現(xiàn)代標準化設(shè)計方法在機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：現(xiàn)代標準化設(shè)計方法是在時代需求下所產(chǎn)生的新的設(shè)計方法。現(xiàn)代標準化設(shè)計方法運用信息技術(shù)手段將工程設(shè)計理論進行了立體化、自動化的高效處理，促使現(xiàn)代設(shè)計更加精準高效。將現(xiàn)代標準化設(shè)計方法應(yīng)用到機械設(shè)計教學(xué)中能夠改變傳統(tǒng)機械設(shè)計教學(xué)中的弊端，將標準化的行業(yè)技能以生動直觀的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，促進學(xué)生形成創(chuàng)新思維。本文重點闡述了在機械設(shè)計教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的具體策略，旨在借助現(xiàn)代標準化設(shè)計方法推進機械設(shè)計的教學(xué)效果，促進我國機械設(shè)計的創(chuàng)新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：標準化，設(shè)計方法，機械設(shè)計，應(yīng)用 DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.16.039

0 引言

隨著社會的快速發(fā)展，我國機械行業(yè)也在不斷探索創(chuàng)新中邁入了一個嶄新的發(fā)展時期。我國機械行業(yè)已經(jīng)基本擺脫了以仿制為主的時代，取而代之的是自主研發(fā)、自主設(shè)計的創(chuàng)新時代。伴隨著機械行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，機械設(shè)計行業(yè)前景炙手可熱。高校中現(xiàn)代標準化設(shè)計方法在機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用能夠提升該專業(yè)的教學(xué)效果，提升機械設(shè)計從業(yè)人員的專業(yè)水平，進而決定我國機械設(shè)計未來的發(fā)展高度。因此，高校要以嚴格的標準開展機械設(shè)計教學(xué)，通過標準化的現(xiàn)代化設(shè)計方法來實現(xiàn)高水平機械設(shè)計人員的培養(yǎng)。

1 明確標準化的機械設(shè)計教學(xué)模式

高校機械設(shè)計專業(yè)是專門為社會培養(yǎng)高素質(zhì)的設(shè)計人才服務(wù)的。高校對機械設(shè)計專業(yè)教學(xué)目標的定位在很大程度上決定了人才成長的高度。因此，機械設(shè)計專業(yè)教學(xué)活動的開展首先要明確標準化的教學(xué)目標，設(shè)計標準化的教學(xué)模式，這樣才能為社會培養(yǎng)出標準化的人才。比如：在制定機械設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標時，高校可以將目標明確為培養(yǎng)掌握機械、電子、控制及計算機等標準化的理論知識體系，掌握機械產(chǎn)品設(shè)計、設(shè)備控制及組織管理能力的工程類行業(yè)標準化人才。在機械設(shè)計教學(xué)中，要以現(xiàn)代標準化設(shè)計方法為必要學(xué)科，讓學(xué)生明確理解傳統(tǒng)設(shè)計到現(xiàn)代化標準設(shè)計的發(fā)展歷程，幫助學(xué)生深刻地認識到現(xiàn)代標準化設(shè)計方法是其應(yīng)該掌握的行業(yè)標準化技能[1]。在機械設(shè)計教學(xué)中，現(xiàn)代標準化設(shè)計方法要貫穿學(xué)生整個學(xué)習(xí)階段，融合到課堂教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教學(xué)評價、學(xué)生的實踐實習(xí)以及專業(yè)領(lǐng)域的延伸學(xué)習(xí)活動中。將現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的應(yīng)用納入機械設(shè)計教學(xué)模式及標準化的教學(xué)規(guī)范中，能夠確保機械設(shè)計專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)代化與實用性，推進其在機械設(shè)計專業(yè)領(lǐng)域的功能發(fā)揮，整體提升該專業(yè)的教學(xué)效果。

2 融入現(xiàn)代標準化設(shè)計的理論技能

隨著機械行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設(shè)計教學(xué)理論已經(jīng)很難滿足當代人才培養(yǎng)的需求。現(xiàn)代標準化設(shè)計方法涵蓋了知識理論、設(shè)計手段及設(shè)計技能等廣泛的內(nèi)容體系。機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生想要成為一名合格的機械設(shè)計類從業(yè)人員就必須要掌握現(xiàn)代標準化設(shè)計方法。因此，高校可以專門開設(shè)現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的理論技能課程，將其納入基礎(chǔ)課程體系?，F(xiàn)代標準化設(shè)計方法傳承創(chuàng)新了傳統(tǒng)的設(shè)計方法，經(jīng)過不斷的發(fā)展與創(chuàng)新目前已經(jīng)涵蓋了幾十種新型的設(shè)計方法。高?？梢再N合機械設(shè)計專業(yè)的特色深入探究分析現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的種類，精選合適的方法融入該專業(yè)的課程體系中，以此促進學(xué)生專業(yè)理論技能的提升，推進機械設(shè)計專業(yè)教學(xué)的標準化形成。例如：CDA是一種計算機輔助設(shè)計軟件，用于二維繪圖、設(shè)計文檔及基本的三維設(shè)計。CDA設(shè)計法已經(jīng)成了當前國際上比較流行的繪圖設(shè)計工具。SolidWorks是專門用來進行機械產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的軟件。它在機械設(shè)計中的應(yīng)用能夠縮短產(chǎn)品設(shè)計時間，促使產(chǎn)品快速投入市場。SolidWorks設(shè)計方法也成了國內(nèi)外很多機械相關(guān)專業(yè)的必修課。這些現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的理論技能能夠優(yōu)化創(chuàng)新機械設(shè)計課程體系，促使學(xué)生掌握先進的設(shè)計理論與技術(shù)，成為機械行業(yè)的標準化人才。

