山東礦山機(jī)械廠技工學(xué)校機(jī)械設(shè)計的訓(xùn)練方法

 

      智力訓(xùn)練的目標(biāo)是掌握獵取新知識的能力。而智力的培養(yǎng)過程是逐漸展開的，具有層次性和迭代性，呈現(xiàn)螺旋式上升的基本范式。古人說“不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海。”產(chǎn)品設(shè)計能力的提升是日積月累的結(jié)果，不能指望一日過后，學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計能力就能刮目相看，而應(yīng)是水滴石穿的過程，

    山東礦山機(jī)械廠技工學(xué)校機(jī)械設(shè)計教學(xué)的教師同樣需要不斷地提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的能力。

   山東礦山機(jī)械廠技工學(xué)校培養(yǎng)同學(xué)智力的方法有觀察、比擬、實例分析、簡約和想象等，在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計能力的訓(xùn)練過程中，應(yīng)一切從產(chǎn)品設(shè)計出發(fā)，反對教條主義。

  
    觀察。對自然界中事物的觀察和思考是發(fā)展智力的基本方法，“業(yè)精于勤荒于嬉，行成于思?xì)в陔S。”不僅在機(jī)械原理和機(jī)械零件的實驗課中要仔細(xì)觀測實驗現(xiàn)象和分析實驗結(jié)果，在日常的生活中也要隨時觀察，觀察遇到的各種機(jī)械的工作原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)，思考實現(xiàn)同樣功能的新原理和新技術(shù)。結(jié)合科學(xué)知識的新發(fā)展，思索能否用新的科學(xué)原理來實現(xiàn)已有機(jī)械的功能。主動的觀察和思考是積極的人生態(tài)度的反映，也能鞏固自己已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識，養(yǎng)成靈活應(yīng)用知識的習(xí)慣。

 

     比擬和借用。

    山東礦山機(jī)械廠技工學(xué)校在機(jī)械設(shè)計教學(xué)中有時需要借用其他學(xué)科的原理知識來進(jìn)行創(chuàng)新，例如借用水變成冰時體積膨脹的原理來破碎物體，利用做冰凍豆腐的原理來設(shè)計多孔材料的制造設(shè)備。機(jī)械設(shè)計中的仿生設(shè)計大多是借用自然界中的物理和化學(xué)原理，來設(shè)計新型的機(jī)械裝置。

拓展。對已學(xué)知識的拓展是機(jī)械設(shè)計方法發(fā)展的主要手段之一，例如從一維彈流潤滑拓展到二維、三維彈流潤滑的研究，從切向微動磨損拓展到切向和法向共同作用的微動磨損研究。對機(jī)械設(shè)計知識的拓展例子在機(jī)械設(shè)計教材中有很多，例如從滑動螺旋拓展到滾動螺旋、從滑動蝸桿傳動拓展到滾動蝸桿傳動。

   

     實例設(shè)計。實例設(shè)計是培養(yǎng)同學(xué)掌握機(jī)械設(shè)計知識、設(shè)計方法、設(shè)計流程和撰寫技術(shù)報告的有效途徑。例如設(shè)計減速器，可以訓(xùn)練齒輪傳動或蝸桿傳動、螺紋連接、鍵連接、銷連接、軸、滾動軸承或滑動軸承和聯(lián)軸器等的設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計方法。機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)中的大作業(yè)也起到同樣的功效，例如千斤頂?shù)脑O(shè)計和軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計等。

  
    簡約的設(shè)計。機(jī)械設(shè)計的不同階段，原理解、結(jié)構(gòu)解和參數(shù)優(yōu)化等，設(shè)計者都要考慮多種方案，然后從這些方案中選擇技術(shù)性能好、可靠性高的設(shè)計方案用于產(chǎn)品設(shè)計。“博觀而約取，厚積而薄發(fā)。”設(shè)計者積累的知識和技術(shù)方案越多，對設(shè)計的佳化無疑是有促進(jìn)作用的。漢代的雕塑和宋代的工筆畫這兩種藝術(shù)思路對我們的機(jī)械設(shè)計是有啟發(fā)意義的，簡約而不簡單是設(shè)計者的設(shè)計藝術(shù)的體現(xiàn)。

  

    思維上要反對本本主義和教條主義。古人說“盡信書，則不如無書。”無疑書籍中的知識絕大多數(shù)是正確的，但是在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中僅僅靠書本知識是不夠的，同學(xué)們不應(yīng)有書中沒有說就不能做的思想禁錮，因此需要提出反對教條主義。機(jī)械設(shè)計中的零部件設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計方法都是在一定的失效形式下提出的，不能認(rèn)為機(jī)械零件的失效形式是不變的。例如，設(shè)計滾動軸承主要考慮疲勞壽命和振動噪聲，但在高速重載條件下，滾動軸承首先發(fā)生的是膠合失效，這時就需要從抗膠合失效來制訂設(shè)計準(zhǔn)則，推出設(shè)計方法，根據(jù)膠合失效的模型來設(shè)計滾動軸承。

   
    想象。設(shè)計思維的翅膀就是想象，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計者要有很豐富的想象力。作者曾經(jīng)從功能、原理、結(jié)構(gòu)、工具、方法和原理等角度討論了想象力在產(chǎn)品設(shè)計中的作用。優(yōu)秀的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計者應(yīng)該有豐富的想象力，而且要敢于想象，不甘于做文獻(xiàn)的奴隸。

 

    討論課是一種培養(yǎng)學(xué)生思考的好形式，引導(dǎo)學(xué)生對問題依次展開，由主到次，由近及遠(yuǎn)，逐一考量問題的各個方面，通過共同討論、思考和總結(jié)，鞭辟入里地剖析問題，形成小組的討論總結(jié)報告，然后提交全班討論。

  
    山東礦山機(jī)械廠技工學(xué)校在智力的教育過程中對學(xué)生應(yīng)“不憤不啟，不悱不發(fā)。”通過學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計課程，使學(xué)生養(yǎng)成“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)習(xí)知識與批判性的思考相結(jié)合，進(jìn)一步的理解所學(xué)的知識，并且通過思考過程，獲得一種依據(jù)所學(xué)知識去獵取新知識的能力。