導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)課題，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：“服務(wù)替代產(chǎn)品”；“學(xué)科建設(shè)”；“協(xié)同創(chuàng)新”

1、新形勢(shì)下設(shè)計(jì)學(xué)科的調(diào)整與發(fā)展

從設(shè)計(jì)學(xué)科演變和發(fā)展來(lái)看，設(shè)計(jì)學(xué)科是從傳統(tǒng)的藝術(shù)學(xué)科下衍生發(fā)展而來(lái)。隨著社會(huì)分工的細(xì)化以及時(shí)代背景的轉(zhuǎn)變，設(shè)計(jì)學(xué)科也在時(shí)代背景下與時(shí)俱進(jìn)。在古代，中西方都未出現(xiàn)“設(shè)計(jì)”的說(shuō)法，“藝術(shù)”是一個(gè)統(tǒng)籌、模糊的定義。例如在中國(guó)，古代“六藝”皆為藝術(shù)。隨著社會(huì)分工的細(xì)化，到了18世紀(jì)，從藝術(shù)中分裂出“純藝術(shù)”和“實(shí)用藝術(shù)”。這里的實(shí)用藝術(shù)包括手工藝、建筑、染織等。伴隨著工業(yè)革命機(jī)器時(shí)代的帶來(lái)，社會(huì)分工再次細(xì)化，在工業(yè)化大生產(chǎn)背景中第一次出現(xiàn)了設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)科，在慢慢研究“設(shè)計(jì)”中，設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)科逐漸理論化和體系化，設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)科開(kāi)始有理論作為支撐。發(fā)展至今，信息高科技帶動(dòng)下的世界發(fā)生了翻天覆地的變化，物質(zhì)生活的充裕已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能現(xiàn)代人的需求。在解決問(wèn)題中，“設(shè)計(jì)”顯得越來(lái)越重要。由此，“設(shè)計(jì)”被單獨(dú)提出來(lái)作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科，從而形成今天的設(shè)計(jì)學(xué)科體系。

2、從“服務(wù)替代產(chǎn)品”中看設(shè)計(jì)學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新

基于全球化環(huán)境的重視，綠色設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)展的趨勢(shì)與主流。但是究竟如何做到綠色設(shè)計(jì)，仍然值得我們繼續(xù)深思，僅僅用木頭、竹子天然材料做的就是綠色設(shè)計(jì)嗎？綠色設(shè)計(jì)從最開(kāi)始基于生產(chǎn)、生活、環(huán)境的矛盾，3R原則的出現(xiàn)；到80年代提出清潔生產(chǎn)、生態(tài)設(shè)計(jì)；現(xiàn)在，隨著現(xiàn)在的生態(tài)鏈和農(nóng)耕時(shí)代不同，斷裂且單向的，出現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即服務(wù)設(shè)計(jì)，就是部分用服務(wù)替代對(duì)物質(zhì)產(chǎn)品的巨大需求，提供“解決方案”而不僅是“物質(zhì)產(chǎn)品”。這樣一種新的綠色設(shè)計(jì)思路的出現(xiàn)——“用服務(wù)替代產(chǎn)品”。打破了以物帶物的束縛，改變了設(shè)計(jì)的思維方式，從更高的視角，產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)重新詮釋綠色設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)創(chuàng)新從源頭上解決了綠色設(shè)計(jì)問(wèn)題。正如李一舟所說(shuō)：“重新組織關(guān)系而不增加新產(chǎn)品，轉(zhuǎn)變?nèi)说乃季S方式比具體給他們做設(shè)計(jì)要好得多?！边@樣的創(chuàng)新不可能在單一學(xué)科環(huán)境下產(chǎn)生和完成，而是集多種學(xué)科共同協(xié)作下的產(chǎn)物。

從“服務(wù)替代產(chǎn)品”中，我們可以看到工業(yè)設(shè)計(jì)與信息交互的深度結(jié)合。這樣一種思路不僅需要單一的工業(yè)產(chǎn)品、以及工業(yè)產(chǎn)品之上的“人機(jī)交互”體驗(yàn)，更為重要的是基于整體化的信息服務(wù)鏈。如清華大學(xué)學(xué)生基于該思路做的自行車信息循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)。在現(xiàn)在的手機(jī)上安裝一個(gè)芯片，這個(gè)芯片用于與自行車進(jìn)行交互。車主通過(guò)掃描車子，可以在成堆的自行車中快速發(fā)現(xiàn)自己的自行車；作為信息公司通過(guò)芯片了解自行車的維修及二手車轉(zhuǎn)賣狀況并將信息告知專業(yè)的回收部門(mén)，以此有利于自行車零部件回收再利用，從而提供整個(gè)產(chǎn)品循環(huán)的可能性。這樣一種創(chuàng)新思想是將工業(yè)設(shè)計(jì)與信息交互設(shè)計(jì)以及社會(huì)學(xué)科共同協(xié)作下的成果。

3、協(xié)同創(chuàng)新遵循的原則

從“服務(wù)替代產(chǎn)品”一些優(yōu)秀的案例中，我們看到了學(xué)科與學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的潛力和力量，而且隨著時(shí)代的發(fā)展，信息時(shí)代的到來(lái)，在解決一些問(wèn)題中，這種協(xié)同創(chuàng)新越來(lái)越適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。設(shè)計(jì)學(xué)科更應(yīng)該把握這一發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)學(xué)科建設(shè)。而在把握這種學(xué)科間協(xié)同創(chuàng)新中，我們也應(yīng)當(dāng)注意一下幾點(diǎn)。

1、系統(tǒng)性

針對(duì)一個(gè)問(wèn)題，首先設(shè)定系統(tǒng)目標(biāo)，找出問(wèn)題的主要矛盾，根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)來(lái)展開(kāi)解決。在具體到學(xué)科間的協(xié)同創(chuàng)新上也是如此。例如再次談到設(shè)計(jì)的可持續(xù)問(wèn)題上。首先定下系統(tǒng)目標(biāo)，如何做到可持續(xù)發(fā)展是我們?cè)O(shè)定的系統(tǒng)目標(biāo)，根據(jù)這個(gè)系統(tǒng)目標(biāo)，解決這個(gè)問(wèn)題涉及到研究哪些學(xué)科？而在涉及到的學(xué)科之間哪些學(xué)科相互協(xié)作可以幫助我們更加有效解決問(wèn)題？列出目標(biāo)系統(tǒng)基本框架圖，找到有效的切合點(diǎn)，找到幾個(gè)學(xué)科間協(xié)作所產(chǎn)生的創(chuàng)造力，找到解決問(wèn)題的方案。正如自行車信息循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，在系統(tǒng)分析之下看到了工業(yè)設(shè)計(jì)和信息交互設(shè)計(jì)交叉互融。

找到切合點(diǎn)后，例如工業(yè)設(shè)計(jì)和信息交互設(shè)計(jì)的協(xié)作，根據(jù)這倆個(gè)學(xué)科，再以系統(tǒng)性的方法，繼續(xù)細(xì)化解決這個(gè)問(wèn)題的方法點(diǎn)，例如人、人操作手機(jī)、芯片與手機(jī)互動(dòng)、芯片與信息終端聯(lián)系、信息終端與回收站的交流、回收站與人，形成這樣一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。同時(shí)，在每一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)之下的問(wèn)題，例如芯片與手機(jī)互動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)子問(wèn)題芯片與手機(jī)的互動(dòng)方式，觸摸式互動(dòng)方式、聲控式觸動(dòng)方式，而觸摸的大小、力度，然后再往下，從而找到每個(gè)最佳的互動(dòng)方式。

科學(xué)的系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)方法與直覺(jué)的、感性的構(gòu)思方法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可以并且應(yīng)該是共存互促、融合匯流的。所以在學(xué)科與學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新下，無(wú)論是開(kāi)始、中間的過(guò)程、以及結(jié)果都離不開(kāi)系統(tǒng)性的指導(dǎo)，始終以系統(tǒng)的思路為出發(fā)點(diǎn)，不僅有助于找到問(wèn)題的主要矛盾，同時(shí)更夠更好地了解問(wèn)題本身，也利于問(wèn)題的解決。

2、差異性

在學(xué)科間協(xié)作創(chuàng)新中，應(yīng)該尊重其各自的差異性，看清問(wèn)題主要矛盾下的主要方面偏重在哪一點(diǎn)上，這樣有利于突出解決問(wèn)題的核心側(cè)重點(diǎn)。在自行車信息循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中，我們從各個(gè)學(xué)科交叉中看到了工業(yè)設(shè)計(jì)與信息交互帶來(lái)的創(chuàng)新，然而究竟哪個(gè)才是側(cè)重點(diǎn)呢？其他問(wèn)題可以圍繞作為推動(dòng)作用。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，“以服務(wù)替代了產(chǎn)品”，達(dá)到資源公共化，服務(wù)成為核心，所以信息與交互設(shè)計(jì)成為解決方案中偏重的主要方面，而工業(yè)設(shè)計(jì)退后，起到了輔助的作用。了解了這種差異性后，有利用我們更好地解決問(wèn)題。側(cè)重研究自然和諧的人機(jī)溝通、溝通語(yǔ)言、服務(wù)程序、軟件方式、信息傳達(dá)等，而不是側(cè)重從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度設(shè)計(jì)出舒適的車，新的軌道，很漂亮的模型，理想的生活場(chǎng)景。當(dāng)然這些也是要注意的，只是付諸在問(wèn)題的主要方面之下，更好地協(xié)助解決問(wèn)題。

