現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法是在時(shí)代需求下所產(chǎn)生的新的設(shè)計(jì)方法。現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法運(yùn)用信息技術(shù)手段將工程設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了立體化、自動(dòng)化的高效處理，促使現(xiàn)代設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)高效。將現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中能夠改變傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的弊端，將標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)技能以生動(dòng)直觀的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，促進(jìn)學(xué)生形成創(chuàng)新思維。本文重點(diǎn)闡述了在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的具體策略，旨在借助現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)效果，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)方法，機(jī)械設(shè)計(jì)，應(yīng)用 DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.16.039

0 引言

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)機(jī)械行業(yè)也在不斷探索創(chuàng)新中邁入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。我國(guó)機(jī)械行業(yè)已經(jīng)基本擺脫了以仿制為主的時(shí)代，取而代之的是自主研發(fā)、自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新時(shí)代。伴隨著機(jī)械行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)前景炙手可熱。高校中現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用能夠提升該專(zhuān)業(yè)的教學(xué)效果，提升機(jī)械設(shè)計(jì)從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)水平，進(jìn)而決定我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)未來(lái)的發(fā)展高度。因此，高校要以嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)高水平機(jī)械設(shè)計(jì)人員的培養(yǎng)。

1 明確標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)模式

高校機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)是專(zhuān)門(mén)為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)的設(shè)計(jì)人才服務(wù)的。高校對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)目標(biāo)的定位在很大程度上決定了人才成長(zhǎng)的高度。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展首先要明確標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)模式，這樣才能為社會(huì)培養(yǎng)出標(biāo)準(zhǔn)化的人才。比如：在制定機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)，高校可以將目標(biāo)明確為培養(yǎng)掌握機(jī)械、電子、控制及計(jì)算機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)化的理論知識(shí)體系，掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)備控制及組織管理能力的工程類(lèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化人才。在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中，要以現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法為必要學(xué)科，讓學(xué)生明確理解傳統(tǒng)設(shè)計(jì)到現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程，幫助學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法是其應(yīng)該掌握的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技能[1]。在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中，現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法要貫穿學(xué)生整個(gè)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(píng)價(jià)、學(xué)生的實(shí)踐實(shí)習(xí)以及專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的延伸學(xué)習(xí)活動(dòng)中。將現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用納入機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)模式及標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)規(guī)范中，能夠確保機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的現(xiàn)代化與實(shí)用性，推進(jìn)其在機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的功能發(fā)揮，整體提升該專(zhuān)業(yè)的教學(xué)效果。

2 融入現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的理論技能

隨著機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)理論已經(jīng)很難滿足當(dāng)代人才培養(yǎng)的需求。現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法涵蓋了知識(shí)理論、設(shè)計(jì)手段及設(shè)計(jì)技能等廣泛的內(nèi)容體系。機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生想要成為一名合格的機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)從業(yè)人員就必須要掌握現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法。因此，高校可以專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的理論技能課程，將其納入基礎(chǔ)課程體系。現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法傳承創(chuàng)新了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，經(jīng)過(guò)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(jì)方法。高校可以貼合機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的特色深入探究分析現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的種類(lèi)，精選合適的方法融入該專(zhuān)業(yè)的課程體系中，以此促進(jìn)學(xué)生專(zhuān)業(yè)理論技能的提升，推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化形成。例如：CDA是一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，用于二維繪圖、設(shè)計(jì)文檔及基本的三維設(shè)計(jì)。CDA設(shè)計(jì)法已經(jīng)成了當(dāng)前國(guó)際上比較流行的繪圖設(shè)計(jì)工具。SolidWorks是專(zhuān)門(mén)用來(lái)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)的軟件。它在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間，促使產(chǎn)品快速投入市場(chǎng)。SolidWorks設(shè)計(jì)方法也成了國(guó)內(nèi)外很多機(jī)械相關(guān)專(zhuān)業(yè)的必修課。這些現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的理論技能能夠優(yōu)化創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系，促使學(xué)生掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論與技術(shù)，成為機(jī)械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化人才。

3 利用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方法輔助教學(xué)

