机械创新课程设计

第一篇：机械创新课程设计

机械创新设计课程论文

姓名：任华 班级：工业设计142 学号：20140203022

2LED台灯产品背景及发展现状

产品背景

LED的出现给我国台灯行业注入了新的能量，它极大地丰富了台灯的功能，具有广阔的发展前景。人们对物质生活的水平不断提出更高的要求。现在市场上大批量的生产产品已经满足不了人们个性化的需求。人们希望所购买的商品能满足物质功能外还能体现购买者的兴趣爱好，个人品味等。传统的台灯产品已无人问津，台灯行业要想改变现状，就得结合个性化需求，对台灯的结构和功能进行优化。

现有台灯市场的调研分析台灯的分类。目前市场上的台灯按功能分为：阅读、装饰。按风格分为：现代、中式、欧式等。按材质的类别：分为铝合金台灯、玻璃台灯、水晶台灯、实木台灯、陶瓷台灯等。台灯的光学要求。台灯最主要的功能就是照明，因此在使用过程中对于人的眼睛的影响至关重要。台灯的光源分为三大类：白炽灯、卤钨灯和荧光灯。无论哪种光源，在光学性能上均要求：①遮光性;②照度要求;③照度均匀度要求 。只有确保这三点基本的光学性能要求，才能减缓眼睛的疲劳，才能称得上台灯。调研结果。了解台灯的种类、材料、市场需求等情况，从中分析市场的变化趋势，市场上的台灯种类繁多，销售量也不尽相同，主要区别于材料和创意。 台灯行业的国内外现状

国内现状我国台灯的普及率很高，但由于存在体积大，依赖固定电源而无法断电使用等缺陷，为我国的台灯行业提供了很大的发展空间。目前，国内市场上的台灯种类样式繁多，按灯泡的类别分为：白炽灯、节能灯、LED灯;LED台灯是以发光二极管为光源的台灯，具有体积小、耗电低、使用寿命长、无毒环保、安全可靠等诸多优点，使得LED灯具从室外装饰，景观照明，逐渐发展到家用照明。可是目前市面上的很多LED照明产品由于受到使用的材料、制造工业及成本等因素的制约，并没有很好地展现它的优点。虽然台灯市场发展空间大，但是目前我国台灯产业发展仍存在诸多问题。通过大量的市场分析，价格较高的台灯大多来自国外，而国内的台灯价格普遍偏低，而个别高价格的国内台灯不是因为设计的独特而是因为材料的昂贵或工艺的特点。现今，市场对于台灯的要求主要体现在：一是追求个性化;二是功能的多样性及环保性。因此台灯已不再是简单的照明工具，而是逐步向组合化、装饰化、高效节能化发展。国外现状。欧洲各国的灯具设计一直引领世界潮流，如意大利的台灯设计除着重体现产品的内在品质外，还注重人和产品之间产生情感上的共鸣。荷兰的飞利浦很早就重视“以人为本”的原则。亚洲的松下和东芝等企业在照明产品的研发上也都位居世界前列。台灯产业发展趋势我国台灯产业近几年呈现快速增长的趋势，国内生产LED照明灯具的企业就有5000余家，由于LED照明产业的核心技术主要掌握在欧美等国家，国内企业主要生产低端产品，所以产品的附加值低，企业利润上不去。在生产过程中，能源消耗大、产品出场率低、环境污染严重、管理水平落后等，使得国内很多台灯企业纷纷倒闭。在此背景下，一些企业纷纷加快科技创新步伐，改进生产技术，有效提升了其台灯生产效率和质量。调研机构数据表明，自2010 年以来，国内的LED台灯销量平均增幅达35%。而海外市场达80%的家庭普及率，如图2所示，LED照明市场呈逐年上升趋势。此外，中国台灯产业发展研究报告首次提出“新型台灯产业”和“替代品产业”的概念，并以此为基础，界定了其具体的内涵，建立评价体系和量化指标体系。另外，行业协会还站在一个全新的视角推演和预测了我国台灯也的发展进程。展望未来，我们可以看到，LED灯具正在以其灵活便捷的优势赢得市场的认可和青睐。因此，局部照明产品的开发和应用必将成为市场的未来发展趋势，企业也将生产出更多个性化照明产品，以适应用户的实际需求。设计思路：LED灯的使用现在越来越广，台灯的灯现在大多用的也是LED灯了。但大多数的台灯的灯光照射方向是固定的，这限制了台灯的使用场景。也有台灯使用了柔性材料，能调节照射方向的台灯，从打开百叶窗，阳光照射到房间中受到启发，百叶窗结构也可以使用在台灯，百叶窗的角度可以从0度调节到180度，这样可以随意控制灯光的方向，又具有艺术感，要是再加上使用木质材料，又能体现品质感和自然感。

原理方案设计：如果将灯锁死在一个四面封闭的方盒中，那灯光的照射强度应该是比较高的，但这样灯光照射不出来，也就没有任何意义，如果将方盒的一面做成百叶窗式的结构，百叶窗关闭的时候，灯光只能从缝隙中射出来一点，当百叶窗渐渐地打开，灯光也就慢慢地照射出来了，从一开始的倾斜向下到中间的水平照射，再到最后的倾斜向上照射，灯光的照射方向就这样被巧妙地控制住了，又具有形式感和艺术感。当然单单就一个方盒，那灯光的照射范围也是有限的，所以要将方盒提升一定的高度，就像台灯那样，既有能发光的头部，又有连接部分和底座。

