机械教学方法创新研究

第一篇：机械教学方法创新研究

机械创新论文：机械产品创新设计研究

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机械创新论文：

机械产品创新设计研究

【摘要】 我国制造业的工业增加值已经进入世界前四位,成了制造大国,但远远不是制造强国,与发达国家的差距还很大,主要表现在产品的性能和品质上,更为关键的是缺乏自主知识产权,缺乏自主创新产品。要求加快机械产品的现代设计理论与方法学研究,走可持续发展的道路。

【关键词】 机械;创新;制造业

一、机械产品创新设计的原则

(一)经济效益最好原则

设计的机械零件既要功能满足客户要求,又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。设计上保证合理的原理方案,选用正确的材料;制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。

(二)生态效益最好原则

不论是在产品制造过程中,还是在产品使用过程中,都要求产品对周围环境“零污染”。这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射性的材料。

(三)安全可靠原则

安全可靠是机械产品品质的保证,必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。对于重型机械,一般要求有自锁装置和保险装置,以确保操作员人身安全。

二、机械产品创新设计方法研究

(一)创新技术主题的确定与分类

搜集的专利可以分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利。发明和实用新型专利的说明书提供了发明或实用新型的技术特征,清楚、简要地表述请求专利保护的范围。外观设计专利提供了该外观设计的图片或照片,必要时会作一定的简要说明。在专利局专利分类方法的基础上,结合一般产品的特点,提出了一般产品创新技术主题的确定与分类方法。创新技术主题的确定应当以权利要求书为主,并适当结合说明书(包括说明书附图)。以权利要求书为主确定技术主题,应当完整地掌握权利要求中所记载的技术内容,如以独立权利要求来确定技术主题时,则应当将其前序部分记载的技术特征和特征部分记载的技术特征结合起来确定。下面以钻夹头为例,确定创新技术主题的方法有:

(1)对于发明专利和实用新型专利,一般情况下以独立权利要求中的前序部分记载的技术特征为主,将特征部分记载的技术特征看作是对前序部分的限定。例:一种新型锁紧式钻夹头,其特征在于:空心钻体的前端开有一截面为三角形的环形沟槽,所述前套的前端与该沟槽卡接。创新技术主题:以前套与丝母套之间的沟槽卡接为特征的锁紧式钻夹头。

(2)对于发明专利和实用新型专利的特殊情况,即独立权利要求中前序部分所描述的对象在分类表中没有确切位置的,以特征部分记载的技术特征为主,将前序部分记载的技术特征看作是对特征部分的限定。例:一种钻夹头,包括有一前套、一后套、一空心钻体和一丝母,在所述空心钻体中部台阶面与所述丝母后端面之间安装有一组滚珠,其特征在于:所述丝母为一整体结构件。创新技术主题:钻夹头的丝母为一整体结构件。

(二)基于专利的产品创新设计过程

创新的途径很多但它们都需要大量的已有知识和经验的支持。实践证明,除了基本的科学技术知识外,专利信息已经成为实现创新的最有效的知识来源之一。作为前人创新成果的结晶,相对其他知识,专利更富有创新性,技术含量高,可用性强因此,基于专利实现创新,就像

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站在前人的肩膀上实现创新,使创新开始就处于一个较高的基础上,大大提高创新效率和创新质量。通过将创新设计系统与制造行业PDM的集成,提出了基于专利和PDM的创新设计方法,其创新设计过程(如图1所示)。

产品配置是产品创新设计中的一项重点工作,根据制造企业的实际需求,采用三个层次的机械产品配置设计方法,分别是:基于零部件数据库的交互设计、基于历史的产品嫁接设计、基于规则的产品配置设计。

经过对相关制造企业的深入调查和分析,提出了基于专利技术和PDM的产品创新设计方法。该方法支持一般产品的开发创新和快速变型设计,提高零部件和生产过程标准化。通过将基于专利的产品创新设计方法和生产管理技术引入企业,必将增强企业的产品创新能力、有助于企业快速响应客户需求、提升管理水平,提高企业在市场中的综合竞争能力。

参考文献

[1]高常青.机械产品快速创新设计及其关键技术的研究[D].山东大学.2008

[2]郭国选.突破机械产品创新设计的思维障碍[J].矿山机械.2008(18)

