張珂

摘要：本著提高研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)，介紹以項目為主體的研究生創(chuàng)新訓(xùn)練設(shè)計和設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生在項目中自主應(yīng)用機械工程專業(yè)知識，分析和解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程技能，為其以后的科研工作打下堅實基礎(chǔ)，實現(xiàn)全面提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量和綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動 研究生培養(yǎng) 機械類 實踐與創(chuàng)新 能力培養(yǎng)

一、研究生創(chuàng)新訓(xùn)練項目的篩選

為了加強研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)，根據(jù)項目的設(shè)計規(guī)劃，以研究生創(chuàng)新項目制的形式向我校全體機械工程學(xué)科的研究生招標(biāo)申報。每個項目組設(shè)置研究生負(fù)責(zé)人一名，并配備一名導(dǎo)師，小組由2～3名研究生組成。申報書匯總后，共計25個項目申報。學(xué)院組成由學(xué)科教授領(lǐng)銜的答辯小組，對申報項目的研究生小組進行答辯評審，每個小組制作PPT由一名代表參加答辯。經(jīng)過學(xué)院答辯小組根據(jù)各小組的答辯情況，評分排序。根據(jù)評審排序情況，成果實物優(yōu)先的原則，確定入圍本項目。入圍項目的各小組有學(xué)院給予5000-8000元的項目資助，用于項目所需。入圍各項目的情況如下：（1）項目一：家用釀酒器；（2）項目二：煤餅壓平機的設(shè)計；（3）項目三：新型搪瓷用鋼抗鱗爆性能檢測方法及設(shè)備的研發(fā)；（4）項目四：脊柱微創(chuàng)手術(shù)并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計；（5）項目五：盲操作區(qū)域鋼筋綁扎設(shè)備研發(fā)；（6）項目六：汽車內(nèi)飾蓋板沖壓成型模擬及優(yōu)化

二、項目實施的設(shè)計思路

1.研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃按“總體設(shè)計，分項實施”的原則，實行項目負(fù)責(zé)制，采取“項目管理”的辦法組織實施。

2.建立研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃實施管理機構(gòu)，由6名項目研究生負(fù)責(zé)人組成管理小組，自行管理項目運行。

3.配備專項負(fù)責(zé)教師制定研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的資金使用管理辦法及各分項目的組織實施辦法。

4.各小組定期組織學(xué)術(shù)沙龍，研討問題。

5.組織學(xué)科教授對項目進行中期檢查答辯和結(jié)題答辯評審，注重項目過程管理和指導(dǎo)。

三、各訓(xùn)練項目的實施情況

1.項目一：家用釀酒器的設(shè)計研發(fā)旨在解決家庭對各種果酒的需求。運用這臺家用釀酒器，用戶可以自己制作自己想要的水果酒類。采用新鮮的水果加上工藝配方，生產(chǎn)出純天然的水果酒。非常健康及方便，不存在任何添加劑，做到即釀即喝。

此次設(shè)計的基本思路是：（1）根據(jù)家庭的需要，將釀酒器的釀酒量控制在2.5L～3.5L（大概4～5瓶）；（2）使釀酒器的外觀優(yōu)美，刺激客戶的購買欲望；（3）設(shè)計的釀酒器要加工起來方便，結(jié)構(gòu)緊湊，盡可能減少設(shè)計上的不協(xié)調(diào)；（4）保證釀酒器工作時所需要的工藝溫度；（5）根據(jù)內(nèi)膽的外形尺寸來確定散熱片的尺寸。

2.項目二：設(shè)計了一種新型煤餅壓平機，該煤餅壓平機具有一個置于被壓煤粉上端的前處理裝置及壓平裝置，壓平裝置通過擋板與平臺相連接，平臺通過導(dǎo)柱以及緩沖件與平板連接，緩沖件中間裝有彈簧，可以通過上端螺母來調(diào)節(jié)平板與平臺之間的高度，平板通過電機固定板與減速電機連接，減速電機啟動之后帶動齒輪在齒條上移動，進而將力傳遞到整個裝置，當(dāng)整個裝置運動的過程中完成煤粉壓平的工作。

3.項目三：項目主要是針對已有搪瓷用鋼抗鱗爆性能檢測標(biāo)準(zhǔn)中存在的不足之處進行改進，使實驗裝置操作簡便、快捷，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確、可靠。搪瓷用鋼抗鱗爆性能的新型檢測方法，利用硫代硫酸鈉代替現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中用的氧化砷和氯化汞劇毒試劑，解決了環(huán)保問題；相關(guān)設(shè)備的研發(fā)，設(shè)計了夾具以解決因受力不均勻造成的密封性能不好的問題，使得試驗結(jié)果更準(zhǔn)確、可靠，為企業(yè)提供較準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。