关键技术：LED节能技术 LED防眩光技术 百叶窗调节控制

材料：LED灯部分：玻璃 金属有机化合物 氮化物 塑料 导电材料

百叶窗部分：线 薄竹片 不锈钢 台灯外壳：木材

应用前景：百叶窗式LED灯用百叶窗的形式来控制灯光的方向，相比之前的调节灯罩方向的更具有创新性，更具有艺术感。可以用作床头灯，学生护眼灯等等。假设这样一个场景，学生小A回到家先要完成作业，将台灯的百叶窗调成45度左右，让光线照到书上，在完成作业后，小A要用台灯照到书架上找书，可以将百叶窗调成接近于水平方向，让灯光能垂直照到墙上。模型效果图

虽然工业设计没有涉及很深很难的机械结构，但是对于工业设计来说，机械结构也是非常重要的，掌握了解机械结构的应用场景和方法，对于设计来说，就能扩大设计的可能性，加深设计的深度和细节，也能让我们对所设计的东西的可行性能做出一定的判断。

创新的作用体现在我们生活中的方方面面，大到人类文明进步、人类科学的发展、现代科学体系、技术和经济发展、综合国力，小到我们的日常生活，一个创新的点子往往能给我们带来太多的便利。世界各国之间在政治、经济、军事和科学技术方面的剧烈竞争。实质上是人才的竞争，而人才竞争的关键是人才创造力的竞争。然而，渗透人们生活点点滴滴的东西，总是与机械有千丝万缕的联系，因此，如何培养和提高大学生的创新能力，特别是对机械类学生来说，更应该把培养学生的创新思维和动手能力摆在重要位置。

所谓的“创新”简单地理解不就是“创造新的东西嘛”，我将其分为两类：革新和改进。革新和改进都可以创造新型东西，都能给人们带来人们想要的某些效果。我想首先从“创新的起始点”谈起，创新其实并不神圣，它来源于生活，多数的创新是建立在解决目前处理问题存在的缺陷上面的。以前处于温饱的中国人民，在解决了温饱问题之后开始考虑怎样更好地解决衣食住行问题、更舒服地生活了，这就是创新的源泉。为了更方便地洗衣服，洗衣机随之诞生，将以前的人工搓洗，直接装换为旋转式柔和的衣物间自身相互摩擦，接着又有不断的改进，于是市场上出现了各式各样的洗衣机;为了方便人们缝补衣服，缝纫机也就被发明出来了，并且不再墨守成规地用单线缝补，进而更高效更牢固的缝补衣物。还有不胜枚举的例子供我们参考，一个新的具有时代意义的机械产品被生产出来，首先肯定是突破常规的，而所谓的突破，其实质上探究新的工作原理，这样的突破才是飞跃性的突破为便于区别，我将其定义为“革新”。 在我看来，很多时候人们创新的想法往往被扼杀在摇篮里，由于专业知识和阅历的局限性，我们太容易否定自己的各种想法了，其实可能只要我们去深究，即使现在不能实现东西，谁能保证以后也没法实现呢，就如同50年代的人能预想到现在人手一台电脑的现象嘛。 然而，我又不得不承认，那种具有时代意义的机械产品的诞生，并不常见，我们司空见惯的还是在原有理论基础上面的改进，但是，真正的创新其实应该具有革新一样意义，其真正鼓励人们去做的其实是用不同的方法去更好地解决相同的问题，简单的换位思考有时候会得到意想不到的效果，所以，创新从思维做起、从点子做起，无论从你所掌握的知识能否实现，先要敢想。

我们的生活离不开机械，各种机械产品让我们的生活变得越来越便利，然而，实际生活中其实还存在着很多让人们不满的地方，需要我们去完善，去用非常规的方法解决，进而完成真正意义上的革新。

第二篇：“机械创新设计”课程设计要求与规范

机械创新设计要求与规范

一、课程设计名称：机械创新设计

Mechanical Creative Design

二、学时与学分：2周，2学分

三、适用专业：机械设计制造及其自动化

四、课程设计教材：《机械创新设计》

五、开课单位：机电与汽车工程学院

六、课程的性质、目的和任务：

本课程是机械制造技术学科的创新性实验，是发挥学生个人想象力的开放性实验。通过学生自己动手进行各种相关实验的设计和创新，一方面获得基本实验技能的训练, 培养学生独立思考和操作的能力，另一方面培养学生分析和解决实际问题的能力，同时还能激发学生的创新潜能。为学生在课程设计以及今后从事生产技术工作打下良好的基础。

七、课程的基本要求：

1.掌握机器人的结构设计和运动控制设计; 2.掌握工程机械的结构和运动;

3.掌握常用的一些机械原理，并通过设计实现其原理。

八、课程的主要内容

题目不限，但是一定要和机械领域相关。

九、教学安排及方式

1.课程设计整个过程分三个阶段：

(1)第一阶段根据设计内容消化原理、完成方案论证。 (2)第二阶段进行机构设计和软件编程、完成全部设计内容。 (3)第三阶段总结，完成设计报告。

上述每个阶段各占整个时间的三分之一，也可根据情况适当调整。

十、考核方式

图纸：完整性(加起来1张0号图纸的工作量) 说明书：不少于1万字

十一 说明书应包括以下内容：

(1)标题：设计课题名称，要求简洁、确切、鲜明，标题字数要适当，不宜超过20个字，如果有些细节必须放进标题，可以分成主标题和副标题。

(2)摘要：以浓缩的形式叙述本设计的主要内容、特点，文字要精练。中文摘要约300字左右。 (3)关键词：是反映课程设计主题内容的名词，是供检索使用的，主题词应为通用技术词汇，不得自造关键词，关键词一般为3--5个，按词条外延层次(学科目录分类)由高至底顺序排列，关键词排在摘要下方。

