機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的實(shí)施措施和方法探討
——以梧州學(xué)院為例

鄧小林, 韋衡冰，嚴(yán)超龍

(1.2.3.梧州學(xué)院，廣西 梧州 543002)

1引言

《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新綠皮書[1]明確指出：制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型升級(jí)的主戰(zhàn)場(chǎng)。盡管我國(guó)制造業(yè)從2010年以來的增加值連續(xù)5年超過美國(guó)，成為制造大國(guó)，然而，制造業(yè)創(chuàng)新能力、整體素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力相比發(fā)達(dá)國(guó)家仍有差距。楊叔子院士在《高等工程教育研究》發(fā)表了4篇論文[2-5]詳細(xì)闡述了“機(jī)械，很重要！創(chuàng)新，很重要！設(shè)計(jì)，很重要！大賽，很重要！機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，很重要！”這五個(gè)“很重要”[2]，并針對(duì)“五個(gè)很重要”內(nèi)涵[3]、人才培養(yǎng)重要性[4-5]等方面進(jìn)行了詳細(xì)和深入的分析和討論。國(guó)內(nèi)其他專家學(xué)者針對(duì)機(jī)械創(chuàng)新與人才培養(yǎng)也進(jìn)行了大量的研究，如劉力紅[6]等人結(jié)合安徽理工大學(xué)組隊(duì)參賽的情況，針對(duì)設(shè)計(jì)競(jìng)賽在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力以及團(tuán)隊(duì)精神與責(zé)任心等方面進(jìn)行了討論。韋衡冰[7]等人討論了地方性本科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生，以參賽為載體的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構(gòu)建方法，論述了該模式的結(jié)構(gòu)要素和特點(diǎn)，指出了模式構(gòu)建和運(yùn)行的重點(diǎn)環(huán)節(jié)以及保障措施。陶表達(dá)[8]則對(duì)參賽單位的校級(jí)組織模式進(jìn)行了討論，論述了學(xué)生、指導(dǎo)教師和領(lǐng)導(dǎo)等各方在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中所起到的作用。王樹才[9]則對(duì)全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽可持續(xù)性問題進(jìn)行了深入的分析和討論。針對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的相關(guān)研究還有很多，而本論文主要立足于對(duì)學(xué)校參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的組織實(shí)施措施和方法進(jìn)行探討，結(jié)合梧州學(xué)院近幾年來參加的廣西機(jī)械類學(xué)科競(jìng)賽所采取的措施和方法、取得的成績(jī)對(duì)機(jī)械類學(xué)科競(jìng)賽的發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)分析。

本文首先對(duì)廣西區(qū)內(nèi)的機(jī)械學(xué)科競(jìng)賽情況進(jìn)行介紹，針對(duì)梧州學(xué)院近年來參加機(jī)械學(xué)科競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)做法進(jìn)行闡述，對(duì)取得的成果進(jìn)行分析，最后，對(duì)學(xué)科競(jìng)賽作品的創(chuàng)新和發(fā)展提出建議。

2廣西區(qū)機(jī)械類學(xué)科競(jìng)賽介紹

廣西區(qū)影響力較大的機(jī)械類學(xué)科競(jìng)賽主要有全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽以及全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽，這也是梧州學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生參加的最為主要的學(xué)科類競(jìng)賽。其中，全國(guó)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)，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，機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)、全國(guó)機(jī)械原理教學(xué)研究會(huì)、全國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)研究會(huì)聯(lián)合著名高校共同承辦，面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)。該賽事已經(jīng)被納入教育部、財(cái)政部實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程的9個(gè)賽事之一，同時(shí)它也是全國(guó)理工科大學(xué)生4大競(jìng)賽之一。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)能力、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)際需求進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新思維、設(shè)計(jì)和制作等實(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。而全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽則由廣西壯族自治區(qū)教育廳、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)組委會(huì)主辦，廣西大學(xué)承辦，每2年舉辦一屆。廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽由廣西壯族自治區(qū)教育廳主辦、桂林電子科技大學(xué)承辦，該項(xiàng)賽事2009年首次舉辦，每2年舉辦一次，是面向廣西高校大學(xué)生最為重要的賽事之一，近幾年來得到了越來越多高校的重視，參賽隊(duì)伍和參數(shù)人數(shù)也日益增長(zhǎng)。全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽，是面向區(qū)內(nèi)在校本科大學(xué)生的一項(xiàng)綜合性工程能力競(jìng)賽，內(nèi)容上與高校工程訓(xùn)練教學(xué)相銜接，綜合體現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、工藝制造能力、實(shí)際動(dòng)手能力、工程管理能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽主要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品功能的創(chuàng)新，而全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽則更強(qiáng)調(diào)工藝和制造方面。本論文主要以梧州學(xué)院歷年來參加的全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽的相關(guān)情況進(jìn)行探討。

