我国机械创新设计论文

摘要：机械创新设计是一门实践性很强的课程，本文讨论了在机械创新设计课程中实施案例教学的必要性和主要方法，提出了通过多种方式引入案例，可有效培养学生对机械创新设计课程的兴趣、创新思维和能力，同时结合教学中的两个案例对机械创新案例教学进行探讨，为机械创新设计课程的教学提供参考。下面是小编整理的《我国机械创新设计论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

我国机械创新设计论文 篇1：

学生机械创新设计能力培养方法研究

摘 要： 本文对机械创新设计能力培养方法的现状进行了分析，阐述了提高机械创新设计能力的途径。从教师、学生两个方面，总结出一套符合实际的学生机械创新设计能力培养方法，提出双结合培养理论。

关键词： 机械类本科教育 机械创新设计 能力培养

引言

机械工业是一个国家制造业发展的重要领域，机械类工程设计人员的设计能力对国家制造业的发展起到了关键作用。我国机械工业工程师的受教育层次和规模数量都已达到了很高的层次，但对机械工程设计人员创新能力的培养，还处于摸索阶段。因此，探索一套现实可行的学生机械创新设计能力培养方法，是形成工程创新能力的重要基础[1][2][3]。

根据我国普通高等学校机械类本科教育的现状和特点，总结出我国目前学生机械创新设计能力培养方法存在的不足，制定一套符合我国高等教育实际情况的学生机械创新设计能力培养方法，在普通机械类本科教育教学活动中具有非常重要的意义[4][5]。

1.学生机械创新设计能力方面的主要问题

1.1创新设计理论教学深度严重不足

目前，大学生的机械创新设计理论教学主要依靠课堂教学完成，由于机械创新能力的培养需要坚实而丰富的理论基础，因此，与机械创新设计理论相关课程的课堂教学活动就显得尤为重要。机械创新设计相关的课程主要包括：《机械创新设计》、《机械原理》、《机械设计》、《机械工程三维设计》等。这些课程目前的计划学时较少，因此，学生在课堂教学中只能学到最简单的基础知识，而深层次的理论知识却没有掌握，使得学生在进行机械创新设计实践活动时缺乏足够的理论支撑。

1.2创新设计实践教学平台和实践环境建设不足

学生进行机械创新设计活动的最终成果是创新设计作品，而这些作品的制作需要学生通过大量的设计、制造、装配、调试、修改活动才能完成。作品的制造、装配、调试需要相应的实验设备、加工设备、调试环境作为支撑，否则，无论多么完美的设计，都无法转化为实际的创新设计作品。

而目前国内普通高等本科院校机械类专业的创新类实验教学平台普遍不足，很多构思类机械创新实验无法开展。

1.3创新设计软件培养不足

学生的机械创新设计作品需要通过计算机三维设计软件完成设计、理论分析、强度校核、完善修改后，才进入实际生产制造阶段。在作品的整个设计、制造、调试、修改过程中，三维设计软件起到了关键作用，因此需要强化对学生的计算机三维设计方法培训，让学生能够熟练掌握现代计算机设计软件的使用，从而高水平地完成设计作品。

1.4缺乏企业工程实例教学过程

机械工程方面的创新能力培养，必须紧密结合企业实际的工程项目设计、制造、装配、试验等过程。如果没有相应的工程实例教学，学生就无法把所学到的理论知识和工程实际相结合，就不会对理论知识有更直观、深层次的理解。

1.5创新设计能力培养没有与毕业设计、就业相结合

培养学生机械创新设计能力的最终目标是使其在工作以后能够更好地完成相关的工程设计工作，只有把创新能力培养和毕业设计、学生就业相结合，才能最大限度地发挥学校教育的作用，使学生更快、更好地适应今后的工作环境。

2.创新能力培养经验的学习途径

2.1学习其他高校的主要经验

目前的大学生机械创新设计类比赛主要有全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生3D设计大赛、全国大学生机器人大赛等，另外，还有与之对应的省级比赛。可以在参加各类比赛的过程中，通过交流沟通、学术论坛等活动，学习其他高校在培养学生机械创新设计能力方面的先进经验，从而完善我校的培养方法。

