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机械(machinery)是机器与机构的总称。机械是一种工具装置,旨在帮人们降低工作难度或节省力气,筷子、扫帚以及镊子一类的物品可称为简单机械;而两种或两种以上的简单机械构成就是复杂机械。而复杂的机械被成为机器。本站今天为大家精心准备了机械创新设计论文,希望对大家有所帮助!

  机械创新设计论文

  摘要:自动化技术的快速发展和普及应用,大大加快了人们生活和工作效率,促进了各个领域的自动化建设水平提升,为社会经济创造了更多效益。将自动化技术与机械生产行业有机结合,综合利用网络技术、智能技术、数控技术等,可全面提高工业机械设计水平和制造质量,引领我国机械制造产业向着虚拟化、环保化、网络化方向不断迈进。

  关键词:自动化技术;机械设计;制造;要点

  近年来,随着科学技术的迅猛发展,我国各个领域产业中的自动化技术应用愈加广泛,机械生产领域也不例外,通过和自动化技术的深度融合,切实满足了新时期社会对工业高速运转的需求,实现了对操作流程的有力规范,是促进机械制造企业生产质量、生产效率的主要途径,对推动社会经济发展起着深远影响。然而,目前来看我国机械制造企业在设计制造及其自动化技术应用方面还存在很多不足,尚未全面把握设计制造要点与自动化技术要点,难以明确机械设计制造及其自动化技术未来发展趋势,不利于从大局观和长远角度出发,全面发挥机械设计制造及其自动化技术应用价值。由此可见,研究机械设计制造及其自动化技术要点刻不容缓,是摆在我国机械制造产业发展面前的关键任务。

  1机械设计制造及其自动化技术概述

  1.1基本内容。所谓机械自动化,简单来说就是机械制造企业在生产时,将固定的生产模式预先设定在机械设备上,以达到机械顺利自我作业目的的技术。机械设计制造及其自动化,是指立足于机械的设计和制造前提下,利用自动化生产技术的预先设定,达到机械智能化自我作业的一种高级操作技术。

  1.2特点及重要性。机械设计制造及其自动化技术在当今社会市场经济环境下,具有明显的节能性、高效性、多样化、可靠性、广泛性等优势特点,深受企业青睐,已经成为现代机械制造业不可缺失的一部分[1]。企业引入机械设计制造及其自动化技术,既可以实现节能减排目的,加大成本控制力度,也能够响应国际可持续发展和环保号召,构建绿色生产模式,对各方面资源合理的优化利用,同时提升企业生产质量和效率,获取事半功倍的生态效益、社会效益和经济效益,赋予企业更多核心竞争优势,保障企业在激烈竞争中长远发展。

  2机械设计制造及其自动化所具备的优势

  2.1有较高的安全性。在机械设计制造自动化运行中,监控系统对于整个的生产过程实时监督,所获得的数据信息及时传回到管理中心,管理中心的工作人员对于现场的情况全面了解。另外,在生产线上还安装有诊断系统和报警系统,两种系统配合运行,为机械设计制造创造和谐的环境。比如,在运行诊断系统的时候,可以对其运行的异常状况做出判断,如果有异常发生,监控系统及时获得信息,报警系统启动,将信息向管理系统传递,维护管理工作更加到位。

  2.2提高生产效率。应用自动化技术可以减少人力,人员的工作量降低了,操作的难度也降低,生产效率提高。与传统的生产技术相比较,自动化运行不会受到主观因素的影响,对于环境有较高的抗干扰性,生产流程简单化了,生产进度加快,对于传统生产中所存在的问题有效解决。

  2.3提高精准度。机械设计制造中应用自动化技术,不仅操作上实现了自动化,而且设计制造的精准度大大提高。在具体的应用中发挥计算机技术的作用,将相应的指令输入到指定的操作系统中,系统按照指令操作,进行设计制造,设计制造更佳,生产故障的发生率大大降低。