第二篇：《机械创新设计》课程教学大纲

课程名称：机械创新设计

英文名称：Machinery Innovation Design 课程代码：11113103

一、课程基本情况

1.学分： 2 学时： 32 (理论学时： 28 实验学时： 4 ) 2.课程类别：专业限定选修课

3.适用专业：机械设计制造及其自动化 4.适用对象：本科

5.先修课程： 机械原理 机械设计 机械制图 6.教材与参考书目

教 材：《机械创新设计》，高志 刘莹 编著，清华大学出版社，2009年。

二、课程介绍

机械创新设计的目的和任务是帮助学生建立创新设计的思想，从创新的理论出发,重点掌握机械创新设计中有效的创新方法，通过对机械设计中常用的表达方法进行详细介绍,以及创新设计的实例的引入,使学生对创新的方法有了更全面的了解.从而获得掌握机械创新设计问题的初步能力.此外通过创新失误的原因了解,提高从事创新设计的实践成功率.在教学中彩用多媒体辅助教学方法、实物教学等教学手段。本门课在专业教学计划中起到及其重要的作用，创新是人类文明进化，发展的动力，是科技进步、发展的动力，是人类社会发展的动国力，所以在大学中必须开设创新课程。

三、课程内容、学时分配及教学基本要求

第一章(单元) 绪论(共2学时)

(一)教学内容： 第一节 创新的含义

知识要点：，创新的实用性和新颖性 第二节 创新的意义

知识要点：创新是一个民族发展的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力 第三节 创新与设计

知识要点：创新是设计的本质属性 第四节 创新学与创新教育

知识要点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为。

第五节 设计理论与教育

知识要点：设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系。

第六节 本课和的教学内容和方法

知识要点：本门课程的教学内容是介绍创新机械设计的典型方法和生动的实例。 教学重点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为的理解。

教学难点：设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系的理解。

(二)教学基本要求：

1.基本知识、基本理论方面 “了解创新的含义”，“理解创新的意义”，“懂得创新与设计的关系”，“掌握创造学的基本理论”。

2.能力、技能培养方面 “了解创新活动是人类最复杂，最高级的实践活动”， “初步掌握创新与设计的关系”，“掌握创新性对设计理论及教育的基本要求”。

第二章(单元)机械创新设计的表达方法(共4学时)

(一)教学内容：

第一节 表达在设计中的作用、 知识要点：机械设计表达的三大类型 第二节

黑箱表示法

知识要点：黑箱表示法只表达功能是什么，而不表达怎么办的问题。 第三节 功能草图表示法

知识要点：这种表示法只需要表达针对关键问题的所采用的技术手段 第四节 机械设计表达实例(1)、

知识要点：缝纫机的主要功能和辅助功能

第五节 机械设计表达实例(2)、

知识要点：针式打印机主要功能和辅助功能 第六节 机械设计表达实例(3) 知识要点：硬币计数包卷机的主要功能和辅助功能 教学重点：各实例的结构组成 教学难点：各设备的功能原理

(二)教学基本要求：

1.基本知识、基本理论方面要分层次写明“了解表达在设计在的作用”，“理解人大脑对信息存储和处理过程”，“懂得黑箱表达法指的是功能是什么，而不是怎么做”，“掌握黑箱表达法的物质守恒、能量守恒以及对环境的需求与影响”，“熟练掌握功能草图表达法”。

2.能力、技能培养方面要分层次写明“了解功能草图表达真正目地”， “初步掌握功能草图法的具体应用”，“掌握缝纫机、针式打印机、硬币计数包卷机设备的结构”，“熟练掌

握掌握缝纫机、针式打印机、硬币计数包卷机的原理及构思过程”。

第三章(单元)机械创新设计的选题(共2学时)