4、結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今信息科技時(shí)代的社會(huì)，大量的信息量充斥著我們的生活，事物之間都在尋求一種共同發(fā)展下的平衡，協(xié)同下的創(chuàng)新，以達(dá)到和諧共處。作為引領(lǐng)社會(huì)發(fā)展的設(shè)計(jì)，更應(yīng)該注重在新時(shí)代背景下學(xué)科間協(xié)同創(chuàng)新的力量。而如何協(xié)調(diào)、如何合作、如何創(chuàng)新？我們可以從“服務(wù)替代產(chǎn)品”優(yōu)秀案例中得到部分啟示，把握其幾個(gè)基本原則，系統(tǒng)性、差異性、協(xié)調(diào)性、創(chuàng)新性。一方面以系統(tǒng)性的思路作為指導(dǎo)、另一方面分清系統(tǒng)目標(biāo)下問(wèn)題的主要方面和次要方面，在尊重差異和把握重疊中尋找創(chuàng)新的突破點(diǎn)、側(cè)重點(diǎn)以及推動(dòng)點(diǎn)。從而更好地挖掘和利用學(xué)科之間共同建設(shè)的潛力，帶動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)科更好地發(fā)展，培養(yǎng)符合新時(shí)代背景下的優(yōu)秀設(shè)計(jì)人才。

參考文獻(xiàn)

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篇2

通過(guò)與西門(mén)子公司的深度合作，將機(jī)械行業(yè)的NX系統(tǒng)高端軟件，融入機(jī)械類專業(yè)四年本科教學(xué)的人才培養(yǎng)體系，使智能化設(shè)計(jì)制造技術(shù)與機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。運(yùn)用NX系統(tǒng)軟件將智能化設(shè)計(jì)制造類工程項(xiàng)目系統(tǒng)訓(xùn)練的經(jīng)驗(yàn)與成果，引入到機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐中，形成了有別于其他GOPLM計(jì)劃（西門(mén)子和高校合作計(jì)劃）高校的特色課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：

NX系統(tǒng)；機(jī)械設(shè)計(jì)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

隨著國(guó)家推進(jìn)“中國(guó)制造2025”，“互聯(lián)網(wǎng)+”與傳統(tǒng)制造業(yè)全面融合，制造業(yè)信息化技術(shù)不斷深入制造企業(yè)，對(duì)應(yīng)用型人才的要求不斷提高。機(jī)械設(shè)計(jì)作為應(yīng)用型高校機(jī)械方向核心專業(yè)教學(xué)科目，其課程設(shè)計(jì)是強(qiáng)化課堂理論教學(xué)的綜合型、應(yīng)用型環(huán)節(jié)，涉及多方面機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。貼近企業(yè)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，將切實(shí)增強(qiáng)應(yīng)用型高校大學(xué)生分析解決實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的實(shí)戰(zhàn)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)題目所涉及的機(jī)械傳動(dòng)裝置或結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，大部分構(gòu)件在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中已經(jīng)學(xué)過(guò)。課程設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生的訓(xùn)練要求依舊突出手工計(jì)算、尺筆繪圖，難以滿足制造業(yè)信息化技術(shù)時(shí)代企業(yè)對(duì)信息化應(yīng)用人才的能力要求。針對(duì)上述問(wèn)題我校對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)方案進(jìn)行了全面改革，制定了基于NX系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教案，任務(wù)指導(dǎo)書(shū)，形成了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)與西門(mén)子公司的深度合作，利用信息化設(shè)計(jì)制造技術(shù)克服傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的枯燥煩瑣，使學(xué)生能夠?qū)⒂邢薜臅r(shí)間、精力側(cè)重于課程設(shè)計(jì)任務(wù)的機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等應(yīng)用性、創(chuàng)造性較強(qiáng)的內(nèi)容上，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念[1，2]。

一、信息化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

融入制造業(yè)信息化技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品三維仿真設(shè)計(jì)制造：三維軟件智能造型—>實(shí)體零部件數(shù)控機(jī)床加工—>產(chǎn)品組裝調(diào)試，許多制造企業(yè)已實(shí)現(xiàn)這一生產(chǎn)流程。西門(mén)子NX系統(tǒng)軟件融合了三維智能造型、二維工程圖生成、虛擬裝配、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、裝配干涉檢驗(yàn)及結(jié)構(gòu)受力分析等智能制造技術(shù)，功能強(qiáng)大。制造業(yè)信息化技術(shù)的應(yīng)用，提高了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率，在接下來(lái)的零部件CAE分析、CAM加工過(guò)程中，智能化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)更加顯著，與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)相比，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了大幅度提升。智能化設(shè)計(jì)可以使得復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工程問(wèn)題簡(jiǎn)單化，通過(guò)設(shè)計(jì)人員的規(guī)范化管理、設(shè)計(jì)任務(wù)的合理分工，使得機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中團(tuán)隊(duì)的協(xié)同性與個(gè)人的獨(dú)立性并行，基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

二、借助信息化技術(shù)開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1.課程設(shè)計(jì)選題。目前機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以是按照市場(chǎng)導(dǎo)向、沒(méi)有參照的全新的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也可以是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上模仿和改進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。我校機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的選題范圍比較廣，如結(jié)合教師科研課題，融合學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新項(xiàng)目，參照課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的傳統(tǒng)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置、卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置等。但是對(duì)課程設(shè)計(jì)題目的完成要求基本一致：①理解機(jī)械產(chǎn)品的工作原理，對(duì)產(chǎn)品的零部件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、結(jié)構(gòu)受力分析，完成機(jī)械產(chǎn)品二維裝配工程圖1張；②繪制重要承載軸、傳動(dòng)齒輪等部分零部件的二維工程圖各1張；③編寫(xiě)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。本機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)以三維虛擬模型總成及傳統(tǒng)實(shí)物模型總成作為參照，學(xué)生通過(guò)對(duì)三維虛擬模型、傳統(tǒng)實(shí)物模型的零部件測(cè)量核算、獲取模型結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，對(duì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)產(chǎn)品總成及其零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)根據(jù)工作量的不同，以個(gè)人或小組團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行，各單位課程設(shè)計(jì)不同題，或者同題不同數(shù)據(jù)規(guī)格，以常見(jiàn)的減速器課程設(shè)計(jì)為例：根據(jù)減速器輸出軸的輸出功率選擇合適的傳動(dòng)類型，經(jīng)校核計(jì)算選擇對(duì)應(yīng)的齒輪類型、材料、參數(shù)，計(jì)算軸徑、選擇軸承等，各單位完成各自課程設(shè)計(jì)任務(wù)[3，4]。

2.課題三維智能設(shè)計(jì)。作為西門(mén)子NX授權(quán)教學(xué)培訓(xùn)高校，NX系統(tǒng)軟件是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修課程，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件教學(xué)課程的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了基本的NX系統(tǒng)軟件三維智能設(shè)計(jì)、虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的方法步驟，能夠獨(dú)立熟練的進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)?；贜X系統(tǒng)軟件的三維智能設(shè)計(jì)，可以將學(xué)生的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖用虛擬三維模型形象的表達(dá)出來(lái)，當(dāng)設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品零部件需要修改時(shí)，方便學(xué)生對(duì)任務(wù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行修改，在面對(duì)構(gòu)造較為復(fù)雜的大型課程設(shè)計(jì)任務(wù)產(chǎn)品時(shí)，也便于實(shí)現(xiàn)學(xué)生間的分工設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)合作。二級(jí)三軸式減速器箱體、箱蓋、各級(jí)傳動(dòng)齒輪、軸等的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課程中的典型零部件設(shè)計(jì)知識(shí)，零部件三維智能造型如圖2所示。在NX系統(tǒng)軟件上，將減速器各零部件的三維智能造型進(jìn)行虛擬裝配，通過(guò)裝配爆炸圖分析各零部件之間的裝配關(guān)系。利用裝配干涉檢查功能，查看減速器總成設(shè)計(jì)是否合理，如存在干涉現(xiàn)象，則需優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，修改零部件三維模型。減速器裝配總成及爆炸圖如圖3所示。

3.關(guān)鍵零部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。NX系統(tǒng)軟件的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模塊，可以方便快捷的對(duì)減速器傳動(dòng)軸、傳動(dòng)齒輪等關(guān)鍵零部件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，驗(yàn)證減速器總成設(shè)計(jì)效果是否合理。在確定輸入或者輸出任一運(yùn)動(dòng)參數(shù)的情況下，使用NX系統(tǒng)軟件運(yùn)動(dòng)學(xué)分析即可計(jì)算獲得整個(gè)減速器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)而效驗(yàn)傳動(dòng)齒輪等關(guān)鍵零部件是否符合減速器的設(shè)計(jì)要求。對(duì)任務(wù)產(chǎn)品的裝配總成進(jìn)行干涉分析，可檢查減速器各運(yùn)動(dòng)零部件在運(yùn)行過(guò)程中是否與其他零部件發(fā)生碰撞等干涉現(xiàn)象，尤其齒輪與齒輪之間、齒輪與箱體之間，進(jìn)而檢查零部件的設(shè)計(jì)及裝配方案是否合理。

4.主要零部件的受力分析。NX高級(jí)仿真和其他有限元分析軟件基本操作一致，分為創(chuàng)建有限元模型、創(chuàng)建仿真模型和后處理。確定減速器輸入軸的功率后，即可根據(jù)減速器的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算獲得各軸及傳動(dòng)尺寸的受力情況。通過(guò)NX系統(tǒng)軟件對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行受力分析，進(jìn)一步檢驗(yàn)零部件和減速器整體設(shè)計(jì)裝配是否合理。當(dāng)確定某個(gè)零部件其結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位受力情況超出了材料本身的許用應(yīng)力時(shí)，需要對(duì)該零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行重新效核計(jì)算，優(yōu)化受力結(jié)構(gòu)，從而使任務(wù)產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求。

