開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:變?cè)▌?chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)論文

1機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)注意的防腐蝕細(xì)節(jié)

機(jī)械結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，各機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中理應(yīng)注意如下防腐蝕細(xì)節(jié)：

①必須確保設(shè)備的機(jī)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(jìn)而增加腐蝕幾率，因此設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)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。

2機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與變?cè)☉?yīng)用

我們?cè)趯?duì)某一結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案展開評(píng)價(jià)時(shí)，理應(yīng)對(duì)其將帶來的經(jīng)濟(jì)效益、所具有的工藝性、技術(shù)可行性等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)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(jī)械結(jié)構(gòu)方案已然確定的情形下，也可對(duì)重要結(jié)構(gòu)或零件展開不同變?cè)难芯浚踔劣谧冊(cè)g展開綜合的聯(lián)合修改，已實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。此外，也可選用某些數(shù)學(xué)模型，之所以建議大家選擇數(shù)學(xué)模型，主要是由于數(shù)學(xué)模型能夠較好地介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的尺寸及數(shù)量變?cè)瑫r(shí)還能夠?qū)Σ牧献冊(cè)归_間接的介紹。以機(jī)械設(shè)備的不同要求及特征為依據(jù)，綜合使用不同變?cè)褂迷O(shè)計(jì)人員掌握的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，借助創(chuàng)造性思維的方法，設(shè)計(jì)出不一樣的機(jī)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(jì)方案1里的錐齒輪間與主軸承二者之間的位置進(jìn)行調(diào)整，且借助調(diào)整位置變?cè)又俑淖兯捷S位置的左軸承形狀，即借助更改形狀變?cè)蟮玫浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案2。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?cè)c尺寸變?cè)S后再調(diào)整齒輪構(gòu)件及軸承零件的位置，再改變位置變?cè)茨軌虻玫皆O(shè)計(jì)方案3。從以上盤結(jié)構(gòu)方案都可采用變?cè)ㄝ^好的實(shí)現(xiàn)。如果進(jìn)一步運(yùn)用變?cè)ǎ瑯涌梢垣@得更多類型各異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。借助對(duì)比以上三大結(jié)構(gòu)方案，綜合研究社會(huì)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(jī)械結(jié)構(gòu)方案的綜合評(píng)估，理應(yīng)以實(shí)際使用效果充當(dāng)最后評(píng)估的事實(shí)依據(jù)。如果對(duì)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)里的齒輪構(gòu)件展開進(jìn)一步的可行性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)滾動(dòng)軸承和齒輪工作展開彈性流體壓潤滑研究，接著實(shí)施精密計(jì)算，均能夠?yàn)楦纳妻D(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供諸多參考數(shù)據(jù)。

3結(jié)語

深入分析機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)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(dāng)前社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備不斷升高的要求，實(shí)現(xiàn)各類機(jī)械零件的最佳組合，同時(shí)還可以推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此各機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)理應(yīng)在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過程中充分采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，尋找最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以設(shè)計(jì)出更多的結(jié)構(gòu)方案，推動(dòng)企業(yè)自身的發(fā)展，最終促進(jìn)社會(huì)的良性發(fā)展

作者：高新紅 單位：成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:創(chuàng)新設(shè)計(jì)優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)論文

1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的七種變?cè)獎(jiǎng)?chuàng)新方法

德國人發(fā)明的這一種變?cè)ǎ悄壳笆澜缟献顬榭茖W(xué)易懂的變?cè)椒ǎ軌蜓苌鲈S多不同的方法，具有很大的可塑性。這種方法的內(nèi)涵主要有兩部分：它變化內(nèi)容多樣，包括材料、數(shù)量、位置、尺寸、形狀、連接、工藝七個(gè)方面；另一部分是上述七個(gè)方面的具體運(yùn)用，運(yùn)用的前提條件是機(jī)械基本結(jié)構(gòu)，這些元素在其基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的變化，這樣就有不同的形式，新的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案就創(chuàng)造出來了，這樣就達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的目的。接下來筆者將會(huì)重點(diǎn)介紹七種創(chuàng)新方案在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體運(yùn)用，其最終目的還是滿足整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)的要求，這也是目前機(jī)械工作者普遍使用的方案。

1.1材料變?cè)?

現(xiàn)實(shí)生活中很多種材料都可以用來設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，不一樣的材料要求的加工方法和手段不一樣、適用的結(jié)構(gòu)類別不一樣、零件需要的大小也不一樣。材料的變?cè)梢宰兓霾灰粯拥慕Y(jié)構(gòu)模式。比如說：在進(jìn)行鋼材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，零件的截面面積越大，材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就越大、越硬；在鐵材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了使結(jié)構(gòu)變強(qiáng)變硬，人們通常使用加強(qiáng)筋和隔板的方法；在塑料材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，塑料件的筋板和壁厚應(yīng)該無差而別且對(duì)稱均勻。

1.2數(shù)量變?cè)?

在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要包括以下幾個(gè)方面，即零件以及輪廓面、線和加工、工作面共同構(gòu)成了產(chǎn)品本身，如果想要將機(jī)械的結(jié)構(gòu)目的進(jìn)行改變，那么就可以通過調(diào)節(jié)上述結(jié)構(gòu)元素而實(shí)現(xiàn)。就好比在鑄件的過程中，是希望越簡單便捷越好的。能夠節(jié)省一些不必要的零件配置，又能在安裝的時(shí)候方便人們的使用，這在無形中就提高了工作效率，比如安裝一個(gè)螺絲釘?shù)臅r(shí)候，如果按照螺釘和墊圈以及彈簧墊圈才能結(jié)合在一起的模式去安裝，那么就需要最少三個(gè)步驟，但是如果把它們?cè)O(shè)計(jì)為一體的話，就可以大量地節(jié)省安裝的時(shí)間，提高了效率。

1.3位置變?cè)?

在實(shí)際操作過程中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的元素之間的位置是可以進(jìn)行調(diào)換的，這樣可以無形中使結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)更加完善。比如，零件的焊縫位置應(yīng)該對(duì)應(yīng)中性軸或者至少需要靠近中性軸，這樣便于將收縮力減少或者能夠避免產(chǎn)品的變形。除此之外，零件的擺放問題也十分重要，如果雜亂無章則會(huì)大大阻礙操作速度。

1.4尺寸變?cè)?

零件的尺寸必須符合使用的標(biāo)準(zhǔn)才行，必須在各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)合格之后才可以進(jìn)行操作，比如：在冷沖壓彎這一工藝中，就需要零件按照既定的需求進(jìn)行彎曲，如果零件在加工的過程中，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的彎度，那么就算是一個(gè)成品，不需要再度進(jìn)行加工。如果不符合產(chǎn)品的需求那么還需要進(jìn)一步的加工整形來達(dá)到產(chǎn)品的要求。

1.5形狀變?cè)?

機(jī)械整體的結(jié)構(gòu)目的可以通過調(diào)整零件的形狀或者改變其規(guī)格的大小而實(shí)現(xiàn)。比如在彈簧的生產(chǎn)過程中需要考慮多個(gè)問題，首先是彈簧的大小及其相對(duì)的螺絲墊圈的規(guī)格，能否讓彈簧和使用的螺旋面以及被需要壓緊的零件相吻合，就需要設(shè)計(jì)出不同規(guī)則的產(chǎn)品，無論零件的形狀面如何都需要相匹配的彈簧來配合才行，如果零件之間的距離過大，或者不能夠?qū)毫τ行诤希敲戳慵诎惭b過后就不算是合格，如果這一類零件銷售在市場中，很可能造成一系列事故，那么為了防止拉簧因?yàn)檫@些問題而失去使用效率，就勢必要將彈簧的設(shè)計(jì)空間放大，并且實(shí)現(xiàn)它的自身獨(dú)特性，即使它在單獨(dú)使用的過程中也可以實(shí)現(xiàn)跟其他零件的配合。

1.6分析連接變?cè)?

一是聯(lián)接方法，主要的模式有焊接、膠結(jié)以及螺紋聯(lián)接等方式。二是聯(lián)接的方式，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的不同而不同，因此為了豐富聯(lián)接方式以及尋找到最為契合的聯(lián)接方式，各個(gè)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)以及聯(lián)接的方式都可以進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的合理調(diào)整。比如：針對(duì)一些需要拆卸的零件，如果在聯(lián)接的方式上不能選擇好，那么就會(huì)在聯(lián)接和拆卸方面造成一定的困難，此類的零件需要便捷的拆卸模式，比如日常生活中所購買的一些產(chǎn)品，像是隨聲聽的后蓋，就可以任意拆卸下來安裝電池來維持繼續(xù)使用，這樣的結(jié)構(gòu)也方便用戶使用，從未為其提供便捷的操作模式。

1.7分析工藝變?cè)?

零件在產(chǎn)生之前，往往會(huì)有其自己的設(shè)計(jì)圖紙，而設(shè)計(jì)圖紙上面的結(jié)構(gòu)內(nèi)容直接決定了產(chǎn)品屬于何種工藝級(jí)別的零件，因?yàn)槊恳粋€(gè)設(shè)備的零件都不是完全相同的，所以零件的設(shè)計(jì)以及成本也千差萬別，如果設(shè)計(jì)工藝在產(chǎn)品出產(chǎn)之前沒有得到完善，那么勢必會(huì)影響到零件自身的質(zhì)量，一旦零件沒有合乎要求，那么產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)就會(huì)受到一定的影響。因此在零件鑄造之前對(duì)于零件圖紙的研究必須給予深度的重視，現(xiàn)在的加工技藝正呈現(xiàn)著不斷創(chuàng)新和完善的趨勢，但是問題也就隨之而來，這些加工工藝雖然具有創(chuàng)新性，但是還不夠成熟，并非達(dá)到了理想中的需求，因此還需要進(jìn)一步的對(duì)此加大研究的力度。

2機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的嘗試及優(yōu)化測評(píng)

2.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新嘗試

防腐劑在石油以及一些石化設(shè)備中具有十分重要的作用，下文以其為例，闡述變?cè)ㄔ谄渲兄匾淖饔谩Ｊ秃褪O(shè)備必須進(jìn)行防腐蝕性的設(shè)計(jì)，這樣一來，在設(shè)計(jì)的最初就應(yīng)該考慮到防腐蝕性的大小和影響因素，從而采取必要的保護(hù)和防治措施，主要有以下幾個(gè)方面。首先，在總體的設(shè)計(jì)上面，對(duì)停車間給予了嚴(yán)格的要求，不能堆放雜亂，不能潮濕，不能含有其他不利于防腐的物質(zhì)存在。其次，設(shè)備的使用年限與設(shè)備本身一些極為細(xì)小的間隙區(qū)有著十分重大的聯(lián)系，這些縫隙極有可能在人眼看不到的地方發(fā)生腐蝕問題，或者這些縫隙人是無法憑借手工去進(jìn)行操作控制的，就像是一些產(chǎn)品的焊接點(diǎn)，這些產(chǎn)品貌似看起來已經(jīng)不存在腐蝕的可能，但是難免會(huì)有看不到的縫隙存在，應(yīng)該進(jìn)行必要的封存和填補(bǔ)，或者干脆將縫隙擴(kuò)大，這樣便于對(duì)其進(jìn)行維修補(bǔ)救和防護(hù)。再次，溫度較高以及質(zhì)量較高的濃度階梯，局部勢差問題往往在這種情況和產(chǎn)品中產(chǎn)生，一旦發(fā)生了腐蝕則不可控制。此外，每一種金屬都有著自己獨(dú)特的屬性，產(chǎn)品在構(gòu)建的過程中不一定是一種金屬構(gòu)建而成，多半是幾種金屬共同組合而成，但是不同的金屬勢必會(huì)產(chǎn)生接觸面的腐蝕，應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行絕緣處理。最后，面積越小腐蝕的點(diǎn)也就越小，因此要針對(duì)產(chǎn)品的不同設(shè)計(jì)縮小表面積從而減少腐蝕。

2.2對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)變?cè)獎(jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)的優(yōu)化評(píng)測

機(jī)械結(jié)構(gòu)在完成變?cè)獎(jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐之后。要根據(jù)目前的性能以及使用效果進(jìn)行一個(gè)綜合的測評(píng)，首先要進(jìn)行模糊測評(píng)，運(yùn)用理論研究和一些理想化的模型設(shè)計(jì)一種測評(píng)模式，但是這種測評(píng)模式并不是實(shí)際操作中的模型，而是通過一定的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和規(guī)劃，對(duì)其進(jìn)行變化創(chuàng)新設(shè)計(jì)的檢測。在測試的過程中測試者憑借自己多年的使用經(jīng)驗(yàn)和研究理念進(jìn)行對(duì)其綜合評(píng)價(jià)的過程，并根據(jù)現(xiàn)有的先進(jìn)思維對(duì)其進(jìn)行構(gòu)建，在測試的過程中還需要考慮到社會(huì)實(shí)際問題，產(chǎn)品在經(jīng)過變?cè)螅褂梅矫媸欠癜踩憬荩删S修性是否達(dá)到了指標(biāo)，并且要將邏輯推理的思維運(yùn)用到其中，選擇出使用其整體變?cè)姆桨福詈筢槍?duì)已經(jīng)選擇好了的方案，進(jìn)行進(jìn)一步地修改和完善，從而作用于產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)建當(dāng)中，服務(wù)于產(chǎn)品的整體功能。

3結(jié)束語

機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在目前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和建設(shè)當(dāng)中占據(jù)著十分重要的比例，因此研究其具有不菲的價(jià)值，但是研究機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并非一件簡單的事情，對(duì)于設(shè)計(jì)者和研究者都提出了非常高的要求，不僅在專業(yè)知識(shí)方面要熟練甚至精通，還要有敏捷的分析能力和發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，創(chuàng)新的思想和技術(shù)知識(shí)更是不用說，這也是前提之一。

作者：陸建榮 單位：南通廣播電視大學(xué)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)論文

1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的七種變?cè)獎(jiǎng)?chuàng)新方法

德國人發(fā)明的這一種變?cè)ǎ悄壳笆澜缟献顬榭茖W(xué)易懂的變?cè)椒ǎ軌蜓苌鲈S多不同的方法，具有很大的可塑性。這種方法的內(nèi)涵主要有兩部分：它變化內(nèi)容多樣，包括材料、數(shù)量、位置、尺寸、形狀、連接、工藝七個(gè)方面；另一部分是上述七個(gè)方面的具體運(yùn)用，運(yùn)用的前提條件是機(jī)械基本結(jié)構(gòu)，這些元素在其基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的變化，這樣就有不同的形式，新的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案就創(chuàng)造出來了，這樣就達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的目的。接下來筆者將會(huì)重點(diǎn)介紹七種創(chuàng)新方案在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體運(yùn)用，其最終目的還是滿足整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)的要求，這也是目前機(jī)械工作者普遍使用的方案。

1.1材料變?cè)?

現(xiàn)實(shí)生活中很多種材料都可以用來設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，不一樣的材料要求的加工方法和手段不一樣、適用的結(jié)構(gòu)類別不一樣、零件需要的大小也不一樣。材料的變?cè)梢宰兓霾灰粯拥慕Y(jié)構(gòu)模式。比如說：在進(jìn)行鋼材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，零件的截面面積越大，材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就越大、越硬；在鐵材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了使結(jié)構(gòu)變強(qiáng)變硬，人們通常使用加強(qiáng)筋和隔板的方法；在塑料材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，塑料件的筋板和壁厚應(yīng)該無差而別且對(duì)稱均勻。

1.2數(shù)量變?cè)?

在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要包括以下幾個(gè)方面，即零件以及輪廓面、線和加工、工作面共同構(gòu)成了產(chǎn)品本身，如果想要將機(jī)械的結(jié)構(gòu)目的進(jìn)行改變，那么就可以通過調(diào)節(jié)上述結(jié)構(gòu)元素而實(shí)現(xiàn)。就好比在鑄件的過程中，是希望越簡單便捷越好的。能夠節(jié)省一些不必要的零件配置，又能在安裝的時(shí)候方便人們的使用，這在無形中就提高了工作效率，比如安裝一個(gè)螺絲釘?shù)臅r(shí)候，如果按照螺釘和墊圈以及彈簧墊圈才能結(jié)合在一起的模式去安裝，那么就需要最少三個(gè)步驟，但是如果把它們?cè)O(shè)計(jì)為一體的話，就可以大量地節(jié)省安裝的時(shí)間，提高了效率。

1.3位置變?cè)?

在實(shí)際操作過程中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的元素之間的位置是可以進(jìn)行調(diào)換的，這樣可以無形中使結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)更加完善。比如，零件的焊縫位置應(yīng)該對(duì)應(yīng)中性軸或者至少需要靠近中性軸，這樣便于將收縮力減少或者能夠避免產(chǎn)品的變形。除此之外，零件的擺放問題也十分重要，如果雜亂無章則會(huì)大大阻礙操作速度。

1.4尺寸變?cè)?

零件的尺寸必須符合使用的標(biāo)準(zhǔn)才行，必須在各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)合格之后才可以進(jìn)行操作，比如：在冷沖壓彎這一工藝中，就需要零件按照既定的需求進(jìn)行彎曲，如果零件在加工的過程中，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的彎度，那么就算是一個(gè)成品，不需要再度進(jìn)行加工。如果不符合產(chǎn)品的需求那么還需要進(jìn)一步的加工整形來達(dá)到產(chǎn)品的要求。

1.5形狀變?cè)?

機(jī)械整體的結(jié)構(gòu)目的可以通過調(diào)整零件的形狀或者改變其規(guī)格的大小而實(shí)現(xiàn)。比如在彈簧的生產(chǎn)過程中需要考慮多個(gè)問題，首先是彈簧的大小及其相對(duì)的螺絲墊圈的規(guī)格，能否讓彈簧和使用的螺旋面以及被需要壓緊的零件相吻合，就需要設(shè)計(jì)出不同規(guī)則的產(chǎn)品，無論零件的形狀面如何都需要相匹配的彈簧來配合才行，如果零件之間的距離過大，或者不能夠?qū)毫τ行诤希敲戳慵诎惭b過后就不算是合格，如果這一類零件銷售在市場中，很可能造成一系列事故，那么為了防止拉簧因?yàn)檫@些問題而失去使用效率，就勢必要將彈簧的設(shè)計(jì)空間放大，并且實(shí)現(xiàn)它的自身獨(dú)特性，即使它在單獨(dú)使用的過程中也可以實(shí)現(xiàn)跟其他零件的配合。

1.6分析連接變?cè)?

一是聯(lián)接方法，主要的模式有焊接、膠結(jié)以及螺紋聯(lián)接等方式。二是聯(lián)接的方式，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的不同而不同，因此為了豐富聯(lián)接方式以及尋找到最為契合的聯(lián)接方式，各個(gè)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)以及聯(lián)接的方式都可以進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的合理調(diào)整。比如：針對(duì)一些需要拆卸的零件，如果在聯(lián)接的方式上不能選擇好，那么就會(huì)在聯(lián)接和拆卸方面造成一定的困難，此類的零件需要便捷的拆卸模式，比如日常生活中所購買的一些產(chǎn)品，像是隨聲聽的后蓋，就可以任意拆卸下來安裝電池來維持繼續(xù)使用，這樣的結(jié)構(gòu)也方便用戶使用，從未為其提供便捷的操作模式。

1.7分析工藝變?cè)?

