创新思维机械工程设计论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

摘要:在中职机械专业教学中,教师要注重不断培养学生创新意识和提高创新设计的能力,从而促进他们的全面发展。培养他们的创新思维是现实所需。建议从完善专门课程设立、注重提高创新能力、优化教学设计方案、广泛开展实践活动等方面来培养他们的创新思维。关键词:中职学生;机械专业;创新思维;培养知识经济是以知识创新为动力的经济。今天小编给大家找来了《创新思维机械工程设计论文 (精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

创新思维机械工程设计论文 篇1:

议机械工程设计中创新思维的运用

摘 要:本文从阐述创新思维的定义入手,进一步分析了机械工程创新设计相关概念,介绍了在机械工程中运用创新思维的重要作用以及机械工程设计的改进历程,最后提出了创新思维在机械设计中的运用方法。

关键词:机械工程设计 创新思维 定义 重要作用 改进历程 运用方法

Discussion on the Application of Innovative Thinking in Mechanical Engineering Design

Chen Chengchun

Key words:mechanical engineering design, innovative thinking, definition, important role, improvement process, application method

1 引言

机械工程在现代经济领域内的重要性毋庸置疑,而采取科学的机械工程设计方法,加大对创新思维的运用,则可以丰富机械产品的外观造型、优化机械产品结构设计、完善机械运动方案,事实上,正是因为创新思维与现代化科学技术的运用,才使得机械工程设计从传统阶段转向了现代化阶段。因此,如何对创新思维进行科学运用,提升设计效率,值得思考。

2 创新思维的定义

创新思维作为现代社会发展大力提倡的一种思维模式,得到了各行各业的重视。究其本质,创新思维主要是指人们突破传统思维习惯,在常见的事物中挖掘新的思路或是创造新的事物,它能够引导人从多个角度看待问题,以全新的思路解决问题,力求办事、工作的精简性与高效性。而将创新思维与机械工程设计结合起来,可以在很大程度上改善其设计效率与质量,打造更为出色的机械工程产品。

3 机械工程创新设计

3.1 机械工程创新设计的目的

步入现代社会,机械工程领域逐步向高精尖方向进步,因此在工程的设计过程中引入创新思维可谓是势在必行。事实上,运用创新思维,其一大目的就在于提升机械工程产品的智能化与科技化水平,提升其市场竞争优势,这些创新产品可以申请相关的专利,进而给企业单位甚至是国家社会创造更多的经济收益。

3.2 机械工程创新设计形式和特点

在机械工程的设计过程中,运用创新的思维与眼光,就需要首先具备出色的形象思维能力,并且将其与逻辑推断、综合分析等不同的方法与手段融合起来,在设计人员的脑海中构成初步的设计蓝图,进而将其与特定的工程项目结合起来,使之更加具体化,形成相关的机械结构及模型,最终达到良好的设计效果。与一般的设计工作不同,机械设计的特殊性在于设计工作者必须兼具出色的创造力与专业知识水平,要能够灵活运丰富的机械知识原理与现代化创新思维,最终打造出能满足社会生产需要的科学的机械产品。当前的机械创新设计包含了两个关键理念,其一是对生产及生活系统加以完善,推动其不断优化升级,再则是对新产品、机器的研发。当前机械创新设计的核心特征在于它本身具有一定的综合性與复杂性特征,它是多个学科知识与专业技术的交叉与结合,且在整个机械创新设计过程中,其中的部分工作带有非数据性特征,必须在深厚积淀与丰富经验的基础上展开合理判断,此时才能将创新思维的优势充分发挥出来。除此之外,机械工程的设计还应该具有一定的逻辑分析作用,进而提升机械设计的质量与效果。总而言之,机械设计的创新与发展是一个持续的长期的过程,不可能一蹴而就,因此要将机械工程的设计当做一个长远的事业,在长期的设计实践中不断积累经验,体现工作的整体性与长远性的特征。

4 在机械工程中运用创新思维的重要作用

4.1 丰富了机械产品的外观造型

当前,随着我国经济社会的快速进步,群众生活水平不断得到改善,其不仅在物质追求方面有了质的提升,在精神追求与审美方面也表现出更高的标准。基于此,群众在选择机械产品时,会直观地对其外观造型是否符合个人审美加以评估,进而形成其选择产品的一个重要考虑指标。在对机械产品加以分析选购时,群众对机械产品外观的关注,形成了一个重要的市场需求标准,并且从该方面促使机械工程设计人员对产品外观进行精心设计,在产品的外观、颜色、造型的展示等方面下功夫,探索出系统化的外观设计理念与方法,不断提高产品外观美观度,以此希求得到市场受众的广泛关注与认可。

