時間：2022-05-02 11:33:51
序論：在您撰寫機械創(chuàng)新設計論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
一、大學生機械設計課程教育背景
我們國家的領導人早在上個世紀，就提出了重要的一點:“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，也是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。”在現代化的大學生機械創(chuàng)新設計的教學過程中，教師可以運用多種機械設計和制作手段方面的創(chuàng)新，展開豐富多樣的大學生機械設計教學活動，全方位提高學生的學習能力和學習水平，激發(fā)學生展開工程設計和實踐探索的決心。機械創(chuàng)新設計(MechanicalCreativeDesign)要求設計者在機械設計的過程中，兼顧設計的新穎性、創(chuàng)造性，體現制作發(fā)明的實用性。為了提高大家對于機械創(chuàng)新的興趣，學?？梢猿Ｄ晷耘e辦創(chuàng)新設計(MCDchampionship)大賽，通過評選“創(chuàng)造之星”的方式，給予參賽選手一定的現金獎勵，提高大學生群體的參與熱情，增強廣大學生群體參賽的積極性。可以針對學生的學習水平展開一系列考量工作，為大學生量身設計一套符合自己已有能力的機械制作課題計劃。
二、提高學生機械設計創(chuàng)新能力的方法
(一)從多種渠道出發(fā)，培養(yǎng)學生的實際動手操作能力
為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，必須要加強機械設計方面的理念創(chuàng)新工作，普通高等院校的機械創(chuàng)新設計相關負責人，應該安排一些具有教學經驗的機械課老師作為能力培訓人員，在日常的工作中，機械課教師還應該從多種渠道出發(fā)，培養(yǎng)學生的實際動手操作能力。在課堂外，機械課教師可以通過多種形式的補充教學，提高學生的創(chuàng)新水平。在機械創(chuàng)新設計的過程中，老師一定要重視學生知識遷移能力的培養(yǎng)，通過互聯網搜索引擎搜集機械創(chuàng)新設計的年度最佳作品的相關設計細節(jié)，并且將這些科技作品圖片使用辦公軟件加以編輯和處理，從而做成PPT，可以很好的幫助學生適應與相關領域的各種動手設計操作。除了這些之外，學校應該為學生的知識遷移能力的培養(yǎng)，提供更多的材料儲備，機械課教師可以組織學生經常性地去參加一些考察活動，帶領學生去參觀博物館和高精尖時代技術運用的現代化科技展覽，幫助學生了解現今時代的現今機械設計運用和各種創(chuàng)新性發(fā)明，可以給學生的實際動手操作過程提靈感支持。
(二)重視對于學生組織的培養(yǎng)工作
社團組織是普通高等院校開展機械設計等相關技術普及的“前沿陣地，”只有從根本上重視對于學生組織的培養(yǎng)工作，才能夠為學生營造一個完美的動手操作平臺。學生參加了學校的機械設計相關組織之后，既可以鍛煉自己的團隊協作能力，還能夠更好地培養(yǎng)自己與人溝通能力，為以后組織更好的科技研發(fā)社團關系打下良好的基礎。為了滿足學生對于當今社會機械產品的思考和創(chuàng)新需要，學校領導還可以聯合院系骨干教師和學生社團組織的負責人，召開人才培養(yǎng)的相關聯合研發(fā)會議。通過成立專門性的組織，開辦院系內不得額機械創(chuàng)新設計培訓班，學生在課后培訓班中，可以學習到更多的理論知識，使用到更多的模具基本設計材料，進行學生基本能力的培養(yǎng)。讓學生在學校平臺中找到一個發(fā)揮自己“光”和“熱”的良好組織。除了這些以外，培養(yǎng)學校內部的機械創(chuàng)新設計組織，挖掘學校有發(fā)明創(chuàng)造潛力和特殊長處的學生，及時發(fā)現學生身上的閃光點。
(三)加大師資力量建設，對學生設計活動提供技術支持
學校領導可以安排擔任過機械設計創(chuàng)新方面的社團組織負責人，進入“校企合辦”的組織中進行學習，可以提高學校與機械公司聯系的緊密度，不僅可以開闊學生的眼界，在今后求職的過程中，有過此種經驗的學生往往也會更加具有優(yōu)勢，他們更加具備團隊意識和集體思維能力。各種各樣的學生機械組織和發(fā)明制作社團活動，對于高等院校學生綜合素質的提升有很大的幫助。因為，學校的課堂教育往往是不夠全面的，所以，學校可以培養(yǎng)諸如“機器發(fā)明創(chuàng)造”等類似的興趣社團，鼓勵學生將所學的知識點與實際的操作相結合，激勵學生的學習興趣。除此之外，學校還應該鼓勵學生參加學校內部的各種機械設計“小發(fā)明”等相關社團組織，加大對各類科技研究社團組織的資金投入，加大骨干師資力量對于學生設計活動的技術支持，抽調學校實驗室的常任教師為學生講解，從而加強對于大學生科研小組等社團組織的扶植力度。
三、結束語
由于學生的動手能力和創(chuàng)新能力，是支撐大學生在未來的職業(yè)發(fā)展中的重要能力，機械設計也是進行產品設計和工程項目構件改造的重要技術支持，是廣大的大學畢業(yè)生從事不同維修操作的理論基礎保障。因此，機械課教師可以幫助學生做出科學的學習計劃，實現機械設計規(guī)劃的良性發(fā)展，通過實際動手能力的鍛煉，開發(fā)學生自身的潛能和知識遷移能力水平，實現學生個人能力的發(fā)展和提高。
作者:王艷飛 竇東陽 單位:中國礦業(yè)大學化工學院
1．我國機械創(chuàng)新設計和制造
一般情況下，創(chuàng)新設計先后經過抽象思維、邏輯思維、全面分析和最后決策四個環(huán)節(jié)。抽象思維主要是是通過設計人員充分發(fā)揮創(chuàng)新思維和智慧，提出新穎的有可能實施的想法，是創(chuàng)新設計必備過程。有了抽象思維過后再將想法具體化，考察其邏輯性和可行性，結合有關的科學理論知識、原理進行進一步的新穎的、可行的、具體化的機械設計。而全面分析則包含了創(chuàng)新設計過程中所涉及的所有可能性，綜合考慮技術的可行性、成本與性價比，最后設計出新的可以滿足人們生活和生產需要的機器或者其他產品。
1.1我國機械創(chuàng)新設計過程
機械創(chuàng)新設計的目的在于改善機械本身的功能、性能或者以更低的經濟成本制造滿足生產生活需求的機械。目前，我國技術專家認可的機械創(chuàng)新設計過程一般可分為四個部分，一是根據具體需求確定機械設計的基本原理，二是機械結構的優(yōu)化和改進，三是機械尺寸設計和參數優(yōu)化，四是機械運動性能及動力參數優(yōu)化。機械創(chuàng)新設計與普通的機械設計并沒有實質性的差異，主要的區(qū)別在于機械創(chuàng)新性設計注重發(fā)揮人的主觀能動性和創(chuàng)新能力的突破，在充分的調動人的積極性的同時創(chuàng)造出更加符合使用者需求的機械工具。
1.2我國機械創(chuàng)新設計的特點
機械創(chuàng)新設計主要包括四個特點：一是多學科知識交叉運用，互相融合，互相滲透；二是機械創(chuàng)新設計中，數字并非主要思考因素，而是應該充分結合過往經驗和相關的理論知識，合理判斷和提出可行的新的設計方案；三是機械創(chuàng)新設計不僅需要理論知識和經驗，同時也十分注重靈感、想象力、創(chuàng)造力的作用，因此應該最大程度發(fā)揮四者的作用；四是凡是設計創(chuàng)造類等實踐活動都需要不斷重復、嘗試，從中吸取經驗，多級選擇最佳方案。在機械創(chuàng)新設計過程中，只有完全領略和充分展現以上四個特點，才能做出優(yōu)秀的創(chuàng)新設計。
2.我國機械創(chuàng)新設計思維
機械創(chuàng)新設計思維對于機械創(chuàng)新設計來說意義重大，只有通過不斷的改革創(chuàng)新和開拓進取，勇于突破現有的固定模式和局限，采取新的方法、體制、設計才能使自身在飛速發(fā)展的時代中保持領先，走在時代的前沿。
2.1機械創(chuàng)新設計思維的涵義
創(chuàng)新設計思維就是指在原有的科學理論知識、原理以及過往的設計和經驗中設想出新穎的、更能滿足審美或者實用需求的設計方案。而對于機械設計人員來說，創(chuàng)新無疑是自身最核心的競爭力，通過提高產品的性能、降低產品的成本以及縮短生產時間來提高機械設計的性價比。在機械創(chuàng)新設計過程中，首先應該有創(chuàng)造性思維，在前人的基礎上提出更加優(yōu)化的觀念，并將這些優(yōu)化的觀念付諸實踐，從而創(chuàng)造出新的不一樣的機械設計。創(chuàng)造性思維具有多維多向性的特點，強調聯想、靈感和感覺，并不是依靠固定的邏輯思維推理出來的，而是激發(fā)于機械創(chuàng)新設計人員的大腦。
2.2機械創(chuàng)造性思維的三大特征
2.2.1自由性
機械創(chuàng)造性思維最大的特征在于自由，創(chuàng)新是自由的，思想是自由的。機械創(chuàng)新設計人員可以在結合有關客觀科學理論的基礎上完全自由憑借自己的想象、靈感、直覺設計出新的機械，而不必有太多的思想束縛。在當今變化趕不上計劃的經濟時代，思維的自由符合現代社會發(fā)展的需要。而在機械設計工作中，要不斷地有新的進步的成果，就必須突破原有的事物，消除固定思維的束縛，自由地翱翔在創(chuàng)新設計的天空中，只有不斷突破和創(chuàng)新才能設計出更令人滿意的成果。
2.2.2多向性
每個人的思維方式都不一樣，具有多向性的特點。而在機械創(chuàng)造性思維中，同樣具有多向性的特點，設計人員可以從不同角度去觀察和判斷問題，并且設想出完全不同視角的方案。設計的美妙恰巧在于它的多樣性和多向性，沒有固定的設想方向，任意一個方向都可以是設計者們延伸的目標。多向性思維與創(chuàng)造力是相輔相成、密不可分的，一個機械產品的設計過程中一定有過多向性的設想，從中擇優(yōu)進行實踐得出最后產品。因此，多向性思維是機械設計中十分重要的一點。
2.2.3獨創(chuàng)性
獨創(chuàng)性即設計出跟別人不一樣的產品，提出不一樣的理念，突破原有的固定模式，創(chuàng)造出新穎的進步的成果。獨創(chuàng)性是機械創(chuàng)新設計的目標，創(chuàng)新的目的在于獨創(chuàng)，擁有別人沒有的想法和成果。因此，在機械創(chuàng)新設計過程中，要學會從新的切入點思考問題，掌握不同的設計方法，敢于向原有的觀點提出新的看法，從而設計出具有獨創(chuàng)性、新穎的機械產品，更好滿足生活和生產的需求。
綜上所述，在機械創(chuàng)新設計的路途上還有很長一段路要走，在創(chuàng)新設計的過程中對于機械創(chuàng)造的創(chuàng)新思維非常重要，在遵行已有的設計基礎上，需要更長遠更有想象力的思維去推動機械創(chuàng)新設計的發(fā)展。
作者:石建單位:中國特種飛行器研究所
摘要：結合機械類專業(yè)教學資源現狀，針對高職機械創(chuàng)新人才的社會需求，研究適應服務于生產第一線的產品設計改進和技術革新人才的培養(yǎng)方案，探討機械設計基礎與機械創(chuàng)新設計相結合，融教學、考證、競賽為一體的網絡教學資源平臺的結構組成要素，初步設計形成《機械創(chuàng)新設計教學資源庫》網站框架。為學生課內外自主學習和教師組織教學及課后a指導，構建良好的學習與交流平臺。
關鍵詞：高職；機械創(chuàng)新設計；網絡教學資源；人才培養(yǎng)
作者簡介：徐躍增，男，副教授，研究方向為機電一體化技術教學。
機械創(chuàng)新設計能力，是機械工程類專業(yè)核心能力的重要組成部分。機械設計創(chuàng)新是人類物質文明進步的源泉。中央關于構建社會主義和諧社會若干重大問題的決定指出：“注重增強學生的實踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力”，為高等職業(yè)教育改革與發(fā)展指明了方向。探究機械創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)方案與網絡教學資源庫建設有著十分重要的現實意義。
一、機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性
創(chuàng)新是一個國家的靈魂，目前國家大量需要的是高素質綜合性人才，尤其是具備較強創(chuàng)新能力的人才。衡量機電產品的好壞，創(chuàng)新點是重要的指標。機械類專業(yè)學生的創(chuàng)新能力往往體現在機構功能與結構實現的創(chuàng)新點上。國力的競爭越來越明顯地表現在科技創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人才的競爭。
當前，大學生的科技創(chuàng)新活動和各類大賽很多。受到了各院校的普遍重視。正如周濟同志所指出，機械很重要，沒有機械就無所謂工業(yè)；創(chuàng)新很重要，沒有創(chuàng)新就沒有發(fā)展；設計很重要，設計決定著產品的成本、功能和使用壽命。如何提高機械創(chuàng)新設計能力的相關研究越來越多。
國外對創(chuàng)新人才的理解比國內更加寬泛，大都是在強調人的個性全面發(fā)展的同時突出創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。應該注意的是，世界主要發(fā)達國家對人才的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的重視已有很長的歷史，近年來更顯突出。國內從20世紀80年代中期開始倡導培養(yǎng)創(chuàng)新型人才以來，有關創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的學術研究不勝枚舉。但是，對于什么是創(chuàng)新型人才，大家的觀點并不一致；對于如何培養(yǎng)應用型的生產一線創(chuàng)新人才尚需進一步探索。
二、網絡教學資源建設的必要性