(4)目录：按三级标题编制(即

1、1.1、1.11)，要求标题层次清晰，题文一致。 (5)前言：应说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求;简述本课题在国内(外)发展概况及存在的问题;本设计的指导思想;阐述本设计应解决的主要问题;本设计采用的研究(计算)手段方式方法。

(6)正文：

① 设计方案论证：应说明设计原理并进行方案选择。应说明为什么要选择这个设计方案(包括各种方案的分析、比较);还应阐述所采用方案的特点(如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等)。

② 理论计算部分：这部分在设计说明书中应占有相当的比例。详细说明所使用的分析方法和计算方法等基本情况：指出所应用的理论依据和分析方法、计算方法、实验方法等哪些是已有的，哪些是经过自己改进的，哪些是自己创造的，以便指导教师审查和纠正，这一部分所占篇幅不宜过多，应以简练、明了的文字概略表述。

③ 设计说明书中的计算：凡手算部分应列出计算公式和计算结果，公式要统一编号，电算部分要绘出结构离散图和计算参数，以及采用计算软件名称，计算打印部分可列在附录中，计算结果应列表示出，计算过程中的插图，应有图名和编号，要与文字叙述配合。

(7)结论：概括说明本设计的情况和价值，分析其优点、特色，有何创新，性能达到何水平，并应指出其中存在的问题和今后改进的方向，重点对本设计的安全(强度、刚度应满足规范要求)、经济、美观等进行综合评价，特别是对设计中遇到的重要问题要重点指出并加以研究。

(8)谢辞：简述自己通过本设计的体会，并应对指导教师和协助完成设计的有关人员表示谢意，其言辞应恳切、实事求是。

(9)参考文献：对那些重要的学术性强的，在设计中所引过的文献，一般都应列出来，正文中引用文献的地方应做标注。课程设计的参考文献一般在10篇以上，其中外文文献在2篇以上。

(10)附录：在设计之后附上不便放进正文的重要数据、表格、公式、图纸、程序等资料，供读者阅读论文时参考。

2、课程设计撰写内容

(1)标题：直接表达或揭示论文主题思想或中心论点，因而，论文题目一般不得超过20个字，较大的题目也可以有副标题。题目要鲜明、准确、精练。

(2)目录：反映论文的主要内容和纲要。目录应列出通篇论文各组成部分的大小标题，层次，逐项标注页码，并包括注明参考文献、附录、索引等附属部分的页次，以便读者查找。

(3)摘要：摘要也称内容提要，应当以浓缩的形式概括研究课题的主要内容、方法和观点，以及取得的主要成果和结论，应反映整个论文的精华。中文摘要在400字以内为宜，英文摘要应与中文摘要内容对应。

(4)关键词：反映论文主题内容的名词，是供检索使用的。主题词条应为通用技术词汇，不得自造关键词，尽量从《汉语主题词表》中选用。关键词一般为3-5个，按词条外延层次(学科目录分类)，由高至低顺序排列。关键词排在摘要下方。

(5)前言：相当于论文的开头，它是三段式论文的第一段(后二段是本论和结论)。前言与摘要写法不完全相同，摘要写得高度概括、简略，前言可以稍加具体一些，文字以1500字左右为宜。前言一般应包括以下几个内容： ① 为什么要写这篇论文，要解决什么问题，主要观点、目的意义是什么。

② 对本论文研究主题范围内已有文献的评述(包括与课题相关的历史回顾，资料来源、研究的现状、性质及运用情况等)。

③ 说明本论文所要解决的问题，所采用的研究手段、方式、方法。明确研究工作的界限和规模。

④ 概括本课题研究所取得的成果，预期的目标及意义。

(6)正文：是作者对自己的研究工作的详细表述，它占全文的较多篇幅。应包括以下内容：

① 理论分析部分

详细说明所使用的分析方法和计算方法等基本情况：指出所应用的理论依据和分析方法、计算方法、实验方法等哪些是已有的，哪些是经过自己改进的，哪些是自己创造的，以便指导教师审查和纠正，这一部分所占篇幅不宜过多，应以简练、明了的文字概略表述。

② 课题研究的方法与手段，分以下几种方法说明。

用实验方法研究课题，应具体说明实验用的装置、仪器、原材的性能等是否标准，并应对所有装置、仪器、原材料做出检验和标定。对实验的过程和操作方法，力求叙述得简明扼要，对实验结果的记录、分析，对人的共知的或细节性的内容不必过分详述。

用理论推导的手段和方法达到研究目的，这方面内容要精心组织，做到概念准确，判断推理符合客观事物的发展规律，要做到言之有序，言之有理，以论点为中枢，组织成完整而严谨的内容整体。

用调查研究的方法达到研究目的，调查目标、对象、范围、时间、地点、调查的过程和方法等，这些内容与研究的最终结果有关系，但不是结果本身，所以一定要简述。但对调查所提的样本、数据、新的发现等则应详细说明，这是结论产生的依据。

③ 结果与讨论是全文的核心，需进行充分论述

在写作时，应对研究成果精心筛选，把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来，写进去，作为分析的依据，应尽量避免事无巨细，把所得结果和盘托出。在对结果做定性和定量分析时，应说明数据的处理方法以及误差分析，说明现象出现的条件及其可证性，交代理论推导中认识的由来和发展，以便别人以此为根据进行核实验证，对结果进行分析后所得到的结论和推论。也应说明其适用的条件和范围。恰当运用表和图作为结果与分析，是科技论文通用的一种表达方式。论文反映作者的研究成果，表达作者对所研究课题的见解和主张，是全文的思想精髓，是全文的思想体现，一般写得概括、篇幅较短。

