机械设计中的创新思维与实践探索

试论机械设计中的创新思想

【摘要】近几年中，机械设计领域中越来越强调在设计中的创新思想，创新机械设计得到人们的重视。本文通过实例对创新机械设计进行了阐述，并探索了创新机械设计的形式和意义，从思维方式的角度深入分析创新机械设计的思想，对创新思想在机械设计领域中的应用进行探讨。

【关键词】创新思想 创新机械设计 特点 思维

一、创新机械设计的特点

创新机械设计并不是凭空想象，而是在当前领域已经实现的设计成果的基础上，发挥设计者的想象力和创造力进行再创造。主要的设计依然是依托于传统的机械设计原理，同时从实用性的角度出发，尽可能的综合设计领域，结合其他学科进行更为奇特的设计，以求设计出更加创新，提高新产品的实用性。

从创新机械设计的特点来看，我们总结了以下几个方面：

（一）多学科综合性。创新机械设计往往会将多个实用性学科结合在一起设计，除了考虑到机械设计原理方面的知识，我们也会在其他方向的功能上作出开发，使产品的功能更为全面。

（二）低实验性。由于创新机械设计是建立在现有设计成果的基础上进行再创造，所以省去了大量测试性的计算工作，而重点考虑创新的思路和方法。

（三）多方案判断。在创新机械设计的过程中往往会产生多个不同的设计方案，最终执行者必须根据设计目标和需求选择正确合适的方案，或者对备选的方案进行修改至可执行。

（四）方案变化性。在设计过程中，每个阶段都可能出现需求变更，或者技术变更等情况，导致对接下来的设计方案进行调整。这时候，要求设计者拥有良好的应变能力，能够快速的根据当前情况制定新的设计方案。

二、研究创新机械设计的目的以及意义

大力开展创新机械设计的研究工作，不但能够提高机械设计领域的水准，还能获得良好的经济和社会效应。在多个方面具有积极的意义：

（一）提高设计水准，制造更多更新功能更强大的新产品，将会提高人类的生活水平和工作条件。推动人类文明的发展。

（二）促使设计者、制造者提升自身水平，带动机械设计领域的发展，为社会做出更大贡献。

【教改创新】　

《机械设计》教学中创新思维的培养　

张超　

（上海工程技术大学机械工程学院，上海２０１６２０）　

摘要：《机械设计》是一门面向机械类开设的赛践性教学环节，是培养学生综合机械实践能力的课程。本文从分　

析目前《机械设计》教学面临的主要问题入手，提出了适应＂－３前社会需要的创新思维教学改革模式。　关键词：机械设计；教学方法；创新思维　

一、引言　．　

机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平　

的主要标志之一，对于一部机器而言，一切零件都是它　

的局部，零部件会受到全局的制约，因此在机器中，它们　

要么按照确定的位置相互联结，要么按照给定的运动　

规律相互作用，为共同完成机器的功能发挥着各自的　

作用。《机械设计》课程是一门实践性很强的工程基础　

课程，在《机械设计》课程的学习中，学生需重点掌握通　用零件基本的设计理论和方法，结合实践教学环节进　

行基本技能的训练，逐步提高自己的理论水平、创新能　力和分析问题、解决问题的能力，为顺利过渡到专业课　

程的学习及进行机械产品的设计打下宽广而坚实的基　

础。本文将从课程教学、课程设计、实验教学三个方面来　

探讨创新思维的培养。　

二、课程教学　’　

在课堂教学中，要摒弃“满堂灌”的现象，坚持启发　

式教学，通过生动的案例分例、开展积极生动的课堂讨　

论等多种方式，引导学生主动参与、主动探索、主动思　

考、主动实践，以实现学生多方面能力的综合发展。通　

过教师的引导，培养学生“存疑、求异”的思维方式，激发　

”—。卜”　‘卜　—卜　—‘卜－．—‘卜“—卜“—　卜”—。　”＋”—。卜”—卜一—卜一＋”—．卜　＋　—・卜一—。卜一—・卜－＋一＋～＋”＋一＋”＋一＋一＋　＋”＋・・＋＊＋－＋－＋・＋－—卜－‘・＋一・　

