機械類現代設計方法課程教學研究

摘 要：本文根據哈爾濱理工大學榮成學院應用科技型人才培養目標，針對機械類本科生開設的現代設計方法課程，分析了現代設計方法教學現狀及存在的問題，提出了應用科技型人才培養中現代設計方法的教學模式。

關鍵詞：應用科技型人才 現代設計方法 教學模式 應用能力 創新能力

一、現代設計方法課程教學研究背景

根據學校“十三五”規劃，榮成學院定位于應用科技型人才培養院校。應用科技型人才培養首先要求所培養的人才要適應社會經濟大發展，其次要充分滿足企業人才需求，最后要全力滿足學生的成長需求。這就促使課程教學模式進行創新，教學方法進行改進。所以機械類現代設計方法課程為適應應用科技型人才培養目標也必須進行相應的改進。

現代設計方法是一門多學科知識相融合的課程，是機械設計制造及其自動化專業的必修課，但是由于現代設計方法所涵蓋的內容較多，教學方法以傳統教學方法為主。傳統的教學模式以大量的理論推導為主，實踐教學較少，教學缺乏創新性，使教學效果不夠理想，所有學生都按照研究型人才方式進行培養，這就不符合學校應用科技型人才培養模式。所以筆者根據機械設計制造及其自動化專業人才的培養目標，對現代設計方法做了以下探索性的研究。

二、現代設計方法課程教學方法

1.適應社會發展需求，確定現代設計方法教學內容

應用科技型人才培養必須滿足社會發展的需求，突出實際應用能力的培養，同時考慮到地方實際需求，所以榮成學院在教學內容上做了調整（見下表）。

在教學內容調整中對應用較為廣泛的設計方法做重點講解，同時考慮到地方制造業的特點，有針對性的設置實踐課程。由于學時數的限制，榮成學院的現代設計方法教學增加了課外實踐教學，充分利用相關課程、課程設計、頂崗實習及畢業設計，進一步鞏固主要的設計方法，理論和實踐學時安排比例大于1：1，整個教學過程強調實際應用，讓學生熟練掌握這些方法解決問題的步驟和方法。

2.打破傳統學科體系及教學模式采用融入式教學

現代設計方法總學時為32學時，由于學時的限制，要想通過授課學時掌握主要的設計方法具有一定的難度，因此要打破傳統的教學模式將一些設計方法的實際應用融入其他教學環節內，從而緩解了現代設計方法學時少的問題。

第一，在機械制圖課程中引入計算機輔助設計，如采用三維軟件（Pro/E等）進行輔助教學，可以使學生快速建立空間想象能力，同時可以了解計算機輔助設計的重要性。

第二，在工程力學課程中引入有限元分析法，通過用有限元分析法對一些力學分析實例進行驗算，與傳統力學計算結果進行分析比較，使學生掌握一些有限元分析的基本理論。以布置作業的形式，針對實際算例采用兩種計算方法進行分析，如懸臂梁強度計算等，為后續現代設計方法課程做鋪墊。

第三，在機械設計課程設計中引入優化設計，如減速器設計中通過優化設計使減速器質量最優。

第四，現代設計方法課程結束后進行機械制造課程設計，將常用的現代設計方法結合課程設計的要求有機結合，如采用計算機輔助設計對所設計的夾具實現可視化等。可以使學生充分理解現代設計方法。

第五，將現代設計方法應用到畢業設計中，充分利用先進的設計工具解決實際工程問題，提高學生分析及解決實際問題的能力。如某型號機械手的設計，可以通過有限元軟件對零部件進行強度分析，采用優化設計對運動軌跡進行優化。

3.根據地方企業需求，確定實踐教學內容

榮成學院坐落于山東半島最東端，制造業較發達。有黃海造船廠、石島重工、三星造船等大型船舶制造企業，榮成鍛壓、華東鍛壓、金辰機械等鍛壓機床生產廠家，榮成康派斯、龍合車業等房車生產企業，華力電機、榮佳電機、華宇電機等電動機生產企業。榮成學院與這些企業成立了產學研基地，本著服務于地方企業的原則，教師深入企業調研及掛職，詳細了解對現代設計方法的需求，有選擇性地選擇實踐教學內容，實踐環節借助生產實習及頂崗實習在企業中完成，注重應用能力和創新能力的培養，取得了較好的實踐教學效果。

參考文獻：

[1]盧亞蓮.德國應用科技大學（FH）應用型人才培養模式及其啟示[J].職教論壇，2014（13）.

（作者單位：哈爾濱理工大學榮成學院）