現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法不僅是機(jī)械相關(guān)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)手段，更是一種專(zhuān)業(yè)化教學(xué)的輔助手段。利用現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法輔助教學(xué)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)的弊端，提升機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)課堂上，教師利用手繪圖紙搭配語(yǔ)言講解的教學(xué)方式使得機(jī)械設(shè)計(jì)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(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)理論，也很難內(nèi)化具體的設(shè)計(jì)過(guò)程。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論目前已經(jīng)不符合標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)規(guī)范[2]。現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用，能夠輔助高校教師的專(zhuān)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(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化形成。比如：在教授機(jī)械產(chǎn)品的原理時(shí)，教師可以利用現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行相應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品的三維模擬運(yùn)行。在三維運(yùn)行展示中，學(xué)生能夠全面認(rèn)識(shí)了解機(jī)械的裝配及其功能，了解配件的動(dòng)態(tài)形成，以直觀地學(xué)習(xí)掌握機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)行原理。例如：在機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師可以采用仿真技術(shù)來(lái)模擬設(shè)計(jì)產(chǎn)品的運(yùn)行過(guò)程，以此展示設(shè)計(jì)的成果。現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法在教學(xué)中的輔助功能能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足之處，幫助學(xué)生及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法與思路，從而實(shí)現(xiàn)高效的教學(xué)方法。

4 開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的多元評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)活動(dòng)的重要組成。教學(xué)評(píng)價(jià)能夠評(píng)價(jià)課堂教學(xué)成果，反饋學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況。現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法是機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)的重要體現(xiàn)。針對(duì)現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的具體應(yīng)用進(jìn)行多元評(píng)價(jià)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的不足，動(dòng)態(tài)掌握學(xué)生現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法運(yùn)用的具體情況。比如：在《機(jī)械工程材料》的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師可以科學(xué)地融入現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，并對(duì)相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行多元化的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。在學(xué)習(xí)機(jī)械工程材料的性能時(shí)，教師可以引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(guò)程中測(cè)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(píng)價(jià)中，教師就要重視采用教師評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)、互相評(píng)價(jià)的方式來(lái)檢測(cè)學(xué)生運(yùn)用Ansys軟件測(cè)試工程材料性能的能力。教師可以將評(píng)價(jià)結(jié)果融入學(xué)生的學(xué)科成績(jī)中。通過(guò)多元評(píng)價(jià)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法的認(rèn)知，幫助學(xué)生逐漸掌握現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法。

5 以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生整個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)成果的展示。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生不僅能夠?qū)⑺鶎W(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化地整理應(yīng)用，還能對(duì)整個(gè)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)進(jìn)行總體拔高。以現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠讓學(xué)生從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，借助現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)手段來(lái)解決設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題。畢業(yè)設(shè)計(jì)以學(xué)生能夠設(shè)計(jì)出符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械產(chǎn)品為主[3]。因此檢驗(yàn)自己是否能夠成為標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)人才。比如：學(xué)生可以首先明確所要設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用材料以及具體的設(shè)計(jì)方案。運(yùn)用現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法中的Pro/Engineer、UG、Autodesk Moldflow等三維軟件，學(xué)生可以進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的零部件設(shè)計(jì)構(gòu)建，設(shè)計(jì)形成實(shí)體模型。從應(yīng)用實(shí)際出發(fā)，運(yùn)用Ansys有限元分析軟件能夠科學(xué)合理地選擇機(jī)械產(chǎn)品的材料。現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠以標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)要求來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，評(píng)價(jià)學(xué)生的就業(yè)能力，對(duì)學(xué)生提出標(biāo)準(zhǔn)化的就業(yè)要求。

6 結(jié)論

總而言之，在高校機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)中，高校要重視現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法在教學(xué)體系中的融合與應(yīng)用。利用現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法能夠提升高校機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，建構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)體系，將學(xué)生培養(yǎng)成為機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化人才，進(jìn)而推進(jìn)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

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作者簡(jiǎn)介

胡榮耀，本科，研究方向?yàn)闄C(jī)械教育。

（責(zé)任編輯：高鵬）