在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考文档格式.docx

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Mechanicalinnovationdesignreferstothedesigner'

screativity,combinedwiththeexistingscientificandtechnologicalachievements,todesigncreativeandusabilityofmechanicalproductsofakindofpracticeactivity,involvingmechanicaldesigntheoryandmethods,manufacturingprocess,materialandprocessing,machinerystructure,productmaintenanceandmanagementandsoonmanykindsofinnovationinthefieldofmechanicalengineering.Sofarourcountrycollegestudents'

mechanicalinnovationabilityeducationthereisabiggapcomparedwithabroadalso,insufficientrecognitionofthisandhavealwaysbeenforthemechanicalinnovationteachingresearchhasadirectrelationship.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,thesocietyforcollegestudents'

innovationconsciousness,innovationabilityandengineeringpracticeabilitydemandishigherandhigher.Therefore,strengthenthemechanicalengineeringcollegestudents'

innovativespiritandabilityhasbecomeacollegeengineeringspecialtyconstructionandteachingreformofurgentandmajortask[1-7].

2存在问题探讨与分析

2thereisaproblemtodiscussandanalysis

　　在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。

Inguidingmechanicaldesignmanufacturingandautomationprofessionalcollegestudents'

mechanicalinnovationdesignprocessissummarizedinthefollowingseveralaspects.

2.1基础理论知识相对薄弱，创新思维不足

2.1thebasictheoryknowledgeisrelativelyweak,lackofinnovativethinking

　　该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识，包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。

扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。

但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因，造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。

多数学生学习这些课程主要是应付考试，对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。

这导致学生的创新思维不足。

实际上现代大学生还是具有相当丰富的发散思维的，但是由于基础知识的欠缺使得这些发散思维无法转变成为机械创新思维。

Theprofessionalmajorinsecondgrade,thirdgradeandmechanicalinnovationdesignrelatedbasictheoreticalknowledge,includingthemechanicaldrawing,engineeringmechanics,mechanicalprinciple,mechanicaldesign,engineering,materialscience,mechanicalmanufacturingtechnologyfoundation,mechanicalcontrolengineeringfoundation,hydraulicandpneumatictransmission,electromechanicalintegrationtechnology,automaticcontrolprinciple,etc.Asolidgraspandflexibleuseofthebasictheoreticalknowledgeistheessentialconditionforcollegestudents'

innovativedesign.Butintheactualteachingprocessduetolessclasstimecompression,practiceandstudents'

learninginitiativeispooravarietyofreasons,causethestudentsmasterthebasictheoryofknowledgeisrelativelyweak.Moststudentslearnthesecoursesmainlytests,tothinkdeeplyaboutthebasictheoryandinspiretheircreativethinking.Thisleadstoalackofcreativethinkingofstudents.Moderncollegestudentsareinfactquiterichofdivergentthinking,butbecauseofthelackofbasicknowledgemakesthesedivergentthinkingcannotbetransformedintomechanicalinnovativethinking.

2.2过度依赖计算机辅助软件，物理样机设计经验欠缺

2.2relyingtoomuchoncomputeraidedsoftware,thephysicalprototypeoflackofexperiencedesign

　　随着计算机技术的飞速发展，在机械创新设计方面，出现了一系列新技术，主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。

机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类：

一类是二维设计软件，如AutoCAD，另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E，UG，Solidworks等。

一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。

但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上，以绘出漂亮的图形为目的。

由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程，在开始接触机械创新设计时，会过度依赖这些软件进行三维建模，不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。

实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身，以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段，不能完全代替传统的物理样机机械设计。

在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。

Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,intermsofmechanicalinnovationdesign,appearaseriesofnewtechniques,mainlymanifestedininnovativedesign,virtualdesignbasedonCADsoftware[8].MechanismofprofessionalstudentsmasterCADsoftwarehastwomainclasses:

onekindis2ddesignsoftware,suchasAutoCAD,anotherkindisbasedon3dmodelinglargemajorCAD/CAMsoftwarePro/E,UG,Solidworks,etc.Generalthroughself-studyandstudentsinthesecondgradeclassroomlearningmethodssuchasbasicallymasteredthesoftware.Butmostofthestudents'

mainfocusonthevirtualprototypeoftherelateddrawingandmodelingskills,inordertodrawabeautifulgraphics,forthepurpose.Duetomechanicaldesigntheorytomasterenoughandnotenoughpracticetounderstandthephysicalprototype,designprocess,atthebeginningofthecontactmechanicalinnovationdesignwouldrelytoomuchonthesoftwarefor3dmodeling,notoftheorganiccombinationofvirtualandphysicalprototypedesign.Infactmachineryinnovationdesignshouldalsobeattributedtothenatureofitself,isbasedoncomputertechnologyofvirtualprototypetechnologyisameansofaideddesign,mechanicaldesigncannotcompletelytaketheplaceoftraditionalphysicalprototype.Inthecreativedesignshouldsticktotheprincipleofpayingequalattentiontovirtualprototypeandphysicalprototype.