5.二維工程圖的生成。將虛擬裝配和模擬分析沒(méi)有問(wèn)題的減速器總成三維模型，及所有定型的零部件，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件的工程圖模塊，智能轉(zhuǎn)換生成包含三視圖、軸測(cè)圖等的二維工程圖。對(duì)自動(dòng)生成的尺寸標(biāo)注進(jìn)行檢查修改，或手動(dòng)添加尺寸標(biāo)注，然后根據(jù)實(shí)際機(jī)械加工需要，標(biāo)注相關(guān)加工信息、技術(shù)要求、工程圖編號(hào)等，完成所有零部件及裝配總成的二維工程圖制作。NX系統(tǒng)軟件作為高端CAD/CAE機(jī)械產(chǎn)品信息化設(shè)計(jì)軟件，將其引入到應(yīng)用型大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，符合當(dāng)前“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型”大環(huán)境下企業(yè)、社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的迫切需求，改善了機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系統(tǒng)軟件的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)規(guī)范，仍有很多工作等待完善，如：如何檢驗(yàn)及評(píng)判學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量？如何評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力？等等，都需要進(jìn)一步實(shí)踐、探索，開(kāi)發(fā)出一套實(shí)用的基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)體系。

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篇3

1企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目校內(nèi)實(shí)訓(xùn)課程目標(biāo)、方案

企業(yè)項(xiàng)目校內(nèi)實(shí)訓(xùn)課程模式是指：將企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目作為學(xué)生校內(nèi)實(shí)訓(xùn)的課題，并將這些課題讓學(xué)生按照企業(yè)實(shí)際運(yùn)行的方式予以完成。通過(guò)實(shí)訓(xùn)課程對(duì)學(xué)生大學(xué)期間專業(yè)知識(shí)體系進(jìn)行梳理，通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)訓(xùn)方式對(duì)學(xué)生基本操作技能強(qiáng)化，通過(guò)實(shí)訓(xùn)考核對(duì)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力鍛煉。該課程安排第六學(xué)期，是學(xué)生實(shí)習(xí)與就業(yè)前的重要環(huán)節(jié)。由于以往的課程實(shí)訓(xùn)一般只針對(duì)少量特定的專業(yè)課程，對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練不夠全面，所以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目校內(nèi)實(shí)訓(xùn)應(yīng)該包含學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系，同時(shí)強(qiáng)化實(shí)際操作技能，最后把企業(yè)實(shí)際應(yīng)用新技術(shù)等內(nèi)容納入到課程中。企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目校內(nèi)實(shí)訓(xùn)課程改革的總體思想是：以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為基本課題，采用企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)與管理的方式，進(jìn)行包括機(jī)械零部件測(cè)繪、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、加工工藝設(shè)計(jì)、夾具與模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等實(shí)際生產(chǎn)中需要涉及的內(nèi)容。學(xué)生在完成這些課題的同時(shí)，深化專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)際操作技能，提升專業(yè)綜合素養(yǎng)。

2企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目校內(nèi)實(shí)訓(xùn)課程改革實(shí)施計(jì)劃

企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目校內(nèi)實(shí)訓(xùn)課程改革的總體實(shí)施計(jì)劃是：學(xué)校引入企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，同時(shí)按照企業(yè)技術(shù)部門(mén)的技術(shù)分配模式對(duì)工作進(jìn)行分解。分別按照相應(yīng)部門(mén)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工作，相應(yīng)地對(duì)學(xué)生分組。以完成不同的零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和制造。教師依據(jù)企業(yè)實(shí)際工作模式，制定工作規(guī)劃，讓學(xué)生明確自身實(shí)訓(xùn)工作環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)工作細(xì)節(jié)，同時(shí)在這些環(huán)節(jié)中予以指導(dǎo)，具體內(nèi)容包括5個(gè)方面：2.1零件基本分析與設(shè)計(jì)。主要是對(duì)拿到的企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目中的產(chǎn)品進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)的分析，其中包括：圖形測(cè)量、圖形繪制，標(biāo)注尺寸及公差標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)基本的測(cè)繪工作完成零件的基本內(nèi)容，在此過(guò)程中著重強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際測(cè)繪工具的使用與測(cè)繪方案的選擇。通過(guò)圖形繪制，讓學(xué)生熟練掌握繪圖基本技能與繪圖過(guò)程中的基本規(guī)范，同時(shí)在圖形繪制過(guò)程中強(qiáng)化計(jì)算機(jī)繪圖軟件的應(yīng)用，主要包含二維和三維建模軟件和分析軟件。通過(guò)實(shí)際測(cè)繪工作完成零件的基本內(nèi)容，著重提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力。通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練，讓學(xué)生全面掌握專業(yè)基礎(chǔ)課程，如《工程制圖》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)繪圖》等課程。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的崗位能力2.2零件材料與工藝選擇根據(jù)零件的性能指標(biāo)要求，讓學(xué)生通過(guò)查閱手冊(cè)，資料等設(shè)計(jì)資料。進(jìn)行材料的選擇與確定。隨后進(jìn)行零件的制造方法選擇，根據(jù)零件的基本特性，讓學(xué)生分析選擇具體的加工方法。比如選擇切削加工，沖壓加工，或者焊接加工等具體加工方法。最后學(xué)生根據(jù)選擇的加工方法與零件確定的材料進(jìn)行具體加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)。在切削成型的加工工藝過(guò)程中，主要解決的問(wèn)題包括：設(shè)備的選擇，夾具的設(shè)計(jì)，加工具體工藝路線設(shè)計(jì)，熱處理的方法，檢驗(yàn)的方法。在沖壓加工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要是進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)。通過(guò)此過(guò)程讓學(xué)生熟悉和掌握整個(gè)加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題。2.3夾具與模具設(shè)計(jì)。學(xué)生從本文2.2所述零件。材料與工藝選擇中確定的加工方案，進(jìn)行模具或者夾具的設(shè)計(jì)。在選擇沖壓加工方法時(shí)主要進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)包括：型腔和型芯的設(shè)計(jì)；型腔壁的工作載荷及各模板尺寸的設(shè)計(jì)；各種標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格與安裝尺寸設(shè)計(jì)等方面的具體內(nèi)容。在切削加工中主要進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)：定位方法的選擇，夾緊方案的制定，定位元件的選擇，夾緊元件的選擇等方面的制定。最終制造出模具或者夾具，為進(jìn)一步的零件制造提供基本的設(shè)備。在模具與夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓生深刻理解相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析軟件完成。主要包括：三維圖形的建模，完成三維建模后，對(duì)裝配后的產(chǎn)品進(jìn)行仿真分析，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性，最后導(dǎo)出實(shí)際加工需求的二維工程圖紙。2.4實(shí)際生產(chǎn)與加工。學(xué)生根據(jù)零件工藝的選擇及夾具和模具的設(shè)計(jì)，開(kāi)始進(jìn)行具體零部件件的制造。這個(gè)過(guò)程中主要讓學(xué)生掌握加工過(guò)程中的具體操作。通過(guò)普車與銑床的具體操作，使學(xué)生掌握普通車床的操作技巧。同時(shí)在操作的過(guò)程中深化工藝基礎(chǔ)知識(shí)，充分了解工藝過(guò)程。使學(xué)生在實(shí)際操作過(guò)程中做到理論與實(shí)際相結(jié)合。學(xué)生通過(guò)鉗工的操作，使學(xué)生掌握鉗工的工作技能。同時(shí)在鉗工訓(xùn)練時(shí)著重強(qiáng)化學(xué)生耐心細(xì)致，吃苦耐勞的工作精神。學(xué)生根據(jù)確定的零件加工工藝路線，編寫(xiě)數(shù)控加工程序。由于數(shù)控加工不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更突出實(shí)踐能力。實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中存在諸多不足，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）課堂教學(xué)單調(diào)，課本知識(shí)乏味，學(xué)生普遍被動(dòng)式接受灌輸內(nèi)容，教學(xué)效果不理想；（2）教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容較少，且實(shí)踐內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況脫節(jié)，從而導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際工程能力訓(xùn)練不足。因此，原有的教學(xué)模式、實(shí)踐內(nèi)容及考核方式已不利于學(xué)生專業(yè)知識(shí)、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。且不能滿足企業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)就業(yè)崗位能力的要求。學(xué)生通過(guò)數(shù)控加工校內(nèi)實(shí)訓(xùn)操作，完成各項(xiàng)數(shù)控機(jī)床具體操作，同時(shí)解決實(shí)際過(guò)程中的各種問(wèn)題。通過(guò)實(shí)際加工生產(chǎn)，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)常規(guī)加工設(shè)備的應(yīng)用，同時(shí)掌握數(shù)控加工能力。最為主要的是；結(jié)合具體實(shí)際企業(yè)項(xiàng)目，學(xué)生掌握解決實(shí)際生產(chǎn)加工能力，同時(shí)對(duì)這個(gè)過(guò)程遇到的問(wèn)題予以解決，全面提高工程實(shí)踐能力。2.5質(zhì)量檢驗(yàn)。當(dāng)零件加工完成后，對(duì)所制造的零件進(jìn)行質(zhì)量的檢驗(yàn)，在這個(gè)過(guò)程中使學(xué)生掌握基本的檢測(cè)方法。同時(shí)也通過(guò)檢測(cè)，確定學(xué)生做加工的零件是否符合要求。當(dāng)檢測(cè)完成后，零件各項(xiàng)指標(biāo)滿足條件后，形成最終的設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品。通過(guò)檢測(cè),使學(xué)生學(xué)習(xí)和了解幾何量測(cè)量的多種常用的測(cè)量手段及誤差處理方法，掌握常用儀器的使用方法，獲得機(jī)械零件質(zhì)量檢驗(yàn)的基本知識(shí)和基本技能。檢測(cè)過(guò)程中，掌握檢測(cè)原理、操作檢測(cè)儀器、觀察和解釋現(xiàn)象、記錄和處理檢測(cè)數(shù)據(jù)、分析檢測(cè)結(jié)果、書(shū)寫(xiě)檢測(cè)報(bào)告等工作，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考和分析問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和都有重大意義[7-8]。

3企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目校內(nèi)實(shí)訓(xùn)課程改革的實(shí)效