2.2通过参访国家重点实验室、国家工程中心等机构学习培养经验

在机械工程领域有很多国际知名的国家重点实验室、国家工程中心，通过对这些国家级科技创新机构进行学习访问，了解他们在培养人才机械创新设计能力方面的方法和手段，从而完善我校在这方面的培养方法。

2.3通过教师在职培训引进经验

教师攻读博士研究生、已有博士学位的教师进入博士后工作站、流动站学习深造，可以大大开阔我校教师的视野，提高教师的科研水平。同时，也可以引入国内外先进的科研方向和创新能力培养方法、体制，从而完善我院的学生创新设计能力培养方法。

2.4分析企业在机械创新设计能力方面的经验

可以通过走访周边知名企业调研其在培养员工创新设计能力方面的主要经验；通过学生就业洽谈等机会了解企业对学生创新设计能力的要求；通过毕业生回访了解已经毕业的学生对母校培养方法的意见。

2.5基于各種学生创新设计类大赛学习经验

在指导方法上把各种学生创新设计大赛和理论教学、实践教学相结合；学生培养过程中强调用理论指导工程设计实例，用工程设计实例牵引学生理论学习；在创新方法上强调灵活运用各类工程设计软件。

3.建立学生机械创新设计能力培养体系

3.1总体培养体系分析

可以从学校层面对学生机械创新设计进行制度建设，建立一整套符合本校实际情况的培养制度，主要包括：教师辅导、激励制度；学生组织、激励制度。

3.2教师辅导、激励制度的建立

学生获取知识主要来源是教师，教师在学生机械创新设计能力培养的各个环节中起到了非常重要的作用，只有教师对学生创新设计能力的培养实现制度化和规范化，才能稳定持续地实施学生的创新能力培养。教师辅导制度的建立，需要在培养方案制订、教师大纲修改、授课计划实施等方面入手。首先，只有培养方案中包含了与学生创新设计相关的内容，才能使教师有的放矢，带着目标进行辅导工作；其次，在教学大纲的修改方面，要做到与时俱进，及时更新相关领域的最新成果，从而为学生奠定最新的创新设计思维基础；最后，授课计划的实施也起到关键作用，教师只有灵活掌握授课计划的实施过程，才能根据学生的学习、创新、设计过程进行跟踪教学，从而实现因材施教。教师激励制度的建立，需要从经济奖励、科研奖励等方面入手，首先，要对教师辅导成果进行考评，根据考评对教师进行合理经济奖励，从而激发教师参与学生机械创新设计能力培养的动力；其次，可以对参与辅导学生的教师进行科研方面的奖励，给予一定的优惠政策。

3.3学生组织、激励制度的建立

学生是机械创新设计活动的主题，因此，学生在机械创新设计能力培养的各个环节中发挥主体作用，只有把学生创新设计活动及其相关规则实现制度化和规范化，才能稳定持续地实施学生创新能力的培养。学生组织制度的建立，需要从学生动员、学生启发、学生分组实现设计等方面入手。首先，在对学生进行创新设计能力培养之前，需要充分对学生进行思想动员，让学生了解机械创新设计的兴趣所在，从而自发地参与其中；其次，在学生产生兴趣后，需要通过创新方面的教学，对学生进行思维启发，从而激发学生的潜在创造力；最后，让学生自由组队，按照课题小组长负责制的原则，使学生能够通过团队协作的方法完成自己的创新设计作品。学生激励制度的建立，需要在经济奖励、荣誉奖励方面入手，首先，要对学生机械创新设计成果进行考评，根据考评对学生进行合理经济奖励，从而激发学生参与机械创新设计能力培养的动力；其次，可以对参与的学生进行荣誉方面的奖励，让学生感到从事机械创新设计活動的光荣性，给予一定的优惠政策。

4.创新能力培养“双结合”理念

把“双结合理念”，即创新理论与创新设计实例相结合；学生创新实践与创新工具、手段相结合作为理论知识和教学目标之间的“桥梁”，通过“双结合理念”把理论知识转化为实际创新能力，按照产生兴趣→初步了解→理解概念→深入思考→灵活运用的顺序建立培养方法，从而激发学生学习欲望。在此基础上建立起一套符合实际情况的学生机械创新能力培养体制。

5.结语

通过学生机械创新设计能力培养体系的建立，建立能够同时培养学生“创新意识”和“创新设计能力”的培养方法、相关制度，完善学生创新能力培养的相关制度，提高普通高等教育的学生机械创新设计能力培养水平。

参考文献：

[1]周海，王黛萍.应用型本科人才的机械创新设计能力培养探索[J].机械设计与制造，2010（10）：174-175.

