创新应用型人才培养与学科竞赛-孙亮波XXXX11.pptx

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1、机械创新应用型人才与学科竞赛机械创新应用型人才与学科竞赛主讲主讲孙亮波 博士，副教授E-MAILE-MAILSUNLBM-PHONEM-PHONE1372039785613720397856 1 12 24 4学科竞赛的重要意义机械科技作品制作流程学生大学四年规划综合能力培养机械类学科竞赛简介CONTENTS6 6第七届机创大赛主题解析教师如何参与和实施3 35 57 72009年第三届全国计算机仿真大奖赛三等奖ACHIEVEMENTSACHIEVEMENTS01012009年全国三维数字化创新设计大赛全国总决赛一等奖,并获优秀组织奖02022009年广西首届机械创新设计制造大赛一等奖0303

2、2009年第四届中南地区暨港澳特区机械创新设计制造大赛一等奖04042011年第二届广西大学生创新设计大赛一等奖1个，二等奖1个06062011年第十二届挑战杯课外科技制作大赛广西赛区2个三等奖07072011年第四届中南地区暨港澳特区机械创新设计制造大赛三等奖08082011年全国三维数字化创新设计大赛全国总决赛二等奖09092010年第四届全国机械创新大赛广西赛区获一等奖并排名第三，参加2010年10月全国总决赛获得二等奖05052012年第五届全国机械创新设计大赛广西一等奖1项排名第一，（全国一等奖），二等奖1项10102012年中国-桂林创新创意文化节创意设计大赛11112012092

3、8期央视我爱发明节目合作播出专题片：斗牛战车12122013年光华-诺基亚基金创业大赛全国金奖13132013年湖北省工程训练综合能力竞赛二等奖14142013年湖北省挑战杯课外科技制作大赛二等奖1 15 5从05级开始，直接参与本团队各种竞赛的学生超过40人，近3年本专业优秀毕业生均出自本团队。1.1.致致每一个梦想成功的机械每一个梦想成功的机械学子学子-为什么为什么要参与机械科技制作？要参与机械科技制作？1 1 学生学生:理论学习很枯燥，理论学习很枯燥，知识学习了没什么用知识学习了没什么用教师教师:说学逗唱说学逗唱,想方设法想方设法让学生提高学习兴趣让学生提高学习兴趣3 3 如何解决毕剩客

4、问题：如何解决毕剩客问题：当前每年当前每年700700多万毕业生，多万毕业生，一边是用工荒一边是用工荒,一边是企一边是企业觉得招入的新人动手业觉得招入的新人动手能力差，教育实现学生能力差，教育实现学生眼高手不低眼高手不低4 4“科学技术，应用为先科学技术，应用为先”，学生在大学课堂更多学到的，学生在大学课堂更多学到的是基础理论，如何在大学教学是基础理论，如何在大学教学中传授一点学以致用的实践技中传授一点学以致用的实践技能？提高学生学习兴趣和学习能？提高学生学习兴趣和学习效率。效率。2 2 传统课堂（第一课堂）：传统课堂（第一课堂）：理论环节存在课程数量多而不精，理论环节存在课程数量多而不精，不

5、能深入讲解。不能深入讲解。实践环节面向大众化，内容平庸化，实践环节面向大众化，内容平庸化，缺乏难度和综合性缺乏难度和综合性,对学生实践动手对学生实践动手能力培养作用不显著。能力培养作用不显著。问题2.2.机械专业相关竞赛介绍机械专业相关竞赛介绍01 01全国机械全国机械创新设计创新设计大赛大赛02 02挑战杯课挑战杯课外科技制外科技制作大赛作大赛03 03全国三维全国三维数字化创数字化创新设计大新设计大赛赛04 04全国工程全国工程训练综合训练综合能力竞赛能力竞赛05 05全国大学全国大学生创新训生创新训练项目练项目06 06当然还有其他的一些相关竞赛，比如机器人足球赛、数学建模大赛、各级各类