零件在產(chǎn)生之前，往往會(huì)有其自己的設(shè)計(jì)圖紙，而設(shè)計(jì)圖紙上面的結(jié)構(gòu)內(nèi)容直接決定了產(chǎn)品屬于何種工藝級(jí)別的零件，因?yàn)槊恳粋€(gè)設(shè)備的零件都不是完全相同的，所以零件的設(shè)計(jì)以及成本也千差萬別，如果設(shè)計(jì)工藝在產(chǎn)品出產(chǎn)之前沒有得到完善，那么勢必會(huì)影響到零件自身的質(zhì)量，一旦零件沒有合乎要求，那么產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)就會(huì)受到一定的影響。因此在零件鑄造之前對(duì)于零件圖紙的研究必須給予深度的重視，現(xiàn)在的加工技藝正呈現(xiàn)著不斷創(chuàng)新和完善的趨勢，但是問題也就隨之而來，這些加工工藝雖然具有創(chuàng)新性，但是還不夠成熟，并非達(dá)到了理想中的需求，因此還需要進(jìn)一步的對(duì)此加大研究的力度。

2機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的嘗試及優(yōu)化測評(píng)

2.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新嘗試

防腐劑在石油以及一些石化設(shè)備中具有十分重要的作用，下文以其為例，闡述變?cè)ㄔ谄渲兄匾淖饔谩Ｊ秃褪O(shè)備必須進(jìn)行防腐蝕性的設(shè)計(jì)，這樣一來，在設(shè)計(jì)的最初就應(yīng)該考慮到防腐蝕性的大小和影響因素，從而采取必要的保護(hù)和防治措施，主要有以下幾個(gè)方面。首先，在總體的設(shè)計(jì)上面，對(duì)停車間給予了嚴(yán)格的要求，不能堆放雜亂，不能潮濕，不能含有其他不利于防腐的物質(zhì)存在。其次，設(shè)備的使用年限與設(shè)備本身一些極為細(xì)小的間隙區(qū)有著十分重大的聯(lián)系，這些縫隙極有可能在人眼看不到的地方發(fā)生腐蝕問題，或者這些縫隙人是無法憑借手工去進(jìn)行操作控制的，就像是一些產(chǎn)品的焊接點(diǎn)，這些產(chǎn)品貌似看起來已經(jīng)不存在腐蝕的可能，但是難免會(huì)有看不到的縫隙存在，應(yīng)該進(jìn)行必要的封存和填補(bǔ)，或者干脆將縫隙擴(kuò)大，這樣便于對(duì)其進(jìn)行維修補(bǔ)救和防護(hù)。再次，溫度較高以及質(zhì)量較高的濃度階梯，局部勢差問題往往在這種情況和產(chǎn)品中產(chǎn)生，一旦發(fā)生了腐蝕則不可控制。此外，每一種金屬都有著自己獨(dú)特的屬性，產(chǎn)品在構(gòu)建的過程中不一定是一種金屬構(gòu)建而成，多半是幾種金屬共同組合而成，但是不同的金屬勢必會(huì)產(chǎn)生接觸面的腐蝕，應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行絕緣處理。最后，面積越小腐蝕的點(diǎn)也就越小，因此要針對(duì)產(chǎn)品的不同設(shè)計(jì)縮小表面積從而減少腐蝕。

2.2對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)變?cè)獎(jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)的優(yōu)化評(píng)測

機(jī)械結(jié)構(gòu)在完成變?cè)獎(jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐之后。要根據(jù)目前的性能以及使用效果進(jìn)行一個(gè)綜合的測評(píng)，首先要進(jìn)行模糊測評(píng)，運(yùn)用理論研究和一些理想化的模型設(shè)計(jì)一種測評(píng)模式，但是這種測評(píng)模式并不是實(shí)際操作中的模型，而是通過一定的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和規(guī)劃，對(duì)其進(jìn)行變化創(chuàng)新設(shè)計(jì)的檢測。在測試的過程中測試者憑借自己多年的使用經(jīng)驗(yàn)和研究理念進(jìn)行對(duì)其綜合評(píng)價(jià)的過程，并根據(jù)現(xiàn)有的先進(jìn)思維對(duì)其進(jìn)行構(gòu)建，在測試的過程中還需要考慮到社會(huì)實(shí)際問題，產(chǎn)品在經(jīng)過變?cè)螅褂梅矫媸欠癜踩憬荩删S修性是否達(dá)到了指標(biāo)，并且要將邏輯推理的思維運(yùn)用到其中，選擇出使用其整體變?cè)姆桨福詈筢槍?duì)已經(jīng)選擇好了的方案，進(jìn)行進(jìn)一步地修改和完善，從而作用于產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)建當(dāng)中，服務(wù)于產(chǎn)品的整體功能。

3結(jié)束語

機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在目前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和建設(shè)當(dāng)中占據(jù)著十分重要的比例，因此研究其具有不菲的價(jià)值，但是研究機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并非一件簡單的事情，對(duì)于設(shè)計(jì)者和研究者都提出了非常高的要求，不僅在專業(yè)知識(shí)方面要熟練甚至精通，還要有敏捷的分析能力和發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，創(chuàng)新的思想和技術(shù)知識(shí)更是不用說，這也是前提之一。

作者：陸建榮 單位：南通廣播電視大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:我國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文

1．我國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)和制造

一般情況下，創(chuàng)新設(shè)計(jì)先后經(jīng)過抽象思維、邏輯思維、全面分析和最后決策四個(gè)環(huán)節(jié)。抽象思維主要是是通過設(shè)計(jì)人員充分發(fā)揮創(chuàng)新思維和智慧，提出新穎的有可能實(shí)施的想法，是創(chuàng)新設(shè)計(jì)必備過程。有了抽象思維過后再將想法具體化，考察其邏輯性和可行性，結(jié)合有關(guān)的科學(xué)理論知識(shí)、原理進(jìn)行進(jìn)一步的新穎的、可行的、具體化的機(jī)械設(shè)計(jì)。而全面分析則包含了創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中所涉及的所有可能性，綜合考慮技術(shù)的可行性、成本與性價(jià)比，最后設(shè)計(jì)出新的可以滿足人們生活和生產(chǎn)需要的機(jī)器或者其他產(chǎn)品。

1.1我國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目的在于改善機(jī)械本身的功能、性能或者以更低的經(jīng)濟(jì)成本制造滿足生產(chǎn)生活需求的機(jī)械。目前，我國技術(shù)專家認(rèn)可的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程一般可分為四個(gè)部分，一是根據(jù)具體需求確定機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原理，二是機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)，三是機(jī)械尺寸設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化，四是機(jī)械運(yùn)動(dòng)性能及動(dòng)力參數(shù)優(yōu)化。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與普通的機(jī)械設(shè)計(jì)并沒有實(shí)質(zhì)性的差異，主要的區(qū)別在于機(jī)械創(chuàng)新性設(shè)計(jì)注重發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力的突破，在充分的調(diào)動(dòng)人的積極性的同時(shí)創(chuàng)造出更加符合使用者需求的機(jī)械工具。

1.2我國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)特點(diǎn)：一是多學(xué)科知識(shí)交叉運(yùn)用，互相融合，互相滲透；二是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，數(shù)字并非主要思考因素，而是應(yīng)該充分結(jié)合過往經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的理論知識(shí)，合理判斷和提出可行的新的設(shè)計(jì)方案；三是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅需要理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也十分注重靈感、想象力、創(chuàng)造力的作用，因此應(yīng)該最大程度發(fā)揮四者的作用；四是凡是設(shè)計(jì)創(chuàng)造類等實(shí)踐活動(dòng)都需要不斷重復(fù)、嘗試，從中吸取經(jīng)驗(yàn)，多級(jí)選擇最佳方案。在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，只有完全領(lǐng)略和充分展現(xiàn)以上四個(gè)特點(diǎn)，才能做出優(yōu)秀的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.我國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維對(duì)于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)來說意義重大，只有通過不斷的改革創(chuàng)新和開拓進(jìn)取，勇于突破現(xiàn)有的固定模式和局限，采取新的方法、體制、設(shè)計(jì)才能使自身在飛速發(fā)展的時(shí)代中保持領(lǐng)先，走在時(shí)代的前沿。

2.1機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維的涵義

創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維就是指在原有的科學(xué)理論知識(shí)、原理以及過往的設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)中設(shè)想出新穎的、更能滿足審美或者實(shí)用需求的設(shè)計(jì)方案。而對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)人員來說，創(chuàng)新無疑是自身最優(yōu)秀的競爭力，通過提高產(chǎn)品的性能、降低產(chǎn)品的成本以及縮短生產(chǎn)時(shí)間來提高機(jī)械設(shè)計(jì)的性價(jià)比。在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，首先應(yīng)該有創(chuàng)造性思維，在前人的基礎(chǔ)上提出更加優(yōu)化的觀念，并將這些優(yōu)化的觀念付諸實(shí)踐，從而創(chuàng)造出新的不一樣的機(jī)械設(shè)計(jì)。創(chuàng)造性思維具有多維多向性的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)聯(lián)想、靈感和感覺，并不是依靠固定的邏輯思維推理出來的，而是激發(fā)于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)人員的大腦。

2.2機(jī)械創(chuàng)造性思維的三大特征

2.2.1自由性

機(jī)械創(chuàng)造性思維最大的特征在于自由，創(chuàng)新是自由的，思想是自由的。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)人員可以在結(jié)合有關(guān)客觀科學(xué)理論的基礎(chǔ)上完全自由憑借自己的想象、靈感、直覺設(shè)計(jì)出新的機(jī)械，而不必有太多的思想束縛。在當(dāng)今變化趕不上計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)時(shí)代，思維的自由符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。而在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，要不斷地有新的進(jìn)步的成果，就必須突破原有的事物，消除固定思維的束縛，自由地翱翔在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的天空中，只有不斷突破和創(chuàng)新才能設(shè)計(jì)出更令人滿意的成果。

2.2.2多向性

每個(gè)人的思維方式都不一樣，具有多向性的特點(diǎn)。而在機(jī)械創(chuàng)造性思維中，同樣具有多向性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員可以從不同角度去觀察和判斷問題，并且設(shè)想出完全不同視角的方案。設(shè)計(jì)的美妙恰巧在于它的多樣性和多向性，沒有固定的設(shè)想方向，任意一個(gè)方向都可以是設(shè)計(jì)者們延伸的目標(biāo)。多向性思維與創(chuàng)造力是相輔相成、密不可分的，一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中一定有過多向性的設(shè)想，從中擇優(yōu)進(jìn)行實(shí)踐得出最后產(chǎn)品。因此，多向性思維是機(jī)械設(shè)計(jì)中十分重要的一點(diǎn)。

2.2.3獨(dú)創(chuàng)性

獨(dú)創(chuàng)性即設(shè)計(jì)出跟別人不一樣的產(chǎn)品，提出不一樣的理念，突破原有的固定模式，創(chuàng)造出新穎的進(jìn)步的成果。獨(dú)創(chuàng)性是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目標(biāo)，創(chuàng)新的目的在于獨(dú)創(chuàng)，擁有別人沒有的想法和成果。因此，在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，要學(xué)會(huì)從新的切入點(diǎn)思考問題，掌握不同的設(shè)計(jì)方法，敢于向原有的觀點(diǎn)提出新的看法，從而設(shè)計(jì)出具有獨(dú)創(chuàng)性、新穎的機(jī)械產(chǎn)品，更好滿足生活和生產(chǎn)的需求。

綜上所述，在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的路途上還有很長一段路要走，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程中對(duì)于機(jī)械創(chuàng)造的創(chuàng)新思維非常重要，在遵行已有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，需要更長遠(yuǎn)更有想象力的思維去推動(dòng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的發(fā)展。

作者:石建單位:中國特種飛行器研究所

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)管理論文

0引言

機(jī)械方案設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性很強(qiáng)的活動(dòng)，其思維過程是形象思維和抽象思維綜合作用的結(jié)果。目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）主要解決了在計(jì)算和繪圖等設(shè)計(jì)后續(xù)階段對(duì)設(shè)計(jì)者的支持。而對(duì)于極富創(chuàng)造性的早期方案設(shè)計(jì)階段的計(jì)算機(jī)支持至今沒有取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。即使是智能CAD系統(tǒng)，所采用的方法的理論基礎(chǔ)仍是基于傳統(tǒng)的人工智能的知識(shí)表示與推理方法，即邏輯思維為基礎(chǔ)，其中多以知識(shí)工程和專家系統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)。這種CAD與AI的簡單組合，沒有也不可能從真正意義上實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)自動(dòng)化。創(chuàng)造性如何在方案設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)一直是困擾設(shè)計(jì)理論研究工作者的棘手問題，也一直沒有很好地解決，本文將就這一問題作一探討。

1機(jī)械方案設(shè)計(jì)的一般過程

一般認(rèn)為，方案設(shè)計(jì)階段主要有兩個(gè)任務(wù)：首先是建立技術(shù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。然后通過選擇相應(yīng)于功能結(jié)構(gòu)中的每個(gè)功能的功能載體，并組合這些被選擇的功能載體形成整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

通用設(shè)計(jì)理論認(rèn)為，方案設(shè)計(jì)過程可表述為兩個(gè)映射過程（圖1）：即用戶需求域到功能域的映射以及功能域到結(jié)構(gòu)域的映射。由需求域到功能域的映射過程最能體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造能力，這一過程涉及到對(duì)設(shè)計(jì)思維規(guī)律以及創(chuàng)造性機(jī)理認(rèn)識(shí)水平，涉及到自然語言到專業(yè)技術(shù)語言的轉(zhuǎn)化。盡管有些學(xué)者提出通過對(duì)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行層次分解來建立功能結(jié)構(gòu)圖的討論，但一般還要通過人工干預(yù)進(jìn)行。從功能到結(jié)構(gòu)的映射，實(shí)際上是功能結(jié)構(gòu)圖中的每一個(gè)分功能與能實(shí)現(xiàn)該分功能的結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，一般情況下，總體功能往往包含著許多分功能。而每一功能可以由不同的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，因此存在組合、協(xié)調(diào)和評(píng)價(jià)篩選的問題。具體的機(jī)械方案設(shè)計(jì)過程如圖2所示。

（3）

當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)各子功能的子結(jié)構(gòu)數(shù)并不相等，可以將能夠?qū)崿F(xiàn)某一子功能的最多子結(jié)構(gòu)數(shù)定為n，少于這個(gè)數(shù)的子功能元素項(xiàng)用零表示。圖2所描述的機(jī)械方設(shè)計(jì)的一般過程，看起來很簡單，但計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)有許多問題需要解決。如總功能如何分解為子功能、功能如何表達(dá)（因?yàn)閺牟煌慕嵌忍岢龅墓δ鼙磉_(dá)詞匯是不相同的）以及如何有效根據(jù)功能索引子結(jié)構(gòu)等問題有待進(jìn)一步探討和研究。

2基于機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型變異綜合方法

自60年代圖論理論首次被應(yīng)用于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以來，它在機(jī)構(gòu)分析與綜合方面的應(yīng)用得到深入的研究。在圖論中，封閉的圖代表機(jī)構(gòu)，頂點(diǎn)代表連桿，邊代表運(yùn)動(dòng)副。圖可以用矩陣（如鄰接矩陣和關(guān)聯(lián)矩陣）表示、分析和計(jì)算。1979年，F(xiàn)reudenstein和Maki提出“功能與結(jié)構(gòu)分離”的方法用于機(jī)構(gòu)綜合，隨后許多學(xué)者對(duì)這一方法進(jìn)行研究和深化。該方法包括如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

2．1根據(jù)用戶的需求，提出機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)與技術(shù)要求：

（1）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求

如運(yùn)動(dòng)性質(zhì)（平面運(yùn)動(dòng)或空間運(yùn)動(dòng)）、基本回路數(shù)（或獨(dú)立環(huán)數(shù)目）、運(yùn)動(dòng)副類型及數(shù)目、構(gòu)件類型及數(shù)目、主動(dòng)副類型及其位置以及機(jī)架的構(gòu)件類型及其位置；

（2）功能性要求

如輸出構(gòu)件數(shù)目及其位置、每一輸出構(gòu)件的任務(wù)（如軌跡生成、函數(shù)生成、導(dǎo)引以及其它要求、滿足對(duì)預(yù)定的速度及加速度要求、滿足對(duì)機(jī)構(gòu)整體的動(dòng)力學(xué)性能要求；

（3）約束條件

如運(yùn)動(dòng)精度、結(jié)構(gòu)緊湊性、剛度、機(jī)械效益、軸銷作用反力以及制造、裝配、成本等方面的約束。

2．2結(jié)構(gòu)類型綜合

通過結(jié)構(gòu)類型綜合列出滿足設(shè)計(jì)任務(wù)要求的全部結(jié)構(gòu)類型并以適當(dāng)形式表示。

2．3優(yōu)選結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)功能要求和約束條件，篩選出好的結(jié)構(gòu)類型。

該方法目前研究局限在平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型綜合，且一般集中在運(yùn)動(dòng)鏈同構(gòu)識(shí)別、自由度識(shí)別方法以及平面運(yùn)動(dòng)鏈自動(dòng)生成等理論方法研究階段。盡管有一些應(yīng)用的研究報(bào)道，但都是針對(duì)簡單機(jī)構(gòu)（如變沖程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞機(jī)構(gòu)、車門開啟機(jī)構(gòu)等）通過人工方式實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)還有一些關(guān)鍵技術(shù)沒有很有效的方法，如運(yùn)動(dòng)鏈同構(gòu)識(shí)別問題，主動(dòng)副位置確定、機(jī)架位置的確定、桿組的自動(dòng)劃分以及對(duì)運(yùn)動(dòng)鏈進(jìn)行評(píng)價(jià)篩選等問題。

3集成功能推理及結(jié)構(gòu)推理的方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程模型

如果用人工智能語言描述，在上述第1小節(jié)中討論的機(jī)械方案設(shè)計(jì)的一般過程是基于功能推理方式，而第2小節(jié)中所討論的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型變異綜合方法是基于結(jié)構(gòu)推理方式。這兩種方式有其內(nèi)在的聯(lián)系，如何將這兩種方式有機(jī)地聯(lián)系在一起對(duì)于機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一件很有意義的工作。功能推理主要解決功能到結(jié)構(gòu)之間的映射，通過結(jié)構(gòu)部件組合途徑形成機(jī)械方案。而結(jié)構(gòu)推理是從結(jié)構(gòu)部件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上通過機(jī)構(gòu)演繹（機(jī)架變換，主動(dòng)件位置變換以及運(yùn)動(dòng)副類型變換）途徑對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行變異創(chuàng)新，盡管目前結(jié)構(gòu)推理局限在平面連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合，但通過本文的研究，該方法可以擴(kuò)展到一般剛體機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)。有鑒于此，作者提出如圖3所示的集成功能推理和結(jié)構(gòu)推理的機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程模型。

該設(shè)計(jì)過程模型由以下主要步驟組成：

Step1：功能結(jié)構(gòu)圖的建立。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，建立功能結(jié)構(gòu)圖。

Step2：根據(jù)建立的功能結(jié)構(gòu)圖，尋找滿足各子功能要求的功能載體并組合成為原始機(jī)械方案。

Step3：將原始機(jī)械方案進(jìn)行抽象化為表達(dá)機(jī)械方案連接信息的運(yùn)動(dòng)鏈表示。并記錄原始方案一些約束信息，如自由度數(shù)、桿數(shù)、原動(dòng)件必須是幾副桿、輸出構(gòu)件是否必須與機(jī)架相連等等。

Step4：運(yùn)動(dòng)鏈發(fā)散。列舉所有與抽象化表示的運(yùn)動(dòng)鏈具有相同自由度、桿副類型以及桿數(shù)的非同構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈，并進(jìn)行篩選。

Step5：機(jī)械方案元型集的生成。對(duì)篩選的運(yùn)動(dòng)鏈進(jìn)行機(jī)架識(shí)別、原動(dòng)件識(shí)別、桿組識(shí)別，形成用連桿和轉(zhuǎn)動(dòng)副表達(dá)的機(jī)械方案元型。

Step6：候選方案集的生成。將以上生成的機(jī)械方案元型通過類型替代，形成候選方案集。

Step7：方案的評(píng)價(jià)決策。得到最優(yōu)方案。

Step8：方案的尺度綜合。

4機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)智能支持系統(tǒng)

根據(jù)以上的過程模型，我們開發(fā)了機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)智能支持系統(tǒng)MCIDISS。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示。該系統(tǒng)由五大模塊組成：

（1）基于實(shí)例功能推理的原始機(jī)械方案生成模塊：該模塊采用兩級(jí)實(shí)例推理的模型，完成從設(shè)計(jì)任務(wù)到功能結(jié)構(gòu)圖的建立以及裝置提取與組合協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)生成原始機(jī)械方案的

任務(wù)。

（2）基于結(jié)構(gòu)推理的方案設(shè)計(jì)創(chuàng)新模塊：該模塊在上面模塊產(chǎn)生的原始機(jī)械方案的基礎(chǔ)上，通過抽象化表示，將原始機(jī)械方案表達(dá)為一般化運(yùn)動(dòng)鏈，從機(jī)械方案拓?fù)渎?lián)接上進(jìn)行變異創(chuàng)新。

（3）評(píng)價(jià)決策模塊：該模塊主要任務(wù)是對(duì)各階段的設(shè)計(jì)解進(jìn)行評(píng)價(jià)決策。系統(tǒng)主要采用模糊綜合評(píng)價(jià)決策方法。

（4）機(jī)構(gòu)尺度綜合模塊：該模塊主要任務(wù)是對(duì)組成機(jī)械方案的機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行綜合，以便從尺度上論證方案的可行性。

（5）運(yùn)動(dòng)分析及仿真模塊：該模塊是在完成機(jī)構(gòu)尺度綜合后，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和仿真，以便使設(shè)計(jì)者對(duì)所設(shè)計(jì)的方案有一個(gè)清晰直觀的認(rèn)識(shí)。

5結(jié)束語

本文先簡要分析了機(jī)械方案設(shè)計(jì)一般過程和機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合的一般過程，在此基礎(chǔ)上，研究并提出了集成功能推理和結(jié)構(gòu)推理的機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程模型。基于所提出的過程模型，作者開發(fā)了機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)智能支持原型系統(tǒng)MCIDISS。MCIDISS開發(fā)和運(yùn)行表明，其具有合理的知識(shí)庫結(jié)構(gòu)，運(yùn)行情況穩(wěn)定，用戶界面友好，推理控制策略靈活，因此具有很好的實(shí)用性和較高的開發(fā)效率。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的應(yīng)用

摘要:機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)者充分發(fā)揮創(chuàng)造力的前提下，使用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)對(duì)構(gòu)思進(jìn)行創(chuàng)新，從而設(shè)計(jì)出實(shí)用性、新穎性、創(chuàng)造性的機(jī)械產(chǎn)品。在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要包括兩方面，一是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等進(jìn)行改進(jìn)和完善;二是創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出滿足生活和生產(chǎn)新需求的新產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法;機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì);研究

1現(xiàn)代設(shè)計(jì)的定義和方法

現(xiàn)代設(shè)計(jì)是把傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法作為基礎(chǔ)，把計(jì)算機(jī)的應(yīng)用作為標(biāo)志，是具有信息化時(shí)代特征的新型設(shè)計(jì)技術(shù)。目前，現(xiàn)代設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸發(fā)展到產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品營銷、產(chǎn)品運(yùn)行、產(chǎn)品回收等各個(gè)層面，除開傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法外，與設(shè)計(jì)相關(guān)連的技術(shù)和學(xué)科，特別是自動(dòng)化的技術(shù)、制造工藝、材料知識(shí)、自然科學(xué)的知識(shí)、系統(tǒng)的管理技術(shù)等在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中也是十分必要的內(nèi)容。現(xiàn)代設(shè)計(jì)的方法是對(duì)把產(chǎn)品作為目標(biāo)的知識(shí)的總稱，其涵蓋的內(nèi)容和方法非常廣泛，主要包括可靠性的設(shè)計(jì)、優(yōu)化的設(shè)計(jì)、有限元的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、價(jià)值工程等。

2機(jī)械設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)是屬于綜合性較強(qiáng)的工程技術(shù)，其在社會(huì)生活和生產(chǎn)中有著無可替代的重要作用。例如:人類生活所需的各種用品和工具，工業(yè)生產(chǎn)中所需的各種儀器和設(shè)備等都和機(jī)械設(shè)計(jì)緊密相連。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，主要把機(jī)械設(shè)計(jì)的過程分為以下四個(gè)階段:①產(chǎn)品規(guī)劃的階段;②方案設(shè)計(jì)的階段;③技術(shù)設(shè)計(jì)的階段;④制造和試驗(yàn)的階段。

3機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思路

機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)者在對(duì)創(chuàng)造力充分發(fā)揮的前提下，使用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造性的構(gòu)思，從而設(shè)計(jì)出實(shí)用性、創(chuàng)造性、新穎性的產(chǎn)品。在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中要著重解決的問題是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)造模式、機(jī)理、方法、過程等進(jìn)行探討，通過對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的程式化、算法化、符號(hào)化、定量化來強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量、效率、可靠性。雖然機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)要基于機(jī)械設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法，但是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)更追求創(chuàng)造性，因?yàn)橐訌?qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的競爭力就必須強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，雖然設(shè)計(jì)的投入只有產(chǎn)品總投入的5%，但是設(shè)計(jì)的決策在產(chǎn)品投入中占70%。由于在設(shè)計(jì)階段就要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、成本、質(zhì)量、維護(hù)等因素進(jìn)行確定，且創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅是關(guān)于產(chǎn)品使用周期的設(shè)計(jì)，還是關(guān)于用戶和市場的設(shè)計(jì)，因此只有通過機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新才能使機(jī)械產(chǎn)品具有更加良好的競爭力。機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅繁雜、耗時(shí)、費(fèi)腦力，還緊張、繁重、費(fèi)體力，要有效地提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)的效率，就要使用科學(xué)的設(shè)計(jì)工具和設(shè)計(jì)方法，而設(shè)計(jì)的自動(dòng)化便是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)。在機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，其科學(xué)性一方面可以讓設(shè)計(jì)者從系統(tǒng)的層面認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)，從而有效地避免不良設(shè)計(jì);另一方面可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工具的尋求愿望，因此機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅是設(shè)計(jì)工作的實(shí)際需求，更是機(jī)械設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。

