机械创新设计教育的研究与探讨

2023-03-01

目前, 经济竞争已成为世界各国竞争的焦点和社会发展的主要动力。对于制造业来说, 竞争的核心是新产品设计和制造技术的竞争。随着先进制造技术和信息技术的高速发展, 产品的更新周期日益缩短, 产品创新速度将越来越快, 产品创新和相应的先进制造技术不仅已成为经济发展的重要支柱, 而且还是最活跃的驱动因素。一个国家、一个民族, 乃至一个企业, 若拥有可持续的创新能力, 就能在激烈的国际市场竞争中抢占科技和产品制高点。目前, 在提倡建设创新型国家的形势下, 如何正确认识并积极探索适应机械类学生的创新设计教育, 对于培养具有创新意识、创新激情、创新思维及创新能力的机械设计人员, 具有重要的现实意义。

1 创新设计技术的社会需求

产品创新对于发达国家而言, 是制造业发展的必然结果。而对处于工业化进程中的我国, 则是机遇与挑战并存。我国正在向全面小康社会的目标进军, 并进一步向在本世纪中叶达到中等发达国家水平的战略目标迈进。在这个过程中, 一方面世界科技的发展将更加迅猛, 我国通过学习先进国家的技术和经验赶上发达国家的难度将加大, “后发优势”的作用将减弱;另一方面, 我国相当一部分制造企业目前尚处于困境之中, 导致这一状况的因素除了体制和经营管理外, 企业缺乏开发有竞争力的创新产品能力是一个重要的因素。因此, 制造业发展的持续动力将主要来自产品创新设计。国家自然科学基金委员会发表的优先资助领域战略研究报告《先进制造技术基础》中指出:增强产品自主创新能力, 提高新产品市场竞争力, 已成为新世纪我国制造科学基础研究的国家目标。胡锦涛总书记在2006年召开的全国科技大会上, 提出了走中国特色自主创新之路, 建设创新型国家的目标。而这些目标的实现, 关键是创新人才的培养。因此, 创新教育在高等教育中已成为关注的热点问题之一。在教学过程中如何激发学生的潜能、培养学生的创新意识和创新能力, 以适应国家对创新人才的需要, 值得我们研究和探讨。

2机械创新设计教育的重要性

机械创新设计是充分发挥设计者的创造性思维和能力, 在人类已有或没有的科学技术成果基础上, 进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性的机器或机械产品的一种实践活动。机械创新设计教育则是利用教育的手段对学生在机械设计科学领域内对产品设计进行创造性思维潜能的激发和实践能力的训练。

现代机械设计过程最显著的特点在于其学科的交叉性。它涉及力学、电学、机械学、信息技术及美学等学科, 同时, 设计过程是一个非常严谨、科学的过程。从概念设计到详细设计必须经过严格科学的设计计算。另外, 不断发展的创新设计技术, 如公理化设计、TRIZ设计等方法的出现, 为机械产品的创新设计提供了新的手段。特别是C A D技术、虚拟样机仿真技术的发展, 大大加快了产品的创新设计周期, 因此, 机械创新设计教育是以培养学生创新意识、创新思想、创新情感、创新能力和创新人格为基本内涵的教育实践。

3机械创新设计能力培养探讨

3.1师资队伍建设是创新设计能力培养的根本

开展机械创新设计教育, 需要高水平的师资作保证。由于机械创新设计涉及机械、电子、计算机技术、光学等众多领域的科学知识。因此, 教师除了在认识上对创新设计教育给予足够的重视外, 还要求不断学习掌握广博扎实的专业知识, 同时, 还要深入科研第一线, 在实践中积累创新设计知识资源, 进而为学生创新设计能力的培养奠定坚实基础。3.2创新的课程体系是创新设计能力培养的基础

传统的课程体系是以知识传授为特征的基础课、专业基础课及专业课的三层楼模式, 而创新的课程体系应以能力结构为特征, 以创新能力培养为主线的课程模式。能力结构可分为:

专业基本能力:表征专业属性的能力。如:对机械产品的结构设计能力、计算机辅助设计软件的应用能力等。

专业拓展能力:在专业基本能力的基础上, 拓展专业口径, 提升专业业务水平的相关能力。如机械产品机电控制系统的设计能力等。

就业适应能力:按照国家教育部[2007]2号文:“在高年级灵活设置专业方向”的要求, 以学生就业需求为重点, 灵活设置课程和选择毕业设计课题, 提高学生就业竞争力。

3.3改革教学内容和方法, 以强化学生的创新意识

改革教学内容和方法, 使之适应创新设计人才培养的目标, 是学生创新设计能力培养的关键。要正确引导和启发学生对专业学习的兴趣, 让学生更多地了解机械创新设计方法, 创新能力的培养一方面需要有扎实的基本知识, 更需要有创新的欲望和动力, 因此, 课程教学内容和教学方法, 应从能引导和启发学生的创新意识、创新激情、创新思维及创新能力的培养出发, 进行教学实践。