實(shí)踐表明，通過(guò)整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程，使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)的基本要求，設(shè)計(jì)的基本方法，設(shè)計(jì)中的基本技巧。全面培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。同時(shí)，通過(guò)與企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目的引入，在教學(xué)環(huán)節(jié)形成整套的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)體系?？梢源藶榛A(chǔ)，進(jìn)行學(xué)生實(shí)訓(xùn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，最終形成符合自身優(yōu)勢(shì)的品牌特色。主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面；3.1引入企業(yè)實(shí)際課題，教學(xué)緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。引入企業(yè)課程到實(shí)訓(xùn)課堂，由企業(yè)工程師或技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)校和本校教師共同進(jìn)行教學(xué)，采用靈活的方法進(jìn)行理論或時(shí)間方面的介紹。把最先進(jìn)的理論，技術(shù)，傳授給學(xué)生。學(xué)生能夠緊跟技術(shù)的發(fā)展而學(xué)習(xí)?，F(xiàn)已開(kāi)設(shè)引進(jìn)企業(yè)課程《CAE技術(shù)分析》，《尺寸工程》等課程融入到實(shí)訓(xùn)課程體系中。瞄準(zhǔn)前沿科技，緊跟先進(jìn)制造的時(shí)代脈搏。使培養(yǎng)的學(xué)生更加符合社會(huì)需求。3.2注重職業(yè)技能的人才培養(yǎng)模式。通過(guò)引入企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目課題，學(xué)校與企業(yè)保持多方位、深層次的交流與合作，通過(guò)交流與合作，學(xué)?？梢约皶r(shí)掌握市場(chǎng)對(duì)人才需求，據(jù)此適時(shí)調(diào)整和完善課程設(shè)置，從而培養(yǎng)社會(huì)需要的應(yīng)用型人才。通過(guò)以實(shí)際項(xiàng)目為紐帶，一方面培養(yǎng)企業(yè)所需人才，壓縮企業(yè)人才需求成本與周期；另一方面拓寬學(xué)生就業(yè)渠道。3.3多元化教學(xué)模式，提高學(xué)生自主能動(dòng)性。針對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，創(chuàng)立企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程體系，一方面，理論聯(lián)系實(shí)使學(xué)生加深對(duì)理論基礎(chǔ)只是理解，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力；另一方面，學(xué)生學(xué)習(xí)自主能動(dòng)性提升明顯。相較于傳統(tǒng)的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)課程，企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程將生產(chǎn)實(shí)際與理論相結(jié)合，讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中每個(gè)環(huán)節(jié)的作用與意義，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)作，將大學(xué)期間各專業(yè)課程有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，做到既有單項(xiàng)訓(xùn)練又有綜合練習(xí)，學(xué)生積極主動(dòng)參與,真正實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的根本轉(zhuǎn)變。

4結(jié)論

應(yīng)用型本科高校在人才培養(yǎng)目標(biāo)上應(yīng)堅(jiān)持以培養(yǎng)新型應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，為學(xué)生提供與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的訓(xùn)練平臺(tái)，從企業(yè)引進(jìn)各類項(xiàng)目，按工程實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。引入企業(yè)實(shí)際課題進(jìn)行校內(nèi)實(shí)訓(xùn)是較為有效的方法之一。實(shí)踐表明，學(xué)生校內(nèi)實(shí)訓(xùn)的鍛煉后，其專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐能力提升明顯，畢業(yè)生質(zhì)量獲得用人單位的認(rèn)可。

作者:于鵬 柴阜桐 張振東 單位:安徽信息工程學(xué)院

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[6]張亞新.機(jī)制?？茖W(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的問(wèn)題及對(duì)策——以赤峰學(xué)院機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)為例［J］赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(21).

篇4

在設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)用到最優(yōu)路徑原則和相似聯(lián)想原則。所謂最優(yōu)路徑原則，就是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)選擇與預(yù)想方案最為相似的設(shè)計(jì)實(shí)例來(lái)進(jìn)行參照，這樣不僅可以大大縮短設(shè)計(jì)的時(shí)間，而且通過(guò)對(duì)比研究，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)價(jià)值的最大化。所謂相似聯(lián)想原則，就是指在設(shè)計(jì)時(shí)能夠因?yàn)橐环N概念或一種模式聯(lián)想到所要進(jìn)行的設(shè)計(jì)預(yù)想，通過(guò)尋找這其中的相似性來(lái)達(dá)到啟迪設(shè)計(jì)者思維的方法。而運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)機(jī)械功能、原理和結(jié)構(gòu)的不同，進(jìn)行橫向和縱向的聯(lián)想。聯(lián)想的合理性是相似性的前提，一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)械產(chǎn)品往往可以舉一反三，設(shè)計(jì)者利用機(jī)械產(chǎn)品的相似作用原理和結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行重新優(yōu)化組合，從而得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化所謂計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，以計(jì)算機(jī)作為設(shè)計(jì)的基本工具，通過(guò)進(jìn)行多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的綜合利用，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析及優(yōu)化等問(wèn)題進(jìn)行數(shù)字處理和創(chuàng)新處理的方法。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，結(jié)合軟硬件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字編程等技術(shù)聯(lián)合以來(lái)，成為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的主力軍，其在機(jī)械設(shè)計(jì)中主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)二維繪畫(huà)。通過(guò)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，繪畫(huà)技術(shù)已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工繪畫(huà)轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)二維繪畫(huà)。(2)圖形和符號(hào)庫(kù)。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，將復(fù)雜的圖形分解成簡(jiǎn)單的圖形和符號(hào)，將這些圖形和符號(hào)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)需要使用時(shí)，再?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行調(diào)出，將調(diào)出的圖像進(jìn)行編輯后進(jìn)行應(yīng)用。(3)參數(shù)化設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)中經(jīng)常性地對(duì)部件的結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行調(diào)整，而采用計(jì)算機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)因?yàn)榻⒘藞D形數(shù)據(jù)庫(kù)，將圖形調(diào)出后，可以賦予其新的尺寸，從而形成新的圖形［3］。(4)三維造型。通過(guò)三維造型的設(shè)計(jì)，在對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)體設(shè)計(jì)后，對(duì)其進(jìn)行著色和消隱，從而將零件的真實(shí)形狀體現(xiàn)出來(lái)。在測(cè)試方面，可以對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真測(cè)試，檢測(cè)部件之間在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下有無(wú)干涉情況發(fā)生。(5)工程分析。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，將可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)中的有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。(6)設(shè)計(jì)文檔、生成報(bào)表。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)將設(shè)備的屬性設(shè)計(jì)成文檔，生成報(bào)表，也可以根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)備的圖像設(shè)計(jì)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用，集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)。目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)正朝著網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化的方向發(fā)展，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的公用信息、圖形等信息貯存在公共數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享。信息化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械制造業(yè)的信息快速交互成為可能，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合在一起，對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)中具有很強(qiáng)活力的技術(shù)手段，在設(shè)計(jì)中，隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大和要求的提高，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)越來(lái)越需要?jiǎng)?chuàng)造性支持。而且，不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上出現(xiàn)不同的結(jié)果，針對(duì)這樣的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)必須朝著智能化、信息集成化和信息交換借口標(biāo)準(zhǔn)化的方向繼續(xù)大踏步發(fā)展。目前，我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)上的研究和國(guó)外相比，還存在著比較大的差距。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用復(fù)雜多變，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)其進(jìn)行很好的掌控是一件不容易的事情，而且在當(dāng)前的企業(yè)中能夠真正精通計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)人員并不多，因此，我國(guó)還需要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)人員的培訓(xùn)，而計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展也要朝著更為人性化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的交互式應(yīng)用，從而為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供有效的技術(shù)保障。遠(yuǎn)程協(xié)同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在復(fù)雜形狀的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的最終完成都是由不同領(lǐng)域和部門(mén)的專家共同來(lái)協(xié)作完成的。傳統(tǒng)的制造模式正受到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速改造，而遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)就是這種改造中的突出例子。不同的制造企業(yè)根據(jù)自己的需求來(lái)配置了不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，因此研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下協(xié)同作業(yè)的原理和實(shí)現(xiàn)方法，達(dá)成異地信息共享是一項(xiàng)具有重要意義的課題［4］。由于機(jī)械產(chǎn)品種類繁多、使用環(huán)境復(fù)雜，對(duì)知識(shí)性的依賴極強(qiáng)，如果只是針對(duì)各自的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，重建知識(shí)框架體系，將會(huì)對(duì)人力和物力造成巨大的耗費(fèi)。而基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計(jì)可以使這個(gè)問(wèn)題得到解決。工作人員可以使用網(wǎng)絡(luò)工具和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的共同特征來(lái)進(jìn)行總結(jié)，設(shè)計(jì)出通用的設(shè)計(jì)構(gòu)件，生成自己的應(yīng)用系統(tǒng)，最終構(gòu)建出自己的遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)體系。處于同一協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)成員都可以在第一時(shí)間內(nèi)獲取他們所需要的數(shù)據(jù)。只要接入?yún)f(xié)同設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，工程人員就可以非常容易地獲得已經(jīng)完成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，這為不同企業(yè)和部門(mén)之間的合作提供了快速交流的平臺(tái)。機(jī)械協(xié)同設(shè)計(jì)的方法具有群體性、動(dòng)態(tài)性和協(xié)同性等特點(diǎn)，解決了設(shè)計(jì)中異地之間和不同時(shí)間的數(shù)據(jù)傳遞問(wèn)題，其以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、CAE等技術(shù)為手段，以數(shù)字化和可視化的特點(diǎn)，提供了一種全新的數(shù)據(jù)交流和共享的平臺(tái)，由單個(gè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)共享發(fā)展成為多個(gè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)共享，其開(kāi)放性的設(shè)計(jì)為工程人員參加設(shè)計(jì)制作提供了良好的環(huán)境支持。協(xié)同設(shè)計(jì)是在并行框架的基礎(chǔ)上，建立協(xié)同設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)分階段產(chǎn)品模塊實(shí)行共享，對(duì)模塊進(jìn)行定義、進(jìn)行過(guò)程管理和協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案。協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)包括環(huán)境支持技術(shù)、統(tǒng)一的產(chǎn)品信息建模技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和CAPP等集成環(huán)境技術(shù)、決策評(píng)價(jià)和沖突管理技術(shù)、信息安全技術(shù)。在當(dāng)今制造業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化背景下，通過(guò)遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)中大量基礎(chǔ)信息和共性信息的異地共享，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)效率。

