机械创新设计大赛的实施措施和方法探讨——以(3)

图2 作品一等奖和二等奖总的获奖率分析图

下页图3为全国大学生机械创新设计大赛广西赛区竞赛近四届的参赛作品数分析图。该图为双Y轴图，左侧Y轴为广西区参赛作品数，右侧Y轴为梧州学院作品参赛数。从图中可以看出，自从2010年举办第四届全国大学生机械创新设计大赛广西赛区竞赛后，2012年和2014年的总的参赛作品数呈现快速上涨，反应出区内各高校对该项赛事的高度重视，之所以2016年的作品数相对2014年增加不多，主要是因为全国大赛组委会对各个学校的参赛作品数进行了限制。而梧州学院2016年有9件作品参加该项赛事，这也是近年来的最高数目。

图3 全国大学生机械创新设计大赛广西赛区竞赛参赛作品数分析图

图4为广西高校大学生创新设计与制作大赛近三届的参赛作品数分析图。该图也为双Y轴图，左侧Y轴为广西区参赛作品数，右侧Y轴为梧州学院作品参赛数。从图中可以看出，总作品数逐年增加，其中2015年的第四届广西高校大学生创新设计与制作大赛相对于2011年的第二届广西高校大学生创新设计与制作大赛的总作品增加了近3倍。主要原因，一是因为该项赛事在广西区的影响力越来越大，参赛的学校和作品数越来越多。二是参赛作品的类型进一步扩大。2015年的参赛作品，包括艺术类、设计类等各种创新创意类作品皆可参赛，其参赛作品总数在该年出现了跳跃式增加。

图4 广西高校大学生创新设计与制作大赛参赛作品数分析图

下页图5所示为梧州学院近7年来参加全国大学生机械创新设计大赛广西赛区竞赛和广西高校大学生创新设计与制作大赛总作品数、一等奖作品数和一二等奖总作品数分析图。通过图5可以看出，梧州学院总的参赛作品数基本上呈现总体上升趋势，由于作品制作周期长，材料以及元器件购买费用昂贵，总的参赛作品数受到了限制。但无论是一等奖获奖数还是一等奖和二等奖总获奖数，都呈现了一个较高的状态。反应出梧州学院近几年来在这两项学科类竞赛中所取得的骄人成绩。而这些成绩的取得与梧州学院组织实施的措施和方法密切相关，当然还存在一些问题有待于进一步完善和解决。

图5 梧州学院参赛作品数及获奖作品分析图

5作品创新的进一步思考

5.1 增材制造技术的应用

增材制造技术也称3D打印技术[10]，起源于美国的快速成型技术。基于离散/堆积原理，通过将需要制造的模型进行数字化建模并分层，在获得每层加工路径及轨迹后，利用3D打印设备自下而上打印，最后叠加成形出三维实物对象[11-12]。3D打印技术颠覆了传统的切削加工方式，是一种增长式的加工方式，通过增材制造，得到想要的模型。在工业造型设计、生物医学、航空航天等领域获得了广泛的应用，其在个性化、小批量产品制造方面具有很大的优势，可有效简化生产工序，缩短产品制造周期。而学生的参赛作品往往为功能产品，为了实现特定的机械动作和功能，可考虑引入3D打印技术完成部分复杂零部件的加工制造。这样不但能大幅度缩短制造时间，也能开拓设计空间，从而设计和制造出更有新意的产品出来。但必须要指出的，尽管3D打印技术在完成复杂零部件的制造方面具有很好的优势，但完成作品的本身还是在于其功能的实现和结构的创新，在设计作品时，学生更应注重于作品本身，而不是仅仅为了3D打印而去打印，这样只会造成适得其反的效果。

5.2作品与地方经济和服务相结合

教学、科研和服务地方经济是高校的三大职能，在条件允许的前提下，学科竞赛的作品应该尽可能与地方经济和特色相结合，研发的作品尽可能与地方特色相适应，这样的作品不但能使学生更有兴趣去完成，也具有潜在的市场应用价值。如2016年笔者结合梧州市人工宝石的地方经济特点，指导学生设计的作品“人工宝石全自动分拣计数器”在第四届广西高校大学生机械创新设计与制作大赛中，获得了评委的高度认可，并夺下广西区一等奖。而该作品在南宁巡展时，也得到了评委和多个企业的高度关注。

5.3 气压传动技术的引入

通过近几年参加学科竞赛的观察，大部分的机械作品为机械与电子相结合的产品，而将气压传动技术引入的作品却很少。其主要原因可能是液压与气压传动课程开设的时间较晚，该门课程梧州学院在大学四年级第一学期才开设，而学生参加比赛往往是在大学二年级和大学三年级期间，导致学生在参赛的时候还没有学习过该门课程，无法运用气压到机械产品中去。气压传动相对常规的机械传动，反应速度更快，并且其结构简单，制造方便，维护起来也相对容易，因此，在不影响整体教学计划和学生培养的前提下，有必要适当调整课程的排课时间。将气压、机械、电子相结合，有望设计出更为复杂和更具创新性的作品。

文章来源：《梧州学院学报》 网址: http://www.wzxyxb.cn/qikandaodu/2020/0718/352.html