林农机械研究生培养创新与实践论文

第一篇：林农机械研究生培养创新与实践论文

现在的世界是个知识爆炸的时代，创新更成为时代屡唱不衰的话题，在我们这样一个农业大国，林农机械类创新更显得尤其迫切。而林农机械类科研自身属于实践性强的应用工作，条件通常较艰苦，科研工作不仅受自然原因的影响，还受农林作物生长周期的限制。对于林农机械科研人员来说，学术创新难度较大[1]。加上林农类机械化专业和其它机械工程专业相比，具有明显的学科交叉特征。林农机器应用在不同的林农目标上，其机械设计和工艺制造的要求也不相同。不了解林农对象的特性，不熟悉林农装备要求，就难设计出合格的林农机械。林农机械化工程的授课内容不仅需要包括机械设计、机械制造、自动控制等传统机械范畴的所有知识，还涉及农艺、园艺、食品、生物技术等领域的相关知识。因此，创新教育在林农院校机械类研究生的培养过程中是个庞大的系统工程，所以设置林农机械化工程的专业课程不能局限于本专业学术领域，还应该注意跨学科知识的学习，这样为培养林农类机械创新性人才更好服务[2]。

一、林农院校机械类研究生创新的内涵

创新，最早是一个经济学概念。英语“创新”译为“innovation”，起源于拉丁语“innovare”，意思为“更新、变革、制造新事物。”在《现在汉语词典中》，“创新”的释义是抛开旧的，创造新的[3]。笔者曾对一高校老师及研究生对创新概念的理解作一调查，其结果如下图1所示。创新能力是人们推陈出的能力，包括发现与分析问题、指出矛盾、提供假设、证实假设、解决问题及在解决问题过程中进一步发现新问题进而不断推动事物发展变化等方面的能力。创新能力最基本的要素是创新激情、创新思维、科技素质。创新激情决定了创新的诞生，创新思维决定创新的成果水平，科技素质是创新的基石。一个人的创新能力既表现为对已有知识的获取、重组和运用，对新思想、新技术、新产品的探索与发明，又表现为一种追求创新的意识，一种发现问题且积极求解的心理取向，一种善于掌控机会的敏锐性，一种积极改变自己心态并影响环境的应变能力[4]。林农院校机械类研究生创新大约有以下几方面的能力[5，6]：第一，创新个性自我培养的能力，如调整自己对林农机械新产品的设计兴趣的能力等；第二，探索和开拓新领域的能力：如寻求和跟踪林农机械学科发展前沿的能力等；第三，获取知识、创造性运用知识的能力；第四，独立思考判断和独立从事科研工作的能力；第五，创新思维能力：提出和理解林农类机械新产品的能力、用专业术语描述新问题和规律的能力、用集中与发散性思维分析和解决新问题的能力、逻辑与非逻辑思维能力等等；第六，学术展示能力，如论文写作或林农新产品开发能力等。

二、创新教育在林农院校机械类研究生招生及培养过程中的应用

1、注重完善招生选拔制度

完善的招生选拔制度可以保证研究生生源的质量，也是培养创新型研究生的重要条件。国外高校在招生时并不仅仅把入学成绩当作选拔研究生的唯一准绳，他们更注重考察学生的综合能力。这种“宽进”的做法有利于招生多的具有较强创新能力而其它一些方面相对弱的学生，从而为其今后的创新能力发展打下坚实的基础。虽然国外学生较易取得硕士研究生入学的资格，但学校对其学习过程要求却十分的严格，如果学生在学习的过程中不努力是很难得到学位的。这种“严出”的做法保证了学生培养过程的高标准与严要求，从而能更好的保证研究生的培养质量[7—8]。当然现行国情不允许我们脱离大环境特立独行，但我们可以在研究生复试时把关注重其个性的挖掘，以利于其将来创新素质之培养。实践也证明，只要林农类研究生对该专业充满兴趣与好奇，即或考试分数差一点，那也不要紧，因为长期的好奇完全可以弥补考试成绩一时的不足。如袁隆平在水稻杂交理论的基础上，成功培育了超高产水稻，为我国粮食安全立下了汗马功劳。如果不是他的一腔赤子之心，知难而进，跑遍祖国的千山万水，那他怎么可能在年愈古稀还会一如既往地对水稻工作热爱，抛开一般人的世俗之见并奋斗不息？

