应性，这对于降低资源损耗，节约资源成本等方面有着重要的作用。
（三）改善机械使用情况
自动化技术在机械设计中的应用能够实时监控机械运行数据，通过数据分析和整合来开展机械维护工作，通过对数据的监控和分析还能够及时发现机械设备生产中出现的问题，通过数字化比对来为工作人员对设备的维护判断提供依据，改善机械使用情况，保证机械处于优良的工作状态。
二、自动化技术在机械设计中的具体应用
（一）集成系统的应用
集成系统指的是计算机综合设计制造系统，其在机械设计中有着重要的应用，不仅能够缩短研发周期，还能够剔除重复设计环节，从而避免资源浪费。在集成系统出现和应用前，机械设计也应用了测试技术、质控软件及辅助设计软件等计算机辅助技术，这些技术大多独立开来，而集成系统的应用则能够将独立的计算机辅助设计技术集成到一个系统中，通过创建信息共享平台和数据模型来协调各个独立的计算机辅助设计技术，有效提升了机械设计效率。集成系统以电子信息技术和管理理论为基础，利用计算机技术、传感器技术等整合机械设计中的物质、信息及参量，形成统一的机械设计系统。
（二）计算机综合机械制造技术系统的应用
计算机综合机械制造技术系统在机械设计领域中也有着重要的应用，在这一技术系统出现之前，我国机械设计领域中的计算机辅助技术已经形成了一定规模，包含产品设计、流程规划、参数测试及质量控制等众多环节，但各个环节相互独立，难以形成稳定的联系和配合关系。而计算机综合机械制造技术系统的出现和应用则打破了传统机械设计的局限性，有机整合各个环节，在应用层次上相互协调，对于提升机械设计效率及产品质量有着重要的作用。
（三）自动化检测技术的应用
自动化检测技术是自动化技术的重要组成部分，其主要原理是传感器与传统仪器设备的结合，对于机械设计来说，提升产品质量和产品合格率至关重要，自动化检测技术在机械设计中的应用能够实现机械设备自行检测，打破了人工检测的局限性，不仅提升了检测效率，还保证了检测的精准性。当前广泛应用的自动化监测系统就以自动检测技术为核心，其包含传感器、信号调节、数据处理及结果输出等众多模块，搭载智能芯片，保证了检测的可靠性和及时性。
（四）自动化体系的应用
自动化体系以三维平台为基础，在复杂机械系统创新设计中有着重要的应用，通过计算机化方法获取适用于复杂机械系统的创新性设计方案，能够实现机械设计三维虚拟样机装配及仿真的自动化建模，有着创新性和快速性的特点。
在概念设计阶段，系统能够提供就设计规则的设计方法和改良功能分解重组的设计方法，两种计算机辅助设计方法以符号方案形式给出创新设计方案，并对设计方案自动化分解为基本机构及基本机构的连接关系。以运动分析方法进行基本结构的分析，得出各个构件平面运动数据，采用面向对象技术，基于三维平台进行二次开发，利用数据库驱动及参数控制等手段来驱动三维造型设计，实现快速虚拟建模，从而提升产品设计及开发速度。
为了保证产品的运动刚度和工业美学要求，以基本机构占据空间为基础，分析各个基本机构之间的联系，利用最有布局算法确定基本机构空间位置，以此来保证复杂的机械系统占据最小的空间。以运动分析数据和布局结果为依据，利用“后台预置”装配方法将三维虚拟模型放置到布局空间中，实现设计符号方案与二维虚拟样机的对应。自动化生成符号方案，并进行虚拟仿真，实现产品方案概念设计阶段的价值评价向虚拟样机阶段定量行为评价的转换，以评价结果为基础，快速遴选最优设计方案，在提升机械设计效率的同时提升产品的创新性。
三、结论
自动化技术在机械设计领域中的应用至关重要，对于我国机械设计来说，应当积极提升自动化技术的应用水平，同时加快自动化技术的普及，以此来促进机械自动化的进一步发展。
参考文献：
[1] 何 楠 . 机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析 [J]. 山东工业技术，2016，07：148\149.
