在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考

在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考1前言1introduction机械创新设计是指发挥设计者的创造力，结合现有科技成果，设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动，涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距，这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展，社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此，加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。Mechanicalinnovationdesignreferstothedesigner'screativity,combinedwiththeexistingscientificandtechnologicalachievements,todesigncreativeandusabilityofmechanicalproductsofakindofpracticeactivity,involvingmechanicaldesigntheoryandmethods,manufacturingprocess,materialandprocessing,machinerystructure,productmaintenanceandmanagementandsoonmanykindsofinnovationinthefieldofmechanicalengineering.Sofarourcountrycollegestudents'[1-7].2存在问题探讨与分析2thereisaproblemtodiscussandanalysis在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。Inguidingmechanicaldesignmanufacturingandautomationprofessionalcollegestudents'mechanicalinnovationdesignprocessissummarizedinthefollowingseveralaspects.2.1基础理论知识相对薄弱，创新思维不足该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识，包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因，造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试，对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。这导致学生的创新思维不足。实际上现代大学生还是具有相当丰富的发散思维的，但是由于基础知识的欠缺使得这些发散思维无法转变成为机械创新思维。Theprofessionalmajorinsecondgrade,thirdgradeandmechanicalinnovationdesignrelatedbasictheoreticalknowledge,includingthemechanicaldrawing,engineeringmechanics,mechanicalprinciple,mechanicaldesign,engineering,materialscience,mechanicalmanufacturingtechnologyfoundation,mechanicalcontrolengineeringfoundation,hydraulicandpneumatictransmission,electromechanical过度依赖计算机辅助软件，物理样机设计经验欠缺2.2relyingtoomuchoncomputeraidedsoftware,thephysicalprototypeoflackofexperiencedesign随着计算机技术的飞速发展，在机械创新设计方面，出现了一系列新技术，主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类：一类是二维设计软件，如AutoCAD，另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E，UG，Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上，以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程，在开始接触机械创新设计时，会过度依赖这些软件进行三维建模，不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身，以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段，不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,intermsofmechanicalinnovationdesign,appearaseriesofnewtechniques,mainlymanifestedininnovativedesign,virtualdesignbasedonCADsoftware[8].MechanismofprofessionalstudentsmasterCADsoftwarehastwomainclasses:onekindis2ddesignsoftware,suchasAutoCAD,anotherkindisbasedon3dmodelinglargemajorCAD/CAMsoftwarePro/E,UG,Solidworks,etc.Generalthroughself-studyandstudentsinthesecondgradeclassroomlearningmethodssuchasbasicallymasteredthesoftware.Butmostofthestudents'mainfocusonthevirtualprototypeoftherelateddrawingandmodelingskills,inordertodrawabeautifulgraphics,forthepurpose.Duetomechanicaldesigntheorytomasterenoughandnotenoughpracticetounderstandthephysicalprototype,缺乏实际项目锻炼2.3lackofactualprojectexercise参与实际项目锻炼，参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习，使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9]，是学