6、机械创新设计大赛等。不一一列不一一列举举01 01 01 0102 02 02 0203 03 03 03机械运动方案功能元求解产品制造，安装及调试04 04 04 04产品功能分析与确定具体产品具体产品研发过程研发过程运动学与动力学分析0101030302020404竞赛动员，组队创新设计与分析论证竞赛组委会发布参赛主题优秀作品遴选与提炼3.3.机械机械科技制作流程科技制作流程0505实物制作0606赛前准备6,制作参赛文件，模拟答辩，准备参赛5,制作加工工艺卡，购置材料，加工制造，安装调试4,制作视频、PPT，答辩选拔3,运用专业知识，分析、计算和设计出图革命尚未革命尚未成功，但成功，但是

7、胜利在是胜利在望，走好望，走好最后一步最后一步实践出真知实践与理论相结合，强调动手能力和解决问题能力介绍作品宣传团队2,实现这些功能有哪些途径和方法？1,设计和制作一个什么样的作品？产品对比、技术联想、知识扩展与应用，机械系统运动方案设计科学技术，应用为先，我们为什么来大学？为什么要学习专业知识？口才好算不口才好算不算综合能力算综合能力？综合综合能力能力分析解决问题的能力，问题既可以是专业技术难题，也可以是其他诸如沟通、表述、加工制造等难题，问题包含了整个产品制作过程的所有环节的技术难点。4.参与科技制作，培养综合能力综综合合能能力力内内涵涵专业知识能力创新能力动手能力专业表达能力团队协作能力

8、科技论文写作能力 解决任何技术难题，如产生一个好的创意，解决任何技术难题，如产生一个好的创意，对机械系统进行数学建模、分析、计算、仿真对机械系统进行数学建模、分析、计算、仿真与机械产品加工制作等都需要掌握一些专业知与机械产品加工制作等都需要掌握一些专业知识理论。在机械科技制作中，一个好的作品或识理论。在机械科技制作中，一个好的作品或思路往往来源于对生活细微的观察与敏锐的思思路往往来源于对生活细微的观察与敏锐的思考，需要利用所学的专业知识理论联系实际进考，需要利用所学的专业知识理论联系实际进行吸收、消化、创新和再创造。行吸收、消化、创新和再创造。专专专专业业业业知知知知识识识识能能能能力力力力.

9、“我我有有一一个个梦梦想想”-如如何何使使梦梦想想成成真真？论论“两马一李两马一李”效应对当代大效应对当代大学生的危害性学生的危害性 创业与学习之间的关系如何处理？-明确自己的长处和短处,用专业知识去创业乐趣乐趣理论理论兴趣兴趣实践实践 在学习一门机械专业理论课程时，在学习一门机械专业理论课程时，由于实践环节相对较少，学生往往会由于实践环节相对较少，学生往往会有一些疑问：学这门课程有什么用？有一些疑问：学这门课程有什么用？将来什么情况下会用到它？仅仅通过将来什么情况下会用到它？仅仅通过语言解释很难让学生有深刻的理解和语言解释很难让学生有深刻的理解和认识，通过参与科技制作，学生学习认识，通过参与

10、科技制作，学生学习到怎样用专业知识去认识机械世界，到怎样用专业知识去认识机械世界，如何去分析一个产品的优劣，已经学如何去分析一个产品的优劣，已经学到了哪些专业知识，还需要学习和补到了哪些专业知识，还需要学习和补充哪些专业知识等。充哪些专业知识等。（将毕业后的技（将毕业后的技术工作提前到学校进行，该培养模式术工作提前到学校进行，该培养模式是当前世界教育界的共识。）是当前世界教育界的共识。）兴趣是最好的老师，学生从创作中体兴趣是最好的老师，学生从创作中体验到乐趣，激发其学习专业知识的积验到乐趣，激发其学习专业知识的积极性。当指导老师一步步引导学生走极性。当指导老师一步步引导学生走进知识的殿堂，接触

11、的范围越来越宽进知识的殿堂，接触的范围越来越宽广，学生获取更多专业知识的兴趣逐广，学生获取更多专业知识的兴趣逐渐提高，能力也随之得到增强。渐提高，能力也随之得到增强。老师指导老师指导自身努力自身努力很多情况下，仅靠课堂知识的学习，很多情况下，仅靠课堂知识的学习，是很难达到完全解决一个产品在该是很难达到完全解决一个产品在该方向所需的知识的要求的。这就要方向所需的知识的要求的。这就要求我们同学在专业知识的获取上，求我们同学在专业知识的获取上，要能够多渠道地获得技术资料并熟要能够多渠道地获得技术资料并熟练掌握。练掌握。“科学技术，应用为科学技术，应用为先先”，只有通过理，只有通过理论与实践相结合，论