基于高職生機械創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)，重于能在生產一線崗位上解決實際應用問題。機械創(chuàng)新設計核心能力的培養(yǎng)涉及范圍較大，課程內容主要包括：《機械設計基礎》、《機械創(chuàng)新設計》、《機械工程制圖》、《計算機繪圖》、《機械制造基礎》、《工程力學》、《機械制造工藝及夾具》等多門學科，具有很強的理論性、設計性和實踐性，而且具有信息量大、發(fā)展速度快、應用廣泛等特點。大量的知識內容都滲透著工程實際應用背景，更需要超前的創(chuàng)新設計理念。目前雖然采用了多媒體教學方式，與傳統的粉筆加黑板教學方式相比，教學效果有所改善，然而高職生缺乏機械創(chuàng)新設計的感性認識，難以理解和消化吸收信息量龐大的課堂灌輸內容，尤其是大量的課外時間開展自學難度較大。高職的學生學習主動性不夠，渴望有比較直觀應用的學習資源。
隨著計算機科學技術的迅猛發(fā)展，現代教育技術以多種形式展示媒體化、智能化和全球網絡化的發(fā)展特性，為培養(yǎng)機械創(chuàng)新設計人才的教育環(huán)境提供了基礎，有效地促進了教育教學手段的變革。網絡教學資源庫的建設，有助于拓寬學生獲得知識的途徑，開闊了教學視野。為課堂教學創(chuàng)造了圖文并茂、虛擬仿真、知識與趣味交融的學習環(huán)境，促進了學生的感性認識形成，激發(fā)學生的主動學習積極性，提高了機械創(chuàng)新設計的興趣；為課后消化課堂知識、自主機械創(chuàng)新設計學習，課外競賽輔導，學科發(fā)展動態(tài)，技術標準查詢，師生互動交流、學習效果自我測評，緊密校企合作，提供了廣闊的實踐和創(chuàng)新的自由空間。有助于學生根據自己所需獲取相應資源，大大節(jié)省了個人查詢資料的時間，學習效率明顯提高，加快了機械思維能力和創(chuàng)新設計能力的形成。
三、網絡課程教學資源的構建
教學資源，是指構成教學活動各要素及實施教學的必要而相對比較直接的條件。教師、學生、教材是基本的教學資源，還有一些教學資源，如圖書館、實驗室等，這些屬環(huán)境資源，還有教學設備、設施資源、媒體資源等。至于課程教學資源，其內涵極為豐富，教材只是課程資源其中的一個內容。還應該包括，在課程設計、編制、實施和評價等整個課程發(fā)展過程中可利用的一切人力、物力及自然資源的總和。
網絡教學資源是指經過數字化處理，可以在網絡環(huán)境下運行的，可以實現遠程異地共享的教學和學習材料。其涵蓋的內容十分廣泛，有多媒體課件庫、教學素材庫、網絡課程、數字化圖書館、教師教學設計思想、專業(yè)相關課程資源庫等多個方面。
以學生為主體，以建構主義為理論基礎，以現代教育理念為指導思想，以機械創(chuàng)新設計為主線，結合專業(yè)人才培養(yǎng)方案的培養(yǎng)目標要求和特點，借助基于Web的網絡教學平臺、多媒體制作工具和網絡編程工具，構建更能適用于高職的機械創(chuàng)新設計課程教學資源體系框架，見圖1。
課程資源庫可以單獨建立網站，也可以涵蓋在某專業(yè)資源庫中，應根據現有網絡資源而定。本課程資源庫擬在機電一體化技術專業(yè)網絡資源庫下構建。其中，師資隊伍欄目：主要展示主講教師的風采和課程教學團隊建設狀況。教學研究欄目：主要課程標準、教學改善、教學論文、發(fā)明專利等教學研究進展。課程建設欄目：主要內容有課程定位、課程建設目標、教材建設開發(fā)、工學結合、典型機構的仿真動畫演示。
網絡資源欄目是學生學習的核心內容。主要包括：課程教學整體設計、單元設計、教學課件、電子教案、課程設計指導、競賽指導、推薦輔導材料等直接學習素材，也是課程優(yōu)質資源的重要組成部分，見圖2。
課程資源庫的使用效果通過課程評價欄目（自我評價、校外專家評價、學生評價）、成果展示欄目（教師成果和學生成果）來檢驗，學生的課程學習考核是通過師生教學互動和反映學習過程的考核來實現。網絡資源庫可以通過教師作業(yè)、學生作業(yè)提交、教師作業(yè)批改、學生網上學習、網絡資源庫根據不同學生的學習情況，自動形成課程考核成績。豐富的試題庫也可以通過網絡進行計算機考試，實現無紙化考試。
四、網絡課程教學資源建設的內涵
為了建構有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育環(huán)境，使學生便捷快速有效地學習和查詢各自需要的資源，在素材的選擇和內容的組織時，既要滿足專業(yè)人才培養(yǎng)方案，又要符合高職生的學習習慣，精選課程相關核心內容的系統框架，并且將機械創(chuàng)新設計課程教學資源構成的重點放在優(yōu)質資源的提煉上。
人才培養(yǎng)方案是實現人才培養(yǎng)目標的綱領，是蘊藏在教學資源建設中的“靈魂”，必須研讀精確。課程教學整體設計和單元設計的目的是要準確敘述本課程的能力目標，然后確定相應的知識、能力和素質目標等。這也是完成課程教學目標的保障。學生可在學習課程之前從網絡資源中獲取課程相關的重要信息。
課件的制作，則要緊緊圍繞課程整體和單元設計進行規(guī)劃，內容豐富、案例翔實、語言簡潔易懂是最基本的要求。課件的設計應從可教性、易用性和藝術性等方面入手，利用多種媒體要素，動靜有機結合，集視頻、圖文、音像為一體，設計出符合學生心理的、閱讀流暢的高質量課件。對機械創(chuàng)新設計課程的典型機構和不易理解的機械原理，應盡量通過仿真、動畫的形式展現在資源庫中。有助于學生理解和掌握機構演化的方法，激發(fā)學生進行機構創(chuàng)新設計的興趣。
針對課外科技活動和機械設計等相關大賽，建立創(chuàng)新設計實踐庫、優(yōu)秀作品展示庫和創(chuàng)新設計知識拓展等知識模塊。吸收歷屆機械創(chuàng)新設計大賽、“挑戰(zhàn)杯”科技作品大賽、計算機輔助設計競賽等項目成果。開辟學生社團活動專欄，宣傳學生自己設計、制作和比賽過程的相關錄像。促使學生課程學習鉆研主動性的提高，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維、參加機械創(chuàng)新設計大賽的積極性和取得成就的自信心。創(chuàng)新設計知識拓展模塊主要包括：機構創(chuàng)新設計、傳動部件和軸系零件設計等素材，針對教學單元設計的創(chuàng)新討論試題庫，歷屆競賽信息，新標準與機械學科前沿發(fā)展和最新科研成果。
五、課程資源庫的建構與應用特點
1.依托專業(yè)資源庫和相關精品課程，避免優(yōu)質網絡資源重復建設，突出機械創(chuàng)新設計主題。為課程設計指導、機械設計大賽及相關證書的考核鑒定提供相關素材資源和專題輔導。
2.加強實踐教學環(huán)節(jié)的資源建設，開辟校企合作、工學結合專欄，快速鏈接校內外實訓實習基地，共享企業(yè)相關資源。
3.相關專業(yè)、相近課程共享。與本科院校相比，高職專業(yè)設置及課程設置更為具體，更接近于職業(yè)崗位的需求。
4.在課程資源庫建設的經費來源上，不同的高職院校差異甚大。因此，如何在少投入的基礎上構建滿足課程教學目標的資源庫是一個現實的問題。本課程網絡資源庫是在最少資金投入的情況下構建的。
5.課程資源庫建設的目的是為了學生應用，特別是課后學習。因此，整個課程資源的框架構建是以學生為中心，而不是為了參加評審。
6.整個網絡課程資源庫是一個動態(tài)更新的教與學平臺，支持資源快捷更新。既能滿足在校學生學習，又適用于畢業(yè)生和企業(yè)青年職工自學，力爭達到通過網絡資源的學習能起到無師自通的效果。
網絡課程教學資源庫的建設是一個長期的過程，機械創(chuàng)新設計技術發(fā)展迅速，課程教學資源庫建設需要緊密結合時代的發(fā)展需要，不斷積累、提升和更新內容。科學技術的迅猛發(fā)展，使機械創(chuàng)新人才的需求劇增，促進了教師教學方法和手段的改革。通過網絡課程教學資源的建設，豐富了教學內容，進一步完善了教學手段。構建全方位的立體化開放式教學模式，不僅為在校學生提供了自主學習的環(huán)境，也為畢業(yè)后再學習，以及企業(yè)從事機械創(chuàng)新設計的新職員提供了良好的學習平臺。網絡課程教學資源的構建，必將為提升機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)質量和步伐產生深遠的意義。
摘 要：τ諞桓齬家來說，創(chuàng)新是不竭的動力，是民族發(fā)展的基礎，只有具備創(chuàng)新的意識和思維，才能在具體的的實踐工作中提高我國的綜合國力。機械是一個國家富強的重要標志，對于機械結構設計來說需要具備很強的創(chuàng)造性。在機械結構設計中，需要時刻注重改革和創(chuàng)新，只有這樣才能達到最優(yōu)化設計，才能獲得最符合規(guī)范的設計效果。
關鍵詞：機械結構設計；創(chuàng)新設計；應用
0.引言
當前，對于機械結構的創(chuàng)新設計已經得到了較為廣泛的關注，創(chuàng)新是為了對機械進行更好地利用，同時也是為了將其實際效能發(fā)揮出來。對于機械結構創(chuàng)新設計來說，一般其思維都較為統一，且以變元法為主，因為這種方法使用簡單，在創(chuàng)新設計中利用邏輯化的思維可以對可變元素進行系統化的梳理。對于機械結構設計來說，它是一項非常具有創(chuàng)造性的工作，在設計機械結構時需要時刻對其進行改進和創(chuàng)新，這樣才能讓設計達到最優(yōu)化效果。在本文中，主要論述了變元法在機械結構創(chuàng)新設計中的應用，以期能得到更好的機械結構設計效果。
1.變元法
在機械創(chuàng)新設計中變元法的應用較為廣泛，該法是從德國引進的，它同時還被賦予了創(chuàng)新的精神，將變元法應用在機械結構設計中就是創(chuàng)新的重要標志。變元法系統化和邏輯化地梳理了設計中的一些可變元素，便于更加有效和可靠地進行設計創(chuàng)新。在應用變元法前，工作人員需要首先分析和研究好機械結構設計的基本框架，這樣才能確保最優(yōu)化的機械結構設計。對于變元法來說，它對產品的設計定義具有極好的詮釋作用。論證過的變元法可以對關鍵點進行有效調整，便于改變原先設計中的弊端，以便提供更好的設計方案，將變元法自身的優(yōu)勢發(fā)揮出來。
1.1材料變元和其數量
在機械設計中會涉及很多的原材料，這些材料種類繁多，同時每種材料的價值不一，功能也各不相同。如果從另一個角度來考慮，原材料的加工工藝差別性也較大，有效加工后才能符合某種需求，并成為理想地達到參數要求的材料。還有部分材料是不能加工的，需要對材料實施變元法才能達到要求。比如，設計剛性材料，要想達到設計要求一般會使用增大面積的方法，讓其成為理想中的感性材料。鐵性材料可以通過將隔板增強等措施來進行調整。這些例子都是通過變元法來實現的，也就是說變元法通過變量的形式將一種或是多種變量改變，但是并沒有改變結果，屬于全新的設計模式。加工面和工作面是機械結構原理的兩個重要基本元素，此外還包括產品本身和產品整體等。產品性能可以通過這幾種元素進行衡量，操作人員在實際的工作中需要調整好這些產品元素，這樣得到的產品原件才能達到理想效果。
1.2位置和工藝變元
所謂的位置變元指的是將元件位置改變，以此來優(yōu)化設計。比如，在焊接部分元器件的過程中操作人員需要選擇好焊接位置，確保焊接位置靠近中心軸，避免元器件出現變形，或是有不規(guī)則扭曲現象出現。所謂的工藝變元指的是在機械結構設計過程中需要嚴格把好施工工藝關，同時結合好圖紙將最優(yōu)的工藝產品設計出來，同時借助先進工藝技術的幫助，開發(fā)和設計元器件，一旦出現問題要及時對其進行調整。
1.3 尺寸變元
所謂的尺寸變元指的是將元器件的形狀改變，以此來達到最優(yōu)化，也就是將元器件的長寬高3個基本參數改變。比如，泠沖壓壓彎曲技術，因為材料是能進行彈性變化的，但是需要在泠沖壓之前先變形，同時還要考慮到和計算相關的參數，只有這樣才能使得材料在變元后充分發(fā)揮作用，如圖1所示。
2.機械結構創(chuàng)新設計的關鍵點分析
在機械結構設計中設計人員需要重點考慮好防腐性能，在選擇材料和零部件的過程中需要考慮到如圖2所示因素的影響作用，另外，還需要考慮到如下元素：
設計防腐設備：機械設備需要給予其完善的空間，特別是需要確保其處于干燥的環(huán)境中，淤積介質千萬不能出現，這樣可以有效減少設備的腐蝕。
結構間隙腐蝕：在設計結構過程中，一般都會出現結構盲區(qū)，這些盲區(qū)位于眼睛看不到或是手觸摸不到的地方。這些區(qū)域很容易沉淀物質，這些物質不僅能損害機械設備，同時還會對設備造成腐蝕，設備的使用年限會大大降低，主要體現在如下方面：焊接點、鉚接結構和容器襯板結構等。設計人員在設計這些部分時一定不要出現間隙結構，從而將結構質量提高。如果上述問題不能得到解決，就需要將密封間隙增加。如果上面的設計不能達到要求，可以將間隙進行合理擴大，使得設計質量得到保證。
避免直接接觸金屬：在結構設計中盡量不要直接接觸金屬，這是因為金屬容易出現腐蝕現象，所以需要將不同的金屬隔離出來。
不要出現高濃度梯度：從某種意義上講容易出現沉淀物或是冷凝物，這樣會導致局部勢差出現，從而使得設備的腐蝕速度增快。
在機械結構的設計中，需要將最小面積規(guī)范體現出來，這樣才能將表面積最大限度地減少，通過分析實驗數據知，球體結構是最好的選擇，圓柱體是僅次于球體結構的選擇。
3.最優(yōu)化結構設計方案
對于設計方案來說，它會直接影響到機械結構的實際使用效果，所以在設計方案的選擇中需要高度重視，或者是設計出多種方案進行相互的對比和篩選，將最佳方案選擇出來，在對設計方案進行合理分析之后，評價好設計方案，在評價過程中需要采用科學、合理的評價方法，一般使用較多的是模糊綜合評判法。在綜合評定時需要考慮到安全性、經濟指標、社會效益、維修性和可操作性等評價因素的影響。如果是考慮到社會效益的影響，需要考慮到設備是否會經常出現故障等；如果是經濟指標，需要從成本和人員兩方面來考慮；如果是可操作性，需要從施工工藝方面來考慮，主要是從施工技術是否成熟等方面來考慮。所以，綜合上面的因素考慮，在機械結構設計中，需要根據設備的特點對結果進行不斷的優(yōu)化，這樣不僅能對機械設備進行調整，同時還能對設計結構進行改進。對于結構中的一些關鍵性的結構和零部件要建立起數學模型，這樣才能對其進一步進行優(yōu)化設計。因為模型能將結構特征真實反映出來，為結構設計的改進和完善提供必要的參考依據，這樣才能綜合性優(yōu)化。隨著我國當前經濟發(fā)展速度的增快，我國的綜合實力的重要衡量參數就是機械設備，所以需要對機械設備的結構設計進行不斷的創(chuàng)新，這樣才能不斷完善好施工技術。隨著我國當前科技創(chuàng)新的發(fā)展，機械結構設計也被不斷地進行優(yōu)化，測控設備的方法也得到了不斷的優(yōu)化和發(fā)展，設計人員的設計思路也需要與時俱進，不斷將自身的創(chuàng)新意識提高，同時不斷引進新的設計理念，使得機械設備結構設計得到不斷地完善和發(fā)展。