2、实行导师组负责制

导师组负责制度一方面有利于克服单一导师时间、精力有限与师生需要及时交流、指导的矛盾，又有利于让学生接触到不同导师的各种观点及风格，进而拓展学生的思维，使其更易找到自己合适的发展方向。导师组联合指导意义在于实现了指导教师资源利用率的最大化与最优化，在不同的研究方向上，研究生都能获得课题组最高水平、最全面的指导。同样，联合指导也增强了团队的凝聚力与上进心，每一个学生的培养都是导师组所有老师的责任，而学生的每一点成绩也都是所有导师共享的成果[9]。联合指导的同步效应是：加强了团队内师生之间的交流与协作。学生和老师一起创造了一个富有创新激情的学术梯队。不难假设，再好的心理安慰不如一个不经意让人顿开茅塞的点子。由于有了一个平等交流的舞台，在一个说者无心听者却有意的场合，在一个可以获取他人帮助同时也可以帮助他人的平台上，无论是得到启示还是提供援助，都有助于提升学生的自信心。所以在导师组基础上建立的学术沙龙还可以通过互相帮助来建立一个缓解学生包袱的“心灵之桥”[10]。

3、重视跨学科课程的学习

在研究生的课程设置上打破学术间的壁垒，重视加强文理学科知识的交叉与渗透学习，允许学生跨专业、跨学科、跨学院进行选课。这样很大程度地避免了研究生知识结构单一的现象发生，也避免了由于知识结构单一而给研究生从事创新性科研活动带来不必要的阻碍。国外高校常把选课的主动权交给学生，学生可根据自己的兴趣、能力与需要等来决定每学期的选修课。这在很大程度上拓展了研究生的学术视野，更有利于研究生寻找学术上的亮点[11—13]。因为林农机械是为林农业服务的，所以在林农研究生培养过程中，要对相关课程有足够的重视。比如在设计油茶采摘机械时，必须对油茶或茶油的性能有充分的了解才谈得上设计，知道油茶果“抱籽怀胎”这样的基本生物学常积，不然设计就会脱离实际，闹笑话。另外林农机械类研究生也可选修一些文科方面的课程，比如礼仪、修身方面的课程，这样使自己达到更高的精神境界，从而更好地为自己的学术服务。

4、重视生动活泼的教学方式

研究生的理论与实践教学一般有如下几种：传统的教授主讲方式（lecture）、研讨课式（seminar）、教授直接指导下的科研实践（researchpractice）。其中，采用较普遍的教学方式是研讨课式（seminar），研讨课式的宏观结构由概要式研究和专题研究两大模块组成。前者包括学科的时代发展脉络、前沿和发展环境以及需要讨论的相关论点，为后者提供厚实的理论基础和切实可行的技术铺垫。后者是学术交流的主体部分，研究生根据自己研究取向和学术兴趣，为选定的研究专题做充分的准备，成为某一专题的主讲报告者。实践证明，这种教学方式有利于锻炼研究生独立思考、快速概括和确切表达自己观点的能力，激发他们的创造性思维与学习的积极性，使他们很快接触相应的学术前沿问题并有代表性的理论和观点，且在对这些理论和观点的研究与评价及对前沿问题的思考过程中，使他们有可能继往开来，推动学术的进步。如笔者在给学生讲授铝合金时，要他们对其分类进行联想与逻辑并重的记忆方式，以克服死记硬背。如铝合金有铸造铝合金与变形铝合金之分，铸造铝合金有铝硅合金、铝铜合金、铝锌合金与铝镁合金四大类，注意这时记忆“铝硅铝镁锌与铜”的方法，因为铝、硅元素分别是地壳中含量最多金属与非金属的元素，故Al—Si合金用“ZL1ХХ”表示，Al—Cu合金用“ZL2XX”表达，Al—Mg合金用“ZL3XX”表述，Al—Zn合金用“ZL4XX”描述，显然这里的“Cu、Mg、Zn”的首字母是按照26个字母顺序的，这样就对应有“ZL2XX、ZL3XX、ZL4XX”相关的阐述；变形铝合金有硬铝LY、超硬铝LC、防锈铝LF、锻铝LD四大类，实际可以用“L”外加“C、D、E、F”来记忆，因为Y的汉语拼音或英文发音与E本身很接近，所以可以“移花接木”式记忆。当然，在教学观念与教育模式上，努力克服传统的教室、教材、教师“三中心”模式和教学管理、教文秘站－中国最强免费！材、大纲、考试、评价目标“五统一”模式，以避免研究生教学方式呈“本科化”的怪现象[14—17]。

