浅谈机械设计创新教学应面向工程实践

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1、浅谈机械设计创新教学应面向工程实践汪久根（浙江大学机械工程系，杭州310027）摘要：首先回顾了国内外的各种工程设计理论，结合工程实践对机械设计创新教学的要求，详细讨论了知识的教育、能力的培养、素质的提高和智慧的发展在机械设计中的体现，总结了机械设计教学中创新方法18条。认为在培养产品设计的创新人才的过程中，应培养和提高四个方面的能力，即提出问题的能力、分析问题的能力、解决问题的能力和总结问题的能力。关键词：机械设计方法；知识传授；能力培养；素质提高；发展智慧DiscussionsonEducationofCreationofMechanicalDesig

2、nforEngineeringPracticeWangJiugen(Dept.ofMechanicalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Thetheoreticalprinciplesofengineeringdesignmethodologywerereviewedfirstintermsofcreationofproducts.Withviewpointtotherequirementsofengineeringpracticeforthecreationeduca

3、tion,theknowledgeeducation,abilitycultivation,qualityimprovementandwisdomexpansioninthestudyofmechanicaldesignwerediscussedindetail,andthenthe18rulesformechanicaldesigntoinventproductsweresummarized.Theauthorconsidersthattheabilitiesoffouraspects,i.e.presentingproblems,analyzingpr

4、oblems,resolvingproblemsandsummarizingproblems,wouldbeemphasizedintheeducationprogramofinventiveengineers.Keywords:methodologyofmechanicaldesign;knowledge;ability;quality;wisdom1、引言产品在竞争市场上的生命力取决于产品的创新。设计产品的过程就是处理、获取、转换、利用和产生信息的过程，设计的产品含有功能、结构、材料等一系列信息元素，每种产品都是一系列信息元素的有机组合。产品的设计准则

5、理论和设计方法随着信息技术而发展，目前产品设计中常用的方法有运动学设计、动力学设计、强度设计、疲劳设计和优化设计，近来CAD、可靠性设计、概念设计、系统设计、有限元设计、摩擦学设计和工业造型设计方法也得到越来越多的应用。80年代中期以后，我们有并行设计，虚拟设计，协同设计，网络设计，智能设计，集成设计模糊设计，反求设计，可重构设计，生态设计…..。集成化设计信息系统（并行网络设计系统）和以信息技术为平台的设计信息学也已出现。随着数值计算技术和方法的发展，出现了多种产品设计方法理论，R.C.Johnson的优化设计理论、V.Hubka的设计过程理论、G.Pa

6、hl和W.Beitz的工程设计理论、D.J.Leech和B.T.Turner的工程设计管理理论、M.J.French的概念设计理论、G.Taguchi的系统理论、N.P.Suh的公理化设计理论和G.S.Altshuller的问题解决方法理论等。[1]美国学者R.C.Johnson（1978）提出以优化为中心主题的综合设计方法，设计艺术基于设计者的灵性和知识，知识包括实践经验知识和工程科学知识。在伽利略时代设计设计产品是试算法（cut-and-try），最近的设计方法强调在设计时满足总个系统的要求，采用的是系统综合优化技术途径，是一个迭代过程。R.C.Joh

7、nson设计方法的核心是利用数值方法优化设计产品的材料、尺寸和形状以及零件和系统的性能。[2]瑞士学者V.Hubka（1980）研究技术系统的设计过程，分析广义的设计方法学（generaldesignmethodology）。他详细分析了设计策略，对其方法、特性和目的进行了归纳。1[3]德国学者G.Pahl和W.Beitz（1984）将产品设计分为原始设计（originaldesign）、适应性设计（adaptivedesign）和变型设计（variantdesign），提出了系统化设计方法（SystematicDesign），提出了结构设计规则和原理，综

8、合多种设计方法提出了耦合的可实践设计过程。他们强调设计问题的优化和