3組織實(shí)施的措施和方法

3.1注重前期的團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽是一項(xiàng)團(tuán)體比賽，其整體內(nèi)容包括了產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)、零部件加工、制造、裝配、調(diào)試以及說明書的撰寫、展板和PPT的制作等各個(gè)環(huán)節(jié)，整個(gè)過程涉及的工作量多、難度大。因此，團(tuán)隊(duì)的提前培養(yǎng)是參賽獲得好成績(jī)的關(guān)鍵。筆者在2009年成立了產(chǎn)品數(shù)字化建模團(tuán)隊(duì)，通過校企合作項(xiàng)目以及指導(dǎo)老師自身的科研項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生的數(shù)字化建模、加工、制造以及說明書撰寫等技巧進(jìn)行培訓(xùn)和強(qiáng)化訓(xùn)練。學(xué)生通過參加教師的科研項(xiàng)目，其創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力以及加工制造能力都得到了較好的訓(xùn)練，這些前期工作也為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽人才的輸送提供了重要的保障?？上驳氖?，近年來，越來越多的教師開始注重提前對(duì)學(xué)生進(jìn)行選拔和培養(yǎng)，也間接地帶動(dòng)了學(xué)校機(jī)械類學(xué)生整體水平的提高。

3.2三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的引入

隨著科技的快速發(fā)展，先進(jìn)制造業(yè)的環(huán)境已經(jīng)發(fā)生重大改變，三維產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)已成為目前企業(yè)的主導(dǎo)。產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，為業(yè)界帶來了全新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和突破傳統(tǒng)模式的先進(jìn)理念。數(shù)字化技術(shù)改變了傳統(tǒng)制造業(yè)主要依靠手工設(shè)計(jì)計(jì)算、憑借二維圖紙組織生產(chǎn)的方式。學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，很大一部分需要學(xué)生從事真正的基于功能的機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)，而這不僅需要學(xué)校提供相應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，還需要投入大量的經(jīng)費(fèi)作保障?，F(xiàn)有學(xué)校的經(jīng)費(fèi)投入難以滿足大部分學(xué)生的需求，而產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生基于數(shù)字化設(shè)計(jì)完成產(chǎn)品的零件設(shè)計(jì)、部件裝配、整機(jī)仿真、工程圖導(dǎo)出，甚至是零部件的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性的分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。對(duì)于像梧州學(xué)院等地方性本科院校的學(xué)生來說，對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品，要正確完成復(fù)雜產(chǎn)品的裝配圖紙并組織加工和制造，相對(duì)困難。而三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的直觀性，能讓學(xué)生借助三維建模和仿真，即可在計(jì)算機(jī)里完成產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)和仿真。通過對(duì)學(xué)生的數(shù)字化設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生快速設(shè)計(jì)的能力。這也為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。