[2]李俭，唐茂.以创新能力培养为导向的机械类专业实践课程改革研究[J].教育教学与研究，2012（11）：87-89.

[3]许忠美.现代机械设计方法研究[J].考试周刊，2011（67）：154-155.

[4]郭童军，陈功备.独立学院机械类专业教学改革探索[J].考试周刊，2012（91）：8-9.

[5]陈江进.从辅导机械创新设计大赛看高职学生创新能力培养[J].考试周刊，2012（49）：13-17.

课题来源：河北科技师范学院教学研究项目：学生机械创新设计能力培养方法研究。

作者：荣誉 张小芹 李志红 曲梦可

我国机械创新设计论文 篇2：

机械创新设计中的案例教学研究

摘 要： 机械创新设计是一门实践性很强的课程，本文讨论了在机械创新设计课程中实施案例教学的必要性和主要方法，提出了通过多种方式引入案例，可有效培养学生对机械创新设计课程的兴趣、创新思维和能力，同时结合教学中的两个案例对机械创新案例教学进行探讨，为机械创新设计课程的教学提供参考。

关键词： 机械 创新设计 案例教学

1.案例教学在机械创新设计中的必要性

1.1案例教学法的含义

案例教学法是一种新型教学方法，起源于上个世纪20年代的美国哈佛大学商学院，后来逐步推广到其余课程中。案例教学是以案例为基础的一种启发式教学方法，它是在教师的精心准备和指导下，运用典型案例，调动学生积极参与课堂讨论的一种互动教学，可以有效地将理论与实践联系在一起[1]。

1.2案例教学法可有效提高学生的机械创新设计能力

随着科技的不断进步，人才的需求出现多元化特征，应用型本科人才培养也由此应运而生，应用型本科以培养应用型人才为目标[2]。我国是一个机械制造大国，要想实现从机械大国到机械强国的转变，就需要培养具有机械创新能力的应用型人才，应用型人才的培养关键是要培养学生的实践能力。机械创新设计是一门实践性很强的工科课程，它是建立在机械原理、机械设计等专业基础课程之上的一门课程，主要培养学生的创新思维和创新设计能力。目前，国内外学者对案例教学的研究很多，但在机械创新设计方面的研究文章较少。当前，用于培养大学生创新实践能力的机械创新活动很多，比如机械创新设计大赛、全国“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛等，通过这些比赛活动，培养了一批批优秀人才。为更好地提高广大大学生的机械创新能力，可以将优秀的机械创新案例带入课堂教学，机械创新设计案例教学法是对一个或若干个具体的机械创新案例的描述[3]，研究表明，这些案例描述可有效改革传统机械创新设计通识课程空洞的教学内容，激发更多学生参与创新实践，培养出更多机械创新型人才。

2.在机械创新设计课程中如何更好地实施案例教学

2.1案例教学的特点

案例教学的一般过程包括课前准备、课堂讨论、点评、总结等。国外一般将案例分成三种类型，第一种为问题评审型，这种案例有问题及其解决方案；第二种为分策型，不提供答案，通过学生讨论得到；第三种为发展理论型，这种案例旨在提高学生的理论水平。案例的形式又分为多种，有纯文字型的，有图片型的，有视频动画型的，还有的是文字、图片、视频相结合的案例。

2.2案例教学中常见的问题和案例设计新思路

在众多的课程案例教学研究过程当中，更多的是文字描述性案例，老师给出问题，学生分好组后参与讨论，这种讨论更适合于法学、医学类课程。文字案例有时比较抽象，难以长时间吸引机械学科学生的注意力，有时要引入一些既生动又具有挖掘潜力的案例，这样才可以不断强化教学效果。研究表明，案例教学中采用多种形式的案例展现，可以使学生保留新鲜感，激发其兴趣，如丰富的图片案例可有效触动学生的大脑，使学生为课堂教学内容服务[4]。人的知识85%来源于视觉，10%来源于听觉，5%来源于其他，故视觉事物对于人的学习至关重要[5]，为此有必要在课堂上引入图片、视频案例。机械创新设计课程文本案例基础之上引入图片、视频案例并不困难，当今互联网发达，资源比较丰富，可以找到合适的机械创新图片或视频短片案例，也可以收集机械创新设计比赛获奖作品视频作为教学案例内容，当然，案例比较复杂的需要有问题引入，让学生带着问题思考，还需要进行小组讨论、组长汇报、教师点评，点评针对的是讨论过程的内容及其结果，只有经历这样一个过程才能达到启发思维的目的，同时可充分激发学生的兴趣，使学生成为教学主体。

