机械创新设计论文范例6篇

机械创新设计论文

机械创新设计论文范文1

首先,设计时间一般为集中1-2周,对于一些基础较差,平时又未受过相关训练的学生而言,就不一定能收到预想的效果。其次,设计题目一般由老师给定,学生只要按要求完成设计图纸和设计说明书即可,基本上没有自由发挥的余地,因此制约了学生创造力的发挥,不利于学生个性的发展。第三,受设计题目模式以及教师所掌握资料的限制,设计过程经常是简单的模仿和重复,扼杀了学生强烈的兴趣和积极的投入,不利于激发学生兴趣。第四,对设计结果考核形式有固定模式,使得学生只能按固定的思维模式去机械的完成设计要求,不敢也不能大胆创新,因而限制了学生创新思维,不利于日新月的当今社会对多层次,创造性人才的需求。因此,在应用型人才培养的大前提下,机械原理课程设计从形式到内容以及设计结果等全过程的改进和更新势在必行。

2.教学改革措施

2.1设计时间及设计过程的开放

课堂设计时间不应拘泥于预先设定的固定不变的程式。预设的设计时间不应该成为课堂设计的“紧箍咒”。在机械原理课程开始课程设计即宣布开始,课堂设计贯穿于理论教学全过程。设计过程随着教学过程由浅入深。先以单元小题目的形式给出设计题目,然后再综合各部分小题目给出适合实际要求的综合性题目,是设计过程贯穿始终。具体做法:首先,改变以往学习过程中,单纯的掌握课程内容,并会做课上例题和课后习题的态度。而是要求对学过的知识会灵活运用,对课后习题的完成不拘泥于做出答案,而是能提出自己的见解或对某些题目提出应用价值和创新思路,进行大胆的修改和试验,提出个人见解,为机构的设计与创新打下基础。其次,学会观察生活,在生活中寻找与机械和机构有关的实物,提出与所学内容之间的关联,并在日常学习中有意识地培养学生的创新精神和创新能力。例如:机构的结构分析部分,要求学生对生活中常见的如折叠雨伞、健身器材等机构在稳定性、安全性,或趣味性、实用性等进行分析,发现其存在的问题,并提出改进意见,给出新机构运动简图,并要求对所设计机构作出简单的模型。学生通过此次练习,找到了学习的乐趣,明确了学习本课程的方向,提高了创新意识,同时对本单元课程内容有了较深入的理解,可谓一举多得。最后,根据各部分内容的大量积累,提出能体现本课程主要知识点,并综合运用基本理论、基础知识和基本技能的课程设计题目意向,并完成基本设计内容。理论课结束时课程设计的主要设计已完成,最后集中1周时间完成必要的图纸和说明书,或取消集中设计时间,而是将设计时间分散于教学过程中。

2.2设计题目及设计结果的改革

设计题目不再由教师统一给定,要尽可能启发学生自己选题,诱发更多的创新和创造灵感,发现更多更好的选题。首先,根据教学过程学生对各部分内容提出的问题、改进意见或创新思路,要求每人或分小组讨论决定设计题目初稿。选题时,学生应量力而行,从小处做起,尽可能来自实际,贴近生活;然后,将设计题目初稿交课程设计指导老师,教师引导学生扩展思路,注意对选题的把关;另外,选题还应循序渐进,处理好继承和创新的关系,由学生自己选择,师生共同探讨,最后确定。设计结果应打破固定模式,不再只是要求做出图纸和说明书,而是可以以多种形式提交。如:设计论文,模型,分析报告等。对学生的创新设计结果,期望值不宜过高,要允许失败和反复,不能求全责备。

2.3考核方式的改革

考核是指评价学习成就、学习效果的测验,即对学生达到教育目标程度的测验。因此对学生课程设计的考核方式只是通过图纸和说明书以及答辩情况进行评价,则被动地跟随教师、循规蹈矩的学生可望获得优秀,而来自毕业生工作单位的信息表明,学校里的尖子生未必全是实际工作中的佼佼者。为给学生充足的自由和空间,成绩不仅包括必要的设计结果,还要从以下几个方面考虑:(1)设计题目选择的实用性,综合性;根据选题的难易程度,应用型指标,给出设计基本分,总分60分;(2)在设计过程中对不同问题的理解、综合、应用能力;根据设计过程的各项能力综合,给出相应的加分,总分20分;(3)能否有自己的见解或提出应用价值和创新思路。根据设计论点给出创新加分,总分10分;(4)根据完成结果给出综合分,总分10分。最后综合前边各项分值,给出总评成绩。例如:某学生设计题目选择一般,给出基本分40分;设计过程理解、综合能力较强,加18分;有创新点8分;完成设计内容结果但创新设计结果有不足,8分;则总分74分。若设计题目难度较高,给55分,其它相同,则总分89分。若难度较高而无创新点则创新项会扣掉8分,则总分81分。综合考虑,在课程设计中评“优秀”者,有自己独到的见解和创新点是必要条件,而创新过程允许出现不足。