[2]祖文明.自动化技术在机械设计中的应用[J].现代制造技术与装备，2016，07：164+166.
[3]周方兴.浅谈机械设计中的自动化技术[J].中国新技术新产品，2015，09：4.
机械创新设计方案范文第7篇
关键词:机械;创新设计;能力培养
中图分类号:F416.4文献标识码:A
一、当前机械设计课程教学上存在的困难和问题
机械设计基础课程是机械专业的主干课程,在培养学生的综合创新设计能力中起着至关重要的作用。结合教学实践中,学生学习效果及能力塑造方面的情况,我们不难发现,当前机械设计基础课程教学过程存在几方面困难及问题:1.学生缺乏实践操作,对机械设计基础课程中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法的学习缺乏兴趣,普遍反映对机械设计课程感到抽象、枯燥、难学,而机械原理这部分的知识更是不受学生欢迎,学生们认为难以将机构运动简图与实际机器统一起来,而要在理解知识的基础上进行创新就是更无从下手。2.教学课程内容陈旧,缺乏现代设计理念,阻碍了学生机械创新设计能力的提高。科学技术和计算手段发展至今,设计新机器已不是难事,而难的是设计出来的机械设备要具备精度和效率,以智能、高效、环保为标准。传统的以书本和黑板为主体的机械设计教学已无法满足需要,应借助计算机辅助设计,同时也能促进学生掌握计算机工具,跟上现代设计的先进水平。3.机械设计内容与现代生活脱节,没有实现其真正价值,学生的综合运用知识的能力得不到培养。4.理论和实践缺乏联系,普遍存在产学脱节、缺乏创新实践教育平台的现象,学生的动手实践能力得不到培养。针对上述实际问题,下面将介绍几项有效、可行的教学方法,讨论如何培养学生机械设计创新能力,进一步提高学生综合素质。
二、在教学中培养学生创新能力的方法
(一)优化课堂教学环节:1.以启发式和讨论的形式引导学生创新的思维。可以在教学过程中,科学地设计问题和情境,组织学生分小组讨论竞赛,鼓励学生开动脑筋、多出想法,激发学生的学习热情,启迪学生开放思路,有助于他们对机械课程形成理性和形象认识,同时在答疑解疑方面可以鼓励学生先自己思考、互相帮助解疑,再由教师做具体解释的方法。2.引进项目教学法。以完成项目的方式,增强学生的独立意识。从课程伊始就把课程设计的题目、要点、目标和方法融入到课堂教学中,引导学生根据步骤所需查阅有用资料,设计问题开展调查研究,并且拓展与课程设计相关的知识点,将以往被动、应付的学习态度逐渐转变为主动、主控、自觉的积极态度中来。3.充分利用多媒体辅助教学。改变以往死板的板书教学模式,引进视觉、听觉感知丰富的现代教学手段CAI,可以使原来静止的机构在屏幕上“动”起来,促使孩子对各种机构和机器的产生较为感性的认识,有利于激发学习兴趣。4.引入实例,以实践促真知。细心设计教学内容,在教学过程中,对每个重要知识点引入典型的工程实例,加强理论教学与实际工程的结合,注重介绍机械创新设计方法的内容和方法。将工程意识贯穿到教学主线中,旨在培养学生的工程素质和工程实践能力。
(二)优化实验教学环节。用具体的机械产品吸引学生注意。如可在在机械设计实验室专门腾出一个地方摆放、陈列一些具有创新意识的、可以启发思维的、吸引眼球的的机电产品。各种玩具、奇妙的工具、精巧的机械装置、典型的教学机构、将各种奇思妙想变为实际的使生活便利的小发明、小创造都是很不错的选择。可以成立专门的陈列室摆放这些物品,向学生开放,定期组织学生参观,学生可以从模型创造者的思路和做法中得到启发,通过思考拓展创新思维,通过观察分析模型的工作原理、运动方案、机械结构和关键技术,学习设计思路和具体做法,且可通过重新组建的思考锻炼机械设计能力。