3.机械创新设计案例教学实例

我校为江西省应用型本科试点高校之一，为适应转型发展，全校不断深化课程改革，倡导案例教学。传统的机械创新设计教学过程中，在依次讲完创新设计理论、创新设计方法之后进行实例分析，在这种方法指导下，学生创新兴趣低下。为此，笔者在讲授机械创新设计理论时采用“案例驱动”方式。在机械创新设计课程教学当中，收集并精选了近200个贴近于生活的机械创新文本、图片和视频案例，建立了案例库，取得了较好的教学效果。下面列举笔者在教学中的两个机械创新设计案例：

案例一：在讲述机械创新设计中“创新思维”章节的内容时，传统的教学方法是讲述书本的概念“想到别人没有想到的观念”，笔者根据教学目标的要求，首先引入有趣的简单的实用型生活案例：“生活中的红黄绿灯外壳都是圆形的，但是对于色盲的人，就分不清哪种颜色的灯亮，不便于通过十字路口。”同时展示交通灯的图片，图片里除了红黄绿灯外，还有众多行驶车辆，这样就把学生带入现实生活情境——“假设自己色盲，应怎样识别交通信号通过马路”。笔者为了激发学生的创新思维，首先让学生讨论发言“如何设计一种新的红黄绿灯外壳，使色盲的人也能辨别清楚”，以此作为教学切入点，让学生分组讨论，这时课堂气氛活跃，讨论后，得到几种不同解决方案。一位学生说“色盲的人不能辨别颜色，但可分辨形状，可从外壳的形状角度出发，把有黄灯的地方做成三角形外壳、红灯的地方做成圆形、绿灯的地方做成方形”，这位学生话语刚落，就有学生提出“可以让红黄绿的灯的大小区别，比如红灯最大，绿灯中间，黄灯最小”，还有学生提出“从左到右按红黄绿顺序排列”，笔者对各组讨论意见进行了点评“这些方法都可以，其实答案不止一种，只要大家认真思考，就会有不同的结果，大家能够想到这些方法，说明大家有一种创新思维能力”，这样学生就在思考中理解并运用了自己的“创新思维”。案例教学不在于答案，而在于过程，关键是通过这样一种讨论、分析的过程，让学生在思考中理解“创新思维”的概念，同时锻炼学生的观察、分析和表达能力。

案例二：在讲述机械创新设计中“组合创新”章节时，笔者引入了生活中的自行车案例，首先提出问题：“目前自行车形式多样，大家能否将自行车改成更好的健身娱乐型的自行车？”然后分组讨论，讨论结果是，大部分学生想到了跑步机自行车，当然还有一种是没有链条的改装脚蹬自行车，从字面上分析，提到“健身娱乐”，大部分学生想到了健身房中的健身器材，这时将学生带入健身房运动的情境“健身房可看见哑铃、弹簧拉力器、握力器、跑步机等”，由于自行车在学生的脑海里是用脚驱动的，因此大部分学生想到的是跑步机，然后笔者因势诱导地提出问题：“跑步机又怎样和自行车结合在一起？”学生有了好奇心，想到了但又因为没见过而产生质疑，这时笔者导入网上已有的健身自行车图片，让学生看后，很多学生有一种想法得到认可的成就感，发现创新并不难，就积极参与思考。图中跑步机自行车形象直观，然而，图片不能体现这种健身自行车能否动起来，还有其内部传动系统的结构不清楚。为了让学生感受其真实性，在授课过程中笔者又展示这种健身自行车真实作品的视频，笔者收集了第五届机械创新设计大赛作品视频，里面有这一种自行车的视频。通过播放这种跑步自行车的视频，学生学习热情高涨，感觉到了机械创新设计的新鲜感，所以教学中笔者引导学生进入另外一个思考的问题“跑步输送带如何与自行车连接在一起，运动是怎么传递的？”，这时让学生回忆学过的传动系统知识，在课堂后面让学生分组讨论如何利用自身学过的机械原理知识画出这种跑步机自行车的结构简图时，学生都积极参与，画出由带传动、齿轮传动、链传动两两组合以实现跑步装置与自行车后轮连接的几种方案，最后笔者在课堂上做了总结分析“各种方案各有优缺点，有的简单但经济，有的复杂但合理”。通过这一生活中机械案例的讨论与分析的过程，既让学生懂得什么叫“组合创新”，又让学生用所学的知识得到运用，增强学生的创新能力。