4現(xiàn)代設(shè)計(jì)創(chuàng)新的研究

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)者對(duì)創(chuàng)造力充分發(fā)揮的前提下，使用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造性的構(gòu)思，從而設(shè)計(jì)出實(shí)用性、創(chuàng)造性、新穎性的產(chǎn)品。機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、有限元設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等形成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方法庫，且現(xiàn)代設(shè)計(jì)對(duì)利于設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法的學(xué)科不斷吸收。專家系統(tǒng)、思維科學(xué)、人腦研究、人工智能等的發(fā)展使創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中越來越重要，因?yàn)椴粌H專家系統(tǒng)、思維科學(xué)、人腦研究、人工智能等已經(jīng)給創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)，而且創(chuàng)新設(shè)計(jì)的發(fā)展還能促進(jìn)創(chuàng)造思維的機(jī)理解釋和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。在機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面:①完善機(jī)械產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、適用性、可靠性;②設(shè)計(jì)和創(chuàng)造滿足生活和生產(chǎn)需求的新產(chǎn)品。在機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，其關(guān)鍵的優(yōu)秀主要是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)造模式、機(jī)理、方法進(jìn)行探索，并對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行定量化和程式化。

5現(xiàn)代設(shè)計(jì)未來的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代設(shè)計(jì)是把分析軟件和工程設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)，把計(jì)算機(jī)作為工具，通過現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)的新型方法。ADAMS、PRO－E、SolidEdge、I－DEAS、UG、SolidWorks、NASTRAN、ADINA等都是現(xiàn)代設(shè)計(jì)中使用較多的分析軟件。現(xiàn)代設(shè)計(jì)的方法中，在使用分析軟件和計(jì)算機(jī)的同時(shí)，要遵循常規(guī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，且在現(xiàn)代設(shè)計(jì)的方法強(qiáng)調(diào)中，不能忽視了常規(guī)設(shè)計(jì)的重要作用。現(xiàn)代設(shè)計(jì)的方法較多，且涉及學(xué)科較廣，虛擬的設(shè)計(jì)、優(yōu)化的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)、可靠性的設(shè)計(jì)、并行的設(shè)計(jì)、有限元的設(shè)計(jì)等都是現(xiàn)代設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的設(shè)計(jì)方法。由于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的通用性較強(qiáng)，比如:在優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法中，其理論基礎(chǔ)不僅可以在機(jī)構(gòu)的和零件的優(yōu)化設(shè)計(jì)中使用，還能在建筑工程和電子工程等領(lǐng)域中使用，因此現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展較為快速。現(xiàn)代設(shè)計(jì)發(fā)展迅速的表現(xiàn)如下:1、機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)的并行發(fā)展。2、機(jī)械的優(yōu)化化設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。3、機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)。4、設(shè)計(jì)過程更為數(shù)字化，既要對(duì)工程中確定性變量的數(shù)學(xué)建模和描述進(jìn)行完善，還要對(duì)非確定性變量的數(shù)學(xué)建模和描述進(jìn)行研究。5、設(shè)計(jì)過程更為智能化和自動(dòng)化，不僅要對(duì)各種方法庫、數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫進(jìn)行研究、健全、發(fā)展，還要對(duì)商品軟件的研發(fā)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自編程，例如:對(duì)信息、數(shù)據(jù)、知識(shí)獲取和處理技術(shù)的研究。6、對(duì)多目標(biāo)和不可微模型進(jìn)行優(yōu)化、對(duì)工程的不確定模型和動(dòng)態(tài)的多變量進(jìn)行優(yōu)化等優(yōu)化程序和優(yōu)化方法的研究，并且優(yōu)化程序和優(yōu)化方法的研究已經(jīng)發(fā)展到了對(duì)廣義工程系統(tǒng)領(lǐng)域的優(yōu)化。7、對(duì)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計(jì)和并行設(shè)計(jì)的技術(shù)研究、方法研究、軟件研究。8、對(duì)仿真虛擬的試驗(yàn)研究、對(duì)虛擬設(shè)計(jì)的研究、對(duì)快速形成仿真虛擬的研究，這種研究是把計(jì)算機(jī)的仿真作為研究基礎(chǔ)，集智能技術(shù)、人機(jī)工程、成形技術(shù)、多媒體技術(shù)、光電傳感的技術(shù)、并行工程、材料、計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)等為一體的綜合性研究。9、對(duì)CAD技術(shù)應(yīng)用、推廣、發(fā)展的研究，在CAD技術(shù)的研究中其關(guān)鍵內(nèi)容是對(duì)功能性較強(qiáng)的商品軟件進(jìn)行研發(fā)。10、對(duì)微型機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理論進(jìn)行研究，例如:智能計(jì)算、納米技術(shù)、微型機(jī)械的系統(tǒng)和微型機(jī)器人的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。11、對(duì)關(guān)于生態(tài)設(shè)計(jì)的理論研究和方法研究，例如:對(duì)綠色的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、對(duì)生產(chǎn)過程的清潔化進(jìn)行設(shè)計(jì)、對(duì)產(chǎn)品的可回收進(jìn)行設(shè)計(jì)等。12、對(duì)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論和共性的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究。

作者：高建 孫建廣 祝岳銘 單位：河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械制圖教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

摘要：隨著教育體制的不斷深化改革，職業(yè)技術(shù)學(xué)校的課堂教學(xué)發(fā)生了一系列的變化，更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為職業(yè)技術(shù)學(xué)校一門具有極強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科，機(jī)械制圖的教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合能力的提高有著重要的作用。本文將著重就職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械制圖教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)進(jìn)行深入分析，為廣大從事職業(yè)技術(shù)教育的教育工作者提供有效的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖教學(xué)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)策略

職業(yè)技術(shù)院校致力于對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，機(jī)械制圖作為機(jī)電專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展有著重要的意義。它是集技術(shù)、圖片制作及設(shè)計(jì)等于一體的綜合型學(xué)科，不僅需要基本的制圖技術(shù)功底，而且需要廣泛的技術(shù)思想交流與思維創(chuàng)新。學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的過程中，難免會(huì)遇到各種難題，因此，在課堂教學(xué)中，一定要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

1.機(jī)械制圖教學(xué)中存在的問題

1.1缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。機(jī)械制圖是高職教育中一門重要的課程，學(xué)校及教師對(duì)該課程教學(xué)給予了高度重視。然而，在實(shí)際教學(xué)過程中，還存在一些亟待解決的問題。首先受傳統(tǒng)教學(xué)思想的影響，在機(jī)械制圖教學(xué)過程中，教師往往比較注重對(duì)學(xué)生知識(shí)能力的培養(yǎng)，授課時(shí)按照課本的具體要求進(jìn)行課堂講解，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的引導(dǎo)與激發(fā)。教師成為課堂的主導(dǎo)，學(xué)生處于被動(dòng)地位，教師怎么教，學(xué)生就怎么學(xué)，這一方面不能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，另一方面一味遵循課本，學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力得不到鍛煉，課堂教學(xué)效率低下。

1.2課程安排不合理。大多數(shù)學(xué)校將機(jī)械制圖課程都安排在剛?cè)雽W(xué)階段，這種課程安排盡管體現(xiàn)了校方對(duì)該課程的重視，但是忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)際情況的考慮。機(jī)械制圖理論課程具有一定的難度，專業(yè)性比較強(qiáng)，這對(duì)于剛進(jìn)入職業(yè)院校的學(xué)生來說是巨大的挑戰(zhàn)，他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，對(duì)制圖方面的知識(shí)理解不夠，影響了整體學(xué)習(xí)效率。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到大量的學(xué)習(xí)難題，學(xué)習(xí)壓力也比較大，會(huì)產(chǎn)生消極、懈怠的心理，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.3課程銜接不科學(xué)。目前，我國的高職院校機(jī)械制圖課程普遍存在課程銜接不夠等問題。機(jī)械制圖課程的學(xué)習(xí)與CAD課程有著密不可分的聯(lián)系，在制圖的過程中，要運(yùn)用到大量的CAD制圖知識(shí)，然而在實(shí)際課程安排中，這兩門課程鏈接不夠緊密，這不僅不利于學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，而且在一定程度上限制了學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的發(fā)展。

2.機(jī)械制圖教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的有效策略

2.1培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，首先要使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到機(jī)械制圖課程的重要性及創(chuàng)新意義，增強(qiáng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)。在機(jī)械制圖教學(xué)過程中，要充分尊重學(xué)生的個(gè)體差異，激發(fā)學(xué)生的好奇心。機(jī)械制圖這門學(xué)科的性質(zhì)要求學(xué)生要具有創(chuàng)造性思維，能夠展現(xiàn)出與眾不同的科學(xué)的設(shè)計(jì)思路。教師要注重調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，可以采用問答法，給學(xué)生充分的思維想象的空間，善于引導(dǎo)學(xué)生，聽取學(xué)生不同的思想與看法，對(duì)于學(xué)生的回答，要多鼓勵(lì)、善引導(dǎo)，使學(xué)生敢于大膽表達(dá)自己的猜想，從而提高學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)。

2.2融入現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，為課堂教學(xué)注入了新的活力。現(xiàn)代多媒體技術(shù)在機(jī)械制圖教學(xué)中應(yīng)用，能夠向?qū)W生展示最直觀的制圖效果，使學(xué)生可以很快領(lǐng)略到機(jī)械制圖的優(yōu)秀與學(xué)習(xí)重點(diǎn)。在課堂教學(xué)中，教師可以在課前制作好課件，然后通過多媒體的形式展現(xiàn)給學(xué)生，對(duì)于一些抽象的、難以理解的知識(shí)，用圖片、視頻的方式更便于學(xué)生的接受與理解。需要注意的是，教師在這個(gè)過程中要起到引導(dǎo)作用，將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與多媒體技術(shù)結(jié)合起來，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中沉浸于多媒體的新奇中，忽略了對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)與思考。

2.3實(shí)體模型教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思維想象力。機(jī)械制圖教學(xué)專業(yè)性比較強(qiáng)，而學(xué)生由于缺乏實(shí)際的社會(huì)實(shí)踐，理解起來比較困難，因此，可以充分借助實(shí)體模型，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)與理解。教師在對(duì)某一章節(jié)進(jìn)行理論知識(shí)講解之后，可拿出實(shí)體模型讓學(xué)生觀察，將學(xué)到的知識(shí)與實(shí)體模型一一比較，這不僅能夠吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且在對(duì)模型的觀察過程中，便于加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶，達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。除此之外，經(jīng)過長期的訓(xùn)練，學(xué)生的空間想象能力能夠得到潛移默化的提高。當(dāng)然，也可以讓學(xué)生自己動(dòng)手制作模型，將學(xué)生分為幾個(gè)小組，完成模型的創(chuàng)作，這在一定程度上提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。

3.結(jié)語

機(jī)械制圖教學(xué)是職業(yè)技術(shù)學(xué)院人才培養(yǎng)的重要組成部分，在實(shí)施教學(xué)時(shí)，一定要根據(jù)學(xué)生的發(fā)展實(shí)際，采取科學(xué)、有效地策略，充分借助現(xiàn)階段的多媒體教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)造性，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，為我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供必要的人才支持。

作者：周占紅 單位：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師奎屯職業(yè)技術(shù)學(xué)校

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其優(yōu)化

1結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)新方法—變?cè)?

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為機(jī)械設(shè)計(jì)過程中至關(guān)重要的組成部分，所完成的工作是按照的機(jī)械原理進(jìn)行機(jī)械圖紙的設(shè)計(jì)。變?cè)ㄊ怯傻聡茖W(xué)家發(fā)明的方法，主要應(yīng)用于機(jī)械相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是具有創(chuàng)新性。本文針對(duì)變?cè)ㄗ鞒隽艘欢ǖ男薷暮屯晟疲康氖亲屵@種方法更容易被應(yīng)用和理解。變?cè)ㄔ跈C(jī)械行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。我們?cè)谑褂米冊(cè)ǖ耐瓿山Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，是以完成這種產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)為前提，再進(jìn)行其他新型設(shè)計(jì)思路的研發(fā)。變?cè)ǖ暮x主要包含兩個(gè)方面：一方面，機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，這方面的變?cè)ㄖ饕ㄆ邆€(gè)種類；另一方面，針對(duì)這部分的變?cè)M(jìn)行改變，創(chuàng)新性的實(shí)現(xiàn)不同種類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以下是對(duì)7個(gè)變?cè)年U述：

1.1數(shù)量變?cè)?

數(shù)量變?cè)傅氖茄芯繖C(jī)械設(shè)備的所有的零部件或構(gòu)件的全部的外形、工作面以及生產(chǎn)的點(diǎn)、線、面等都看做是構(gòu)成零部件的基本元素，對(duì)這些基本元素的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，完成針對(duì)機(jī)械設(shè)備構(gòu)件的優(yōu)化的目標(biāo)。例如：為了實(shí)現(xiàn)簡化的目的，在設(shè)計(jì)鑄件零件的外形時(shí)，多使用直線設(shè)計(jì)的外形輪廓。

1.2形狀變?cè)?

形狀變?cè)傅氖菑臋C(jī)械的形狀方面對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的外形和重要輪廓、加工表面以及所使用零部件的種類和尺寸進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而得出多種結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而對(duì)整個(gè)機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。機(jī)械設(shè)計(jì)過程中這類因素的創(chuàng)新是把機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行原理轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)圖紙的過程。例如，火力發(fā)電廠的冷渣機(jī)，為了能夠把高溫爐渣以最快的速度降低溫度，技術(shù)人員采用了形狀變?cè)姆椒▽?duì)冷渣機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改變?cè)械膯吻惑w為多腔體，提高了降低溫度速率這一難題。

1.3材料變?cè)?

零部件選取多種類型的材料一般會(huì)改變這種零件的尺寸，進(jìn)而生產(chǎn)工藝也會(huì)相應(yīng)的變化，以至于改變了整體機(jī)械的外形和構(gòu)造。我們可以針對(duì)材料的改變而設(shè)計(jì)出多種類型的構(gòu)造方案。

1.4位置變?cè)?

位置變?cè)傅氖前凑諜C(jī)械設(shè)備的構(gòu)造位置的改變，實(shí)現(xiàn)多種類型設(shè)計(jì)方案的形成。例如，在針對(duì)焊縫零部件的焊接方法時(shí)，選擇焊縫的位置非常重要，當(dāng)我們選擇在中心軸附近時(shí)，避免了零件由于收縮造成的彎曲變形。

1.5聯(lián)接變?cè)?

聯(lián)接變?cè)傅氖窃谠O(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意元素的兩個(gè)方面：一方面，我們需要確定元素聯(lián)接方法的改變。例如，工作中常見的焊接、熱熔連接等；另一方面，我們需要研究針對(duì)任意一種聯(lián)接方式的不同類型的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，進(jìn)而得到不同類型的方案。例如，兒童玩具在設(shè)計(jì)過程中要盡量做到安全聯(lián)接，我們可以設(shè)計(jì)成卡扣聯(lián)接方式，這樣不容易出現(xiàn)小孩誤食螺絲的現(xiàn)象。

1.6尺寸變?cè)?

尺寸變?cè)傅氖歉叨取挾取⒅本€度、彎曲度等方面的內(nèi)容。技術(shù)人員在針對(duì)這些元素進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，一般側(cè)重于改變零件的尺寸。完成對(duì)機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)件完善的目的。例如，技術(shù)人員想提升粉碎機(jī)的物料目數(shù)，針對(duì)動(dòng)力副在整體機(jī)構(gòu)上的相對(duì)位置做出了改變，進(jìn)而完成了粉碎目數(shù)的提升，效果是原來的2倍。

1.7工藝變?cè)?

設(shè)計(jì)和工藝的關(guān)系是相互銜接和相輔相成的。每種零部件的加工方法和制造工藝各不相同，各類零部件與設(shè)備的加工和制造質(zhì)量、生產(chǎn)周期、成本和使用年限也千差萬別，進(jìn)而制約著設(shè)備產(chǎn)品的構(gòu)造。按照相應(yīng)產(chǎn)品的工藝特性，結(jié)合使用以上7類變?cè)凑者M(jìn)行根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的特點(diǎn),靈活地運(yùn)用上述7個(gè)變?cè)?同時(shí)設(shè)計(jì)者依據(jù)所具備的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),運(yùn)用創(chuàng)造性思維方法,如類比、推理、歸納、模擬、想象、直覺及靈感等,可構(gòu)思出很多種結(jié)構(gòu)方案。

2精密儀器與精密機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的必要性

當(dāng)今社會(huì)是科技高速發(fā)展的時(shí)代，測量設(shè)備和機(jī)械構(gòu)造的設(shè)計(jì)理念和方式都進(jìn)行著完善和提升。如何讓青年人可以快速的適應(yīng)企業(yè)對(duì)適應(yīng)性和才能的要求，成為我們大家亟待思考的問題。因此，在進(jìn)行實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)的課程教學(xué)過程中，引入前沿的、適應(yīng)企業(yè)需求的人才培養(yǎng)方法和相應(yīng)的實(shí)習(xí)方式和裝備變成了必須考慮的問題。所有的測量設(shè)備或控制裝置都具有相應(yīng)的適應(yīng)所在系統(tǒng)需求的系統(tǒng)或構(gòu)造，那么在測量設(shè)備、控制裝置確定的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上，如何使用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路和多種類型的機(jī)械構(gòu)造構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化整合，建造適應(yīng)系統(tǒng)需求的高端機(jī)械構(gòu)件，是我們當(dāng)前工程設(shè)計(jì)的重要方法。根據(jù)企業(yè)對(duì)人員的需求，按照建造機(jī)械系統(tǒng)和構(gòu)造的整個(gè)階段，依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，側(cè)重對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容、方式、理念的研究；注重對(duì)系統(tǒng)構(gòu)造的探索；注重研究、分析問題的方式方法和創(chuàng)新水平的提升。建立一整套面向企業(yè)所需求的能夠操作精密設(shè)備和高科技儀器人才的培養(yǎng)方式非常重要。

3結(jié)構(gòu)方案的評(píng)價(jià)與優(yōu)化

為了得到最優(yōu)化的方案，我們針對(duì)所有的方案都進(jìn)行了全面的分析研究，按照模糊綜合評(píng)價(jià)的方法實(shí)現(xiàn)所有方案的評(píng)判。首先選定的評(píng)判指標(biāo)是在構(gòu)造方案的性能標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)效益、可實(shí)現(xiàn)性、保養(yǎng)維修以及技術(shù)性能等方面進(jìn)行選取。通過這種全面的評(píng)價(jià)方式在所有方案中選擇出最適合的方案。其次是在完成上述評(píng)價(jià)之后，針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中主要的零件和構(gòu)件建立模型，通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的的計(jì)算完成模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在建立數(shù)學(xué)模型的過程中，完善數(shù)學(xué)模型以達(dá)到盡量復(fù)合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，這樣的數(shù)學(xué)模型得到的數(shù)據(jù)結(jié)果能夠?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)的研究分析和產(chǎn)品優(yōu)化提供更為真實(shí)準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。數(shù)學(xué)模型可以表達(dá)機(jī)械構(gòu)造中的各類變?cè)且灿幸恍┳兓遣荒軌蚧蛘咻^難描述。當(dāng)我們?cè)趦?yōu)化設(shè)計(jì)中過度的依靠數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)，那么我們就被模型所局限而不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的完善合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)也很難被應(yīng)用在實(shí)踐當(dāng)中。另外，我們還應(yīng)該針對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的主要零件或者構(gòu)件進(jìn)行可靠性和有限元方面的研究分析，針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)件和力矩分析，來實(shí)現(xiàn)從多角度為機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位的優(yōu)化分析，來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的創(chuàng)新研究。

作者：董立占 單位：黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力教學(xué)方法探析

一、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

自動(dòng)機(jī)械是指自動(dòng)化程度較高的機(jī)械系統(tǒng)，其教學(xué)內(nèi)容與“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”類似。要培養(yǎng)創(chuàng)新能力，必須先具備堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方法，因此我們根據(jù)自動(dòng)機(jī)械與一般的機(jī)械系統(tǒng)相比，有自動(dòng)化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容上以自動(dòng)機(jī)械的四大結(jié)構(gòu)組成部分，即驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)為主要內(nèi)容展開，著重共性問題，力求照顧到系統(tǒng)性和完整性，深入闡述了自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)中普遍性的理論問題，重點(diǎn)分析自動(dòng)機(jī)械中普遍應(yīng)用的機(jī)構(gòu)、裝置的設(shè)計(jì)原理和方法以及現(xiàn)代控制技術(shù)，注重機(jī)械設(shè)計(jì)與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法相結(jié)合，同時(shí)列舉了大量實(shí)例，力求做到理論聯(lián)系實(shí)際，突出專業(yè)特色和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。課程內(nèi)容不僅體現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)械及其設(shè)計(jì)方法，還體現(xiàn)了現(xiàn)代自動(dòng)機(jī)械及其制造技術(shù)的新進(jìn)展和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的新應(yīng)用，注重教學(xué)內(nèi)容的更新。我們主要參考了崔久浩的“自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)”一書，編輯出版了“自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)”教材，在基本內(nèi)容上比一般的“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”教材更全面和豐富。在教學(xué)中，力求把發(fā)明創(chuàng)新意識(shí)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。教學(xué)過程中除了上述主要內(nèi)容外，充分利用多媒體教學(xué)手段，通過大量的自動(dòng)機(jī)械和機(jī)構(gòu)的工作視頻和照片提高教學(xué)效率，創(chuàng)造視覺的新感受，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，同時(shí)有效提高了教學(xué)效果和學(xué)生的知識(shí)面。在教學(xué)過程中，注重自動(dòng)機(jī)械各組成部份的基本工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，淡化理論模型和推導(dǎo)。利用啟發(fā)式、提問式、反問式等方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和想象力，提高綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)、探索新知識(shí)、新技術(shù)、開發(fā)新的機(jī)械產(chǎn)品的能力和水平。推薦并組織學(xué)生觀看中央電視臺(tái)的“我愛發(fā)明”節(jié)目，提高發(fā)明創(chuàng)造的興趣，學(xué)習(xí)發(fā)明創(chuàng)造的一般思路和方法。支持鼓勵(lì)學(xué)生參與教師發(fā)明專利的申請(qǐng)工作。增加課堂討論環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)能激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)新意識(shí)的討論題。例如：原理方案設(shè)計(jì)時(shí)，每組提出至少3種機(jī)器，每種機(jī)器采用兩種以上的原理實(shí)現(xiàn)其功能。總體設(shè)計(jì)時(shí)，以小型代步工具為例，不限定條件，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，分組提出方案并討論其特點(diǎn)和可行性。在講述執(zhí)行機(jī)構(gòu)有關(guān)內(nèi)容時(shí)，讓學(xué)生提出分解用機(jī)器代替手工操作的動(dòng)作，并提出可能實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作的機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)并加以比較。在講間歇機(jī)構(gòu)和供料機(jī)構(gòu)時(shí)，提示學(xué)生生活中可能應(yīng)用的場合并讓學(xué)生注意觀察后，討論為什么在此場合會(huì)應(yīng)用此機(jī)構(gòu)，是否可用其他機(jī)構(gòu)代替，如果能用其他機(jī)構(gòu)代替，就有可能創(chuàng)新發(fā)明新的裝置或機(jī)器。另外，鼓勵(lì)學(xué)生參加山東省機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新大賽等各類校、省、全國創(chuàng)新大賽，并可在討論課中做專題討論論證方案，指導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造性開發(fā)新的機(jī)械產(chǎn)品。在歷年“山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽”中獲得了多個(gè)一等獎(jiǎng)，在其他創(chuàng)新競賽中也屢創(chuàng)佳績。