結語
在設備的使用和更新過程中機械結構設計起到了非常重要的作用，它在很大程度上促進了我國國民經濟的發(fā)展。對于機械設計來說找到適合的新方法來替代舊方法是當前需要解決的重點和難點，需要設計人員具有較強的實際操作技能和操作意識，同時不斷優(yōu)化結構設計，將機械結構設計的思路和理念提高，只有這樣才能提高機械結構設計的質量，實現我國的強國之夢。
摘要：人類在進入工業(yè)化時代以來，我們生產生活的各個方面都越來越多的依賴于機械設施。隨著21世紀工業(yè)化及機械化的快速發(fā)展，世界各國之間對于機械的創(chuàng)新設計及研究十分關注，機械的創(chuàng)新設計往往會帶來創(chuàng)造性的機械設備，甚至會引領某個時期各領域的發(fā)展。一個工業(yè)企業(yè)的機械創(chuàng)新設計能力也直接關系到氣壓的長期和核心競爭力，更是關系到社會的發(fā)展和人民的生活質量的提高。因此，加大對于機械的創(chuàng)新設計及研究投入具有十分重要的政治意義、經濟意義和民生意義。本文主要對機械創(chuàng)新設計的概述、當前的研究及發(fā)展方向進行簡要概述和討論。
關鍵詞：機械；創(chuàng)新設計；研究
隨著時代的發(fā)展，很多傳統的機械已經漸漸的不能滿足于我們生產生活的更高需求，傳統機械在諸多方面如能源消耗、產生的污染等方面的弊端也使得人們急于研究出現代化的機械來代替?zhèn)鹘y機械設備。一個國家的生產力水平的提高是依靠技術上的創(chuàng)新獲得的，現代化機械中高新技術所占據的比重越來越大，為推動企業(yè)發(fā)展、國家綜合國力的提高，我們應該注重機械創(chuàng)新設計、加大研究投入、提高機械設備中的高新技術比重，使所生產的機械更加的具有競爭力。
1機械創(chuàng)新設計
1.1機械創(chuàng)新設計的概念
機械創(chuàng)新設計（Mechanical Creative Design，MCD）這一概念是指在充分發(fā)揮了設計者的創(chuàng)造力，以及利用人類已經有的現有成熟的科學理論、技術方法，繼而進行具有創(chuàng)新性的構思和設計，設計出具有創(chuàng)造創(chuàng)新性、更加經濟實用的機械設備。這一活動主要從兩個方面進行，一方面是對生產生活中已有的機械設備進行改造以提高其經濟性、穩(wěn)定性等，另一方面是為滿足現代化生產生活的一些新需求從而進行的開創(chuàng)新的機械設計，這一過程一般更為困難。設計上額創(chuàng)新是實現機械產品創(chuàng)新的基礎，因此，創(chuàng)新設計顯得尤為重要。
1.2 機械創(chuàng)新設計技術
機械創(chuàng)新設計技術是一門需要具有開創(chuàng)性思維的設計技術和方法，這一技術與機械系統設計、計算機輔助設計、優(yōu)化設計、可靠性設計、摩擦學設計、有限元設計結合形成了現代化的機械設計方法，并相互借鑒來共同進行機械創(chuàng)新性設計。
2 機械創(chuàng)新設計的發(fā)展方向
2.1智能化及自動化研究
隨著人工智能技術問世，人們對于人工智能技術產生了越來越大興趣，現代化的機械設計中，人工智能的融入將會對機械工業(yè)的發(fā)展帶來很大的推動力。除了尚在發(fā)展人工智能技術之外，目前已經發(fā)展到一定程度的自動化技術更是引起來工業(yè)領域的廣泛興趣，自動化技術在機械創(chuàng)新設計中的應用，使得創(chuàng)新設計出的機械設備多具有更高的生產效率，也更加的安全可靠。為適應現代機械對自動化及智能化的需求，需要我們發(fā)展研究自動控制軟件、數據庫的完善。
2.2數字化研究
現代化的機械設計更加注重數字化的描述，我們在機械創(chuàng)新設計過程中不僅要注重設計對象中確定性變量的數字化描述及數學模型建立，而且更要注重非確定性變量的數學描述及數學模型建立。這樣更有利于機械運作過程中我們對于機械運作狀態(tài)及各項指標的實時掌握。例如最新的CAD技術，很好的促進了機械設計過程的數字化，也為機械設備產品的概念化和實物化創(chuàng)造了條件。
2.3虛擬化設計及仿真虛擬實驗研究
虛擬化設計及仿真虛擬實驗是一種集合了計算機、智能技術、光電傳感技術及多媒體技術等技術為一體的技術。這種虛擬化設計系統可以為機械設計者在設計各階段提供工具，并通過系統提供的工具進行評估，這種技術可以為設計者提供模擬的仿真環(huán)境來對機械設備的裝配操作、運行、控制進行模擬和評估，這樣能夠降低設計成本，也能夠幫助實現對一些獨特的設計的模擬和評價。
2.4計算機輔助創(chuàng)新設計系統
計算機輔助創(chuàng)新是一種集合了現代設計方法學、本體論、語義處理技術、發(fā)明問題解決理論及計算機軟件等為一體的現代輔助設計系統。這一系統能夠很好的將多個領域的學科知識綜合起來，開拓了機械設備設計開發(fā)者的思考空間，在一定程度上能夠幫助開發(fā)設計者打破常規(guī)思維獲得創(chuàng)造性設計。
3 結語
面對新時期的新的競爭與挑戰(zhàn)，機械創(chuàng)新設計的發(fā)展直接關系到機械設備的發(fā)展水平，也會直接影響到一個企業(yè)的核心競爭力和長久發(fā)展，更會影響到整個社會生產生活水平，國家的經濟發(fā)展速度和整體工業(yè)化水平。創(chuàng)新設計是機械設備不斷提升的唯一方法，是現代機械發(fā)展不可或缺的部分，合理的創(chuàng)新設計能夠帶來更好機械設備，使其更具競爭力。因此我們需要對當前的機械設計方法及形式上的一些不足進行改進與完善，通過交叉學科知識的學習培訓及思維模式的訓練幫助設計人員開拓思維空間，進而提高機械創(chuàng)新設計的研究和發(fā)展，從而促進工業(yè)發(fā)展，提高我國的經濟發(fā)展速度和綜合國力。
摘 要：本文結合《機械創(chuàng)新設計》課程的教學體會，針對《機械創(chuàng)新設計》傳統課程教學模式中存在的主要問題，提出了“三融三改”教學模式，闡述了“三融三改”教學模式的具體執(zhí)行方案，并對如何激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提高《機械創(chuàng)新設計》課程教學效果進行了積極有效的探索。
關鍵詞：《機械創(chuàng)新設計》；大眾創(chuàng)業(yè)；萬眾創(chuàng)新；教學模式；中國制造2025
2015國務院先后印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃和《關于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》，這兩大舉措相互促進，《中國制造2025》戰(zhàn)略重點之一就是要提高國家制造業(yè)的創(chuàng)新能力。實施《中國制造2025》，實現制造業(yè)由大而強，將會給大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新帶來更多機會。高職教育連接產業(yè)和教育，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中擔任不可替代的角色。在雙創(chuàng)背景和國家政策推動下，高職院校機械類專業(yè)應以創(chuàng)新為重點對相關課程進行改革，培養(yǎng)適合社會經濟發(fā)展的創(chuàng)新型高技能人才。
《機械創(chuàng)新設計》是一門培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的專業(yè)基礎課，具有基礎性、靈活性、實踐性、創(chuàng)新性等特點。本文通過探索“三融三改”教學模式，促進課程與雙創(chuàng)有機結合，改變傳統的教學模式，探索培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計能力的新途徑，提升學生的理論水平、實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)，增強教師的專業(yè)能力和技術水平，對于完善整個課程體系以及提高學生的雙創(chuàng)意識和能力有重要意義，有利于“中國制造2025”的順利實施。
1 當前《機械創(chuàng)新設計》課程教學存在的問題
1.1 教學與市場脫軌
由于政府缺少對校企合作針對性的政策和經費支持，企業(yè)出于商業(yè)機密或安全方面的考慮，很多學校校企合作并不徹底；同時多數教師缺乏生產一線的實際經驗，學生對企業(yè)工作流程和崗位職責知之甚少，無法做到學校和企業(yè)無縫對接。而本課程設計首要確定的是主題，所有的理論設計和操作實踐都以主題為方向。多數任課教師對市場的敏銳性已經淡化，僅憑經驗和搜集信息來確定主題常脫離市場，所開展實踐往往沒有實際意義。
1.2 理論與實踐脫節(jié)
多數高校以機械設計課程代替機械創(chuàng)新設計課程，機械設計課程內容以介紹手冊使用、計算公式為主，課程設計機械化。開設有機械創(chuàng)新設計課程的高校中，課程內容重視基礎知識等，以理論講授為主，缺少實踐鍛煉；涉及實踐的高校，多使用傳統驗證型實驗室，學生只是對已有知識進行驗證，實驗是成熟的、不變的，限制了學生思維的拓展與發(fā)散，或以虛擬實驗，模塊化實驗代替設計實踐，無法預測和解決實際操作中的問題，成果無法驗證。
1.3 技術與創(chuàng)業(yè)脫離
大部分高校沒有將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育納入主流教育、融入專業(yè)課，大多以選修課或講座的形式進行，沒有形成完善的學科體系，從而導致創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)邊緣化。本課程也同樣缺少實踐與社會需求的對接，技術創(chuàng)新無法真正應用到創(chuàng)業(yè)上，評價模式以針對課程內容的考試為主，學生缺乏對社會需求分析以及成果的可行性分析驗證，導致很多成果沒有價值，無法服務社會。
2 “三融三改”教學模式探索與實踐
三融三改模式結構如圖2.1所示。
2.1 校企合作與課程相融合，改變教學內容
把工學結合作為課程選題的重要切入點。通過去企業(yè)參觀實踐，頂崗實習，讓學生進入企業(yè)，了解企業(yè)工作流程和需要，把新知識、新技術、新工藝和新方法加以選擇提煉，發(fā)掘順應市場主題，在專業(yè)教師的指導下分小組開展設計創(chuàng)新與實踐；或通過聯系企業(yè)家進學校，邀請企業(yè)能工巧匠擔任“第二課堂”教師，教師下企業(yè)鍛煉等方式，爭取企業(yè)相關項目為課程的主題，成立由專業(yè)教師和學生M成設計創(chuàng)新小組，按企業(yè)標準進行項目設計與創(chuàng)新。通過發(fā)掘校企合作，使課程主題更具針對性、實用性、前瞻性，更具有企業(yè)個性和職業(yè)特色。既培養(yǎng)學生的技能，提高動手動腦能力，也能提高敬業(yè)精神以及綜合職業(yè)素質。
2.2 創(chuàng)新工作室與課程相融合，改進教學方法
創(chuàng)新工作室是指在指導老師管理下供學生使用的機械創(chuàng)新產品設計、制作空間。創(chuàng)新工作室中備有全套的通用設備，如通用車床、銑床、3D打印機等。學生可以根據制定的主題，以團隊作為學習單元，對知識進行選擇、整合，自行設計實驗過程和實驗內容，隨時對新的想法進行實驗和驗證，教師擔當教學顧問的角色。在創(chuàng)新工作室中學生擺脫了純粹空想和空對空的設計模式，能夠充分發(fā)揮學生自主探究的廣度和深度，發(fā)展學生的想象思維能力，拓展想象力，對學生自我發(fā)展有著巨大的作用。
2.3 競賽與課程相融合，改革教學評價
將大學生機械設計競賽引入《機械創(chuàng)新設計》課程中，組織學生以團隊作為參賽單元，制定主題，設計流程，展示成果，通過學生互評，選出相對優(yōu)異的70%由指導教師評估，指導教師選出優(yōu)秀的40%交由企業(yè)評定，企業(yè)最終選出10%作為入選作品，經專家評價，選兩到三個團隊參加大學生機械設計競賽，獲獎作品也可以進行校外創(chuàng)業(yè)。教師通過對學生的跟蹤觀察進行過程性評價，并結合成果評估作為學生最終成績。除去學生的自評、教師的評估，還包含企業(yè)、專家及校外機構對項目的評估，使得不同能力層次的學生都得以參與其中，開拓學生視野、看齊行業(yè)標準，并獲得合理和全面的評價。
3 結語
《機械創(chuàng)新設計》與雙創(chuàng)結合是實踐教學的重要延伸和深層次要求，本文以培養(yǎng)高素質創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為核心，以“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”、“中國制造2025”兩大戰(zhàn)略為引領，以校企合作、創(chuàng)新工作室、技能大賽三大平臺為抓手，研究教學方法、教學管理、教學評價三大要素，探索“三融三改”教學模式并初步實踐，推進課程與雙創(chuàng)的有機結合，讓學生在實踐中適應社會并服務社會，為“中國制造2025”的順利開展不斷輸送新鮮的血液。
摘要：以機械制造與自動化專業(yè)為例，打破傳統教學模式，在教學中融入“機械創(chuàng)新設計大賽”項目，形成“競賽+項目”的實踐教學模式。教學模式改革主要表現在人才培養(yǎng)模式改革、課堂教學模式改革、優(yōu)化師資隊伍、多元化考核體制這四個方面。從而較好的培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識，增大了學生今后取得創(chuàng)新成果的機率。
關鍵詞：機械創(chuàng)新設計大賽；實踐創(chuàng)新教育；競賽+項目；教學模式改革
0前言