3.3多學(xué)科團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作

全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的作品每年都有相應(yīng)的主題，對(duì)作品類的功能進(jìn)行了適當(dāng)限制，而廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽的作品相對(duì)自由，學(xué)生設(shè)計(jì)的作品往往需要實(shí)現(xiàn)特定的功能，如僅靠機(jī)械機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)所有的動(dòng)作，往往使得整機(jī)機(jī)構(gòu)復(fù)雜。例如將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，如果采用凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，不但要設(shè)計(jì)合理的凸輪輪廓，而且還需要針對(duì)凸輪設(shè)計(jì)一系列的輔助機(jī)構(gòu)。若采用步進(jìn)電機(jī)和螺桿，通過單片機(jī)控制，則可以輕松實(shí)現(xiàn)想要的任意行程的直線運(yùn)動(dòng)。因此，通過機(jī)電結(jié)合，多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的合作，能加快產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)速度，設(shè)計(jì)和制造出功能更為復(fù)雜的產(chǎn)品。

3.4精心組織和實(shí)施

由于參賽作品是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，而組成參賽的學(xué)生往往是大學(xué)二年級(jí)和大學(xué)三年級(jí)的學(xué)生，其專業(yè)課程還沒有學(xué)完，在作品制作過程中，由于能力和經(jīng)驗(yàn)的限制，難免在設(shè)計(jì)和制作過程中會(huì)有設(shè)計(jì)不合的地方。指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生的參賽作品從選題、方案論證、設(shè)計(jì)和加工等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)，并盡可能在設(shè)計(jì)階段解決在后續(xù)設(shè)計(jì)和加工過程中可能碰到的各種問題，以盡可能控制制作成本，讓學(xué)生在預(yù)期的時(shí)間里完成產(chǎn)品的制作。而這一切指導(dǎo)工作必須要有規(guī)范的管理。規(guī)范的管理和組織是成績(jī)?nèi)〉玫闹匾Ｕ?。針?duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，學(xué)校層面制定了有關(guān)參賽的相關(guān)規(guī)定和制度，針對(duì)比賽的獎(jiǎng)勵(lì)和資助制度也出臺(tái)了相關(guān)規(guī)定。成立了教務(wù)處主管、二級(jí)學(xué)院分管院領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)、教研室、實(shí)驗(yàn)室以及工程訓(xùn)練中心聯(lián)合輔助、一批具有較強(qiáng)科研能力的教師擔(dān)任指導(dǎo)老師的組織隊(duì)伍。

4取得的效果

近年來，梧州學(xué)院在全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽和廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽中取得了較為滿意的成績(jī)，下面主要對(duì)其獲獎(jiǎng)率、參賽作品數(shù)以及梧州學(xué)院的參賽作品情況進(jìn)行分析，其中奇數(shù)年參加的為廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽，偶數(shù)年參加的為全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽。

下頁(yè)圖1所示為梧州學(xué)院近7年來參加全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽和廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽一等獎(jiǎng)作品獲獎(jiǎng)率統(tǒng)計(jì)分析圖。其中黑色為不同年份廣西區(qū)的平均值。通過該圖可以發(fā)現(xiàn)，梧州學(xué)院一等獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出廣西區(qū)平均水平。其中2010年、2012年、2015年一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)率達(dá)到50%，2016年的一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)率達(dá)到55.56%，是廣西區(qū)平均值的206%，反應(yīng)出梧州學(xué)院作品在歷年的比賽中，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，其成績(jī)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出廣西平均水平。

圖1 作品一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)率分析圖

考慮到三等獎(jiǎng)的含金量相對(duì)較低，這里對(duì)梧州學(xué)院一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)總的獲獎(jiǎng)率情況進(jìn)行分析，圖2為近7年來參加全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽和廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)作品總的獲獎(jiǎng)率統(tǒng)計(jì)分析圖。從圖中可以看出，除2015年外，梧州學(xué)院一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)總的獲獎(jiǎng)率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出廣西平均水平。其中2012年和2016年尤其明顯，2012年6項(xiàng)作品參加比賽，榮獲一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)的總獲獎(jiǎng)率達(dá)到了100%，而在2016年的第七屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽，梧州學(xué)院一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)率、全國(guó)賽作品出線率在廣西所有高校中皆排名第一。其中在全國(guó)決賽中，榮獲一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，獲獎(jiǎng)率在廣西所有高校中排名第一，其全國(guó)賽總獲獎(jiǎng)數(shù)與廣西大學(xué)并列第一，創(chuàng)下了梧州學(xué)院參加該項(xiàng)賽事以來的歷史最好成績(jī)。

