淺談提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的途徑

厲娟 張運(yùn)開

摘要：為全面提升機(jī)械設(shè)備的使用率，促進(jìn)工業(yè)在運(yùn)行期間獲得更大經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，提升機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力是基礎(chǔ)。文章在闡述機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要特征基礎(chǔ)上，對(duì)提升機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力與水平的途徑做出研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)途徑；研究與分析

創(chuàng)新是國家、企業(yè)發(fā)展的靈魂。在時(shí)代發(fā)展的引領(lǐng)與召喚下，積極培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，能對(duì)國家成功轉(zhuǎn)型為“中國制造”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)注入更大能量。當(dāng)下，我國已從微觀與宏觀兩個(gè)方面提出號(hào)召，這使機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生迎來發(fā)展空間的同時(shí)，也面對(duì)諸多挑戰(zhàn)。培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新能力具有很大現(xiàn)實(shí)意義。

1機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特征

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特征在設(shè)計(jì)過程中有所體現(xiàn)，需加大對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的檢驗(yàn)、挑選等，以保證機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化，且建設(shè)不同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的相關(guān)性。從宏觀角度分析，機(jī)械設(shè)計(jì)還具備顯而易見的整體性、系統(tǒng)性特征，產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)者能切身的體會(huì)到多學(xué)科滲透與交互。正因如此，這對(duì)參與設(shè)計(jì)人員的知識(shí)儲(chǔ)備量提出更高要求，并能在實(shí)踐中合理應(yīng)用發(fā)散性、創(chuàng)造性思維，利用現(xiàn)有學(xué)科知識(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝過程進(jìn)行深刻思考，并立足于產(chǎn)品設(shè)計(jì)復(fù)雜性、高端性，不斷提升機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新水平[1]。另外，在機(jī)械設(shè)計(jì)工作開展初期，應(yīng)有選擇性參照或引用國外創(chuàng)意產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、理念等，連續(xù)用提升國產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新水平。

2提高機(jī)械專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

2.1革新課程教學(xué)方法與模式

機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)為機(jī)械類各個(gè)專業(yè)中的基礎(chǔ)課，機(jī)械原理主要是研究不同機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間的共性問題，而機(jī)械設(shè)計(jì)是論述通用零件基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論與方法的技術(shù)課程。以上兩門課程的開展與有效運(yùn)行，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械技術(shù)崗位適應(yīng)能力、開發(fā)創(chuàng)新能力均有一定助益，同時(shí)也為設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新思維發(fā)展具有明顯的促進(jìn)作用，正因如此，應(yīng)給予以上兩門課程教學(xué)質(zhì)量一定重視，加強(qiáng)對(duì)教學(xué)方法與模式的改革力度，對(duì)提升學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新能力具有很大現(xiàn)實(shí)意義。

當(dāng)下，MOOC與“翻轉(zhuǎn)課堂”的應(yīng)用，對(duì)多媒體案在機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)的應(yīng)用形成較明顯沖擊，MOOC對(duì)機(jī)械課程教學(xué)模式改革輸注更大能量，其是一類以開放教育資源與學(xué)習(xí)服務(wù)為依托，建設(shè)的一種新興教育模式，其利用網(wǎng)絡(luò)推行教學(xué)活動(dòng)全過程，此時(shí)世界各地的求知者可以“互聯(lián)網(wǎng)”為支撐，建設(shè)新興“學(xué)習(xí)陣營”?！胺D(zhuǎn)課堂”對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式實(shí)施翻轉(zhuǎn)措施，組織學(xué)生在課程教學(xué)之前，利用微課等教學(xué)視頻，對(duì)機(jī)械類課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行主動(dòng)性學(xué)習(xí)。在課堂上，師生之間建設(shè)良好互動(dòng)關(guān)系，而解答學(xué)生在課前形成的各種疑難問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)課堂的有效革新，有效的樹立了學(xué)生在課堂環(huán)境中的主體地位，對(duì)他們思維發(fā)展具有明顯促進(jìn)作用，在積極參與、自主探究與合作創(chuàng)新等過程中，順利實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維能力的目標(biāo)。

2.2以學(xué)促賽，學(xué)賽聯(lián)合

“實(shí)踐出真理”的內(nèi)涵，相信每一位教育者均有深刻認(rèn)識(shí)，在機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)中，實(shí)踐是重要一環(huán)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、提升創(chuàng)新能力的有效辦法之一。為提升機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新水平，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，而工程實(shí)踐與創(chuàng)新設(shè)計(jì)之間有著密切相關(guān)性。建設(shè)以實(shí)踐為中心的教育平臺(tái)，能協(xié)助他們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新技巧、流程有更全面掌握，進(jìn)而在實(shí)踐中不斷摸索機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的規(guī)律，不斷完善自我技能水平，真正培養(yǎng)創(chuàng)新能力。在具體實(shí)踐中，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生將機(jī)械課程理論知識(shí)整合至訓(xùn)練項(xiàng)目、學(xué)科競賽方案設(shè)計(jì)進(jìn)程中，并建設(shè)兩種不同方案的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，為其有效實(shí)施提供強(qiáng)大的理論支持[2]。