5、建立自由的研究生创新环境

创新环境是研究生创新能力培养的重要保证，创新环境包括了有利于激发并影响研究生的创新能力、创新个性提升的种种物质、行为、观念、制度等诸方面因素。研究生创新能力是研究生培养方案和学校培养环境相互综合作用的结果，学校当然要积极营造有利于研究生成长的环境。首先，要营造自由探讨的学术氛围，其中民主、平等、紧密的师生关系是创新环境的重要反映。在引导研究生尊重学术权威的同时，还可鼓励研究生向学术权威提出不同的看法和疑义。指导教师应该鼓励研究生的“叛逆”行为同时积极加以指导，以帮助研究生找出自己看法中的科学部分，指出他们思想、思维方面的缺陷和不足，对研究生的改革与发明要给予支持。其次，要广泛开展学术交流。比如鼓励研究生参加各种学术会议，以加强不同专业和不同学科方向的研究生之间学术交流，可建立“研究生学术论坛”；资助优秀博士生和优秀硕士生参加重要的国际学术会议；当然，科技竞赛、科研汇报、前沿讲座、学术论坛、读书报告会等都是活跃学术气氛、加强学术交流的有效方法，以逐步形成常抓不懈的培养机制。也可建立“研究生访学制度”，同时加强研究生教材建设，以建立优质研究生教育资源共享体系。还可建设“研究生开放实验中心”。另外，要注重研究生的个性发展。指导教师应理解研究生的个性和学术爱好，充分发挥研究生的想象力和创造精神，以建立新型的师生关系。此外，还应重视美化校园，加强校园文化建设，努力营造出崇尚创新、激励创新的学术氛围[18]。美国原哈佛大学校长Neil、L、Rudenstine曾说：“最令哈佛大学骄傲的不是培养了6位总统和36位诺贝尔奖获得者，而是为每个学生提供良好的发展环境。”英国卡文迪许物理实验室研究原子结构和原子物理，建立与实施一套完整科学的教育方法。其结果使“一流学生成为一流科学家”，使“才智一般的人成为一流人才”。该实验室为世界贡献了25位诺贝尔奖获得者，被称为“人才培养的苗圃”、科技成果的“孵化器”[19—21]。

6、提倡研究生学位论文自主选题

论文选题是研究生创新能力培养环节中的一个重要过程。在林农机械类这个大背景下，在学生已经参与导师课题的基础上，学生学位论文选题不外两种情况：一是自己选题，这类学生往往对导师的学术课题作了深入的考虑，并有自己的见解，其范围必然在导师组这个大课题内，具有良好的实用价值或理论价值，因而这类学生其做法应该提倡；另一种就是需要导师为其选题，这是我国通常的做法[22]。毫无疑问，自己选题的学生在选题时往往会根据自己的兴趣与研究方向查阅大量相关领域的资料，并在此基础上进行分析思考，从而找到适合自己的具有创新型的具体论文题目。在这个过程中，学生不仅能了解并掌握本专业的学术前沿信息，而且也有利于学生从中找到学术研究的亮点，这对于研究生的创新能力培养肯定具有重要的意义。国外高校已充分认识到了论文选题对研究生培养的重要性，要求学生自已确定论文题目，导师为研究生选题的很少见[23]。

7、在产学研一体化实践中锻炼学生的创新能力

参与科研是提高研究生创新能力的重要途径，当然在我国由于受经费、设施设备等硬件条件的限制，另外还有学术机制难规范这个软件的约束，研究生参与科研及在科研活动中充分发挥创新能力都受到了很大的限制及阻碍。林农类院校应为研究生参与科研活动创造更好的条件，使研究生有更多的机会协助导师或独立从事课题研究。导师也应不断探索科学研究领域，在研究活动中培养研究生综合思维能力，让学生能主动应对变化，便于对将来的研究进行创新，拓宽学生的学术视野，以使学生具有能从不同角度分析问题的能力，从而培养和提高创新能力。只有这样学生才能独立思考并突破思维定势，形成逆向思维、发散思维等创新思维方式，才能多角度、全方位地分析科研中的问题，进而获得创新性结论。独立思考就是要瞄准学科前沿，自力更生地进行探索性研究，勇于尝试新思路与新方案，不迷信权威，也不盲从书本，并具有不怕困难、不惧失败和敢冒风险的勇气与信心，这样才可能完成具有突出创新性特别是原创性的研究成果[24]。世界许多国家在产学研结合方面就有许多成功的例子，如美国哈佛大学的Monsanto公司、日本筑波城内的农业实验研究中心、俄罗斯的国家农业生物工程中心等。实践证明，产学研有机结合所形成的整体优势及教育效果、社会和经济效益是相当明显的。如在英国还兴起一种大学与工业界相联系的一体化计划（AnIntegrateApproach），它注重跨学科的综合型开发利用，其成果为世界大多数国家解决技术转化与高校经费不足的难题提供了很好的范式。如英国的Warwick大学直接与工业界建立合作关系就是它的一个标志性创新，它使其在英国的大学里从一个名不见经传的学校一跃成为英国大学中研究能力第五名的高校。这极大程度地证明了研究、创新能力与工业、实践相联系，它能够促进学生包括研究生们更深入地理解创新和研究，从而更好地促进研究生创新能力的培养[25]。当然，任何的创新离开了实践，那只不过是一句空话。实践性知识获得方式大致有两种：其一，直接参与实践，其知识主要在实践活动中获得。这是获取知识的相对原始方式，这样的例子也举不胜举：引发第一次产业革命的蒸汽机的发明者—瓦特；对第二次产业革命产生重要影响的电磁发现者—法拉第；被称为“发明大王”的爱迪生；甚至像教育史上的重要人物—卢梭；有“经营之神”之称的松下幸之助。他们的共同点就是虽然在学校呆的时间并不长，但注重积累，勤于思考，从而成为时代风云人物，这些足以说明实践性知识的重要性；其二，对规则性知识的应用，重视书本知识的“活化”。这类实践性知识就是应用知识的知识，是在对相对规则性知识的应用过程中产生的知识。对研究生培养而言，这种应用至少产生两方面的作用：第一，活化规则性知识。因为规则性知识是前人认识的结果，对研究生来说，不仅是别人的，而且是死的；通过应用，可以使其活化起来，并使其成为自己头脑中的一部分。第二，在应用过程中出现新的知识，这时就可能产生知识的突破与革新，也是我们做学问的梦寐以求的境界[26]。