二、考試考核方式的多樣化

考試考核目標(biāo)是使學(xué)生在掌握基本理論、基本知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)技能，提高分析問題及解決問題的能力，成為具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的高技能人才。考試考核以有利于學(xué)生運(yùn)用知識(shí)能力、實(shí)際工作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方法的改變?yōu)橹笇?dǎo)思想，使教學(xué)工作的重點(diǎn)落實(shí)到學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和自身素質(zhì)的提高上。為了激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新性，筆者設(shè)計(jì)了以下考試考核方式。

1.大作業(yè)。分組整理討論課中的討論結(jié)果以及新的創(chuàng)新想法方案形成大作業(yè)，內(nèi)容可是完整機(jī)械，也可是關(guān)鍵機(jī)構(gòu)、部件；時(shí)間可從課程開始到最后筆試之前，期間還可通過郵件、QQ和微信以及校優(yōu)秀課程網(wǎng)等及時(shí)得到教師的指導(dǎo)。

2.答辯式。建立具有綜合性、適宜答辯的試題庫，成立答辯小組，答辯小組由至少3位教師組成，可包括助課研究生。考核時(shí)每個(gè)學(xué)生按順序先后隨機(jī)抽取題目，準(zhǔn)備10分鐘。準(zhǔn)備時(shí)可翻閱參考資料以及和同學(xué)討論，此時(shí)學(xué)生參與討論的積極性非常高，不僅有利于抽到考題的學(xué)生掌握該知識(shí)，也使參與討論的學(xué)生學(xué)習(xí)掌握了考題中的知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)學(xué)生表面上是考核自己抽到的有限的考題，實(shí)際上在整個(gè)考核過程中，參與了幾乎全部學(xué)生的考題準(zhǔn)備，從而將考試變成了學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)、交流、鞏固所學(xué)內(nèi)容的過程，學(xué)生不再是應(yīng)付考試，厭煩、害怕考試，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)、收集資料、口頭表達(dá)的能力以及答辯和應(yīng)變能力等，有利于將來找工作時(shí)的面試，這使得學(xué)生的收益是全方位的。

3.筆試。筆試在課程結(jié)束后，時(shí)間由學(xué)校統(tǒng)一安排，主要考核基本概念和理論。創(chuàng)新發(fā)明必須在掌握扎實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)基本概念和理論基礎(chǔ)上，因此，掌握這些概念非常重要。例如自動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)率的概念、評(píng)價(jià)工作性能的指標(biāo)等。

三、緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、綜合分析和解決工程實(shí)際問題能力的重要教學(xué)步驟，為學(xué)生將來從事工程技術(shù)工作和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。在此教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生可將所學(xué)的自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)應(yīng)用于設(shè)計(jì)中，這是有效的練兵和檢驗(yàn)，同時(shí)還可以提高、鞏固教學(xué)效果的環(huán)節(jié)。因此，我們要緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)一步加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力，使學(xué)生在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中的創(chuàng)新性想法得以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，距實(shí)際應(yīng)用更進(jìn)一步。注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

1.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。在自動(dòng)機(jī)械的四大結(jié)構(gòu)組成部分，即驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常為選型設(shè)計(jì)，包括在總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容中，不單獨(dú)作為課程設(shè)計(jì)題目，控制系統(tǒng)涉及電氣電子液壓、計(jì)算機(jī)等相關(guān)的學(xué)科知識(shí)較深，在課程設(shè)計(jì)中我們將這部分作為選做內(nèi)容。因此，課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和總體設(shè)計(jì)三種。比較復(fù)雜的機(jī)械3個(gè)人一組，自由組合，每人主要負(fù)責(zé)一部分內(nèi)容，其中總體設(shè)計(jì)的學(xué)生由小組成員推薦選舉產(chǎn)生并擔(dān)任組長，除了自己承擔(dān)的內(nèi)容外還要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)3個(gè)人的方案應(yīng)能滿足整機(jī)的任務(wù)書要求，完整一致。各種題目的具體內(nèi)容如下是。（1）自動(dòng)機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)。①根據(jù)給定機(jī)械的工作要求，確定實(shí)現(xiàn)功能要求的原理方案。②根據(jù)原理方案確定工藝方案。③確定工作循環(huán)時(shí)間，擬定機(jī)械的工作循環(huán)圖。④確定采用的動(dòng)力形式、總體布置、總體結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)機(jī)架。（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。①參與原理方案和工藝過程的設(shè)計(jì)。分析確定工藝操作動(dòng)作、順序、運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。②擬定機(jī)構(gòu)的選型與組合方案，提出多個(gè)方案分析并選擇最佳的。③機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分析、仿真等。④機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫機(jī)構(gòu)簡圖，包括運(yùn)動(dòng)軌跡、極限位置圖。（3）自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。①參與原理方案和工藝過程的設(shè)計(jì)。分析工藝操作動(dòng)作、各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇動(dòng)力機(jī)。②確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案和采用的傳動(dòng)形式，分析傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度，提出多個(gè)方案并分析選擇最佳的。③傳動(dòng)比分配、設(shè)計(jì)計(jì)算，主要零件的強(qiáng)度校核。④傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

2.課程設(shè)計(jì)題目。筆者精心設(shè)計(jì)了多于學(xué)生人數(shù)的課程設(shè)計(jì)題目和相應(yīng)的任務(wù)書，制定了課程設(shè)計(jì)大綱和指導(dǎo)書。學(xué)生選題具有靈活性，可從給定的題目中選題，也鼓勵(lì)自選題目。學(xué)生自選題目要經(jīng)過論證方可作為課程設(shè)計(jì)題目并有一定的加分，同時(shí)要與教師的科研以及各種創(chuàng)新競賽題目緊密結(jié)合，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與的積極性、主動(dòng)性。山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽每年暑期進(jìn)行，而自動(dòng)機(jī)械課程設(shè)計(jì)正好是每學(xué)年的第二學(xué)期，可以說這個(gè)學(xué)期是學(xué)生申請(qǐng)準(zhǔn)備方案、進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段。采取提前選題的方法可以使學(xué)生在上課期間有目的的聽課，有充分的時(shí)間醞釀設(shè)計(jì)方案，使自動(dòng)機(jī)械課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)不局限于培養(yǎng)方案中設(shè)置的1周時(shí)間，有效地提高了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果，有些題目最后還申請(qǐng)了發(fā)明專利。“用于大粒種子的精密排種器”、“家用瓜子去皮機(jī)”、“頂尖可收集式仿形棉花打頂機(jī)”等項(xiàng)目就獲得了山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽的一等獎(jiǎng)。

四、結(jié)語

“自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)”是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新能力起著重要作用。因此，筆者在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，始終貫穿創(chuàng)新意識(shí)，調(diào)動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，開發(fā)創(chuàng)新思維，并取得了良好的教學(xué)效果。

作者：宋井玲 夏連明 孫霞 單位：山東理工大學(xué)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:人機(jī)協(xié)同的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

1機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)行為機(jī)理研究

機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的優(yōu)秀在于構(gòu)思產(chǎn)品的創(chuàng)新概念。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)決定性地影響后續(xù)的產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)、產(chǎn)品市場開發(fā)以及企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。一旦概念設(shè)計(jì)被確定，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的60%～70%也就確定了。因而，產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)成為設(shè)計(jì)過程中最重要、最復(fù)雜，最不確定的設(shè)計(jì)階段。機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性問題求解過程，其主要特征是初始狀態(tài)定義不良。只有弄清楚設(shè)計(jì)者在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中到底是如何進(jìn)行認(rèn)知操作的，才能更好的理解創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程，并為該過程建立有效的支持工具。因此，通過結(jié)合工程領(lǐng)域的概念設(shè)計(jì)過程與認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)造性過程，建立面向產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)認(rèn)知過程模型，該模型的主要作用在于揭示創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程本質(zhì)，確定影響設(shè)計(jì)結(jié)果的設(shè)計(jì)資源和設(shè)計(jì)行為，幫助設(shè)計(jì)者更好的使用來自于設(shè)計(jì)領(lǐng)域及認(rèn)知領(lǐng)域的的創(chuàng)造性工具、方法及技術(shù)。以認(rèn)知科學(xué)為基礎(chǔ)，機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)人機(jī)智能協(xié)同設(shè)計(jì)為目的，研究機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)行為機(jī)理。首先分析影響創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，并對(duì)這些因素進(jìn)行歸類分析，確定可以通過外部資源得以促進(jìn)的可控因素；其次，對(duì)創(chuàng)造性概念設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵認(rèn)知行為、信息傳遞、信息操作及認(rèn)知回路進(jìn)行分析，并基于此建立有利于創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的一般設(shè)計(jì)過程，為建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的概念平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。

2人機(jī)智能協(xié)同的內(nèi)在機(jī)理研究

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)及智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)概念設(shè)計(jì)行為機(jī)理研究結(jié)果的具體方法，從而建立人機(jī)智能協(xié)同的模式。首先，根據(jù)信息加工理論，分析從刺激的選擇和注意，到對(duì)刺激意義的理解，工作記憶對(duì)信息的存儲(chǔ)并進(jìn)行加工處理，長時(shí)記憶的形成和使用，對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的影響，確定人機(jī)智能協(xié)同應(yīng)遵循的原則；其次，為影響創(chuàng)新設(shè)計(jì)的可控因素尋找利用機(jī)器智能實(shí)現(xiàn)的方法；最后，研究利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新認(rèn)知規(guī)律的方法。

3計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)研究

計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)是認(rèn)知科學(xué)、信息技術(shù)、設(shè)計(jì)理論與方法的會(huì)聚平臺(tái)，也是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的工作平臺(tái)。該系統(tǒng)主要由知識(shí)庫系統(tǒng)、信息檢索系統(tǒng)、概念設(shè)計(jì)空間及創(chuàng)造性思維方法等部分構(gòu)成，其關(guān)鍵作用是在產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)階段、方案設(shè)計(jì)階段為設(shè)計(jì)者提供有用的工具，并實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)者之間的智能交互，從而提高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。在本研究方案中，原型系統(tǒng)的邏輯體系結(jié)構(gòu)共分為三層：界面層、應(yīng)用程序服務(wù)器層、資源層。

4結(jié)束語

概念設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中最富有創(chuàng)造性的階段，產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和市場競爭力，人機(jī)協(xié)同的研究不以追求全自動(dòng)化為目標(biāo)，而代之以人機(jī)分工與合作的最佳化，其目的是為了開發(fā)實(shí)用的、支持設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而提高我國企業(yè)的產(chǎn)品自主創(chuàng)新能力和快速產(chǎn)品開發(fā)能力。筆者在研究了概念設(shè)計(jì)的創(chuàng)新特點(diǎn)和創(chuàng)新層次的基礎(chǔ)上，提出了概念設(shè)計(jì)認(rèn)知機(jī)理方案、人機(jī)智能協(xié)同內(nèi)在機(jī)理方案、概念設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略方案、計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)研究方案，對(duì)創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)的研究具有一定的推動(dòng)作用。

作者：廖瞞志 陳琪 伍倪燕 單位：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:變?cè)ǖ臋C(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我們機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展也極為迅速，而且，機(jī)械制造是我國重大生產(chǎn)行業(yè)之一，對(duì)推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極大的作用[1]。但是，我國作為一個(gè)機(jī)械制造大國，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上卻欠缺太多，很多機(jī)械制造都是模仿其他發(fā)達(dá)國家的機(jī)械設(shè)計(jì)工藝來進(jìn)行生產(chǎn)的，雖然一些機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也發(fā)生了改變，而從本質(zhì)上卻依然沒有太大的變動(dòng)，缺乏自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，一直引用技術(shù)會(huì)造成我國的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)隨著發(fā)達(dá)國家的后面走，無法將其真正的超越，而且，很多機(jī)械企業(yè)認(rèn)為創(chuàng)建機(jī)械研發(fā)中心較為奢侈，這樣的思想很難為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技發(fā)展帶來更大的推動(dòng)作用。我國作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)大國、機(jī)械制造大國，不能僅將目光停留在機(jī)械的生產(chǎn)制造中，更應(yīng)將目光放在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新上，同時(shí)要保證機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新不能過于死板，單純的按照其他機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行修修改改的很難從實(shí)質(zhì)進(jìn)行改變，需要從機(jī)械結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等全方位進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)，還要注重機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，這才是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新發(fā)展的根本，而且，通過不斷的對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，對(duì)促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)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(dá)國家的機(jī)械科技水平，從而成為世界機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的“領(lǐng)跑人”。

2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，應(yīng)切實(shí)的走上創(chuàng)新道路，按照科學(xué)理論的推理，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的設(shè)想、勇敢去實(shí)踐，這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新目的。變?cè)ㄊ菣C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要方法之一，而且，變?cè)ǖ膽?yīng)用范圍也極為廣泛，能夠給設(shè)計(jì)人員帶來一定的創(chuàng)新思路，主要是對(duì)產(chǎn)品的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行考慮，再對(duì)各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行論證和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的調(diào)整，去除以往機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的老套方案，提升機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新目的，具體分析如下。

2.1尺寸的變?cè)?

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的零部件較多，而且，各項(xiàng)零部件結(jié)構(gòu)的形狀有著很大的差異性，每個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸、形狀等參數(shù)都會(huì)根據(jù)機(jī)械使用的情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的相應(yīng)功能[2]。利用變?cè)▽?duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)各個(gè)零部件尺寸進(jìn)行變?cè)O(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)形狀、尺寸等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的目的，不斷的提升機(jī)械的運(yùn)行效果。另外，在尺寸變?cè)幕A(chǔ)上，可以對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)形態(tài)、尺寸等進(jìn)行創(chuàng)新，主要結(jié)合機(jī)械市場的發(fā)展形勢、機(jī)械的使用趨勢等來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新目的。

2.2材料的變?cè)?

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用到的材料種類極為繁多，各部分結(jié)構(gòu)都會(huì)結(jié)合使用情況的不同采取不同的原材料制成，而且每個(gè)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(jī)械的使用效率[3]。變?cè)ㄖ兴岬降牟牧献冊(cè)饕鶕?jù)對(duì)材料的變?cè)绞絹韺?shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和研究。例如，在對(duì)一種材料進(jìn)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(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)材料的性能來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。因此說，在對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.3工藝的變?cè)?

加工工藝技術(shù)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新有著極大的作用，機(jī)械的任何結(jié)構(gòu)在完成理想設(shè)計(jì)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(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的效果[4]。變?cè)ㄖ兴岬降墓に囎冊(cè)饕歉鶕?jù)工藝技術(shù)選擇的不同，來實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)元器件產(chǎn)生相應(yīng)的作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械整個(gè)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?cè)兄艽蟮牟町愋裕に囀侄芜x取和使用的合理性，直接影響到機(jī)械結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能，因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)必須對(duì)工藝手段進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用新穎的工藝手段來確保機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。

3結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的發(fā)展也極為迅速，但是，我國作為一個(gè)機(jī)械制造大國，在機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)領(lǐng)域做的并不好，總是去模仿一些發(fā)達(dá)國家的機(jī)械設(shè)計(jì)，不利于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，才能對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到推進(jìn)的作用。通過本文對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)分析，作者結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，以及自身對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的了解，主要從機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的尺寸的變?cè)⒉牧系淖冊(cè)⒐に嚨淖冊(cè)葞追矫鎯?nèi)容進(jìn)行分析，希望通過本文的分析，對(duì)提高我國機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)效率給予一定的啟發(fā)。

作者：孫艷芬 單位：江蘇省常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械加工機(jī)床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)探索

工具箱的上蓋和箱底是采用焊接的方式和箱內(nèi)部框架連接固定在一起的。最后，工具箱底部的4個(gè)萬向腳輪和固定支撐是通過焊接的方式固定連接在箱底上的，萬向腳輪的作用是可以任意方向移動(dòng)工具箱，而固定支撐則可以根據(jù)需要將其固定在現(xiàn)有位置上，防止接觸過程中的工具箱移動(dòng)。工具箱具體設(shè)計(jì)分析將工具箱整體分為4層，第1層可以放置部分輕型物品；第2層放置加力杠、扳手等物品；第3層放置中心鉆、頂尖等重型物品；第4層則可以放置操作人員的手套、工作服等日常用品。在底部安裝4個(gè)代步輪子，便于工具箱的移動(dòng)。（1）上箱門的改進(jìn)設(shè)計(jì)。工具箱的上箱門，也可代替第一層的蓋子，并且在上箱門的表面應(yīng)設(shè)計(jì)凹槽，方便上箱門的開關(guān)（充當(dāng)手柄使用）。另外，在上箱門的背面兩邊，也可安裝一個(gè)彈性壓條，用于固定機(jī)械加工中所需觀察的圖紙，這樣就方便機(jī)床操作人員隨時(shí)觀察圖紙數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理調(diào)整。（2）前箱門的改進(jìn)設(shè)計(jì)。機(jī)械加工機(jī)床工具箱主要由上箱門、前箱門以及箱體3個(gè)部分組成。箱體主要分為4層，除了第1層之外，其余3層都可以分成3個(gè)小部分。每一個(gè)部分都可以用作不同物品的放置，例如：工件、工具、日用品（手套、工作服）等。一般來說，前箱門采用折頁門的形式，這樣方便操作者隨時(shí)取用、放置工件、量具等。安全是前箱門主要的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)操作人員拿出工具后，箱門不會(huì)自動(dòng)打開，人員在附近走動(dòng)也不會(huì)觸碰到箱門，這樣對(duì)人身也是一種保護(hù)［2］。

工具箱實(shí)際案例。1）框架的設(shè)計(jì)與建模成型。針對(duì)以上闡述，我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)際的工具箱，以便大家能更加直觀地了解到工具箱的構(gòu)造：工具箱整體框架的高度定為0.9m，總寬度0.35m，總長0.4m。框架總體分為4個(gè)層次，從上至下，第1層的高度為0.15m；第2層到第4層各為0.25m。根據(jù)工具箱技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范，需要采用砂輪對(duì)焊縫處進(jìn)行打磨，之后再用砂紙打磨表面，將一層膩?zhàn)庸卧诒砻嫔希僭诒砻嫔暇鶆虻赝磕ǚ冷P漆。具體框架樣式如。2）底板設(shè)計(jì)與建模成型。為工具箱中每一層的底板，尺寸要求：長0.4m，寬0.35m，厚0.005m。根據(jù)工具箱技術(shù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)先刮一層膩?zhàn)釉趯拥妆砻妫倬鶆虻赝磕ǚ冷P漆。（4）萬向腳輪的尺寸與選擇。由于萬向腳輪屬于標(biāo)準(zhǔn)件，可以在市場上購買到。萬向腳輪是車輪安裝在具有偏心距的支架上，該支架能自由地繞鉛垂幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。工業(yè)腳輪具體見WP13B-50×20，GB/T14688。材料的選擇及零件間的配合（1）材料的選擇。根據(jù)力學(xué)的要求以及實(shí)際設(shè)計(jì)中遇到的情況，最終選擇45鋼來制作工具箱的兩扇門，工具箱的箱蓋、內(nèi)部框架、箱底、固定支撐等均采用Q235。（2）零件間的配合連接。箱底層和萬向腳輪可以進(jìn)行固定支撐之間的配合調(diào)整。這3個(gè)零件需要通過焊接的方式連接在一起，框架與箱底層、層板和框架之間、框架與層擋板之間也是采用焊接方式。在頂層板、內(nèi)門、外門以及箱底層之間都需要留出一定的間隙，用做門的旋轉(zhuǎn)和打開。

現(xiàn)在采用的是推拉門；從工具箱腳來看，原來采用的是固定腿，現(xiàn)在使用的是4個(gè)代步輪；從層板來看，原先平板是方形，現(xiàn)在采用的是凹槽狀板。工具箱設(shè)計(jì)的完成，不僅可保障機(jī)床操作人員的人身安全，避免以往設(shè)計(jì)中工件、器具掉落對(duì)人員的傷害；另外，新型工具箱可方便地隨意移動(dòng)，大幅提升了工具箱的使用效率，從而更好地為提升了為機(jī)械加工機(jī)床服務(wù)的效率，逐漸地轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯咏?jīng)濟(jì)效益。總之，為了更好地滿足機(jī)械機(jī)床加工的要求，新型工具箱就要考慮到以下幾方面技術(shù)：（1）工具箱主要由上箱門、前箱門、箱體這3個(gè)部分組成；（2）整體分成4層，每一層分為3個(gè)小部分，以便工具位置的明確；（3）安裝腳輪不僅可固定擺放，也可隨意移動(dòng)箱體。如此的改進(jìn)設(shè)計(jì)，不僅可避免以往的工具箱設(shè)計(jì)為機(jī)械加工機(jī)床操作帶來的不便，也能維護(hù)人身安全，更好地為機(jī)械加工服務(wù)。