(一)教学内容：

第一节 提出问题比解决问题更重要 知识要点：提出问题在创新实践中的作用 第二节 社会需求是创新的动力

知识要点：正确的和捕捉社会需求是机械设计选题的基本的途径 第三节

科技进步对创新设计的作用

知识要点：科学技术的发展为机械创新提供了新的手段 第四节 生产发展对创新设计的作用

知识要点：生产的各环节只有相互配合,才能达到生产能力的平衡 第五节 根据遇到的"不方便"确定选份

知识要点：在生活中发现不方便,解决这种不方便 第六节 根据遇到的"意外"便确定选题

知识要点：根据遇到的"意外"便确定选题是一种成功率效高的创新方法 第七节 根据事物的关键弱点确定选题

知识要点：发现弱点,发挥自已优势,才能有趁对性的创新

教学重点：在生活,生产和各类实践活动中,善于观察问题,去解决问题是创新的关健 教学难点：怎样在生活中发现问题,发现不方便,发现需求

(二)教学基本要求：

基本知识、基本理论及能力培养方面“了解机械创新选题中提出问题比解决问题更重要”，“理解机械设计应用的社会需求性”，“懂得科学技术对创新设计的作用”，“掌握通过不同的意外所带来的选题技巧”。

第四章(单元)功能原理创新设计 (共4学时)

(一)教学内容：

第一节 功能设计的意义 知识要点：功能设计的原理与方法 第二节 工艺功能设计方法

知识要点：工艺功能设计的原理与方法 第三节 综合技术功能设计方法

知识要点：综合技术功能设计的原理与方法 第四节 功能组合设计方法

知识要点：功能组合设计的原理与方法 第五节 设计目录方法

知识要点：对设计目录方法的理解 第六节 功能元素方法

知识要点：功能元素物理解法目录的掌握 第七节 发明问题解决理论

知识要点：发明问题解决技术系统中的冲突 第八节 公理化设计方法

知识要点：公理化设计方法科学化思维过程 教学重点：各种创新方法的理解 教学难点：各种创新方法的具体应用

(二)教学基本要求：

基本知识、基本理论及能力、技能培养方面使学生了解各种创新设计方法的基本理论,懂得利用这些创新设计方法解决生活中的各类问题。

第五章(单元)机构创新设计 (共4学时)

(一)教学内容： 第一节 简单动作功能机构设计

知识要点：简单动作功能机构的特点和应用 第二节 机构组合创新设计方法

知识要点：把机构进行组合是机械设计的重要方法 第三节 机构变异设计

知识要点：机构变异原理及应 第四节 机构再生运动链方法

知识要点：机构再生运动链法的创新设计流程 教学重点：机构的特点及应用 教学难点：机构的特点及应用

(二)教学基本要求：

通过本章的学习使学生能了解熟悉常用的一些创造性机构组成及原理，并有效地尝试应用这些创造性机构，去进行创新实践。

第六章(单元)结构创新设计(共4学时)

(一)教学内容： 第一节 结构设计意义及结构变异设计方法

知识要点：对创新思维在机械设计中的重要应用 第二节 结构组合创新设计方法

知识要点：结构组合已有的技术要素及特点 第三节 引入新的结构因素

知识要点：被引入的结构及性能 第四节 引入新的逻辑方法及引入新的设计理念

知识要点：应用新的逻辑方法及引入新的设计理念去巧妙解决技术难题

教学重点：对各种结构及组合基本原理及技要点的掌握 第五节 教学难点：引入的新的结构因素,新的逻辑方法新的设计理念在现实生活中的应用

(二)教学基本要求：

充分发挥学生创新结构的设计能力，进行一些新的机构,组合的原理与方案构思与设计,从而达到开阔学生思维、培养学生的创新设计能力、掌握机械创新设计的一般规律和法则、提高学生的创新设计素质，特别是创新设计理念与创新能力的培养目的，以适应我国市场经济、全球科学技术发展特别是机械工程技术发展的需要。

第七章(单元)一般创新设计技法 (共4学时)

(一)教学内容：

第一节 头脑风暴法

知识要点：头脑风暴法的应用及注意事项。

第二节 变异创新方法

知识要点：变异创新方法的特点及应用。 第三节 组合创新方法

知识要点：组合创新方法的特点及应用。

第四节 机遇利用法

知识要点：机遇利用法的特点及应用。

第五节 技术移植法及逆向构思法

知识要点：技术移植法及逆向构思法的特点及应用。 教学重点：各种创新技法的特点 教学难点：各种创新技法的应用

(二)教学基本要求：

熟悉掌握一般创新设计技法的程序、应用及注意事项。

通过本章的学习，使学生能熟悉常用的一些创新技法，并有效地尝试应用这些创新技法，去进行创新实践。

第八章(单元)创造力开发 (共2学时)