8、重视知识积累和归纳总结

多读参考文献，多做笔记，注重积累，常写心得体会与归纳总结，这些都是发现新问题、形成新想法的重要途径，也是获得灵感的重要源泉。着名数学家华罗庚说过一句名言“天才在于勤奋，聪明在于积累”，足证勤奋与积累的重要意义。在日常的阅读、学习、交流和思考中，要细心发现、及时记录各种心得和体会，善于在平凡中捕捉细微的思想火花。只有掌握大量能反映本学术领域的发展情况和最新成果的参考资料，然后通过分析和整理这些参考资料，并从中发现新信息、产生新观点或形成新思路，才能进行有效的二次创新。经常与学术同行进行交流还可以弥补一般参考资料特别是国内的时效性较差等问题，也可以较早、较准确地掌握本学科领域和研究方向的最新学术动态与进展，便于创新能力的培养及创新性研究工作的开展[27]。

小结：

研究生创新教育一直在呼喊，但目前的教育研究还存在着两个主要薄弱环节：一是研究生创新能力培养理论研究在一定程度上与我国实践教育脱节；二是借鉴和评析当今国外相关理论和实践还不够。因而，怎样联系我国研究生培养的实际情况，如何借鉴国外关于研究生创新能力培养的先进经验，促进我国在这一领域的快速发展，成为急需解决的问题。总之，在研究生各学科教学内容中科研活动规律遵循什么思维原则呢？大致有四个思维基本原则[22]：第一，化简原则—将复杂问题化为简单问题去处理；第二，化归原则—将待解决问题化为已经解决的问题去处理；第三，直观原则—借助图形直观解决问题；第四，有序原则—将无序的思维变为有序的思维。这四个原则从矛盾转化的观点可概括为科学发现总的原则—逆向转化原则，任何科学问题的解决，都是先将差异揭露出来，且让差异双方逆向转化，这样才能使隐含的内在联系充分暴露出来，从而做出科学发现。也只有这样才能达到古人的“授之以鱼，不如授之以渔”的教育方法，从而为我国培养更多更好的林农机械类创新型研究生人才。

第二篇：西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目管理办法

西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目管理办法

第一章 总则

第一条 为进一步深化研究生教育改革，推动研究生培养模式转变，提升研究生创新与实践能力，提高研究生培养质量，特制定本管理办法。

第二条 西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目（以下简称“创新实践项目”）由研究生院负责管理，包括项目的立项审查、中期检查、结题验收、成果推广等工作。

第二章 项目类别与资助金额

第三条 创新实践项目类别

1.学术作品项目：资助在科学理论上有一定发展，具有一定理论意义；或在应用研究和工程技术领域具有一定的应用价值的项目。一级项目资助经费3000元，成果以自然科学和哲学社会科学核心一类及以上学术论文、学校出版基金资助办法确认的出版社的著作为准；二级项目资助经费1500元，成果以自然科学和哲学社会科学核心二类学术论文、其他出版社的著作为准。

2.科技作品项目：资助研究目标明确，研究方法可行，具有自主知识产权和产业化潜力，并具有一定的科技含量、技术难度或市场前景的独立设计项目。一级项目资助经费4000元，成果以科技制作、发明专利等为准；二级项目资助经费2000元，成果以科技制作、实用新型专利等为准；三级项目资助经费1000元，成果以科技制作、外观设计专利、计算机软件作品著作权等为准。

3.创业计划项目：资助以优势互补团队运作的模式，提出一项具有市场前景的技术、产品或者服务，并围绕这一技术、产品或服务，以获得风险投资为目的的项目。成果以完成一份完整、具体、深入的创业计划为准。项目资助经费1500元。

4.社会调研项目：资助具有一定经济效益或社会效益的，针对企事业单位的生产、技术及管理问题的策划，或者针对经济增长、社会发展等问题调查研究的项目。成果以完整有效的策划方案报告书或调查分析报告为准。项目资助经费1500元。