篇5

關(guān)鍵詞CDIO；機(jī)械設(shè)計(jì)類課程；教學(xué)改革

引言

CDIO（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate））是由美國(guó)麻省理工學(xué)院聯(lián)合瑞典幾所高校共同開(kāi)發(fā)的一種全新工程教育理念和實(shí)施體系，其核心理念就是以產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)、個(gè)人素質(zhì)、協(xié)作能力、工程-社會(huì)大系統(tǒng)適應(yīng)及調(diào)控能力，①其理念正好與工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)是契合的。因此，為切實(shí)支撐專業(yè)認(rèn)證，培養(yǎng)具有工程理念的高素質(zhì)、創(chuàng)新型工程人才奠定基礎(chǔ)，倡導(dǎo)CDIO工程理念，重構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系和課程內(nèi)容，開(kāi)展教育教學(xué)改革具有非常重要的理論和實(shí)用意義。

1優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程具有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)又要與實(shí)踐緊密結(jié)合，基于CDIO理念的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程教學(xué)改革首先需要重構(gòu)課程體系和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。課程體系要凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化工程理念，將各門(mén)課程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而構(gòu)建一種集專業(yè)理論知識(shí)、工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體、體現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)無(wú)縫對(duì)接的課程體系。②以CDIO從最初的產(chǎn)品構(gòu)思到最后機(jī)器成品運(yùn)行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機(jī)設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系如圖1所示。

1.1以各門(mén)課程為子系統(tǒng)，進(jìn)行課程內(nèi)容的優(yōu)化重構(gòu)

以往課程內(nèi)容的理論學(xué)時(shí)偏多，實(shí)踐學(xué)時(shí)匱乏，重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)狀難以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題所需要的綜合能力，容易造成“學(xué)而無(wú)用”。為充分體現(xiàn)學(xué)科和技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，使得理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，課程內(nèi)容的整合要突出設(shè)計(jì)性和工程實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)服務(wù)于工程實(shí)踐。以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為例，原有的一些教學(xué)內(nèi)容過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論公式的推導(dǎo)和論證，在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)，使得培養(yǎng)工程應(yīng)用和實(shí)踐能力的教學(xué)內(nèi)容不斷弱化，因此，在新的課程內(nèi)容優(yōu)化重構(gòu)中，需要弱化一般性公式的詳細(xì)推導(dǎo)，重在設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法的介紹，如“齒輪傳動(dòng)”一章內(nèi)容優(yōu)化為：簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算公式的推導(dǎo)，重在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)思路以及對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中各環(huán)節(jié)的把握，并將齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算、查表、數(shù)據(jù)處理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等融入例題中詳細(xì)講解。在講述齒輪傳動(dòng)的受力分析時(shí)，將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類傳動(dòng)的受力分析整合在一起進(jìn)行講述，這樣便于學(xué)生類比掌握受力分析的要點(diǎn)和方法。

1.2以工程應(yīng)用為主線，實(shí)現(xiàn)課程體系教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合

知識(shí)是由淺入深的，學(xué)習(xí)也是循序漸進(jìn)的，因此，每門(mén)課程內(nèi)容的設(shè)置要考慮與前續(xù)課程知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系?！翱v向整合”就是將機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系中各門(mén)課程建立前后內(nèi)在聯(lián)系，要講新帶舊，要引舊聯(lián)新，使學(xué)生“溫故而知新”。“橫向整合”就是各門(mén)課程要彼此聯(lián)系，有機(jī)整合。例如：機(jī)械設(shè)計(jì)課程中關(guān)于零部件的教學(xué)內(nèi)容要與機(jī)械原理課程的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)相聯(lián)系；機(jī)械設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中有關(guān)精度和工藝的知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系；機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作要與機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系?？傊?，通過(guò)各門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合，要貫穿整機(jī)設(shè)計(jì)的理念，使學(xué)生對(duì)專業(yè)理論有系統(tǒng)而完整的把握。

2精心“設(shè)計(jì)”教學(xué)環(huán)節(jié)，改進(jìn)教學(xué)方法

CDIO開(kāi)放式的教學(xué)模式首先需要教師轉(zhuǎn)變?cè)仍诮虒W(xué)中純粹的以教為主的角色，更重要的是需要教師更新教學(xué)理念和教學(xué)思想，因此教學(xué)方式和教學(xué)方法的改革是課題研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。（1）根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求，圍繞學(xué)生工程能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，重新進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，課程組教師要深入研究當(dāng)前國(guó)內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢(shì)，在教學(xué)方法與手段上不斷改革和創(chuàng)新，在傳授給學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的同時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，形成一種學(xué)與做有機(jī)融合的學(xué)習(xí)方式，從而加深學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解。（2）探索“CDIO做中學(xué)”的教學(xué)模式，課堂教學(xué)多引入工程設(shè)計(jì)案例，課程的推進(jìn)采用設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，例如在課程開(kāi)始之初，就布置有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)的課題給學(xué)生，根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度，安排學(xué)生以小組學(xué)習(xí)和討論交流的方式進(jìn)行課題分階段設(shè)計(jì)，通過(guò)這種方案分析、小組學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的方式，貫徹CDIO在做中學(xué)的理念，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，提高工程意識(shí)和設(shè)計(jì)技能，這樣既能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)興趣，培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和精神。（3）搭建開(kāi)放式課堂，在時(shí)間、空間和教學(xué)內(nèi)容上加以擴(kuò)展和延伸。對(duì)于實(shí)踐性和工程性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以走出教室，把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室、工程訓(xùn)練中心和工廠，從而創(chuàng)造一個(gè)開(kāi)放的課堂空間和開(kāi)放的教學(xué)環(huán)境，使得學(xué)生更易于吸收和消化課堂的知識(shí)內(nèi)容。為了訓(xùn)練學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用能力，除了充分把握好第一課堂教學(xué)，還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂，教師要指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽和參與教師的科研項(xiàng)目等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，在第二課堂，使創(chuàng)新能力培養(yǎng)與第一課堂的教學(xué)融于一體，從而探索出一條集理論研究與工程能力培養(yǎng)相互促進(jìn)的途徑。

3重點(diǎn)改革實(shí)踐教學(xué)，凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念

課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要環(huán)節(jié)，而以往課程體系中各門(mén)課程的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基本上是各自獨(dú)立的，缺少相互關(guān)聯(lián)。例如“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”中，主要是從運(yùn)動(dòng)的角度，訓(xùn)練機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計(jì)能力，沒(méi)有考慮具體的材料和結(jié)構(gòu)，更沒(méi)有考慮制造工藝和經(jīng)濟(jì)性等要求；到了“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”，主要訓(xùn)練學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中各零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算能力，設(shè)計(jì)對(duì)象基本是齒輪減速器，運(yùn)動(dòng)方案一般是固定的，容易讓學(xué)生墨守成規(guī)，限制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展；輪到機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容又是與前序設(shè)計(jì)對(duì)象無(wú)關(guān)聯(lián)的工藝設(shè)計(jì)；最后在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作階段，對(duì)象又變化了，于是就照貓畫(huà)虎，用現(xiàn)成的圖紙和工藝進(jìn)行加工，這種各自為陣的課程設(shè)計(jì)安排顯然違背了整機(jī)設(shè)計(jì)的思想，學(xué)生的能力培養(yǎng)只能趨于碎片化，而真正需要的整機(jī)綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力不能得以鍛煉和培養(yǎng)。因此，為了切實(shí)提高學(xué)生的工程意識(shí)和設(shè)計(jì)技能，改革選擇課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)為突破口，通過(guò)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的重新整合和優(yōu)化，使得各個(gè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容前后關(guān)聯(lián)和有機(jī)結(jié)合。③為了凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念，訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行，依次按方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品實(shí)物制造編排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，做到課程設(shè)計(jì)的完整性、系統(tǒng)性和綜合性，從而訓(xùn)練學(xué)生從機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、性能仿真、工藝設(shè)計(jì)到加工制造和組裝調(diào)試的整機(jī)設(shè)計(jì)能力。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，成立獨(dú)立穩(wěn)定的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，期間配備專門(mén)的指導(dǎo)教師，每個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)對(duì)象固定，始終貫穿于各個(gè)課程設(shè)計(jì)，具體以典型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造為載體，例如無(wú)碳小車或是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)對(duì)象等，要求分階段完成對(duì)象的各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)，即依次設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試一臺(tái)機(jī)械產(chǎn)品，讓學(xué)生從一開(kāi)始就注重整機(jī)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)綜合分析問(wèn)題的能力。④機(jī)械原理與創(chuàng)新綜合課程設(shè)計(jì)為機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)提供系統(tǒng)方案、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算和分析，在接下來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算和選型，將前序設(shè)計(jì)得到的方案具體實(shí)物化，繪制出相應(yīng)的裝配圖和零件圖，同時(shí)又為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)提供了圖紙和精度設(shè)計(jì)技術(shù)文件，而機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容又為最終的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作提供了工藝指導(dǎo)，從而大大提高課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的連貫性和實(shí)用性。為了保障以上改革的順利實(shí)施，根據(jù)我校的實(shí)際情況，依托學(xué)校的大學(xué)生素質(zhì)教育中心的加工設(shè)備制造出實(shí)物，使得學(xué)院的理論教學(xué)與大學(xué)生素質(zhì)教育中心的實(shí)訓(xùn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫結(jié)合，也使得教學(xué)資源得以充分利用。

4結(jié)束語(yǔ)