3.结语

机械创新设计论文范文2

【关键词】机械设计;创新方法;创新思维

引文:

近些年来,机械设计不断的发展,对机械的性能、结构等方面的创新也越来越重视。传统的机械设计理念已无法满足现代机械设计创新的要求,因此,应对机械设计进行不断的创新。对此,本文主要对现代机械设计的创新方法进行研究。

1现代机械设计创新的重要性

作为一个经济大国、机械制造大国,我国不能仅将目光停留在机械的生产制造中,而应当在机械设计创新方面加大研究的力度,从机械结构、系统等全方位进行创新,必须杜绝机械设计创新过于死板,单纯按照其他机械设计进行修改的模式,因为这样很难从实质进行改变。除此之外,必须认识人才和技术是机械设计创新发展的根本,所以要注重机械结构设计创新人才的培养,并通过不断的对机械设计的创新,促进我国科学技术水平的提高和经济的快速发展,这有这样,才有可能早日超过西方一些发达国家的机械科技水平,成为真正领跑世界机械设计创新的国家。

2现代机械设计创新的特点

所谓现代机械设计,一般是指根据机械产品的使用要求,从机械工作的各个方面、机械零件的材料和形状、方法等多个角度进行构思和分析,以分析结果为基础积极转化为具体机械制造方法,并将其作为机械制造的依据,生产出高质量的创新产品的过程。与传统的机械设计相比,现代机械设计具有以下特点:

2.1系统性。解决现代机械产品设计中遇到的各种问题,需要应用现代机械设计系统性观点。把机械看成一个具有特定功能的有机整体,现代机械设计的系统性应当在整体中的各部分相互作用、相互联系中进行体现。

2.2计算机化。计算机技术随着高科技技术的不断发展能够有效地推动社会生产力的发展,且会逐渐的介入和运用到社会生产的各行各业。同时,计算机化还会帮助现代机械设计中的优化设计、系统仿真等各个设计过程的完成。

2.3创造性。现代机械设计的重要基础是科学先进的设计理论和设计工具,机械设计者通过对设计过程、产品材料等方面进行科学分析,能够真正发挥出设计者的想象力和创造思维,同时,注重各种具有创造性的手段和方法的应用,可以研究出更多具有创新性的机械产品。

2.4动态性。现代机械设计一方面要充分考虑在静态状态下设计产品的功能作用,另一方面要注重在工作环境下产品的动态功能。机械设计产品的动态功能具体体现在设计对象和合作协调设计组织两个方面。现代机械设计能够有效地连接各个设计系统,汇集不同的设计数据,进一步提高产品的整体性能。

3现代机械设计的创新方法研究

现代机械设计的创新已经成为工业发展的关键,针对当前机械设计的创新必须将现代化技术的应用以及机械创新设计思维的培养重视起来,具体分析如下。

3.1重视现代化技术的应用。

近年来,伴随着社会经济的不断发展,机械设计的创新工作得到了长足的进步与发展,机械产品的质量以及精度的要求都被提升,在近些年的发展中机械设计领域也获得了重大的突破。如何利用现代化技术进行机械设计的创新在现代化技术快速发展的过程中成为了机械设计行业发展的重点内容。所以,应重视现代化技术在现代机械设计创新中的应用,机械设计的过程中不仅会涉及到大量的理论性知识,还需要进行大量的实践实验来试验机械设计是否合理。当然,在此过程中会遇到各种相关问题,工作人员在克难攻坚完成相应设计的过程中,会消耗大量的人力、物力以及财力,所以,应对现代化技术的应用加强重视,例如,利用计算机对其进行辅助设计、对局部或全局性等进行创新设计,尤其是模拟技术的应用,将设计理论以及实验过程在模拟技术下来完成,从而有效的降低了创新设计试验中人力、物力、财力的消耗,而且通过现代化技术的应用,给设计人员创造一个良好的设计环境,不必在为担心机械创新设计出现问题造成损失而发愁,让设计人员大胆的去想象、去创新,对促进现代机械设计的创新有着极大的作用。

3.2重视机械创新设计思维的培养。

在机械设计创新的过程中,设计人员的创新设计思维是整个过程得以实现的关键,所以,在现代化机械设计创新中,要高度重视对机械设计人员的创新设计思维培养。以往机械设计人员的培养主要注重专业技能知识的提升,缺乏对自身创新精神的培养,不利于机械创新设计的发展,而在现代化机械创新设计理论下,不仅要保证设计人员自身知识水平以及能力的不断提升,同时对自身创新精神的培养也极为重视。对机械设计的创新应从全新的角度上去看到机械设计,打破传统设计的思路以及设计方法,集思广益,不断的开拓新的发展思路,用新的技巧、新的方法来对机械设计进行创新,从而创造出全新的机械设计作品,不仅对机械设计发展有着一定的作用,更有利于提升机械的工作效率,开发全新的机械领域。