5.学术交流项目：资助参加国际组织、行业学会（协会）定期举办的学术会议，教育部组织的各类全国性研究生学术交流项目；成果以与其学科方向相关，并被大会收

录发表或宣读的论文为准。一级项目为参加在国外举办的会议或项目，资助额度不超过8000元；二级项目为参加在港澳台地区举办的会议或项目，资助额度不超过5000元；三级项目为参加在国内举办的会议或项目，资助额度不超过3000元。

第四条 我校在籍全日制硕士研究生均可申报。但以下情况不能申报： 1.已有在研项目且未结题的； 2.曾经立项但未能正常结题的； 3.申报时间离毕业时间不足6个月的。

第三章 项目申报与评审

第五条 创新实践项目立项申报工作每年4月和10月分两次进行。研究时限为半年至两年。

第六条 项目申报者可以是个人，也可以是集体。集体申报应确定1人为项目负责人。项目申报必须征得导师同意，项目负责人的导师为项目督导人，原则上每位导师督导的在研项目每年不超过2个。

第七条 项目立项与评审程序

1.项目负责人须填写《西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目申请书》，由项目负责人的导师初审，并签署推荐意见。

2.研究生院形式审查汇总后，组织专家进行评审，择优确定资助项目，并在校内进行公示。

3．经公示无异议后报学校审批；

4.经学校审批同意立项的项目，项目负责人、导师、研究生院签订三方协议，明确各自的权利和职责。

第八条 对于具有原创性、科技含量较高或技术难度较大的项目，学校鼓励项目申报者分阶段研究，滚动申报。

第四章 项目检查与验收

第九条 研究时限超过半年的创新实践项目施行中期检查制，分别在每年6月和12月填写《西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目中期检查表》，报告研究进展情况，并提供项目阶段性成果。对中期检查未通过的项目进行通报，可延期两个月进行检查。

第十条 创新实践项目研究任务完成后，项目负责人应按要求向研究生院报送《西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目结题申请表》，并同时提供研究总结报告、成果附件及其他可以说明研究成果的有关材料。结题标准以项目申请书和协议书为准，项目负责人应是成果第一完成人或第二完成人（第一完成人须为导师），且研究成果须与创新实践项目研究内容密切相关。

第十一条 创新实践项目中期检查和结题验收由研究生院组织实施，采取专家评审、现场考察等方式进行。

第十二条 项目负责人的导师负责对项目的监督和指导。第十三条 被验收项目存在下列情况之一者，将不予通过验收： 1.未按计划完成研究任务的； 2.预期成果未能实现的；

3.提供的数据、资料等有虚假情况的； 4.未经同意变更研究内容和研究计划的。

第十四条 对结题验收不通过的项目，项目负责人可提出申请，延期三个月到半年，待项目组根据专家评审意见补充相应成果、完善相应材料后，再次申请结题验收。

第十五条 对不能按期结题的项目，项目负责人应向研究生院提交延期结题申请，说明延期理由与后续研究计划，经导师签署意见后，报研究生院批准，限期完成。

第五章 经费管理

第十六条 经批准立项的创新实践项目，资助经费专款专用。经费报销由项目负责人和导师共同签字，研究生院审核。经费只能用于项目研究与开发过程中产生的论文发表、科学计算、专利申请、资料费、差旅费、咨询费、会议注册费及实验消耗等科研业务费，且按照西安石油大学财务管理制度的要求使用。

第十七条 创新实践项目经费由研究生院分三次划拨，批准立项后划拨项目总经费的60%；经中期检查合格后划拨项目总经费的30%；结题验收合格后拨付剩余的10%。学术交流项目结束后，在资助额度范围内核准报销。

第十八条 对于进展缓慢、违反有关规定的项目，研究生院视情节可停拨资助经费或收回资助经费。

第十九条 创新实践项目各类研究成果应标注“西安石油大学研究生创新与实践能

力培养项目资助”和立项编号，未标注的不予列入该项目的验收材料。

第六章 成果管理

第二十条 创新实践项目研究成果的知识产权归学校拥有。西安石油大学为第一完成单位。未经学校允许，任何单位和个人无权自行转让。

第二十一条 创新实践项目结题验收合格后，学校颁发西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目结题证书。

第二十二条 研究生院对已结题的项目通过成果汇编、召开成果报告会、评选优秀成果、推荐参加校外研究生创新成果展、择优报送有关部门等方式，促进优秀研究生创新与实践能力培养成果的推广与应用。

第七章 附则

第二十三条 本办法自公布之日起施行，由研究生院负责解释。其他相关办法同时废止。

第三篇：机械创新实践

机械创新实践报告

一．本次机械创新实践，时间约持续2周，主要是进行一项具体机械结构的设计。按老师的要求，大家组队完成，每组成员不多于4人。设计参考题目如下：

1、仿生爬行机构

2、仿生蠕动机构

3、无动力轻便小车设计

4、仿生机械手设计

5、爬楼梯机构设计

6、折叠自行车设计

7、折叠连体桌椅设计（……可以不从这7个中选择）

二．大家主要是查找资料，参考机械设计，机械原理等书，每个小组独立自主完成。设计期间，大家可以去工程训练中心内燃机楼前面的那栋楼里观察模型，请教老师等。设计完成后，需要交一份机械创新实践报告，注意是每个人都得交，同一小组的不同成员其设计成果都相同，但报告内容应该侧重不同的要点，如其中一个人侧重写总体设计方案，其中一人侧重写设计计算等。