篇6

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的重要工具，其中的三維造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)、方案評(píng)審、自動(dòng)化加工制造及管理維護(hù)各個(gè)方面。在實(shí)際開(kāi)發(fā)制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但很多時(shí)候，卻是從上游廠家得到產(chǎn)品的實(shí)物模型。設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)一定的途徑，將這些實(shí)物信息轉(zhuǎn)化為CAD模型，這就應(yīng)用到了逆向工程(ReverseEngineering).所謂逆向工程技術(shù)，是指用一定的測(cè)量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)三維幾何建模方法重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過(guò)程。

逆向工程技術(shù)與傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)存在很大差別。而逆向工程則是從產(chǎn)品原型出發(fā)，進(jìn)而獲取產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，使得能夠進(jìn)一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進(jìn)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。

一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個(gè)方面，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容:

(1)新零件的設(shè)計(jì)，主要用于產(chǎn)品的改型或仿型設(shè)計(jì)。

(2)已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。

(3)損壞或磨損零件的還原。

(4)數(shù)字化模型的檢測(cè)，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較。

逆向工程技術(shù)為快速設(shè)計(jì)和制造提供了很好的技術(shù)支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡(jiǎn)潔途徑之一。

而傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)，一般是在市場(chǎng)調(diào)研，制定需求表之后，先展開(kāi)平面簡(jiǎn)圖的構(gòu)思，形成稍微完整的方案之后，開(kāi)始繪制三維簡(jiǎn)圖，完全定型后再根據(jù)需要繪制效果圖、三視圖或制作簡(jiǎn)易的模型。在造型設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要工程技術(shù)人員、產(chǎn)品造型人員與工人的通力合作，用樣品實(shí)物模型來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)者的構(gòu)思，但對(duì)每一種方案都制作實(shí)物樣品，要付出大量的勞動(dòng)，還存在著精度低、修改調(diào)整困難、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)及成本費(fèi)用高等問(wèn)題。

2CAD技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶來(lái)第三次技術(shù)革命浪潮，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(computeraideddesign,簡(jiǎn)稱CAD)技術(shù)則是計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中最為活躍的一支。它集數(shù)值計(jì)算、仿真模擬、幾何模型處理、圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等方面的技術(shù)為一體，把抽象的、平面的、分離的設(shè)計(jì)對(duì)象具體化、形象化，它能夠通過(guò)“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)把產(chǎn)品的形狀、材質(zhì)、色彩，甚至加工過(guò)程淋漓盡致地表現(xiàn)出來(lái)，并能把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化、規(guī)范化，這正是工業(yè)設(shè)計(jì)與CAD技術(shù)必然結(jié)合的基礎(chǔ)所在。

逆向工程技術(shù)實(shí)施的軟件條件

目前比較常用的通用逆向工程軟件有Surfacer,Delcam.Cimatron以及Strim。具體應(yīng)用的反向工程系統(tǒng)主要有以下幾個(gè):Evans開(kāi)發(fā)的針對(duì)機(jī)械零件識(shí)別的逆向工程系統(tǒng);Dvorak開(kāi)發(fā)的仿制舊零件的逆向工程系統(tǒng):H.H.DanzdeCNCCMM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)對(duì)逆向設(shè)計(jì)中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行處理，極大地方便了設(shè)計(jì)人員。此外，一些大型CAD軟件也逐漸為逆向工程提供了設(shè)計(jì)模塊。例如Pro/E的ICEMSurf和Pro/SCANTOOLS模塊，可以接受有序點(diǎn)(測(cè)量線)，也可以接受點(diǎn)云數(shù)據(jù)。其它的象UG軟件，隨著版本的提高，逆向工程模塊也逐漸豐富起來(lái)。這些軟件的發(fā)展為逆向工程的實(shí)施提供了軟件條件。而這些軟件相對(duì)與盡管目前一些高端的設(shè)計(jì)軟件，已經(jīng)具備了產(chǎn)品復(fù)雜造型的設(shè)計(jì)與渲染功能，但要藝術(shù)類的設(shè)計(jì)師掌握并運(yùn)用這類軟件，至今還不是一件容易的事。所以從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師們大都是機(jī)械工程師出身，設(shè)計(jì)的思維與方式完全不同于造型設(shè)計(jì)師，他們思維是一種完全符合機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)思維方式。

那么，兩種設(shè)計(jì)將如何在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中得到結(jié)合，且得到較好的結(jié)合，并且更好地完成從設(shè)計(jì)到加工程序的轉(zhuǎn)換成為我們進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)所要考慮的問(wèn)題。

3產(chǎn)品設(shè)計(jì)一逆向工程CAD技術(shù)

(1)Pro/E參數(shù)化設(shè)計(jì)在工程中的應(yīng)用

參數(shù)化設(shè)計(jì)(Parametric)(也叫尺寸驅(qū)動(dòng)Dimension-Driven)是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使CAD系統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。目前它是CAD技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要的、且待進(jìn)一步研究的課題。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)手段開(kāi)發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來(lái)，可以大大提高設(shè)計(jì)速度，并減少信息的存儲(chǔ)量。參數(shù)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是幾何約束關(guān)系的提取和表達(dá)、約束求解以及參數(shù)化幾何模型的構(gòu)造。1988年，美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司首先推出參數(shù)化設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)Pro/Engineer(簡(jiǎn)稱Pro/E)，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設(shè)計(jì)上存在的簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)。它的主要特點(diǎn)就是:基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修

改。

這樣我們可以采用PTC公司的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件Pro/Designer(簡(jiǎn)稱Pro/D)進(jìn)行曲面設(shè)計(jì)，由于Pro/D與Pro/E采用的是同一數(shù)據(jù)庫(kù)，兩者之間是

無(wú)縫連接的，因而在設(shè)計(jì)中造型設(shè)計(jì)師和結(jié)構(gòu)工程師可以更好的協(xié)作

(2)Pro/D的曲面設(shè)計(jì)能力

對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)人員和那些想構(gòu)建曲面模型的工程人員來(lái)說(shuō)，Pro/D正是他們需要的工具，Pro/D可以構(gòu)建高質(zhì)量的自由曲面模型，并且可以很容易的轉(zhuǎn)換到其它基于制造工程的CAD系統(tǒng)中。Pro/D能夠創(chuàng)建真實(shí)而精確的幾何體，利用它可以更加容易的創(chuàng)建模型，縮短設(shè)計(jì)周期。利用Pro/D可以把視覺(jué)上的美學(xué)要求和模具制造過(guò)程中的工程要求很好的結(jié)合起來(lái)，這一點(diǎn)在創(chuàng)建自由曲面模型的過(guò)程中現(xiàn)得尤其顯著

(3)Pro/D與Pro/E之間的致?lián)鞒?/p>

Pro/Designer與Pro/Engineer之間交換數(shù)據(jù)有兩種方式:一種是與Pro/Engineer直接交換數(shù)據(jù)，另外還有一種就是以文件的方式與Pro/Engineer交換數(shù)據(jù)。

(4)造型復(fù)雜產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)的CAD應(yīng)用

對(duì)于造型裝飾性強(qiáng)，特別是包含復(fù)雜曲面的產(chǎn)品，可以使用Pro/D與Pro/E組合起來(lái)進(jìn)行，造型設(shè)計(jì)師在Pro/D里面做ID、做曲面建模，直接從Pro/D里啟動(dòng)Pro/E，把數(shù)據(jù)導(dǎo)到Pro/E由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中甚至結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全部做完了，由于客戶的要求或設(shè)計(jì)師對(duì)方案的局部要進(jìn)行更改，這時(shí)只須在Pro/D里面改動(dòng)，改好后存好再原名稱送給Pro/E，那么Pro/E里也得到改變，而結(jié)構(gòu)不用重做(當(dāng)然修改要使結(jié)構(gòu)有存在的條件，即它的父特征不會(huì)有問(wèn)題)。

篇7

關(guān)鍵詞:醫(yī)療器械產(chǎn)品;安全隱患;安全設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):R197文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)21-0082-02

一、醫(yī)療器械產(chǎn)品中存在的安全隱患因素

隱患是指目前沒(méi)有危險(xiǎn),短期內(nèi)看不出傷害,長(zhǎng)期不采取防范措施會(huì)引發(fā)不良后果的隱蔽的危險(xiǎn)。隱患的產(chǎn)生包括兩種情況:一種由于工作人員作業(yè)姿勢(shì)不合理,長(zhǎng)此以往,將會(huì)對(duì)人的身體健康造成極壞的影響。負(fù)面作用并不明顯,都是經(jīng)過(guò)時(shí)間的推移才逐漸顯現(xiàn)出來(lái),所以不易察覺(jué),經(jīng)常被忽視。另一種由于發(fā)生的危險(xiǎn)帶有隨機(jī)性,多由人的粗心大意造成。

在醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,把安全意識(shí)放到比較重要的地位來(lái)考慮是醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展邁出的一大步。現(xiàn)代社會(huì),世界各地醫(yī)療行業(yè)時(shí)常爆發(fā)種種醫(yī)療事故和器械事故,使得人們,尤其是急需就醫(yī)患者來(lái)講,對(duì)醫(yī)院和醫(yī)療行業(yè)充滿了嚴(yán)重的不安全感。所以,在醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中注入安全因素頗有意義。

二、醫(yī)療器械產(chǎn)品的安全設(shè)計(jì)分析

醫(yī)療器械多采用特殊的科學(xué)技術(shù),針對(duì)的是病患者,有其相應(yīng)的特殊性,因此對(duì)安全的要求特別高。

(一)醫(yī)療器械的危害

1.電擊(Electric Shock):電擊可使人體自身的導(dǎo)電系統(tǒng)短路,導(dǎo)致心跳停止,對(duì)于這一安全隱患,醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)最大可能地避免正常使用和某一錯(cuò)誤條件下突然被電擊的危險(xiǎn)。醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮:(1)依靠保護(hù)接地的低阻抗(I類儀器)和用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣(Ⅱ類儀器);(2)應(yīng)用部分與設(shè)備的帶電部分隔離到漏電流容許(見(jiàn)GB 9706.1中19章)不被超過(guò)的程度;(3)用內(nèi)部電源供電,不采用市電。