  3机械设计制造及其自动化技术要点

  3.1网络技术。网络技术目前在机械设计制造及其自动化技术体系中占据着核心地位,能够应用于机械设计制造大部分环节中,可以给企业机械设计提供带来真实可靠的信息数据,网络技术体系中涵盖计算机技术、数控技术自动化技术,形成以计算机辅助机械设计制造且信息共建共享的新模式,与时俱进将新鲜元素融入机械设计制造业,把具有参考价值的多样化信息数据提供给经济活动各个环节。企业利用网络技术,可对各方面生产情况进行实时掌握,顺应市场需求和发展趋势,提出科学合理的机械生产目标、方案,确保生产产品符合市场需求。

  3.2智能技术。机械设计制造及其自动化技术体系中的智能技术是计算机技术与GPS定位技术的综合应用,在生活生产诸多领域有广泛应用,具有不可替代的技术优势。企业管理人员在机械设计制造环节,引入智能化技术,可将生产难度大大降低,对生产环境进行优化改善,提升生产精细化水平,将对应程度按照具体要求设定在机械设备内,令机械设备工作具有智能化性能,避免人工操作引起生产误差问题。需注意的是,智能技术的应用,要根据机械设计制造企业实际状况,配合网络利用等自动化技术协调作用,以促进产品质量和生产效率提升为根本目的。

  3.3数控技术。当代社会人们对产品质量和性能提出了更高要求,将数控技术应用于机械设计制造过程十分必要,特别是在产品研发、成产等关键环节中的应用,可大大提升机械制造产品集成化与智能化水平。应用原理为通过电脑程序对机器一系列运行情况进行动态控制,按照预先编制程序,实现对机械零部件的科学加工,数控技术最早起源于美国,此后迅速普及到各个国家工业生产领域,近两年我国工业生产中的数控技术应用水平持续提升,加快了产品生产的机械化进程,大幅度提升了产品生产质量和效率,生产人员与管理人员,熟练应用数控技术,对生产全程进行实时管理、远程监控,令工作可以走出时空局限,第一时间发现产品生产存在的风险隐患,针对性加以处理解决,避免企业生产等经济活动受到影响,现如今,IT行业、汽车行业等与国计民生息息相关的产业,生产发展中均大量出现了数控技术的具体应用,反映出该技术的良好发展前景[2]。

  4机械设计制造及其自动化技术发展趋势

  4.1更虚拟化。机械设计制造及其自动化技术的虚拟化发展,可以利用虚拟化技术辅助施工人员、技术人员精准预估生产情况,在施工前明确风险问题,采取虚拟操作方式制定可行方案,避免企业投入更多生产成本,增强生产过程安全性。机械设计制造及其自动化技术与先进虚拟技术集合,提供更多设计便利条件和技术支持,借鉴、分析其他机械制造技术、机械设计的研究成果,将可靠经验融入机械设计制造相应环节,通过虚拟操作不断优化产品性能。

  4.2更环保化。目前,各个国家高度重视环保问题,自我国提出可持续发展战略以来,环保成为所有领域发展的重要任务,机械设计制造及其自动化技术的发展也不例外,要始终坚持与环保技术的结合原则[3]。在各个环境引入绿色环保理念和方式方法,最大限度利用提升资源利用率,通过分解基础再利用生产废弃物,不断研究新的环保型自动化机械设计制造技术,在实践推广中积累经验,总结技术要点。

  4.3更网络化。网络已经实现了全面覆盖,工业企业在运行的过程中也离不开网络的支撑,所以,机械设计制造走自动化发展道路,网络技术是不可或缺的,当然网络化也是重要的发展方向。机械设计制造自动化技术的应用中结合使用网络技术,使得技术水平得到提升,与网络发展同步,而且根据网络环境变化在技术上不断创新,使得该技术更加符合网络环境,在工业领域中更好地发挥其作用。尽管目前我国机械设计制造及其自动化技术的网络化程度不断加深,然而不可否认现阶段仍旧存在一些问题有待解决,特别是网络兼容性方面的问题,对生产设备性能具有极大影响。因此,未来的机械设计制造及其自动化技术势必会向着更加网络化方向迈进,便于适应越来越多机械产品的多样化生产需求。