3.3利用现代化机械设计理论创新设计方法。

3.3.1结构模块化设计方法。结构模块化设计方法是近几年来利用现代化机械设计理论创新的一种方法。其主要是在进行机械设备设计的过程中,从机械设备的功能角度着手,以产品的结构为基础进行设计,通过分解各个机械设计的环节,能够实现机械设计的优化,提高整体机械设计的水平。而结构模块化设计也是目前在机械设计中较为有效的一种设计方法。

3.3.2基于机械设备特性知识的设计方法。在进行机械设计的过程中,可以利用计算机识别语言描述机械设备的特征,建立相应的知识库,再利用领域知识建立建设方案,通过利用编码、混合型表达以及设计目录等方式完成机械设计工作,而应用此类设计方法能够提高机械设计的精准度。

3.4对机械结构尺寸创新研究。

机械结构尺寸对机械性能有着直接的影响,在对机械设计创新的过程中,应注重对机械结构尺寸的创新研究。根据机械工作的原理以及所实现的功能等对尺寸以及性能参数进行设计,一般情况下,机械产品尺寸设计会受到机械产品三维参数的影响,因此,应从产品三维参数的角度出发,对设计进行工程约束、尺寸约束、拓扑约束等进行规范设计,在不违背机械运行原理的基础上,对机械尺寸设计进行不断的创新。另外,三维参数化对机械结构尺寸创新设计还应包含三维参数化模型、与机械模型关联的工程图纸等,同时还要结合图纸视图的尺寸、位置、比例、注释等方面信息的参考来更好的完成机械结构尺寸的创新工作。

4总结

综上所述,在社会经济不断发展的过程中,机械设计的创新也逐渐受到重视,特别是在近些年对机械设计的创新理念,应打破传统的设计理念,实现机械设计创新工作的顺利开展。通过本文对机械设计的创新方法研究分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对机械设计创新的了解,作者主要对现代机械设计创新的重要性、现代机械设计创新的特点、现代机械设计的创新方法等几方面内容进行分析,希望通过本文的分析,进一步促进机械设计创新工作的顺利开展。

参考文献:

[1]华同曙,白柳.浅谈现代机械设计的特点及其教育模式[J].江苏石油化工学院学报(社会科学版),2014(03).

机械创新设计论文范文3

关键词:创新型人才 机械原理 教学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(b)-0180-03

Reform and Practice of the Mechanical Principle Course Based on the Innovative Talent Training

Wang Min Luo Xiaolin

(College of Mechanical Engineering, Guangdong Polytechnic Normal University, Guangzhou Guangdong , 510665, China)

Abstract: As a backbone professional basic course of machinery majors,the mechanical principle course has a pivotal position in training students’engineering practice and innovation ability.With science innovation center and off-campus practice teaching base as linkages, the teaching reform and practice of the mechanical principle course were promoted and the students’ project practice ability and innovation ability were cultivated through restructuring the teaching content, optimizing the teaching means, constructing piecewise practice teaching and strengthening the construction of innovative teachers.

Key Words: Innovative talents; Mechanical principle; Educational reform

《机械原理》作为机械类及近机械类专业的一门主干专业基础课,承担着培养学生机械系统整体运动方案设计的重要任务,在培养大学生工程实践及创新能力方面具有其他课程所无法比拟的优势。但该课程内容缺乏关联性、系统性,学生无法从整体上顺利完成系统的运动方案设计,也无法从机械产品综合设计的角度理解该课程所述知识的真正用处。并且由于课时压缩及学生整体素质的下滑,使得学生普遍反映该课程内容枯燥难懂,机构运动费解难明,于是产生了严重的厌学、畏难情绪,期末考试不及格率大,学生的创新意识、创新能力培养更无从谈起。

多年来,研究人员结合机械原理课程理论教学和实践教学两大模块,通过合理整合教学内容,优化理论教学;改进教学方式、方法;改进作业方式;构建分段实践教学模式;鼓励、支持学生参加科研活动及各种科技竞赛;强化创新型教师培养等方面的改革,以期激发学生学习兴趣,提高学生自主学习能力。近年来初见成效,学生学习主动性提高,不及格率明显降低,学生在各级各类有关机械创新的大赛中也获得了较好成绩。

1 重组教学内容,优化理论教学

为培养学生的分析能力、综合能力及创新设计能力,研究人员将《机械原理》课程按照“机构分析”“机构设计”和“综合设计”的模块进行划分,如图1所示[1]。机构分析模块主要内容包括:机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、机械的效率与自锁、机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节等,通过该模块的学习提高学生分析问题的能力。机构设计模块主要内容包括:平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计、其他常用机构、工业机器人机构及其设计等。综合设计模块主要内容为机械系统的方案设计[2]。学生通过对机构设计及综合设计模块的学习,在结合自身实践经验与理论知识的基础上,实现机械系统的设计,从而培养了学生的创新思维及综合设计能力。