國內(nèi)多數(shù)院校機(jī)械?？普n程教學(xué)期間，“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象較常見，造成學(xué)生很少有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作，久而久之，造成他們難以將課程理論知識(shí)有效的融合至實(shí)踐訓(xùn)練期間，在實(shí)踐能力沒有得到有效鍛煉時(shí)，創(chuàng)新能力提升目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)簡直是天方夜譚。而機(jī)械類大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目與學(xué)科競賽學(xué)科體現(xiàn)出較強(qiáng)的交叉性，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，能切身感受到不同學(xué)科之間的滲透性與交叉點(diǎn)，這對(duì)學(xué)生機(jī)械專業(yè)知識(shí)掌握的扎實(shí)性提出較高要求，同時(shí)還需掌握一定與控制、電子、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí)，涉及的學(xué)科之廣泛。

打造“以學(xué)促賽”的教學(xué)模式，能激發(fā)學(xué)生的求勝心理，積極參與到項(xiàng)目比賽進(jìn)程中，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論、實(shí)物體操作、書面材料撰寫與參賽等系列性過程中，學(xué)生會(huì)秉持處理問題的態(tài)度去深度學(xué)習(xí)知識(shí)，針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中各個(gè)流程中形成的問題，自覺強(qiáng)化其與專業(yè)理論知識(shí)的相關(guān)性，而不是“紙上談兵”，該種學(xué)習(xí)行為一方面能協(xié)助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)、樹立創(chuàng)新思維意識(shí)；另一方面，在團(tuán)隊(duì)合作企業(yè)頭腦風(fēng)暴過程中，有益于進(jìn)一步開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，進(jìn)一步提升思維創(chuàng)新能力。

正因如此，機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)專業(yè)教師應(yīng)積極建設(shè)競賽、訓(xùn)練與課程教學(xué)之間的相關(guān)性，強(qiáng)化三者的融合度，構(gòu)建全程化的創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)模式、以學(xué)促賽、學(xué)賽聯(lián)合，為學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)、交流探究的環(huán)境。

2.3積極應(yīng)用3D打印技術(shù)

3D打印為現(xiàn)代快速成型技術(shù)體系的重要構(gòu)成，其能將電腦內(nèi)設(shè)計(jì)的物體整體打印出來，其具有成本適宜的特征，且最近幾年中3D打印技術(shù)性能不斷完善和發(fā)展，在高校實(shí)驗(yàn)室與個(gè)人家庭中具有廣泛應(yīng)用[3]。在機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)程中，難免會(huì)遇到結(jié)構(gòu)繁雜的機(jī)械零件，若對(duì)其設(shè)計(jì)質(zhì)量未提出嚴(yán)格要求，則3D打印技術(shù)的應(yīng)用通常能獲得預(yù)期效果。但該技術(shù)在應(yīng)用期間也暴露出很多不足，例如零件精確度偏低、剛度與強(qiáng)度偏差等，這些均和零件的成型原理存在密切相關(guān)性，一般是難以整體規(guī)避的。但是，針對(duì)初期完成的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，可試圖去打印設(shè)計(jì)的機(jī)械零件，落實(shí)裝配任務(wù)，進(jìn)而從實(shí)物體中探析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中存在的問題，為機(jī)械設(shè)計(jì)方案優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定。

3結(jié)束語

提升機(jī)械專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，是時(shí)代的召喚，也是機(jī)械專業(yè)課程改革的突破點(diǎn)。教師應(yīng)處理創(chuàng)新教育理念，沖破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的束縛，強(qiáng)化機(jī)械專業(yè)教學(xué)與其他學(xué)科之間的融合性，并應(yīng)用以學(xué)促賽，學(xué)賽聯(lián)合，3D打印技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的有效挖掘、培養(yǎng)與提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳紅新，郗艷梅，李國芹.基于模塊化的機(jī)械創(chuàng)新教學(xué)資源建設(shè)探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（22）：166-167.

[2]張曉光，王宏祥.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐課程教學(xué)方式的探討[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2018，20（06）：114-116+128.

[3]秦強(qiáng)，呂剛，蔣克榮.應(yīng)用型大學(xué)“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)”教學(xué)模式研究[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)（綜合版），2018，35（05）：127-131.