作者：胡軍 單位：常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:淺談創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

摘要：大學(xué)生創(chuàng)新理念對(duì)大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)越來越重要，因此，如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力成為教育關(guān)注的熱點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已經(jīng)成為我國高等院校的重要課題，此外，大學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽也在一方面體現(xiàn)著各高校學(xué)生的創(chuàng)新能力。從創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念的概念著手，分析我國當(dāng)代大學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)上面的不足，創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性以及如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，簡單探討創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)大學(xué)生機(jī)械能力培養(yǎng)的作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)能力；創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念；大學(xué)生

h隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，我國需要緊緊跟隨世界發(fā)展速度，建設(shè)創(chuàng)新型國家，從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造大國，由此導(dǎo)致我國的創(chuàng)新型人才極度缺乏。如今，培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的人才是我國教育改革的重要任務(wù)，也是教育改革的一大方向。現(xiàn)在我國的各大高校正探究人才培養(yǎng)的有效措施，不斷加大對(duì)人才培養(yǎng)的資金支持和教學(xué)設(shè)施改進(jìn)。積極培養(yǎng)初創(chuàng)型人才，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)的高技術(shù)人才，是我國教育的重要任務(wù)目標(biāo)之一。

一、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念

概述和機(jī)械大賽的作用創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的科研成果進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性、科學(xué)性以及實(shí)用成果性的一種實(shí)踐活動(dòng)。在機(jī)械設(shè)計(jì)能力中如果將創(chuàng)新理念與其相互結(jié)合，將會(huì)把藝術(shù)、社會(huì)、技術(shù)、文化等融在設(shè)計(jì)之中，從而創(chuàng)造出實(shí)用性的新產(chǎn)品。為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和合作精神，強(qiáng)化學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和基礎(chǔ)知識(shí)，在2000年開始，全國大學(xué)生機(jī)械大賽就開始舉辦，在各大高校中，機(jī)械創(chuàng)新受到廣大教師領(lǐng)導(dǎo)的重視。教育部部長早就指出創(chuàng)新是發(fā)展的根本，沒有創(chuàng)新就沒有發(fā)展；設(shè)計(jì)決定著產(chǎn)品的功能、壽命；機(jī)械決定著一個(gè)國家工業(yè)的發(fā)展程度[1]。學(xué)生通過參加大賽一方面提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，一方面增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，使創(chuàng)新的理念成為學(xué)術(shù)界的潮流，將比賽中創(chuàng)新的理念和理論知識(shí)用到生活中，激發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新潛能，提高大學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

二、大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的不足

1.高校的師資力量不足

教育的改革是在教師，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是在教師，因此，教師教學(xué)水平的高低會(huì)直接影響到學(xué)生的創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，需要教師不能單調(diào)古板，反而要有著強(qiáng)大的創(chuàng)新激情，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和雄厚的學(xué)術(shù)功底。但是即使有這樣的教學(xué)資源，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)仍然不足，一方面是由于指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)仍然有一定的難度，另一方面就是我們的創(chuàng)新教學(xué)仍處于開始階段，沒有什么經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的實(shí)踐能力很強(qiáng)，學(xué)生要在短時(shí)間里拿出作品是有一定的難度，而且青年教師的經(jīng)驗(yàn)缺乏，沒有專業(yè)的專家指導(dǎo)很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。

2.學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備不夠，創(chuàng)新意識(shí)也十分薄弱

在中國傳統(tǒng)的教育制度所培養(yǎng)的學(xué)生只會(huì)考試、死讀書。不會(huì)臨機(jī)應(yīng)變，獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)；在這樣的教學(xué)之下，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性不高而其思考能力也十分有限，嚴(yán)重地限制了創(chuàng)新型人才發(fā)展，試問這樣如何讓學(xué)生有自己的創(chuàng)新理念？尤其是我國大學(xué)的應(yīng)試化教育更是阻礙學(xué)生發(fā)展，使學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)期間學(xué)到知識(shí)有限，思想十分僵硬。在機(jī)械設(shè)計(jì)大賽的參與中，大部分為高中生，并沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)課，基礎(chǔ)課也只是剛剛學(xué)完，學(xué)生也不能靈活地將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。因此，在學(xué)生參加機(jī)械設(shè)計(jì)大賽的時(shí)候，雖然積極性很高，但隨著機(jī)械的加工制作，學(xué)生并不能靠自己的能力來解決困難，這時(shí)候?qū)W生就會(huì)出現(xiàn)厭惡的情緒，放棄參加比賽的機(jī)會(huì)。而且，高中生的責(zé)任感并不是很強(qiáng)，真正參加到最后比賽中的學(xué)生少之又少。

三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，如果單純地依靠課本上原先的設(shè)計(jì)材料，無法將機(jī)械制造的理論和實(shí)踐發(fā)揮到最大用處，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)中創(chuàng)新理念是機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)秀，一個(gè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，如果僅依靠模仿其他人，是無法實(shí)現(xiàn)其原本的價(jià)值，只有將自己的創(chuàng)新理念與自己的機(jī)械設(shè)計(jì)相互融合，創(chuàng)造出屬于自己的產(chǎn)品，才能在一定程度上反映自己是一名合格的創(chuàng)新型人才，由此可見，創(chuàng)新理念在機(jī)械設(shè)計(jì)中是十分重要的[2]。相對(duì)而言，創(chuàng)新的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品也在一定程度上幫助自己促進(jìn)全腦的開發(fā)，因?yàn)槿耸峭ㄟ^感覺系統(tǒng)來感知外界信息的，如果在設(shè)計(jì)的過程中有不同的信息由大腦中不同的通道進(jìn)入人體的反射神經(jīng)中，那么大量的信息就會(huì)刺激腦細(xì)胞生長，使人腦得到良好的塑造；另外我們所接收的信息分為直接信息和間接信息，直接信息是我們通過自己的大腦根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的對(duì)大自然的認(rèn)知，而間接信息就屬于外界告知或者他人總結(jié)出來寫在書本上的，例如我們課本的學(xué)習(xí)和老師的授課都屬于間接信息。在大腦接收間接信息和直接信息的過程中，大腦會(huì)將這兩種信息有機(jī)結(jié)合，幫助促進(jìn)大腦的發(fā)展。就像我們?cè)谶M(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，利用書本的知識(shí)和自己對(duì)知識(shí)的理解來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新一樣。總而言之，通過參加機(jī)械設(shè)計(jì)大賽，通過自己動(dòng)手制作加工產(chǎn)品的過程，會(huì)在一定程度上培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。

四、如何培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力

1.積極參加創(chuàng)新活動(dòng)

積極參加全國或者高校組織的創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新理念。或者在各大高校內(nèi)由學(xué)生自己組織創(chuàng)新活動(dòng)，讓學(xué)生自己去大膽地嘗試、創(chuàng)新，讓學(xué)生自己在活動(dòng)中積極發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新人格。至于沒有機(jī)會(huì)參加機(jī)械大賽的同學(xué)可以到比賽座位觀看比賽，一方面增長自己的機(jī)械設(shè)計(jì)見識(shí)；另一方面可以吸取參賽隊(duì)員的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過總結(jié)來增強(qiáng)自己的創(chuàng)新能力。

2.建立合理制度

學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要重視創(chuàng)新活動(dòng)的組織，讓學(xué)校中更多的學(xué)生一起參與機(jī)械設(shè)計(jì)的活動(dòng)中來，并且為活動(dòng)提供良好的比賽氛圍，建立合理的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。這樣有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新的積極性。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)大賽中的一些學(xué)生獲獎(jiǎng)之后給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)或者加分。建立類似的激勵(lì)政策有利于鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，另一方面也為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才作出了一定的貢獻(xiàn)[3]。

3.重視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，系統(tǒng)教學(xué)

由于對(duì)創(chuàng)新的了解不強(qiáng)，但對(duì)本專業(yè)的知識(shí)比較了解，因此，學(xué)校對(duì)初次參加機(jī)械大賽的學(xué)生開設(shè)了許多與創(chuàng)新相關(guān)的選修專業(yè)課，甚至允許學(xué)生跨專業(yè)、跨系來學(xué)習(xí)各種課程，便于學(xué)生進(jìn)行綜合性極強(qiáng)的學(xué)科訓(xùn)練。另外還為提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維，開設(shè)了許多的心理學(xué)、思維科學(xué)、通識(shí)教育等科目。還將各種提高自身創(chuàng)新能力的方法在課堂上一一展現(xiàn)出來，例如，探索規(guī)律的現(xiàn)代科學(xué)創(chuàng)造法、重視分析的思維創(chuàng)新法、擴(kuò)展思路的發(fā)散思維法、強(qiáng)化動(dòng)因的群體機(jī)制創(chuàng)新創(chuàng)造法。不僅僅學(xué)生需要?jiǎng)?chuàng)新理念，學(xué)校、教師也需要學(xué)習(xí)。轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，教授學(xué)生正確的學(xué)生觀。要把學(xué)生當(dāng)做有豐富個(gè)性、創(chuàng)造潛能的主體，而不是看做一個(gè)被學(xué)校管理的對(duì)象和灌輸知識(shí)的機(jī)器。通過制定適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)，經(jīng)常參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)類的賽事，將學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)新能力充分發(fā)揮出來。

4.建立專業(yè)場地學(xué)校

一方面要支持學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，另一方面要積極撥款，主動(dòng)建立創(chuàng)新基地，購買創(chuàng)新需要的活動(dòng)設(shè)備和儀器，同時(shí)還有有相關(guān)的管理人員對(duì)這些場地和設(shè)施進(jìn)行監(jiān)督管理，防止學(xué)生因使用錯(cuò)誤而導(dǎo)致受傷，或者學(xué)生的故意破壞等意外事故。保證這些基地和設(shè)備在合適的時(shí)間開放，使學(xué)生充分利用空閑時(shí)間，有針對(duì)性地培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。提高學(xué)生參與機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)的自覺性、積極性、主動(dòng)性。

五、結(jié)語

由上文可知，我國在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上面還存在著許多欠缺，要想提高大學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力就需要我國在創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念培養(yǎng)上面繼續(xù)改進(jìn)，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和合作精神，積極參加全國舉辦的大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽，在比賽中獲得靈感，在比賽中尋找自己的不足，大學(xué)生要重視創(chuàng)新理念的自身培養(yǎng)，學(xué)生之間相互交流，相互合作。積極閱讀課外書籍，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)才有助于增強(qiáng)自己的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。

作者：陳璜 單位：集美大學(xué)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的教學(xué)

一、考試考核方式的多樣化

1.答辯式。建立具有綜合性、適宜答辯的試題庫，成立答辯小組，答辯小組由至少3位教師組成，可包括助課研究生。考核時(shí)每個(gè)學(xué)生按順序先后隨機(jī)抽取題目，準(zhǔn)備10分鐘。準(zhǔn)備時(shí)可翻閱參考資料以及和同學(xué)討論，此時(shí)學(xué)生參與討論的積極性非常高，不僅有利于抽到考題的學(xué)生掌握該知識(shí)，也使參與討論的學(xué)生學(xué)習(xí)掌握了考題中的知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)學(xué)生表面上是考核自己抽到的有限的考題，實(shí)際上在整個(gè)考核過程中，參與了幾乎全部學(xué)生的考題準(zhǔn)備，從而將考試變成了學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)、交流、鞏固所學(xué)內(nèi)容的過程，學(xué)生不再是應(yīng)付考試，厭煩、害怕考試，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)、收集資料、口頭表達(dá)的能力以及答辯和應(yīng)變能力等，有利于將來找工作時(shí)的面試，這使得學(xué)生的收益是全方位的。

2.筆試。筆試在課程結(jié)束后，時(shí)間由學(xué)校統(tǒng)一安排，主要考核基本概念和理論。創(chuàng)新發(fā)明必須在掌握扎實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)基本概念和理論基礎(chǔ)上，因此，掌握這些概念非常重要。例如自動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)率的概念、評(píng)價(jià)工作性能的指標(biāo)等。

二、緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、綜合分析和解決工程實(shí)際問題能力的重要教學(xué)步驟，為學(xué)生將來從事工程技術(shù)工作和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。在此教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生可將所學(xué)的自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)應(yīng)用于設(shè)計(jì)中，這是有效的練兵和檢驗(yàn)，同時(shí)還可以提高、鞏固教學(xué)效果的環(huán)節(jié)。因此，我們要緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)一步加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力，使學(xué)生在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中的創(chuàng)新性想法得以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，距實(shí)際應(yīng)用更進(jìn)一步。注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

1.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。在自動(dòng)機(jī)械的四大結(jié)構(gòu)組成部分，即驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常為選型設(shè)計(jì)，包括在總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容中，不單獨(dú)作為課程設(shè)計(jì)題目，控制系統(tǒng)涉及電氣電子液壓、計(jì)算機(jī)等相關(guān)的學(xué)科知識(shí)較深，在課程設(shè)計(jì)中我們將這部分作為選做內(nèi)容。因此，課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和總體設(shè)計(jì)三種。比較復(fù)雜的機(jī)械3個(gè)人一組，自由組合，每人主要負(fù)責(zé)一部分內(nèi)容，其中總體設(shè)計(jì)的學(xué)生由小組成員推薦選舉產(chǎn)生并擔(dān)任組長，除了自己承擔(dān)的內(nèi)容外還要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)3個(gè)人的方案應(yīng)能滿足整機(jī)的任務(wù)書要求，完整一致。各種題目的具體內(nèi)容如下是。（1）自動(dòng)機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)。①根據(jù)給定機(jī)械的工作要求，確定實(shí)現(xiàn)功能要求的原理方案。②根據(jù)原理方案確定工藝方案。③確定工作循環(huán)時(shí)間，擬定機(jī)械的工作循環(huán)圖。④確定采用的動(dòng)力形式、總體布置、總體結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)機(jī)架。（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。①參與原理方案和工藝過程的設(shè)計(jì)。分析確定工藝操作動(dòng)作、順序、運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。②擬定機(jī)構(gòu)的選型與組合方案，提出多個(gè)方案分析并選擇最佳的。③機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分析、仿真等。④機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫機(jī)構(gòu)簡圖，包括運(yùn)動(dòng)軌跡、極限位置圖。（3）自動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。①參與原理方案和工藝過程的設(shè)計(jì)。分析工藝操作動(dòng)作、各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇動(dòng)力機(jī)。②確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案和采用的傳動(dòng)形式，分析傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度，提出多個(gè)方案并分析選擇最佳的。③傳動(dòng)比分配、設(shè)計(jì)計(jì)算，主要零件的強(qiáng)度校核。④傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

2.課程設(shè)計(jì)題目。筆者精心設(shè)計(jì)了多于學(xué)生人數(shù)的課程設(shè)計(jì)題目和相應(yīng)的任務(wù)書，制定了課程設(shè)計(jì)大綱和指導(dǎo)書。學(xué)生選題具有靈活性，可從給定的題目中選題，也鼓勵(lì)自選題目。學(xué)生自選題目要經(jīng)過論證方可作為課程設(shè)計(jì)題目并有一定的加分，同時(shí)要與教師的科研以及各種創(chuàng)新競賽題目緊密結(jié)合，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與的積極性、主動(dòng)性。山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽每年暑期進(jìn)行，而自動(dòng)機(jī)械課程設(shè)計(jì)正好是每學(xué)年的第二學(xué)期，可以說這個(gè)學(xué)期是學(xué)生申請(qǐng)準(zhǔn)備方案、進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段。采取提前選題的方法可以使學(xué)生在上課期間有目的的聽課，有充分的時(shí)間醞釀設(shè)計(jì)方案，使自動(dòng)機(jī)械課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)不局限于培養(yǎng)方案中設(shè)置的1周時(shí)間，有效地提高了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果，有些題目最后還申請(qǐng)了發(fā)明專利。“用于大粒種子的精密排種器”“、家用瓜子去皮機(jī)”、“頂尖可收集式仿形棉花打頂機(jī)”等項(xiàng)目就獲得了山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽的一等獎(jiǎng)。

三、結(jié)語

“自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)”是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新能力起著重要作用。因此，筆者在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，始終貫穿創(chuàng)新意識(shí)，調(diào)動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，開發(fā)創(chuàng)新思維，并取得了良好的教學(xué)效果。

作者：宋井玲 夏連明 孫霞 單位：山東理工大學(xué) 農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽的實(shí)踐

全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽是經(jīng)教育部高等教育司批準(zhǔn)的面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)。大賽的目的在于引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)、綜合設(shè)計(jì)能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際需求通過創(chuàng)新思維，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝制作等實(shí)際工作能力；吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。特別是對(duì)積極探索機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革、全面提高課程教學(xué)質(zhì)量和大學(xué)生綜合素質(zhì)具有非常重要的作用。大賽自2004年舉辦以來，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和提高教學(xué)質(zhì)量等方面取得了豐碩的成果，因此，很多高校已經(jīng)將大賽作為創(chuàng)新教育中的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，并嘗試將大賽融入到機(jī)械專業(yè)教學(xué)體系中來[1-2]。

江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院是一所三本性質(zhì)的獨(dú)立學(xué)院，經(jīng)過多年的辦學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)“應(yīng)用型”和“創(chuàng)新型”人才已成為學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)[3-4]。依托學(xué)科開展多種科技競賽活動(dòng)進(jìn)行創(chuàng)新人才和應(yīng)用人才的培養(yǎng)是一種行之有效的辦法[5]。我院于2008年首次參加了第三屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，作品“全自動(dòng)計(jì)量售飯機(jī)”獲得江西省賽區(qū)一等獎(jiǎng)，這是江西賽區(qū)唯一獨(dú)立學(xué)院獲獎(jiǎng)作品。改進(jìn)后的第二代作品代表江西賽區(qū)參加全國大賽，榮獲二等獎(jiǎng)。該作品已申請(qǐng)專利，并有一些企業(yè)對(duì)此作品很感興趣，計(jì)劃進(jìn)行市場開發(fā)。在首次參加比賽就取得較好成績的基礎(chǔ)上，我們積極備戰(zhàn)，2010年攜3項(xiàng)作品參加了全國第四屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽江西賽區(qū)選拔賽，作品“機(jī)械手式機(jī)井救援機(jī)”獲江西省一等獎(jiǎng)，“土壤滅火器”獲三等獎(jiǎng)，“球型抗風(fēng)暴救生艇”獲優(yōu)勝獎(jiǎng)。“機(jī)械手式機(jī)井救援機(jī)”作為江西省選送項(xiàng)目參加全國比賽，并獲二等獎(jiǎng)。成績的取得，來源于學(xué)生、教師、學(xué)校各方面的努力和堅(jiān)持。在參賽過程中，我們分析問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定出一套行之有效的操作模式。

一、以賽促學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新欲望

獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生整體素質(zhì)與重點(diǎn)高校相比有較大的差距，與省屬本科院校相比也有一定的差距。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，厭學(xué)情緒較大，部分學(xué)習(xí)較主動(dòng)的學(xué)生也容易被大環(huán)境同化。在課堂教學(xué)過程中，學(xué)生總是處于被動(dòng)狀態(tài)，很難發(fā)揮主觀能動(dòng)性，學(xué)習(xí)興趣提不起來。為了更好將大賽融入到學(xué)生的學(xué)習(xí)生活中，以賽促學(xué)，我們進(jìn)行了如下舉措：

（一）成立機(jī)械創(chuàng)新協(xié)會(huì)當(dāng)今大學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)興趣不濃厚，但對(duì)社團(tuán)活動(dòng)卻情有獨(dú)鐘。在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽組織實(shí)施過程中，學(xué)院利用學(xué)生心理作用于2008年成立了機(jī)械創(chuàng)新協(xié)會(huì)，吸引了一批對(duì)機(jī)械創(chuàng)新有興趣的學(xué)生，在課余時(shí)間以科研興趣小組為單位開展課外實(shí)踐活動(dòng)，包括創(chuàng)新課題討論、校外實(shí)習(xí)基地參觀、小產(chǎn)品制作、基本加工技能培訓(xùn)、學(xué)術(shù)報(bào)告等。實(shí)踐活動(dòng)中，教師以創(chuàng)新理念引導(dǎo)學(xué)生，為學(xué)生提供了足夠的思維發(fā)展空間，放手讓學(xué)生大膽嘗試，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、自學(xué)能力和動(dòng)手能力。學(xué)生通過課外實(shí)踐活動(dòng)，加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，拓寬了機(jī)械創(chuàng)新基礎(chǔ)知識(shí)面。

（二）建立專用實(shí)驗(yàn)室固定的實(shí)驗(yàn)場所是順利開展課外實(shí)踐活動(dòng)的基本保障。江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院在實(shí)驗(yàn)樓建立專門實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生使用。此實(shí)驗(yàn)室由機(jī)械創(chuàng)新協(xié)會(huì)管理，配備專門指導(dǎo)教師和常用加工工具如老虎鉗、扳手、電鋸、小型鉆床等，并與學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心建立聯(lián)系，利用實(shí)訓(xùn)中心現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行機(jī)械零部件加工并完成創(chuàng)新小產(chǎn)品的制作。這樣學(xué)生可以充分利用課余時(shí)間，有計(jì)劃地開展實(shí)踐活動(dòng)，避免了受常規(guī)實(shí)踐教學(xué)的干擾，提高了學(xué)生參與課外實(shí)踐活動(dòng)的自覺性和主動(dòng)性。

（三）定期開展學(xué)術(shù)報(bào)告和專業(yè)講座針對(duì)機(jī)械愛好者定期開設(shè)系列講座如：機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)、機(jī)械制造技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢、傳感檢測技術(shù)在機(jī)電產(chǎn)品中的應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢等，涉及設(shè)計(jì)方法、先進(jìn)制造技術(shù)、測試技術(shù)、控制理論等專業(yè)技術(shù)方面知識(shí)。通過啟發(fā)式、討論式等多種方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。還有一類報(bào)告是由學(xué)生自己主持的，由已畢業(yè)返校的校友和參加過往屆比賽的學(xué)生講述自己的經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)學(xué)弟學(xué)妹提出期望和告誡。系列講座和學(xué)術(shù)報(bào)告的開設(shè)，拓寬了學(xué)生的基礎(chǔ)，擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，激勵(lì)了學(xué)生的創(chuàng)新欲望。