4.2 优化了机械产品结构设计

当前,在机械工程的设计工作中,产品结构的设计始终是占据核心地位的一个关注对象,因为特定产品的结构如何,其框架特征与元件配置如何,会在很大程度上影响其实用价值,决定了其最终能在多大程度上满足市场受众的使用需求。而在对机械工程产品结构进行设计时,不同地区、生活环境的人会对其有着不同的使用需求,进而要对个性化设置保持足够的关注。事实上,加强创新思维的利用,可以对机械产品性能进行必要的丰富处理,使其性能能在更大范围内满足更多的受众,而个性化思维则能在受众需求细分的基础上,把握其各自的消费倾向,为其提供更贴合其心意的优质产品,进而得到受众的青睐。

4.3 完善了机械运动方案

为了保证生产的机械产品能良好高效运行,就需要对其运动方案做出科学的设计与处理,而在该方面的设计中,依然需要将消费者的现实需要作为出发点,经过设计的方案需要得到多次试验与检测,唯有达到投产要求后才能通过该方案。而在对机械运动方案加以设计时,运用创新思维是必然的,它可以在对市场需求概况加以分析的前提下,对方案进行持续的调整与优化,最终形成与客户需求匹配度最高的方案结果,从整体上提升机械工程设计效果。

4.4 实现了机械产品新能源设计需求

由于机械工程的生产需要耗费大量的资源,且必然会产出一定量的固体、气体与液体废弃物,因此可能对生态环境造成一定的负面影响。而按照传统的机械工程设计与生产模式,其所用资源大多为不可再生类,因此其对生态的破坏往往难以恢复,其造成的严重后果令人咋舌。因此,在机械工程设计工作中引入创新思维,就必然要对绿色生态理念与技术进行充分的利用,要重视对新型清洁能源的利用,要对生产工序进行持续的创新,使其减少污染物排放量,创造更好的生态效益。

5 机械工程设计的改进历程

5.1 传统机械工程设计

机械行业的发展已经历经百年,在具体的设计过程中,需要工作人员首先对市场行情与特定品类的机械产品分布情况展开调查研究,并且对当下的客户实际需求加以分析,进而对机械工程设计中必须关注的常见问题展开全面的预测总结,由专业人员对这些整理出的问题及其相关的解决方案加以审查,制作成策划案。在方案制定完成后,需要将其分发给有关人员,对方案进行分析以及评价,提升设计方案的认可度以及权威性。

5.2 现代机械工程设计

机械设计本身带有创新性质与要求,尤其是进入现代社会以后,市场经济高速发展,机械工程设计的核心竞争力必然被归结在其创造能力方面。当前,我国工业水平、科技研发能力都得到了一定的改善。基于此,行业内各企业单位纷纷从技术创新、专业人才培养等方面入手,对机械工程设计的方法进行全面创新,将智能化技术与网络设备引入设计工作中,改变传统的依赖人力进行信息采集、数据分析与产品设计的落后模式。

6 创新思维在机械设计中的运用

6.1 智力思维法

究其实质,在机械工程设计中运用智力思维法,指的是设计人员捕捉脑海中瞬间出现的灵感,或者提取出潜意识中突然冒出的新想法,也可以指特定的工程设计团队就某个特定的设计目标,安排专业的研究人员对其进行统一的分析与探讨,在类似的专家探讨活动与专业会议上,各个设计人员可以自由发言或者互相交流,进而产生思维的碰撞,诱导更多新颖的观点的产生。而在这一系列工作中,不论是怎样产生灵感与思路,其观点、角度越多,能形成的设计方案往往更具水平,其调整与优化的空间也更大。

6.2 推理思维法

如前文所述,在机械工程的设计过程中,往往会用到推理思维法,而该方法又可以细分为四种不同的形式。其一是提问法——它用提问的方式,发现产品在设计制造以及性能方面的一些不足,找到改进之处,从而开发出各方面表现更加优秀的新产品。其二,反面求索法。是对现阶段形成的解决方案进行否定,然后从常规的对立方向考虑,从产品相反方面以及组成部件的相反方面进行分析,找到创新设计途径。其三,缺点列举法。发现设计方案或者机械产品的缺陷,进行缺点列举,可以看出原方案以及产品的诸多不足,找到改进的方案以及方法,展开创新设计,缺点列举法通常在机械改良型产品的创新设计中经常用到。其四,系统分析法。是对设计系统以及方案展开分析,找到设计方案中的优缺点,最终形成合理的解决方法。

