創(chuàng)新思維在機械原理教學中應用的研究

張超

【摘 要】《機械原理》是一門非常重要的技術基礎課程，內(nèi)容多，課時少。研究如何解決當前機械原理教學中面臨的問題，我們一方面要從教學內(nèi)容，教學方法不斷提高和改進，另外還要培養(yǎng)在機械設計中融入現(xiàn)代的設計思想，增強他們學習的主動性為今后進行相關機械設計工作打好良好的基礎。

【關鍵詞】創(chuàng)新思維；機械原理教學

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）34-0045-01

一、創(chuàng)新概念

創(chuàng)新在設計領域的應用在于，提出新的設計理念、新的設計理論或設計方法，從而得到具有獨特和新穎性的產(chǎn)品，提高設計的質(zhì)量、縮短設計的時間。

機械的創(chuàng)新指的是在機械領域內(nèi)的創(chuàng)新設計，涉及的學科范圍比較廣泛，有關設計的學科有：機械設計理論與方法的創(chuàng)新、現(xiàn)代加工技術的創(chuàng)新、新型材料的創(chuàng)新、機械結構的創(chuàng)新、機械設計思想的創(chuàng)新等多個領域的創(chuàng)新。

二、機械創(chuàng)新技術的特點

機械創(chuàng)新設計包括以下幾個方面：

（1）機械創(chuàng)新設計是在知識、經(jīng)驗積累的基礎之上，經(jīng)過推斷、思考、比較之后得出的最佳設計方案。

（2）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）通過部分參數(shù)的修改，便能達到系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新的設計。

（4）機械創(chuàng)新設計是充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力，利用相關的科技知識進行創(chuàng)新性的設計與構思，設計出具有新穎的實用的機械裝置的腦力活動。

三、傳統(tǒng)機械原理教學中面臨的問題

《機械原理》是一門古老的學科，隨著時代的發(fā)展本課程的教學也出現(xiàn)一系列的問題，主要體現(xiàn)在以下四個方面：（1）傳統(tǒng)的課堂教學形式仍占主要地位課堂教學是傳授知識的主陣地和主渠道，《機械原理》課程內(nèi)容的廣泛性與授課方式及學時的有限性之間有矛盾，影響了學生掌握更多有關機械設計的知識，限制了學生分析、構思和設計能力的培養(yǎng)，阻礙了教學改革進程。（2）機械原理的教學過程中，學生完全處于一種被動的學習模式中。學生往往都是通過掛圖，模型，多媒體了解到一些典型的機構動作原理和動作方式，這種灌輸?shù)慕虒W模式妨礙了學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。（3）實踐知識的匱乏?，F(xiàn)在的大學生尤其是近機專業(yè)類的，他們在平時的實踐和實驗課程中接觸機械方面的機會比較少，就是觀察到一些機械機構與原理方面的現(xiàn)象，也不會刻意去留意。這樣的話，學習本課程，就更缺乏實踐方面的知識，甚至連感性認識都沒有。（4）現(xiàn)代設計理論及方法的出現(xiàn)。近些年來，現(xiàn)代機械設計方法取得了飛速的發(fā)展，目前常用的有：計算機輔助設計、優(yōu)化設計、可靠性設計、摩擦學設計、設計方法學設計、并行設計、人機工程學設計、虛擬現(xiàn)實、相似系列產(chǎn)品的設計、質(zhì)量驅(qū)動設計、工程反求設計和分型設計等。一個新的機械設計體系正在發(fā)展和形成，現(xiàn)代設計方法將不斷得到推廣和應用。這方面也是我們機械原理教學遇到的新的挑戰(zhàn)。（5）缺乏實踐手段，教學目標難以實現(xiàn)《機械設計基礎》是一門實踐性較強的課程，邊學習邊實踐才能實現(xiàn)提高設計能力、培養(yǎng)創(chuàng)造性素質(zhì)的要求。但實際上由于學時所限，加之一般院校缺乏相關實驗、實習操作手段，很難達到上述要求。由于學生缺乏對實際機械系統(tǒng)的感性認識，所以教學效果不太理想。