以武漢城市職業(yè)學院機械工程與電氣自動化學院機械與自動化專業(yè)為例，傳統的老師講學生聽的單一的教學模式不能很好的提起學生的學習興趣，將競賽融入教學，以“競賽+項目”實踐教學模式改革現有的教學模式，打破了傳統實踐教學中師傳生受的舊框框，變被動實踐為主動參與，教師不斷地激勵學生，極大地激發(fā)了學生的學習熱情和實踐興趣。讓學生在“競賽+項目”中掌握知識、技能與方法的同時引入了競爭機制，整體牽引學生自主實踐水平迅速提升。
1改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
本專業(yè)采取工學交替的人才培養(yǎng)模式，基本實現了學校與企業(yè)實踐相結合，工作與學習的相結合。學生三年學習期間，采取分段遞增式教學模式。這種分段式工學交替的人才培養(yǎng)模式，使學生社會實踐能力得到了較大提高，學習期間就能感受到企業(yè)文化的熏陶，也解決了企業(yè)對生產力需求的問題，但是，由于學生技能知識有限，而企業(yè)需要完成生產工作任務，通常安排學生在流水線上工作，學生無法掌握關鍵崗位關鍵技術；另外學生掌握的專業(yè)知識點與企業(yè)要求有差距，無法滿足關鍵崗位技術要求，只能被分配到流水線生產崗位；再有不同的企業(yè)崗位要求也不同，而學生的培養(yǎng)模式卻是一樣的，所以學生不能滿足企業(yè)對技術人才個性化的需求。
針對一些企業(yè)個性化的需求研究開展實施“訂單式”人才培養(yǎng)模式，進一步深化了校企合作關系，在現有的課程體系中，加入企業(yè)定制課程，消除了學校與企業(yè)要求不一致的問題，同時學院與企業(yè)對學生實現共管共育。“訂單式”人才培養(yǎng)模式，可最高程度的實現學生零距離上崗，大大提高了企業(yè)對學生的滿意度。本專業(yè)開設了富士康、三一重機、瑞升科技、柯達等訂單班。
機電學院同時成立了大學生創(chuàng)新活動中心，豐富學生的業(yè)余生活，讓學生走出寢室，放棄成癮的網絡游戲，為學生提供了一個培養(yǎng)興趣愛好、實現理想，團隊合作的平臺。
2改革課堂教學模式
“競賽+項目”實踐教學模式是把以往機械創(chuàng)新設計大賽項目融合到現有的教學中，并結合現代行業(yè)實際的工作過程和工作環(huán)境，重新整合專業(yè)課中的教學內容，完成理論和實踐的教學工作。這種教學模式打破了傳統的教師講授，學生聽課的模式，強調了以學生為主體，老師為主導。在這種“競賽+項目”的實踐教學模式中，因為融入了機械創(chuàng)新設計大賽的醒目內容，因此不僅老師要教設計，學生也要學設計，由學生團隊分組完成項目，學生的團隊協作能力也得到了提升。
本專業(yè)主干課程《互換性與測量技術》、《機床夾具設計》、《機構設計與零部件應用》、《機械制造工藝流程編制》都進行了“競賽+項目”教學模式的改革。把課程中知識點重新進行梳理歸納，把機械創(chuàng)新設計大賽項目與知識點進行整合，形成以一個個子項目，以項目式教學模式，同時以競賽的形式實施各個項目。經過多年的探索，現在機械制造與自動化專業(yè)已經形成了《互換性與測量技術》、《機床夾具設計》、《機構設計與零部件應用》、《機械制造工藝流程編制》這些課程項目引領式新課程標準。
3優(yōu)化師資隊伍，提升教師創(chuàng)新指導能力
2013年聘請楚天技能名師1名，2014年12月企業(yè)兼職教師初級、中級、高級企業(yè)技術人員資源庫50人，至2014年6月鼓勵教師利用假期進行下企業(yè)掛職鍛煉，組織教師進行骨干教師培訓等等。在教學團隊建設過程中注重教師創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導能力的提升，教師不僅積極參機械創(chuàng)新設計大賽，同時在指導大賽過程中盡可能將參賽作品轉化為國家實用新型專利。
4校企共建多元化考核體制的改革
4.1打破傳統試卷考核改革為過程考核
課程考核形式不再是傳統的考卷式，一卷定結果，而是注重任務過程中考查學生動手能力、問題分析處理能力、溝通交流能力、安全意識等；評分環(huán)節(jié)加入學生自評、互評。整個課程考核評價比例為：過程評價（40%）和目標評價（60%）。
4.2頂崗實習引入企業(yè)評價
頂崗實習是本專業(yè)不可或缺的教學環(huán)節(jié)，同時頂崗實習也是在學校、企業(yè)、學生這三個主體方共同參與、共同管理的結果。學校和企業(yè)出發(fā)點、需求點不同
因此對學生要求和評價也不同，以前都是由學校單方面實施評價，為了讓學生更好的貼合行業(yè)企業(yè)，這時我們需要對頂崗實習實施有效的評價制度，因此引入企業(yè)評價是非常有必要的。在頂崗實習期間讓學生了解企業(yè)文化和企業(yè)氛圍，同時又能具有針對性的提高學生技術技能和綜合素質。
4.3創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、技能大賽，引入社會評價
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、技能大賽體現了學生的綜合能力，以機械創(chuàng)新大賽為例，是同行專家對機械創(chuàng)新作品的評價。
5提供一個范例
在開展研究之初便有良好的領頭羊意識，努力將實踐創(chuàng)新教育做成一個樣板，目前在本專業(yè)積極籌備拓展“以創(chuàng)新大賽為載體，融合項目驅動”實踐教學模式在其他課程中的應用，現已開展該教學模式的課程有《互換性與技術測量》、《機械制造工藝》、《機床夾具設計》等，可為本院其他專業(yè)提供一個范例，帶動高職院校學生自主實踐，勇于創(chuàng)新。
摘要：通過總結多年指導學生參加機械創(chuàng)新設計大賽的經驗，指出大賽指導教師應在選題、組隊、信息檢索、知識綜合、科技寫作、實際動手、意識培養(yǎng)等7方面給學生進行指導，為更多教師參與機械創(chuàng)新設計大賽的指導提供一些參考。
關鍵詞：機械創(chuàng)新設計大賽；選題；指導
0 引言
教育創(chuàng)新、培養(yǎng)創(chuàng)新人才是現代高等教育改革的新要求，西安工業(yè)大學的卓越工程師計劃與教改實驗班試點正是適應這一形式的教學改革。學生的創(chuàng)新能力是通過動腦思考和動手實踐，將理論知識與實踐相結合，從切身體驗中逐步發(fā)展起來的[1]。大學生的課外創(chuàng)新活動，在創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中具有發(fā)展學生個性的特殊功能，開放實驗室建設，為學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建了一個重要平臺。
全國的各項賽事對培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力起到了不可低估的作用，給了學生一個展示創(chuàng)新能力的舞臺。大學生機械創(chuàng)新設計大賽[2]為工科大學生提供了一個很好的鍛煉平臺，使大學生綜合素質得到了提升，社會競爭力增強，為就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下了良好基礎[3，4]。
高校大學生參加各項賽事是一項辛苦又富有挑戰(zhàn)性的工作，由于缺少從事科技創(chuàng)新工作的經驗，在選題、計劃、參賽、團隊協作等方面遇到困難，這些需要指導教師的悉心指導[5]。對于指導教師來說，通過指導學生競賽，可以和本校學生培養(yǎng)師生友誼，可以跟兄弟院校同行強化聯系，也可以提高教學前瞻性和科研水平，同時也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指導大學生通過參加大賽，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，成為指導教師的必修課[6，7]。筆者通過多年來組織參加各項賽事和指導學生參加多項賽事，根據自身的體驗，針對大學生機械創(chuàng)新設計大賽得出了幾點體會，希望能對同行有所啟發(fā)。
1 指導學生圍繞大賽主題進行作品選題
全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽從第二屆開始設定大賽主題，學生提交的作品必須符合大賽主題。指導學生選題時應注意充分發(fā)揮學生的主觀能動性和興趣愛好，學生的選題也許會存在一些問題，但千萬不要輕易否定學生以免打擊他們參與創(chuàng)新活動的積極性。一個作品從構思到成形，要經過差不多一年的時間，在這個過程中，學生有能力發(fā)現最初的不足，指導教師可以在原理上、技術上提供建議，使作品實現預定功能。
2 指導學生以項目為基礎組隊
機械創(chuàng)新設計大賽是對學生綜合素質的考驗。從知識結構上來講，不僅涉及到了學科基礎知識，比如《機械制圖》等，也涉及到了一些專業(yè)性較強的知識，比如加工制作；從技術層面上來講，涉及多個學科領域，比如工業(yè)設計、控制、電子、液壓、機械等；從實施角度來講，不僅包括費的使用，也包含作品的講解和展示；從執(zhí)行角度來講，除了考驗學生的專業(yè)能力之外，還考驗學生的團隊協作精神?；诖?，我們在組建團隊時最好以大三學生為主組隊，因為大二學生雖然熱情度很高，但是所學專業(yè)知識有限，恐難以勝任，而大四學生雖然具備了足夠了專業(yè)知識，但是由于面臨畢業(yè)等諸多壓力，很難將更多的精力投入其中，因此，最佳的安排便是組隊時遵循自愿的原則盡量選擇大三的學生，大三學生級具有了比大二學生更扎實的專業(yè)知識，也沒有面臨大四學生的畢業(yè)壓力。
通過指導學生以項目為基礎組隊，不僅能夠提升學生們的專業(yè)素養(yǎng)，更重要的是在推進項目順利開展的過程中還能夠培養(yǎng)學生們的組織能力和團結協作精神。
3 指導學生利用信息檢索工具，提高信息檢索能力
在設計方案論證過程中，指導學生根據自己的設計選題進行文獻資料檢索，了解自己的選題是否有人做過，如果產品已經生產出來，可考慮其還存在什么問題，由此確定所選題目的可行性。有的學生學習了《信息檢索》課程，能夠較熟練地上網查閱文獻，但在機械創(chuàng)新設計大賽方面的文獻是有限的，如何把文獻資料和自己的作品相結合，指導教師應該給項目組予以指導，使學生能夠得到熟練應用網絡和紙制圖書資料，快速而準確地獲得所需信息能力的培養(yǎng)和鍛煉。
4 指導提高對專業(yè)知識的綜合運用能力
機械創(chuàng)新設計需要用到多方面的專業(yè)知識，首先學生必須清楚各類加工工藝，了解其利弊；其次學生還應該清楚各類材料的性能和價位，科學合理地選用材料。
在設計方案確定后，應著手繪制零件圖和裝配圖。參賽選手必須有一定的繪圖能力，在作品設計制作過程中，學生的設計圖紙不僅僅給教師看，而是要直接進入生產環(huán)節(jié)，所以圖紙必須是能經得起實踐檢驗的。這就要求參賽的學生必須認真細致地繪制圖紙，如此整個賽程下來，參賽學生的繪圖能力一定能夠得到大大提升。
從方案設計到作品的加工制作，需要用到多門專業(yè)知識及專業(yè)技能，比如“電工、電子技術”、 “機械制造工藝”、 “互換性與測量技術”、 “機械設計”、 “機械原理”、 “工程材料”、 “材料力學”、 “理論力學”等。學生們通過參加機械創(chuàng)新設計大賽能夠有效提升自身綜合運用各類專業(yè)知識的能力。
指導教師要在技術上指導學生完成上述課程內容的學習及知識積累，在整個項目運行階段作好“領路人”和“護送者”。
5 指導學生依據大賽要求進行文檔整理，提高科技寫作能力
在參賽作品完成后，還要書寫完整規(guī)范的設計說明書，錄制作品介紹視頻。設計說明書要符合科技文章的寫作要求，既能清晰、透徹地說明設計意圖、機構的工作原理，又要言簡意賅。在答辯時學生應能夠清晰、準確地回答出評委教師提出的各種問題，要有一定的語言表達能力和應變能力。
指導教師在這個過程中要對指導學生學習相關技術文檔寫作，學習制作PPT，學習視頻錄像的錄制與影視文件的制作技術。
還要指導學生掌握一些必要的答辯技巧，在參賽答辯時應理順設計思路，認真組織語言，編寫答辯提綱，還要有針對性地對評委教師可能提出的問題作必要的準備。這個過程鍛煉并提高了大學生的科技寫作和語言表達能力。
有的作品具有較高的實用價值，指導教師可引導學生申請發(fā)明專利或實用新型專利，教給學生專利文檔寫作技巧等。
6 指導學生動手實踐，鍛煉實際動手能力
機械創(chuàng)新設計活動的整個過程以學生為主，教師指導為輔，參賽作品基本是由學生自己動手制作完成。作品所用的零部件、標準件、輔助件、電氣元器件的購置、加工，整體裝配、調試全部由學生自己參與完成，@樣不僅鍛煉了學生的實際動手能力，也提高了學生的實踐技能。
機械電子、機械設計、機械制作開放實驗室學生的作品制造階段，全面對學生開放，指導教師在這個過程中要在部件采購、動手技巧和安全方面給學生提供指導和幫助，使學生能較熟練地使用各種加工工具和加工設備，能夠加工制作出較為合格的作品。
7 在指導中著意培養(yǎng)學生艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團結協作精神
大賽在學生的正常學習階段進行，而學生有著繁重的學習任務，不可能全天候地去搞機械大賽，所以時間緊、任務重，他們必須利用業(yè)余時間去進行方案的論證及作品的加工制作。這對學生艱苦創(chuàng)業(yè)的精神和頑強進取的意志品質要求很高，學生們只有具備這些優(yōu)良品質才能堅持下去完成比賽。
為調整學生在參賽過程中的心理狀態(tài)，克服放棄參賽的想法的產生，指導教師在進行專業(yè)技術指導的同時密切注意學生的心理動態(tài)。遇到困難時，引導學生分析原因、分解困難、逐一解決。在提高學生針對實際需求進行設計、制作等實際工作能力的同時，逐步建立學生的自信心，并適時給學生減壓，讓學生在寬松的氛圍中參加比賽。
大賽作品鼓勵學生以團隊的形式進行申報，機械創(chuàng)新設計大賽一般為3到5人一組，在有限的時間內要進行方案的設計、改進、技術難題的解決，往往不是一個人能完成的，而是集體智慧的結晶。在為共同目標協同作戰(zhàn)的過程中，群策群力，每個成員都自覺地承擔著相應的責任，對自己負責，對他人負責。在合作中他們建立了深厚的友誼，增強了集體榮譽感和協作精神。具備了這種合作素質，也一定能夠更好地肩負起時代賦予的責任。指導教師要在指導中制造環(huán)境，培養(yǎng)學生的艱苦創(chuàng)業(yè)精神和團結協作精神。
8 結束語