圖2 作品一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)總的獲獎(jiǎng)率分析圖

下頁(yè)圖3為全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽近四屆的參賽作品數(shù)分析圖。該圖為雙Y軸圖，左側(cè)Y軸為廣西區(qū)參賽作品數(shù)，右側(cè)Y軸為梧州學(xué)院作品參賽數(shù)。從圖中可以看出，自從2010年舉辦第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽后，2012年和2014年的總的參賽作品數(shù)呈現(xiàn)快速上漲，反應(yīng)出區(qū)內(nèi)各高校對(duì)該項(xiàng)賽事的高度重視，之所以2016年的作品數(shù)相對(duì)2014年增加不多，主要是因?yàn)槿珖?guó)大賽組委會(huì)對(duì)各個(gè)學(xué)校的參賽作品數(shù)進(jìn)行了限制。而梧州學(xué)院2016年有9件作品參加該項(xiàng)賽事，這也是近年來的最高數(shù)目。

圖3 全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽參賽作品數(shù)分析圖

圖4為廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽近三屆的參賽作品數(shù)分析圖。該圖也為雙Y軸圖，左側(cè)Y軸為廣西區(qū)參賽作品數(shù)，右側(cè)Y軸為梧州學(xué)院作品參賽數(shù)。從圖中可以看出，總作品數(shù)逐年增加，其中2015年的第四屆廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽相對(duì)于2011年的第二屆廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽的總作品增加了近3倍。主要原因，一是因?yàn)樵擁?xiàng)賽事在廣西區(qū)的影響力越來越大，參賽的學(xué)校和作品數(shù)越來越多。二是參賽作品的類型進(jìn)一步擴(kuò)大。2015年的參賽作品，包括藝術(shù)類、設(shè)計(jì)類等各種創(chuàng)新創(chuàng)意類作品皆可參賽，其參賽作品總數(shù)在該年出現(xiàn)了跳躍式增加。

圖4 廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽參賽作品數(shù)分析圖

下頁(yè)圖5所示為梧州學(xué)院近7年來參加全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽廣西賽區(qū)競(jìng)賽和廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽總作品數(shù)、一等獎(jiǎng)作品數(shù)和一二等獎(jiǎng)總作品數(shù)分析圖。通過圖5可以看出，梧州學(xué)院總的參賽作品數(shù)基本上呈現(xiàn)總體上升趨勢(shì)，由于作品制作周期長(zhǎng)，材料以及元器件購(gòu)買費(fèi)用昂貴，總的參賽作品數(shù)受到了限制。但無論是一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)數(shù)還是一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)總獲獎(jiǎng)數(shù)，都呈現(xiàn)了一個(gè)較高的狀態(tài)。反應(yīng)出梧州學(xué)院近幾年來在這兩項(xiàng)學(xué)科類競(jìng)賽中所取得的驕人成績(jī)。而這些成績(jī)的取得與梧州學(xué)院組織實(shí)施的措施和方法密切相關(guān)，當(dāng)然還存在一些問題有待于進(jìn)一步完善和解決。