用传统的理论教学方法，概念和理论内容使很多学生低头上课，自机械创新设计课程改革采用多种案例形式的案例教学法后，通过精心挑选案例、组织讨论案例、总结分析案例这一过程，提高学生的兴趣，上课气氛开始浓厚起来，同时学生在课外积极参与创新实践，近年来，学生机械创新作品在华东交通大学机械创新设计比赛中获得十几项奖项，其中“多功能教学装置”参加第六届全国机械创新设计大赛并在江西赛区获得二等奖，还获得国家实用新型专利。

4.结语

机械创新设计对提高学生的实践能力起着重要的作用，其案例教学形式很多，笔者结合自己学校的案例教学实例，提出在课堂上引入不同形式的机械创新设计案例的举措，有效地实施以学生为主体，以已教师为主导的案例教学，可以激发学生的学习兴趣和创新思维，改变传统的单一课本内容教学模式，可有效地提高学生的机械创新设计能力，供同行借鉴参考。

参考文献：

[1]陈国辉，李光煜，李阳星.案例教学法在机械设计课程教学中的实施研究[J].科技教育，2014（5）：75-76.

[2]刘静，胡唬，陈雷.《机械设计》案例式教学的研究与实践[J].科技文化，2012（20）：200-201.

[3]周林玉，谢晖.机械创新设计的案例教学方法探究[J].科技信息，2008（34）：208.

[4]张夕琴.视频教学在机械设计基础课程中的应用[J].科技经济市场，2010（12）：100-101.

[5]戴文霞.图片—视频—案例一体化课堂教学法浅析[J].文学教育，2015（10）：146-147.

作者：周启兴 陈涛

我国机械创新设计论文 篇3：

机械创新设计的一些探讨

【摘 要】机械创新设计的目的在于改善机械本身的功能、性能或者以更低的经济成本制造满足生产生活需求的机械。本文从机械创新设计的意义出发分析了机械创新的过程和特点，最后提出了机械创新设计思维的重要性。

【关键词】机械创新；设计；思维

在科技、经济飞速发展的新时代，创新是一个民族不断向上的灵魂，是一个国家繁荣发展的不竭动力。而创新对于每个行业来说都是寻找生机和希望的必备条件。目前，大多数的机械设计公司都大力提倡员工采用新理念、新视角、新原理设计出产品，使自身企业更具竞争力。因此，如何强化机械设计创新、开发更广泛的设计思维具有十分重要的意义。

1.机械创新设计和制造

一般情况下，创新设计先后经过抽象思维、逻辑思维、全面分析和最后决策四个环节。抽象思维主要是是通过设计人员充分发挥创新思维和智慧，提出新颖的有可能实施的想法，是创新设计必备过程。有了抽象思维过后再将想法具体化，考察其逻辑性和可行性，结合有关的科学理论知识、原理进行进一步的新颖的、可行的、具体化的机械设计。而全面分析则包含了创新设计过程中所涉及的所有可能性，综合考虑技术的可行性、成本與性价比，最后设计出新的可以满足人们生活和生产需要的机器或者其他产品。

1.1机械创新设计过程

机械创新设计的目的在于改善机械本身的功能、性能或者以更低的经济成本制造满足生产生活需求的机械。目前，我国技术专家认可的机械创新设计过程一般可分为四个部分，一是根据具体需求确定机械设计的基本原理，二是机械结构的优化和改进，三是机械尺寸设计和参数优化，四是机械运动性能及动力参数优化。机械创新设计与普通的机械设计并没有实质性的差异，主要的区别在于机械创新性设计注重发挥人的主观能动性和创新能力的突破，在充分的调动人的积极性的同时创造出更加符合使用者需求的机械工具。