(7)结论：结论包括对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结;所得结果与已有结果的比较;联系实际结果，指出它的学术意义或应用价值和在实际中推广应用的可能性;在本课题研究中尚存在的问题，对进一步开展研究的见解与建议。

(8)论文小结：主要内容是写本人对课程设计这个教学环节的认识，以及自己有哪些心得体会和见解。

(9)致谢：对于课程设计的指导教师，对课程设计提过有益的建议或给予过帮助的同学、同事与集体，都应在论文的结尾部书面致谢，其言辞应恳切、实事求是。

(10)参考文献：对那些重要的学术性强的，在论文中所引过的文献，一般都应列出来，正文中引用文献的地方应做标注。论文的参考文献一般在10篇以上，其中外文文献在2篇以上。

(11)附录：在论文之后附上不便放进正文的重要数据、表格、公式、图纸、程序等资料，供读者阅读论文时参考。

十二.课程设计排版参考规范

(1)页面设置 ① 论文用纸：

论文用纸一律为A4(210mm×297mm)，复印纸。 ② 页眉和页码：

页眉从摘要开始到最后，在每一页的最上方，奇数页眉内容为：XX届XX专业课程设计(论文)，偶数页眉的内容为：XXX(作者姓名)：XXX(论文题目)，均采用宋体五号居中。

汉语摘要单面打印，英语摘要单面打印，单独编页码(如果一页，无页码)。页码从正文开始编排。

③ 页边距：

论文页边距设置采取以下方式：上边距：2.5cm;下边距：2.1cm;左边距：2.1cm;右边距：2.1cm;装订线：1.0cm;页眉：1.5cm;页脚：1.5cm。

④ 字间距和行间距

论文行间距设置为：固定值22磅 (2)中文摘要

① 居中打印“摘要”二字(三号黑体)，字间空一字符。 ②“摘要”二字下空一行打印摘要内容(小四号宋体)。 ③ 摘要内容后下空一行打印“关键词”三字(小四号黑体)，其后为关键词(小四号宋体)，每一关键词之间用逗号隔开，最后一个关键词后不打标点符号。

(3)英文摘要

①居中打印“ABSTRACT”，下空二行打印英文摘要内容。 ②摘要内容每段开头留四个空字符。

③摘要内容后下空一行打印“KEY WORDS”，其后为关键词用小写字母，每一关键词之间用逗号隔开，最后一个关键词后不打标点符号。

(4)目录

二字为小二号黑体，居中打印;下空一行为章、节、小节及其开始页码(小四宋体)。章、节、小节分别以第1章、1.1、1.1.1等数字依次标出。

(5)前言

“前言”二字为三号黑体，居中打印;二字之间空一字符。 (6)正文

每章标题以三号黑体居中打印;章下空二行为节，以四号黑体左起打印，节下空一行为小节，以小四号黑体左起打印。换行后以小四号宋体打印正文。

(7)图

图题采用中文，中文字体为五号宋体。引用图应在图题右上角标出文献来源。图号以章为单位顺序编号。

(8)表格

论文的表格可以统一编号(如表1，表2„)，也可以逐章单独编号，采用哪种方式应和插图及公式的编序方式统一。表序必须连续，表内必须按规定的符号标注单位。

(9)公式

论文中重要的或者后文中须重新提及的公式应注明序号并加圆括号，序号一律用阿拉伯数字连续编号，公式书写应在文中另起一行，居中排列。公式序号按章顺序编号(如：式(1.1)，式(1.2)„)，序号排在版面右侧，且距右边距离相等。

(10)参考文献 为了反映论文的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度，同时向读者提供有关信息的出处，正文之后一般应列出主要参考文献。参考文献一般应是作者亲自考察过的对论文有参考价值的文献;参考文献应具有权威性，要注意引用最新的文献;引用他人的学术观点或学术成果，必须列在参考文献中;按论文中参考文献出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号，并在引用处右上角标注，标注符号为[n];参考文献中每条项目应齐全，并按如下格式著录： ① 著作

[序号]作者，书名[标识码]，出版地：出版社，出版年。 例如：

[1]白雪洁，日本产业组织研究——对外贸易框架中的特征与作用[M]，天津：天津人民出版社，2001。

[2]马克思恩格斯全集;第1卷[M]，北京：人民出版社，1956。 注意：马克思全集、毛泽东选集、邓小平选集等每一卷设一个序号。

② 译著

[序号]国名或地区(用六边形括号)原作者，书名[标识码]，译者，出版地：出版社，出版年。 例如： [1](法)泰勒尔。产业组织理论[M];张维迎总校译。北京;中国人民大学出版社，1997。

③ 论文集

[序号]编著;书名[标识码];出版地：出版社，出版年。 例如：

[1]汤敏：茅于轼，现代经济学前沿专题：第三集[C]，北京;商务印书馆，1999，

论文集中特别标出其中某一文献：

[序号]其中某一文献的著者，某一文献题名[A]，论文集编者，论文集题名[C]，出版地，出版单位，出版年，PP首页码-末页码(或P页码) 例如：

[1]林平：美国反抗托拉斯的主要内容及最新发展[A]。汤敏，茅于轼，现代经济学前沿专题：第三集[C]，北京：商务印书馆，1999.PP221-249.

