摘 要:为适应机械创新设计技术的社会需求,对机械类学生应加强创新设计教育,在传授机械设计知识的同时,应多方面培养学生的创新素质本文探讨了机械创新设计教育的思路, 强调在教学的各环节中加强学生的创新意识创新激情创新思维及创新能力的培养以适应国家对机械创新设计人才的需要.
关键词:机械创新设计 ;教育 ;能力培养
目前,经济竞争已成为世界各国竞争的焦点和社会发展的主要动力对于制造业来说,竞争的核心是新产品设计和制造技术的竞争随着先进制造技术和信息技术的高速发展,产品的更新周期日益缩短,产品创新速度将越来越快,产品创新和相应的先进制造技术不仅已成为经济发展的重要支柱,而且还是最活跃的驱动因素一个国家一个民族,乃至一个企业,若拥有可持续的创新能力,就能在激烈的国际市场竞争中抢占科技和产品制高点目前,在提倡建设创新型国家的形势下,如何正确认识并积极探索适应机械类学生的创新设计教育,对于培养具有创新意识创新激情创新思维及创新能力的机械设计人员,具有重要的现实意义.
1 创新设计技术的社会需求产品创新对于发达国家而言,是制造业发展的必然结果而对处于工业化进程中的我国, 则是机遇与挑战并存我国正在向全面小康社会的目标进军,并进一步向在本世纪中叶达到中等发达国家水平的战略目标迈进在这个过程中,一方面世界科技的发展将更加迅猛,我国通过学习先进国家的技术和经验赶上发达国家的难度将加大, 后发优势的作用将减弱;另一方面,我国相当一部分制造企业目前尚处于困境之中,导致这一状况的因素除了体制和经营管理外,企业缺乏开发有竞争力的创新产品能力是一个重要的因素因此,制造业发展的持续动力将主要来自产品创新设计国家自然科学基金委员会发表的优先资助领域战略研究报告先进制造技术基础中指出:增强产品自主创新能力,提高新产品市场竞争力,已成为新世纪我国制造科学基础研究的国家目标胡锦涛总书记在2006年召开的全国科技大会上,提出了走中国特色自主创新之路, 建设创新型国家的目标而这些目标的实现, 关键是创新人才的培养因此,创新教育在高等教育中已成为关注的热点问题之一在教学过程中如何激发学生的潜能培养学生的创新意识和创新能力, 以适应国家对创新人才的需要,值得我们研究和探讨.
2 机械创新设计教育的重要性机械创新设计是充分发挥设计者的创造性思维和能力,在人类已有或没有的科学技术成果基础上, 进行创新构思设计出具有新颖性创造性及实用性的机器或机械产品的一种实践活动机械创新设计教育则是利用教育的手段对学生在机械设计科学领域内对产品设计进行创造性思维潜能的激发和实践能力的训练现代机械设计过程最显著的特点在于其学科的交叉性它涉及力学电学机械学信息技术及美学等学科,同时,设计过程是一个非常严谨科学的过程从概念设计到详细设计必须经过严格科学的设计计算另外,不断发展的创新设计技术,如公理化设计TRIZ 设计等方法的出现,为机械产品的创新设计提供了新的手段特别是C A D 技术虚拟样机仿真技术的发展, 大大加快了产品的创新设计周期,因此,机械创新设计教育是以培养学生创新意识创新思想创新情感创新能力和创新人格为基本内涵的教育实践.
3 机械创新设计能力培养探讨
3.1 师资队伍建设是创新设计能力培养的根本开展机械创新设计教育,需要高水平的师资作保证由于机械创新设计涉及机械电子计算机技术光学等众多领域的科学知识因此, 教师除了在认识上对创新设计教育给予足够的重视外,还要求不断学习掌握广博扎实的专业知识,同时,还要深入科研第一线,在实践中积累创新设计知识资源,进而为学生创新设计能力的培养奠定坚实基础.
3.2 创新的课程体系是创新设计能力培养的基础传统的课程体系是以知识传授为特征的基础课专业基础课及专业课的三层楼模式, 而创新的课程体系应以能力结构为特征,以创新能力培养为主线的课程模式能力结构可分为:
专业基本能力: 表征专业属性的能力如: 对机械产品的结构设计能力计算机辅助设计软件的应用能力等专业拓展能力: 在专业基本能力的基础上,拓展专业口径,提升专业业务水平的相关能力如机械产品机电控制系统的设计能力等就业适应能力:按照国家教育部[2007]2号文: 在高年级灵活设置专业方向的要求,以学生就业需求为重点,灵活设置课程和选择毕业设计课题, 提高学生就业竞争力.
3.3 改革教学内容和方法,以强化学生的创新意识改革教学内容和方法,使之适应创新设计人才培养的目标,是学生创新设计能力培养的关键要正确引导和启发学生对专业学习的兴趣,让学生更多地了解机械创新设计方法,创新能力的培养一方面需要有扎实的基本知识,更需要有创新的欲望和动力,因此,课程教学内容和教学方法,应从能引导和启发学生的创新意识创新激情创新思维及创新能力的培养出发, 进行教学实践.
3.4 培养学生的创新思维能力及探究设计的欲望和能力创新设计人员必须具有敏锐的创新思维能力,只有这样才能发现设计中尚未完善和有待提高的地方, 才能提出创新性设计方案这种能力主要基于后天的培养例如: 在运用三维CAD 软件进行产品建模时, 对于同一产品可采用不同的建模方法,可采用参数化建模显式建模基于约束的建模及复合建模教师可就这些建模方法的特点, 引导学生对产品建模方法的问题进行研究和探讨进而提高学生探究建模设计的欲望和能力.
3.5 开展多种形式的机械创新设计实践,寓教于做寓教于乐寓教于赛机械创新设计教育离不开实践德国学校机械工程系的学生在入学前必须有在企业实习的经历,在入学后也有众多的实践环节,从实践中学积累创新知识国内, 如盐城工学院优集学院的学生在产品三维建模方面受到较为严格的培训,对企业产品的建模标准和规范有一定的了解, 先后完成了美国UGS 公司UG NX 标准件库江苏恒力组合机床有限公司及盐城机床有限公司系列产品的建模工作, 因而受到了企业的欢迎加强实践环节不仅是教会未来机械设计人员掌握创新知识和技术, 而且也培养了合作和团队精神多媒体仿真技术和虚拟现实技术为机械创新设计的教学超越了时空的限制我们完全可以将飞机火箭汽车电话机电风扇等任何复杂的产品和它的设计制造过程制作成为光碟,学生可以在任何时间和地点,与观看科幻片或玩游戏一样去学习知识,甚至操纵和使用虚拟的机器,完成自己想做的创新设计未来世界是一个竞争的社会,举办或参与各种形式的创新设计竞赛,例如,优集学院每年一次的UG NX 产品三维设计大赛以及国家举办的大学生机械创新设计大赛等,将有助于激发学生的创新设计热情和主动性,提高学生的竞争意识和进取精神.
4 结语
随着机械新产品开发与激励的市场竞争,对高等教育机械类专业的教学内容和教学方法提出了新的要求, 即机械创新设计教育机械创新设计能力的培养,是一项综合复杂的系统工程, 必须依靠改革教学内容教学手段教学方法及加强师资队伍建设等方面整体合作开展多种形式的机械创新设计实践,强化学生的创新思维和方法训练.在实践的基础上,进一步理解机械创新设计的模式和方法,为其将来能够设计出创新产品打下良好的基础总之, 要真正培养出具有创新意识创新思维和创新能力的机械产品设计人才,必须加强机械创新设计教育,以适应建设创新型国家的需要.
参考文献
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