机械类现代设计方法课程教学研究.doc

机械类现代设计方法课程教学研究 文/赵金涛 摘要：本文根据哈尔滨理工大学荣成学院应用科技型人才培养目标，针对机械类本科生开设的现代设计方法课程，分析了现代设计方法教学现状及存在的问题，提出了应用科技型人才培养中现代设计方法的教学模式。 关键词：应用科技型人才现代设计方法教学模式应用能力创新能力 一、现代设计方法课程教学研究背景 根据学校“十三五”规划，荣成学院定位于应用科技型人才培养院校。应用科技型人才培养首先要求所培养的人才要适应社会经济大发展，其次要充分满足企业人才需求，最后要全力满足学生的成长需求。这就促使课程教学模式进行创新，教学方法进行改进。所以机械类现代设计方法课程为适应应用科技型人才培养目标也必须进行相应的改进。 现代设计方法是一门多学科知识相融合的课程，是机械设计制造及其自动化专业的必修课，但是由于现代设计方法所涵盖的内容较多，教学方法以传统教学方法为主。传统的教学模式以大量的理论推导为主，实践教学较少，教学缺乏创新性，使教学效果不够理想，所有学生都按照研究型人才方式进行培养，这就不符合学校应用科技型人才培养模式。所以笔者根据机械设计制造及其自动化专业人才的培养目标，对现代设计方法做了以下探索性的研究。 二、现代设计方法课程教学方法 1.适应社会发展需求，确定现代设计方法教学内容 应用科技型人才培养必须满足社会发展的需求，突出实际应用能力的培养，同时考虑到地方实际需求，所以荣成学院在教学内容上做了调整（见下表）。 在教学内容调整中对应用较为广泛的设计方法做重点讲解，同时考虑到地方制造业的特点，有针对性的设置实践课程。由于学时数的限制，荣成学院的现代设计方法教学增加了课外实践教学，充分利用相关课程、课程设计、顶岗实习及毕业设计，进一步巩固主要的设计方法，理论和实践学时安排比例大于1:1，整个教学过程强调实际应用，让学生熟练掌握这些方法解决问题的步骤和方法。 2.打破传统学科体系及教学模式采用融入式教学 现代设计方法总学时为32学时，由于学时的限制，要想通过授课学时掌握主要的设计方法具有一定的难度，因此要打破传统的教学模式将一些设计方法的实际应用融入其他教学环节内，从而缓解了现代设计方法学时少的问题。 第一，在机械制图课程中引入计算机辅助设计，如采用三维软件（Pro/E等）进行辅助教学，可以使学生快速建立空间想象能力，同时可以了解计算机辅助设计的重要性。 第二，在工程力学课程中引入有限元分析法，通过用有限元分析法对一些力学分析实例进行验算，与传统力学计算结果进行分析比较，使学生掌握一些有限元分析的基本理论。以布置作业的形式，针对实际算例采用两种计算方法进行分析，如悬臂梁强度计算等，为后续现代设计方法课程做铺垫。 第三，在机械设计课程设计中引入优化设计，如减速器设计中通过优化设计使减速器质量最优。 第四，现代设计方法课程结束后进行机械制造课程设计，将常用的现代设计方法结合课程设计的要求有机结合，如采用计算机辅助设计对所设计的夹具实现可视化等。可以使学生充分理解现代设计方法。 第五，将现代设计方法应用到毕业设计中，充分利用先进的设计工具解决实际工程问题，提高学生分析及解决实际问题的能力。如某型号机械手的设计，可以通过有限元软件对零部件进行强度分析，采用优化设计对运动轨迹进行优化。 3.根据地方企业需求，确定实践教学内容 荣成学院坐落于山东半岛最东端，制造业较发达。有黄海造船厂、石岛重工、三星造船等大型船舶制造企业，荣成锻压、华东锻压、金辰机械等锻压机床生产厂家，荣成康派斯、龙合车业等房车生产企业，华力电机、荣佳电机、华宇电机等电动机生产企业。荣成学院与这些企业成立了产学研基地，本着服务于地方企业的原则，教师深入企业调研及挂职，详细了解对现代设计方法的需求，有选择性地选择实践教学内容，实践环节借助生产实习及顶岗实习在企业中完成，注重应用能力和创新能力