2.能量(Energy Hazards):能量包括電能、熱能、輻射能、機(jī)械力、超聲、微波、磁場(chǎng)等物理量所可能造成的人體危害,醫(yī)療器械在設(shè)計(jì)中要強(qiáng)化能量供給部件或物質(zhì)造成病人危害的保護(hù)。

3.火災(zāi)(Fire Hazards):醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)應(yīng)減少在常規(guī)使用和單一不利條件下失火或暴露的危險(xiǎn),特別應(yīng)注意那些預(yù)期應(yīng)用中暴露在帶菌物質(zhì)或可引發(fā)燃燒物質(zhì)中的器械。

4.機(jī)械(Mechanical):醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)應(yīng)保證病人和使用者免受諸如活動(dòng)、不穩(wěn)定和移動(dòng)部件承受力等情況下的機(jī)械危險(xiǎn)。

5.熱(Heat Hazards):可接觸到的器械的部件(包括用于加熱或達(dá)到溫控的部件或區(qū)域)及其周圍在常規(guī)使用中不能存在危險(xiǎn)溫度。

6.輻射(Radiation Hazards):器械應(yīng)按這樣進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn):與使用目的相比較,應(yīng)盡可能減少病人、使用者和其他人員接受的輻射量,不對(duì)用于診斷和治療的特定強(qiáng)度的應(yīng)用進(jìn)行限制。

7.化學(xué)(Chemical Hazards):醫(yī)療器械設(shè)計(jì)使用材料的選擇,特別是涉及或易燃物;考慮到器械的預(yù)期目的,使用材料和生物組織,細(xì)胞和體液的相容性。

(二)醫(yī)療器械產(chǎn)品的安全設(shè)計(jì)

所有這些問(wèn)題都是在醫(yī)療設(shè)備制造和使用過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員著重于根據(jù)安全的要素,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)、材料選取和標(biāo)記設(shè)計(jì)的手段來(lái)滿足安全要求。

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品的特征以及產(chǎn)品的應(yīng)用息息相關(guān),主要考慮的要素有:(1)外殼必須具有足夠的強(qiáng)度與剛度,以免破損或由于外殼變形而導(dǎo)致安全方面的危險(xiǎn);對(duì)(I類儀器)要確保護(hù)接地的低阻抗和(Ⅱ類儀器)雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣不被破壞和應(yīng)用部分與設(shè)備的帶電部分隔離要達(dá)到漏電流容許(見(jiàn)GB 9706.1中19章)不被超過(guò)的程度或用內(nèi)部電源供電,不采用市電;(2)設(shè)備的穩(wěn)定性也是需要考慮的因素,特別是小型設(shè)備可能需要攜帶或搬運(yùn),因此需要考慮由于提拎把手意外跌落、搬運(yùn)時(shí)的沖擊和振動(dòng)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的影響,防止出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象;(3)防止面、角、邊等的鋒利邊緣導(dǎo)致人身傷害;(4)機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)布局必須合理,導(dǎo)線間的距離或隔離方式應(yīng)當(dāng)滿足它的安全需求;散熱孔的位置及內(nèi)部對(duì)流的方式必須設(shè)計(jì)合理,發(fā)熱板卡或器件如電源板的散熱問(wèn)題要解決;產(chǎn)品經(jīng)常與患者接觸,便于清潔,以免造成病菌的傳播,這是一個(gè)很嚴(yán)肅的問(wèn)題;開(kāi)關(guān)的靈敏度、顏色和大小,顯示器、儀表的表現(xiàn)形式都要有適度的設(shè)計(jì),防止失誤導(dǎo)致嚴(yán)重后果的發(fā)生。比如上海某醫(yī)院曾經(jīng)使用的一些儀表,數(shù)字顯示是以亮燈的形式表現(xiàn),小數(shù)點(diǎn)則被印在儀表盤(pán)上,夜間操作時(shí),只能看到數(shù)字而不能準(zhǔn)確辨別小數(shù)點(diǎn)的位置,很容易造成錯(cuò)誤。

2.外觀設(shè)計(jì)和材料選取:治療病人不僅依靠精湛的醫(yī)術(shù),先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),給病人制造出輕松充滿關(guān)懷的環(huán)境,對(duì)醫(yī)療效果也是大有幫助的。

醫(yī)療設(shè)備的整體設(shè)計(jì)形象很重要。醫(yī)療器械在外形、選材以及顏色上都應(yīng)該照顧到病人的心理,使病人的心情放松。比如核磁共振器,如果外形做的精巧圓潤(rùn)些,色彩選用明亮,潔凈的顏色,質(zhì)感上也避免金屬的堅(jiān)硬,就會(huì)打消病人的緊張情緒,真正達(dá)到各方面都在治療病人的效果。圖1所示的治療儀器外型以圓弧為主,細(xì)膩柔和,色彩選用了白色和淡綠色,都是干凈和健康的顏色,對(duì)病人的治療起到了積極的輔助作用。

生物兼容性的要求:在醫(yī)療儀器的應(yīng)用中,有些產(chǎn)品需要與人體相接觸,比如超聲設(shè)備的探頭,監(jiān)護(hù)設(shè)備的電極和探頭等等,所以需要它們滿足生物兼容性的要求。確保所使用的材料和元部件是非致敏性的物質(zhì)。通常這種驗(yàn)證需要第三方機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。

3.標(biāo)記設(shè)計(jì):標(biāo)記包括說(shuō)明性安全,如標(biāo)識(shí)、標(biāo)簽、包裝、說(shuō)明書(shū)等。這部分需求也需要根據(jù)要求分解到產(chǎn)品的包裝設(shè)計(jì)需求、標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)需求、說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)需求中去。醫(yī)療產(chǎn)品的標(biāo)記設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題包括外觀標(biāo)記不全(生產(chǎn)、供應(yīng)單位;型式標(biāo)記;與電源連接的標(biāo)記;設(shè)備分類標(biāo)記;生理效應(yīng)標(biāo)記),產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)敘述不詳,需要特別注意的危險(xiǎn)沒(méi)有以醒目的顏色和符號(hào)標(biāo)出等。所以,產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),以確保設(shè)計(jì)出安全可靠的產(chǎn)品。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,滿足產(chǎn)品的安全需求需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和產(chǎn)品驗(yàn)證人員共同實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)論

提高醫(yī)療器械產(chǎn)品的安全性,需要醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員不僅充分了解本專業(yè)的知識(shí),同時(shí)也要關(guān)注社會(huì)的方方面面,尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。既關(guān)注科技的發(fā)展可以解決一些曾經(jīng)無(wú)法避免的安全問(wèn)題,也要防止新的技術(shù)產(chǎn)生新的安全隱患。產(chǎn)品的安全性設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)都是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員要面對(duì)、研究的課題。目前,國(guó)內(nèi)外的醫(yī)療器械工業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始重視產(chǎn)品的安全性。但針對(duì)這個(gè)主題很少見(jiàn)到系統(tǒng)全面的理論和研究,仍有很多理論和實(shí)際的問(wèn)題需要探討和解決。

參考文獻(xiàn)

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篇8

隨著科技發(fā)展和社會(huì)需求的變化,不斷進(jìn)行課程改革,完善課程教學(xué),是保證教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的要求.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類課程中的重要基礎(chǔ)平臺(tái)課程,是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械基本知識(shí),基本技能,分析、解決實(shí)際問(wèn)題,理論性與實(shí)踐性并重的課程.近年來(lái)我國(guó)高等職業(yè)教育把“工學(xué)結(jié)合"作為人才培養(yǎng)模式改革的重要切人點(diǎn),在高職各專業(yè)的教學(xué)中,推行工學(xué)結(jié)合模式的專業(yè)課程,直接為培養(yǎng)職業(yè)能力服務(wù).然而,與專業(yè)課相比,作為專業(yè)基礎(chǔ)課的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程,不僅具有更強(qiáng)的理論性、普適性,而且具有較強(qiáng)的技能性、技術(shù)應(yīng)用性要求,教學(xué)有其特殊規(guī)律.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程如何體現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”內(nèi)涵、如何解決教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)的問(wèn)題,所涵蓋的知識(shí)如何實(shí)現(xiàn)向職業(yè)能力轉(zhuǎn)化,是高職《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革所面臨的重要課題.圍繞這一課題,廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院機(jī)電學(xué)院以職業(yè)能力為本位,對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程進(jìn)行了基于職業(yè)能力的課程改革研究與實(shí)踐,取得了較好的成效,并把該課建設(shè)成為具有高職工程教育特色的校級(jí)精品課程.