[2]林平，美国反抗托拉斯法的主要内容及最新发展[A]，汤敏，茅于轼，现代经济学前沿专题：第三集[C].北京：商务印书馆，1999.p225.

④ 期刊文章

[序号]作者.篇号[标识码].刊名，年，卷(期)，页码。 例如：

[1]王珺.双重博弈中的激励与行为——对转轨时期国有企业经理激励不足的一种新解释[J]，经济研究，2001，(8).

⑤ 报纸文章

[序号]作者.著名[标识码].报纸名，出版日(版次). 例如：

[1]谢希德.创造学习的新思路[N].人民日报，1998-12-25(10).

⑥ 外文文献

要求外文文献所表达的信息和中文文献一样多，但文献类型标识码可以不标出。外交文献一定要用外文原文，切忌用中文叙述外文，例如“牛津大学出版社，某某书，多少页”等等。英文书名、杂志名用斜体标出。

[1]Aoki，M.The Nature of The Japanese Firms as a Nexus of Employment and Financial Contracts：An Overview.Journal of the Japanese and International Economics 1989.3，pp.345-366 ⑦ 网络文献：

[1]谦莹，中国专利申请//www.sipo.gov.cn/sipo/ywdt/jdlt//t2005051046437.htm

参考文献类型标识

二十年http，：

第三篇：机械创新设计实验课程改革

摘 要：基于机械类专业培养需求以及“机械创新设计”课程的特点，针对目前机械创新设计实验教学现状以及存在的问题，对《机械创新设计》实验内容及模式进行改革与创新，建设能满足机械创新设计实验教学要求的开放式实验室及管理模式，并通过开展各种创新设计竞赛，充分调动学生的学习积极性，激发学生的创造力和创新意识。实践证明可改善课程的教学质量，且大大激发了学生的学习兴趣、提高了学生的综合能力。

关键词：机械创新设计 改革 实验课程

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2015)03(c)-0188-01

当今世界，随着全球化经济竞争愈演愈烈，创新能力已成为决定一个国家综合国力的核心因素。因此如何培养适应社会需求的机械创新技术人才，成为各高校机械类专业急需解决的问题。在当今激烈的就业竞争中，如何缩短与企业的距离，培养创新型人才，提高学生的一次性就业率，也成为高校的主要职责。因此对机械创新实验进行改革，注重理论与实践的结合，培养学生面向工程实际的思维理念，加强学生的创新意识以及动手能力，具有十分重要的意义。

1 机械创新设计实验现状分析

机械创新设计是机械原理和机械设计的后续课程，其目的在于培养和提高学生的创新精神和实践能力，而机械创新设计实验是以提高学生工程实践能力、综合设计与分析能力、科学研究能力以及创新能力为基本要求，培养能适应现代社会需求的创新人才为目标的实践教学课程。但目前我校的机械创新设计实验所存在的问题与国内的大多数高校的问题基本一样，即学生多、课时少、设备少，而且实验方法和教学手段过于单一，同时实验开设与工程实践应用结合不紧密，不利于发挥学生的创新能力，因此，如何充分利用现有的资源，对机械创新设计实验进行改革，调动学生的积极性，成为了当务之急。

2 机械创新设计实验的改革

基于目前机械创新设计实验教学现状，提出其教学改革的方案，以期通过实验开拓一条培养学生创新精神、动手能力和综合运用所学知识设计与分析能力、解决工程实际问题能力的新途径。

2.1 加强机械创新设计实验平台的建设

慧鱼模型(Fischertechnik)1964年诞生于德国，是由德国发明家ArthurFischer博士在其专利“六面拼接体”的基础上发明的，是技术含量较高的工程技术类拼装模型。它一共有300多种零件，可以说是一个结构件的家族，它除了有机械构件外还提供有电气元件、传感器、气动构件、控制器甚至软件等系统，涵盖了机械、电子、控制、气动、汽车技术、能源技术和机器人技术等学科领域，可拼搭成多种机构，只要学生能想到的结构，都可以用它搭建出来，通过实物拼装和实物运转，不仅可以直观验证设计构思，还可以给学生带来极大的成就感，激发学生的学习兴趣，为课堂及实验室教学提供了良好的教具。该校机电工程学院机械创新设计实验室针对专业需要，于2004年引进了“慧鱼”模型组合包，其教学和实验效果非常好，但是由于时间久远，零件存在丢失和损坏的情况，不能满足目前的实验需要，有时

4、5个学生共用一套模型，加上实验时间限制，给学生偷懒提供了借口，这在一定程度上影响学生的动手能力。所以购买了一批新的组合包基本上满足了实验需求。

同时还建立了虚拟实验室，学生运用计算机辅助设计技术实现虚拟装配和运动仿真分析，可在现场实验开始前验证创新设计方案的正确性与可行性，同时还可以通过修改、调整来完善设计。这样不仅使学生的创新思维和创新技能得到了培养，还提高了学生在实验中的动手能力、工程实践能力、软件应用能力、分析计算能力和创新设计能力等综合能力。

2.2 实验模式和内容改革

改变由老师设计实验方案，安排实验步骤和程序的传统被动实验模式，采用由学生自主的主动实验模式，由老师提出实验设计题目，学生自己思考、自己设计实验方案并在老师的指导帮助下完成实验，给学生充分的自由和空间来发挥他们的创新精神。或更进一步，让学生可以根据自己的兴趣和爱好去查阅相关资料进行选题，然后由老师对学生的选题进行可行性分析，对于难度及工作量不适当的选题，老师应提出修改意见，并在选题的同时注重创新性和应用性以及与工程实践的结合。对于比较好的设计和作品，我们可以拿去参加各种比赛，比如：三维设计大赛、机械创新设计大赛、机械工程训练大赛等活动。通过自主创新课题的开展，让学生成为实验的主体，老师只做必要的指导，这样既激发了学生的兴趣又培养了他们的综合创新能力。

