應(yīng)用型教育下的零部件拆裝嵌入機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計初探

李淑嫻 馬宗民

（大連大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，大連 116622）

近年來，我國高校人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)日益不能滿足生產(chǎn)一線對應(yīng)用型、復(fù)合型及創(chuàng)新型人才的要求。2015年，教育部頒發(fā)了《教育部關(guān)于本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，意見給出了高等教育調(diào)整的方向——應(yīng)用型教育[1]。機(jī)械設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計能力的學(xué)科平臺課，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計則是本門課程的一個重要的實踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生在校期間所碰到的第一個比較大型的綜合設(shè)計[2]。

盡管機(jī)械設(shè)計課程是在系統(tǒng)地學(xué)完工程制圖、機(jī)械原理、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)及機(jī)械設(shè)計等課程后進(jìn)行的，但學(xué)生對設(shè)計仍然無從下手，設(shè)計初期的計算比較順利，而到了零部件設(shè)計和視圖繪制時，問題就比較多，其間甚至出現(xiàn)不知道把理論計算數(shù)據(jù)應(yīng)用在工程視圖的哪個位置的問題。加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的工程設(shè)計能力勢在必行。依據(jù)大連大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合應(yīng)用型教育發(fā)展思路，大連大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院針對機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中的上述問題進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、形式及考核方式的改革探索。該實踐教學(xué)的改革研究對夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識，提升應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量有重要意義。

1 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)及目的

課程設(shè)計任務(wù)一般為機(jī)械傳動裝置的設(shè)計，每個學(xué)生應(yīng)完成的工作有：傳動方案的選擇及布置、電機(jī)選型、傳動比分配、各軸功率分配、齒輪設(shè)計、軸系設(shè)計、減速器箱體設(shè)計、潤滑方式計算選擇等內(nèi)容。通過機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計及其他先修課程的基本理論知識，掌握機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律從而具備設(shè)計簡單機(jī)械的能力；在設(shè)計環(huán)節(jié)中樹立正確的設(shè)計思想及工程意識，培養(yǎng)勇于探索創(chuàng)新及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，培養(yǎng)并提高分析與解決實際問題的能力；培養(yǎng)并提高學(xué)生在方案選擇、計算、繪圖、運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計、經(jīng)驗估計、數(shù)據(jù)處理、上網(wǎng)查詢技術(shù)資料等機(jī)械設(shè)計方面的技能[3]。

2 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計現(xiàn)狀

以大連大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計為例，其教學(xué)采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，在完成64學(xué)時（2014級之前）或48學(xué)時（2014級之后）的機(jī)械設(shè)計理論學(xué)習(xí)后，再開展為期集中3周的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計。該課程設(shè)計單獨設(shè)課，學(xué)生以3～4人為一組合作完成減速器理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程視圖繪制及建立三維模型。

縱觀課程設(shè)計實施過程及學(xué)生反饋信息，課程設(shè)計存在以下問題：部分學(xué)生對綜合機(jī)械理論與技能解決實際的能力較差，對減速器的結(jié)構(gòu)模糊不清；學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)計僅僅是一個必修的環(huán)節(jié)，意識不到對自身的設(shè)計能力及職業(yè)生涯的作用，不能自主設(shè)計創(chuàng)新，過度依賴教師指導(dǎo)；即使是比較順利的初期理論計算，也生搬硬套教材、設(shè)計手冊的設(shè)計步驟，照抄設(shè)計手冊和減速器圖冊的減速器圖樣與尺寸，導(dǎo)致后期繪制裝配時零件無法裝配；設(shè)計完成后，理論計算與視圖、三維模型不完全相符，設(shè)計的結(jié)構(gòu)在視圖上沒有體現(xiàn)，即使體現(xiàn)也不是設(shè)計的尺寸，更有甚者視圖上的結(jié)構(gòu)不知是何功用。

出現(xiàn)上述問題的根本原因在于學(xué)生不了解減速箱結(jié)構(gòu)特點及用途，該教學(xué)模式無法體現(xiàn)出創(chuàng)新設(shè)計與實踐能力的提高與培養(yǎng)，對培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計的作用微乎其微。因此，必須讓學(xué)生接觸實際工程機(jī)械裝備，了解同類產(chǎn)品系列的工作性能、結(jié)構(gòu)特點及生產(chǎn)工藝過程。只有對設(shè)計對象有了感性認(rèn)識，獲得有關(guān)設(shè)計制造工藝后，學(xué)生才能建立設(shè)計與加工工藝之間的有機(jī)聯(lián)系，設(shè)計的機(jī)械裝置才能和工程生產(chǎn)實際相符[4]。