(三)优化设计教学环节。为了全力培养学生的创新能力思想,应多添加一些机械系统运动方案选型设计的内容,如增加一些有趣的设计题目:方便晾衣机、水果去皮机、折叠椅、擦窗机、扫地机等。引导学生通过观察日常生活家中常见的机械装置、工具和查阅参考资料的方法,设计机械系统传动方案,建立力学模型,使用计算机进行仿真试验和运动参数设计,最后形成完备的设计方案,并做出实物通过验证。以往常出现这样的情形,学生为了应付课程设计任务,学生为了应付课程设计任务,照抄照搬其他做同样课题的同学的设计方案和图纸,大大影响了教学效果和其他学生的积极性。为了解决这个问题,教师可以为每个同学设置不同的参数甚至是不同的系统,强制用计算机绘图,取消传统的手工画图,这样做既能提高难度水平,又能锻炼学生的计算机绘图能力。
(四)丰富教学外的科技活动。在课堂教育和实践操作之外,引导学生积极参加课外科技活动也是不能轻视的刺激学生创新设计能力提高的好方法。教师们应通过组织班级内、校内创新设计比赛的方法,掀起设计热潮,在校内传播先进的设计理念,形成积极的创新风气。同时应鼓励和支持学生走出去,参加校外甚至是社会上开展的机械设计大赛活动。在帮助学生丰富课外科技活动过程中,还应特别注意引导其顺应时代潮流的重要性,鼓励学生多创造些符合国际口味、符合时代需要的创新机械设计,如尝试设计仿生机械创新设计等。
结语:有人说“21世纪将是设计的世纪”,而21世纪队机械专业的学生来说,是充满了机会和挑战的,但是为了称为适应现代社会竞争的优秀人才,就必须具有机械创新思维和设计能力。作为教师,要在课堂上培养学生的创新意识,从实践中培养学生创新设计能力,在整个教学过程中激发学生热情,强化创新设计的意识。因此首先要有一支观念新颖并且专业知识丰富和思维活跃的教师队伍。要转变教学只注重传授知识的落后思想,“授之以渔”而非“鱼”,应以交给学生思考的方法为目标。当然,创新能力的培养不是靠一时半会的教改就能完成的,而是要依靠社会重视、教育界重视,在社会、高校、以及课程学习的方方面面,营造一种良好的学术氛围,以鼓励学生的个性发展为重点,增加激发学生思维的讲座、选修课,多举办创新设计比赛活动等。学生的机械创新设计能力高低要仰仗工程实践中的动手能力培养。我们应清楚目前全国机械教学实践基地和实验设备仍然不足,设备落后,希望国家能加大这方面的投入,给孩子们提供一个良性发展的空间和环境,使每个学生的创新能力得到培养和发展。
参考文献:
[1]罗绍新.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社,2003
[2]张艳冬.辽宁工学院学报[J].机械创新设计教学的探索,1999(6)
[3]庞思勤.实践能力与创新人才培养的思考和实践[J].中国大学教学,2008(11):32-34
[4]刘忠伟.多媒体教学实践与思考[J].湖南冶金职业技术学院学报,2005(4)
[5]刘永利.机械设计基础.课程教学中加强素质教育与培养创新能力的改革与实践.中国科教创新导刊,2007:456
机械创新设计方案范文第8篇
根据国家机械设计制造及其自动化专业毕业培养标准中对毕业能力要求之4“具有设计机械系统、部件的能力”要求，整合现有教学内容，形成了基础知识递增和设计能力递进的机械设计类课程教学环节结构。其中先修课程包括数学类、工程力学、机械制图、公差与技术测量等基础课和专业基础课。为达到“具有设计机械系统、部件的能力”的毕业要求，设计了课程教学及课内实验、基础设计能力培养、创新设计能力培养三个能力递进培养环节。
2机械设计类课程教学及课内实验