6.3 联想类比法

不只是在机械工程的设计这一个领域,在整个设计行业,联想、设计的方法都是极为常见的。例如,相似类比法,它指的是在设计过程中,对特定机械工程产品的结构、性能及生产工艺进行深入研究,通过对目标工程具有相似性的系统、部件展开来,对其进行分解研究,进而模拟出新的产品设计方案。如在设计中结合齿轮啮合原理,发明同步齿形传动技术,经过对人与动物进行相似类比,可以设计出与动物生存方式形式的产品结构,如根据螃蟹钳爪,设计出蟹爪装载结构等。与之相对的,移植法也是采取类比的原理,该方法是把别的行业领域技术移植到机械产品领域内,例如将物理学领域的激光技术借鉴到机械产品的设计中,就可以形成激光切割机的先进仪器。除此之外,还有一种仿生法,目前在机械工程设计领域模仿人类设计出的机器人,就是仿生法的应用,机器人的出现在很大程度上造福了人类社会。

6.4 组合创新法

组合创新法的运用又可以细分为模块组合法、形态矩阵法等等。其中,模块组合法是在系统以及设备中结合相似功能及联系的分类,找到基本功能的单元以及独立层次,将这些单元设计成规范及标准的模块,用户对其中一些模块进行更换,不需要重新购买机器。而形态矩阵法则是将复杂问题结合影响因素的分类做出分解,用图解法将各个影响因素配合组合,然后找到其中每个参量的所有可能状态,并将目标标记与目标的特征形成形态矩阵,这样就会得到很多设计方案,在大型机械设计中。

7 结语

综上所述,加强对机械工程设计中创新思维的运用问题的探讨,意义重大。相关工作人员需要明确创新思维与机械工程创新设计的概念,主动了解机械工程创新设计的目的、形式和特点,然后在此基础上对创新思维在机械设计中的运用方法展开研究,并对智力思维法、推理思维法、联想类比法、组合创新法进行全面深入的研究与正确的实践。

参考文献:

[1]刘宇飞,魏加兴,王衍學.故障树模型分析法在灯体加工机械人机工程设计中的应用[J].机床与液压,2018,46(17):169-172.

[2]郭晓萌.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用探究[J].南方农机,2018,49(7):66.

[3]何苗,魏书华.融合“大图学与大工程观”的工程图学课程教学体系研究[J].高教论坛,2017(9):77-79,83.

[4]李永力.关于机械制图与机械CAD应用环节相互协调的相关建议[J].中国设备工程,2017(14):204-205.

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[6]李改华.机械工程设计中运用创新思维的重要作用[J].建筑工程技术与设计,2019,(22):394.

作者:成春

创新思维机械工程设计论文 篇2:

试论中职机械专业创新思维的培养

摘 要:在中职机械专业教学中,教师要注重不断培养学生创新意识和提高创新设计的能力,从而促进他们的全面发展。培养他们的创新思维是现实所需。建议从完善专门课程设立、注重提高创新能力、优化教学设计方案、广泛开展实践活动等方面来培养他们的创新思维。

关键词:中职学生;机械专业;创新思维;培养

知识经济是以知识创新为动力的经济。谁在知识创新中领先,谁就能在经济竞争中占据优势。新的时代给我们教育发展带来了新的挑战,对人才素质提出了新的要求。在中职机械专业教学中,教师要不断培养学生创新意识,提高创新设计能力,积极促进学生的全面发展。

一、培养机械专业创新思维是现实所需

培养中职学校机械专业学生的创新思维对于学生的全面发展具有重要意义。首先,机械专业创新思维有利于增强学生的开拓精神。调动学生学习专业的积极性,学生可以提高对学习的兴趣,自我表现的欲望也会更强。其次,机械专业创新思维有利于提高学生的自我认识。在此过程中,学生能逐渐认识到机械专业的学习是自己的职业兴趣。再次,机械专业创新思维有利于学生的人格完善。培养学生创新思维有助于培养学生健康积极向上的心理状态,合理充分地安排各种科技创新教育活动,使学生积极参加课余文化活动。最后,培养机械专业创新思维能促进学生职业技能的提高。在培养机械专业的创新过程中,可以帮助学生建立扎实专业或者学科基础知识,培养创新设计能力、综合设计能力与协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,提高机械创新、设计、制作的实践工作能力,吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为培养优秀人才创造条件。

然而,考虑到机械专业学生的创新意识不强,长期以来在机械专业实习教学过程中,教师只注重学生专业技能的训练,在很大程度上忽略了对学生创新意识的培养。受传统教学观念的影响,教师在具体教学时,往往习惯于从教师的角度出发,学生的技能训练几乎都是按照教师制定的操作要领、工艺方案进行的,没有充分发挥学生的主体作用。过分重视学习成绩的优劣,评判学生的操作方法和工艺方案,设定统一的标准答案,严重扼杀了学生与生俱来的好奇心、想象力和创造意识。同时,很多学生因循守旧地一味服从、模仿,形成一种机械式解决问题的方式,不利于学生创造性的培养。