通過10余年開展大賽的組織與指導實踐活動，學生參與課外科技活動和競賽類科技創(chuàng)新的積極性大大提高，學生創(chuàng)新意識和設計能力不斷增強，對學生積極參與其他大賽活動起到輻射帶動作用，促進了該校人才培養(yǎng)質量的進一步提升。該校自2004年以來參加了歷屆大賽，共計參加學生1000余人次，指導教師200余人次，完成實物50余件，申請專利22項，兩次獲得陜西省優(yōu)秀組織單位獎，近年來共計4次進入全國總決賽，獲得全國一等獎3項，二等獎1項，省級一等獎15項。獲獎率在全國高校中處于前列，極大提高了學生的學習熱情和創(chuàng)新激情，同時也擴大了該校在同類高校中的影響。
一、開展機械創(chuàng)新設計教學的必要性分析
隨著教育改革和素質教育的發(fā)展，創(chuàng)新教育已成為現階段工程教育的核心內容，要求各大院校培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及創(chuàng)新精神的高素質人才。開展機械創(chuàng)新設計教學是工科院校進行素質教育實踐的基本要求，同時也是加強學生創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)的根本途徑。學校作為人才培養(yǎng)的重要場所，如何接近同企業(yè)之間的距離，提高學生的就業(yè)率，加強創(chuàng)新人才的培養(yǎng)尤為重要。這些都需要學校對現有的機械創(chuàng)新實驗模式進行改革，將學校的實驗教學課程同工廠的實際操作相聯系，加強學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，這對現代教學改革具有非常重要的意義。
二、機械創(chuàng)新設計教學開展的策略
1.更新傳統教學觀念
隨著高新技術的發(fā)展，機械工程以及機械制造等行業(yè)也發(fā)生了較大變化，以計算機為代表的高新技術向機械行業(yè)滲透，現代的機電產品向著機電一體化的方向發(fā)展，這就需要對傳統的機械課程進行調整。所以，課程設置方面需要建立以科學技術應用為輔助的科學體系，加強機械類專業(yè)教學的系統規(guī)劃。在機械創(chuàng)新設計教學中，不同學校在系統教材的編寫方面都做了大量的工作。從理論教學到實踐教學，從課內教學到課外教學，都需要編寫相應的教學大綱。在課程內容、課程設計、課程實驗等方面創(chuàng)新內容，改變傳統的教學思想和教學方法，將傳統教學中以理論知識的傳授為主的教學方式改變?yōu)橐詣?chuàng)新能力培養(yǎng)為主的教學方式。
2.加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是機械創(chuàng)新設計教學的關鍵，也是提高教學質量的基本條件。一方面，學校實驗室的規(guī)劃要以機械類應用型人才培養(yǎng)為依據，加強實驗設備經費的投入，可以通過為企業(yè)服務的方式獲得企業(yè)的支持，加強資源共享。另一方面，在實驗內容的安排和選擇方面，改進陳舊的實驗內容和實驗手段，加強創(chuàng)造性實驗和綜合性實驗。實驗教學中發(fā)揮學生的主動操作能力，教師對學生的實踐操作進行指導。同時，廢除由教學人員包辦，學生觀察記錄式的教學方法，加強現代教學方式的應用。
3.建立創(chuàng)新設計教學實驗室
對于學校普遍存在的機械新設備缺少的現狀，應該加強虛擬儀器技術的應用，建立機械創(chuàng)新虛擬實驗室。虛擬實驗室不僅能夠幫助學生消除因實驗設備缺乏帶來的影響，還能夠減少學生因盲目操作對機械設備造成的損害。采用機械仿真運動分析方法能夠獲取重要的實驗信息。
4.加強機械設計教學成果的創(chuàng)新
在機械創(chuàng)新設計教學中，創(chuàng)新理念、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新設計方法都是教學的重要環(huán)節(jié)，學生只有參與創(chuàng)新設計實踐，才能夠加強基礎理論知識的應用，以此解決實際生活中的問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。因此，機械創(chuàng)新設計實驗教學對學生理解課程教學內容，學習教學知識有重要作用。學生只有自己動手進行機械拆裝和創(chuàng)造設計，才能夠根據自己的思維方式和設計理念設計出不同結構形式的作品，使同一類型的作品擁有不同的運動功能和運動性能。由于學生之間的個體差異性，每個人的設計作品都具有獨創(chuàng)性，其設計作品也有多種形式。教師在完成課程教學任務的同時也必須完成設計創(chuàng)作工作任務，需要對學生的作品給出相應的考核成績。
加強機械創(chuàng)新設計教學改革對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有很大幫助，能夠鞏固學生的專業(yè)知識，增強學生的學習興趣，有利于挖掘學生的創(chuàng)新設計潛能，最終培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。為此，教師應該更新傳統的教學觀念，加強現代科學技術在教學中的應用，通過多樣化的教學方式提高學生的實踐能力和工程意識，使機械實驗教學取得良好的教學效果，使學校工科教學上升到一個新的臺階。
摘要:開展機械創(chuàng)新設計大賽,是提高大學生科技創(chuàng)新能力的有效方式。本文通過對高職院校開展機械創(chuàng)新設計大賽必要性的論述,然后針對貧困地區(qū)開展活動存在的一些困難,提出了機械創(chuàng)新的準確定位,通過有效地組織和具體地實踐,達到了培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和團隊協作能力,提高師生科技創(chuàng)新能力的目的。
關鍵詞:高職院校;機械創(chuàng)新;定位;競賽
0引言
近年來,我國高等職業(yè)教育蓬勃發(fā)展,為現代化建設培養(yǎng)了大量高素質技能型專門人才, “以服務為宗旨,以就業(yè)為導向,走產學結合發(fā)展道路”是高職教育的辦學特色。然而,某些高職院校只注意學生職業(yè)技能的培訓,削弱了文化知識的灌輸,缺乏創(chuàng)新能力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng),只是“為就業(yè)而就業(yè)”,這樣培養(yǎng)出來的人才很難適應當今社會知識不斷更新、崗位不斷變換的需求。
“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達不竭的動力”,只有創(chuàng)新型人才,才能在社會發(fā)展中立于不敗之地。高等職業(yè)教育作為高等教育發(fā)展中的一個類型,肩負著培養(yǎng)面向生產、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才的使命。因此,在高職院校機械類專業(yè)中開展機械創(chuàng)新設計大賽是十分必要的。
1研究的意義
1.1 基本宗旨本項目的研究與實踐擬在解決高職院校如何培養(yǎng)機械創(chuàng)新人才和學生的創(chuàng)新意識,進而將創(chuàng)新作品轉化為企業(yè)的產品,構建新型的校企合作模式,推動地方經濟的快速發(fā)展,為地方經濟服務。
通過機械創(chuàng)新設計大賽將大賽中暴露出的問題反饋到創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系,改進我們的教學方法和轉變培養(yǎng)模式,促進教師教學水平和創(chuàng)新能力的提高,為學生營造良好的創(chuàng)新氛圍,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。在舉行機械創(chuàng)新設計大賽時,在社會上大力宣傳,并邀請企業(yè)專家共同參與,讓大賽中優(yōu)秀、成熟的作品轉化為企業(yè)的產品,推動地方經濟的快速發(fā)展,逐步將高職高專院校轉變?yōu)榈胤狡髽I(yè)的技術服務中心。
1.2 具體目標通過幾年持續(xù)的機械創(chuàng)新設計大賽,主要達到如下目標。
①提高高職院校學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設計能力,使學生能夠為解決實際問題而主動去學習知識,變被動接受知識為主動索取知識,讓學生早日將所學的理論知識用來解決實際問題,早日與社會接軌。②穩(wěn)定和鍛煉指導教師隊伍,使更多教師熱衷于指導大學生機械創(chuàng)新設計工作,形成學生、教師和教學、科研相互輻射的互動效應。③將比賽中反映出的創(chuàng)新能力所需的理論知識、專業(yè)技能反饋到教學的各環(huán)節(jié),從源頭提高大學生創(chuàng)新的潛能,改革“機械創(chuàng)新設計”相應的教學內容,改善學生機械創(chuàng)新設計活動的實施條件,提高學生的實際動手能力。④將比賽優(yōu)秀、成熟的作品通過當地企業(yè)轉換為產品,推動地方經濟的快速發(fā)展,構建新型的校企合作模式,為地方培養(yǎng)高技能創(chuàng)新人才。⑤通過選拔,推薦部分產品參加省級或省級以上層次的機械創(chuàng)新設計大賽,提高學院知名度。
1.3 研究價值本項目研究和實踐的價值在于提高課堂教學知識的應用實效,促進基本知識和基本技能在實際運用中能更好的相結合,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設計能力,使學生能夠為解決實際問題而主動去學習知識,變被動接受知識為主動索取知識,讓學生早日將所學的理論知識用來解決實際問題。同時,在本項目的研究和實踐過程中,教師的參與指導以及和創(chuàng)新小組成員的之間的相互交流,相互探討,共同發(fā)展,共同進步,使更多教師熱衷于指導大學生機械創(chuàng)新設計工作,形成學生、教師和教學、科研相互輻射的互動效應,大力提升教師教育理論水平和研究技能,不斷鑄造成一支科研型的教師團隊,促使學校成為一所科學發(fā)展、特色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的學校。
2研究中存在的困難
2.1 學院及周邊環(huán)境的制約廣西現代職業(yè)技術學院地處河池市,該地區(qū)為革命老區(qū)、山區(qū),屬于少數民族聚集地,經濟欠發(fā)達、工業(yè)基礎尤其是機械工業(yè)相對薄弱,機械類產品市場很不完善。
該學院機電類專業(yè)近年基礎設備投資較大,大部分設施可應用于職業(yè)技能培訓,然而可以用于機械創(chuàng)新的高科技含量的設備明顯不足。客觀環(huán)境造成在該學院開展機械創(chuàng)新設計大賽有一定的實際困難。
2.2 科研力量相對薄弱要在學生中充分開展機械創(chuàng)新設計大賽,就要求專業(yè)教師必須具備相當的科技創(chuàng)新能力。由于地域的原因,近年來雖然該學院機電類專業(yè)引進了一批專業(yè)教師,但大部分教師科研能力不足,而且這些教師出去交流的機會相對較少,其科研能力的開發(fā)基本依靠自學;許多教師忙于教學任務,根本無暇進行科技創(chuàng)新?？萍紕?chuàng)新離不開校企交流,而該地區(qū)機械類企業(yè)現代化程度相對較低,通過校企交流提高教師的科研能力也很難達到目標。
2.3 學生自身存在的不足由于客觀原因,該學院機電類專業(yè)所招收的學生絕大部分文化基礎非常薄弱,理解能力和學習能力相對較差,缺乏刻苦鉆研精神,科技創(chuàng)新素質較低,動力不足。具體表現為:①缺乏系統的科學理論,基礎知識不夠扎實,好高騖遠而能力不足;②缺乏拼搏的精神和頑強的毅力,沒有掌握精深的專業(yè)技能,虎頭蛇尾,甚至是是半途而廢。③沒有高超的學習技能和創(chuàng)造性的思維方式,缺乏敏銳的觀察力和強烈的好奇心,缺乏豐富的想象力和敢與冒險的勇氣,立項沒有創(chuàng)意。④缺乏博大的胸懷,高尚的人格和團隊協作精神,單打獨斗,無功而返。
2.4 科研創(chuàng)新激勵機制不夠健全,經濟基礎不夠雄厚科技創(chuàng)新離不開經濟的支持,目前,該學院的機械創(chuàng)新設計大賽剛剛開始,相關的政策還不十分明確,這在一定程度上也制約了該項目的順利實施。
3機械創(chuàng)新設計大賽的組織與實施
3.1 活動的宣傳與發(fā)動首先,組織各相關專業(yè)教師和學生輔導員召開機械創(chuàng)新設計大賽宣傳動員會,制定詳細的活動計劃;通過教研室督促,輔導員宣傳,使每個學生了解此次活動的意義及相關日程安排。其次,為了保證機械創(chuàng)新設計的質量,選拔數名專業(yè)課教師精心準備相關的科技創(chuàng)新講座。通過系列講座,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,使學生了解基本的創(chuàng)新方法和技巧;重點了解機械傳動、液壓與氣動、電氣控制在日常生活和創(chuàng)新設計中的運用,并使學生了解科技論文寫作的基本格式和寫作技巧,培養(yǎng)其科研能力。
3.2 機械創(chuàng)新組織機構的組建,激勵機制的確立為了保證機械創(chuàng)新設計大賽的成功,我們成立了三個專門機構。
①在系部成立機械創(chuàng)新設計大賽領導小組,由系主任親自掛帥,以機械教研室為依托,相關專業(yè)教師為小組成員。②根據學生參加活動的報名情況,在各個參賽班級成立機械創(chuàng)新小組,并為每個小組配備1-2名專業(yè)教師作為指導教師,全稱指導學生的機械創(chuàng)新設計活動。③ 在原有的機械協會的基礎上,成立機械創(chuàng)新協會,具體負責活動的協調工作。
為了充分調動學生參與機械創(chuàng)新的熱情,我們提出了幾項鼓勵措施:①活動期間,實習實訓場所全方位開放,為學生創(chuàng)作提供設備、刀具、量具及部分耗材,并委托實習指導教師對學生的制作加工予以必要的指導。②所有參賽作品耗材由學院統一報銷,免除學生的經濟顧慮。③ 獲獎作品除頒發(fā)榮譽證書外,并給予參賽學生和指導教師一定的物質鼓勵。④推薦部分作品參加第四屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽廣西區(qū)競賽。⑤此次參賽作品的設計說明書可以作為畢業(yè)設計。