2 改革教学方式、方法,优化教学手段

近年来,由于专业基础课学时受到不同程度的核酰所以在有限的课堂教学时间内,教师基本需“满堂灌”才能完成教学计划,学生完全是被动地接受。这种单一的灌输式填鸭式教学方式,严重束缚了学生的创新意识。为改进这种现状,机械原理课堂教学过程中加强启发式、讨论式及案例式等先进教学方式的应用[3],并借助现代信息技术,采用“多媒体课件+黑板+教具”三位一体的教学手段,强化大学生进行自主学习和自我教育的能力,培养学生的创新意识及创新能力。

课堂讲授过程中,采用“多媒体课件+教具+黑板”三位一体的教学手段,充分发挥各自优势,提高教学质量。首先,采用多媒体教学不仅能节省板书时间,而且可根据教材内容,将文字、图片、声音、动画等结合起来,使教学更形象、生动,激活课堂气氛,提高学习效果。特别是机构的运动等一些难以用语言来描述的教学内容,采用多媒体教学具有突出的优势。其次,将一些机构的实物模型和教学用具带入课程辅助教学,使原本枯燥、抽象的教学难点变得形象生动。比如在讲授齿轮时,将齿轮模型带入课堂,针对实物进行讲解,学生更容易接受[4]。最后,教学过程中,授课教师也要注意板书教学的合理运用。讲解课程习题的具体运算过程时,使用板书教学效果更好。比如用矢量方程图解法求解机构的速度和加速度时,采用板书教学,虽然耗时,但教学效果好。

3 构建分段实践教学模式

构建以培养学生的工程实践和创新能力为目标的分段实践教学体系[5],主要包括实验教学、课程设计和科技创新三部分[6],如图2所示。实验教学除包括“机构运动简图测绘”“齿轮参数测定”等一些验证性实验外,增设开放性实验室,学生可利用课余时间在实验室进行机械创新设计;课程设计中鼓励学生采用计算机进行辅助设计及三维建模、分析、优化,并动手制作实物样机模型,以提高他们的综合分析能力及实践能力;以机械创新大赛和工程训练综合能力竞赛为契机,积极鼓励学生参加各级各类竞赛,激发他们的学习积极性、主动性和创造性。

(1)增设开放式实验,构筑学生创新实践平台。

把示范性、验证性的实验,变为设计型、综合型的实验,并实行开放式教学,为学生进行科技制作提供必要的工作条件[7]。在W院现有大学生科创中心的示范作用下,争取创建机械创新设计实验室,组建机械创新小组、机械设计小组等。

(2)改革课程设计,鼓励学生创新。

对“机械原理”课程设计的题目、内容及考核方法进行改革,探索基于项目形式的课程设计教学模式[8]。课程设计过程中,以学生为主,教师只做适当的引导;课程设计成果也不再局限于设计说明书和图纸,鼓励学生采用计算机软件(比如Pro/E、3Dmax、UG等三维设计软件)设计自己所提出的方案,绘制虚拟的三维造型,并通过软件对方案进行模拟仿真。

(3)以机械创新大赛为契机,强化学生创新能力。

积极鼓励并组织学生参与各种机械创新大赛,如国家机械创新大赛、省机械创新大赛、校机械创新大赛,使学生在竞赛中锻炼交流,有意识地更新和夯实基础知识,培养学生的自主意识和创新能力。同时,学院也制定了相关政策,鼓励学生参与到教师的科研项目中,学习教师在科学研究过程中的经验与成果,以强化学生的工程意识和工程素质,并通过帮助教师解决实际问题,锻炼学生的工程能力和创新能力。实践证明,让学生参与各项科技创新竞赛是培养学生创新能力的最有效途径。机电学院的学生在近几年的部级、省级机械创新设计大赛中均获得较好的成绩:第四届“机械创新”比赛全国总决赛二等奖;第五届“机械创新”比赛广东省赛二等奖3项;第六届“机械创新”比赛广东省赛二等奖3项。

4 加强基础作业,增加课程小论文

机械原理教学过程中除完成常规习题作业外,适当布置几篇小论文。例如:在讲授机械原理绪论部分涉及到机械发展的历史,虽然这不是机械原理课程的核心内容,但了解机械发展的历史对学生进一步学习相关课程是有帮助的,故该部分内容可布置相应的课程论文。让学生完成课程小论文,一方面可培养学生撰写科技论文的能力,另一方面又能够使学生从被动学习转化为主动学习,学生在进行相关资料检索、整理、分析的过程中,既加深了对机械原理课程的了解,又能从中体会到机械原理课程的奥妙与乐趣,从而激发学生学习的兴趣。

