河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院 孔德剛 李珊珊 劉江濤 袁永偉

關(guān)鍵字：機械創(chuàng)新；設(shè)計流程；教學(xué)模式；創(chuàng)新競賽

機械創(chuàng)新實踐能力是學(xué)生畢業(yè)要求非常重要的評價指標之一，在教學(xué)環(huán)節(jié)中有意識地提高學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力顯得尤為必要。機械創(chuàng)新設(shè)計大賽作為工科四大賽事之一目的在于引導(dǎo)高校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識、綜合設(shè)計能力與團隊協(xié)作精神，加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和實踐技能的訓(xùn)練。吸引、鼓勵廣大學(xué)生參加課外科技活動，提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和熱情。

1 機械創(chuàng)新設(shè)計的一般流程

設(shè)計一個產(chǎn)品一般要經(jīng)歷3個主要流程，即一次設(shè)計、二次設(shè)計及三次設(shè)計。一次設(shè)計主要是對產(chǎn)品或裝置進行系統(tǒng)設(shè)計，確定機器傳動系統(tǒng)，選擇機構(gòu)，保證實現(xiàn)預(yù)定的動作，滿足機器或機構(gòu)運動學(xué)方面的要求，完成整機的系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計是根據(jù)設(shè)計需求確定主體方案，滿足主要設(shè)計參數(shù)；二次設(shè)計側(cè)重于產(chǎn)品或裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要確定零部件的基本參數(shù)，如公稱尺寸、齒輪模數(shù)、各種標準件的型號及規(guī)格、材料等，以達到強度和剛度方面的要求；三次設(shè)計則是產(chǎn)品和裝置的精度設(shè)計，這部分內(nèi)容需確定零部件幾何參數(shù)的公差與極限偏差，以及制造中對這些參數(shù)的檢測和評定方法，滿足機器對零部件精度要求。機械創(chuàng)新一般流程圖如圖1所示。

圖1 機械創(chuàng)新設(shè)計一般流程圖

2 機械創(chuàng)新教學(xué)與競賽的關(guān)系

機械創(chuàng)新設(shè)計大賽每屆的命題均是依據(jù)現(xiàn)實生活中亟待解決的現(xiàn)實問題而制定，具有鮮明的實際應(yīng)用性和必要性。對于還處在大學(xué)階段的學(xué)生，競賽提供了一個非常重要的實踐平臺，有助于學(xué)生結(jié)合命題要求，自主設(shè)計解決方案，針對方案遵循機械創(chuàng)新的一般流程完成裝置的設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生在設(shè)計過程中考慮作品新穎性、實用性、結(jié)構(gòu)合理性和先進性等內(nèi)容，達到深刻掌握所學(xué)知識的目的，做到融會貫通。

針對亟待解決的問題，學(xué)生利用創(chuàng)新思維，提出前人沒有采用過的解決方案和結(jié)構(gòu)，達到比較好的工作效果。在這部分中學(xué)生所學(xué)的創(chuàng)新啟發(fā)性的課程會起到關(guān)鍵作用，如機械創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)等課程。在具體設(shè)計流程后，從系統(tǒng)設(shè)計到結(jié)構(gòu)設(shè)計再到精度設(shè)計，絕大部分專業(yè)基礎(chǔ)課將在這部分起到舉足輕重的作用，如工程圖學(xué)、機械設(shè)計等。既是考驗學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度，又是理論聯(lián)系實際的重要手段。通過整個流程的鍛煉，學(xué)生可充分掌握產(chǎn)品的研發(fā)流程，提高對機械創(chuàng)新的學(xué)習(xí)興趣。

3 總結(jié)

新工科建設(shè)背景下，高等工程教育改革要有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計和研發(fā)能力，機械創(chuàng)新大賽是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新實踐的內(nèi)在動力。教學(xué)活動要充分與競賽相結(jié)合，將學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識和技能付諸實踐應(yīng)用環(huán)節(jié)中，使機械創(chuàng)新大賽成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的重要途徑。這就需要在教學(xué)過程中將創(chuàng)新設(shè)計過程中涉及的課程知識在教學(xué)體系中要得到充分的體現(xiàn)，既豐富了教學(xué)內(nèi)容，又加深了學(xué)生對知識應(yīng)用的切身感受。