3 利用標準化的設(shè)計方法輔助教學(xué)

現(xiàn)代標準化設(shè)計方法不僅是機械相關(guān)專業(yè)的設(shè)計手段，更是一種專業(yè)化教學(xué)的輔助手段。利用現(xiàn)代標準化設(shè)計方法輔助教學(xué)能夠彌補傳統(tǒng)設(shè)計教學(xué)的弊端，提升機械設(shè)計的教學(xué)效果。傳統(tǒng)設(shè)計課堂上，教師利用手繪圖紙搭配語言講解的教學(xué)方式使得機械設(shè)計理論停留在結(jié)果性的論述，學(xué)生很難深入理解晦澀的專業(yè)設(shè)計理論，也很難內(nèi)化具體的設(shè)計過程。傳統(tǒng)的設(shè)計理論目前已經(jīng)不符合標準化的教學(xué)規(guī)范[2]?，F(xiàn)代標準化設(shè)計方法在機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用，能夠輔助高校教師的專業(yè)展示與講解，能夠輔助學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，以此促進機械設(shè)計教學(xué)的標準化形成。比如：在教授機械產(chǎn)品的原理時，教師可以利用現(xiàn)代標準化設(shè)計軟件進行相應(yīng)機械產(chǎn)品的三維模擬運行。在三維運行展示中，學(xué)生能夠全面認識了解機械的裝配及其功能，了解配件的動態(tài)形成，以直觀地學(xué)習(xí)掌握機械產(chǎn)品的運行原理。例如：在機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計過程中，教師可以采用仿真技術(shù)來模擬設(shè)計產(chǎn)品的運行過程，以此展示設(shè)計的成果?，F(xiàn)代標準化設(shè)計方法在教學(xué)中的輔助功能能夠及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足之處，幫助學(xué)生及時調(diào)整學(xué)習(xí)方法與思路，從而實現(xiàn)高效的教學(xué)方法。

4 開展標準化設(shè)計方法的多元評價

教學(xué)評價是教學(xué)活動的重要組成。教學(xué)評價能夠評價課堂教學(xué)成果，反饋學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況?，F(xiàn)代標準化設(shè)計方法是機械設(shè)計專業(yè)重點的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是落實標準化教學(xué)的重要體現(xiàn)。針對現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的具體應(yīng)用進行多元評價能夠及時發(fā)現(xiàn)其中的不足，動態(tài)掌握學(xué)生現(xiàn)代標準化設(shè)計方法運用的具體情況。比如：在《機械工程材料》的學(xué)習(xí)過程中，教師可以科學(xué)地融入現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的應(yīng)用，并對相關(guān)應(yīng)用進行多元化的動態(tài)評價。在學(xué)習(xí)機械工程材料的性能時，教師可以引入現(xiàn)代設(shè)計方法中的Ansys工程數(shù)值模擬技術(shù)。應(yīng)用Ansys軟件能夠在模擬過程中測試材料的性能，得出相關(guān)的數(shù)據(jù)，了解工程材料的具體應(yīng)用。在課程評價中，教師就要重視采用教師評價、自我評價、互相評價的方式來檢測學(xué)生運用Ansys軟件測試工程材料性能的能力。教師可以將評價結(jié)果融入學(xué)生的學(xué)科成績中。通過多元評價強化學(xué)生對現(xiàn)代標準化設(shè)計方法的認知，幫助學(xué)生逐漸掌握現(xiàn)代標準化設(shè)計方法。

5 以標準化設(shè)計方法進行畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計是機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生整個專業(yè)學(xué)習(xí)成果的展示。通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生不僅能夠?qū)⑺鶎W(xué)專業(yè)知識進行系統(tǒng)化地整理應(yīng)用，還能對整個大學(xué)階段的學(xué)習(xí)進行總體拔高。以現(xiàn)代標準化設(shè)計方法來進行畢業(yè)設(shè)計能夠讓學(xué)生從現(xiàn)實角度出發(fā)，借助現(xiàn)代化的設(shè)計手段來解決設(shè)計方面的問題。畢業(yè)設(shè)計以學(xué)生能夠設(shè)計出符合行業(yè)標準的機械產(chǎn)品為主[3]。因此檢驗自己是否能夠成為標準化的行業(yè)人才。比如：學(xué)生可以首先明確所要設(shè)計的機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用材料以及具體的設(shè)計方案。運用現(xiàn)代標準化設(shè)計方法中的Pro/Engineer、UG、Autodesk Moldflow等三維軟件，學(xué)生可以進行機械產(chǎn)品的零部件設(shè)計構(gòu)建，設(shè)計形成實體模型。從應(yīng)用實際出發(fā)，運用Ansys有限元分析軟件能夠科學(xué)合理地選擇機械產(chǎn)品的材料?，F(xiàn)代標準化設(shè)計方法在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用能夠以標準化的行業(yè)要求來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，評價學(xué)生的就業(yè)能力，對學(xué)生提出標準化的就業(yè)要求。

6 結(jié)論

總而言之，在高校機械設(shè)計專業(yè)的標準化教學(xué)中，高校要重視現(xiàn)代標準化設(shè)計方法在教學(xué)體系中的融合與應(yīng)用。利用現(xiàn)代標準化設(shè)計方法能夠提升高校機械設(shè)計專業(yè)的教學(xué)標準，建構(gòu)標準化的教學(xué)體系，將學(xué)生培養(yǎng)成為機械行業(yè)標準化人才，進而推進我國機械行業(yè)的標準化水平。

參考文獻

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作者簡介

胡榮耀，本科，研究方向為機械教育。

（責(zé)任編輯：高鵬）