  4.4微型化。所谓的微型化,并不专指规格变小,不是指设备不会占用很大的面积,而是涉及到成本问题和能源消耗问题,在这里,微型化从狭义概念推向了广义概念。要实现微型化,不仅规格小了,而且成本也降低了,能源消耗得到有效控制,这也是工业企业的发展目标。机械设计制造自动化技术的发展中,要结合使用新技术,提高技术水平,该技术的微型化目标才能实现。

  4.5数字化。中国的机械制造技术中,数字技术是重要的内容,网络技术、信息技术和智能技术的有效应用,实现了机械设计制造的自动化,并向智能化方向发展。系统运行中发挥各个技术的功能,其优势是显而易见的。比如,在机械设计制造中,传递信息传递的时候,发挥数字信息的作用,将信息转换为数字在网络上传递,到达终端之后,再转换为可识别的信息,整个的设计过程自动化操作,不仅设计制造生产效率提高了,而且保证了质量。数字技术的应用,使得机械设计制造更加多样化,用户的各种需求得到满足,产品的销量也得到提升,为企业创造更高的利润。所以,将自动化技术用于机械设计制造中,使其与时代同步,随着时代的发展,科技的进步,机械设计制造也呈现出快速发展的态势,系统不会存在滞后性,更符合工业实际。

  5结束语

  总之,推进机械设计制造及其自动化技术的应用势在必行,既是顺应时代发展的必由之路,也是提升机械生产质量和效率的有效途径。在具体应用中要全面把握机械设计制造及其自动化技术基本内容、主要特点、核心技术要点,从实际出发分析机械设计制造及其自动化技术发展趋势,用最少的生产成本投入创造出最大的社会效益、经济效益和生态效益。

  参考文献:

  [1]成茹.智能机械设计制造自动化特点及发展趋势探讨[J].现代农机,2020(3):58.

  [2]马海涛.自动化机械设备研发设计及制造要点分析[J].农机使用与维修,2020(5):30.

  [3]朱生辉.信息技术背景下机械设计制造及其自动化研究[J].内燃机与配件,2020(9):259-260.

  作者:车众元 单位:中国地质大学

  机械创新设计论文

  摘要:介绍了机械创新设计中反求设计的定义、反求对象的分析内容及反求设计的一般方法和步骤,并详细说明三种反求设计的内容和具体方法。

  关键词:创新设计 反求设计 反求对象 反求工程

  反求设计(也称逆向设计)是设计人员以先进设备的软件(图样、程序、技术文件)、影像(图片、照片等)和实物作为研究对象,应用现代设计理论方法、人机工程学等有关专业知识,进行系统的分析和研究,进而开发出同类的先进产品的过程。

  1 对反求对象的分析

  在进行反求设计前,首先要对反求设计的对象(全文简称反求对象)进行分析。

  1.1 对反求对象的设计指导思想和功能原理的分析

  产品的设计指导思想决定了产品的设计方案,深入分析并掌握产品的设计指导思想是分析了解整个产品设计的前提。充分了解反求对象的功能有助于对产品原理方案的分析、理解和掌握,且有可能在进行反求设计时得到基于原产品而又高于原产品的原理方案。

  1.2 对反求对象材料的分析

  对反求对象材料的分析包括了材料成分的分析、材料组织结构的分析和材料的性能检测几大部分。反求对象材料分析的过程如下:

  图1反求对象材料分析的过程

  在对反求对象进行材料分析时,要充分考虑到材料表面的改性处理技术。

  1.3 对反求对象的工艺和装配的分析

  反求设计和反求工艺是相互联系的,缺一不可。在缺乏制造原型产品的先进设备与先进工艺方法和未掌握某些技术技巧的情况下,对反求对象进行工艺分析通常采用以下几种常用的方法。

  (1)采用反判法编制工艺规程。以零件的技术要求如尺寸精度、形位公差、表面质量等为依据,查明设计基准,分析关键工艺,优选加工工艺方案,并依次由后向前递推加工工序,编制工艺规程。

