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机械原理创新设计的组织与实施

摘要基本素质和能力的培养是高等工程教育的基本目标，而创

新意识和实践能力是学生基本素质的主要方面。本文从学生创新意

识和实践能力培养的角度阐述机械原理创新设计的重要性，基于机

械原理创新设计的内容，提出了机械原理创新设计组织与实施的一

般步骤和应注意的问题。机械原理创新设计的组织与实施步骤对于

其它的工程创新设计可提供一定的参考。

关键词机械原理创新设计组织与实施

中图分类号：g71文献标识码：a文章编号：1002-7661（2013）

15-0060-03

基本素质和能力的培养永远是高等教育的基本目标，但其基本素

质和能力的具体内容是多方面的，创新精神和实践能力自然是其中

重要的方面。尽管创新是人类的天性，但如何把一个人培养成具有

坚实专业基础的创新性人才，一直是教育者思索，也许需要一直思

索下去的主题之一。这些年来，为提高教育质量，培养创新性人才，

教育部实施了高等工程教育教学内容和课程体系改革计划，建设了

一批工科基础课程教学基地，同时还举办了诸如大学生机械创新大

赛等比赛，这些措施推动了工科教育改革的深入发展。

众多教育者在如何培养学生的创新意识和实践能力方面所作的

努力，其中不少与其说是改革，不如说是探索。毫无疑问，仅凭四

年的大学学习，不可能把一个学生培养成为一个专业化的创新能力

很强的人才，大学教育只能把他培养成为一个具有较强专业知识的

创新性人才。机械原理课程及其创新设计在机械类专业人才培养中

的地位非常重要，在学生未学习相关专业课程时要到达培养机械创

新创新精神和实践能力的目的本身就是一种挑战。

一、机械原理创新设计是培养机械类创新人才的必须环节

设计是对抽象需求的具体化，人类所使用的机械，都由创新设计

而得来，如减速箱、自行车、汽车、飞机、金属切削机床、人造卫

星等。人们的很多需要通过不同机械系统相应的功能得到满足，但

人们对新的、具有优良特性的机械系统的需求总是持续不断的。

创新设计几乎是人类的天性，我们设计学习、设计生活，甚至设

计人生，当然也包括设计功能多样的机械系统。机械系统无论简单

或复杂，都需要一定的设计技术和设计过程实现，需要设计者具有

优秀的设计能力，复杂机械系统的设计更需要通过团队合作才能完

成。设计过程中有分工，如有组织者（或协调人）、创新设计者、

搜集或者资源调查者等。创新是有风险的，设计过程中并非处处要

创新，选择设计、组装设计、参数设计本身并不需要创新，但创新

能力是一个优秀设计者必备的素质。

具有创造性问题的答案都符合一条标准，即为正确解且具有原创

性。创造力和想象力几乎成正比。一个具有创造力的设计师是具有

专业知识的、具有丰富想象力的、勤奋工作和积极建设型的人，而

且具有较强团队合作精神和剖析事物的能力。

要成为优秀的机械系统设计者，需要一定的天赋，更需要接受专

业培养，并在工程实践中培养设计能力。一般而言，一个大学生获

得机械设计能力的基本训练途径有：

（1）机械原理、机械设计等课程理论学习与课程设计；

（2）创新设计活动，比如创新实验、创新设计大赛等。

机械原理创新设计活动是培养学生的创新意识和机械创新设计

能力的重要形式。通过机械原理创新设计环节，可使学生比较全面、

系统地掌握和深化机械原理基本原理和设计方法，敢于提出新功

能，敢于创新并能应用创新原理和创新技法进行简单机械系统设

计，为能设计复杂的机械系统、成为优秀的机械系统设计者和创新

性人才打下良好基础。

二机械原理创新设计的组织与实施

1.机械原理创新设计的任务来源

为有效组织机械原理创新设计，可根据创新设计时间的期限作简

单分类，如1周的创新设计、2周的创新设计和长期开放性的创新

设计等。对于短期的创新设计活动，其设计工作量相对较小，既可

作简单机械系统完整的原理方案设计，也可作较复杂的机械系统设

计的某些阶段或某项功能设计。实践证明，无论短期的还是长期的

机械原理创新设计，设计成员分组协作进行是一种非常有效的组织

方式。

作为实践教学，可选择1周的创新设计或2周的创新设计，也可

选择短期的创新设计与开放性的创新设计相结合的方式，同时开放

性的创新设计可向后续的实践教学环节延续，如机械原理课程设计

形成的功能原理方案可在机械设计课程中继续进行技术设计。

机械原理创新设计的任务一般有三个来源，其基本特点如表1。

表1机械原理创新设计的任务来源及特点

无论