2.3 加强实验室开放力度与管理

实验室在一段时间内对学生全天候开放，学生可以利用课余时间进入实验室进行实验，给学生创造宽松、自由的时间和环境，这样可以打破实验教学安排在时间和空间的限制，实验不再是在固定的时间和地点完成。充分发挥学生的主观能动性和创造性，实践证明学生参与实验的热情得到了提高，而且，由于提高了实验内容的开放性与综合性，使得学生的独立思考能力及分析解决问题能力得到了锻炼，还培养了他们的协作创新精神。

加强开放实验室管理，应用海军航空工程学院采取的变被动管理为主动管理的开放式实验室管理模式，以学生为主体，自主学习、自主管理，并配以必要的辅导答疑和安全监督。

3 结语

教学实践证明，通过对机械创新设计实验进行改革，利用“机械创新设计”课程的实验以及教学平台，能够更有效地培养创新型人才，很多学生在各类竞赛中获得了很好的成绩，并通过创新设计申请了一些专利，取得了很好的效果，并为后续的课程改革提供很多有意义的参考方向。

参考文献

[1] 汪超.机械创新设计实验教学改革的探讨[J].装备制造技术，2008(8)：179-180.

[2] 陈涛.机械创新设计实验教学方法研究与探索[J].中国科教创新导刊，2013(10)：40-42.

[3] 张翠英，温卫中，郑秀红，等.基于立体化教学模式的微机原理课程教学改革[J].教育教学论坛，2012(36)：34-35.

[4] 黄朝阳.“工程对象教学法”在机电创新实践教学中的应用研究――以慧鱼模型为载体[J].大学教育，2014(2)：71-75.

第四篇：机械创新设计实验课程考核报告大全

《机械创新设计》实验报告

《机械创新设计》实验报告

班 级： 机械 1303 姓 名： 明 可 富 学 号： 201320

29、20132662

组内成员： 明可富 、 白成玉

考核时间： 2016 年 04 月 21 日

报告内容需包含上以下各内容点，务删减;本报告每位同学打印一份，以组为单位装订，于课程结束一周内交回

机械创新设计实验课程考核报告

一、实验上课内容

实验项目一 机器人本体实验

1 实验课程内容：

① 了解机器人本体的结构及工作原理; ② 解并掌握编程软件的使用与编程方法;