  (2)改进工艺方案,保证引进技术的原设计要求。在保证引进技术的设计要求和功能的前提条件下,局部地改进某些实现较为困难的工艺方案。

  (3)用曲线对应法反求工艺参数。先将需分析的产品的性能指标或工艺参数建立第一参照系,以实际条件建立第二参照系,根据已知点或某些特殊点把工艺参数及其有关的量与性能的关系拟合出一条曲线,并按曲线的规律适当拓宽,从曲线中找出相对于第一参照系性能指标的工艺参数,即是需求的工艺参数。

  (4)材料国产化,局部改进原型结构以适应工艺水平。由于材料以及工艺对加工方法的选择起决定性作用,所以,在无法保证使用原产品的制造材料时,或在使用原产品的制造材料后,工艺水平不能满足要求的情况下,可以使用国产化材料,以适应当前的工艺水平。对反求对象进行装配分析,应主要考虑:用什么装配工艺来保证产品的性能要求,能否将原产品的若干个零件组合成一个部件,如何提高装配速度等。

  1.4 对反求对象精度的分析

  产品的精度直接影响到产品的性能,对反求对象精度的分析包括了对反求对象形体尺寸的确定、精度的分配等内容。在确定形体尺寸时,根据反求对象软件、影像或实物的不同,所选用的反求方法也有所不同。若是实物反求,则可通过常用的测量设备(如万能量具、投影仪、坐标机等)对产品直接进行测量,以确定形体尺寸;若是软件反求和影像反求,则可采用参照物对比法,利用透视成像的原理和作图技术并结合人机工程学和相关的专业知识,通过分析计算来确定形体尺寸。在进行精度的分配时,根据产品的精度指标及总的技术条件、产品的工作原理图,并且综合考虑生产技术水平、产品生产的经济性和国家技术标准等,按以下步骤进行:明确产品的精度指标;综合考虑理论误差和原理误差,进行产品工作原理设计和安排总体布局;在完成草图设计后,找出全部的误差源,进行总的精度计算;编写技术设计说明书,确定精度;在产品的研制、生产的全过程中,根据实际生产情况,对所作的精度分配进行调整、修改。

  1.5 对反求对象造型的分析

  产品造型设计是产品设计与艺术设计相结合的综合性技术。其主要目的是运用工业美学、产品造型原理、人机工程学原理等对产品的外形造型、色彩设计等进行分析,以提高产品的外观质量和舒适方便程度。例如,在数控系统的设计中,就要充分考虑到数控系统的显示器的布局问题,图形和汉字显示问题,数控系统操作面板的造型和色彩问题,各个功能操作按

  键的造型、色彩、布局及操作的方便性问题等等。

  1.6 对反求对象系列化与模块化的分析

  分析反求对象时,要考虑到所引进的产品是否已经系列化,是否为系列型谱中的一个,在系列型谱中是否具有代表性,产品的模块化程度如何等具体问题,使得在设计制造时少走弯路,提高产品质量,降低成本,生产出多品种、多规格、通用化较强的产品,从而提高产品的市场竞争力。

  2 反求设计的研究内容与方法

  2.1 软件反求设计法

  软件反求设计法是以产品的样本资料、产品标准、产品规范以及与设计、研制、生产制造有关的技术资料和技术文件等为研究对象的反求工程技术。软件反求设计的目的是通过对所引进的如上所述的技术软件的分析、研究,提高本国在该产品技术上的设计、生产制造能力。软件反求设计的组成如图2所示。

  图2 软件反求设计的内容

  2.2 影像反求设计法

  影像反求设计是以产品照片、图片、影视画面等参考资料为对象来进行分析设计的。其内容见图3。

  在运用影像反求设计的方法进行分析、设计时,由于研究对象主要是产品的外观图片、画面、影像等,很难甚至无法了解到产品的内部结构。为此,在进行设计时,要求工程技术人员必须掌握相应的理论和分析方法,如中心投影规律,透视变换和透视投影,透视图的形成原理、色彩、阴影等相关知识。影像反求设计法的设计步骤:广泛地收集参考资料;多方面分析、研究参考资料;设计产品的方案;评价方案;设计反求技术。