二、加强中职生机械专业创新思维培养的措施

1.完善专门课程设立

设立机械创新设计类专门课程可相对系统地介绍创新设计的知识和方法,提高创新意识,开发创造力。目前,不少学校在机械设计系列课程中增设了“机械创新设计”,通过系统地介绍机械创新设计的基础知识、机械创新设计的理论及方法、机械创新设计的实例等内容,使学生了解新机构、新机器创造发明的普遍规律及实用方法的应用,培养学生的工程意识,拓宽学生的知识面,开阔他们的技术视野,同时通过课程的实践性环节和创新成果的技术分析,帮助学生积累一些机械创新经验和新机构、新机器实用性创新结构方面的技术资料。

2.注重提高创新能力

机械专业系列课程具有独特的内容和地位,在其中渗透创新能力的培养有利于提高学生机械创新设计能力。首先,机械基础系列课程中包含着很多创新内容,要善于开发。“机械设计”中集成化设计与创新、模块化设计等,这些都是最新的设计理念。如轴、齿轮、轴承、法兰盘的集成化设计实例。其次,通过更新内容与体系,更新教学方法与手段对机械设计基础系列课程进行创新教学,着力培养学生的构思与表达能力、设计与创新能力、分析与综合能力,从而提高学生的创新设计能力。在“机械设计”教学中,精简内容,补充创新方案设计、商品化设计、价值工程设计等现代设计方法,同时结合教学内容,介绍国内外先进机械产品,激发学生的创新意识。

3.优化教学设计方案

培养创新思维,首先要从教师做起,教师要研究教学规律与学习规律。课堂教学中,采用多种现代化的教学手段,提高学生对课程内容的理解和掌握,更多地使用“启发式”“讨论式”等创新教学模式,引导学生参与课堂教学活动。另外,积极进行实验教学改革是提高学生机械创新能力的有效途径。根据机械学科注重实践与工程应用的特点,将实验教学改革的重点放在加强学生的动手能力、独立解决问题的能力和创新精神的培养上。

4.广泛开展实践活动

机械专业课程的实践活动不仅是知识学习的深入、活化,更是培养创新能力的必要环节。通过开展多种形式的机械创新实践活动,培养创新思维,进而不断提高学生的机械创新能力。目前,许多中职学校在这一方面已经进行了一些有益的探索,并取得了一些有益的经验。例如,举办相关的科技讲座、学术研讨会;配合课堂教学,组织课外兴趣小组进行各种设计性的科技活动;定期举行机械创新设计大赛;向学生开放机械创新设计制作实验室,充分利用实验室提供的创新设计制作条件以及国内外优秀设计产品的展示环境,激发学生的创新思维。

参考文献:

[1]李银清.浅谈中职机械专业教学中学生创新意识的培养.科教新报:教育科研,2011(26).

[2]姚桂玲.例说中职机械专业实习教学中学生创新意识的培养.中国校外教育,2011(1).

[3]高荣.机械专业学生创新意识的培养.科技信息:科学教研,2008(14).

(作者单位 江苏省句容中等专业学校)

作者:徐雪

创新思维机械工程设计论文 篇3:

机械工程技术创新模式研究

摘 要:虽然近些年来我国的机械工程行业已经取得了一定的成就,但是随着科技水平的不断发展,技术创新还有很大的发展空间,只有在根本上提高机械工程技术,才能够彻底提高我国机械工程行业的水平,为我国的经济产业发展提供动力。

关键词:机械工程技术 创新模式

科技的发展越来越快,为了跟上时代发展的步伐,机械工程设计也应加快创新设计速度,进而实现资源的优化配置。在实现机械工程设计的创新进程,需要设计者秉着创新思维进行设计,运用创新思维的四种方法提升机械产品的创新性、实用性和经济性,增加在机械工程设计过程中对创新思维的运用,特别是在运动方案、结构和动力源设计中,借此实现资源的优化配置。

一、创新思维的定义

创新思维,其实是思维方式的其中一种,主要特征开拓性和求新性,这是其区别于其他思维方式的不同之处。创新思维从新角度出发,打破原有的思维的僵局,探索更有价值的工作方向和方法。需要不惧权威,打破原有的思维常态,从各个方面了解和掌握创新思维的应用,在实际的工作中运用好创新思维,大大提高工作的效率。