课程教学及课内实验教学环节分为机械原理和机械设计两个部分，每部分。含课内实验，课程内容及培养目标如下：机械原理课程是一门培养学生机械机构运动设计与分析的技术基础课，主要研究机构的结构分析、运动分析和动力分析，常用机构设计的基本理论和方法，机械系统传动方案的规划与设计，其主要任务是培养学生：第一，理论联系实际的学风，设计实践能力和创新精神。第二，掌握机构运动方案设计的能力。第三，具有机械系统运动简图的绘制，计算机辅助机构分析和设计的能力。机械原理实验教学是机械原理课程教学中的实践环节。在实验中通过安排部分课程基本理论的验证性实验，使学生进一步加深对课堂教学内容的理解。通过增设一些综合性、设计性实验，培养学生基本知识、基础理论与实际项目需求的理论知识应用能力，同时培养学生创新意识和能力。通过设立较多的选修实验，促进学生的个性发展。机械设计课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课，在教学内容方面着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和创新思维，通过对本课程的学习，使学生掌握常用机构和机器中各种通用零件的基本理论和基本知识，初步具有机械结构方面的分析、设计能力，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。机械设计实验教学通过设立部分验证性实验，使学生进一步加深理解课堂教学的内容；通过设立一些综合性、设计性实验，培养学生理论联系实际的能力及机械结构设计的创新意识和创新能力；通过强调学生参与实验的全过程，培养学生的动手操作能力；通过设立较多的选做实验，满足学生的求知欲，促进学生的个性发展。
3基础设计能力培养
机械设计课程设计是机械设计基础类课程的重要实践性环节，通过对机械传动装置和简单机械的设计，使学生综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，熟悉机械设计的一般规律，掌握机械通用零部件及简单机械的设计理论及设计方法。培养学生理论联系实际的正确设计思想，树立工程意识，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，为毕业设计和以后从事工程设计工作打下良好的基础。课程的教学目的：第一，学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。第二，学会从机器的功能要求出发，合理选择传动机构的类型，制定传动设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的结构、形状、尺寸及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力。第三，进行机械设计基本技能训练，例如计算、绘图，运用标准、规范、手册、图册和设计资料，以及使用经验数据和处理数据等。第四，通过编写设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求；培养学生运用计算机撰写论文的能力。第五，训练学生用CAD绘图的能力。机械综合课程设计是形成机械装备设计能力的重要实践性教学环节。内容以车床或铣床的主传动系统设计为主线，以所学过的机械制造装备的基础知识为支撑，完成主传动系统设计、操纵装置布置、工程分析计算等环节的训练。其目的是在相关先修课程学习后，进行机械结构设计综合训练，使学生掌握机械系统分析和设计的基本步骤和方法，培养和锻炼学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。
4创新设计能力培养
学生创新设计能力培养包括机械产品创新设计与仿真和机械创新设计与制作两个环节：机械产品创新设计与仿真是学生以项目组的形式自主开展的为期一年的研发与制作项目，在学院的统一命题下完成一项任务。提高学生自主学习、问题求解、团队协作、项目管理、综合创新等方面的能力和素质。机械创新设计与制作是结合学生已有的知识储备，充分发挥学生的创新设计思维，通过机构综合模拟现实自然界生物的动作行为，并辅以相应的控制系统达到机构的协调运动。在教师的启发和指导下，学生以组为单位自主地进行相关内容科技文献检索、方案设计、虚拟仿真、绘制加工图纸、撰写设计说明书并进行答辩，通过工程实践培养学生灵活运用所学机械设计知识的能力。
5结论