二、以賽促教，加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

教師是培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵，優(yōu)秀的指導(dǎo)教師不僅應(yīng)有較高的理論水平，更需具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院是2001年組建的獨(dú)立學(xué)院，師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不太合理，年輕教師居多，這些教師大多是畢業(yè)后直接進(jìn)入學(xué)校參加教學(xué)和管理工作，動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都有欠缺。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽周期很長，從項(xiàng)目創(chuàng)意、立項(xiàng)、方案設(shè)計(jì)、具體零部件設(shè)計(jì)、加工制作、試驗(yàn)調(diào)試到參賽答辯準(zhǔn)備等工作，需要指導(dǎo)教師長時(shí)間關(guān)注指導(dǎo)項(xiàng)目，并對(duì)指導(dǎo)教師的綜合能力提出較高的要求。針對(duì)以上問題，學(xué)院在教師培養(yǎng)和提高教師綜合素質(zhì)方面做了很多工作。

（一）加強(qiáng)教師培訓(xùn)江西理工大學(xué)歷來重視對(duì)青年教師的培訓(xùn)工作，通過多種途徑來提高教師的水平。針對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，安排《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械加工工藝》《機(jī)電傳動(dòng)控制》《液壓傳動(dòng)》等課程教師參加了教育部高等教育司舉辦的高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)，通過學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)理念和教學(xué)技法，借鑒其他院校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來改變教學(xué)觀念，提高教學(xué)水平。鑒于青年教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺、動(dòng)手能力較差等因素，每年利用寒暑假時(shí)間，聯(lián)系實(shí)習(xí)單位，送教師到工廠和企業(yè)進(jìn)行實(shí)地培訓(xùn)，專門針對(duì)加工工藝、數(shù)控加工等專業(yè)操作進(jìn)行培訓(xùn)。另外，還與本地的多家機(jī)械加工企業(yè)建立校企合作，定期派教師到生產(chǎn)一線去進(jìn)行實(shí)踐，并在合作單位與工人師傅共同指導(dǎo)完成《機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)》等實(shí)踐環(huán)節(jié)。

（二）豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)如今大學(xué)教育還是以課堂教學(xué)為主的教育模式，因此課堂教學(xué)水平的高低反映了學(xué)校的建設(shè)水平。江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院針對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，豐富《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》等基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容[6-7]。利用校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地、功能實(shí)驗(yàn)室和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，形成有較強(qiáng)工程背景的教學(xué)環(huán)境，使直觀式教學(xué)、現(xiàn)場式教學(xué)方式的采用如魚得水。在這樣的教學(xué)環(huán)境下，通過一系列以機(jī)械產(chǎn)品為對(duì)象的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以及采用大量的源于生活、源于生產(chǎn)一線的案例，使教學(xué)內(nèi)容注入更多的工程因素，達(dá)到基本知識(shí)、基本理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合的目的。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，在課程建設(shè)中對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行擴(kuò)充，在原有傳統(tǒng)機(jī)械零件模型和機(jī)構(gòu)模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、軸系創(chuàng)新、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)意組合和慧魚創(chuàng)新設(shè)備的購進(jìn)，在試驗(yàn)內(nèi)容上，增加機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計(jì)、組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)等。

（三）建立教師工人相結(jié)合指導(dǎo)模式鑒于教師、學(xué)生動(dòng)手能力較差，參賽模型或?qū)嵨镏谱鬟^程比較困難這一問題，結(jié)合江西理工大學(xué)實(shí)際情況，制定了教師工人相結(jié)合的指導(dǎo)模式。學(xué)院的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，因此在實(shí)習(xí)環(huán)境的投入上比較大。學(xué)院有完整的金工實(shí)習(xí)工廠，其中包含了機(jī)加工的全部工種：鉗、車、焊、熱處理和數(shù)控機(jī)床加工，并配備經(jīng)驗(yàn)豐富的生產(chǎn)工人進(jìn)行實(shí)習(xí)指導(dǎo)。利用學(xué)院現(xiàn)有優(yōu)勢，在參賽初期的選題和方案設(shè)計(jì)階段由教師指導(dǎo)完成，在模型或樣機(jī)的加工制作階段，由教師和工人共同指導(dǎo)，學(xué)生具體操作完成零部件的加工和參賽樣機(jī)的裝配。

三、以賽促改，制定科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽每兩年一次，不利于學(xué)校教學(xué)計(jì)劃的安排，難以保證每屆學(xué)生都有機(jī)會(huì)參加；比賽籌備時(shí)間太長，從題目的公布到參加地區(qū)預(yù)賽要一年多時(shí)間，容易與正常的課程教學(xué)相沖突；大賽沒有納入教學(xué)計(jì)劃，作品的設(shè)計(jì)、制作場地易與教學(xué)相沖突；大賽對(duì)學(xué)生知識(shí)面要求很廣，涉及的課程多，包括力學(xué)系列課程、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程、電工電子、計(jì)算機(jī)控制、程序設(shè)計(jì)系列課程、機(jī)械加工工藝等，學(xué)生在低年級(jí)沒有掌握好大賽需要的一些基本知識(shí)和技能，為了完成比賽任務(wù)臨時(shí)抱佛腳，卻又耽誤了新課程的學(xué)習(xí)，高年級(jí)學(xué)生又忙于考研和找工作沒有充足的時(shí)間參加大賽。針對(duì)這一問題，楊叔子院士在《再論機(jī)械創(chuàng)新大賽很重要》的報(bào)告中已經(jīng)提出“：這一大賽不是可有可無，建議納入個(gè)性化教學(xué)計(jì)劃，并從體制上加以保證。”鑒于此問題，江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院進(jìn)行了系列教學(xué)改革。

（一）優(yōu)化課程體系針對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽我們已完成省教改課題“培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型機(jī)械專業(yè)人才的綜合課程設(shè)計(jì)改革”（課題編號(hào)：JXJG-06-84-1）和校級(jí)教改課題“以創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽為切入點(diǎn)的《機(jī)械原理》教學(xué)改革”的研究工作。通過兩課題的研究在原有教學(xué)計(jì)劃基礎(chǔ)上，針對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和綜合課程設(shè)計(jì)改革[8]，將機(jī)械專業(yè)09級(jí)教學(xué)計(jì)劃中的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和專業(yè)課程設(shè)計(jì)分別改為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（一）、（二）、（三），使之成為連續(xù)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，并在課題的設(shè)置上，增加創(chuàng)新專題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在課程設(shè)置上，增加了《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》選修課程，開設(shè)互動(dòng)式和討論式教學(xué)環(huán)節(jié)，通過參與課堂教學(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、掌握創(chuàng)新方法。在10級(jí)教學(xué)計(jì)劃中增加了為期一周的《機(jī)械創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)》實(shí)踐環(huán)節(jié)，該實(shí)訓(xùn)是基于慧魚創(chuàng)意組合模型和機(jī)構(gòu)創(chuàng)新組合平臺(tái)開展的，意在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。

（二）提供政策保障、建立激勵(lì)措施學(xué)院教學(xué)改革的重點(diǎn)是放在實(shí)踐教學(xué)改革方面，因此在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和開展課題研究上給予大力支持。江西理工大學(xué)立足學(xué)院實(shí)際，專門成立了由分管科研的副院長任組長，由教務(wù)辦公室主任、各系教學(xué)主任組成的大學(xué)生科技創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)不同渠道、不同學(xué)科、不同類型、不同級(jí)別的賽事，進(jìn)行策劃、組織和管理，統(tǒng)一協(xié)調(diào)參賽學(xué)生、指導(dǎo)教師、方案評(píng)審、作品制作、組織參賽、動(dòng)員宣傳等各項(xiàng)工作，有計(jì)劃有組織地開展學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，參與各類科技競賽。學(xué)校投資140萬，正在籌建機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室和液壓測控試驗(yàn)系統(tǒng)（含機(jī)械手等設(shè)備）。另外學(xué)院每年對(duì)大賽設(shè)立專項(xiàng)資金支持，保證大賽順利進(jìn)行，對(duì)參賽老師和學(xué)生給予充分的支持和一定的獎(jiǎng)勵(lì)。

四、結(jié)語

“以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改”是各院校開展各項(xiàng)學(xué)科競賽的初衷。江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院通過參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，促進(jìn)了教學(xué)改革，完成多項(xiàng)教改課題的研究，提高了指導(dǎo)教師的理論水平和創(chuàng)新能力。就學(xué)生而言通過參加比賽提高了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)了專業(yè)綜合知識(shí)應(yīng)用能力、工程實(shí)踐能力和就業(yè)競爭實(shí)力。通過參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，顯示了我院的組織能力和科研能力，宣傳了學(xué)校辦學(xué)特色與成果，提高了學(xué)校的知名度和影響力。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:探討機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)水平

1前言

在人類社會(huì)不斷向前發(fā)展的進(jìn)程中，始終都是由社會(huì)生產(chǎn)力的增長為推動(dòng)力，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。要知道創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂．是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。一個(gè)沒有創(chuàng)新能力的民族，是不能再立足于競爭激烈的世界之林的。我們作為國家未來的希望，國家發(fā)展的主心骨。高中生更應(yīng)該在努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械方面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。結(jié)合日常生活，發(fā)現(xiàn)機(jī)械創(chuàng)新之美。

2機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

作為一名熱愛機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的高中生，在課余時(shí)間我已經(jīng)進(jìn)行和多次的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的嘗試工作。我發(fā)現(xiàn)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有一些獨(dú)特的特性。例如:進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，多次篩選，并且在每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)內(nèi)都會(huì)有特定的優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案，各個(gè)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系也比較緊密，從整體看，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)工作還具有系統(tǒng)化整體化的特點(diǎn)。同時(shí)，在進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作中，能感受到多門學(xué)科的交叉和滲透，這就需要設(shè)計(jì)者能夠掌握多種類型的知識(shí)，合理運(yùn)用創(chuàng)造性與發(fā)散思維，基于復(fù)雜的學(xué)科知識(shí)進(jìn)行思考和判斷，從創(chuàng)新設(shè)計(jì)的復(fù)雜性特點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，我們高中生在嘗試機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，前期可以先引用或參考外國先進(jìn)創(chuàng)意產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，這不是單單進(jìn)行簡單的模仿或改造，而是了解機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)特點(diǎn)的第一步。

3創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法

(1)在進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，最常使用的一種創(chuàng)新方法就是模仿生物進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，這種方法是進(jìn)行對(duì)自然界生物機(jī)能分析類比、總結(jié)特性，并將自然生物的特點(diǎn)融合進(jìn)行新機(jī)械設(shè)備中。目前，我們看到已經(jīng)出現(xiàn)了模仿人類手臂的機(jī)械抓手、模仿蜥蜴等爬行動(dòng)物的海底機(jī)器人等等，這些都是設(shè)計(jì)者仿照自然生物特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備。而對(duì)于高中生來說，進(jìn)行的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)也可以從這一角度進(jìn)行思考，細(xì)心的對(duì)日常生活環(huán)境和大自然中的生物特性進(jìn)行觀察，獲得設(shè)計(jì)靈感。(2)參考外國先進(jìn)創(chuàng)意產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，也是很有效的一種設(shè)計(jì)方法。這主要要求設(shè)計(jì)者先選擇合適的國外的科技成果或先進(jìn)產(chǎn)品，經(jīng)過一段時(shí)期的分解研究并全部將設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行消化吸收后，再進(jìn)行改進(jìn)強(qiáng)化工作，并在技術(shù)或產(chǎn)品中加入自己的想法，開發(fā)產(chǎn)品新的使用用途，從而設(shè)計(jì)出全新的機(jī)械設(shè)備。(3)“移置技術(shù)法”創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，顧名思義這一方法就是要將一個(gè)領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到另一個(gè)領(lǐng)域中，進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。例如，納米技術(shù)作為一種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，本是一種物理領(lǐng)域的材料，但是在經(jīng)過研發(fā)之后，可以應(yīng)用在機(jī)器創(chuàng)造、服裝設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，并且生產(chǎn)出了非常多的納米機(jī)器、納米服裝。所以，高中生進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)也可以從這一角度出發(fā)。

4創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維

機(jī)械創(chuàng)造設(shè)計(jì)者必先要有新穎性的思維，也就是創(chuàng)新思維，這是設(shè)計(jì)者可以進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的根本原因。作為高中生，自身接受教育的程度和社會(huì)實(shí)踐都比不上專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)人員高，所以所具有的設(shè)計(jì)思維的整體深度、廣度和系統(tǒng)性也會(huì)存在很大的差異。所以與專業(yè)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)人員不同，高中生需要具有的創(chuàng)新思維，只需要將書本以及課堂中學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行整合，并添加一定的想象力，將設(shè)計(jì)思路進(jìn)行開闊，擴(kuò)展可以聯(lián)想到的最大范圍，滿足機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求。同時(shí)，除創(chuàng)新思維外，我們高中生也要重視創(chuàng)新過程中的靈感思維，這一思維是指在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)過長時(shí)間并艱苦的思考后，突然產(chǎn)生思想火花，從而推動(dòng)創(chuàng)新瓶頸期的結(jié)束，解決設(shè)計(jì)中未能解決的問題的思維活動(dòng)。一般情況下，靈感的出現(xiàn)會(huì)受到一定因素的影響，可以是突然看到家里微波爐的加熱過程，又或者注意到了教室中的全自動(dòng)噴水黑板擦擦拭黑板的印記，從而受到啟發(fā)。這是我們是潛在創(chuàng)造力的升華，是創(chuàng)新設(shè)計(jì)從量變到質(zhì)變的思維過程。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，要有意識(shí)地激發(fā)自身創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維，進(jìn)行創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，促進(jìn)自己厚積薄發(fā)地涌動(dòng)出創(chuàng)新的靈感。

5提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)水平的策略

5．1結(jié)合學(xué)校相關(guān)課程進(jìn)行創(chuàng)新意識(shí)。提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)水平，要注意培養(yǎng)自己日常生活中的創(chuàng)新意識(shí)，尤其是在學(xué)校學(xué)習(xí)的過程中。課程教學(xué)時(shí)傳授知識(shí)的過程，在這一期間培養(yǎng)其自己對(duì)創(chuàng)新知識(shí)的敏感度以及對(duì)知識(shí)的聯(lián)系意識(shí)。在相關(guān)課程教學(xué)過程中，對(duì)老師講解知識(shí)時(shí)，所結(jié)合的專業(yè)知識(shí)以及該領(lǐng)域內(nèi)科技前沿的創(chuàng)新成果進(jìn)行記錄，并在課后進(jìn)行查閱，并對(duì)老師教學(xué)過程中組織的小組討論環(huán)節(jié)，積極發(fā)言與同組的同學(xué)交換想法，大膽的說出自己的新思想、新方法，在同學(xué)們不同的思維中激發(fā)創(chuàng)新靈感的出現(xiàn)。并且對(duì)老師所舉出的每一項(xiàng)設(shè)計(jì)案例，持求異存疑的逆向思維，必要時(shí)可以申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)書本上的知識(shí)，進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，時(shí)刻保持創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)創(chuàng)新能力的提高。5．2多接觸現(xiàn)代化先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法與手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化儀器的不斷出現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和手段更新速度越來越快，所以，我們不能僅僅局限于課堂學(xué)習(xí)中所接觸的創(chuàng)新設(shè)計(jì)知識(shí)，要自發(fā)的緊跟機(jī)械科技發(fā)展的腳步。可以使用家中的電腦定期查閱網(wǎng)頁、訂閱有關(guān)機(jī)械科技設(shè)計(jì)創(chuàng)新雜志進(jìn)行了解最為先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和手段。5．3加強(qiáng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐。對(duì)于我們高中生，課業(yè)壓力重，可以進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)際的機(jī)會(huì)和時(shí)間少之又少，但是可以發(fā)現(xiàn)學(xué)校和少年宮等組織會(huì)定期舉辦一些科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，可以借助這一活動(dòng)，磨煉自己的創(chuàng)新技法。例如:科技制作競賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)賽、機(jī)器人大獎(jiǎng)等比賽都可以積極參與。

6結(jié)語

在21世紀(jì)，我國將會(huì)面臨更多的挑戰(zhàn)以及更多競爭，為了強(qiáng)化機(jī)械領(lǐng)域的競爭力以及增強(qiáng)自身的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)水平，我們需要積極地去認(rèn)真地學(xué)習(xí)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并且要虛心學(xué)習(xí)國內(nèi)外有關(guān)的先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，制定安全合理的機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)方案。另外，為保證設(shè)計(jì)出的機(jī)械設(shè)備的安全性，我們必須始終以高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的可靠性、實(shí)用性。讓我們高中生設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備也能走向市場，并能在生活和相關(guān)生產(chǎn)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。這不僅是對(duì)自身能力的肯定，更能提高日常生活質(zhì)量或者應(yīng)用行業(yè)的生產(chǎn)先進(jìn)性。

作者:閆棟宇 單位:石家莊第二中學(xué)高三六班

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽探討

從2004年到2016年，全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽成功舉辦了7屆。此項(xiàng)賽事是經(jīng)教育部高等教育司批準(zhǔn)，由教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主辦的，面向廣大在校大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)。大賽每兩年一屆，已成為常態(tài)化賽事，每屆大賽都吸引了廣大學(xué)生踴躍參加，通過競賽，學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力與協(xié)同合作精神得到提升，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、制作等實(shí)踐能力也得到很大程度的提升。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽充分展示了我國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的成果，同時(shí)也展示了我國高校機(jī)械學(xué)科的教學(xué)改革成果。筆者曾指導(dǎo)學(xué)生參加第五屆、第六屆、第七屆連續(xù)三屆的全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，總結(jié)了籌備及參與大賽的工作經(jīng)驗(yàn)，在此擬結(jié)合這些工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)改善機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、促進(jìn)創(chuàng)新教育發(fā)展進(jìn)行探討。

一、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的目的與內(nèi)涵

（一）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的目的。全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的目的，在于引導(dǎo)高校在課堂教學(xué)過程中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)、綜合設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；鼓勵(lì)大學(xué)生走出課堂，積極參與課外拓展課程，加強(qiáng)自身動(dòng)手能力和工程實(shí)踐訓(xùn)練，通過機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝制作等課外科技活動(dòng)，提升自身的創(chuàng)新思維，成為對(duì)社會(huì)有用的創(chuàng)新型人才。（二）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的內(nèi)涵。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽有其深刻的內(nèi)涵，主要表現(xiàn)在以下幾方面：重視人文關(guān)懷，陶冶創(chuàng)新精神、鍛煉實(shí)踐能力，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際、踐行開放辦學(xué)。2004年9月的第一屆大賽無固定主題，但從2006年10月的第二屆到2016年10月的第七屆均設(shè)定了相應(yīng)的大賽主題，如第二屆以“健康與愛心”為主題，第三屆以“綠色與環(huán)境”為主題，第七屆以“服務(wù)社會(huì)—高效、便利、個(gè)性化”為主題。從這些大賽主題中可以看到機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽重視人文關(guān)懷的內(nèi)涵。創(chuàng)新無處不在。創(chuàng)新通常分為兩種：一種是構(gòu)成事物原有元素的重新組合；另一種就是在原有元素上加入新的元素。每屆參賽的作品都必須與大賽的主題和內(nèi)容相符，而且要求作品在功能、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、工藝制作、性價(jià)比、實(shí)用性等多方面具有創(chuàng)新性。這就對(duì)當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力等方面提出了更高的要求，也體現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)大賽這方面的內(nèi)涵。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際、踐行開放式辦學(xué)，這是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的另一層內(nèi)涵。設(shè)計(jì)是制作的依據(jù)，制作是設(shè)計(jì)的體現(xiàn)。每一個(gè)參賽作品，從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、出圖、工藝到制作，整個(gè)過程必須依托生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)出來的作品可能很美觀，可是如果沒有考慮加工工藝，就無法通過機(jī)械加工來完成制作，這就是理論脫離實(shí)際。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽是一項(xiàng)體現(xiàn)綜合設(shè)計(jì)能力的科技活動(dòng)，其要求加強(qiáng)校企合作，加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，踐行開放式辦學(xué)，給學(xué)生提供技能展示的平臺(tái)，讓學(xué)生更多地投入實(shí)踐訓(xùn)練中去。

二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽存在的問題剖析

（一）競賽與日常教學(xué)活動(dòng)難以兼顧。按照往屆大賽賽程，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽每兩年舉辦一次，基本是偶數(shù)年5月份區(qū)賽，7月份國賽，但是高校教學(xué)計(jì)劃是以年為單位編制班級(jí)，所以不能保證每屆的學(xué)生都有機(jī)會(huì)參加競賽。特別是高職院校，很多高職院校是采用“2.5+0.5”的教學(xué)模式，奇數(shù)年份入校的學(xué)生，一年級(jí)時(shí)沒條件參賽，二年級(jí)時(shí)又不舉辦比賽，到三年級(jí)第二個(gè)學(xué)期又在校外進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)。并且競賽沒有納入教學(xué)計(jì)劃，學(xué)生只能利用課余時(shí)間籌備比賽，作品從設(shè)計(jì)到制作易與教學(xué)計(jì)劃沖突，參賽作品參差不齊，難以保證質(zhì)量，這就與大賽的宗旨背道而馳了。（二）學(xué)生自主創(chuàng)新的作品難以甄別。由于比賽時(shí)間的倉促，學(xué)生設(shè)計(jì)水平的局限，難免存在部分作品抄襲剽竊現(xiàn)象。從往屆的競賽作品來看，有些作品全部或部分技術(shù)已被他人申請(qǐng)專利保護(hù)，或市面上已有相同商品銷售。另有一些作品遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)有應(yīng)用的同類產(chǎn)品的技術(shù)水平。相當(dāng)數(shù)量院校的作品設(shè)計(jì)比較簡陋，制作粗糙，難免有消極應(yīng)賽之嫌。競賽的評(píng)委來自各院校或某些企業(yè)，他們只是某個(gè)領(lǐng)域的專家，對(duì)不同領(lǐng)域的科研狀況和科技水平往往不夠了解，他們?cè)谡鐒e作品的創(chuàng)新性、自主完成方面存在困難。（三）競賽未能做到公平與公正。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽是教育主管部門和各高校關(guān)注的重要賽事，要保持其旺盛生命力，就必須做到公平、公正、公開。縱觀往屆大賽，仍存在一些不公平、不公正的方面，例如，競賽組委和評(píng)委組成結(jié)構(gòu)的代表性不足，基本上集中在少數(shù)的重點(diǎn)工科院校，有些評(píng)委本人還是指導(dǎo)老師，指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)團(tuán)隊(duì)的作品，評(píng)委之間賽前允許交流和討論，這樣的競賽難以保證公平與公正性。評(píng)委不應(yīng)該是參賽代表隊(duì)的指導(dǎo)老師，也不能為參賽代表隊(duì)的領(lǐng)隊(duì)，只有對(duì)這些事項(xiàng)進(jìn)行規(guī)范，競賽才會(huì)向良性發(fā)展。