3.3 活動的定位此次機械創(chuàng)新設計大賽,適逢“第四屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽廣西區(qū)競賽”,其主題為“珍愛生命,奉獻社會”;內容為“在突發(fā)災難中,用于救援、破障、逃生、避難的機械產品的設計與制作”。根據我院的實際情況,我們把參賽作品定位在“方便實用、節(jié)能環(huán)保,有一定的創(chuàng)新性”,避免過大的投入,不追求過高的科技含量。目的是通過這次大賽,提高廣大師生的科技創(chuàng)新素質,養(yǎng)成團結合作、合理分工的團隊意識,加強師生交流,強化系部凝聚力,提高學院知名度。
3.4 活動效果與評價經過長期的宣傳組織,機電工程系機械創(chuàng)新設計大賽如期舉行,此次比賽共收到參賽作品19件,經過層層選拔,遴選出3件作品參加“第四屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽”廣西區(qū)競賽,經過評比,由韋建軍等老師指導、傅俊淇等同學創(chuàng)作的作品“離心式摩擦緩降器”以其“節(jié)能環(huán)保、方便實用”的特點深受專家好評,并奪得大賽一等獎,另外兩件作品也分別獲得二、三等獎。
通過這次活動,培養(yǎng)了同學們的團隊合作精神和創(chuàng)新意識,增強了廣大同學積極學習專業(yè)知識的興趣,同時也提高了廣大教師的科技創(chuàng)新能力。賽后,許多同學紛紛表示,此次活動很有意義,大家在創(chuàng)作過程中主動學習,解決了以前在課堂學習中未曾解決的難題,充分理解了專業(yè)知識的有用性。同學們建議,希望以后經常舉行這類活動讓更多的同學參與進來。
4結束語
實踐證明,在貧困地區(qū)高職院校開展大學生機械創(chuàng)新設計大賽是十分必要的,通過這項活動,能夠培養(yǎng)學生學習專業(yè)知識的興趣,提高其團隊意識和創(chuàng)新能力,有助于提高學生的綜合素質,同時有助于教師科研素質的提高,并有利于促進學院科研氛圍的形成。
摘要：本文主要闡述了綠色機械創(chuàng)新設計的定義以及綠色創(chuàng)新設計的原則、特點、方法等問題。
關鍵詞：綠色；機械產品；創(chuàng)新設計
1綠色機械創(chuàng)新設計
1.1 綠色設計綠色設計是指借助產品生命周期中與產品相關的技術信息、環(huán)境協調性信息、經濟信息等，利用并行設計等各種先進的設計理論，使設計出的產品具有先進的技術性、良好的環(huán)境協調性以及合理的經濟性的一種系統設計方法。綠色設計要求產品具有以下屬性：節(jié)能、可拆卸和可維修性、產品報廢后的可回收和可再利用、不含有害物質、廢棄物的處理過程經濟或不會對環(huán)境、安全和身體健康造成危害等。
1.2 創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計，要求設計者充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，吸收最新科技成果，運用現代設計理論和方法，設計出更具競爭力的新穎產品。機械產品創(chuàng)新設計類型可分為三種：原創(chuàng)設計、變異設計和反求設計。現代公司必須致力于開發(fā)新產品，必須學習如何有效的創(chuàng)新，從產品概念到投放市場，都必須融合新的“設計”。產品設計可以看成是一種以解決問題為直接目標的活動，需要一系列復雜而系統的努力，包括：提出拓展設計概念，修改細節(jié)，評價合理的解決方案等。
1.3 綠色創(chuàng)新設計綠色創(chuàng)新設計是綠色設計與創(chuàng)新設計互相交合后產生的一種具有綠色特點的創(chuàng)新設計。目前產品開發(fā)中，有的綠色設計是創(chuàng)新設計，有的綠色設計不是創(chuàng)新設計；綠色設計與創(chuàng)新設計不應互為排斥，而要互相交合，形成綠色設計中有創(chuàng)新設計，創(chuàng)新設計中有綠色設計，構成綠色創(chuàng)新設計。綠色創(chuàng)新設計是綜合考慮環(huán)境影響和資源效率，應用創(chuàng)造性思維，進行創(chuàng)新設計的一種方法。
2綠色創(chuàng)新設計原則
2.1 生態(tài)效益最好原則綠色設計強調不論是在產品制造過程中，還是在產品使用過程中，都要求產品對周圍環(huán)境“零污染”。這就要求在設計過程中盡量選擇低污染的材料及零部件，避免選用有毒、有害和有輻射性的材料；設計能源消耗少的產品，減少對材料和資源的需求，保護地球的礦物資源。噪聲也是一種環(huán)境污染，影響到人體健康。隨著環(huán)保意識的增強，人們對環(huán)境要求越來越苛刻，低噪聲設計日趨重要。從設計上就考慮產品的生態(tài)平衡性，應用綠色設計理念，是一種從源頭上控制污染的有效策略。
2.2 經濟效益最好原則設計的機械零件既要功能滿足客戶要求，又要成本低廉?？紤]經濟最佳性必須從設計和制造兩個方面上入手。設計上保證合理的原理方案，選用正確的材料；制造上考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。
2.3 安全可靠原則安全可靠是機械產品品質的保證，必須確定零件在強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上滿足設計要求。對于重型機械，一般要求有自鎖裝置和保險裝置，以確保操作員人身安全。
2.4 人機工程學原則綠色設計倡導“以人為本”，進行人性化設計，實現對人體的良好保護。通過研究組成人機系統的人和機器的相互關系，以提高整個系統的工作效率，并使“人一機器一環(huán)境”相互協調，以求達到人的能力與作業(yè)活動要求相適應，創(chuàng)造高效、舒適、安全的勞動條件。機器外觀造型應比例協調、大方，給人以時代感和美感，色彩要和產品功能相適應。如醫(yī)療器械要用淺色，給人以衛(wèi)生、安靜感；冰箱、制冷器要用冷色，給人以清涼感。綠色設計與傳統設計的根本區(qū)別在于：綠色設計要考慮產品的整個生命周期，從產品的構思開始，在產品的結構設計、零部件的選材、制造、使用、報廢和回收利用過程中對環(huán)境、資源的影響，希望以最小的代價實現產品“從搖籃到再現”的循環(huán)。綠色設計綜合考慮環(huán)境因素和資源利用率等。
3綠色創(chuàng)新設計的特點
3.1 體現綠色設計理念基于綠色原型的創(chuàng)新設計所依賴的設計實施技術方法群是建立在綠色設計的理論基礎上，設計者充分利用創(chuàng)造原理，發(fā)揮創(chuàng)新性思維，以尋找產品設計的創(chuàng)新點。其重點表達產品在制造、使用和回收利用的過程中可能造成的對環(huán)境的污染及資源的過分消耗。
3.2 面向產品全生命周期進行設計傳統設計方法局限于考慮產品在使用過程中具有的功能屬性(使用功能)，設計者缺乏環(huán)境保護意識。在基于綠色原型的創(chuàng)新設計中，強度方案設計是基于產品全壽命周期，通過分析產品在設計、生產、使用和再利用整個過程可能造成的對人和周圍環(huán)境的影響。
3.3 強調創(chuàng)造原理與程序化思考創(chuàng)造性活動的開展和完成，不僅依賴于創(chuàng)新性思維，更需要應用創(chuàng)造原理。當邏輯思維、直覺思維、抽象思維等創(chuàng)新思維不能滿足產品設計要求時，通過建立設計方案形態(tài)學矩陣，進行系統的搜索，把創(chuàng)新變成程序化的思考過程，能夠克服經驗總結設計的不足，促使創(chuàng)造性成果的生成。
3.4 超前性、綜合性與先進性特征①超前性。綠色創(chuàng)新設計體現了未來新產品開發(fā)的趨勢，將有助于縮短新產品開發(fā)周期，如快新產品開發(fā)，使開發(fā)的新產品更能符合滿足未來社會的需要，具有超前性。②綜合性。綠色創(chuàng)新設計綜合了綠色設計和創(chuàng)新設計的概念、方法、特點、技術等各種因素，形成新的設計方法或設計思路。從創(chuàng)新設計的角度看，綠色創(chuàng)新設計是綠色設計與創(chuàng)新設計的有機聯系與綜合。③先進性。綠色創(chuàng)新設計是對綠色設計和創(chuàng)新設計各種因素的優(yōu)化組合，增加了新產品的價值，是面前市場，具有競爭優(yōu)勢的設計。
4綠色創(chuàng)新設計的方法
4.1 逆向設計法逆向設計是相對正向設計而言，其基礎是應用逆向思維，利用事物的對立面。如對立、對立并存、對立綜合等，從原理逆向、大小逆向和屬性逆向等方面進行綠色創(chuàng)新設計。①簡化。簡化產品結構。如減少部件的數量，以便于裝備、拆卸、減少緊固件數量等；簡化拆卸過程。如結構設計時，采用易于拆卸的連接方式，減少緊固件數量等；簡化回收工藝：廢舊產品的回收工藝技術應簡單可行。②極小化。朝極小化方向思考：如產品的輕、薄、短、小化。③極大化。朝極大化方向思考：如采用新技術、新原理、新材料等構思功能極大化的結構簡單、材料少、體積小、重量輕、可靠性高、壽命長的產品。④廢舊產品的回收利用。利用新構思、新技術、回收利用廢舊產品。回收資源、減少環(huán)境污染，如對全塑汽車的回收利用。
4.2 組合法將兩個或兩個以上的技術要素通過巧妙的組合，獲得創(chuàng)新綠色產品的方法。①材料組合。如A綠色材料+B綠色材料C綠色材料。②工藝組合。如標賣內噴涂絳子激光處理新工藝。③技術組合。如以無污染、資源廣泛的純水作為液壓傳動的工作介質，加快研制適用于純水的液壓元件與系統。④模塊組合。不同功能模塊的有機組合，構成不同的產品，如集成罰。模塊組合有利于產品的更新換代，維修、廢棄產品的拆卸回收。
4.3 移植法運用其它領域綠色設計和創(chuàng)新設計的理論、方法和技術，研究本領域綠色設計和創(chuàng)新設計中存在的問題，開發(fā)具有綠色特點的新產品。①原理移植。如將太陽能炊具的集熱原理移植到雨傘上，研制成雨天擋雨，晴天能燒水或做飯的新型多功能傘。②結構移植。如將機床滑動摩擦導軌的摩擦面置于滾子間，則得到牽引力小，傳動效率高，潤滑系統簡單，維修方便的滾動摩擦導軌。這種新型導軌是平面滾動軸承結構方式的一種移植。③材料移植。如將工業(yè)陶瓷用于發(fā)動機氣缸，可大幅度提高熱效率，降低燃料消耗，是材料的創(chuàng)造性移植。④方法移植。如突變論材料的突變論新型綠色材料。
4.4 選擇綠色材料綠色材料是構成綠色產品的基礎，綠色創(chuàng)新設計應選擇綠色材料。選擇的綠色材料應是能耗低、成本低、來源廣泛、污染小、易回收、可降解的材料。
如常用電冰箱制冷劑氟利昂具有良好的制冷效果，但由于其使用會破壞大氣臭氧層，因而使用受到限制，應研制、選擇對環(huán)境無污染的新型制冷劑。
摘 要： 案例教學對培養(yǎng)應用型人才有積極性影響，機械創(chuàng)新設計作為一門實踐性很強的工科課程，在培養(yǎng)應用型人才上起著關鍵作用。本文闡述了案例教學的定義、應用狀況，總結了其教學基本流程，探討了案例教學在機械創(chuàng)新設計課程中應用的必要性，并提出了該門課如何更有效地實施案例教學的建議，以實際教學案例說明實施方法和效果，以期為機械創(chuàng)新設計的案例教學提供參考。
關鍵詞： 案例教學 機械 創(chuàng)新設計
1.案例教學的定義和應用
在商業(yè)、企業(yè)管理中，案例通常被譯作為“個案”、“實例”之意[1]，案例教學是一種以案例為基礎的啟發(fā)式教學方法，通常在老師的指導下，通過教師講授基本知識、提出問題、組織學生討論得到不同的答案、撰寫案例分析報告等過程實現教學目標，改善教學效果，從而提高學生理論知識水平和解決實際問題能力。案例教學法起源于美國的哈佛大學商學院，首先被運用于法律教學中，后來被逐漸運用于醫(yī)學、管理學、教育學等學科，培養(yǎng)了一大批能夠解決實際問題的職業(yè)老板。深圳大學鐘杏云針對案例教學進行了問卷調查，研究表明，案例教學法與其他傳統教學法相比優(yōu)勢明顯，最受學生期待和歡迎[2]。
2.案例教學的基本流程及注意事項
很多人認為案例教學就是舉例教學，其實不然，案例教學是一種系統的教學活動[3]，通常有四個基本環(huán)節(jié)[4]，并且每個環(huán)節(jié)都有需要注意的地方：
（1）課前準備，根據教學目的確定教學重點、難點，并結合學生的知識背景、學習現狀和心理特點，選擇難易適度、具有挖掘潛力的典型案例[5]。選擇案例時注意精選案例并建立自己的案例庫，案例要新，主題要緊跟時代和經濟生活步伐，保持學生興趣。
（2）小組討論，首先是分組，每組成員控制在5～10人之內，討論的問題數量不宜過多，一般3～4個，討論時可列出問題討論提綱，提前發(fā)給學生。然后需要意識到案例教學不是萬能的，在看到它有明顯優(yōu)點的同時，認識到它在教學實踐中存在一些缺陷，如課堂秩序難以維持、討論占據課堂時間使傳授知識效率不高。為此，教學中應注意案例教學與傳統講授教學協調配合使用，使教學內容互相補充，既可維持課堂教學秩序，又可使學生學到的知識點更多。
（3）討論后的總結，討論后，教師需要對案例討論結果進行歸納、總結與點評，這是案例教學的難點，因為案例教學不注重答案，在于過程，教師能否對學生的討論結果進行高度概括與總結對學生學習興趣與思維方式的培養(yǎng)起關鍵作用，為了激發(fā)學生的興趣，點評時應采用激勵方式。
（4）撰寫書面總結報告，寫報告前可通過調查問卷進行教學評價，結合評價結果來寫，這樣可更有效地把握案例教學效果，并有利于教學反思與提高。
3.在機械創(chuàng)新設計中引入案例教學的必要性
