應用型教育下的零部件拆裝嵌入機械設計課程設計初探

李淑嫻 馬宗民

（大連大學 機械工程學院，大連 116622）

近年來，我國高校人才培養結構日益不能滿足生產一線對應用型、復合型及創新型人才的要求。2015年，教育部頒發了《教育部關于本科高校向應用型轉變的指導意見》，意見給出了高等教育調整的方向——應用型教育[1]。機械設計是培養學生機械設計能力的學科平臺課，機械設計課程設計則是本門課程的一個重要的實踐環節，是學生在校期間所碰到的第一個比較大型的綜合設計[2]。

盡管機械設計課程是在系統地學完工程制圖、機械原理、互換性與測量技術基礎及機械設計等課程后進行的，但學生對設計仍然無從下手，設計初期的計算比較順利，而到了零部件設計和視圖繪制時，問題就比較多，其間甚至出現不知道把理論計算數據應用在工程視圖的哪個位置的問題。加強實踐環節，提高學生的工程設計能力勢在必行。依據大連大學人才培養目標，結合應用型教育發展思路，大連大學機械工程學院針對機械設計課程設計中的上述問題進行教學內容、形式及考核方式的改革探索。該實踐教學的改革研究對夯實學生的基礎知識，增強學生的實踐能力、創新意識，提升應用型人才的培養質量有重要意義。

1 機械設計課程設計任務及目的

課程設計任務一般為機械傳動裝置的設計，每個學生應完成的工作有：傳動方案的選擇及布置、電機選型、傳動比分配、各軸功率分配、齒輪設計、軸系設計、減速器箱體設計、潤滑方式計算選擇等內容。通過機械設計課程設計，要培養學生綜合運用機械設計及其他先修課程的基本理論知識，掌握機械設計的一般規律從而具備設計簡單機械的能力；在設計環節中樹立正確的設計思想及工程意識，培養勇于探索創新及團結協作的精神，培養并提高分析與解決實際問題的能力；培養并提高學生在方案選擇、計算、繪圖、運用計算機輔助設計、經驗估計、數據處理、上網查詢技術資料等機械設計方面的技能[3]。

2 機械設計課程設計現狀

以大連大學機械工程學院機械設計課程設計為例，其教學采用傳統教學模式，在完成64學時（2014級之前）或48學時（2014級之后）的機械設計理論學習后，再開展為期集中3周的機械設計課程設計。該課程設計單獨設課，學生以3～4人為一組合作完成減速器理論計算、結構設計、工程視圖繪制及建立三維模型。

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

出現上述問題的根本原因在于學生不了解減速箱結構特點及用途，該教學模式無法體現出創新設計與實踐能力的提高與培養，對培養學生自主創新設計的作用微乎其微。因此，必須讓學生接觸實際工程機械裝備，了解同類產品系列的工作性能、結構特點及生產工藝過程。只有對設計對象有了感性認識，獲得有關設計制造工藝后，學生才能建立設計與加工工藝之間的有機聯系，設計的機械裝置才能和工程生產實際相符[4]。

3 機械設計課程設計改革內容

鑒于以上情況，機械設計課程設計教學組擬對該課程設計進行改革和完善：在課程設計初期，增設典型零部件拆裝環節，完善設計標準文件、教學過程及考核等項目。

3.1 制定課程標準

在原有自編教材的基礎上，增加《零部件拆裝指南》，指導書中詳細說明了零部件的工作原理及過程、結構特點、拆裝步驟及拆裝工具。要求每個設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，讓學生帶著任務去拆裝。

制定設計說明書模版，規范說明書形式，要求學生嚴格按照科技文獻的寫作方法及要求撰寫規范的設計說明書。

3.2 零部件拆裝教學過程

在課程設計之前安排學生多次到工廠參觀或觀看相關的拆裝案例視頻，多方位拓展學生的設計思路，提高機械設計綜合能力，達到課程設計實踐教學的目的。然后，由各指導教師分組進行典型零部件拆裝講座，詳細介紹拆裝思想、步驟及注意事項。學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。要求學生在動手操作的拆裝過程中悟出機械裝置的構造，工作原理；在拆裝現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、設計基準等，同時完成《零部件拆裝報告》。

憑借拆裝實踐與工程實際結合，縮短理論與工程實際的距離，以提高課程設計效率，使理論設計思維直接滲入工程意識，學生畢業入職后上手快，才能達到應用型培養的目的。

3.3 課程評價與考核

嚴格考核制度，改革考核方法，量化考核標準，避免考核評分的隨意性，將整個課程設計按照設計的進程及不同的內容和要求分階段科學、細致地劃分考核分數及評分標準。本課程成績由平時表現（10%）、拆裝操作及報告（20%）設計說明書（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，也能讓學生認識到該環節的重要性。

4 結語

機械設計課程設計是一項系統化工程，人們需要不斷深入探索其教學方法、指導模式、評價與考核體系，使其與時俱進[5]。當前，零部件拆裝環節已經嵌入到機械設計課程設計中，成為其重要的實踐環節，對實現課程教學的目標及人才培養目標起著不可或缺的作用。零部件拆裝和機構分析實踐環節，對提高學生的動手能力，培養學生理論聯系實際的能力，提高學生分析問題和解決問題的能力起到促進作用，能滿足現代社會對復合型、創新型機械設計人才的需求。

[1]教育部，國家發展改革委員會，財政部.關于引導部分地方

普通本科高校向應用型轉變的指導意見[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，紀名剛．機械設計[M]．北京：高等教育出版社，2006．

[3]朱文堅，黃平，翟敬梅．機械設計課程設計[M]．北京：清華大學出版社，2016．

[4]姜程智，程紹博，趙亭.機械課程設計對大學生學習機械設計的影響[J].南方農機，2017，48（1）：142.

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