  图3 影像反求设计的主要内容

  2.3 实物反求设计法

  实物反求设计法的研究对象为引进的比较先进的设备或产品实物,其目的是通过对产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等进行分析研究,研制开发出与被分析产品功能、结构等方面相似的产品。实物反求设计是一个认识产品—再现产品—超越原产品的过程。

  实物反求可分为对整个设备的反求(即整机反求)、对组成机器的部件的反求(即部件反求)和对机器零件的反求(即零件反求)三个组成部分。实物反求设计的过程如图4所示。

  图4 实物反求设计法的过程

  实物反求设计法一般是通过三坐标测量机或激光扫描机等先进的数据采集设备获取复杂零件的三维数据点,然后利用反求软件进行数据点处理,实现由点一线一面的CAD三维模型设计。所以,软件反求设计法主要包含两项内容,一是实物模型表面数据点的获取,即数字化技术,二是曲面造型技术。

  3 结语

  反求技术与NC加工技术相结合称之为反求工程。目前常用的方法是实物反求设计法即针对现有工件(样品或模型)利用3D数字化测量仪器准确、快速地量取轮廓坐标值,并加以建构曲面,对曲面进行编辑、修改后,传到CAD~CAM系统,再由CAM所产生刀具的NC加工路径送至CNC加工制作所需模具,或者送到快速成型机(Rapid Prototyping)将样品模型制作出来。反求工程技术为快速设计和制造提供了很好的技术支持,它已经成为制造业信息传递的重要而简洁的途径之一。

  参考文献

  [1] 张春林.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社,2007

  [2] 张美麟.机械创新设计[M].北京: 机械工业出版社,2005.

  [3] 吕仲文.机械创新设计[M].北京: 机械工业出版社,2005.

  [4] 罗绍新.机械创新设计[M].北京: 机械工业出版社,2005.

  机械创新设计论文

  一、引言

  随着科学技术的迅猛发展、社会竞争的日益加剧以及社会需求的日渐多样化,探索并实践集传授知识、培养创新能力、鼓励个性发展、全面提高学生素质为一体的人才培养模式,是培养适应社会发展的高素质应用型人才的一个基本思路。本文以南京航空航天大学金城学院为例,进一步深化机械原理课程改革和创新设计实践的探索。

  机械原理课程作为机械类专业的一门主干技术基础课,在培养学生综合设计能力的全局中,承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的任务,在机械设计系列课程体系中占有十分重要的地位。本文从教学内容、教学方法和教学手段、实践教学环节及课外创新设计实践等方面进行改革和探索。

  二、精选教学内容,改进教学方法和教学手段

  机械原理是一门以机器和机构为研究对象的学科。针对我院培养高级应用型人才的目标和要求,教学内容以加强基础,突出重点和工程应用,加强实践教学环节,着重培养学生的综合设计能力和创新意识为目标进行设置。课堂教学精选讲授内容,根据每部分的特点,改进并灵活设置教学方法和教学手段,以工程设计实例引导学生积极参与课堂学习。

  对于各种机构的共性问题,要注重让学生弄清基本概念,理解基本原理,掌握机构分析和综合的基本方法,以及这些原理和方法在工程实际中应用的范围和条件。机构的结构分析是合理设计机构和创新机构的重要途径和方法,讲授时结合实验室中常见机构的模型让学生多观察、多分析机构的组成原理。机构的运动分析与理论力学直接相关,是理论力学中运动学部分的延续和推广,但研究对象从质点和刚体转换为构件和机构,要让学生以工程的观点分析和解决有关问题。如以学生熟悉的牛头刨床为例,分析构件的运动参数及机构的运动特性。机械中的摩擦和效率,涉及理论力学中的受力分析,应以习题课的形式分析工程实际问题。机械的运转及其速度波动的调节和机械的平衡的学习放在实验课环节,让学生直观的学习有关的基本原理和方法等。