四、創(chuàng)新融入機械原理教學中

1.機械原理教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

高等學校的樣機教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力最生動、最重要的一環(huán)。它是銜接理論教育和工程實踐的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意思和創(chuàng)新能力的基本場所之一。與理論課堂教學相比，其優(yōu)勢在于使學生把所學的理論和實踐相結合，其著力點在于學生對知識的融會貫通、靈活運用和創(chuàng)新等方面的培養(yǎng)。它既有知識傳承，又有動手實踐，遵循了人的認識規(guī)律；學生在科學實驗中去發(fā)現(xiàn)和認識科學理論，并在科學實驗中去檢驗所獲得理論真?zhèn)?，應用已?jīng)證實的理論去分析和解決具體的工程實踐問題的一種實踐教學。它具有直觀性、實踐性、綜合性、創(chuàng)新型等教育特性?，F(xiàn)在絕大多數(shù)大學在講授《機械原理》這門課程的同時，由于課時的限制，給予學生的動手鍛煉的課時相對減少，如果說配有一些類似于機構創(chuàng)新，機構組合等的實驗，將會很大的拓展學生的視野，創(chuàng)新思想也會得到極大的發(fā)揮。

2.現(xiàn)代教學技術融入教學中培養(yǎng)學生的分析和創(chuàng)造能力。

進入21世紀后，計算機技術、信息技術、網(wǎng)絡技術以及管理技術的快速發(fā)展，對制造業(yè)和新產(chǎn)品開發(fā)帶來了巨大挑戰(zhàn)，也提供了新的機遇。經(jīng)不斷完善、長期的工業(yè)驗證并加以商品化.成為面向中國制造業(yè)的高性能繪圖設計軟件系統(tǒng).用戶遍及汽車、摩托車、船舶、機械和模具等行業(yè)。在采用全新理念的智能關系幾何建模技術，融合了高端三維CAD一體化軟件的先進設計思想。徹底突破了傳統(tǒng)繪圖軟件的局限后，機械設計中所創(chuàng)建的對象，幾何圖形具備了表達和處理設計關系、約束與特征等非圖形信息的能力.用戶能方便地對圖形對象進行全部編輯.為產(chǎn)品圖形的后期修改提供更大的靈活性。機械創(chuàng)新設計是一個傳統(tǒng)而現(xiàn)代的問題，一個國家、一個民族的興旺發(fā)達都得益于創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新得民族是沒有希望得民族，創(chuàng)新能力不是與生俱來的，是靠教育和引導培養(yǎng)出來的。常言道：熟能生巧，巧能生妙，妙能創(chuàng)造。好奇、興趣、勤奮和動手實踐是發(fā)明、創(chuàng)造的原動力，機械創(chuàng)新能力的培養(yǎng)亦如此。不會從全局去思考設計問題，就不會是一個合格的工程師，更談不上具有創(chuàng)新能力；不會處理設計中的細節(jié)問題，創(chuàng)新設計就成了空中樓閣。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力。必須讓學生盡量多地接觸生產(chǎn)實踐，教學過程中應理論聯(lián)系實際地分析一些具體機械中通用零部件的應用，注意觀察具體機械零件結構設計上的特點，一方面使學生熟悉機械的工作原理，一方面逐漸培養(yǎng)學生對機械設計的興趣。通過設置問題激發(fā)學生的好奇心和動手改變現(xiàn)狀的欲望。引導學生學會利用各種機會通過事物的現(xiàn)象觀察其本質(zhì)，在熟悉、感興趣、發(fā)現(xiàn)問題、試圖改變的基礎上實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

五、總結

《機械原理》是一門非常重要的技術基礎課程，內(nèi)容多，課時少。研究如何解決當前機械原理教學中面臨的問題，我們一方面要從教學內(nèi)容，教學方法不斷提高和改進，另外還要培養(yǎng)在機械設計中融入現(xiàn)代的設計思想，增強他們學習的主動性為今后進行相關機械設計工作打好良好的基礎。同時培養(yǎng)學生的系統(tǒng)創(chuàng)新思維，從整體性、長遠性和綜合性的角度出發(fā)，鍛煉學生的思維模式和方式。

參考文獻

[1]楊可楨，程光蘊.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，1999.