三．报告的内容包括如下：

姓名班级学号日期

小组成员：（ABC）

题目：（如一种仿生爬行机构的创新设计等）

1.设计目的（设计的机构是用来干啥的）

2.设计要求（功能，能够完成那些具体的工作）

3.设计内容

a)总体方案设计

 不同方案的选择比较（如不同的传动方案等）

 机构运动循环设计（仿生爬行机构会涉及循环设计，如先动哪只腿，后动哪只腿等）

 总体机构运动简图

b)各子机构的设计（用到的齿轮机构，凸轮机构，连杆机构等）

c)机构相关设计计算

4.总结

a)所设计机构的特点

b)所设计机构的实际应用及意义

c)对这种机构的展望

d)设计过程中的体会

5.参考文献

四．报告要求：

1.一律上交打印件，A4纸，其中图纸部分可以用A3或A2甚至更大号纸张

2.按班级收齐，元旦前上交。所以大家得在30号前交给我。

第四篇：创新实践-趣味机械

创新实践课程

实验报告

项目名称：趣味机械制作

姓名：雷 浩 学号：20133956 专业班级：核燃1301 姓名：蒋 毅 学号：20135280 专业班级：食品1304 姓名：陈 琪 玉 学号：20135239 专业班级：食品1304

指导老师：张立红

报告提交时间： 2016年 5 月 11 日

一、项目目的与要求

1、目的 综合运用多学科知识和创新技法，实用废弃有机玻璃等材料自主设计和制作一个机械，掌握所制作的小车的工作原理、设计方法和制作方法，提高学生独立思考、自主设计和实践动手能力，培养学生团结协作与创新精神。

2、要求（1）运用创新方法制作一个机械；

（2）制作的机械尽量稳定。

3、通过设计制作动力小车培养学生的动手能力、团队协作能力以及创新维和创新意识。

二、设计与制作方案

创新技法：

1、智力激励法

（1）在准备的阶段首先要告诉参加会议的相关人，并且要确定好所要功克的目标，这样的话我们就可以有的放矢，不会盲目的乱讨论，这样就节省了很多宝贵的时间，还又就是要对问题进行初步的分析，努力做到将大问题分解为过各小问题，这样就可以在分组讨论的时候提高工作效率。所以，在准备的阶段时候，我们要谨慎行事。这一步对后面的讨论至关重要。

另外，在举行会议的同时，我们还需要记录，这样在会议结束后就可以对这记录再做出相关的决定，这对目标的确定又很大的帮助。

再是对参与的人尽量让各种专业的人同时参加，这样可以保证集思广益，意见就是多方面的，可以保证充足的意见来源，就不会像几各同专业的人那样受到局限，这也是非常重要的。

会议的时间不能太长，同时也不能太短，要适度把握就好，在会议中我们要遵循以下原则：会议氛围自由奔放，严禁批判，以谋求设想数量为主，善于用别人的想法开拓自己的思路。

2、设问法

它是针对创造的目标从很多方面用一览表列出一系列思考问题。

比如说，在现成的成果中有没有其他的更多的用途？还有没有更好的点子？或者说更好的想法？还可以改进吗？可以和什么结合？结合后会成功吗？等等。

比如说我们日常生活中的晾衣架除了晾衣服还有其他的用途吗？又比晾衣更好的用途吗？我们的晾衣架可以改进吗？还可以和什么结合呢？结合会有什么更好的用途吗？

3、联合组合法

联想组合法的思维基础是联想思维，它依据的原理主要是组合创造原理。

比如：我们吃的白糖和盐又什么关系呢？看起来这是两种截然无关的事物，虽然它们在颜色都是白色的。但是我们在进行联想组合的时候，思想一定要开放，我们不能被“不可能联系在一起的”框框束缚住我们的思维。

我们再利用焦点组合法： 第一步，确定我们的焦点物是玻璃板。第二步，另外我们选取小车进行联想。

第三步，我们用发散性思维分析玻璃板并将其与小车进行强制联想组合。我们可以将小车建立在玻璃板上。

第四步，玻璃板可以制作小车的外壳以及底板，再加上支撑轴和轮子就能组成一个小车。

仪器设备与材料：电钻、咬钳、胶水、锯子、挫刀;有机玻璃板、铁丝、塑料轮子

前期思路：在做小车之前我们先在网上搜索资料，并设计出小车的大小、形状等，画出设计图。

三、设计制作过程

本小组注重团队协调和合理分工的合作理念，各成员均有负责项目部分，力求让每个同学参与其中，都有所收获。

1、前期分工阶段。制作初期，本小组按照执行方案进行初步制作阶段的分工，主要包含以下个部分：尺寸的确定；样板图的制作；材料的整合、切割；简单模型的制作；数据收集；在老师指导下修正方案等。