  在常用机构及其设计的学习中,需要加强理论和实际的联系。教师以课外作业的形式要求学生在每种机构学习之前查找其应用实例,并分析其工作原理等,让学生提前了解机构的应用,调动了学生学习的主动性,提高了课堂学习质量和效率。教师在讲授时,选择一两个典型的创新设计工程实例为切入点,引出讲解内容。为了增强教学的直观性和形象性,常用机构的部分讲授内容安排在机械原理模型室进行,即开展校内情景式教学。情景式教学,可把抽象的理论和形象具体的实物联系起来,引导学生从理论与实践的结合中去理解理论知识,进而去分析问题,解决问题。借助机构实物模型的运动,教师可方便地开展启发式、探讨式、引导式课堂教学,激发学生的学习兴趣,增强师生间的课堂互动性,课堂效果良好。对其他常用机构如间歇运动机构、螺旋机构等,要求学生自学,并开放机械原理陈列室,让学生可通过课余时间分析这些机构的实物模型仿真运动。针对不同的机构,教师设置不同的问题,启发学生讨论这些机构的工作原理、运动特点和用途,不仅提高了学生的观察能力、分析能力,且扩展了学生的知识面,完善了学生的知识机构。

  在课程开始之初,教师要对课程的地位、任务及学习方法进行详细介绍,强调机械原理与高等数学、物理、理论力学等课程之间的交叉渗透作用,让学生提前为本课程的学习做好准备。在课程学习过程中,应引导学生将前面所学内容和方法应用到后续所学内容中,如机架转换法在平面连杆机构的演化和设计、凸轮轮廓曲线的设计、周转轮系传动比的计算中都有应用,包络原理在滚子及平底凸轮轮廓曲线的设计、范成法加工齿轮齿廓曲线中都有应用,应前后联系起来,学会融会贯通,为提高学生的应用实践能力和创新能力打下良好的基础。

  本课程实践性强,为了增强教学效果,提高教学质量,在讲授时,要合理地利用计算机辅助教学(ComputerAided Instruction,CAI)课件。如在学习平面连杆机构的各种演化形式时,通过演示构件形状及相对尺寸的渐变,加以教师的启发,让学生形象直观地掌握各类平面连杆机构之间的区别和联系;在学习凸轮轮廓曲线的设计原理时,推杆的反转演示动画可形象地展示出凸轮轮廓曲线的形成过程。这样,通过动画演示,让学生易于掌握抽象、难懂的理论知识。探索制作交互式课件,将课程教学内容、交互式设计方案以及丰富的教学参考资料形象、生动、直观地展示出来,提高课堂教学的有效性和互动性,是对现有教学课件进行优化的一个新思路。因课堂教学课时的限制,可增加学生的课外自学课时,开放网络课件及实验室,丰富学生自学资源。

  三、改革实验课,强化实践教学环节

  为了进一步提高学生的实践动手能力和创新设计能力,在原有6 学时课内实验课的基础上,增设了机构运动方案创新设计综合实验课。本实验课安排在机械原理课程结束之后的下一个学期,由机构运动方案创新设计搭建和Pro /E 上机两个实践环节组成。本实验旨在让学生掌握机械传动系统方案拟订及机构选型、变异的基本知识,掌握常见机构的组合方式及机械各执行构件间的协调运动设计方法,了解机构选型的评价体系,逐步树立工程设计的观点。同时,运用计算机三维辅助设计软件Pro / E 对所设计的方案进行运动分析和优化,不仅增强了学生的软件应用能力,更让学生掌握了现代设计和创新设计的特点,并把现代设计和创新设计的思想融合在本课程实践之中,培养学生实践动手能力和创新设计意识。