5 加强创新型师资建设,促进创新型人才培养

俗话说“严师出高徒”,所以,创新型人才的培养关键在教师,只有建立一支创新型指导教师队伍,才能培养出合格的创新人才。本着“请进来,走出去”的原则,建立专任教师和兼职教师相结合的高水平师资队伍。一方面聘请企事业单位具有丰富经验的工程技术人员出任兼职教师,开设专题讲座,讲授专业概论、学科前沿,指导学生实践实习、课程设计和毕业设计等教学环节。另一方面,更为重要的是制定相关激励政策,鼓励教师主持参与教研和科学项目研究,组织教师到企事业单位或科研院所学习、培训、工程现场实践等,以提高教师自身的工程实践能力和创新思维能力。教师在教科研中形成的新思想、新方法,及创造的新成果会潜移默化地渗透给学生,进而激发起学生们的创新精神和创新欲望。只有教师的教学能力和创造性思维能力活跃起来,才能保证创新教育的顺利开展,促进创新型人才的培养。

6 结语

《机械原理》课程在培养学生机械综合设计能力、创新能力和解决实际问题的动手能力中占有十分重要的地位。采用“多媒体课件+教具+黑板”三位一体的教学手段,保证教学效果。以机电学院大学生科技创新中心为纽带,鼓励学生参加各级各类大学生科技创新竞赛;鼓励学生参与教师的教学和科研项目,以多元化的实践模式促进学生工程实践能力和创新能力的培养。以校外大学生实践教学基地为依托,加强创新型师资建设,开展创新性教育,提高学生运用现代科学技术解决工程实际问题的能力和实践动手能力,促进创新型人才培养。

参考文献

[1] 魏军英,李学艺,王海霞,等.基于创新能力培养的机械原理课程教学改革探索[J].大学教育,2015(4):160-161.

[2] 孙桓.机械原理[M].8版.北京:高等教育出版社,2013.

[3] 陈志新.“机械原理”课堂的有效教学探索[J].中国电力教育,2014(23):58-59.

[4] 姚智华,易勇,陈丰,等.《机械原理》课程教学改革与实践[J].安徽科技学院学报,2013,27(5):74-76.

[5] 张向红,韩忠义.工程实践背景下机械原理课程建设的思考与实践[J].才智,2014(20):94.

[6] 顾文斌,王怡,庄曙东.基于卓越工程师计划的“机械原理”课程改革与创新[J].中国电力教育,2013(16):100-101.

机械创新设计论文范文4

[关键词] 林业机械;创新人才;培养模式

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)04-0089-03

0 引言

南京林业大学1958年成立“林业机械设计与制造”专业,并招收本科生,1960年成立林业机械系,1998年与其它机械类专业合并调整为机械设计制造及其自动化专业,至今该专业已经招生55届,毕业学生二万多人。该专业2004年被批准成为江苏省特色专业,2009年被批准成为部级特色专业建设点,2012年成为江苏省“十二五”重点专业。其特色在于以林业生产机械、木制品生产加工机械为主线,以机、电、信息技术结合为支柱,培养机械设计、现代制造技术、检测与控制、机电一体化等方面的专业人才,为江苏和全国的林业机械企业、木制品加工企业和机电制造企业提供既有扎实的设计制造与自动化技术基础,又有丰富的专业机械知识的特色人才。

林业机械是机械工业中的重要组成部分之一,其研究对象和产品主要服务于林业生产和木竹制品加工生产等行业。国家近几年实行的退耕还林、天然林保护、林业产业基地建设工程等举措,对林业生产的机械化提出了更高的要求,林业机械、木制品加工技术及装备与国外还有相当大的差距。江苏省地处长三角的要地,其制造业(包括农林木业机械)具有良好的发展基础。每年对机械行业的人才,特别是林业、木工等特殊机械产业的人才需求量很大,林业机械特色专业人才的就业形势十分旺盛[1]。但由于人才培养和教育缺乏先进方法和模式,导致林业机械化人才供求矛盾日益突出,与先进农林机械数量的快速增长形成鲜明对比,培养一批具有扎实的基础理论知识和必要的专业知识,具备科学的思维方法、创新意识和创新实践能力的新型林业机械化人才已成当务之急,同时也对林业机械技术人才培养提出了更高的要求。

1 创新人才培养模式的构建

林业机械涉及的门类繁多,譬如营林机械、木材生产加工机械、园林机械、人造板机械、采伐机械、厂内运输装备等等,仅用4年时间(半年专业课程学习时间)使学生成为胜任工作的技术人才是不容易的。过去那种以追求理论完整性为目的的培养方式是不适应当前创新型人才培养特点的,更不符合林机行业第一线工作的要求[2],必须在人才培养的全部过程中始终围绕林业机械特色,拓宽学生的知识领域,增强专业适应性。