3.4培养学生的创新思维能力及探究设计的欲望和能力

创新设计人员必须具有敏锐的创新思维能力, 只有这样才能发现设计中尚未完善和有待提高的地方, 才能提出创新性设计方案。这种能力主要基于后天的培养。例如:在运用三维C A D软件进行产品建模时, 对于同一产品可采用不同的建模方法, 可采用参数化建模、显式建模、基于约束的建模及复合建模。教师可就这些建模方法的特点, 引导学生对产品建模方法的问题进行研究和探讨。进而提高学生探究建模设计的欲望和能力。3.5开展多种形式的机械创新设计实践, 寓教于做、寓教于乐、寓教于赛

机械创新设计教育离不开实践。德国学校机械工程系的学生在入学前必须有在企业实习的经历, 在入学后也有众多的实践环节, 从实践中学积累创新知识。国内, 如盐城工学院优集学院的学生在产品三维建模方面受到较为严格的培训, 对企业产品的建模标准和规范有一定的了解, 先后完成了美国U G S公司U G N X标准件库、江苏恒力组合机床有限公司及盐城机床有限公司系列产品的建模工作, 因而受到了企业的欢迎。加强实践环节不仅是教会未来机械设计人员掌握创新知识和技术, 而且也培养了合作和团队精神。

多媒体、仿真技术和虚拟现实技术为机械创新设计的教学超越了时空的限制。我们完全可以将飞机、火箭、汽车、电话机、电风扇等任何复杂的产品和它的设计制造过程制作成为光碟, 学生可以在任何时间和地点, 与观看科幻片或玩游戏一样去学习知识, 甚至操纵和使用“虚拟的机器”, 完成自己想做的创新设计。

未来世界是一个竞争的社会, 举办或参与各种形式的创新设计竞赛, 例如, 优集学院每年一次的U G N X产品三维设计大赛以及国家举办的大学生机械创新设计大赛等, 将有助于激发学生的创新设计热情和主动性, 提高学生的竞争意识和进取精神。

4结语

随着机械新产品开发与激励的市场竞争, 对高等教育机械类专业的教学内容和教学方法提出了新的要求, 即机械创新设计教育。机械创新设计能力的培养, 是一项综合复杂的系统工程, 必须依靠改革教学内容、教学手

持竹是扬琴演奏中的重要环节。常用“三指持竹法”, 就是用大拇指、食指、中指三指持竹, 手呈半圆形空拳状, 将琴竹柄放在食指第一关节线处, 与中指第一、第二关节的指肚上, 贴住中指, 大指自然下压琴竹, 无名指与小指自然弯曲。要注意大指与食指不要把琴竹捏的过紧, 但过松无力的持竹也是错段、教学方法及加强师资队伍建设等方面整体合作。开展多种形式的机械创新设计实践, 强化学生的创新思维和方法训练.在实践的基础上, 进一步理解机械创新设计的模式和方法, 为其将来能够设计出创新产品打下良好的基础。总之, 要真正培养出具有创新意识、创新思维和创新能力的机械产品设计人才, 必须加强机械创新设计教育, 以适应建设创新型国家的需要。

参考文献

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任何乐器在演奏中都存在着一个音色问题。只要乐器发出声音, 音色问题就随之而来。这里所指的音色不是由于发音体的性质、形状与泛音的不同所产生的自然属性的音色, 而是指演奏者以不同的演奏方法任何在演奏时所产生的音色问题。

那么, 怎样才是扬琴的正确发音及最佳音色?如何训练?笔者从以下几个方面讨论扬琴的发音及训练问题。

1了解和学习扬琴的基本音色

1.1 扬琴的发音

扬琴是击打弦鸣乐器, 演奏时用两根琴竹弹击琴弦, 通过琴码的传递, 引起琴面与共鸣腔体的震动而发音。可以说是一个音一个点, 由无数个点形成旋律线, 如果点不集中、散而飘就形成不了旋律线, 也就没有音乐语言, 糊涂一片。

1.2 扬琴的音色

扬琴的音色清脆明亮、圆润饱满、悠扬悦耳;有颗粒性和穿透力;音质和色彩多样化, 层次感好;它明亮而宽广, 纯净而不干枯, 强而不噪、弱而不虚;给人以“大珠小珠落玉盘”的感觉, 使人得以美的享受。

2 扬琴发音的基本训练

2.1 扬琴的演奏方法

首先是坐姿。演奏者的座椅高度要合适, 身体稍稍前倾, 琴面向里倾斜, 里侧以齐腰为适中, 琴面稍偏高, 上身端正, 上臂自然下垂, 下臂自然前伸, 两脚相距肩宽, 左脚稍前, 右脚偏后, 平放地上, 这样才能使全身前后左右用力得当, 以保持身体的平衡。演奏时两小臂及手腕琴竹呈平行状, 避免形成过于“内八字”或“外八字”。