与来完成：①区域经济、科技、劳动市场的发展与需求　

情况。②工作岗位及其工作过程情况。③专业核心岗位　

及相关岗位设定情况；④岗位职责、工作任务、职业能　

力情况。　。　

３．进行初次论证。由聘请的企业一线技术人员、管　

在机械设计基础实验教学中培养创新思维　

贺艳陆亦工　

新疆工业高等专科学校，新疆乌鲁木齐８３００９１　

摘要从机械设计实验课程教学的角度出发，论述了创新思维在高等教育中的重要作用；提出了实验教　

学培养学生创新思维的一些建议，重点针对机械设计基础实验的具体内容，举例阐述了在实验课程中培养创新　

思维和创新能力的一些方法。　

关键词机械设计实验教学创新思维　

中图分类号：Ｇ６４２．４２３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２．７６６１（２０１０）０６，００３８—０２　

一、教育培养与创新思维　

要迎接科学技术突飞猛进和知识经济兴起的挑战，最重　要的是创新，创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺　

发达的不竭动力。创新是选择，突破与重新构思三个过程的　

结合，创新不是无中生有，而是有其生长点，或是从现有机构　

中进行研究，摸索，通过分析、类比选择出基本雏形，或是以　

设计者的创新构思作为创新生长点，进行突破与重新构思，　实现创新设计。　

创新的关键在人才，人才的成长靠教育。现代教育存在　

的问题之一是，教育者往往将教授的内容讲解得详细而贴　

切，但学生仍是遇事问而不思，最后导致课堂“填鸭”的大部　

分知识将会在很短的时间内被遗忘。由于创新比较接近推　展、衍生的，是建立在从前现存成果上的，所以对于高等教育　

者，培养学生的创新思维就具有较好的可操作性。因此，怎　

样培养能适应工程实际的创新人才，培养学生的创新思维，　

是教育培养的重大任务。　

创新思维是一种很复杂的思维活动，它具有两个特征：　它是逻辑思维与非逻辑思维（形象思维、直觉、顿悟、灵感）的　

统～；是扩散思维和集中思维的统一。创新是通过抽象和概　

括反映事物的本质与规律的思维活动，然而伴随这种思维往　往有强烈的探索动机，经历存疑、假设、推理、顿悟和验证的　

各个阶段，最后达到对事物的进一步认识，从而解决以前没　

有解决的问题或获得以前没有的某种新事物，因而表现出创　新性。　

实际上，引导学生进行主动的创新思维过程，就是使学　生扎实掌握事物的本质和基本规律的过程。如果现代教育　

浅谈《机械设计基础》教学中的创新思维培养　董应超　（南通职业大学２２６００７）　【摘要】《机械设计基础》是一门重要专业基础课程，培养学生创新能　力是该课程的一项重要目标。本文从教学理念和实践出发，对如何培　养学生机械设计创新思维做了三点探讨，为《机械设计基础》教学提供　了一些思路。　【关键词】创新思维；创新设计；机械设计基础　０引言　《机械设计基础》是机械类专业一门承前启后的专业基础课　程，其主要内容包括机械组成基本原理、常用传动机构、连接零件　和轴系零件的设计计算和选用原则。学生初次接触本课程，需要　记忆的新概念较多，因此如何在教学中夯实学生专业基础知识根　基的同时培养学生自主创新设计的能力成为一项重要课题。以下　笔者仅从个人的教学理念和实践出发，对如何培养学生的创新思　维做初步探讨，以期抛砖引玉。　１培养学生自学能力。开启创新的源泉　哈佛有一个著名的理论：人的差别在于业余时间，而一个人的　命运决定于晚上８点到１０点之间。引导学生自学，培养他们的自　学能力是大学教学的一个重要环节。为此，笔者做了如下努力：　（１）激发学生兴趣，提高学生学＞－７自主能动性　首先要向学生介绍本课程与自己专业的关系。尤其是船舶、　汽车、飞机相关专业的学生习惯的认为机械设计应该是机制、机　设、机电专业的课程，与他们关系不大。老师第一次上课就应该先　向学生介绍机械设计与他们所学专业的关系。