現(xiàn)代標準化設計方法在機械設計教學中的應用

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

關鍵詞：標準化，設計方法，機械設計，應用 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，機械設計行業(yè)前景炙手可熱。高校中現(xiàn)代標準化設計方法在機械設計教學中的應用能夠提升該專業(yè)的教學效果，提升機械設計從業(yè)人員的專業(yè)水平，進而決定我國機械設計未來的發(fā)展高度。因此，高校要以嚴格的標準開展機械設計教學，通過標準化的現(xiàn)代化設計方法來實現(xiàn)高水平機械設計人員的培養(yǎng)。

1 明確標準化的機械設計教學模式

高校機械設計專業(yè)是專門為社會培養(yǎng)高素質(zhì)的設計人才服務的。高校對機械設計專業(yè)教學目標的定位在很大程度上決定了人才成長的高度。因此，機械設計專業(yè)教學活動的開展首先要明確標準化的教學目標，設計標準化的教學模式，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)品設計、設備控制及組織管理能力的工程類行業(yè)標準化人才。在機械設計教學中，要以現(xiàn)代標準化設計方法為必要學科，讓學生明確理解傳統(tǒng)設計到現(xiàn)代化標準設計的發(fā)展歷程，幫助學生深刻地認識到現(xiàn)代標準化設計方法是其應該掌握的行業(yè)標準化技能[1]。在機械設計教學中，現(xiàn)代標準化設計方法要貫穿學生整個學習階段，融合到課堂教學、學生自主學習、教學評價、學生的實踐實習以及專業(yè)領域的延伸學習活動中。將現(xiàn)代標準化設計方法的應用納入機械設計教學模式及標準化的教學規(guī)范中，能夠確保機械設計專業(yè)教學的現(xiàn)代化與實用性，推進其在機械設計專業(yè)領域的功能發(fā)揮，整體提升該專業(yè)的教學效果。

2 融入現(xiàn)代標準化設計的理論技能

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

3 利用標準化的設計方法輔助教學

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

4 開展標準化設計方法的多元評價

教學評價是教學活動的重要組成。教學評價能夠評價課堂教學成果，反饋學生具體的學習情況。現(xiàn)代標準化設計方法是機械設計專業(yè)重點的學習內(nèi)容，也是落實標準化教學的重要體現(xiàn)。針對現(xiàn)代標準化設計方法的具體應用進行多元評價能夠及時發(fā)現(xiàn)其中的不足，動態(tài)掌握學生現(xiàn)代標準化設計方法運用的具體情況。比如：在《機械工程材料》的學習過程中，教師可以科學地融入現(xiàn)代標準化設計方法的應用，并對相關應用進行多元化的動態(tài)評價。在學習機械工程材料的性能時，教師可以引入現(xiàn)代設計方法中的Ansys工程數(shù)值模擬技術。應用Ansys軟件能夠在模擬過程中測試材料的性能，得出相關的數(shù)據(jù)，了解工程材料的具體應用。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)果融入學生的學科成績中。通過多元評價強化學生對現(xiàn)代標準化設計方法的認知，幫助學生逐漸掌握現(xiàn)代標準化設計方法。

5 以標準化設計方法進行畢業(yè)設計

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

6 結(jié)論

總而言之，在高校機械設計專業(yè)的標準化教學中，高校要重視現(xiàn)代標準化設計方法在教學體系中的融合與應用。利用現(xiàn)代標準化設計方法能夠提升高校機械設計專業(yè)的教學標準，建構(gòu)標準化的教學體系，將學生培養(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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[2]侯建偉.現(xiàn)代設計方法在礦山機械設計中的運用意義[J].中國金屬通報，2020（5）：67-68.

[3]肖仕紅，黎偉，蔣發(fā)光，等. 現(xiàn)代設計方法在《機械設計》課程設計中的應用及考核研究[J] . 教育現(xiàn)代化，2019，6（96）：98-100.

作者簡介

胡榮耀，本科，研究方向為機械教育。

（責任編輯：高鵬）