2、集中制作阶段。经过前期的初步分工合作后，将成型的材料和模拟实验所得数据以及修正方案进行参照，小组成员集中在实验室，进行正式的小车制作。制作过程中难免出现未预见的问题，本小组成员均能通过各种尝试途径进行解决，在此阶段不仅能锻炼大家的动手能力，更能体现出团队协作的重要性。

3、调试阶段。为符合项目要求，在制作小车模型成功后需进行性能调试，以确保能达到行进至少5M的要求。在此阶段，本小组顺利得到满意的测试结果，为精益求精，在允许范围内，本小组继续进行小车的改造，我们首先修整了小车的外表。同时为了减小摩擦，车轴和车身之间的连接使用轴承。

附录：

感想与收获

首先真的很高心可以有机会参加大学生创新训练项目。兴趣是最好的老师，在大学生创新训练项目中我学到了很多。在多次和指导老师交流的过程中对现在的中国的能源和照明情况有了更深一步的了解，对国家的节能工作也有了进一步了解。

由于这次只是以小组成员的身份参加大学生创新训练项目，工作量不是很大，但却需要持之以恒的精神，每周三都要去实验室进行打磨制作，使我们的动手能力变强了。我们作为新一代的大学生更有义务肩负这项使命，努力学习科学文化知识，在大学生创新训练项目中多多学习，多多思考，争取在以后的人生道路中可以对国家节能这方面做出贡献。而且在查找有资质的节能认证机构的过程中，也了解到国家关于节能这方面相应的法律、法规。

项目的开展需要学会自主的学习，这是参加大学生创新训练项目与课堂学习最大的不同与收获。平时的课堂学习，老师都会给我们强调什么是学习的重点，同时又通过课下作业进行强化，把握知识相对较容易；但是在项目中，遇到的问题往往需要宽广的知识面及一定的开发经历解决，没有人能直接的告诉你问题原因所在，不能及时的解决问题。在这种情况下，自己就要能够分析出问题可能出现的原因，并通过网络资源及相关书籍进行学习，与自己的实验条件等信息进行比较，经不断的修改调试去解决问题。因此，具有自主学习的能力显得比较重要。

项目的开展需要团队合作交流，它不仅关系着项目开展的进度快慢的问题，而且关系这一个团队能否坚持到最后并取得一定成绩。很开心的就是这次比赛中每个成员都发挥了各自的长处，使得项目开展的很是顺利，这也是我明白团队合作的重要性。

第五篇：机械创新设计论文

法兰盘4-φ9透孔双圆弧导轨的专用夹具创新设计

The flange 4Phi 9 through holes fixture compared to parts，flanges 4Phi 9 through holes for fixture--two half circular guide rail flange 4-Phi 9 through hole clamp。

一． 前言：

本文是通过对一般结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具的机构进行思考和了解，综合比较一般类型结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具，在满足夹具的精度要求和自由度保证情况下，提出了本人自己的定位方式，既能实现迅速进行精确的定位，同时保证夹紧的可靠性。双圆弧导轨的结构设计，区别与一般结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具的机构，活动空间减小了，而且可操作性增强了。当然，我相信还有细节需要改进，比如公差的分配和配合的选用。最后就是要感谢任课老师的指导和建议。

二．原理方案设计：

1，定位方式和自由度分析

法兰盘4-φ9透孔加工序需要限制的自由度为6个自由度，基座限制3个自由度，定位心轴限制2个自由度，旋转手柄限制1个自由度，没有过定位，也没有欠定位问题，用锁紧螺母和旋转手柄进行夹紧。2，定位基准的选择

由零件图可知，4-φ9透孔没有形位公差的要求，它的设计基准是φ200+0.045的孔中心线，所以选择内孔侧面作为主要定位基面，与中心轴线距离34mm的面作为辅助定位面。3，切削力及夹紧力计算

刀具：φ9高速钢锥柄标准麻花钻

根据《机械加工工艺师手册》表2.2-16钻削切削力的计算公式，切削扭矩计算公式为：

T=0.21d2f0.8 KF

得 T=0.21*92*0.40.8*0.902=7.37(N.m)其中： d=9mm； f=0.4mm/r；

KF=（160/190）0.6=0.902；

切削力（轴向切削力）计算公式为： Fx=419d f0.8 KF=419*9*0.40.8*0.902=1634.2N 因为在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数计算公式为：