③ 熟悉模块化拼装组件的各个模块并能熟练的拼接与使用，知道各传感器的功能与使用方法。 2 机器人功能：

机器人本体是面向教育的新一代能移动机器人，它有一个强大的微处理器系统和传感器系统，而且它还能扩展听觉、视觉和触觉，成为真正意义上的机器人。

3 编程方法：

利用软件提供的模块化编程软件进行编程，方便理解与快速使用。

4 实验图片：

本节课练习编程，无图片。 5 遇到的问题及解决方法：

实验过程中遇到的问题是红绿灯在程序下运行一次就停止了，解决的办法是添加一个循环，让红绿灯能一直工作下去。 2

《机械创新设计》实验报告

实验项目二 自动导向车实验

1 模型描述：

该模型是一个自动门控制模型，通过开关来控制门的启闭，同时在启闭过程中保持黄灯亮，当开启或关闭动作完成后绿灯或红灯亮。

设计上，使用电机和齿条齿轮作为自动门的传动原件电机转动带动门的横向左右移动，同时利用磁敏原件来检测自动门是否到达启闭位置，并控制信号灯的动作。

2 模型主要组成零件及数量：

导轨*1;齿条*3;磁敏检测原件*2;变速器*1 信号灯：红黄绿各一个;电机*1;控制器*1;连接件及导线若干 3 实验图片：

4 小组成员分工： (1)本人承担的工作

机械创新设计实验课程考核报告

编程及调试; (2)其他成员：

装置的组装与调试。

5 模型创新性描述：

使用磁敏元件模拟行人，当感应到有人接近时，门自动开启，较实验要求更加智能化。

6 本人遇到的问题及解决方法：

在试验过程中发现，程序初始化并开始运行时会出现错误，经分析后增加初始化复位功能，问题消除。

机械创新设计实验课程考核报告

实验项目三 电梯实验

1 模型描述：

该模型模拟电梯运行，通过电机正反转控制电梯上下行，根据按键确定欲停止楼层，并通过磁敏检测元件检测电梯当前所到楼层。 2 模型主要组成零件及数量：

电机*1;信号灯*2;细线*1;磁敏传感器若干;连接件及导线若干;电源控制器*1。

3 实验图片：

4 小组成员分工：

(1)本人承担的工作：编程及调试

机械创新设计实验课程考核报告

(2)其他成员 ：部件总装及调试

5 模型创新性描述：

改善提升装置结构，使电梯运行速度更稳定，更人性化。

6 本人遇到的问题及解决方法：

在组装模型过程中，由于不清楚实例内部结构，我们经过多种拼接方法的尝试，最终使模型很好地实现功能。

《机械创新设计》实验报告

实验项目四 自动车床实验

1 模型描述：

该模型是一个自动车床的控制模型，由主轴、床身、导轨、刀架组成，模拟了自动车床的控制效果，由主轴输出的功率传递到下方导轨，带动导轨往复运动。

2 模型主要组成零件及数量：

电机*1;磁敏传感器*2;变速齿轮*1;直角齿轮*4;连接件及导线若干;电源控制器*1。

3 实验图片

4 小组成员分工： (1) 本人承担的工作：

机械创新设计实验课程考核报告

编程调试及部分模型组装 (2) 其他成员：

车床部件的总装

5 模型创新性描述：

增加部件时车床主轴旋转更加稳定。 6 本人遇到的问题及解决方法：

问题主要在于对程序的编程上并不是太了解，经过检查与学习后得以解决。 8

《机械创新设计》实验报告

实验项目五工业抓放机器人

1 模型描述(构思、设计、组装、调试)：

该模型是一个工业抓放机器人模型，由升降台、床身、导轨、旋转手臂组成，有三个自由度，模拟了工业装房手臂的操作过程。

2 模型主要组成零件及数量：

电机*1;磁敏传感器*2;变速齿轮*5;直角齿轮*4;连接件及导线若干;电源控制器*1;导轨*2。

3 实验图片：

机械创新设计实验课程考核报告

4 小组成员分工：

(1) 本人承担的工作：编程调试及部分模型组装 (2) 其他成员(如果有) ：模型的组装与调试 5 模型创新性描述：

三个自由度共六个动作，采用多子程序编程的方法，程序简单明了。 6 本人遇到的问题及解决方法：

面对抓放手臂多自由度运动，采用多子程序编程，避免了因程序过多而使编程困难，更易实现控制。 10

《机械创新设计》实验报告

二 课程考核

1 模型名称：自动搅拌机 2 模型功能：

模拟工地上的水泥搅拌机，当按下启动按钮时，搅拌机开始工作，同时绿灯亮;当搅拌机停止按钮按下或者搅拌机抬起时停止工作。

3 模型照片：

机械创新设计实验课程考核报告

4 模型的创新点：

① 利用齿轮机构将动力从电机传递到搅拌轴，同时实现转速，实现精确且稳定的传动，克服了电机直接控制造成的不稳定;

② 使用磁敏检测原件，实现搅拌机意外抬起的关停控制，以免伤人。

5 模型的组成部件名称及数量：

电机*1;减速器*2;信号灯*2;磁敏检测原件*2;控制器*1;导线若干;连接件若干。

6 模型未实现的功能：

搅拌机的主轴未能实现自动控制。

机械创新设计实验课程考核报告

7 小组成员及分工情况 (1) 小组成员名单：

明可富、白成玉 (2) 本人：

编程及调试 (3) 其他成员：

硬件的组装、模型功能的设计

8 作者承担工作情况

(1)完成的工作在模型起的作用：

各部分检测结构及其功能，实现自动控制。 (2)完成的工作使用的元器件名称及数量：

电机*1;减速器*2;信号灯*2;;磁敏检测原件*2;控制器*1;导线若干;连接件若干。

(3)完成工作过程中遇到的问题及解决方法：

程序的编程问题以及点电机传动部分的设计不精简，参考程序及其他机器模型解决。

(4)本部分工作未实现的功能：

搅拌机的主轴未能实现自动控。

第五篇：工业设计专业“机械设计基础”课程教学创新与探索

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摘要：本文针对工业设计专业体系下“机械设计基础”课程基础教学中，所暴露的讲授内容与社会需求脱节，学生对知识点理解相对困难等问题进行探讨，对“十二五”规划中“文化创新”的指导思想下如何通过教学模式的创新，如教材选用创新、教学体验创新和课程考核模式创新等方式，使该课程的教学实践符合新形势的专业人才培养模式。

关键词：工业设计;教材选用创新;教学体验创新;考核模式创新

前言从1982年我国在高校中开办工业设计专业教育至今，各高

校在学科建设的实践和摸索中不断完善和发展，由于多数高校在办学过程中主要通过借鉴其他院校经验和模式，所开设的专业课程框架大同小异，在工业设计专业下均开设有“机械设计基础”

(部分学校设为“工业设计工程基础”)课程，旨在解决产品设计过程中的结构问题，这是将设计概念转换为实际产品的关键，然而在实际的教学环境中，由于课程的特殊性和传统教学偏于工科的理论讲授，往往使得该课程与专业框架下其他课程脱节，孤立的知识点和抽象的概念使学生对产品设计中的工程问题很难形成全面系统的认识，造成对自身能力的不自信甚至对专业的反感。在这样的背景下，需要我们对工业设计专业“机械设计基础”课程现有的教学模式和课程设置进行有针对性的创新调整，以符合工业设计专业人才培养和专业的长远发展需求。

一、“机械设计基础”的课程现状分析

“机械设计基础(或工业设计工程基础)”课程是我国绝大多数高校工业设计专业的必修课程，主要针对产品设计过程中产品的结构形式、受力特点、能量传动、机构原理及零部件间的联接问题展开学习与讨论，是产品设计中将概念转换为实际可加工可使用的产品的关键，这方面的技能也是本专业毕业生进入工作岗位时生产企业所关注的，因此该类工程类课程的开设，为培养适应社会需要的毕业生是很有必要的。

然而之所以会造成知识点的教学与实际应用的脱节，主要原因在于专业起步较晚，在课程设置方面缺乏全面的思考：在实际的教学过程中，由于该课程早期的教材编著者主要以机械学领域的专家为主，内容上往往以工业设计专业学生很少接触到的钻床、内燃机、牛头刨床等工程机械为案例，加上部分任课教师对该课程的经验和理解不足，不能将这些机构原理与产品设计相结合，依然以传统工科模式进行照搬和对机械类教材内容的简单删减，导致该课程的教学常以理论灌输和公式推导为主，对于非机械类专业的学生在认知和理解上有很大的障碍，尤其是以文科高考入学的艺术类学生更是觉得抽象、空洞，无法转换为学生的知识构架，更无法与实际生产相接轨。