4.項目四：項目旨在解決由于脊柱微創(chuàng)手術(shù)環(huán)境的特殊性，對醫(yī)生的技術(shù)熟練度要求很高，并且由于手術(shù)中長時間曝光在射線下會對醫(yī)生造成一定的傷害。開發(fā)一種能替代醫(yī)生進行手術(shù)操作的高精度機械手。從機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制算法設(shè)計兩方面進行研究。設(shè)計結(jié)構(gòu)為并聯(lián)平臺機械機構(gòu)具有6個自由度，主要構(gòu)件包括上平臺（機器人末端） 、基座、胡克鉸（12個）、6對直線運動單元（圓柱副）。分析影響并聯(lián)機器人末端執(zhí)行器位姿精度的影響因素，量化運動副的結(jié)構(gòu)參數(shù)偏差對平臺末端執(zhí)行器的位置誤差和姿態(tài)誤差的影響，然后對機器人末端執(zhí)行器的位姿誤差進行補償。

5.項目五：項目主要研究內(nèi)容是在盲區(qū)進行鋼筋綁扎的設(shè)備。解決在工人手工無法操作或視野受阻的情況下，無法順利將鋼筋綁扎完成的問題。項目研究的難點在于盲區(qū)視野受阻，空間狹小，從而存在鋼絲綁扎過程中需要繞大圈，當(dāng)綁扎一段時間后，會出現(xiàn)鋼絲還未繞緊鋼筋，鋼絲已經(jīng)斷開以及綁扎完成之后如何將繞勾退出等問題難點。

6.項目六：采用有限元分析軟件對某汽車座椅外側(cè)板進行沖壓模擬分析，根據(jù)初始設(shè)計對加工進行模擬發(fā)現(xiàn)零件存在開裂風(fēng)險并提出解決方案，對方案進行分析計算驗證了該改進方案的正確性，拉延過程開裂風(fēng)險得到解決。同時，針對該座椅外側(cè)板成型過程中壓邊力、沖壓速度、板料厚度、摩擦系數(shù)等參數(shù)進行正交試驗，以零件最大減薄率和最大增厚率為目標(biāo)，獲取到了最優(yōu)的成型方案，大幅提高了工件品質(zhì)，在實際試模中驗證方案的可行性。

四、項目實踐效果和收獲

由于項目均來源于實際問題進，能夠較好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)項目完成時，給予學(xué)生很大的自信心的提升。同時，由于在完成實際項目的過程中，研究生不僅要完成項目工作，同時還需要與導(dǎo)師、與項目負(fù)責(zé)人之間進行溝通交流，對其所完成的項目部分負(fù)責(zé)，鍛煉了學(xué)生的思維邏輯能力，創(chuàng)新能力以及團隊精神。在本次項目實施中，計撰寫發(fā)明專利5項，撰寫學(xué)術(shù)論文4篇。

通過項目的設(shè)計和實施，學(xué)院在基于項目驅(qū)動的研究生創(chuàng)新培養(yǎng)方面也獲得了一些有益的經(jīng)驗和啟示：

（1）有效建立實施研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃的運行管理機制。第一，研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃按“總體設(shè)計，分項實施”的原則，實行項目負(fù)責(zé)制，采取“項目管理”的辦法組織實施。第二，建立研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃組織實施機構(gòu)。第三，制定研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃實施管理辦法及各分項目的組織實施管理辦法。（2）打造“雙師型”教師隊伍。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要一支創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論與實踐兼?zhèn)涞摹半p師型”教師隊伍。在課題中鍛煉學(xué)校的專業(yè)教師。（3）搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)生實踐平臺，構(gòu)建與實施研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃。開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育第二課堂拓展活動，通過多種途徑開發(fā)教學(xué)資源，拓展學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，可通過建立校外實踐基地、論壇講座、創(chuàng)業(yè)社團活動等來實現(xiàn)。整合第二課堂教學(xué)資源，打造研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃。將學(xué)生課外科技活動、學(xué)科競賽、講座、社團活動、社會實踐活動、職業(yè)技能培訓(xùn)等第二課堂活動整合形成“研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”。

（4）明顯提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識和自主科研的主動性，較好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)研究興趣。

（5）明顯提高了研究生的獨立工作能力和團隊協(xié)作能力。

五、結(jié)束語

在實施的過程中，激發(fā)了學(xué)生的興趣，激勵在項目中發(fā)現(xiàn)問題并積極地去解決問題，不斷提高研究生的理論和實踐技能。有助于培養(yǎng)研究生的分析解決問題能力、科研能力和創(chuàng)新能力，提升研究生的科研綜合素質(zhì)。

參考文獻：

[1]沈顯慶，寇曉靜，王蘊恒，崔崇信.基于項目驅(qū)動的研究生創(chuàng)新教學(xué)模式研究與實踐.教育教學(xué)論壇，2016，（23）：126-127.

[2]劉桂陽，王娜，齊瑛.基于項目驅(qū)動的開放式教學(xué)模式探索與實踐.牡丹江師范學(xué)院學(xué)報，2015，（01）：65-67.

[3]沈顯慶，寇曉靜，馮新宇，王蘊恒.基于項目驅(qū)動的研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的研究.2016.