2.3缺乏实际项目锻炼

2.3lackofactualprojectexercise

　　参与实际项目锻炼，参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习，使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9]，是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节，也是培养学生创新能力的基础。

但是现在由于课时压缩等多种原因，本科生多以理论学习为主，安排的一些课程设计和生产实习多是按照试验指导书的内容进行走马观花式的参观，学生根本来不及熟悉完整的生产及管理流程各环节，其创新能力的锻炼效果不尽如人意，这与创新设计所要求的能力差距还较大。

由于没有接触实际的项目锻炼，学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多，导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来，这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。

Exerciseinvolvedinactualproject,participatedinproductionpracticethatthecoreofaproductdesign,manufacturing,testing,packagingwarehousefullofpractice,makethestudentsbefamiliarwithmechanicalprocessinvolvedintheproductionofknowledge,skills,tools[9],isthestudentcomprehensive,integratedtomasterprofessionalknowledgeandskillsofimportantlink,isalsothefoundationofcultivatingstudents'

innovationability.Butnowduetoavarietyofreasons,suchasclasscompressionundergraduatesisgivenprioritytowiththeoreticalstudy,arrangesomecoursesofdesignandproductionoftheinternshipiscarriedoutinaccordancewiththetestinstructioncontentmoretourvisit,studentssimplycannotaffordtimetofamiliarwithacompleteproductionandmanagementprocesseachlink,itsinnovationabilitytrainingeffectisnotverydesirable,thisabilitywithinnovationdesignrequirementsgapisalsolarge.Becausethereisnocontactwiththeactualproject,studentsfortherequirementsofthemechanicaldesignprocess,anddon'

tknowmuchaboutthespecificrequirementsofmechanicalcreativedesign,causesstudentstolearnknowledgeofmechanicaldesigntheorycannotfullyplayout,andthisisrestrictingthedevelopmentofmachineryinnovationabilityisoneoftheimportantreasons.

3教学改革思考与实践

Threeteachingreformthinkingandpractice

　　针对上述问题分析，在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考，结合实际情况提出了几点解决方案，并在教学实践中逐步实施。

Accordingtotheaboveproblemanalysis,intheteachingworktodeepthinkingofinnovationdesignteachingreform,putsforwardsomesolutions,combinedwithactualsituationandgraduallyimplementedintheteachingpractice.

3.1加强基础理论知识培训激发创新思维

3.1strengtheningbasictheoryknowledgetrainingtostimulatecreativethinking

　　在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授，结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来，在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解，并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新，为下一步机械创新设计打好坚实的基础。

另一方面，开设文献查阅课程，培养学生文献综述能力，通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式，了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。

扎实掌握基础理论知识、充分了解和借鉴国内外同行业的相关技术有利于培养和激发学生的创新思维。

Inbasictheoreticalknowledgeintheteachingprocesstofocusontheteachingoftheorywithpractice,combinedwiththemechanicalinnovationdesigncase,themechanicalinnovationdesignnewthinking,newmethodandnewachievementsinavarietyofwaystocombinetheoreticalknowledgeandapplicationtechnology,aswellasattractstudentsinterestedindeepeningthestudentsunderstandingofbasicknowledgeandapplication,andactivelyguidethemonthebasisofrethinkingonthere-innovation,mechanicalinnovationdesignandlayasolidfoundationforthenextstep.Coursesinliteraturereview,ontheotherhand,trainingstudents'

abilityofliteraturereview,throughrefertoprofessionalbooks,academicjournals,patents,productmanuals,andonlinequery,etc.Avarietyofways,learnathomeandabroadonresearchprogressofrelatedtechnologiesandmarketdemand.Solidmasteryofbasictheoryofknowledge,understanding,andinthesameindustryathomeandabroadforreference,therelevanttechnologytocultivateandstimulatestudents'

creativethinking.

3.2虚拟样机与物理样机研究并重

3.2researchonvirtualprototypeandphysicalprototype

　　虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境：

包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10]，可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。

利用虚拟样机技术可以建立零件的模型，进行虚拟装配，并检查零部件的装配间隙和干涉，应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。

及时发现错误，优化结构，可以方便地更改模型，从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。

可见，虚拟样机技术是进行机械创新设计的重要技术手段。

在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想，虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。

课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训，同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务，促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。

Virtualprototypetechnologyintegrationandcomprehensivecanrunthemechanicaldesignoftheenvironment:

includingallkindsofsimulationtools,analysistools,tools,equipmentandcontrolorganizationtoworkmethods,etc.[10],whichcanimprovetheconceptualdesignofproductdynamicsimulationtothewholestructureoptimizationatvariousstages.Virtualprototypetechnologycanbeusedtoestablishpartsmodel,virtualassembly,andcheckthecomponentsassemblyclearanceandinterference,analysisapplicationsoftwareprototypeformotionsimulationandchecking,forthekeypartsiscalculated.Errorintime,optimizethestructure,canchangethem