K=K0K1K2K3K4 其中：基本安全系数K0=1.5；

加工性质系数K1=1.2； 刀具钝化系数K2=1.0； 切削特点系数K3=1.2； 夹紧稳定性系数K4=1.3；

所以

K=1.5*1.2*1.2*1.0*1.3=2.8 故

F切=4.212*1634.2=4588.8N

而水平夹紧力是由扭矩引起的，根据所选用的定位和夹紧方式可知：

按最大摩擦系数f=1考虑：

F夹=T*2.8*2/1*d=7.37*2.8*2/0.011=3752N 其中d是接触圆周直径，d=11mm 4，定位误差分析

（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为定心轴，因为该加工孔φ9与定位孔φ200+0.045没有形位公差的要求，而且为了装夹的方便，定心轴与零件采用间隙配合，但为了保证其精度的更准确性，定心轴的制造精度等级应在可行的条件下足够够，现在采用φ20h6的定心轴。

（2）定位误差的计算。由于本工序的定位基准和工序基准的重合，因此它的定位误差为：

△ jw=TD+T轴+△s=0.045+0.013+0=0.058mm 其中：TD为孔的公差； T轴为轴的公差； △s为最小配合间隙。此即为定位心轴引起的定位误差。

以上是夹具的相关力和定位误差的粗略计算，有关的数据参考各种书籍和设计手册。

三．机构设计

以下是结构的三维设计图和3D爆炸图：

三维设计图

3D爆炸图

四．创新点

双圆弧导轨的设计是该夹具的最大的创新所在，利用三点确定一个圆的原则，而且钻模板也相应的采取圆弧外形设计，可以相应地减少空间，同时由于钻模板不再是横向的装卸，而是纵向的装卸，可以减少空间的操作性。结论：

科技是第一生产力，而科技的灵魂是创新，在科技的道路上，即使前进一小

步，也有新高度。一个民族和一个国家在现代社会里，如果要屹立不倒于世界强手之列，除了民族气节外，更需要科技上的积极突破和创新，更需要大众的创新和灵感，更需要有知识文化修养的人从天马行空的幻想到孜孜不倦的攻关。既然身为当代的大学生，就应该做当代大学生应该做的事，我们在好好学习课堂那点知识之外，更应该着眼于社会和各行业的新动态。从哲学唯物主义的一种观点看，意识是来源于客观事物的，而意识却又是能反作用于客观事物的，我们必须宽阔自己的视野，让自己的意识更多存储各式各样的客观事物。而从哲学唯物主义的另一个正确观点看，事物之间是具有联系的，对立和统一是不矛盾的。创新就是用自己的天马行空的想法加上自己的专业修为糅合和统一出来的，作为现如今普及为大众教育的大学生，自己学到的专业知识毕竟是很有限的，就像上面本人设计的双圆弧导轨的法兰盘4-φ9透孔专用夹具，细究起来，肯定问题不少，因为知道的和懂得的相关知识有限，可至少能自己动手做了，能自己动脑想了。这关乎到态度问题，一种对老师和自己负责的态度，一种专业态度。如果非要追求一种程序化的流程，那还不如不做。纵然冠冕堂皇，可也不是你自己的思想，毕竟这是自己专业的问题上，不是社会调查的问卷。每个行业或专业的都应该有每个行业或专业的素养问题，比如学机械设计竟不知道线性和粗细实线的区分使用，而营销专业的整天艺术潮人的打扮，岂不让人笑话了，最后，特别向老师说明一点，因为没见过转塔式车床，不知道和机床的具体连接构造，只是开了四个象征性的连接透孔，但在精度要求和自由度限制问题上是能保证。学生只能做到这里了，再好的话，就要更好好学习专业知识了，同时也要加强自己工程软件的学习了。

五．参考文献：

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[6] 孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册，北京：国防工业出版社，1999.11 [7] 陈望编著.车工实用手册.北京：中国劳动社会保障出版社，2002 [8] 蔡在亶编著.金属切削原理.上海：同济大学出版社，1994年8月第一版 [9] 马福昌编.金属切削原理与应用.山东：山东科技出版社，1982年1月第1版 [10] 张耀宸主编.机械加工工艺设计实用手册.北京：航空工业出版社，1993.12 [11] 曾志新主编.机械制造技术基础.武汉：武汉理工大学出版社，2004.4重印 [12] 王小华主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，1995 [13] 陈锦昌等主编.计算机工程制图.广州：华南理工大学出版社，2001 [14] 赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2000 [15] 陈晓华主编.机械精度设计与检测,杭州：中国计量出版社，2008 [16]于骏一 邹青主编.机械制造技术基础第2版，北京：机械工业出版社，2009 [17]刘朝儒 吴志军 高政一 许纪文主编.机械制图第5版，北京：高等教育出版社，2006 [18]孙桓 陈作模 葛文杰主编.机械原理第7版，北京：高等教育出版社，2006 [19]刘鸿文主编.材料力学第4版，北京：高等教育出版社，2004 [20]张学枕 陈锦昌等编著.三维工程制图，北京：高等教育出版社，2009