12、与实践相结合，才能真正掌握知识才能真正掌握知识的实际应用技巧。的实际应用技巧。科学技术，应用为先科学技术，应用为先力创新能创新能力是指个人提出新理论、新创新能力是指个人提出新理论、新概念、新方法或发明新技术、新产概念、新方法或发明新技术、新产品的能力。创新过程是一个学习、品的能力。创新过程是一个学习、消化、融合、创造的过程，也是一消化、融合、创造的过程，也是一个不断循环往复开拓性设计和思考个不断循环往复开拓性设计和思考的过程，需要有敏锐的洞察力和灵的过程，需要有敏锐的洞察力和灵活的思路。活的思路。一个优秀的作品必须具有至少一个一个优秀的作品必须具有至少一个大的创新点和若干个小的创新点大的创新点

13、和若干个小的创新点三方面创新三方面创新三方面创新三方面创新技术实现手段新技术实现手段新产品新颖功能新颖 创新作品赏析:具有担架具有担架具有担架具有担架-推推推推车车车车-轮轮轮轮椅三个功能的椅三个功能的椅三个功能的椅三个功能的救援救援救援救援变变变变形形形形金金金金刚刚刚刚汽车人汽车人斗牛士健身车斗牛士健身车设计四杆机构模拟划船动作，多级增速实现能量转化为电能的划船节能健身器用于用于观观光游光游览览,可可骑骑行和行和电电机机驱动驱动的的酷跑双酷跑双轮车轮车机械创新设计与制机械创新设计与制作是作是“广阔空间，广阔空间，大有可为大有可为”。对一两处关对一两处关键部位进行键部位进行技术改进技术改进几

14、个创新几个创新点组合成点组合成一个产品一个产品机械类产品机械类产品在生产生活在生产生活中几乎随处中几乎随处可见可见01 01 01 0102 02 02 0203 03 03 0304 04 04 04发散与收敛发散与收敛（拉链缝合术与洗衣机（拉链缝合术与洗衣机的工作原理）的工作原理）逻辑与非逻辑逻辑与非逻辑（鲁班发明锯子和各（鲁班发明锯子和各类锁具研发）类锁具研发）定向与非定向定向与非定向（救援变形金刚和破（救援变形金刚和破冰船）冰船）动态与有序动态与有序（战场指挥与减速器设（战场指挥与减速器设计）计）.创新设计方法创新设计方法直觉与灵感直觉与灵感（笛卡尔坐标系和元素周（笛卡尔坐标系和元素周

15、期表）期表）05 05 05 05011 1，不要闭门造车，多渠道获取各种信息和资，不要闭门造车，多渠道获取各种信息和资料，重视市场调查和需求分析的第一重要性料，重视市场调查和需求分析的第一重要性-以很高的标准和要求去设计作品，你的作品必定以很高的标准和要求去设计作品，你的作品必定是优秀的是优秀的022，依靠团队的力量，集思广益（头脑风暴），依靠团队的力量，集思广益（头脑风暴），逐级提炼（个人逐级提炼（个人-团队团队-指导老师）指导老师）033，机电不分家，从评审专家的角度思考作品，机电不分家，从评审专家的角度思考作品（结构的复杂和设计的巧妙）（结构的复杂和设计的巧妙）044，优秀作品比较贴合

16、生产生活（角色转换、优秀作品比较贴合生产生活（角色转换、需求分析，同类产品、相似特性的联想，功能实需求分析，同类产品、相似特性的联想，功能实现方法的联想和对比）现方法的联想和对比）055 5，三月不知肉味，三月不知肉味，“我为卿狂我为卿狂”，方能创造，方能创造“奇迹奇迹”、周末到物流中心做市场调查、周末到物流中心做市场调查机械产品的设计灵感机械产品的设计灵感 向市场要答案 用专业知识做基础0101善于发现生活中的机械产品，研究善于发现生活中的机械产品，研究分析其不足之处，加以改进，或根据分析其不足之处，加以改进，或根据生活中缺乏某类功能的产品而进行原生活中缺乏某类功能的产品而进行原创设计，要满