1.2机械创新设计的特点

机械创新设计主要包括四个特点：一是多学科知识交叉运用，互相融合，互相渗透；二是机械创新设计中，数字并非主要思考因素，而是应该充分结合过往经验和相关的理论知识，合理判断和提出可行的新的设计方案；三是机械创新设计不仅需要理论知识和经验，同时也十分注重灵感、想象力、创造力的作用，因此应该最大程度发挥四者的作用；四是凡是设计创造类等实践活动都需要不断重复、尝试，从中吸取经验，多级选择最佳方案。在机械创新设计过程中，只有完全领略和充分展现以上四个特点，才能做出优秀的创新设计。

2.机械创新设计思维

机械创新设计思维对于机械创新设计来说意义重大，只有通过不断的改革创新和开拓进取，勇于突破现有的固定模式和局限，采取新的方法、体制、设计才能使自身在飞速发展的时代中保持领先，走在时代的前沿。

2.1机械创新设计思维的涵义

创新设计思维就是指在原有的科学理论知识、原理以及过往的设计和经验中设想出新颖的、更能满足审美或者实用需求的设计方案。而对于机械设计人员来说，创新无疑是自身最核心的竞争力，通过提高产品的性能、降低产品的成本以及缩短生产时间来提高机械设计的性价比。在机械创新设计过程中，首先应该有创造性思维，在前人的基础上提出更加优化的观念，并将这些优化的观念付诸实践，从而创造出新的不一样的机械设计。创造性思维具有多维多向性的特点，强调联想、灵感和感觉，并不是依靠固定的逻辑思维推理出来的，而是激发于机械创新设计人员的大脑。

2.2机械创造性思维的三大特征

2.2.1自由性

机械创造性思维最大的特征在于自由，创新是自由的，思想是自由的。机械创新设计人员可以在结合有关客观科学理论的基础上完全自由凭借自己的想象、灵感、直觉设计出新的机械，而不必有太多的思想束缚。在当今变化赶不上计划的经济时代，思维的自由符合现代社会发展的需要。而在机械设计工作中，要不断地有新的进步的成果，就必须突破原有的事物，消除固定思维的束缚，自由地翱翔在创新设计的天空中，只有不断突破和创新才能设计出更令人满意的成果。

2.2.2多向性

每个人的思维方式都不一样，具有多向性的特点。而在机械创造性思维中，同样具有多向性的特点，设计人员可以从不同角度去观察和判断问题，并且设想出完全不同视角的方案。设计的美妙恰巧在于它的多样性和多向性，没有固定的设想方向，任意一个方向都可以是设计者们延伸的目标。多向性思维与创造力是相辅相成、密不可分的，一个机械产品的设计过程中一定有过多向性的设想，从中择优进行实践得出最后产品。因此，多向性思维是机械设计中十分重要的一点。

2.2.3独创性

独创性即设计出跟别人不一样的产品，提出不一样的理念，突破原有的固定模式，创造出新颖的进步的成果。独创性是机械创新设计的目标，创新的目的在于独创，拥有别人没有的想法和成果。因此，在机械创新设计过程中，要学会从新的切入点思考问题，掌握不同的设计方法，敢于向原有的观点提出新的看法，从而设计出具有独创性、新颖的机械产品，更好满足生活和生产的需求。

综上所述，在机械创新设计的路途上还有很长一段路要走，在创新设计的过程中对于机械创造的创新思维非常重要，在遵行已有的设计基础上，需要更长远更有想象力的思维去推动机械创新设计的发展。 [科]

【参考文献】

[1]王平，刘德仿.机械创新设计教育的研究与探讨[J].中国科教创新导刊，2007，16：34-35.

[2]游小红，雷竹峰.机械创新设计的研究与发展[J].机械管理开发，2011，06：58+60.

[3]李自胜，肖晓萍.机械创新设计实践教学与实验室管理探讨[J].西南科技大学高教研究，2011，03：71-73.

[4]刘念聪，王银芝，李宏穆，孙未.机械创新设计的概念及其技术内涵[J].矿山机械，2004，09：88-90.

作者：石建