(一)教学内容： 第一节 创造力的含义与特征

知识要点：创造力的含义与特征的理解 第二节 创造力的基本属性

知识要点：创造力的基本属性的理解 第三节 创造力开发的内容,途径,一般方法

知识要点：创造力开发的内容,途径,一般方法的掌握 第四节 影响创造开发的基本要素

知识要点：影响创造开发的基本要素的掌握

教学重点：创造力开发的内容,途径,一般方法 教学难点：影响创造开发的基本要素的理解

(二)教学基本要求：

通过本章的学习，使学生对机械创新设计建立感性的认识，激发创造的激情，探索创新设计之路，以期有所创造、有所发明。

第九章(单元)创新失误分析 (共2学时)

(一)教学内容：

第一节 失误的经验是宝贵的财富 知识要点：失误产生与预防

第二节 脱离社会需求导致创新失误 知识要点：脱离社会需求所造成失误的分析 第三节 违背科学原理导致创新失误 知识要点：要充分认识科学原理的重要性 第四节 过期发明导致创新失误 知识要点：创新前展性的重要意义 第五节 不合时宜导致创新失误 知识要点：对不合时宜的创新的分析 第六节 思维方式与创新失误的关系

知识要点： 思维方式与创新失误的关系理论的掌握 教学重点：各种创新失误的分析及理解 教学难点：对各种创新失误的的预防

(二)教学基本要求：

通过对前人各种创新失误的总结和分析,使学生对创新失误的各种原因有一个全新的认识,同时,更深的了解可能造成失误的各种原因,有利于在今后的生活中减少失误,提高创新的成功率.

四、课内实验环节及要求

慧鱼模型创新设计实验 , 空间机构创新设计实验 (共4学时)

(1)认识了解机器的一般构成原理。

(2)了解所组装的机器模型的工作原理，以及在工业中的实际用途。 (3)加深对机械传动、计算机控制和机电一体化装置的感性认识。 (4)锻炼动手和协作能力，培养逻辑思维和开拓创新的意识。

五、考核办法

1. 考核方式：(考查) 2. 考核形式：(开卷)

3. 成绩核定：课程成绩=平时出勤(30%)+期末开卷考试(70%)

大纲制订人：王宇清

教学院长： 王世刚

院长(主任)：曲波

第三篇：工业设计专业“机械设计基础”课程教学创新与探索

本文属于中联论文网优秀论文

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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

[2]王大康，韩泽光.机械设计基础(非机类)[M].北京：机械工业出版社.2007

[3]何人可.工业设计史[M].北京：高等教育出版社.2004(第三版)

[4]柳冠中.工业设计学概论[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社.1994

[5]张宪荣.工业设计理念与方法[M].北京：北京理工大学出版社.2005

[6]李乐山.工业设计思想基础[M].北京:中国建筑工业出版社，2000

[7]赵德成.产品造型设计——从形态的概念设计到实现[M].北京：海洋出版社.2010

[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

第四篇：机械革新教学系统研究与实践论文

1引言创新能力的培养，离不开实践活动，只有让学生主动参与，才能激发创新兴趣、增长创新才干，发展创新人格。目前国内高校开设的创新设计类课程通常有两种模式：①专门增设创新理论课程;②在原有课程、课程设计与作业、实验与实习中强化创新内容。第一种模式，由于缺乏相应的实践环节，存在理论和实践脱节的问题。第二种模式则缺乏系统的创新意识、创新原理、创新技法引导，缺乏与理论密切结合的实践环节，在一定程度上制约了学生创新能力的系统化培养。

2层次性理论教学模块设置

创新教育不是一个“点”，而应是一条“链”，应贯穿在大学课程体系中。因此，应该根据机械类专业学生在不同阶段的专业知识增长规律，分层次地开设创新系列课程。设置3个层次模块，即基础模块、提升模块、应用模块。基础模块。针对基本未涉及专业课的大学1一2年级学生。该模块侧重于创新思维、创新意识和工程思想的培养，基本仁属于理论课程的范畴。提升模块。针对已具有一定机械专业基础知识的大3学生。以THIZ理论为基础，通过案例教学强化学生对创新技法的理解和认识，引导学生结合机械专业知识从创新理论知识的掌握提升到创新实践能力的培养。应用模块。针对已具有较全面的机械专业知识的大学4年级的学生，重点是创新理论、创新技法的在解决具体机械设计问题中的综合应用。结合综合课设和毕业设计，利用计算机辅助创新软件Pro/lrmovator，分析问题并提出解决问题的可行方案，并进行方案可行性分析，转化为可行性方案。