近年來，我國機械制造業(yè)高速發(fā)展，亟須具有創(chuàng)新能力的機械類應用型人才，我國提出從制造大國向制造強國轉變這一目標，迫切要求提高大學生的機械創(chuàng)新設計能力。目前，國內許多高校機械創(chuàng)新設計教學的教材基本就是“創(chuàng)新設計理論、創(chuàng)新設計基礎、創(chuàng)新設計實例”三大塊內容，其中，理論和基礎部分主要講述創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造原理、常用創(chuàng)新技法及相關例子，實例部分重點是對典型案例進行分析，類似于填鴨式教學模式，學生學習興趣低下，機械創(chuàng)新能力培養(yǎng)與提高受到極大影響。因此，為改善教學效果，必須改革傳統教學模式，采用案例驅動方式講授相關內容、引導學生對這些案例進行討論的啟發(fā)式教學，讓學生成為課堂的真正主體。機械創(chuàng)新設計是一門基于機械原理、機械設計的工科課程，目前，國內外學者對案例教學的研究很多，并取得比較大的成效，但在機械創(chuàng)新設計方面的研究較少，當前，國內主要通過開展“機械創(chuàng)新設計大賽”培養(yǎng)大學生的機械創(chuàng)新設計能力，但參與人數有限，為更好地培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維，可以將案例教學法應用在機械創(chuàng)新設計課堂教學中，改變傳統教學模式。
4.在機械創(chuàng)新設計教學中如何開展案例教學
心理學認為，新鮮的事物對學生的吸引力較大，與生活緊密關聯的事物總能引發(fā)學生的興趣。國外有的研究表明，案例一般分成3種，第1種提供答案；第2種不提供答案，通過討論得到；第3種為理論型的，目的在于提高學生的理論水平。在機械創(chuàng)新設計案例教學過程中，這三種案例可交叉使用，既可讓學生增長知識，又不會讓學生對過多的討論產生厭倦情緒。隨著計算機發(fā)展和多媒體技術的應用推廣，案例教學內容和形式變得更加多樣和豐富，使文本型案例發(fā)展為文本、圖片、視頻一體化的案例，案例形式的改變給課堂教學注入了新生力量，有利于培養(yǎng)學生的學習興趣。研究表明，人的知識八層以上來源于視覺，其次聽覺，最后是其他事物的影響，故視覺事物對人的學習至關重要[6]。當今互聯網發(fā)達，資源比較豐富，有效利用網絡資源和合理應用多媒體教學是現代教育的重要手段。因此，為激發(fā)學生的學習興趣，在機械創(chuàng)新設計教學中講述概念時還可以借助機械創(chuàng)新圖片案例或視頻短片案例，將學生帶入某種生活情境中思考問題，并提出相關問題引導學生應用理論知識解決實際問題，網絡機械圖片、機械視頻短片、機械創(chuàng)新設計比賽獲獎作品視頻等都是很好的案例材料，比較容易收集，教學中完全可以利用起來，當然，這些案例在課堂上需要結合教學目標導入，并由問題引入引導學生思考。
5.機械創(chuàng)新設計案例分析實例
我校被江西省教育廳列為省內十所應用型本科試點高校之一，為加快轉型發(fā)展步伐，全校不斷深化課程改革，倡導案例教學。在機械創(chuàng)新設計課程教學當中，通過問卷調查發(fā)現，當今大學生比較喜歡生活中的機械裝置，因此收集了大量貼近于生活的機械創(chuàng)新圖片案例和視頻案例，建立了案例庫，并用于教學過程，通過案例講述相關概念，取得了較好的教學效果。所用案例當中，有直接給出答案的，有不提供答案通過討論得到的，還有發(fā)展理論型的，最終目的是增長學生的機械創(chuàng)新知識，開拓學生的創(chuàng)新思維，下面列舉兩個機械創(chuàng)新設計教學案例：
案例一：講授組合創(chuàng)新設計方法時，首先提出問題“下雨的夜晚，在沒有路燈的情況下，需要攜帶什么工具便于出行”，以這類生活問題作為教學切入點，同時引入夜晚下雨的情景圖片，將學生帶入這一情境之中，這時有學生想到雨傘與手電筒，然后提出疑問“雨傘與手電筒一般需要兩只手操作，如果身上還有行李箱，不便于手持手電，如何解決此類問題呢”？經過十分鐘的討論，就有了結果，其中一學生提出“可把手電筒裝在傘的手柄上”，話語剛落，馬上又有一學生提出“將手電加上某裝置固定在頭上”，還有一學生說“將雨傘固定在人的肩膀上”，當然還有學生提出其余想法，這里不再一一描述，最后點評“其實解決的方法很多，這些方法都能解決實際問題，但方法1，可以將兩種東西變?yōu)橐环N東西，方便實用”，這時學生一片歡呼，課堂氣氛活躍，答對的小組都有一種成就感，感覺創(chuàng)新不難。通過這個案例的講解，既開拓了學生的創(chuàng)新思維，又讓學生懂得了機械組合創(chuàng)新的概念，特別是激發(fā)了學生的學習興趣。
案例二：講授“逆向思維”內容時，先不講概念，而是在課件上導入動物園的老虎，并有游客觀看的圖片，讓學生想到“一般的動物園老虎是關起來的，人在鐵欄外面觀看”的生活常識，然后提出問題“老虎會因為被人控制而表現不出其野性，如何讓人靠近老虎使人能夠接近老虎，又不驚嚇到老虎，而且更好地看到老虎的本性”？這個問題激起學生的好奇心，頓時課堂討論氣氛活躍，當然這個問題可能需要點時間思考，為了節(jié)約課堂時間并啟發(fā)學生思考，通過多媒體展示動物世界里老虎的相關視頻，引導學生站在拍攝者的角度思考問題，很快有學生提出“可用電視劇組用的攝像裝置近距離拍攝”，又有學生提出“用直升機觀看”，還有同學提出“拆除限制老虎活動范圍的鐵欄，讓人進入鐵籠車中，讓車開進動物園，讓老虎來看人，人在鐵籠車上看老虎”，最后點評“這些方法都是可行的，但是方法1和2成本較高，方法3比較可行，人可看老虎，同樣又可反過來老虎看人”。通過這個問題的思考與討論，學生懂得了逆向思維這個概念，學會了如何通過逆向思維解決實際問題，從而為講授“創(chuàng)新思維”其余內容提供理論基礎。為了加深學生對這部分知識的理解，并將其應用在生活中，再次提出問題“以前檢修車輛一般都是人趴在車底下，那現在用什么方式？以前搶修線路人爬電線桿，現在用什么”？經過一番思考與討論，這時有的學生根據自己的生活經驗告訴大家“檢修車輛時，小車一般會被架起來，修大車時人一般會在修車坑里操作”，“搶修電線現在都用升降裝置將工人升到相應高度”，最后點評“從大家的答案可知，大家的生活經驗不錯，可以想到這些問題的答案，在這門課中，這些都是創(chuàng)新方法知識的應用實例”。課堂教學在這樣一個案例討論過程中進行，學生學習興趣濃厚，都能積極思考與討論。
通過案例教學在機械創(chuàng)新設計課程中的實施，可將機械創(chuàng)新理論知識與生活、生產實際相結合，激發(fā)學生的學習興趣，改變枯燥的教學氛圍，激發(fā)學生的學習興趣，調動學生的積極性和主動性。在近幾年機械創(chuàng)新設計教學中實施案例教學，取得了較好的教學效果，先前的上課模式、概念和理論致使很多同學低頭上課，自采用案例教學法后，上課氣氛活躍，學生積極參與創(chuàng)新實踐，學生作品在第六屆全國機械創(chuàng)新設計大賽上獲江西賽區(qū)二等獎，還獲得了國家實用新型專利，在全國第七屆全國機械創(chuàng)新設計大賽中榮獲江西省一等獎兩項，其中有一項被推薦參加全國賽，通過初評已確定獲得全國二等獎。
6.結語
機械創(chuàng)新設計對學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設計能力起著關鍵作用，本文闡述了案例教學的意義及對機械創(chuàng)新設計課程的作用，并結合教學實例探討案例教學實施過程，提出了在課堂上根據機械創(chuàng)新設計課程教學目標引入不同形式的與理論知識相關的案例，有效組織學生討論的案例教學，可以激發(fā)學生的學習興趣，有效彌補傳統教學模式的不足，改善教學效果，最終提高學生的機械創(chuàng)新設計能力。
摘 要：現代高技術戰(zhàn)爭對軍用電子設備結構提出了更多、更高的要求，機械創(chuàng)新設計能滿足其要求。文章闡述了機械創(chuàng)新設計的概念、內容、特點、目標，分析了軍用電子設備結構創(chuàng)新設計的方法摘求和過程，給出了設計實例。
關鍵詞：軍用電子設備；機械創(chuàng)新設計；結構設計
1 概 述
現代戰(zhàn)爭是電子戰(zhàn)技術，對軍用電子設備的要求越來越高，越來越高，如多功能、高性能、智能化、通用性、體積小、重量輕、操作簡單、維修方便、外觀時尚等。此外，為了滿足不斷變化的戰(zhàn)爭的需要，軍用電子設備的改裝，也需要繼續(xù)安裝。顯然，傳統的結構設計方法不能滿足其需要，設計師必須突破傳統的設計理念，大膽創(chuàng)新，運用先進的理論、技術、技術創(chuàng)新和設計。創(chuàng)新設計是技術發(fā)展的動力。二十世紀是知識創(chuàng)新、技術創(chuàng)新的世紀，技術創(chuàng)新將進一步成為二十一世紀社會經濟發(fā)展的主導力量。研究人員應充分利用這一機遇，加強技術創(chuàng)新，全面設計軍用電子設備，以提高軍用電子設備的綜合性能。
2 我國工業(yè)設計技術發(fā)展現狀
中國工業(yè)設計僅有30多年的歷史。1987年，中國工業(yè)美術協會正式更名為“中國工業(yè)設計協會”，從此，中國工業(yè)設計駛上了快車道。2007年2月13日，總理做出重要指示：“要高度重視工業(yè)設計”。2010年國務院十一個部門聯合制定了《關于促進工業(yè)設計發(fā)展的若干指導意見》，表明了我國政府對于工業(yè)設計的重視。2010年“政府工作報告”中首次涉及“工業(yè)設計”。
企業(yè)（如海爾、聯想、華為、李寧等）重視工業(yè)設計的程度明顯提高。其工業(yè)設計已滲透到全球品牌戰(zhàn)略的管理層面，在技術創(chuàng)新、產品研發(fā)、市場營銷、售后服務等方面發(fā)揮著重要作用。它們通過探索運用工業(yè)設計來增加產品競爭力和塑造自有品牌。
專業(yè)設計公司有了較快發(fā)展?，F在全國已有數萬家之多，具有一定規(guī)模的就有1 200多家。很多設計公司最初僅能提供外觀造型設計，到現在已可提供從內在功能到外觀造型以至營銷策略等全方位的綜合解決方案。工業(yè)設計園區(qū)正在發(fā)揮集聚效應。2003年無錫成立了第一家國家級工業(yè)設計園區(qū)，現在全國范圍至少已有20多家工業(yè)設計園區(qū)，如北京DRC工業(yè)設計創(chuàng)意產業(yè)基地、上海國際工業(yè)設計中心、深圳設計創(chuàng)意產業(yè)園、廣東順德工業(yè)設計城、寧波和豐創(chuàng)意廣場等，它們都取得了很大的成效。
中國工業(yè)設計協會設立每2年1次的工業(yè)設計活動周，以及每年1次的“紅星獎”（中國工業(yè)設計獎）評選活動，對工業(yè)設計發(fā)展起到了一定的推動作用[CI，S]
從總體上看，我國工業(yè)設計取得了長足的發(fā)展，發(fā)展趨勢也愈來愈好，速度也加快了，但專業(yè)的設計規(guī)模還不大，水平還不高。
3 機械創(chuàng)新設計概述
機械創(chuàng)新設計是指充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關科學技術成果（包括理論、方法、技術、原理等），進行創(chuàng)新構思，設計出有新穎性、創(chuàng)造性、實用性的機構（結構）或機械產品（裝置）的一種實踐性活動，它是建立在現有機械設計理論基礎上，吸收科技哲學、認識科學、思維科學、設計方法學、發(fā)明學、創(chuàng)造學等相關學科的有益成分，經過交叉而成的一種新的設計技術和方法。
3.1 機械創(chuàng)新設計的內容
機械創(chuàng)新設計包含2部分內容：一是改進完善現有產品的機械性能、可靠性、經濟性、實用性等；二是創(chuàng)造設計出新產品，以滿足新的使用要求。
3.2 創(chuàng)新設計的特點
創(chuàng)新設計的特點是：
①獨特性。設計師應追求與前人、眾人不同的方案，善于打破常規(guī)設計思維、慣例，提出新功能、新原理、新結構，在求異和突破中體現創(chuàng)新。
②實用性。設計師應從產品的市場適應性和可生產性兩方面出發(fā)，來設計產品的新功能、新結構，沒有實用性的產品或無法加工的新結構都是紙上談兵，不是真正的創(chuàng)新。
③多方案選優(yōu)。設計師應從多方面、多角度、多層次尋求多種解決問題的方案，在多方案中求新、求異、選優(yōu)。機械創(chuàng)新設計的目標是由所要求的機械功能出發(fā)，改進、完善現有機械或發(fā)明新機械，實現預期的功能，并使其具有良好的工作品質及經濟性。
4 軍用電子設備結構創(chuàng)新設計方法
軍用電子設備結構創(chuàng)新設計就是利用最新科技成果，針對現代高科技戰(zhàn)爭的特點，在現代設計理論、技術、方法的指導下，充分發(fā)揮設計師的創(chuàng)造性，設計出更獨特、更新穎、更實用的新型結構，以滿足現代戰(zhàn)爭對軍用電子設備結構的要求。
根據不同的設計對象，采取相應的創(chuàng)新設計方法，通常可分為：開發(fā)設計、改型設計和變異設計3種。
4.1 開發(fā)設計
主要針對新研設備提出新的結構設計方案，完成從規(guī)劃、方案、技術設計道加工、生產的全過程。
4.2 改型設計
在已有設備的基礎上，針對原有的缺陷或新的工作要求，從工作原理、機構、結構、參數、尺寸等方面進行一定的改進設計，以提高設備質量、可靠性等，使設備滿足新的工作要求。如在基本型設備的基礎上，開發(fā)不同參數、尺寸或不同功能、性能的改型系列設備，就是改型設計的成果。
4.3 變異設計
針對已有的先進設備或結構設計，進行深入分析，探索、掌握其關鍵技術，在消化、吸收的基礎上，設計出同類型其它類似的創(chuàng)新設備。開發(fā)設計以開創(chuàng)探索創(chuàng)新，改型設計通過改進創(chuàng)新，變異設計在吸取、消化中創(chuàng)新。創(chuàng)新設計是各種設計方法的共同點，結構設計師應充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，掌握基本設計方法，在實踐中不斷提高創(chuàng)新設計的能力。
5 軍用電子設備結構創(chuàng)新設計過程
軍用電子設備結構創(chuàng)新設計主要包括以下4個過程：綜合過程、選擇過程、分析計算過程和設計過程。
5.1 綜合過程
根據設備的技戰(zhàn)術指標以及要完成的功能，進行大量的調研，收集有關信息，進行綜合分析，確定設備結構設計的總體方案，包括所涉及到的零件、部件、整機等不同層次、不同類型的結構設計、組合。在這一過程中，要充分考慮到總體方案可能涉及到的專業(yè)知識以及關鍵技術等問題。
5.2 選擇過程