1)拓宽基础:要求学生牢固掌握必要的力学、图学、机械原理、机械设计、机械制造基础、液压传动及电工电子等基础知识、基本理论、基本技能;

2)注重特色:根据专业结构有针对性地设置专业基础课,其教学内容要为主干课服务;

3)创新实践:林业机械专业的实践性很强,纸上谈兵不能培养扎实的技能,加强实践和应用性知识的比重,提高学生分析解决实际问题的能力,学以致用;

4)能力培养:还要注重人文科学管理知识的渗透,培养学生广泛的兴趣,使他们具有一定的社会交际能力,适应未来工作环境。

本文以南京林业大学的机械设计制造及其自动化专业为主体,以林业机械特色为核心,构建了“专业+特色”、“理论+实践”、“创新+能力”的多元化人才培养模式。重点培养“理论-创新-实践-信息”相结合的人才。通过调整原有教学、人才培养思路,把科学和技术结合起来,把理论和实践结合起来,在人才培养方案、课程教材、教学方式等影响专业特色人才培养的关键环节进行了综合改革与实践。

2 创新人才培养模式的实践

2.1 实施以“宽机械基础+重林业特色”为结构特征的多元化创新人才培养方案

在多元化人才培养模式过程中不仅强调了机械类设计专业的通识课程的掌握,更在专业特色课程和专业实践环节方面突出了林业机械特色。具体如下:在专业课程学时有限的情况下,将营林机械、采伐机械等合并入林业机械课程当中;将木材加工机械、人造板加工机械和厂内运输与气力输送合并为木工生产加工装备课程当中;以林业机械、木工生产加工装备、现代设计方法作为专业的必修课程,既突出专业特色,也强调了现代林业机械设计方法的重要性。将园林机械、泵与风机、林业机器人、机械创新设计纳入选修课程体系当中,同时增设了农林信息化技术与装备和生物机电装备的新课程,适应行业发展需要;围绕林业机械特点将专业介绍、金工实习、认识实习、特色专业创新设计、生产实习、专业课程设计、毕业设计等实践环节贯穿于整个大学四年学习当中,使学生循序渐进熟悉林业机械行业,融入林业机械设计研究领域。

2.2 实践了“教材+教学方法+实验室资源”的特色专业课程教学改革

随着林业机械创新人才培养目标及培养方案的确立,构建新的课程体系和改革教学内容是势在必行,也要落实到每门课程和每个教学环节。林业机械专业课内容应力求体现我国当前林业机械的生产实际,兼顾国外林机现状,不能滞后也不能过于超前,不能局限于认识,以免使学生毕业后有理论不能联系实际之感。林业机械系在构建的“公共基础—专业基础—专业—实践” 四模块的课程体系基础上,通过建立以林业机械为核心的优秀教学团队,在专业教材建设、教学方法研究、实验室资源利用等三个方面进行了大胆的实践。下面就林业机械专业课程的教学改革的探索谈些体会。

“营林机械”是机械设计制造及其自动化专业的主干课程之一,在南京林业大学已经开设50多年,该课程既包括基本理论计算、基本构造和工作原理,又包括正确设计、使用和调整。是一门理论与实践结合较强的专业课程。目前,该课程学时已由原来的120学时逐渐压缩到48学时。在减少课时、不减少基本内容的情况下,使学生掌握该门课程,营林机械进行了课程改革探索[3-6]。

1)营林机械课程突出了“内容新、信息量大、知识覆盖面宽、理论和应用并重” 的原则,更名为“林业机械”,删除了一些过时的或与林业机械化发展需求不太相适应的内容,并以林业作物的完整生长过程和相应的林业操作为主线,各个生长阶段对应的林业机械为支线,构建了林业机械课程教学平台,建设了林业机械教学资源库,增加了如精确林业技术与装备、林业信息化技术应用等先进技术的介绍;

2)课程教学采用多媒体课件教学为主、板书为辅的教学方式,运用信息化技术分析典型农业机械的工作原理,解剖典型机构的特点,分析其参数的设计过程,训练了学生对林业机械产品的性能设计和产品开发的各种创新思维方法;采用了启发、视频、第二课堂等灵活多样的教学方法,将理论讲授与实践环节有机结合,培养了学生的自我获取知识、独立分析问题和解决问题及语言表达等能力;

3)加大课程开放力度,充分利用现代林业机械实验室资源,如:林业机械陈列室、科学研究实验室、教学实验室和综合测试实验室等,修订试验大纲,增加了木材切削机械、病虫害防治机械、挖坑机等综合性、设计性课内试验内容;通过与省内外林业机械生产企业,如常州林机厂和苏州林机厂等长期开展科研合作和实践实习,教学联系实际,促进学生创新能力的培养和基本实践技能的训练。