3实训环节设置

创新教育这条“链”的最难点就是创新实践。为保证创新教学模式从“知识传授型”向“能力素质培养型”转变，可在教学实施过程中设置如下实训环节：创新素质训练、创新技法模拟、创新案例分析和创新问题解决等环节。不同层次的理论教学模块中，各实训环节可综合交错，而要求不同。如“发现生活中的发明”既可以出基础模块，也可以出现在另两个模块，“创新技法模拟”以提升模块为主，但也不排除在其它模块中的应用等等。通过设计合理的实训环节，从创新思维的培养到创新技能的提高，从基础理论到综合能力，从而全面提高学生的创新素质和创新技能。

4教学模式探索

为激发学生的创新思维和创新能力，在创新教学中教学策略起着核心的作用。教学策略具体实施的关键是把各层次的教学有机地联系起来，强调“层次”之间的传递性、互补性和协调性。做到环环相扣，整个创新教学贯穿成一条线，力求使整个“链”的作用大于各个“层次”之和。在教学过程中采用创造性研究型教学模式，注重学生创造能力的激发和自主设计能力的提高。图I给出了创造性研究型教学模式的实施框架。从图l中可以看出，在创造性研究型教学过程中，教师是整个教学过程的指导者，他规划着教学的进程，学生是学习过程的实施者，班级是研究个体有机组合的互动合作集体，三者相互之间呈双向交流状况。如在TRIZ理论的理论教学部分中，通过贴近生活实际例子类比机电专业领域的工程问题，启发诱导学生积极思考，营造活跃的课堂气氛。同时，因势利导地开展分组讨论交流，进一步激发学生创造思维，进而产生概念性的解决方案。在TRIz理论的实践教学环节中，设计了五个待解决的工程问题，每位学生(研究个体)通过查阅文献了解各个工程问题、并结合专业知识特长，选择其中一个问题作为研究课题。在研究阶段，首先对问题进行详细描述、系统分析及问题分解，找到问题着手点，随后通过方案查询、矛盾分析和发明原理应用，获得一些概念方案。在实践环节中，适时地组织讨论交流、对学生分析问题、解决问题的过程及方案进行评价，并将评价结果反馈给学生，从而有利于方案的完善和提高。在这个过程中采用研究型教学的步骤包括：①学生接触各类工程资料，②提出问题，③教师指导，④应用知识，⑤解决问题，基本上是一个探求过程，将教、学、做融于一体，有利于学生创造力的发展。

5结束语

学生创新能力培养是现代教育界永恒的主题，也是一项非常复杂的系统工程。对于绝大多数高校来说，创新教育与创新型人才培养还只是停留在理论探讨与观念改变阶段，具有可操作性的实践层面的有效方法与途径还不多见。而我院“机械创新教学体系”探索性的尝试了从理论到实践应用的创新教育模式，构建了系统的创新教育“链”。

第五篇：基于AutoCAD三维建模的机械设计基础教学方法研究

摘要：近些年随着教育部门对职业教育改革的不断推进，教学目标力求提高学生的实践应用能力，因此在教学中教师需改变传统的教学方法、教学目标和教学模式，大胆尝试新的教学方法。机械类专业基础课程一《机械设计基础》的教学方法也随之发展和创新。本文以AutoCAD三维建模为载体，在教学上采用边设计零件边做零件三维模型的方法激发学生的学习兴趣，以提升学生的设计能力及实践应用能力，从而提高机械设计的专业教学效果。

关键词：AutoCAD;三维建模;机械设计;教学方法

中图分类号：TH12 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2016)004-000438-01

一、前言

由于教育部门对职业教育的不断改革，对教学方法、教学目标和教学模式提出了新的目标和要求。这对原来机械设计基础课程内容固定、计算复杂的教学模式提出了新方法、新思路，所以我们教育工作者应该大胆尝试新的教学方法。本文以提高学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好为目的，根据多次从事机械设计基础教学的感受，在教学方法上做一些初步研究。