根據結構設計總體方案進行結構類型的綜合與選優(yōu)，優(yōu)選的結構類型將直接影響到整機的性能和經濟性，決定了設備的結構是否新穎、獨特、實用，這一過程常常伴隨著新的發(fā)明創(chuàng)造，大部分的機械發(fā)明、專利都屬于結構類型的創(chuàng)新設計，所以說，結構類型的綜合與優(yōu)選是結構設計中最富有創(chuàng)造性、最具活力的階段，但又是十分復雜和困難的階段，因為它涉及到設計人員的知識（深度和廣度）、經驗、靈感和想象力等眾多因素，這也是多年來困擾結構設計人員的主要問題之一。
5.3 分析計算過程
根據確定的結構類型建立相應的數學、物理模型以及相應的方程組，利用計算機技術進行分析計算，這一過程需要反復優(yōu)化求解。由于計算機技術及優(yōu)化計算學的迅速發(fā)展，使得這一問題有了突破性的進展。
5.4 設計過程
完成上述結構設計的分析、計算、綜合、選優(yōu)過程后，即可進入結構創(chuàng)新設計階段，包括選擇零部件的材料、確定零部件的結構形式、尺寸，繪制零部件圖、裝配圖等。為進一步提高設備的競爭力，還需利用美學原則對設備進行工業(yè)設計，使設備外型具有宜人性、時尚性，從而實現設備的實用與美觀的完美結合。這一過程主要解決基于可靠性、工藝性、安全性、維修性、美觀性的結構設計問題。
機械創(chuàng)新設計作為一種新的設計理論、技術和方法，在國內外的許多企業(yè)中取得了顯著效果和效益。
6 結 語
機械創(chuàng)新設計是比較傳統的設計，特別強調在設計過程中的人，特別是在集成過程中，選擇過程和設計過程中的主導和創(chuàng)造性的作用。
由于軍用電子設備的特殊性，其結構設計不形成自己的風格，缺乏創(chuàng)新性和競爭力，創(chuàng)新是軍用電子設備的結構設計。結構設計人員應順應時代的要求，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性，大膽運用機械創(chuàng)新設計方法，設計出具有時代感的軍用電子設備。
摘要：大學生機械類創(chuàng)新設計比賽，如全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創(chuàng)新大賽以及全國大學生工程訓練綜合能力競賽等一系列具有學科特色的比賽，是面向全體大學生的群眾性科技活動，對大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義，是高等學校創(chuàng)新教育不可缺少的一個重要的組成。本文通過對歷屆參加機械類創(chuàng)新設計比賽的實踐和主要問題進行了總結與分析，在此基礎上，針對培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維提出了幾點建議。
關鍵詞：創(chuàng)新設計;創(chuàng)新教育;創(chuàng)新能力
一、前言
21世紀是一個處處充滿了挑戰(zhàn)和機遇的時代，伴隨著知識經濟與科學技術的迅猛發(fā)展，21世紀也必將是一個充滿挑戰(zhàn)、競爭和機遇的時代。要想在新世紀激烈的科技和經濟競爭與挑戰(zhàn)中取得成果，必須具有獨創(chuàng)能力?；诖耍澜绺鲊荚谶M行適應新世紀發(fā)展需要的教育改革，各國教育部門紛紛制定出與本國經濟及技術發(fā)展相適應的教育發(fā)展綱要，都把未來教育發(fā)展的眼光集中在了如何進行具有本國發(fā)展特色的創(chuàng)新教育?？v觀世界，以美國、法國、英國、德國為代表的西方發(fā)達國家都是以創(chuàng)新教育取勝。有學者認為，迎接未來科學技術的挑戰(zhàn)，最重要的是技術的創(chuàng)新。因此，未來高等教育應該把培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力并能推動社會經濟發(fā)展和技術進步的新世紀人才作為首要目標和任務。創(chuàng)新教育不僅賦予了高等教育新的功能，而且體現了高等教育新的價值，高等教育是知識與技術創(chuàng)新、傳播和應用的訓練基地，更是培育具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的科技人才的搖籃。高等學校應該也必須培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的適應時展的優(yōu)秀畢業(yè)生。
二、創(chuàng)新教育的定義與特點
1.創(chuàng)新教育的定義。國際上很多學者在對創(chuàng)新教育進行定義時，把創(chuàng)新教育分為了廣義定義和狹義定義兩大類。從廣義上來講，創(chuàng)新教育是指所有的不同于傳統的被動接受、“填鴨式”的教育形式，是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新素質、提高人的創(chuàng)新能力為主要目的新型教育活動。從狹義上來講，進行創(chuàng)新教育的各類教育活動，都是以培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神及創(chuàng)造力為目的的。
2.創(chuàng)新教育的特點。傳統教學在進行知識傳授的同時，也注重學生的實踐，但它強調實踐教學的驗證性過程，注重對經典學說的認知和接受，創(chuàng)新性實踐環(huán)節(jié)較少，制約了學生的創(chuàng)新性。從創(chuàng)新教育的定義來看，創(chuàng)新教育不同于傳統意義上的教育教學模式，它是一種全新的教學理念及模式，有學者認為創(chuàng)新教育應該是啟發(fā)式和開放式的。綜上所述，創(chuàng)新教育具有以下四個特點：一是創(chuàng)新教育不是單一的課程教學模式，它具有系列課程體系的特點;二是創(chuàng)新教育可以充分發(fā)揮學生的學習獨立性和自覺性;三是創(chuàng)新教育可以提高學生的實踐動手能力和知識綜合應用能力;四是創(chuàng)新教育具有實戰(zhàn)訓練的特點，在實踐中讓學生全面接觸創(chuàng)新全過程和創(chuàng)新樂趣。
三、機械類創(chuàng)新設計比賽是創(chuàng)新教育的直接體現
1.播撒創(chuàng)新思維能力的種子。國家教育部組織的面向全國大學生的各類創(chuàng)新設計比賽，為大學生們創(chuàng)造性思維的展現搭建了一個面寬范廣的大舞臺。大學生們要想在比賽中很好地實現自己的設計方案，首先要學會仔細觀察、獨立思考，觀察身邊生活中的各類實際問題，思考技術路線的可操作性，最終形成自己的制作方案。而在這些實施過程中肯定會遇到想到或想不到的技術難題，在這些實際問題的解決過程，培養(yǎng)了學生們學習探究能力，播撒了創(chuàng)新思維的種子，拓展了學生的視野。
2.播撒知識綜合運用能力的種子。首先，有了創(chuàng)新思維，就要進行相關文獻資料的檢索與查證，了解自己的創(chuàng)新設計在國內外所處的一個發(fā)展階段，有什么不足，怎樣解決，即“為什么做”、“怎么做”、“做什么”。盡管目前許多學校開設了如《信息檢索》這類課程，但是由于學生們平時并沒有明確的研究目標，搜索到的信息就很難有效的加以利用，而創(chuàng)新類比賽則給學生們提供了這樣的機會與實施平臺。其次，為使自己有足夠的能力參與比賽，從方案設計到最后產品的加工制作，需要用到理論力學、材料力學、機械設計、機械制造工藝、金屬及非金屬材料、電工電子技術、機械制圖等多門專業(yè)知識及專業(yè)技能。同時，學生們還必須進行相關能力的培訓，包括對AutoCAD、inventor、3Dmax等建模軟件與單片機、LabVIEW等控制方面知識的培訓。此外，還有PPT、答辯、文檔材料撰寫等方面的培訓。
3.播撒團隊合作能力的種子。團隊合作及交流表達是21世紀人類必須具備的最基本素質，團隊合作和有效的交流表達是人類社會發(fā)展的大勢所趨。機械類創(chuàng)新大賽為培養(yǎng)團隊協作精神提供了很好的平臺，因為在此類比賽中要想取得好的成績，只有通過參賽隊伍中隊員的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多時候，為保證產品兼顧機械功能、控制功能以及美觀的外形，一個很好的產品包括了機械制造及其自動化、測量與控制、工業(yè)設計等各專業(yè)的學生。
4.播撒創(chuàng)新實踐能力的種子。實踐教學是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識的重要手段。機械類創(chuàng)新設計比賽的一個巨大特點就是整個設計過程都是以學生為主，充分發(fā)揮了學生的主觀能動型，充分鍛煉了大學生的動手能力。因此實戰(zhàn)能力是創(chuàng)新比賽對每個學生提出的基本要求，現場加工不再是紙上談兵，也不是制作符合一定精度要求的零件，而是切切實實的對于機械加工精度的無限追求。學生們不僅向經驗豐富的老師請教加工方法，并且結合自己的圖紙加工多代產品，不斷地摸索和更正，在無數次的測量與應用中尋求最好的加工效果。
5.播撒艱苦創(chuàng)業(yè)的種子。機械類創(chuàng)新設計比賽的選題范圍寬廣，在遇到困難的時候，要不斷刻苦鉆研、不畏艱苦，勇于探索和創(chuàng)造，才能解決問題。通過這個設計過程，學生們可以懂得科學的方法不等于捷徑，就算有好的方法，如不付出艱苦的勞動，任何人也是不會取得成功的。
四、關于機械類創(chuàng)新比賽的幾點思考
全國大學生機械類創(chuàng)新設計比賽是面向全體大學生的群眾性科技活動，是高等學校創(chuàng)新教育不可缺少的一個重要的組成。為積極應對教育部和學校有關大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，武漢理工大學機電類專業(yè)高度重視大學生創(chuàng)新能力的培育，多年來，始終堅持將提高教學質量作為出發(fā)點和落腳點，立足于學科教學改革，通過創(chuàng)新基地、省級示范實習實訓基地等機構，將機械類創(chuàng)新大賽和創(chuàng)新教育與創(chuàng)新實踐活動有機地結合起來，并制定了一系列推動學生創(chuàng)新教育的制度，探索了一條實現學生創(chuàng)新教育的路徑，構建了學院―專業(yè)―課程全域創(chuàng)新教育體系，在創(chuàng)新教學、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、創(chuàng)業(yè)實踐訓練、創(chuàng)新指導等方面取得了顯著的成效。其中，借助開展各種實踐性教學和組織、籌備、參與包括全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、全國大學生節(jié)能減排比賽、全國大學生機械產品數字化設計大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生系列科技學術競賽、全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創(chuàng)新大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、全國大學生“恩智浦杯”智能汽車競賽等比賽及自主創(chuàng)新和國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃等在內的國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，使學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識得到了良好的發(fā)展。但是，在取得優(yōu)異成績的同時，也逐漸暴露出相關短板，主要表現在以下幾個方面。
1.比賽成果的企業(yè)影響力較低。機械類創(chuàng)新比賽，每一屆、每一類比賽都有很好的主題，教師和學生都花費了很多的時間和精力去精心準備，獲獎的作品很多都很貼近生活、貼近生產實際，但是如何在比賽后將這些設計稍加改進轉化為企業(yè)所認可實施的產品，培養(yǎng)發(fā)掘優(yōu)秀產品設計人才、參賽成果如何轉化生產等方面有待探索。
2.比賽成果國際影響力較低。我國的各類創(chuàng)新設計比賽，雖然經過了近10年的發(fā)展，取得了巨大的進步與發(fā)展，水平也不斷在提高，但是產品成果的國際影響力方面，和國際一流水平比還有一定的距離。
3.在技術方法上缺乏自主探索。在比賽中，雖然充分發(fā)揮了學生的各類綜合能力，但在選題與產品制造過程中，學生們大多都是采用國內外現成的手段與方法，缺少自主探索的研究方法和研究工具，而研究手段、方法與研究工具的創(chuàng)新，往往體現了研究的創(chuàng)新水平。
4.未能將創(chuàng)新設計成果與創(chuàng)業(yè)有機地結合起來。創(chuàng)新設計是一個艱苦而漫長的過程，為了完成產品的加工與制造，拉近了學生們與本專業(yè)實際工業(yè)生產的距離，這些經歷對于參與創(chuàng)新設計的同學們的機械結構設計帶來了很大的啟發(fā)。但是如何將這些賽事成果轉化為創(chuàng)業(yè)項目還有待進一步研究與探索。
五、結語
不管是從國家今后的發(fā)展，經濟市場對人才各方面的需求，高等教育制度變革的迫切性，還是從素質教育長遠的追求目標而言，創(chuàng)新教育是中國高校的重要任務，是深化教育改革，推行素質教育的真正體現。當然，創(chuàng)新教育一定要立足于自身學科的教學改革，借助開展各種實踐性教學和組織、籌備、參與各類國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，才能使學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識得到良好的發(fā)展?？傊瑥膭?chuàng)新教育的觀點出發(fā)，我國高等教育的人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)目標都迫切需要強有力的變革，對人才培養(yǎng)模式及人才培養(yǎng)目標的重新審視已經成為高校對人才定位的戰(zhàn)略選擇。因此，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新實踐能力，加強其創(chuàng)新教育是當今人才發(fā)展的必然要求。