圖5 梧州學(xué)院參賽作品數(shù)及獲獎(jiǎng)作品分析圖

5作品創(chuàng)新的進(jìn)一步思考

5.1 增材制造技術(shù)的應(yīng)用

增材制造技術(shù)也稱3D打印技術(shù)[10]，起源于美國(guó)的快速成型技術(shù)?；陔x散/堆積原理，通過將需要制造的模型進(jìn)行數(shù)字化建模并分層，在獲得每層加工路徑及軌跡后，利用3D打印設(shè)備自下而上打印，最后疊加成形出三維實(shí)物對(duì)象[11-12]。3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的切削加工方式，是一種增長(zhǎng)式的加工方式，通過增材制造，得到想要的模型。在工業(yè)造型設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，其在個(gè)性化、小批量產(chǎn)品制造方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，可有效簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，縮短產(chǎn)品制造周期。而學(xué)生的參賽作品往往為功能產(chǎn)品，為了實(shí)現(xiàn)特定的機(jī)械動(dòng)作和功能，可考慮引入3D打印技術(shù)完成部分復(fù)雜零部件的加工制造。這樣不但能大幅度縮短制造時(shí)間，也能開拓設(shè)計(jì)空間，從而設(shè)計(jì)和制造出更有新意的產(chǎn)品出來。但必須要指出的，盡管3D打印技術(shù)在完成復(fù)雜零部件的制造方面具有很好的優(yōu)勢(shì)，但完成作品的本身還是在于其功能的實(shí)現(xiàn)和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)作品時(shí)，學(xué)生更應(yīng)注重于作品本身，而不是僅僅為了3D打印而去打印，這樣只會(huì)造成適得其反的效果。

5.2作品與地方經(jīng)濟(jì)和服務(wù)相結(jié)合

教學(xué)、科研和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)是高校的三大職能，在條件允許的前提下，學(xué)科競(jìng)賽的作品應(yīng)該盡可能與地方經(jīng)濟(jì)和特色相結(jié)合，研發(fā)的作品盡可能與地方特色相適應(yīng)，這樣的作品不但能使學(xué)生更有興趣去完成，也具有潛在的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。如2016年筆者結(jié)合梧州市人工寶石的地方經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)的作品“人工寶石全自動(dòng)分揀計(jì)數(shù)器”在第四屆廣西高校大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作大賽中，獲得了評(píng)委的高度認(rèn)可，并奪下廣西區(qū)一等獎(jiǎng)。而該作品在南寧巡展時(shí)，也得到了評(píng)委和多個(gè)企業(yè)的高度關(guān)注。

5.3 氣壓傳動(dòng)技術(shù)的引入

通過近幾年參加學(xué)科競(jìng)賽的觀察，大部分的機(jī)械作品為機(jī)械與電子相結(jié)合的產(chǎn)品，而將氣壓傳動(dòng)技術(shù)引入的作品卻很少。其主要原因可能是液壓與氣壓傳動(dòng)課程開設(shè)的時(shí)間較晚，該門課程梧州學(xué)院在大學(xué)四年級(jí)第一學(xué)期才開設(shè)，而學(xué)生參加比賽往往是在大學(xué)二年級(jí)和大學(xué)三年級(jí)期間，導(dǎo)致學(xué)生在參賽的時(shí)候還沒有學(xué)習(xí)過該門課程，無法運(yùn)用氣壓到機(jī)械產(chǎn)品中去。氣壓傳動(dòng)相對(duì)常規(guī)的機(jī)械傳動(dòng)，反應(yīng)速度更快，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維護(hù)起來也相對(duì)容易，因此，在不影響整體教學(xué)計(jì)劃和學(xué)生培養(yǎng)的前提下，有必要適當(dāng)調(diào)整課程的排課時(shí)間。將氣壓、機(jī)械、電子相結(jié)合，有望設(shè)計(jì)出更為復(fù)雜和更具創(chuàng)新性的作品。

6總結(jié)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品的設(shè)計(jì)和制作是機(jī)械類學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)實(shí)施和全過程訓(xùn)練，能對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神起到全面的培養(yǎng)。本文結(jié)合梧州學(xué)院近年來參加機(jī)械類學(xué)科競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)施措施以及方法進(jìn)行了探討，闡述參加機(jī)械學(xué)科競(jìng)賽所采取的措施和方法，并對(duì)所取得成果進(jìn)行了分析，進(jìn)一步思考了機(jī)械作品的創(chuàng)新點(diǎn)。

[1] 國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建戰(zhàn)略咨詢委員會(huì).《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新綠皮書[EB/OL].http://www.cgmia.org.cn/news/news.asp?vid=2300&lm=/12,2015-11-02.

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