比如第一次给汽车　班上课，可以先提问学生汽车变速箱里面是什么结构，或者开车挂　挡为什么要踩离合器等问题，给飞机班上课可以提问飞机降落时　地面给机轮的力为什么不会使得机轮转动等问题，让学生在第一　节课就知道本课程与自己专业密切相关，使他们端正对本课程的　态度，产生学习的兴趣，提高了他们学习的自主能动性。　其次要向学生阐述本课程的意义及学习本课程的重要性。随　着科学技术不断发展进步，机械类行业的竞争越来越激烈，而生存　的核心竞争力就是不断创新并开发出新的产品。对于才开始接触　机械行业的学生来说，《机械设计基础》这门课程就是他们认知机　械行业巨人的开始。该课程可使学生获得机械设计方面知识，掌　握设计简单机械传动装置的能力。除此之外，重点培养学生分析　解决问题的能力，提高学生创新设计能力，以此实现高等技术应用　型人才的培养目标。　（２）引导学生课前预习，课后自学，夯实基础知识，建立知识框架　在课堂结尾，老师以提问的方式告知学生下节课的重点，让学　生课下有针对性的学习，下次课可以集中精力在课堂上解决预习　中未解决的疑问，提高学习效率，缩短基本知识授课时间，增加老　师发散性问题的教学时间，来培养学生的创新思维。要求学生课　后巩固所学知识点的同时引导学生通过网络资源和图书馆资源来　更深入理解课上发散性问题的相关知识，拓宽思维方式，培养创新　能力。　２采用多样性教学。注重培养创新思维　（１）启发式教学，培养学生积极思维能力　何应用本课程知识分析问题和解决问题的思路与方法。在教学中　多创设问题情境，实施启发式教学，激起学生思维的积极性和求知　的需要。如讲解齿轮传动设计时，先给图片展示生活中的齿轮传　动，让大家有个感性认识，然后提出诸如齿轮的参数怎么定，齿轮　的结构如何设计之类的问题，让学生有了疑问，对齿轮的设计过程　有了积极的思考，同时，使学生把所学的理论知识与实际生活紧密　相连，巩固了基础理论知识，又为学生创新思维的形成有推波助澜　作用。　任务驱动式教学　“任务驱动”是教学过程中，以某一任务为中心，通过完成任　务来学习知识和技能的方法。任务的设计要有开放性，这样可以　为学生提供广阔的创造空间，有利于创新思维形成。如在讲解轴　的设计内容时，给学生布置任务设计圆锥圆柱齿轮减速器输出轴　的结构，主要确定轴的合理的外形、各段直径和长度。该任务具有　一定开放性，轴上零件的定位与固定方式多种多样，为学生提供广　阔的创造空间。　（３）现场教学，注重实践，培养学生创新能力　机械设计基础的理论知识比较抽象，如何把抽象的理论转化　为形象的产品是每个学生内心期待解答的疑惑。以下两点不仅可　以答疑解惑，还可以引导学生向更高的创新层次迈进：　①车间现场教学，培养学生理论为实践服务的概念　学以致用是人类学习知识的最终目标，是课堂理论与实践相　结合的最终体现。如带学生去工厂参观齿轮的加工车间，不仅可　以了解齿轮加工的全过程，还可以了解加工机械的工作原理，拓展　学生的视野，启发思维，建立理论转变为现实的概念，为以后的创　新设计打下坚实的基础。　②开发探索性实验，培养学生信心的同时启发他们的创新思维　验证性实验具有束缚性，不能调动学生的主观能动性，因此必　须设计一些探索性实验来培养学生自主分析和解决问题的能力。　如可以开设机构设计实验，让学生自行设计机构，利用ＡＤＡＭＳ软　件建立机构虚拟模型并进行运动仿真，这样可以开拓学生思维，提　高他们创新设计能力。　３改革课程设计。注重创新实践　《机械设计基础》课程设计是一项重要环节，而传统课程设计　题目都是设计减速器，束缚了学生的想象空间，导致学生为了完成　要求而选择利用现成的减速器结构图，不利于实现本课程实际存　在的意义。可以适当增加一些新颖的题目，拓宽学生设计思路，提　高创新能力。比如汽车类学生可以设计差速器，机制类学生可以　设计多工位镗铣床主传动系统，或者允许学生自选题目。这样不　仅提高了学生的兴趣和自主能动性，还真正培养了学生独立工作　能力和创新设计能力，从而实现高等技术应用型人才的培养目标。　【参考文献】　［１］于占泉，党华．关于《机械设计基础》教学中创新思维的思考［Ｊ］．中国　校外教育，２ＯＬＯ（２）　［２］帅玉妹．“机械设计基础”课程创新能力的培养与实践［Ｊ］＿中国电力　教育，２０１１（２９）　在教学内容上时刻坚持讲授本课程的重点、难点，突出讲解如　１５０－－－—