17、足实际生产生活需要，创设计，要满足实际生产生活需要，体现科技创造幸福新生活的原则；体现科技创造幸福新生活的原则；0202广泛涉猎互联网资源或创新设计广泛涉猎互联网资源或创新设计作品集，从他人的作品找到灵感，作品集，从他人的作品找到灵感，消化吸收后再创新，要体现新产消化吸收后再创新，要体现新产品的新功能、新技术、实用性；品的新功能、新技术、实用性；0303对现有产品落后的功能舍弃，对现有产品落后的功能舍弃，将多个功能揉合进一个产品，将多个功能揉合进一个产品，要注意多功能揉合后系统动力要注意多功能揉合后系统动力传递系统的干涉、协调设计。传递系统的干涉、协调设计。如如如如何何何何提提提提炼炼炼炼机机

18、机机械械械械创创创创新新新新作作作作品品品品动动t t t t手手能能力力 动手能力动手能力主要指运用机加主要指运用机加工知识（如机械制造基础工知识（如机械制造基础熟悉各类加工工艺、机熟悉各类加工工艺、机械制图械制图规范标准制图、规范标准制图、机械设计机械设计各类零件的设各类零件的设计、数控加工计、数控加工熟悉各类熟悉各类机床及可加工工艺等）和机床及可加工工艺等）和现有设备条件制作出实物现有设备条件制作出实物模型，它将设计思想变成模型，它将设计思想变成现实。现实。动手能力强调动手能力强调主观性、能动性、主观性、能动性、创造性，要求有耐心和坚韧的创造性，要求有耐心和坚韧的毅力，能吃苦耐劳毅力，能

19、吃苦耐劳。在机械科技制作中，提高自身能力在机械科技制作中，提高自身能力在机械科技制作中，学生要经历在机械科技制作中，学生要经历选材、购置、试加工、装配与调选材、购置、试加工、装配与调试等环节，由于一般制作的是试等环节，由于一般制作的是单单件产品和试制品件产品和试制品，整个加工过程，整个加工过程对于学生而言对于学生而言难度是无可预料的难度是无可预料的，有时甚至需要多次返工。但是正有时甚至需要多次返工。但是正是因为经历了这样一个艰难的过是因为经历了这样一个艰难的过程，学生的动手能力和解决问题程，学生的动手能力和解决问题的能力才会得到大大的提高。的能力才会得到大大的提高。01010303020204

20、04分析问题分析问题-你怎么做你怎么做？图和表，？图和表，文字结合，文字结合，专业表达专业表达总结或结论总结或结论-整个事情整个事情的意义，产的意义，产品和理论品和理论提出问题提出问题-为什么为什么要做？要做？说明书或论文写作思路一般为说明书或论文写作思路一般为:0101030302020404分析问题分析问题 你怎么做你怎么做？图和表，？图和表，文字结合，文字结合，专业表达专业表达总结或结论总结或结论整个事情的整个事情的意义，产品意义，产品和理论和理论提出问题提出问题 为什么要做为什么要做？解决问题解决问题完成后获得什么数完成后获得什么数据？得到了什么据？得到了什么不管是项目申请，还是参与竞

21、赛，都不管是项目申请，还是参与竞赛，都要经历陈述答辩的环节。这里一定要要经历陈述答辩的环节。这里一定要注意赛事要求、陈述场合、时间等因注意赛事要求、陈述场合、时间等因素。素。该环节对于竞赛获奖、项目申请审该环节对于竞赛获奖、项目申请审批的重要性，占到整个竞赛或项目批的重要性，占到整个竞赛或项目的的5 5成左右，可以说，成左右，可以说，作品的复杂作品的复杂性、先进性是基础，陈述答辩是关性、先进性是基础，陈述答辩是关键键。专业表达能力：专业表达能力：立足作品做任何事情，立足自身产品，搞清楚每一个技术环节及其相关专业知识，不留漏洞换位思考同时要设身处地从对方角度考虑问题，想对方所想，坚决摒弃以我为主

