面向创新的机械专业计算机应用教学实践

《面向创新的机械专业计算机应用教学实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn面向创新的机械专业计算机应用教学实践1张晓钟（西安建筑科技大学机电学院，西安，710055）E-mail：qzxz321@sina.com摘要：以提高学生的主动探索和创新能力为目标，考察了机械产品开发的进程、内容与表达方法，分析了机械产品开发过程中的计算机应用现状,分析了教学对象的知识基础与成长环境，指出了培养具有自我知识更新和扩展能力的教学方法。研究结果对高素质创新人才的培养、提高高等教育的质量与内涵、提高学生的工作适应性等有重要的参考价值。关键词：机械产品开发计算机应用创新能力教学实践中图

2、分类号：G64TH122“机械是机构与机器的总称。能把各种机械能或非机械能转换为可方便利用的机械能，以[1]及将机械能变换为某种非机械能或用机械能来做一定工作的装备或器具⋯⋯”。机械产品简称为机械，是为替代人力，降低劳动强度，提高劳动生产率而被人造出来的、非自然界原生的实体。人造产品，思想先行，然后将想法表达出来，再通过制造将其变为现实。从原始人的简单石器工具，到铜器时代与铁器时代的高级工具，直到现代的复杂机器，随着人们对工具的需求与认识的深化，机械产品及其设计制造规律的认识就一直伴随着它而发展。[2]当前，“制造业是国民经济的主要支柱。

3、”我国制造业从制造大国向制造强国跨越，所面临的最根本问题是自主创新。“自主创新就是，从增强国家创新能力出发，加强原始创新、集成[2][3]创新和引进消化吸收创新。”“制造业的灵魂是产品设计。”产品设计的自主创新是作为一个世界制造强国的最根本标志。“我国缺乏完全独立自主开发机电产品的能力，主要原因之一是[3]设计理论和方法方面的基础研究落后。”反映在高校的教育教学方面，除课程设置问题以外，相应的教学方法也有着力改变的巨大空间。尤其是教师在教学中体现出来的知识领域和水平、对问题的理解与解决思路等只可意会不能言传的东西的信息传递等影响很大。就机

4、械专业计算机应用教学来说，由于其涉及问题的面广，新思想、新知识、新方法、新技术等变化快、更新快，给学生一个一般的自我获取知识、自我完善知识的方法有着重要的现实意义。1机械产品开发过程古人对简单工具的制作是单人的脑力与手脚可及，问题简单，边想边做边改便可以。即设计和制造并行且无需文件，所有的重用问题一颗大脑即行，因此有师傅带徒弟之历程。从简单工具发展到机械，问题的复杂性增加，单人的大脑一次性处理困难，而且制造过程趋于冗长，涉及因素多样化，设计与制造同时并融的方式逐渐分离。随着人们对机械产品本质的全面理解和设计工作的深入，复杂的设计过程又逐步

5、被多方分解，出现了众多人员参与的设计过程，或说机械产品开发成为一个复杂的、长生命周期的众多1本课题得到西安建筑科技大学教育教学改革项目基金（项目编号：JG050204）资助。—１—http://www.paper.edu.cn人员参与的过程。参见图-1。随着计算机技术的进步，计算机辅助设计在机械设计中发挥了越来越重要的角色。其应用已经渗透到机械产品开发过程的各个环节之中。当前，绝大多数的机械CAD，可针对整个产品设计过程中某一关键的、重点的环节，并取得了许多满意的结果。工程管理需求工业设计工程设计工程制造实验分析自动化及其支持需求者营销者

6、（市场、用户、问题）（市场、用户、问题）计算机软硬件支撑计算机网络图-1机械产品开发过程、内容与参与者全景图2机械产品的设计过程与表达方法机械工业向国民经济各个部门提供各种技术装备，而机械设计是机械产品开发中的一个环节，是机械产品生产的第一道工序，至关重要大。机械设计的任务主要是研究如何发展新产品和改革老产品。在世界范围内的机械设计面临的问题在于，设计对象从最初的单一功能产品变为越来越复杂的系统，功能更加先进和全面，面临多因素、系统复杂、需求多变、产品设计反应快速、设计规模大、产品升级换代快、设计分工细化、专业化、标准化等问题，需要有新的

7、思路，需要将“产品规划（需求分析）、概念设计（方案设计）、技术设计与施工设计（实现设[3]计）四大阶段的集成”，并大量采用计算机技术的成果，以便提高设计质量、提高设计效率、提高设计结果的重用性及其自动化水平，尤其是设计的前瞻性和创新性。（参见图-2）。现代机械工业的特点主要表现在：劳动密集型产品转向高技术含量产品，传统机械产品转向机电光多种新技术集成的产品，仿造国外产品转向拥有自主知识产权和核心技术的产品，以单一装备为主转向成套装备供应的水平，持续的多次引进转向前瞻性产品研发，来料加工转向[4]品牌效应，低利润或零利润转向高利润等。高速列

8、车、高速机床、机器人、高温高压等要求的产品都反映了这一点。高校的教育是否能适应这些变化与要求。在机械设计的历程中，人逐步认识了自身的思维能力与方式，人的思维与机械设计的关系；认识了可以取得成功