机械设计课程创新能力培养研究

2021-08-27 11:25:50 阅读:

摘 要:本文针对机械设计课程培养学生创新实践能力的要求,研究了机械零件设计的创新规律,并基于技术理论方法研究了建立零件设计方案创新方法库的方法,在实践教学中对激发学生主动学习热情及学生的创新实践能力的培养有着较大的意义.

关键词:机械设计;创新;能力培养

1 引言

《机械设计》是高校机械类专业学生的一门核心技术基础课,其主要目的是培养学生掌握基本知识的过程中提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力及创新实践能力。该门课程目前的教学过于注重被动的记忆碎片式的概念知识而忽略了创新思维及实践能力的培养。该课程在培养创新能力方面做了很多研究,如“应用型大学本科课程机械类创新设计教学探索与研究”,“机电产品开发与创新,机械创新设计教学研究”等,对机械设计培养创新实践能力都有着非常有意义的探索,本文研究了一些创新理论方法并建立了创新方案库以辅助机械设计课程教学时潜移默化的培养学生的创新实践能力。

2 机械设计融于创新理论的必要性

机械设计课程其中一个关键词是设计,设计是设计师有目标有计划进行的技术性的创作与创意活动,随着科学技术日新月异的发展,满足速度,载荷,精度,节约能源及人类舒适度等的设计要求越来越高,所以对机械设计人才创新能力的要求也越来越高。设计和创新密不可分,机械的发展就是一个面对技术的发展不断创新的过程,机械设计课程的理论方法就是不断解决实践问题的创新案例库,如课程教学中,机械设计的一般过程与创新特点的分析(如图1),机械零件设计过程主要包括类型选择,材料选择,失效分析及计算准则的确定及主要参数设计及结构设计等过程,其中各种类型的选择,就是适应不同的工作情况而产生的创新方案,比如平带,为了提高载荷能力演变出三角带,又为了具有平带工作平稳的特点产生了多楔带,这个演变的过程就是一个创新过程,其中包含了TRIZ创新原理中的曲化法和组合法.这样的例子有很多几乎贯穿整个机械设计课程的教学过程中。机械设计中出现问题,寻找特例,运用创新原理,形成新方案的过程解决问题的方式与TRIZ技术解决问题的过程不谋而合。因此,将TRIZ创新理论的方法运用于教学实践中将TRIZ创新原理方法结合与课程具体的知识中,将会使学生在学习基本理论方法的过程中,深刻体会创新原理的应用,将会非常直观的提高学生创新能力的培养。

3 建立基于创新理论辅助机械设计课程的方案库

机械设计课程主要是常用机械零部件的设计方法,如:传动零件、带传动、齿轮传动、蜗杆传动、链传动及轴系零件和联接零件,每一个零件的类型、材料选择、设计计算等过程都包含了创新思维和方法,而且几乎都能与创新原理融合起来,如组合式蜗轮设计,其它包括齿轮的演变,螺纹牙型的发展,螺纹的类型,轴承的发展,其创新过程思维方式和运用的创新原理都可以运用创新技术来解释,因此建立创新理论教学方案库包括传动零件,軸系零件,联接零件和其它零件等,是机械设计课程教学的关键,方案库的构成如下:每个方案库包含,问题提出,解决问题的特殊问题,问题的解及标准解,使学生逐步的掌握创新原理方法的应用,以此提高实践能力。

4 结束语

传统机械设计教学中强调基本概念、基本理论,基本方法的教学方式对学生系统掌握机械设计基础知识非常重要,但对培养学生创新思维能力方面还有待提高,本文研究了创新理论的模式后,对创新理论融入机械设计课程教学过程中以培养学生掌握机械设计基础知识的同时兼顾创新思维和创新方法及解决问题能力的培养和引导,进行了有益的探索,希望以此抛砖引玉,以培养更符合21世纪对创新人才的要求。

参考文献

[1]秦晓健.TRIZ创新40法通俗读物,黑龙江科学技术出版社,2008年.

[2]赵新军.技术创新理论(TRIZ)及应用.化学工业出版社,2004年.

[3]濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2013.

作者简介

王冬梅(1968-),女,河南省,汉族,博士,副教授,研究方向:机械设计,从事机械设计教学20余年。

本站部分信息搜集于互联网,如有侵权请联系我们进行删除,谢谢!

copyright 2015-2020 好文稿网