在国家“十二五”规划中，提出“产业结构创新”和“文化创新”的指导思想，对于新形势下的工业设计教学模式，值得我们在工业设计创新人才培养方面对“机械设计基础”课程的教学方法进行深层的反思与创新实践。

二、教学形式的创新探讨

作为工业设计教学，其核心本质是让学生掌握产品设计的方法和在设计过程中应该考虑到的各方面知识，“机械设计基础”课程的开设，主要目的在于解决产品设计中的结构问题，其本质核心是为产品设计服务。在教学过程中，应该打破对以工程机械为背景的现行教材进行知识点简单删减的传统模式，从教材选用、教学体验和课程考核方式等方面围绕产品设计相关内容展开创新探索。更多文学期刊到天天期刊网

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1.教材选用创新各大高校在专业办学中专业方向划分越来越细，传统教学经验中所选用的《机械设计》《机械设计基础(非机类)》等教材涵盖比较笼统，以包装机械、工程机械为主的案例不利于工业设计专业学生的理解。

各院校专业培养方向不一样，“放之四海而皆准”的教材是不现实的，在尊重工业设计专业教学的早期工作者对该专业所做出贡献的同时，对于课程教材的选用，应该考虑与专业实际相结合，选择更有针对性的教材或参考书目，如更侧重于产品覆盖件的构造形式、联接方式及产品(工作过程中的)运动机构特征等，教材中的案例应该更多地结合学生在日常生活中所看得见、摸的着的产品，如对于在机构原理中，凸轮机构的案例，可以列举饮水机、按摩椅等实际案例等。

在目前合适教材有限的情况下，任课教师可以考虑提取该课程所需传授的知识框架，备课过程中搜集相关案例，对学生进行讲解分析，这种形式比较传统教材，更为直观，容易理解。

2.教学体验创新如本文第一节所描述，传统的“机械设计基础”课程的教学

中，很多院校采取将课程划拨到其他工科院系或者外聘任课教师的方式，教学模式以沿袭工科机械类课程中“理论教学”加“应用题解答”为主，往往导致该课程知识框架孤立，缺乏实践的引导，学生的学习能动性和积极性相对较低，也无法通过课堂学到有实践意义的知识。

工业设计专业学生的培养，主要是对外观造型的设计与工程结构的学习，对于产品(机械)内部工作原理层面的知识点的背诵和计算题、应用题的解答均不是培养重点。因此在教学过程中，应该将多媒体教学体验放在首位，通过产品图片、动画视频以及拆卸一些实际产品直观的体现，让学生结合书本上所描述知识点进行消化理解。

以重庆师范大学美术学院工业设计专业在学习“机械联接”相关知识的教学实践为例，为加深学生对卡口、螺纹等联接形式的认识，并学会在设计实践运用，近两年的教学中，采取理论教学梳理后，让学生对一些废弃电子产品进行拆卸、绘制爆炸图，并在保留原电子产品电路板的前提下，对该产品的外观进行重新设计：学生在拆卸和绘图过程中，是对理论教学的实践验证，也是一个对知识点的巩固理解过程;在后期的再设计中，考虑产品的联接问题，是对所学知识的实践运用。通过动手实践，摆脱了传统枯燥的教学模式，也培养了学生通过探索发现和解决问题的能力。同时对于学生今后就业实践，有一定的指导作用。

3.考核方式创新课程的考核，其主要目的是对所学知识的一种检验，工业设

计专业开设“机械设计基础”课程，其目的不是在于培养会对机械公式进行推导，会计算齿轮传动比、凸轮轮廓抛物线的“机械设计师”。对于课程的考核形式，若任然停留在以传统的试卷为主要形式，往往会造成学生为应付考试而机械地背诵书本上的文字及公式的推导，而考试之后却很容易忘记，不仅无法刺激学生的创造性，同时在今后工作过程中如何合理运用相关知识，都起不到任何帮助。

工业设计专业“机械设计基础”课程的考核，不应该停留在“考试课”或者“考查课”上的争论，而应该结合专业实际，以及对今后产品设计相关课程学习的支撑，从“如何利用所学知识结构，合理解决实际问题”的角度，对学生的学习情况进行客观合理的考核。考核方式的创新，可以考虑以命名一设计课题的形式展开，学生着重考虑如何解决课题中的产品结构及功能问题。如要求学生通过所学知识对酒瓶进行设计，要求在设计中考虑酒瓶的防漏问题;通过联接知识设计可便携的折叠式床垫;利用联动原理，设计趣味儿童玩具等。这是对学生“学习能力”与“应用能力”的综合考核，既回避了学生对考试的恐惧心理，也让学生在实践中，将所学知识进行重新归纳与整理，这些知识框架对他们今后的工作实践，有很强的指导作用。

当前国家和地方政府大力倡导自主创新，对工业设计的人才培养提出了新的要求，工业设计专业“机械设计基础”课程的教学，应该从学生特点、人才培养计划及地方区域规划特色出发，打破传统理工科理论教学模式，有针对性地对教材选用、教学体验模式及考核方式进行合理创新与尝试，以培养符合区域经济需求的人才。工业设计的教学任重而道远，需要在创新实践与总结

中，不断完善发展。

参考文献：[1]叶丹，孔敏.产品构造原理[M].北京：机械工业出版社.2009

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[8]张春林，曲继芳，张美麟.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社，2004