張超

摘 要：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式是突破原有的思維模式，充分利用設(shè)計(jì)者的智慧與潛力對(duì)新的市場(chǎng)的需求和預(yù)測(cè)進(jìn)行分析，利用相關(guān)的理論和最新的前沿的科學(xué)技術(shù)與實(shí)際相結(jié)合設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)造性的、新穎性的，符合現(xiàn)代的環(huán)境的裝置設(shè)備。其中重點(diǎn)體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新思維的主導(dǎo)地位。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新設(shè)計(jì)

一、引論

機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法通常是與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法比較而言?，F(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法的理論和思路處于不斷的更新?lián)Q代中，所以暫且還沒(méi)完整的界定。然而根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，可以看出其日益與現(xiàn)代數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、微電子及其計(jì)算機(jī)學(xué)科交叉發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新理論是在本學(xué)科的理論基礎(chǔ)之上還需要綜合考慮哲學(xué)、思維科學(xué)、美學(xué)、現(xiàn)代工藝學(xué)等精華的成分，再凝聚人類的智慧，加上現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的技術(shù)設(shè)計(jì)處滿足人類需求的具有特色的智能化產(chǎn)品。

二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法

（一）現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.設(shè)問(wèn)創(chuàng)新法。

2.列舉創(chuàng)新法。

3.動(dòng)態(tài)分析創(chuàng)新法。

4.仿生創(chuàng)新法。

5.智力激勵(lì)創(chuàng)新法。

（二）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法必將給設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)大量的優(yōu)點(diǎn)，主要包括以下幾個(gè)方面：

1.現(xiàn)代創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法是在知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過(guò)推斷、思考、比較之后得出的最佳設(shè)計(jì)方案。

2.大大縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，促使新產(chǎn)品盡早上市。

3.通過(guò)部分參數(shù)的修改，便能達(dá)到系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。

三、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中面臨的問(wèn)題

《機(jī)械設(shè)計(jì)》是一門古老的學(xué)科，隨著時(shí)代的發(fā)展本課程的教學(xué)也出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式仍占主要地位課堂教學(xué)是傳授知識(shí)的主陣地和主渠道，《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容的廣泛性與授課方式及學(xué)時(shí)的有限性之間有矛盾，影響了學(xué)生掌握更多有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，限制了學(xué)生分析、構(gòu)思和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，阻礙了教學(xué)改革進(jìn)程。（2）機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生完全處于一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)模式中。學(xué)生往往都是通過(guò)掛圖、模型、多媒體了解到一些典型的機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理和動(dòng)作方式，這種灌輸?shù)慕虒W(xué)模式妨礙了學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。（3）實(shí)踐知識(shí)的匱乏。現(xiàn)在的大學(xué)生尤其是近機(jī)專業(yè)類的，他們?cè)谄綍r(shí)的實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)課程中接觸機(jī)械方面的機(jī)會(huì)比較少，就是觀察到一些機(jī)械機(jī)構(gòu)與原理方面的現(xiàn)象，也不會(huì)刻意去留意。這樣的話，學(xué)習(xí)本課程就更缺乏實(shí)踐方面的知識(shí)，甚至連感性認(rèn)識(shí)都沒(méi)有。（4）現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論及方法的出現(xiàn)。近些年來(lái)，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法取得了飛速的發(fā)展，目前常用的包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)、相似系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、質(zhì)量驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、工程反求設(shè)計(jì)和分型設(shè)計(jì)等。一個(gè)新的機(jī)械設(shè)計(jì)體系正在發(fā)展和形成，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法將不斷得到推廣和應(yīng)用。這方面也是我們機(jī)械原理教學(xué)遇到的新的挑戰(zhàn)。

四、創(chuàng)新方法融入機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

高等學(xué)校的樣機(jī)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力最生動(dòng)、最重要的一環(huán)。它是銜接理論教育和工程實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的基本場(chǎng)所之一。與理論課堂教學(xué)相比，其優(yōu)勢(shì)在于使學(xué)生把所學(xué)的理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，其著力點(diǎn)在于學(xué)生對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通、靈活運(yùn)用和創(chuàng)新等方面的培養(yǎng)。它既有知識(shí)傳承，又有動(dòng)手實(shí)踐，遵循了人的認(rèn)識(shí)規(guī)律;學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中去發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)科學(xué)理論，并在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中去檢驗(yàn)所獲得理論真?zhèn)?，?yīng)用已經(jīng)證實(shí)的理論去分析和解決具體的工程實(shí)踐問(wèn)題的一種實(shí)踐教學(xué)。它具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性、創(chuàng)新型等教育特性?，F(xiàn)在絕大多數(shù)大學(xué)在講授《機(jī)械設(shè)計(jì)》這門課程的同時(shí)，由于課時(shí)的限制，給予學(xué)生的動(dòng)手鍛煉的課時(shí)相對(duì)減少，如果說(shuō)配有一些類似于機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、機(jī)構(gòu)組合等的實(shí)驗(yàn)，將會(huì)很大地拓展學(xué)生的視野，創(chuàng)新思想也會(huì)得到極大的發(fā)揮。

（二）現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)融入教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的分析和創(chuàng)造能力

在采用全新理念的智能關(guān)系幾何建模技術(shù)，融合了高端三維CAD一體化軟件的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想。徹底突破了傳統(tǒng)繪圖軟件的局限后，機(jī)械設(shè)計(jì)中所創(chuàng)建的對(duì)象——幾何圖形具備了表達(dá)和處理設(shè)計(jì)關(guān)系、約束與特征等非圖形信息的能力.用戶能方便地對(duì)圖形對(duì)象進(jìn)行全部編輯.為產(chǎn)品圖形的后期修改提供更大的靈活性。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一個(gè)傳統(tǒng)而現(xiàn)代的問(wèn)題，一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族的興旺發(fā)達(dá)都得益于創(chuàng)新，沒(méi)有創(chuàng)新的民族是沒(méi)有希望的民族，創(chuàng)新能力不是與生俱來(lái)的，是靠教育和引導(dǎo)培養(yǎng)出來(lái)的。不會(huì)從全局去思考設(shè)計(jì)問(wèn)題，就不會(huì)是一個(gè)合格的工程師，更談不上具有創(chuàng)新能力;不會(huì)處理設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)就成了空中樓閣。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。必須讓學(xué)生盡量多地接觸生產(chǎn)實(shí)踐，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際地分析一些具體機(jī)械中通用零部件的應(yīng)用，注意觀察具體機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)，一方面使學(xué)生熟悉機(jī)械的工作原理，一方面逐漸培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的興趣。通過(guò)設(shè)置問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的好奇心和動(dòng)手改變現(xiàn)狀的欲望。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用各種機(jī)會(huì)通過(guò)事物的現(xiàn)象觀察其本質(zhì)，在熟悉、感興趣、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、試圖改變的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

結(jié)語(yǔ)

《機(jī)械設(shè)計(jì)》是一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，內(nèi)容多，課時(shí)少。研究如何解決當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中面臨的問(wèn)題，我們一方面要從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法不斷提高和改進(jìn)，另外還要培養(yǎng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中融入現(xiàn)代的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，為今后進(jìn)行相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)工作打好良好的基礎(chǔ)。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)創(chuàng)新思維，從整體性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性和綜合性的角度出發(fā)，鍛煉學(xué)生的思維模式和方式。

參考文獻(xiàn)

[1]沈景風(fēng).高等機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐與創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

[2]濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2017.

[3]楊可楨，程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.

[4]張春林.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.

[5]張策.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.

[6]高志.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.