误的, 食指与中指之间要保留一定的空隙, 以保持中指的独立灵活。

另外, 琴竹是扬琴演奏者不可缺少的工具, 它的质量直接影响到演奏时音质的好坏。在选取时应注意它的竹质, 如两只琴竹的长度、厚薄、弹性、形状是否一致, 做工是否精细等。一般琴竹长约32cm, 重约3.4g~3.7g。竹头先贴上胶布, 再套上汽门芯, 竹身至竹柄逐渐加厚, 使琴竹整体重心向后移, 保持良好弹性, 使发音圆润而饱满。

2.2 扬琴的击弦动作

扬琴演奏是手臂各部位肌肉与关节的联合运动, 它的力量来自全身肌肉运动的协调和统一。正确的击弦方法是在保持手臂各部位的自然放松下, 由手臂带手腕, 自然提起, 由上至下做击弦动作, 把身体内部的力量通过大臂、小臂、手腕、手指、琴竹集中到竹头上, 在击弦的一刹那指、腕结合用力, 产生爆发点, 随即放松, 回竹到下击前的预备位置上。下击和回竹的动作过程是分不开的, 这是一个完整动作的两个环节, 如果哪个动作运用不当, 都会产生不良后果, 导致动作不协调, 音色呆板或虚弱。我们在每击一个音时, 都要用视觉、触觉、听觉来辨别音色的差异, 力求达到击弦与发音的统一。

2.3 扬琴击弦的着力点

不同力度用力的部位是不同的, 一般情况下, 在演奏力度大的音乐作品时, 采用“臂腕”结合的用力方法, 即以臂为主, 腕为辅;在演奏中等力度、速度适中的作品时, 采用“腕指”结合的用力方法, 即以腕为主, 臂、指为辅;在演奏弱奏或弱奏的轮音时, 采用“指腕”结合的用力方法, 即以指为主, 腕、臂为辅。需要强调的是:无论用哪种用力方法, 都要做到每个环节的协调统一。扬琴演奏的力来自全身, 只有全身贯通, 避免多余、僵硬的动作, 才能演奏出有感染力、气势宏伟、铿锵有力的各种声音。

2.4 扬琴的触弦点

触弦点就是在击弦时琴竹头用哪个部位最好?实践证明太靠前或太靠后都会出现杂音, 使用竹头中间位置是最佳击弦点, 这样可以保证每个音的琴弦受力集中。在运竹时, 大指要与琴竹形成直线的走向, 击弦以垂直方向作直上直下的动作, 以保证琴竹头能正面并且垂直的朝下触弦。

2.5 扬琴的击弦点

不同音高琴弦的发音都有一个常用的最佳发音点, 琴竹在这个最佳发音点上弹奏, 能使琴弦的音色得到最好的发挥, 不同音高弦长的击弦点和琴码的位置也不相等。一般高音区的击弦点约离琴码1.5cm~2cm处;中音区约离琴码2cm~2.5cm处;低音区约离琴码2.5 c m~3 c m处。击弦点离琴码太近会产生“木”质涩音, 太远发音虚而飘。正确的击弦点和触弦点是取得良好音质和最佳发音的基础和保证。

另外, 要树立良好的发声观念, 具备良好的听觉和敏锐的判断力, 对美好的声音要有丰富的想象力, 只有在正确的音色观和科学的弹奏方法指导下, 才能演奏出饱满而赋予表现力的音色, 充分地表现音乐作品的内涵、感情、风格以及意境。斯坦尼斯拉夫斯基曾将动作感觉比作能量的流动, 不论什么地方发生一个抑制的点, 这个点就会阻碍能量的流动。任何一种乐器的演奏都需要身体与心理的放松, 避免因心理紧张而造成身体紧张的非自然状态。因此, 在扬琴演奏艺术中, 全身任何一个部位或整体部位的非自然紧张状态, 都会阻碍力量的流通, 导致声音发不出来, 影响音色。

综上所述, 扬琴演奏中的音色问题需要一代代演奏者不断努力, 掌握正确的发音方法和全面熟练的演奏技巧是值得演奏者用毕生去探究的课题。

参考文献

[1]项祖华.扬琴发音与音色探究.中国音乐,

[2]田光明.音乐表演中的美学追求.中国音

乐, 2002, 4.

扬琴音色学习与训练

马昭艳

(济宁学院音乐系山东曲阜273155)

摘要:通过对扬琴演奏中的基本音色、训练方法、音色、听觉等方面的教育与培养, 认识到只有在正确的音色观和科学的弹奏方法指导下, 才能更好的提高学习能力, 演奏出饱满而赋予表现力的音色, 良好的音色是高质量演奏水平的体现。

关键词:演奏方法音色学习方法训练

中图分类号:G62.7

文献标识码:A