三、改進(jìn)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，促進(jìn)高校創(chuàng)新教育發(fā)展

（一）把競賽納入教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱中，加強(qiáng)創(chuàng)新教育。知識(shí)只有創(chuàng)造性地運(yùn)用才談得上有力量。創(chuàng)新教育在于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性地學(xué)知識(shí)，并創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)。只有引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)上發(fā)揮創(chuàng)造性，摒棄以往消極地存儲(chǔ)知識(shí)，被動(dòng)地接受知識(shí)的觀念，才能達(dá)到德智體美全面發(fā)展的教育目標(biāo)。學(xué)生要發(fā)揮創(chuàng)造性，除在課堂上學(xué)習(xí)理論知識(shí)外，還要加強(qiáng)課外的動(dòng)手操作能力。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽給學(xué)生提供了良好的課外實(shí)踐平臺(tái)，參加競賽的學(xué)生在老師的指導(dǎo)下能夠激發(fā)創(chuàng)造力，盡情發(fā)揮自己的才能。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的宗旨是“以賽促教，以賽促學(xué)”，所以，建議在保證學(xué)校的日常教學(xué)情況下，把競賽納入教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新教育。（二）結(jié)合競賽特點(diǎn)建立智創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新潛能。團(tuán)隊(duì)協(xié)作是歷屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的特點(diǎn)，有一個(gè)良好的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)才能創(chuàng)造出優(yōu)秀的作品。根據(jù)筆者多次參加該項(xiàng)大賽的經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)成員必須具備勤學(xué)好問、肯鉆研、能吃苦、表達(dá)能力好、動(dòng)手能力強(qiáng)等素質(zhì)。所以，結(jié)合競賽特點(diǎn)建立智創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，建設(shè)智創(chuàng)工作室，以老帶新，養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作、共同創(chuàng)造的良好習(xí)慣，顯得十分重要。智創(chuàng)團(tuán)隊(duì)中的學(xué)生可以利用課余時(shí)間發(fā)揮潛能，進(jìn)行一些創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)制作，一方面增強(qiáng)對(duì)本學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)興趣，另一方面通過競賽拓寬視野，為今后步入社會(huì)積累經(jīng)驗(yàn)。此外，為了充分發(fā)揮智創(chuàng)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)造力，各高校還可以考慮建立智創(chuàng)團(tuán)隊(duì)工作室。目前，不少高校仍缺乏適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的良好環(huán)境，很多學(xué)校的實(shí)訓(xùn)基地參差不齊，對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽不夠重視，有的可能連好一點(diǎn)的加工作品的工作場所都沒有。為了保證參賽作品的質(zhì)量，高校可以考慮建立智創(chuàng)團(tuán)隊(duì)工作室，讓學(xué)生課余時(shí)間能在工作室里設(shè)計(jì)與制作作品，充分發(fā)揮創(chuàng)新潛能。（三）規(guī)范競賽相關(guān)事項(xiàng)，促使學(xué)生樹立創(chuàng)新意識(shí)。只有對(duì)大賽的相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行規(guī)范，嚴(yán)格做到公平、公正，才能真正調(diào)動(dòng)學(xué)生的參賽積極性，促使學(xué)生樹立創(chuàng)新意識(shí)。首先，要杜絕大賽抄襲現(xiàn)象。據(jù)了解，在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中，有些院校為了完成比賽任務(wù)，隨意拿個(gè)作品或在網(wǎng)絡(luò)上抄襲一個(gè)作品充數(shù)參賽，這樣既占用了競賽名額，也占用了比賽場地，更不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的樹立。對(duì)此，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)作品進(jìn)行把關(guān)，杜絕大賽抄襲現(xiàn)象。要明確競賽主題，明確競賽主題就明確了競賽方向，參加競賽的學(xué)生作品就必須與主題相符，這樣能夠一定程度上杜絕學(xué)生對(duì)其他作品的抄襲。其次，要對(duì)大賽的評(píng)委進(jìn)行嚴(yán)格甄選，即對(duì)評(píng)委進(jìn)行綜合性考核，保證評(píng)委們所擅長專業(yè)涵蓋各領(lǐng)域，對(duì)不同領(lǐng)域的科研狀況和科技水平有足夠的了解，這樣才能很好地甄別作品的創(chuàng)新性以及是否為學(xué)生自主完成。此外，要避免裁判既是指導(dǎo)員又是裁判，只有這樣，才能建立公平、公正的評(píng)判機(jī)制。（四）完善參賽獎(jiǎng)勵(lì)制度，鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新。每屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽都會(huì)涌現(xiàn)出不少的優(yōu)秀作品，這些作品中有的還是受法律保護(hù)的專利作品，這充分說明在帶隊(duì)老師的指導(dǎo)下，學(xué)生的潛能是無限的，只要能提供良好的創(chuàng)作環(huán)境和競賽環(huán)境，學(xué)生是能設(shè)計(jì)和制作出優(yōu)秀作品的。但是，再大的潛力也是需要激勵(lì)的，有了相應(yīng)的激勵(lì)，學(xué)生才能將自身潛能最大限度地挖掘出來。當(dāng)前，在參賽激勵(lì)方面，每個(gè)學(xué)校有所不同，有的學(xué)校獎(jiǎng)勵(lì)力度很大，有的學(xué)校獎(jiǎng)勵(lì)力度很小，這樣就難免出現(xiàn)消極備賽的情況。為鼓勵(lì)學(xué)生積極參賽，充分發(fā)揮自主創(chuàng)新潛能，各高校應(yīng)完善參賽獎(jiǎng)勵(lì)制度，鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新。例如，可以在物質(zhì)上給予獎(jiǎng)勵(lì)金等獎(jiǎng)勵(lì)，也可以在精神上給予個(gè)人榮譽(yù)等獎(jiǎng)勵(lì)。

總之，創(chuàng)新教育的優(yōu)秀在于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽能夠從意識(shí)、思維、個(gè)性等方面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。因此，改進(jìn)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，并將之與高校創(chuàng)新教育緊密結(jié)合起來，有利于促進(jìn)高校創(chuàng)新教育的發(fā)展。

作者:江健 方小菊 單位:廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的培養(yǎng)

摘要：大學(xué)生創(chuàng)新理念對(duì)大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)越來越重要，因此，如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力成為教育關(guān)注的熱點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已經(jīng)成為我國高等院校的重要課題，此外，大學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽也在一方面體現(xiàn)著各高校學(xué)生的創(chuàng)新能力。從創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念的概念著手，分析我國當(dāng)代大學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)上面的不足，創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性以及如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，簡單探討創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)大學(xué)生機(jī)械能力培養(yǎng)的作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)能力；創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念；大學(xué)生

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，我國需要緊緊跟隨世界發(fā)展速度，建設(shè)創(chuàng)新型國家，從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造大國，由此導(dǎo)致我國的創(chuàng)新型人才極度缺乏。如今，培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的人才是我國教育改革的重要任務(wù)，也是教育改革的一大方向。現(xiàn)在我國的各大高校正探究人才培養(yǎng)的有效措施，不斷加大對(duì)人才培養(yǎng)的資金支持和教學(xué)設(shè)施改進(jìn)。積極培養(yǎng)初創(chuàng)型人才，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)的高技術(shù)人才，是我國教育的重要任務(wù)目標(biāo)之一。

一、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念概述和機(jī)械大賽的作用

創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的科研成果進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性、科學(xué)性以及實(shí)用成果性的一種實(shí)踐活動(dòng)。在機(jī)械設(shè)計(jì)能力中如果將創(chuàng)新理念與其相互結(jié)合，將會(huì)把藝術(shù)、社會(huì)、技術(shù)、文化等融在設(shè)計(jì)之中，從而創(chuàng)造出實(shí)用性的新產(chǎn)品。為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和合作精神，強(qiáng)化學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和基礎(chǔ)知識(shí)，在2000年開始，全國大學(xué)生機(jī)械大賽就開始舉辦，在各大高校中，機(jī)械創(chuàng)新受到廣大教師領(lǐng)導(dǎo)的重視。教育部部長早就指出創(chuàng)新是發(fā)展的根本，沒有創(chuàng)新就沒有發(fā)展；設(shè)計(jì)決定著產(chǎn)品的功能、壽命；機(jī)械決定著一個(gè)國家工業(yè)的發(fā)展程度[1]。學(xué)生通過參加大賽一方面提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，一方面增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，使創(chuàng)新的理念成為學(xué)術(shù)界的潮流，將比賽中創(chuàng)新的理念和理論知識(shí)用到生活中，激發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新潛能，提高大學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

二、大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的不足

1.高校的師資力量不足。教育的改革是在教師，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是在教師，因此，教師教學(xué)水平的高低會(huì)直接影響到學(xué)生的創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，需要教師不能單調(diào)古板，反而要有著強(qiáng)大的創(chuàng)新激情，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和雄厚的學(xué)術(shù)功底。但是即使有這樣的教學(xué)資源，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)仍然不足，一方面是由于指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)仍然有一定的難度，另一方面就是我們的創(chuàng)新教學(xué)仍處于開始階段，沒有什么經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的實(shí)踐能力很強(qiáng)，學(xué)生要在短時(shí)間里拿出作品是有一定的難度，而且青年教師的經(jīng)驗(yàn)缺乏，沒有專業(yè)的專家指導(dǎo)很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。2.學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備不夠，創(chuàng)新意識(shí)也十分薄弱。在中國傳統(tǒng)的教育制度所培養(yǎng)的學(xué)生只會(huì)考試、死讀書。不會(huì)臨機(jī)應(yīng)變，獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)；在這樣的教學(xué)之下，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性不高而其思考能力也十分有限，嚴(yán)重地限制了創(chuàng)新型人才發(fā)展，試問這樣如何讓學(xué)生有自己的創(chuàng)新理念？尤其是我國大學(xué)的應(yīng)試化教育更是阻礙學(xué)生發(fā)展，使學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)期間學(xué)到知識(shí)有限，思想十分僵硬。在機(jī)械設(shè)計(jì)大賽的參與中，大部分為高中生，并沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)課，基礎(chǔ)課也只是剛剛學(xué)完，學(xué)生也不能靈活地將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。因此，在學(xué)生參加機(jī)械設(shè)計(jì)大賽的時(shí)候，雖然積極性很高，但隨著機(jī)械的加工制作，學(xué)生并不能靠自己的能力來解決困難，這時(shí)候?qū)W生就會(huì)出現(xiàn)厭惡的情緒，放棄參加比賽的機(jī)會(huì)。而且，高中生的責(zé)任感并不是很強(qiáng)，真正參加到最后比賽中的學(xué)生少之又少。

三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，如果單純地依靠課本上原先的設(shè)計(jì)材料，無法將機(jī)械制造的理論和實(shí)踐發(fā)揮到最大用處，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)中創(chuàng)新理念是機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)秀，一個(gè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，如果僅依靠模仿其他人，是無法實(shí)現(xiàn)其原本的價(jià)值，只有將自己的創(chuàng)新理念與自己的機(jī)械設(shè)計(jì)相互融合，創(chuàng)造出屬于自己的產(chǎn)品，才能在一定程度上反映自己是一名合格的創(chuàng)新型人才，由此可見，創(chuàng)新理念在機(jī)械設(shè)計(jì)中是十分重要的[2]。相對(duì)而言，創(chuàng)新的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品也在一定程度上幫助自己促進(jìn)全腦的開發(fā)，因?yàn)槿耸峭ㄟ^感覺系統(tǒng)來感知外界信息的，如果在設(shè)計(jì)的過程中有不同的信息由大腦中不同的通道進(jìn)入人體的反射神經(jīng)中，那么大量的信息就會(huì)刺激腦細(xì)胞生長，使人腦得到良好的塑造；另外我們所接收的信息分為直接信息和間接信息，直接信息是我們通過自己的大腦根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的對(duì)大自然的認(rèn)知，而間接信息就屬于外界告知或者他人總結(jié)出來寫在書本上的，例如我們課本的學(xué)習(xí)和老師的授課都屬于間接信息。在大腦接收間接信息和直接信息的過程中，大腦會(huì)將這兩種信息有機(jī)結(jié)合，幫助促進(jìn)大腦的發(fā)展。就像我們?cè)谶M(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，利用書本的知識(shí)和自己對(duì)知識(shí)的理解來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新一樣。總而言之，通過參加機(jī)械設(shè)計(jì)大賽，通過自己動(dòng)手制作加工產(chǎn)品的過程，會(huì)在一定程度上培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。

四、如何培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力

1.積極參加創(chuàng)新活動(dòng)。積極參加全國或者高校組織的創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新理念。或者在各大高校內(nèi)由學(xué)生自己組織創(chuàng)新活動(dòng)，讓學(xué)生自己去大膽地嘗試、創(chuàng)新，讓學(xué)生自己在活動(dòng)中積極發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新人格。至于沒有機(jī)會(huì)參加機(jī)械大賽的同學(xué)可以到比賽座位觀看比賽，一方面增長自己的機(jī)械設(shè)計(jì)見識(shí)；另一方面可以吸取參賽隊(duì)員的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過總結(jié)來增強(qiáng)自己的創(chuàng)新能力。2.建立合理制度。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要重視創(chuàng)新活動(dòng)的組織，讓學(xué)校中更多的學(xué)生一起參與機(jī)械設(shè)計(jì)的活動(dòng)中來，并且為活動(dòng)提供良好的比賽氛圍，建立合理的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。這樣有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新的積極性。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)大賽中的一些學(xué)生獲獎(jiǎng)之后給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)或者加分。建立類似的激勵(lì)政策有利于鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，另一方面也為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才作出了一定的貢獻(xiàn)[3]。3.重視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，系統(tǒng)教學(xué)。由于對(duì)創(chuàng)新的了解不強(qiáng)，但對(duì)本專業(yè)的知識(shí)比較了解，因此，學(xué)校對(duì)初次參加機(jī)械大賽的學(xué)生開設(shè)了許多與創(chuàng)新相關(guān)的選修專業(yè)課，甚至允許學(xué)生跨專業(yè)、跨系來學(xué)習(xí)各種課程，便于學(xué)生進(jìn)行綜合性極強(qiáng)的學(xué)科訓(xùn)練。另外還為提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維，開設(shè)了許多的心理學(xué)、思維科學(xué)、通識(shí)教育等科目。還將各種提高自身創(chuàng)新能力的方法在課堂上一一展現(xiàn)出來，例如，探索規(guī)律的現(xiàn)代科學(xué)創(chuàng)造法、重視分析的思維創(chuàng)新法、擴(kuò)展思路的發(fā)散思維法、強(qiáng)化動(dòng)因的群體機(jī)制創(chuàng)新創(chuàng)造法。不僅僅學(xué)生需要?jiǎng)?chuàng)新理念，學(xué)校、教師也需要學(xué)習(xí)。轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，教授學(xué)生正確的學(xué)生觀。要把學(xué)生當(dāng)做有豐富個(gè)性、創(chuàng)造潛能的主體，而不是看做一個(gè)被學(xué)校管理的對(duì)象和灌輸知識(shí)的機(jī)器。通過制定適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)，經(jīng)常參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)類的賽事，將學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)新能力充分發(fā)揮出來。4.建立專業(yè)場地。學(xué)校一方面要支持學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，另一方面要積極撥款，主動(dòng)建立創(chuàng)新基地，購買創(chuàng)新需要的活動(dòng)設(shè)備和儀器，同時(shí)還有有相關(guān)的管理人員對(duì)這些場地和設(shè)施進(jìn)行監(jiān)督管理，防止學(xué)生因使用錯(cuò)誤而導(dǎo)致受傷，或者學(xué)生的故意破壞等意外事故。保證這些基地和設(shè)備在合適的時(shí)間開放，使學(xué)生充分利用空閑時(shí)間，有針對(duì)性地培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。提高學(xué)生參與機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)的自覺性、積極性、主動(dòng)性。

五、結(jié)語

由上文可知，我國在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上面還存在著許多欠缺，要想提高大學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力就需要我國在創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念培養(yǎng)上面繼續(xù)改進(jìn)，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和合作精神，積極參加全國舉辦的大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽，在比賽中獲得靈感，在比賽中尋找自己的不足，大學(xué)生要重視創(chuàng)新理念的自身培養(yǎng)，學(xué)生之間相互交流，相互合作。積極閱讀課外書籍，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)才有助于增強(qiáng)自己的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。

作者:陳璜 單位:集美大學(xué)誠毅學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽組織與實(shí)施探討

系統(tǒng)生命周期工程教育的目的是培養(yǎng)具有熟練技術(shù)基礎(chǔ)和廣泛專業(yè)能力的學(xué)生，在過去幾十年里，大學(xué)之外的社會(huì)一直在要求工程教育者改進(jìn)工作以更好地滿足以上目標(biāo)。[1]但是20世紀(jì)中期以來，我國的工程教育日漸脫離和輕視工程實(shí)踐，工程教育的教師越來越多的由工程科學(xué)家擔(dān)任，他們其中多數(shù)人從來沒有做過工程師，他們思考、工作、教學(xué)都是在其所熟知的工程研究環(huán)境中。工程研究固然是一個(gè)很重要的領(lǐng)域，但問題是，它實(shí)際上逐漸取代工程實(shí)踐環(huán)境而變成了工程教育環(huán)境。這樣，我們就不知不覺地開始把我們的學(xué)生培養(yǎng)成為工程研究者，而不是工程師。據(jù)麥肯錫季刊的一項(xiàng)分析報(bào)告指出，在中國160萬名青年工程師中，只有16萬能勝任跨國公司的工作，能達(dá)到跨國公司用人標(biāo)準(zhǔn)的合格畢業(yè)生比例不到工科畢業(yè)生的10%，與印度的25%、馬來西亞的35%、波蘭的50%、比利時(shí)的80%以及其他發(fā)達(dá)國家差距甚大。據(jù)瑞士洛桑國際管理開發(fā)研究院（IMD）公布的國際競爭力排名可知，我國整體實(shí)力排名由2005年的第31位大幅上升到了2006年的第19位，但在同一排名榜上，我國培養(yǎng)的可獲得資格的工程師數(shù)量卻連年忝居末座。[2]因此，中國的工程教育迫切需要進(jìn)行深層次改革，以適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。

一、國際工程教育大潮中的CDIO

全世界對(duì)工程教育的改革都很迫切，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家。在過去的10年里，美國的企業(yè)界人士開始致力于縮小當(dāng)前工程教育中的理論和實(shí)際操作能力之間的差距，對(duì)工程教育提出了新的目標(biāo)和要求。四所前沿的工程大學(xué)（美國麻省理工學(xué)院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典林克平大學(xué)、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院）從2000年起組成跨國研究項(xiàng)目組合，經(jīng)過4年探索，他們合作開發(fā)了一個(gè)新型的工程教育模型，稱為CDIO。其名字的靈感來源于產(chǎn)品/系統(tǒng)的生命周期過程。該生命周期可分為四個(gè)階段：構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、操作。它是“做中學(xué)”原則和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)。它以工程項(xiàng)目（包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)）從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)實(shí)踐、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來的工程教育改革理念，更重要的是提出了系統(tǒng)的能力培養(yǎng)、全面的實(shí)施指導(dǎo)、完整的實(shí)施過程和嚴(yán)格的結(jié)果檢驗(yàn)的12條標(biāo)準(zhǔn)，具有很強(qiáng)的可操作性。[3]CDIO標(biāo)準(zhǔn)是直接參照工業(yè)界的需求（如波音公司的素質(zhì)要求和ABET的EC2000標(biāo)準(zhǔn)）制定的，因而能完全滿足產(chǎn)業(yè)對(duì)工程人才質(zhì)量的要求。迄今已有幾十所著名大學(xué)加入CDIO國際組織，麻省理工學(xué)院已有兩屆CDIO學(xué)生在畢業(yè)后得到工業(yè)界的好評(píng)。一些公司甚至專門為CDIO畢業(yè)生制定了高于其他教育模式畢業(yè)生15%的工資標(biāo)準(zhǔn)。