二、创新思维在机械工程设计中的应用现状

近几年,我国的机械工程设计在世界范围内取得一定的成就,这与创新思维在其中的应用是分不开的。创新思维模式的应用,可以从产品的外观造型、产品节后设计、机械运动方案以及产品的新能源设计等方面出发,开发出更具有闯进精神的机械产品,使得机械工程又好又快的发展。我国的机械工程设计始终停留在最初的基础层面,并未在核心技术上有所突破。也就意味着传统的机械工程设计理论会很大程度的阻碍创新思维理念的实施,同时,知识产权的保护力度加大,会给我们的借鉴之路带了一定的困难,这就更加凸显了我国自主研发和自主创新的能力的重要性。

三、机械工程技术创新的类型

1.协作创新。通過不同的机械制造企业、相关的科研机构和机械工程的高等院校共同分析、研究,在现有的基础上使机械工程技术通过理论创新与实践创新,达到更上一层楼的态势,这种形式现在已经普遍运用在一些新兴产业和高新技术的开发研究过程中。创新的关键环节就是完全实现数据信息共享以及优质工作效率的保障,确定协作目的以及法律法规的相关规定。并且在实际的机械工程技术创新探索中,增加相互协调的、相互沟通的力度,及时沟通解决相关的问题。采取针对性的预防解决措施,减少技术创新过程中可能存在的风险。

2.借鉴创新。机械工程技术创新时,需要针对性的分析和研究借鉴的对象,尤其是其生产流程和工艺,准确分析机械中的技术特点,并且得出数据,在原材的基础上进行改造,从而提高原产品的技术水平,增大原有机械工程技术在市场中的竞争能力。通过借鉴创新形式,可以节约研究和开发成本,降低资本投资风险。

3.独立创新。只有真正的机械工程技术独立创新,提高机械工程技术的关键,因此必须要有独立自主的创新精神和意识。机械工程技术的独立创新,必须依靠相关行业内部的支持,通过不断的技术研究和技术分析,打破现有主要依靠外部技术的困境,实现自主知识产权的创新技术。

四、机械工程及其自动化创新效果的研究

1.智能化。在机械工程制造过程中融入智能化控制系统,不但可以替代古老的人工操作,而且还有利于企业在机械制造方面的进一步创新和开发。当智能化机械操作系统被应用到工业生产的实际工作中之后,一定能够节约大量的劳动力,解决一些较为棘手的问题,还能有效的提高产品质量,为企业生产创新更加的效益。

2.柔性化。利用计算机技术来实现机械工程自动化的创新与开发,把柔性自动化系统应用到企业生产过程中,进一步完善机械工程自动化系统,让其具有更强的适应能力,在满足各项生产需要的前提下,实现机械工程自动化的创新。

3.虚拟化。虚拟化技术是一项比较高端的技术应用,它需要多媒体信息技术与计算机仿真技术的支持,要在人工智能以及各种机械制造先进技术的相互结合与配合中来构建而成的。因为进行虚拟化仿真技术不但有利于解决机械工程制造中的各项难题更能够有效的提高生产效率,缩短生产制造工期,从而为企业节能降耗,提高产品的综合竞争力。而且还能够有效的实现机械制造的全过程仿真,对于生产制造过程中的一些问题和风险能够及时采取措施,防患于未然。

4.集成化。应用集成化技术等同于在提升企业制造的整体水平,因为集成化技术的应用需要以机械工程理论为基础指导,要对工程建设的全过程来进行重组,经强化自动化技术的应用与创新。而且在我国机械工程及其自动化建设的过程中,对于微电子技术的实验及应用也一直在进行中。而要想在现有的基础上实现集成化的自动程度,最简单而直接的方法就是对现有技术进行集成化的处理,在数据库系统及计算机网络的结合及支持下,把企业的机械生产活动和经营策略有机的结合在一起,提高机械工程及其自动化创新进程。

五、结语

综上所述,创新思维对于机械工程的发展至关重要,只有不断地开拓创新才可以在激烈的竞争中立于不败之地。机械工程在发展的过程中,应该始终秉承着创新思维,与现代的高新技术相结合,推动机械化工程设计发展。

参考文献:

[1]张龙飞.对机械工程技术创新的思考[J].内燃机与配件,2017

[2]罗必鸿.持续创新让钢管销得更远[N].中国石化报,2015

[3]商小虎.我国装备制造业技术创新模式研究[D].上海社会科学院,2013

[4]魏发孔.演艺场馆的舞台机械工程技术管理模式创新[A].中国科学技术协会.提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C].中国科学技术协会,2006

作者:范运强

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