二、提高学生学习机械设计基础兴趣的教学方法

机械设计基础课程具有内容繁杂、理论复杂、设计公式多、应用性强等特点。如今的高职学生学习基础参差不齐，采用原来传统的教学方法极易使学生产生厌学甚至弃学的情绪。如以学生的为主体，采用“项目教学法加边设计零件边对零件进行AutoCAD三维建模”的教学方法，让每一位学生参与到教学中去。这样不仅不会影响教学进度，还能激发学生的学习热情和动手欲望，而且可以扩大学生的知识面，提高其学习能力，更重要是可以使学生的学习带有探索性。

三、机械设计基础项目教学法的应用

如在机械设计基础课程中把“斜齿轮的设计”作为该课程的项目课题，采用任务驱动的方式让学生为了完成该任务去学习本课程。在采用项目教学法的同时，把传统的教学法也紧密结合、灵活运用起来，使整个课程的教学活动和谐统

一、结构合理。

教师讲授部分采用：提出斜齿轮的设计实例、对斜齿轮的设计进行任务分析、教师提出本设计涉及到的相关知识点、对相关知识点进行导入、有针对性地讲解知识点等环节进行。

教师指导部分采用：小组讨论交流的方式，将学生分成几个小组，让学生围绕“斜齿轮的设计”问题进行讨论，研究确定本项目设计方法，这样既有利于学生团队意识和人际交往能力的培养，也能充分调动大多数学生，尤其是学习成绩较差的学生的积极性。学生分组进行“斜齿轮的设计”讨论、计算，教师进行巡回指导，指出其中的不足。设计计算完成后每一组选派一名学生汇报设计计算数据，最后教师对设计计算数据进行评议。

四、根据设计计算的数据进行AutoCAD三维建模

以教师和学生平时熟悉的AutoCAD软件为载体，教师在计算机房教学生一步步根据“斜齿轮的设计”计算的尺寸数据，采用AutoCAD对斜齿轮进行三维建模，做出三维模型，如图1。通此方法，可把“斜齿轮”的各种具体尺寸含义等参数真实的展现出来，使教学内容和知识点形象，加深学生的印象，提高学生对该门课程的学习兴趣。同时还可让学习充分发挥学习的自主性，提高学生的创造思维能力。

五、对AutoCAD三维建模与机械设计课程设计教学联系的思考

在机械设计课程设计中如把“减速器的设计”作为该课程的设计课题，先按设计步骤对减速器的主要零部件进行设计计算，然后根据设计计算的数据画出零件图等二维工程图。这样做即使设计计算的数据正确，但通常学生不理解设计数据是零部件图的那个部分的参数，不能形象思维。如设计减速器箱体时，对设计的箱体各部分尺寸，很多学生不完全知道每一个设计尺寸表示箱体那个部分的尺寸。我们在教学中如能引导学生根据设计的箱体各部分尺寸数据用AutoCAD对减速器箱体进行三维建模(如图2)，根据所建的三维模型再修改设计时选定的不合理参数，最后再根据三维模型用AutoCAD转换或手工绘制形成二维工程图。这样做不仅可提高学生的形象思维能力，还可以使学生提高零部件设计能力，并养成科学、严谨的工作态度，也对学习其它专业绘图软件打下坚实基础。

六、对AutoCAD三维建模与机械设计中零部件装配关系的思考

在机械设计基础课程中通常对装配体的设计需考虑零部件间的装配关系。如千斤顶设计时，学生根据所设计的装配体零件参数来设计装配体，并画出相应的二维装配图。学生如能根据所设计的装配体零件参数以AutoCAD为载体，对设计的零件进行三维建模，并对零件进行模拟装配一遍，如图3。这样学生不但可以了解每个零件在装配体重的关系与作用，还可使学生探索、研究并修改设计时选定的不合理参数。通过这一过程，学生的设计能力、探索能力、实践能力都会有所提高，最终此能力将转换成严谨的工作态度、终身学习的精神和可持续发展的能力。

但上述思考存在着设计时对学生要求高，设计耗费时间长等不足之处。

七、结束语

机械设计基础课程在教学中，通过采用“项目教学法加边设计零件边对零件进行AutoCAD三维建模”法授课，对培养学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好等都起到重要的作用。此方法将理论教学与实践教学紧密地联系起来，不仅有利于学生加深理解和掌握书本上的理论知识，而且使学生懂得怎样灵活应用所学的知识去设计、制作实际零部件。