二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中的“做中學(xué)”模式

2006年初北京石油化工學(xué)院在組織第三屆首都高校機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽時(shí)，大多數(shù)師生根本沒有聽說過CDIO，因?yàn)橐獏①惗蚁肽贸龀晒Φ淖髌穮①悾處煄ьI(lǐng)學(xué)生“在做中摸索、在做中學(xué)習(xí)、在做中提高”。第三屆首都機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題是“健康與愛心”，大賽要求從這一主題出發(fā)，由學(xué)生設(shè)計(jì)、制作、提交相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的樣機(jī)進(jìn)行比賽。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)不只是圖紙上的設(shè)計(jì)，還包括從調(diào)研到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造、裝配、調(diào)試、使用，乃至改進(jìn)設(shè)計(jì)這樣又一輪的實(shí)踐活動(dòng)。這是一套完整的實(shí)踐活動(dòng)，是一套出真知、出創(chuàng)新、出成果的實(shí)踐活動(dòng)。[4]2006年是我們學(xué)生包括部分教師第一次親臨一種全新機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)和制作全過程的體驗(yàn)，開頭真是無從下手，產(chǎn)品都不知如何確定，更不用說設(shè)計(jì)與制作了。在教師的指導(dǎo)下，考慮到我國需助殘、康復(fù)、健身的人群現(xiàn)狀，學(xué)生們開展了廣泛的市場調(diào)研，深入到大興康復(fù)醫(yī)院、海淀康復(fù)機(jī)構(gòu)等觀察采訪，結(jié)合不同的康復(fù)人群的需要，擬訂了“多功能電動(dòng)輪椅”、“人性化擔(dān)架和康復(fù)助力拐”等產(chǎn)品的選題組成產(chǎn)品開發(fā)小組。開發(fā)小組的分組以學(xué)生自愿組合為基礎(chǔ)，并考慮了專業(yè)和男女同學(xué)的合理搭配，以便于最大限度發(fā)揮每個(gè)人的特長。過02級(jí)學(xué)生馬強(qiáng)、機(jī)電02級(jí)學(xué)生龔月圓和機(jī)電02級(jí)學(xué)生楊雄在進(jìn)行“多功能電動(dòng)輪椅”的功能設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)，為突出“多功能”的特點(diǎn)，對(duì)各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究和學(xué)習(xí)，最后運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)原理設(shè)計(jì)了靠背、桌面和遮陽翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)思路新穎，結(jié)構(gòu)精巧簡單，將簡單的靠背根據(jù)殘疾人需要，經(jīng)機(jī)構(gòu)變換可巧妙變化成書桌或遮陽機(jī)構(gòu)（該成果已獲得實(shí)用新型專利授權(quán)）。楊雄同學(xué)在調(diào)試電動(dòng)輪椅時(shí)，面對(duì)項(xiàng)目中驅(qū)動(dòng)與控制問題，在請(qǐng)教自動(dòng)化專業(yè)教師的基礎(chǔ)上，自學(xué)掌握了控制工程原理、制定了合理的啟動(dòng)方案，并且利用網(wǎng)絡(luò)查詢小型步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的價(jià)格，為了節(jié)省開支，跑遍了大興的各機(jī)電產(chǎn)品市場（包括舊貨市場），不但購買到可用于該項(xiàng)目的小電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，還學(xué)到了一些實(shí)用的技術(shù)、方法。在實(shí)際制作中，學(xué)生們虛心請(qǐng)教工程教育中心的師傅，改進(jìn)原設(shè)計(jì)中的不足，自己動(dòng)手加工零件，組裝出所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，圓滿完成設(shè)計(jì)制作任務(wù)。過03級(jí)學(xué)生姚明、鐘云青在設(shè)計(jì)制作“人性化擔(dān)架”作品時(shí)，出于最大限度保護(hù)傷殘病人的愿望，巧妙運(yùn)用四桿機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)了可自由開合式擔(dān)架，為準(zhǔn)確規(guī)劃擔(dān)架的運(yùn)動(dòng)軌跡，并自學(xué)了WorkingModel機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析軟件，從理論上保證了機(jī)構(gòu)尺寸的精確性，為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)制作奠定了良好的基礎(chǔ)（該成果已獲得實(shí)用新型專利授權(quán)）。每一個(gè)作品的后期制作，都是考驗(yàn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)能否團(tuán)結(jié)協(xié)作、有無鍥而不舍精神的關(guān)口。內(nèi)行都知道，設(shè)計(jì)工作量為一，那么制造工作量就為十，這表明，后天的制作量是十分大的。學(xué)生們頂著酷暑紛紛自己動(dòng)手，有的到廢舊市場尋找原材料，有的到工廠進(jìn)行加工、組裝、調(diào)試，反復(fù)修改，以求制造操作上易于實(shí)現(xiàn)。這真正體現(xiàn)了“做中學(xué)、學(xué)中做”相互結(jié)合、相得益彰。在以往單純理論教學(xué)中，學(xué)生只是知識(shí)的接受者，而不是知識(shí)的主動(dòng)索取者，學(xué)習(xí)沒有明確目的，知識(shí)—教師—學(xué)生是一種直線單向式關(guān)系。而在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的實(shí)施過程中，圍繞課題的實(shí)踐，學(xué)生獲取知識(shí)的欲望被激發(fā)，學(xué)生能夠有目的地自學(xué)或在教師的指導(dǎo)下用知識(shí)解決實(shí)際問題，學(xué)生真正懂得了“學(xué)”與“用”的關(guān)系。同樣教師通過實(shí)際課題的錘煉增長了工程實(shí)踐能力，因此這是一種互動(dòng)的三角雙向式關(guān)系。

三、CDIO理念的運(yùn)用

2008年初我們?cè)跍?zhǔn)備第四屆首都高校機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽時(shí)，已經(jīng)在CDIO的實(shí)踐中嘗到了甜頭，已經(jīng)真正能將CDIO應(yīng)用于大賽的規(guī)劃和組織。在這一過程中我們更加強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品生命周期開發(fā)和使用作為知識(shí)和能力培養(yǎng)的載體及環(huán)境，更加強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)和能力之間的關(guān)聯(lián)，而不是具體內(nèi)容。因此依據(jù)此次大賽的主題“綠色與環(huán)境”———“環(huán)境機(jī)械、環(huán)保機(jī)械和廚衛(wèi)機(jī)械”，我們首先在校內(nèi)成立大學(xué)生課外科技活動(dòng)小組（URT小組），以項(xiàng)目的形式為組織、以多年級(jí)多學(xué)科共同合作為要求、以運(yùn)用知識(shí)解決問題為目標(biāo)來實(shí)施產(chǎn)品全生命周期的工程實(shí)踐，通過讓參與的學(xué)生明白他們?cè)跇?gòu)建的并非其特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模式，“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-操作”這四個(gè)詞可表達(dá)更廣泛的工程師行為，不論是網(wǎng)絡(luò)工程師、機(jī)械工程師、建筑工程師或生產(chǎn)工程師，都要遵循。此次大賽的組織更加開放，多個(gè)URT小組都是學(xué)生自行管理和實(shí)施。組長安排討論構(gòu)思、組長分配任務(wù)，對(duì)于不懂或需用到的知識(shí)，組長聽從教師的建議，分別安排同組學(xué)生選修相關(guān)課程或向教師請(qǐng)教。實(shí)際上，在有限的學(xué)制中，任何工程教育專業(yè)都不可能將今后工作中所需的知識(shí)完全教給學(xué)生，而只能按照項(xiàng)目訓(xùn)練的方式組織知識(shí)，教給學(xué)生在“做中學(xué)”，在基于項(xiàng)目的反復(fù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練中，獲得能力，提高工程素質(zhì)。學(xué)生在此實(shí)踐訓(xùn)練過程中學(xué)到知識(shí)，但更重要的是獲得自學(xué)能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力，進(jìn)而提高其走入社會(huì)的自信心，這才是他們終身取之不盡用之不竭的寶貴財(cái)富。第四屆首都高校機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽學(xué)生設(shè)計(jì)開發(fā)制作完成了戶外折疊式玻璃清潔器、節(jié)能型高壓汽霧清潔車、超聲節(jié)水洗碗機(jī)和手動(dòng)式戶外清潔車等六件作品，項(xiàng)目執(zhí)行過程中各小組多名學(xué)生有計(jì)劃選修了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、PRO/E三維設(shè)計(jì)、產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)實(shí)踐等具有創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念和介紹先進(jìn)設(shè)計(jì)工具手段的課程。所有設(shè)計(jì)開發(fā)制作的產(chǎn)品更注重學(xué)科上的綜合性，學(xué)生的不少作品充分融合了機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、材料等多學(xué)科知識(shí)。參加制作的學(xué)生來自不同的院系與專業(yè)，各人根據(jù)自己的專業(yè)與特長，分工合作，彼此協(xié)調(diào)，體現(xiàn)了良好的團(tuán)隊(duì)精神。2010年、2012年、2014年我們又先后組織學(xué)生參加了第五屆、第六屆、第七屆首都高校機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。假設(shè)前幾屆參加的學(xué)生只是學(xué)生群體當(dāng)中學(xué)有余力、主動(dòng)性強(qiáng)、成績優(yōu)秀的佼佼者，從2010年起我們把參加大賽作為學(xué)生評(píng)定機(jī)械設(shè)計(jì)課程成績、機(jī)械課程設(shè)計(jì)課程成績的一項(xiàng)必要內(nèi)容，學(xué)生的成績一部分參考學(xué)生在參加大賽中的表現(xiàn)，逐漸摒棄了那種一次期末考試成績確定學(xué)生課程結(jié)業(yè)成績的做法，而且獲得一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)的學(xué)生還可以申報(bào)創(chuàng)新學(xué)分。這一系列措施極大激發(fā)了學(xué)生參加大賽的積極性和主動(dòng)性，尤其是那些平時(shí)愛玩、學(xué)習(xí)成績不理想、自信心不足的學(xué)生，他們覺得這種學(xué)習(xí)、動(dòng)手、實(shí)踐不再枯燥，還可以依據(jù)自己興趣，在“玩中學(xué)、做中學(xué)”。2010-2014年參加大賽的學(xué)生逐年增加，在校內(nèi)形成了品牌、形成了傳統(tǒng)，學(xué)生們都知道，一、二年級(jí)都要到學(xué)姐、學(xué)哥的大賽項(xiàng)目小組“打打醬油”、學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)，三、四年級(jí)就要成為主力隊(duì)員，用產(chǎn)品說話了。通過機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的組織和實(shí)施，不但培養(yǎng)鍛煉了一批具有自學(xué)與組織能力、勇于實(shí)踐善于創(chuàng)新、樂于動(dòng)手與協(xié)作的工程技術(shù)人才，而且加強(qiáng)了教師的CDIO技能，使學(xué)生在真正學(xué)到鍛煉工程技能的同時(shí)，教師在此過程中也彌補(bǔ)了工程經(jīng)驗(yàn)不足的缺憾，為將來的實(shí)踐教學(xué)打下了基礎(chǔ)。正如總理曾經(jīng)講過“做中學(xué)才是真正的學(xué)，做中教才是真正的教”。“問渠哪得清如許？為有源頭活水來。”創(chuàng)新之水來自實(shí)踐之源。作為新時(shí)期的教育工作者，我們只有不斷為學(xué)生提供實(shí)踐之源，我們的學(xué)生才能成為社會(huì)需要之材，才能成為國家興旺之材。

作者:蔡曉君 劉湘晨 竇艷濤 單位:北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文:創(chuàng)新設(shè)計(jì)在現(xiàn)代包裝機(jī)械的運(yùn)用

摘要：在現(xiàn)代機(jī)械包裝加工中，采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法，提升包裝整體效果，有利于提高產(chǎn)品的綜合性能。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品的內(nèi)容和特性進(jìn)行分析，并要根據(jù)公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)要素的合理搭配，從而提升包裝設(shè)計(jì)質(zhì)量。應(yīng)用創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行機(jī)械包裝研發(fā)，重點(diǎn)要使產(chǎn)品的包裝設(shè)計(jì)滿足產(chǎn)品的定位需求，才能夠提升產(chǎn)品的市場占有率。本文從現(xiàn)代機(jī)械包裝的工作特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出幾點(diǎn)有利于包裝設(shè)計(jì)創(chuàng)新的可行性建議。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新設(shè)計(jì)；現(xiàn)代包裝；機(jī)械加工；應(yīng)用探討

1創(chuàng)新設(shè)計(jì)在現(xiàn)代包裝機(jī)械中的重要內(nèi)涵分析

在現(xiàn)代機(jī)械包裝加工中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)不同的形態(tài)語義，選擇不同的包裝設(shè)計(jì)方案，用產(chǎn)品保障來突出產(chǎn)品的使用特性與風(fēng)格特色。在包裝設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)做好產(chǎn)品包裝體的插畫設(shè)計(jì)、標(biāo)志設(shè)計(jì)和展示設(shè)計(jì)等工作。我國小型高檔消費(fèi)品在包裝設(shè)計(jì)方面一般采用散裝、獨(dú)立式包裝或者塑料盒包裝，設(shè)計(jì)風(fēng)格的控制方面比較封閉，缺乏透視感。通過市場實(shí)地考察，我們以針對(duì)女性消費(fèi)的產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)為例，存在大量使用厚黑設(shè)計(jì)元素的現(xiàn)象。商家在針對(duì)女性消費(fèi)群體的包裝設(shè)計(jì)時(shí)為了批量生產(chǎn)、節(jié)約包裝成本，往往使用灰黑色為主的暗色包裝色調(diào)，顯得膚淺、突兀和雷同，并沒有很好地表達(dá)自身品牌的獨(dú)特文化定位和價(jià)值，對(duì)于自身品牌的塑造也是很不利的。為了提升產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者的吸引力，不僅要提升產(chǎn)品質(zhì)量，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮到社會(huì)心理學(xué)的內(nèi)容。考慮外包裝在設(shè)計(jì)中顏色的選用對(duì)于產(chǎn)品的影響，避免過多使用黑色、深灰色、黑白相間、紫褐色相間的設(shè)計(jì)風(fēng)格，以免引起消費(fèi)者心理上的不適。盡量選用淺黃色、藍(lán)白色的設(shè)計(jì)方式，增強(qiáng)產(chǎn)品包裝的醒目效果，還能提升產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的品位。

2創(chuàng)新設(shè)計(jì)在現(xiàn)代包裝機(jī)械中的應(yīng)用探討

2.1常見的矩形包裝設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

在現(xiàn)代包裝中以矩形為造型的設(shè)計(jì)風(fēng)格最為常見。這種包裝風(fēng)格形態(tài)比較規(guī)整，水平線棱角分明體現(xiàn)出產(chǎn)品的均衡、安定和平和。并且機(jī)械包裝的垂直線體現(xiàn)出支撐、公正和穩(wěn)定，對(duì)于一些家電類日用品采用矩形為造型進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠?yàn)楫a(chǎn)品增光添彩。家電類日用品質(zhì)量穩(wěn)定產(chǎn)品耐用，是包裝設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮要素。采用直線造型的設(shè)計(jì)風(fēng)格，賦予了切紙機(jī)高強(qiáng)度、高剛度的感覺，有利于提升消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的信賴感。并且矩形包裝結(jié)構(gòu)符合集合力學(xué)特點(diǎn)，整體包裝設(shè)計(jì)比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固合理，其造型簡約易處理，利用廠家使用各種尺寸的切紙機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)制造。以矩形為造型原態(tài)的產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)具有強(qiáng)而有力的穩(wěn)定感。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師還應(yīng)注意包裝盒的表面設(shè)計(jì)等比例的線條，將矩形包裝設(shè)計(jì)中穩(wěn)定但笨重的感覺削弱，給人一種精密分層和多級(jí)穩(wěn)定的厚重之感。其中，生活中常見的產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)為紙盒內(nèi)塑包裝樣式。在包裝工藝改進(jìn)中，包裝的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)將會(huì)減少生產(chǎn)線上工具更換的次數(shù)，由原來的不同產(chǎn)品包裝技工需要多個(gè)改進(jìn)，到改進(jìn)包裝之后，一個(gè)工具就能夠用于多個(gè)產(chǎn)品包裝的生產(chǎn)需要之中。

2.2現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)的材料使用分析

現(xiàn)代機(jī)械包裝中常用的材料為硬質(zhì)紙殼，根據(jù)FQZX系列切紙機(jī)的外形特點(diǎn)，選擇合適的切削加工方案，有利于提升包裝加工的整體質(zhì)量。在機(jī)械包裝創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以認(rèn)真采集和分析裁紙機(jī)的加速度和位移變化信息，設(shè)計(jì)出合理的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。根據(jù)裁紙機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)選擇包裝方案，滿足切紙機(jī)的運(yùn)動(dòng)選擇要求。在機(jī)械包裝中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該對(duì)上盤效率較低的產(chǎn)品包裝類型進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。在新的設(shè)計(jì)方案中，可以使用抽空器降低塑料袋的包裝容積，對(duì)于一些質(zhì)量較輕但是體積較大的產(chǎn)品進(jìn)行壓縮處理。在減少包裝容積的同時(shí)，減少紙盒的使用數(shù)量，使用形狀相同大小不變的紙盒，其內(nèi)容物裝載獨(dú)立包裝的數(shù)量增加，紙盒購買的成本減少，紙盒消耗紙板的總量也會(huì)減少。切紙機(jī)的主要結(jié)構(gòu)為推紙器、裁刀和壓紙器等，為了達(dá)到良好的外包裝切削效果，應(yīng)該合理控制進(jìn)紙的運(yùn)動(dòng)速度，并且在刀條切削加工過程中，始終保持壓紙器工作狀態(tài)穩(wěn)定，防止紙張出現(xiàn)散落和褶皺的現(xiàn)象。

2.3包裝設(shè)計(jì)的經(jīng)典元素應(yīng)用分析

現(xiàn)代機(jī)械化包裝中，以矩形“切”角為圓形的設(shè)計(jì)風(fēng)格比較常見，在產(chǎn)品外包裝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，為了增強(qiáng)產(chǎn)品整體形態(tài)中生動(dòng)、明快的設(shè)計(jì)節(jié)奏特點(diǎn)，可以采用包裝邊框折線設(shè)計(jì)的方法，增強(qiáng)產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的“動(dòng)勢”。產(chǎn)品包裝對(duì)折區(qū)域中的折線對(duì)于加工機(jī)械的性能提出了更高的要求，必須要使用高硬度、低薄度的刀具對(duì)包裝盒的邊角位置進(jìn)行切削加工。在現(xiàn)代包裝類產(chǎn)品的切削設(shè)計(jì)中，為了增強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)體的動(dòng)感，擺脫傳統(tǒng)造型設(shè)計(jì)中死板、生硬和厚重的機(jī)械感，可以采用弧線形的設(shè)計(jì)風(fēng)格，顯著提升產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的精美程度。但是，在產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師還應(yīng)該考慮到產(chǎn)品的具體功能和材料的特性。包括包裝材料的抗壓能力，以及內(nèi)容物是否能夠倒置或者顛簸。選擇合理的包裝設(shè)計(jì)工藝，在包裝箱內(nèi)鋪墊一定厚度的軟質(zhì)塑料塊，使創(chuàng)新設(shè)計(jì)的包裝品能夠滿足新的使用環(huán)境的需要。在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中，弧線的應(yīng)用具有一定的科技感和時(shí)代特征，以弧線為產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的風(fēng)格比較多件。但是，弧線形的設(shè)計(jì)在上盤搬運(yùn)的過程中存在一定難度，容易發(fā)生溜滑現(xiàn)象。如果弧線形的設(shè)計(jì)元素應(yīng)用過多，將會(huì)造成內(nèi)容物可盛裝的含量降低，顯著增加制造工藝的復(fù)雜程度和成本。盲目應(yīng)用弧線形的設(shè)計(jì)還會(huì)使產(chǎn)品整體審美效果下降，同時(shí)可能會(huì)降低穩(wěn)定性，損壞產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)框架。

2.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能性訴求的保障分析

在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中，采用疊加型的混合設(shè)計(jì)風(fēng)格，有利于提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能性訴求。在設(shè)計(jì)中將控制面板進(jìn)行隔離，創(chuàng)造出多個(gè)區(qū)域獨(dú)立的空間，使得產(chǎn)品包裝的功能區(qū)域劃分更加明確。這種設(shè)計(jì)風(fēng)格適合用于門幅寬度較小、機(jī)身高度不高的中小型切紙機(jī)。在疊加型的產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)活動(dòng)中，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)外包裝的風(fēng)格進(jìn)行分析，并且將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的經(jīng)典風(fēng)格進(jìn)行組合疊加，放大產(chǎn)品設(shè)計(jì)新風(fēng)格的新穎程度，擺脫產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的古板陳舊之感。結(jié)合當(dāng)今時(shí)代快節(jié)奏生活的特征，對(duì)產(chǎn)品現(xiàn)代包裝進(jìn)行疊加型外殼包裝處理，體現(xiàn)出新型包裝的防震動(dòng)、便攜式、防擠壓、美觀性、防滲漏等基本功能。在產(chǎn)品創(chuàng)新包裝設(shè)計(jì)中，注意使用“中國風(fēng)”的文化符號(hào)，有利于提升產(chǎn)品檔次，迅速打開市場。以茶葉包裝為例，我國擁有悠久歷史的古典文化，將中國傳統(tǒng)的文化與綿長歷史的茶文化相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新，還能體現(xiàn)出茶葉包裝設(shè)計(jì)中的美觀性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，還要注意模仿我國同行業(yè)的茶葉設(shè)計(jì)方法，吸收其成功的包裝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。例如碧螺春將紫砂壺等陶土符號(hào)融入到精裝禮盒的設(shè)計(jì)過程中，具有較強(qiáng)的美感，可以激發(fā)客戶購買和飲用的欲望。

3創(chuàng)新設(shè)計(jì)的適應(yīng)性改革對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械加工中包裝活動(dòng)的影響

在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，采用包裝標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的方式，需要技術(shù)人員借鑒歐美國家的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)技術(shù)，在包裝風(fēng)格調(diào)試上，進(jìn)行產(chǎn)品包裝的適應(yīng)性改革。生產(chǎn)工具更換次數(shù)將會(huì)逐步減少，上貨盤效率能夠提高10%以上，包裝購買價(jià)和紙板材料的消耗量將會(huì)逐步降低。我們以零售業(yè)中的包裝設(shè)計(jì)分類單位創(chuàng)新和托盤數(shù)量設(shè)計(jì)創(chuàng)新入手，對(duì)提高現(xiàn)代包裝機(jī)械加工的工作效率進(jìn)行探究。將紙盒內(nèi)塑料盤包裝的分類單位增加數(shù)量，并且將每個(gè)盒子的底下托盤數(shù)量減少，通過改變盤子的數(shù)量和紙盒大小的方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)約紙板與減少塑料消耗品的目的。采用增加機(jī)械包裝中分類單位的方式，上托盤的效率明顯提高了，在機(jī)械加工中的包裝操作步驟減少，產(chǎn)品包裝中的內(nèi)托盤子和外包裝盒的消耗量降低了，而產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)之后產(chǎn)品包裝的成本也逐步降低。我們以小食品業(yè)的包裝設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析，其中，小食品包裝通常采用大包裝硬紙殼內(nèi)部塑料袋包裝的方式進(jìn)行食品的保險(xiǎn)和防磕摔處理。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，我們可以采用改變紙盒形狀的方式來體現(xiàn)產(chǎn)品的定位和訴求，改變外包裝之和的形狀，但是內(nèi)容物的體積不發(fā)生改變。小食品整體內(nèi)包裝中的盒子格擋板材數(shù)量減少，增高機(jī)械包裝的貨盤的高度。在小食品包裝設(shè)計(jì)上進(jìn)行創(chuàng)新之后，上貨的整體工作效率大幅度提升。經(jīng)過創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的處理之后，盒子購買的總數(shù)量減少，盒子的消耗紙板數(shù)量減少，并且包裝物的形狀更加多樣。

4結(jié)語

根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)含物品的特點(diǎn)，選擇合適的包裝材料。常見的包裝材料有紙張、塑料、金屬材料等。在包裝中選擇合適的材料能夠提升產(chǎn)品形象，在產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品類型對(duì)包裝風(fēng)格進(jìn)行改進(jìn)，減少機(jī)械包裝對(duì)于供給的不利影響。在機(jī)械產(chǎn)品的包裝設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員還應(yīng)該考慮到大批量機(jī)械加工生產(chǎn)的需要，在設(shè)計(jì)中既應(yīng)該體現(xiàn)出新意，還應(yīng)該體現(xiàn)簡潔、大方的特點(diǎn)。

作者:劉嘉 單位:太原工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系