世界進入知識經(jīng)濟的時代,創(chuàng)新是一個國家經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基石,江澤民同志提出“創(chuàng)新是—個民族進步的靈魂”,創(chuàng)新能力關系到我們中華民族的前途和命運。因此,作為高職院校應注重對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生機械創(chuàng)新設計能力的有效途徑,搞好畢業(yè)設計有助于學生機械創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng),通過畢業(yè)設計使學生把所學到的數(shù)學、外語、計算機基礎及機械設計相關的專業(yè)知識進行綜合應用,對于課題任務進行多種設計方案的優(yōu)化選擇,初步培養(yǎng)學生機械創(chuàng)新設計的能力,為將來從事機械設計工作打下良好的基礎。通過畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),凡是在畢業(yè)設計中成績優(yōu)秀的學生,很多都成為了單位的技術骨干,有些學生具有多項的機械創(chuàng)新設計成果。所以,畢業(yè)設計質(zhì)量的高低在一定程度上關系到合格人才的培養(yǎng)。
結(jié)合機械創(chuàng)新搞好畢業(yè)設計的選題
選題是完成畢業(yè)設計的重要環(huán)節(jié),是決定教學實施和設計質(zhì)量的一項重要工作,畢業(yè)設計課題與科研、生產(chǎn)相結(jié)合,是提高學生科學研究與工程設計能力的有效途徑,要讓學生深入企業(yè)生產(chǎn)的一線,使課題與工程實際相結(jié)合,縮短學生所學理論知識與生產(chǎn)實際應用之間的距離。學生結(jié)合實際進行考察、研究、試驗和設計,通過設計擴展了學生的思維和實踐空間,順利地完成了專用機床的設計、改造任務,其設計方案也被企業(yè)采用,通過兩個月的畢業(yè)設計縮短了學生對工作的適應周期。
通過畢業(yè)設計讓學生掌握機械創(chuàng)新的一般過程
畢業(yè)設計是學生在校期間最后一次綜合訓練的教學環(huán)節(jié),通過從實習、設計、答辯的全面訓練,使學生掌握機械設計的一般過程,了解完成一個新產(chǎn)品的設計開發(fā)要經(jīng)過的程序,通過對設計方案的選擇、比較,使學生初步掌握如何才能進行機械產(chǎn)品的設計創(chuàng)新,讓學生充分發(fā)揮創(chuàng)造力,利用已掌握的有關機械設計的相關理論、方法、技術、原理等進行創(chuàng)新構(gòu)思,設計出具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性的機構(gòu)或機械產(chǎn)品。
機械創(chuàng)新設計包含:①機械總體方案設計。機械的總體設計很大程度上決定未來機械的面貌,對機械的性能、成本又有很大的影響,可以有多種設計方案,而同一種設計方案又可以有不同的參數(shù)組合。②機械的運動設計。主要包括機構(gòu)主要尺寸的的確定及運動參數(shù)的分析,傳動比的確定與分配等,如果在運動分析中發(fā)現(xiàn)設計方案沒有滿足預期的運動要求,應審查并修改設計方案,調(diào)整運動構(gòu)件尺寸,重新進行運動分析。③機械的動力設計。主要包括動力分析、功能關系,真實運動求解,速度調(diào)節(jié)和機械的平衡等。④機械的結(jié)構(gòu)設計。在機械的結(jié)構(gòu)設計中通常要進行強度設計、剛度設計等。所有構(gòu)件都繪制成具體的零件工作圖、部件裝配圖和機械總裝配圖,要綜合考慮到機械各零件的配合關系、連接方法,特別是了解現(xiàn)代機械制造方法對機械設計方法的影響,解決結(jié)構(gòu)的工藝性問題。
通過畢業(yè)設計使學生初步掌握機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計的方法
創(chuàng)新設計是工程設計的重要特征,創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)至關重要。畢業(yè)設計要著力解決創(chuàng)新設計能力的訓練。在畢業(yè)設計工作實踐中利用總結(jié)出的一套機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計的方法,即任何一個機電產(chǎn)品均由基本原理、運動功能、材料、結(jié)構(gòu)、運動參數(shù)等要素構(gòu)成,這些要素構(gòu)成了產(chǎn)品的基本形態(tài),這些形態(tài)在四個層次上進行綜合,即原理方案形態(tài)綜合、結(jié)構(gòu)方案形態(tài)綜合、功能形態(tài)適度綜合、參數(shù)和材質(zhì)形態(tài)綜合。這便可得到三種不同類型的新產(chǎn)品,即變型產(chǎn)品、全新產(chǎn)品、系列產(chǎn)品。整個創(chuàng)新設計以流程圖的形式表達,學生接到任務后進行任務分析明確創(chuàng)新設計的目標,對照流程圖找到應在哪個層次上進行創(chuàng)新設計,使學生初步掌握機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計的方法。
通過畢業(yè)設計使學生掌握零部件結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計能力
學生在進行零部件設計時普遍存在結(jié)構(gòu)能力薄弱的問題。為此,利用畢業(yè)設計中總結(jié)出的一套“三分析,四結(jié)構(gòu)設計”的方法,即可使學生掌握零部件結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計,即實現(xiàn)原理的結(jié)構(gòu)分析、實現(xiàn)功能的原理分析、功能要求分析,分離結(jié)構(gòu)設計法、集成結(jié)構(gòu)設計法、聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)設計法、組合模塊設計法。機器各種各樣,零件也各不相同,只有從方法上、能力上去指導、培養(yǎng)學生,讓學生掌握零部件設計的共性,才能真正提高創(chuàng)新設計能力。
理論指導實踐,畢業(yè)設計出成果
通過多年來的畢業(yè)設計實踐。我們利用現(xiàn)代機械的設計制造方法,結(jié)合機械創(chuàng)新設計理論,來指導學生的設計,取得了較好的效果,我們結(jié)合各企業(yè)的設備實際情況,加強了對陳舊設備革新,完善了設備的性能,提高了產(chǎn)品的加工精度,我們先后開發(fā)了縫紉機專用機床多臺,設計了造紙打漿機、帶式輸送機、振動篩、油墨攪拌機等設備,其中有部分設計已轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品并受到了企業(yè)的歡迎,學生也通過畢業(yè)設計掌握了產(chǎn)品設計的方法,培養(yǎng)了機械創(chuàng)新設計的能力,為將來走向工作崗位從事新產(chǎn)品開發(fā)設計打下了基礎。
本文通過對加強畢業(yè)設計提高機械創(chuàng)新設計能力的研究,提出了為了培養(yǎng)學生機械創(chuàng)新設計能力,應重視畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié),探索了通過畢業(yè)設計,讓學生初步掌握機械產(chǎn)品設計的過程,要通過畢業(yè)設計的基本教學實踐環(huán)節(jié),提高學生的專業(yè)素質(zhì),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,培養(yǎng)適應社會需要的機械創(chuàng)新型人才。