浅谈提高机械创新设计能力的途径
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摘要：为全面提升机械设备的使用率，促进工业在运行期间获得更大经济效益与社会效益，提升机械创新设计能力是基础。文章在阐述机械创新设计主要特征基础上，对提升机械创新设计能力与水平的途径做出研究。
关键词：机械设计；创新能力；培养途径；研究与分析
创新是国家、企业发展的灵魂。在时代发展的引领与召唤下，积极培养机械专业学生的创新能力，能对国家成功转型为“中国制造”目标的实现注入更大能量。当下，我国已从微观与宏观两个方面提出号召，这使机械制造专业的学生迎来发展空间的同时，也面对诸多挑战。培养机械创新能力具有很大现实意义。
1机械创新设计的特征
机械创新设计的特征在设计过程中有所体现，需加大对各个设计环节的检验、挑选等，以保证机械产品设计方案的最优化，且建设不同设计环节的相关性。从宏观角度分析，机械设计还具备显而易见的整体性、系统性特征，产品机械设计期间，设计者能切身的体会到多学科渗透与交互。正因如此，这对参与设计人员的知识储备量提出更高要求，并能在实践中合理应用发散性、创造性思维，利用现有学科知识对机械设计工艺过程进行深刻思考，并立足于产品设计复杂性、高端性，不断提升机械设计的创新水平[1]。另外，在机械设计工作开展初期，应有选择性参照或引用国外创意产品的设计经验、理念等，连续用提升国产机械产品的创新水平。
2提高机械专业学生创新设计能力
2.1革新课程教学方法与模式
机械原理与机械设计为机械类各个专业中的基础课，机械原理主要是研究不同机械设备运行期间的共性问题，而机械设计是论述通用零件基础设计理论与方法的技术课程。以上两门课程的开展与有效运行，对培养学生对机械技术岗位适应能力、开发创新能力均有一定助益，同时也为设计能力与创新思维发展具有明显的促进作用，正因如此，应给予以上两门课程教学质量一定重视，加强对教学方法与模式的改革力度，对提升学生机械创新能力具有很大现实意义。
当下，MOOC与“翻转课堂”的应用，对多媒体案在机械专业课程教学的应用形成较明显冲击，MOOC对机械课程教学模式改革输注更大能量，其是一类以开放教育资源与学习服务为依托，建设的一种新兴教育模式，其利用网络推行教学活动全过程，此时世界各地的求知者可以“互联网”为支撑，建设新兴“学习阵营”。“翻转课堂”对传统课堂教学模式实施翻转措施，组织学生在课程教学之前，利用微课等教学视频，对机械类课程知识点进行主动性学习。在课堂上，师生之间建设良好互动关系，而解答学生在课前形成的各种疑难问题，实现对教学课堂的有效革新，有效的树立了学生在课堂环境中的主体地位，对他们思维发展具有明显促进作用，在积极参与、自主探究与合作创新等过程中，顺利实现培养、发展学生创新思维能力的目标。
2.2以学促赛，学赛联合
“实践出真理”的内涵，相信每一位教育者均有深刻认识，在机械工程专业教学中，实践是重要一环，也是培养学生创新思维、提升创新能力的有效办法之一。为提升机械产品的创新水平，重点是培养学生的创新思维，而工程实践与创新设计之间有着密切相关性。建设以实践为中心的教育平台，能协助他们对机械设计创新技巧、流程有更全面掌握，进而在实践中不断摸索机械设计创新的规律，不断完善自我技能水平，真正培养创新能力。在具体实践中，教师应积极引导学生将机械课程理论知识整合至训练项目、学科竞赛方案设计进程中，并建设两种不同方案的联动关系，为其有效实施提供强大的理论支持[2]。
国内多数院校机械专科课程教学期间，“重理论、轻实践”的现象较常见，造成學生很少有机会动手操作，久而久之，造成他们难以将课程理论知识有效的融合至实践训练期间，在实践能力没有得到有效锻炼时，创新能力提升目标的实现简直是天方夜谭。而机械类大学生创新训练项目与学科竞赛学科体现出较强的交叉性，在对机械产品进行创新设计过程中，能切身感受到不同学科之间的渗透性与交叉点，这对学生机械专业知识掌握的扎实性提出较高要求，同时还需掌握一定与控制、电子、计算机等领域相关的知识，涉及的学科之广泛。
打造“以学促赛”的教学模式，能激发学生的求胜心理，积极参与到项目比赛进程中，从产品设计理论、实物体操作、书面材料撰写与参赛等系列性过程中，学生会秉持处理问题的态度去深度学习知识，针对机械设计中各个流程中形成的问题，自觉强化其与专业理论知识的相关性，而不是“纸上谈兵”，该种学习行为一方面能协助学生巩固基础理论知识、树立创新思维意识；另一方面，在团队合作企业头脑风暴过程中，有益于进一步开发学生的创新潜能，发扬团队精神，进一步提升思维创新能力。
正因如此，机械设计教学专业教师应积极建设竞赛、训练与课程教学之间的相关性，强化三者的融合度，构建全程化的创新训练实践教学模式、以学促赛、学赛联合，为学生创造自主学、交流探究的环境。
2.3积极应用3D打印技术
3D打印为现代快速成型技术体系的重要构成，其能将电脑内设计的物体整体打印出来，其具有成本适宜的特征，且最近几年中3D打印技术性能不断完善和发展，在高校实验室与个人家庭中具有广泛应用[3]。在机械设计进程中，难免会遇到结构繁杂的机械零件，若对其设计质量未提出严格要求，则3D打印技术的应用通常能获得预期效果。但该技术在应用期间也暴露出很多不足，例如零件精确度偏低、刚度与强度偏差等，这些均和零件的成型原理存在密切相关性，一般是难以整体规避的。但是，针对初期完成的机械创新设计方案，可试图去打印设计的机械零件，落实装配任务，进而从实物体中探析产品设计过程中存在的问题，为机械设计方案优化目标的实现奠定。
3结束语
提升机械专业学生的创新设计能力，是时代的召唤，也是机械专业课程改革的突破点。教师应处理创新教育理念，冲破传统设计理念的束缚，强化机械专业教学与其他学科之间的融合性，并应用以学促赛，学赛联合，3D打印技术等，实现对学生创新思维能力的有效挖掘、培养与提升。
参考文献：
[1]岳红新，郗艳梅，李国芹.基于模块化的机械创新教学资源建设探索[J].产业与科技论坛，2018，17（22）：166-167.
[2]张晓光，王宏祥.机械创新设计与实践课程教学方式的探讨[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2018，20（06）：114-116+128.
[3]秦强，吕刚，蒋克荣.应用型大学“机械创新设计”教学模式研究[J].合肥学院学报（综合版），2018，35（05）：127-131.
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