2.3 以学科优势、科研创新为支撑,构建了专业特色创新型人才培养模式

林业机械系依托林业工程国家一级重点学科、机械工程一级学科、检测技术与自动化、农业机械化工程两个二级学科作为强有力支撑,充分利用学科科研优势带动专业发展。利用学科及实验室的优良平台为本科教学实践服务,使科研优势反哺专业建设。通过鼓励学生参与实践创新大赛、训练项目和教师科研项目,提高学生的创新意识和创新思维,促进林业机械技术人才创新能力的培养。

根据林业机械特色,课程设计、毕业设计环节中学生积极参与“挖坑机钻头的设计”、“高射程喷雾机设计”、“林木修剪机械设计”、“林果收获机械设计”等等内容,锻炼了学生独立思考和结构设计能力;2012年本专业学生承担了江苏省大学生实践创新训练项目“便携式生物农药喷洒技术的研究”,应用机械设计知识进行相关研究,验收成绩为优秀,提高了学生的专业能力和创新能力;学生实行导师制,积极参与教师科研项目“挖坑机的设计”、“森林病虫害防治装备设计”、“森林灭火装备的设计”、“油锯的设计”等等,对林业机械装备的设计及应用的认识更加直观,积累了设计经验;本专业学生完成的“基于计算机视觉技术的林木病虫害防治农药自动喷雾系统”课题,“小型脉冲式热烟雾机发动机研究”课题的作品在全国大学生“挑战杯”科技创新竞赛中均荣获三等奖。学生在参与大赛过程中受益匪浅,不仅了解了多种林业装备的设计过程,而且增强了创新意识和团队合作的创新能力。

3 结束语

总之,在部级特色专业建设点项目的指导下,结合南京林业大学林业机械特色,在专业教学改革和课程体系设置方面都有了很大的突破,开展了林业机械相关课程及实践环节的教学改革探讨与实践,在林业机械创新人才培养方面取得了较好的效果。但是,也要清楚的认识到,在以林业机械为特色的创新人才的培养过程中,文化知识、技术基础知识、专业知识的传授手段和方法还需要进一步探索和实践,作为专业教师应该继续在林业机械特色人才培养过程中积极探索,不断创新,为国家培养出更多有专业特色的合格技术人才。

参考文献

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[2]李文彬,乔启宇.21世纪的林业机械工程发展的趋势特点及对本科人才培养要求[J].中国林业教育,1997,(9):22-24.

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机械创新设计论文范文5

关键字:高职教育 机械创新设计 网络资源库

【分类号】TH12-4;G712

机械创新设计能力既是机械专业核心能力的关键组成部分,又是人类物质文明进步的源泉。而党中央在构建社会主义和谐社会时候就指出:要侧重增强学生的实践、创造、就业、创业能力,从而指明了高职教育的发展方向和改革方向。因此,研究高职机械创新设计下网络资源库的构建与应用,就具有极其重要的现实意义。

一、建设网络资源库的重要性

培养高职机械创新设计能力,比起在第一线解决实际应用问题更加重要,而培养机械创新设计的核心能力有很多课程:《机械制造工艺及夹具》、《工程力学》、《计算机绘图》等多门学科,其理论性、实践性、设计性极强,且还具有信息量巨大、应用广、发展快等特点。很多工程实际应用背景都渗透在理论知识中,这就需要学生有更超前的创新设计理念,因此现在不少学校都采用了多媒体教学模式,比起以往的黑板式教学效率更高,教学的结果更加优质。但由于多数高职生对机械创新设计缺乏感性认识,加上高职学生没有足够的学习主动性,从而导致其课外自学的难度很大,无法更好的培养其机械创新设计能力。

不过随着计算机等技术的迅猛发展,以及具备媒体化、智能化、全球网路化发展特征的现代教育技术,提供了机械创新设计人才培养所需的基础教育环境,促使教育交教学手段发生着有效合理的变革。网络资源库的建设既帮助学生开阔了视野,又拓宽了学生知识获取的途径,图文并茂模拟仿真的课堂教学活动将知识趣味相互融合,让学生逐渐形成了感性认知,使得学生学习更加的主动自觉,其机械创新设计的兴趣度也相应提高,更为课后消化知识、自主学习等提供了更广阔实践创新的空间。网络资源库的建设方便了学生获取有关的资源,从而节省了查阅资料耗费的时间,并提高了学生学习的效率,促进他们机械创新设计和思维能力的形成。

二、网络资源库的构建及应用

(一)网络资源库的构建

构成教学活动各要素及实施教学必要相对直接的条件称之为教学资源。师生、教材为基础教学资源,图书馆、实验室等为环境资源,媒体、设备、设施也是教学资源,课程设计、编制实施等过程中可利用的一切人力物力及自然资源总和为课程教学资源。而所谓网络资源库就是将以上教学资源数据化处理后,通过网络环境实现可供远程教学学习的数据资料库,网络资源库涉及内容极广,包括:多媒体课件、教学素材、数字化图书馆、专业相关课程等等。构建网络资源库的主题为学生,理论基础为建构主义,主线为机械创新设计,但这些必须是基于培养专业人才的目标特点和要求,以网络教学平台、编程工具及多媒体制作工具,才能建构出更适合高职机械创新设计所需网络资源库。