22、的思想。成功团团协队.作 任何成绩的取得都是集体任何成绩的取得都是集体智慧的结晶，一个好的团队智慧的结晶，一个好的团队是善于充分挖掘每个成员的是善于充分挖掘每个成员的优点和潜力，优点和潜力，“术业有专攻术业有专攻”，这句话对于同属机械专，这句话对于同属机械专业的学生团队来讲也是适合业的学生团队来讲也是适合的。的。作品参赛完成后自我反作品参赛完成后自我反省和提高。省和提高。5 5，大学四年规划，大学四年规划自学的重要性自学的重要性 参考大多数高校机械专业培养计划，对于有志于参与参考大多数高校机械专业培养计划，对于有志于参与科技制作科技制作的学生：的学生：大一大一应主要学习应主要学习高等数学、机械

23、制造基础课程高等数学、机械制造基础课程，同时，同时利用课余时间深化学习利用课余时间深化学习PRO/EPRO/E，UGUG等产品造型和虚拟数控等产品造型和虚拟数控加工软件；加工软件；大二大二则学习则学习机械原理、工程力学课程机械原理、工程力学课程，同时课余时间学，同时课余时间学习习MATLABMATLAB数学计算分析软件，数学计算分析软件，ADAMSADAMS机构动力学仿真软件，机构动力学仿真软件，VCVC或或VBVB等编程语言，并结合具体机械产品实例进行适当难度等编程语言，并结合具体机械产品实例进行适当难度的机械优化设计研究；的机械优化设计研究；大三大三主要学习主要学习数控技术、机械设计课程数

24、控技术、机械设计课程，加强数控加，加强数控加工工艺和产品加工技能练习。工工艺和产品加工技能练习。1站好讲台，深入研究专业基础课群2导师制、项目制结合，培养优秀本科人才3学科知识互补，组建机械创新设计团队4教学相长，加速个人成长 -专利、论文、教研6.6.指导指导教师教师鼓励学生思考,随时对好的想法组建团队进行研发钱钱币币的的分分类类、清清点点、整整理理机机械械装装置置的的设计设计不同材质、形状和尺寸商品的包装机械装置的设计分为2个方向，针对商品运输或投递过程的载运装置和助力装置7.7.第七届机创大赛主题解析第七届机创大赛主题解析A A明确了作品，限制了范围，思考如何在有限的空间里施展拳脚.设计

25、中追求的目标是设计中追求的目标是高效、准确、实用高效、准确、实用B B硬币清洗-要处理好进水量、进水和出水结构设计、硬币上残留物的排除等问题可以扩展的功能C C真伪鉴别-称重法、超声波诊断法主题一主题一:钱币的分类、清点、整理机械装置的设计钱币的分类、清点、整理机械装置的设计包装-包装动作对应机构设计，借鉴类似形体的成熟的包装方法A A设计中应遵循环保（绿色无污染，包装材料）、快捷（全过程的自动化）和节约（节省包装材料、人力物力）的设计理念B B确定了要设计包装机械，包装何类商品，如何包装，怎样体现节约，有较大的自由度.简单的包装设计难以脱颖而出,复杂的设计要考虑设计与制造难易.主题二主题二:

26、不同材质、形状和尺寸商品的包装机械装置的设计不同材质、形状和尺寸商品的包装机械装置的设计A A商品载运装置不仅要快捷，而且要保证投递员和商品的安全，便于实现文明装卸、文明分发、投递各类快件B B助力装置主要指在搬运商品的过程中可以减轻投递员劳动强度、且能保障商品安全的小型与轻便的机械装置主题主题3:3:分为分为2 2个方向，针对商品运输或投递过程的载运装置和助力装置个方向，针对商品运输或投递过程的载运装置和助力装置123尽量多地将大量不同商品快速载运到指定签收点-从配送中心到快递员、从快递员到客户商品载运装置商品载运装置123直接送达无电梯客户的商品，如何实现该门栋所有商品一次性随身携带，避免丢失，该装置可折叠，要求满足结构轻便、商品便于分发、商品承载量大、便于上下楼梯等助力装置助力装置机械创新设计大赛指导教程