  根据教师布置的任务要求,每个学生至少自行设计5 个结合实际应用的机械传动系统方案。在上机环节,按照设计的方案,结合机构运动方案搭建实验平台提供的功能零部件的参数和尺寸,在Pro / E 软件中对方案中使用的零部件进行三维建模、虚拟装配和运动仿真,从而直观形象地分析机构运动的可行性和构件布局的合理性,并对机构进行运动学分析。利用Pro / E 软件的测量功能,可对机构各部分的运动特性进行测量,分析机构在整个运动过程中的各个运动参数,如从动件上指定点的位移、速度、加速度等,而利用运动仿真结果输出的运动参数图表,可实现对设计方案的调整和优化设计。在实物模型搭建环节,参与实验学生3 个人一组,利用机构运动方案创新搭建和仿真实验平台,对所设计的方案进行实物模型的拼装和运动演示,利用平面机构创意组合,可对所设计的方案进一步优化和创新设计。对于搭建后的机构,根据对某个从动件的运动要求,组建测试系统,实现对位移、速度、加速度等参数的测试,进而对机构的运动性能进行分析和优化。

  在本实验课程开设过程中,学生表现出浓厚的学习兴趣和积极性,每组同学协作互助,共同完成每一个设计方案的搭建。学生设计的方案新颖多样,切合工程实际,如工业机械手、自动打标机、精压机、无链条杠杆式自行车等。小组内各成员间对不同方案的对比和探讨,不仅深化了自己对理论知识基础的学习,更提升了自己的创新思维能力,增强了团队协作能力。

  四、建立大学生创新设计实践平台,开展课外科技创新活动

  机械创新设计是充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术知识进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动[7],是激发大学生潜能,培养机械类大学生创新意识和创新能力的重要手段。我院建立了开放性的机电工程系大学生创新实验室。该实验室主要面向机电工程系学生开展各类课外科技活动,旨在提高我系学生的科技创新意识,激发学生创新潜能,增强学生实践动手能力,培养学生的团队协作精神,促进学生理论与实践相结合,是提升学生机械创新设计综合素质和能力的重要平台。经过近几年的发展,实验室具备了进行机械创新设计的各种设备,包含车床、铣床、钻床等加工制造设备,25 台智能两轮车,两台电脑鼠及IEEE 标准迷宫板,各种电子元器件及制作工具和调试设备等,配备了专用电脑和网络设备,并聘请了一位机械加工技术人员协助学生进行各种机床、工具等的操作使用,为对机械创新设计有兴趣有潜能的学生提供了科技创新实践的良好条件。

  为了开阔学生的视野,增强学生对科技创新活动的兴趣,实验室选择机器人作为课外创新设计和科技制作的载体之一,成立了机器人兴趣小组,并为机器人兴趣小组配备了指导教师,为学生进行结构及控制设计指点迷津。我院每年举办一次面向全院学生的机器人创新设计大赛,每次比赛都吸引了不少学生参加,部分学生制作的机器人结构新颖、功能多样,总体设计和制作水平逐年提高。通过比赛,调动了学生的学习积极性,激发了他们的学习兴趣和潜能,丰富了他们的课外生活,增加了同学间的互动性,使学生所学的理论知识和实践有效结合起来。

  依托江苏省大学生创新基金项目,创新实验室小组成员依次顺利完成了多足爬壁机器人和自动化立体停车库等机电一体化作品的设计及制作。实验室小组成员还成功设计制作了航空模型飞机、旋翼飞行器、遥控模型车、跳高机器人等科技作品。这些科技作品又可以应用到课堂教学之中,丰富课堂内容。

  实验室齐全的实验设备和良好的学习氛围,吸引了越来越多的优秀学生参与到科技创新的实践中来。实验室由学生自行管理,要求学生遵守实验室的使用管理规范,满足了学生课外科技创新训练要求,提高了实验室的利用率,已逐步形成可持续发展的课外科技创新活动机制。

  五、结论

  为适应当前高科技的快速发展和社会形势对高素质应用型人才的需求,结合我院创新育人模式,本文阐述了对机械原理理论及其实践教学进行的一系列改革尝试和探索。通过加强基础学习、改进教学方法和教学手段、强化实践教学环节、开展课外科技创新活动等教学改革措施,有效培养了学生的综合设计能力和创新实践能力,增强了学生的社会竞争能力。

本文来源:http://www.hylwhcm.com/gerenzongjie/41249/