由于网络资源库涉及到教学素材、多媒体课件等多个方面,所以在建构网络资源库时要注意以下方面: 优化教学资源

因为网络资源库的构建是为了培养机械创新设计人才,为了方便学生更有效的查询和学习所需资源,所以网络资源库的内容组织及素材选择,不仅要满足培养专业人才的方案,还必须与高职学生学习习惯相符,要选择适合学生且是与课程核心内容相关的内容,由此可见,机械创新设计网络资源库的重点在于提炼优质的资源上。

2、制作多媒体课件

制作多媒体课件时要围绕整体的课程和单元进行设计规划,所制作的课件内容必须丰富多彩,其案例必须要真实详尽,且以简洁的语言进行讲解剖析,同时设计的课件还需要具备易用性、艺术性、可教性等,要充分调动多媒体要素将动静有机结合起来,多利用短片视频、图文影像等因素,设计出更高质量能符合学生心理的多媒体课件。例如对于某些机械创新设计课程难以理解的机械原理及典型机构,在设计多媒体课件时要尽可能的以动画、仿真的方式呈现出来。从而确保学生能够更加熟知理解并掌握其演化过程和方法,激发出学生对机械创新设计更浓烈的兴趣。 相关课外竞赛

在进行课文科技竞赛或机械创新设计等竞赛时,同样也需要构建相关的网络资源库,其资源库应包含有优秀作品展示、创新设计实践及机械创新设计知识拓展等模块,同时这些模块中要多展示历届机械创新设计、挑战杯科技作品、计算机辅助设计等竞赛的优质成果。并将学生自己设计、制作、比赛的全过程录像通过学生社团活动专栏呈现出来,让更多观看视频的学生提高对课程学习钻研的主动性,实现激发学生创新思维的目的,促使学生增加参与机械创新设计大赛的积极性和自信心。另外要注意机械创新设计知识拓展模板含:传动部件及轴系零件、机构创新等设计的素材、创新谈论试题库、最新研发成果、每届竞赛信息等。 网络资源库建构及应用特点

网络资源库的建构,既能提供给机械设计大赛、课程设计指导及有关证书考核鉴定所需的资源,还直接与校内外实训实习基地的衔接紧密联系,为有所需求的企业提供相应的人才资源信息,同时网络资源库的建设是为了让学生更好的学习,这对学生来说可以进一步加深他们对机械创新设计的热爱程度,且网络资源库是动态教学的平台其资源更新速度快,不管是在校生还是毕业生或企业员工都可以利用网络资源库来进行机械创新设计的学习,网络资源库的应用可以促使高职生更热爱机械创新设计,激发他们的创新思维,为社会提供更多的创新性人才。

总结:

其实,高职机械创新设计的网络资源库构建是一个极为漫长的工程,随着时代的发展机械创新设计技术也在不断的发展,因此构建网络资源库就必须与时展紧密结合,必须不断的提升累积更新网络资源库中的内容。在当代科技发展的速度几乎可以光速来论,因而就更凸显对机械创新设计人才的需求,如果教师的教学手段教学方法不进行变革更新,就无法满足当前社会的需求。而构建网络资源库不仅能够使得教学内容更丰富多彩,也促使教师教学的手段和方法更完善。网络资源库的构建不但给在读生提供了自主学习的环境,还给毕业生及企业员工提供了优质的学习平台,促使他们能跟上潮流的变化其前途也更加光明长久。

参考文献:

[1]徐跃增. 基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究[J]. 新课程研究(中旬刊),2014,05:47-49.

机械创新设计论文范文6

关键词:机械工程类专业;创新能力;课程体系

作者简介:张桂菊(1979-),女,布依族,贵州贵阳人,邵阳学院机械与能源工程系,讲师;肖才远(1979-),男,贵州威宁人,邵阳学院城市建设系,讲师。(湖南邵阳422000)

基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“湖南邵阳学院教学改革研究项目”(项目编号:2009JG26)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)08-0022-02

在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。

一、机械工程类创新人才培养的意义

科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。

二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系

创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。

通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。

随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。

根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。

高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。

三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。

实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称3人,中级职称5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。

动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。

动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样,验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件,为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养,提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。

专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。

四、创新实践教学成果

根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止,邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业;动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科;小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室,发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩,2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项;2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项;2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项,2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项;2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行,学校成功地承办了该项大赛,并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,推广所取得的成果。

参考文献:

[1]周仲魁,夏菲,梁丽萍,等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版),2007,26(1):49-52.

[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,(6):165-166.

[3]李郁峰,陈念年.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J].计算机教育,2009,(10):12-14.