3 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計改革內(nèi)容

鑒于以上情況，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)組擬對該課程設(shè)計進(jìn)行改革和完善：在課程設(shè)計初期，增設(shè)典型零部件拆裝環(huán)節(jié)，完善設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)文件、教學(xué)過程及考核等項目。

3.1 制定課程標(biāo)準(zhǔn)

在原有自編教材的基礎(chǔ)上，增加《零部件拆裝指南》，指導(dǎo)書中詳細(xì)說明了零部件的工作原理及過程、結(jié)構(gòu)特點、拆裝步驟及拆裝工具。要求每個設(shè)計小組拆裝完成后要同步完成《零部件拆裝報告》。報告樣板附在拆裝指南中，讓學(xué)生帶著任務(wù)去拆裝。

制定設(shè)計說明書模版，規(guī)范說明書形式，要求學(xué)生嚴(yán)格按照科技文獻(xiàn)的寫作方法及要求撰寫規(guī)范的設(shè)計說明書。

3.2 零部件拆裝教學(xué)過程

在課程設(shè)計之前安排學(xué)生多次到工廠參觀或觀看相關(guān)的拆裝案例視頻，多方位拓展學(xué)生的設(shè)計思路，提高機(jī)械設(shè)計綜合能力，達(dá)到課程設(shè)計實踐教學(xué)的目的。然后，由各指導(dǎo)教師分組進(jìn)行典型零部件拆裝講座，詳細(xì)介紹拆裝思想、步驟及注意事項。學(xué)生用一天的時間完成拆分、檢查、測量、草圖繪制及裝配等工作。要求學(xué)生在動手操作的拆裝過程中悟出機(jī)械裝置的構(gòu)造，工作原理；在拆裝現(xiàn)場測量變速器各零件并繪制零件草圖和裝配草圖，分析各零、部件的作用、性能要求、工藝特點、裝配基準(zhǔn)、設(shè)計基準(zhǔn)等，同時完成《零部件拆裝報告》。

憑借拆裝實踐與工程實際結(jié)合，縮短理論與工程實際的距離，以提高課程設(shè)計效率，使理論設(shè)計思維直接滲入工程意識，學(xué)生畢業(yè)入職后上手快，才能達(dá)到應(yīng)用型培養(yǎng)的目的。

3.3 課程評價與考核

嚴(yán)格考核制度，改革考核方法，量化考核標(biāo)準(zhǔn)，避免考核評分的隨意性，將整個課程設(shè)計按照設(shè)計的進(jìn)程及不同的內(nèi)容和要求分階段科學(xué)、細(xì)致地劃分考核分?jǐn)?shù)及評分標(biāo)準(zhǔn)。本課程成績由平時表現(xiàn)（10%）、拆裝操作及報告（20%）設(shè)計說明書（25%）、圖紙文件（30%）、答辯成績（15%）五部分成績綜合評定給出。零部件拆裝計入課程考核，也能讓學(xué)生認(rèn)識到該環(huán)節(jié)的重要性。

4 結(jié)語

機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是一項系統(tǒng)化工程，人們需要不斷深入探索其教學(xué)方法、指導(dǎo)模式、評價與考核體系，使其與時俱進(jìn)[5]。當(dāng)前，零部件拆裝環(huán)節(jié)已經(jīng)嵌入到機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中，成為其重要的實踐環(huán)節(jié)，對實現(xiàn)課程教學(xué)的目標(biāo)及人才培養(yǎng)目標(biāo)起著不可或缺的作用。零部件拆裝和機(jī)構(gòu)分析實踐環(huán)節(jié)，對提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力起到促進(jìn)作用，能滿足現(xiàn)代社會對復(fù)合型、創(chuàng)新型機(jī)械設(shè)計人才的需求。

[1]教育部，國家發(fā)展改革委員會，財政部.關(guān)于引導(dǎo)部分地方

普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見[EB/OL].（2015-10-23）[2018-04-29].http://www.moe.edu.cn/srcsite/A03/moe_1892/moe_630/201511/t20151113_218942.html.2015-10-21.

[2]濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，2006．

[3]朱文堅，黃平，翟敬梅．機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2016．

[4]姜程智，程紹博，趙亭.機(jī)械課程設(shè)計對大學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的影響[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（1）：142.

[5]李憲芝，楊錫軍，王新榮，等.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計改革與實踐[J].教書育人（高教論壇），2017，（4）：80-81.