2課程改革思路

職業(yè)教育應(yīng)與社會(huì)需求相適應(yīng),職業(yè)教育的重要特征就是職業(yè)崗位的針對(duì)性.經(jīng)過(guò)對(duì)珠三角企業(yè)生產(chǎn)情況和我院畢業(yè)生就業(yè)狀況進(jìn)行的調(diào)查研究以及廣泛征求行業(yè)專家的意見(jiàn),我院明確了高職機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)崗位(群)有機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、安裝、測(cè)試、運(yùn)行、維修等方面的技術(shù)、工藝或管理工作.這些職業(yè)崗位大多需要解決機(jī)械設(shè)備使用保養(yǎng)、維修改善、技術(shù)改造、故障診斷、仿制或設(shè)計(jì)制造,乃至發(fā)明創(chuàng)造等過(guò)程中一系列生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)問(wèn)題,同時(shí),面臨制造技術(shù)的突飛猛進(jìn)和制造業(yè)的快速發(fā)展,畢業(yè)生還需具備對(duì)擇業(yè)的適應(yīng)能力以及可持續(xù)發(fā)展能力.因此,《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程改革應(yīng)順應(yīng)滿足上述崗位(群)的職業(yè)能力及知識(shí)的要求,同時(shí)反映先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想及課程實(shí)施的可操作性.課程內(nèi)容體系的重構(gòu)和排序還應(yīng)充分考慮高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,教學(xué)過(guò)程應(yīng)有利于學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練與職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),重視創(chuàng)造性思維的養(yǎng)成.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的改革,首先要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容體系的重構(gòu),再據(jù)此來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目和優(yōu)化組織教學(xué)過(guò)程.其總體設(shè)計(jì)思路是:打破以知識(shí)傳授為主要特征的傳統(tǒng)學(xué)科課程模式,將機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)備維修維護(hù)過(guò)程所涉及的工程材料知識(shí)、材料強(qiáng)度和剛度分析知識(shí)、機(jī)械傳動(dòng)知識(shí)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、常用零部件選用與設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)等進(jìn)行深度融合,以典型機(jī)器的結(jié)構(gòu)為載體,實(shí)驗(yàn)任務(wù)為驅(qū)動(dòng),以課程設(shè)計(jì)為導(dǎo)向,進(jìn)行課程內(nèi)容體系重構(gòu),設(shè)計(jì)涵蓋課程知識(shí)和職業(yè)能力目標(biāo)的典型教學(xué)項(xiàng)目.圍繞教學(xué)項(xiàng)目來(lái)組織教學(xué)活動(dòng),合理安排和設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施情境和流程,做好教學(xué)項(xiàng)目相關(guān)的課程知識(shí)鏈接,保證教學(xué)項(xiàng)目的系統(tǒng)化和系列化.采用教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、綜合訓(xùn)練的螺旋漸進(jìn)式教學(xué)安排,盡量貼近職業(yè)崗位實(shí)際工作需求和過(guò)程來(lái)組織教學(xué),逐步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì).

3課程內(nèi)容的教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)涵蓋的內(nèi)容多,實(shí)現(xiàn)崗位工作能力所涉及的知識(shí)面廣.經(jīng)過(guò)多年來(lái)的研究與探索,我院確定《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容體系以兩個(gè)典型機(jī)器(牛頭刨床、皮帶輸送機(jī))和生活中常見(jiàn)機(jī)器(如自行車、修鞋機(jī)、縫紉機(jī)、烤箱、汽車車門(mén)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)等)的結(jié)構(gòu)為載體,以“機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、安裝、測(cè)試、運(yùn)行、維修”等崗位職業(yè)能力及其支撐知識(shí)為目標(biāo),設(shè)計(jì)六個(gè)課程內(nèi)容教學(xué)項(xiàng)目,對(duì)應(yīng)十二個(gè)課程知識(shí)單元,根據(jù)典型機(jī)器每一部分的構(gòu)造設(shè)置知識(shí)群(點(diǎn)),并融合到所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目中去.其中知識(shí)的選取緊緊圍繞相應(yīng)崗位能力和素質(zhì)要求的需要來(lái)進(jìn)行,以“必須、夠用”為度,適當(dāng)添加現(xiàn)代設(shè)計(jì)知識(shí),如綠色設(shè)計(jì)思想,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段的運(yùn)用等,支持學(xué)生職業(yè)能力的可持續(xù)發(fā)展.課程主要內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1.

4課程教學(xué)組織旳優(yōu)化安排

教學(xué)條件和教學(xué)過(guò)程的組織安排是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的保障.我院建立了“機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)訓(xùn)中心”,其中分設(shè)多媒體教學(xué)區(qū)、機(jī)器及模型區(qū)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)區(qū)等,實(shí)現(xiàn)課堂與實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)的一體化,營(yíng)造有較強(qiáng)工程背景和職業(yè)氛圍的教學(xué)環(huán)境.在此基礎(chǔ)上我院將整個(gè)教學(xué)安排分為三個(gè)環(huán)節(jié),有針對(duì)性的采用工學(xué)結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向等教學(xué)模式,教學(xué)過(guò)程融“教、學(xué)、練”為一體,以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用、發(fā)展職業(yè)能力的目的.

4.1課堂教學(xué)環(huán)節(jié)

課堂教學(xué)在“機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)訓(xùn)中心”的多媒體教學(xué)區(qū)和機(jī)器及模型區(qū)進(jìn)行,使用PPT課件和機(jī)器實(shí)物進(jìn)行講授,并輔以網(wǎng)絡(luò)、VCD、動(dòng)畫(huà)演示、現(xiàn)場(chǎng)錄像等,進(jìn)行理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的教學(xué),消除學(xué)生對(duì)機(jī)器的抽象感,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力.課堂教學(xué)圍繞教學(xué)項(xiàng)目來(lái)組織,面對(duì)看得見(jiàn)、摸得著的完整機(jī)器,分析其組成及構(gòu)造,根據(jù)每一部分的構(gòu)造展開(kāi)相關(guān)知識(shí)的教學(xué).在具體的機(jī)器實(shí)物中,每一種機(jī)構(gòu)和零件的作用、結(jié)構(gòu)都顯而易見(jiàn),其受力狀況等問(wèn)題的分析也明顯容易得多,可以節(jié)省分析的時(shí)間,讓學(xué)生可以專注于教學(xué)內(nèi)容本身,提高教學(xué)效率.課堂教學(xué)的主要目的是使學(xué)生熟悉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理,工程材料的相關(guān)知識(shí),材料強(qiáng)度和剛度的計(jì)算,通用機(jī)械零件的選用等知識(shí),初步掌握簡(jiǎn)單機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的一般方法,熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)流程,培養(yǎng)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和機(jī)構(gòu)的分析能力,解決常用機(jī)構(gòu)及通用零部件的分析、選用、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)和維護(hù)問(wèn)題等.課堂教學(xué)中注意結(jié)合高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,采用“認(rèn)識(shí)-了解-認(rèn)知"的教學(xué)模式.“認(rèn)識(shí)”即通過(guò)實(shí)實(shí)在在的機(jī)器結(jié)構(gòu)作為教學(xué)載體進(jìn)行講解,激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)械的興趣;“了解”即由老師引導(dǎo),提出問(wèn)題,由學(xué)生通過(guò)查閱資料,自主學(xué)習(xí),對(duì)機(jī)械現(xiàn)象進(jìn)行分析,從而由感性認(rèn)識(shí)過(guò)渡到理性認(rèn)識(shí);“認(rèn)知”即為理性認(rèn)識(shí)的提升,在分析機(jī)器機(jī)械構(gòu)造、運(yùn)動(dòng)和設(shè)計(jì)的同時(shí)對(duì)所涉及的技術(shù)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí),有的放矢,提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果.教學(xué)過(guò)程突出“興趣,目標(biāo),效果”.

4.2技能實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)

技能實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的重要組成部分,技能實(shí)訓(xùn)的目的是提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力,從而啟迪創(chuàng)新思維,開(kāi)拓創(chuàng)新潛能.在這一環(huán)節(jié)中,我們?cè)O(shè)計(jì)了九個(gè)集知識(shí)、技能、應(yīng)用于一體的實(shí)訓(xùn)任務(wù),實(shí)訓(xùn)任務(wù)的安排從認(rèn)知性、驗(yàn)證性向綜合性、創(chuàng)新性逐步提升.技能實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)穿插于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,在“機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)訓(xùn)中心”或校外實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行,采用工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等教學(xué)模式,學(xué)生分組完成9個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù).該環(huán)節(jié)以任務(wù)為驅(qū)動(dòng),由老師布置實(shí)訓(xùn)任務(wù),提供實(shí)訓(xùn)設(shè)備和工具,提示學(xué)習(xí)情景及知識(shí)內(nèi)容,提出技能要求,由學(xué)生自行查找資料,進(jìn)行小組討論,確定實(shí)現(xiàn)方法和步驟,協(xié)同合作,最后完成實(shí)訓(xùn)任務(wù),寫(xiě)出實(shí)訓(xùn)報(bào)告.由老師進(jìn)行過(guò)程督導(dǎo)和結(jié)果評(píng)價(jià).實(shí)訓(xùn)任務(wù)和對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)情景見(jiàn)表2.

4.3綜合能力訓(xùn)練環(huán)節(jié)

該環(huán)節(jié)是“基于工作過(guò)程的綜合實(shí)訓(xùn)周”,即以機(jī)械產(chǎn)品為對(duì)象,進(jìn)行為期1周的產(chǎn)品項(xiàng)目設(shè)計(jì).以“機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)”等相關(guān)崗位能力為目標(biāo),以企業(yè)實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目為載體,以工作過(guò)程為導(dǎo)向,以項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為組織形式,真實(shí)地完成企業(yè)中實(shí)際機(jī)器產(chǎn)品的設(shè)計(jì).如以某企業(yè)輸送設(shè)備和自動(dòng)輸送帶的設(shè)計(jì)為載體及工作項(xiàng)目,完成“產(chǎn)品調(diào)研及資料的收集—產(chǎn)品設(shè)計(jì)整體方案的確定—產(chǎn)品材料的選擇—零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)—通用件的選用—產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)"^繪制零件圖—繪制裝配圖—撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)—設(shè)計(jì)答辯”的整個(gè)技術(shù)流程.通過(guò)這個(gè)“基于工作過(guò)程的綜合實(shí)訓(xùn)周”訓(xùn)練環(huán)節(jié),學(xué)生可熟悉實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)流程,了解機(jī)械設(shè)計(jì)的全過(guò)程,提高實(shí)際工作能力和全局觀念,體驗(yàn)實(shí)際工作氛圍,有效地培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)素質(zhì),充分鍛煉崗位職業(yè)能力.

5課程考核方式旳變革

課程考核是評(píng)價(jià)教學(xué)效果,檢驗(yàn)是否達(dá)到教學(xué)目的的重要措施之一.采用有效的考核方式對(duì)課程教學(xué)具有積極的促進(jìn)作用.傳統(tǒng)的“筆試”建立在“知識(shí)本位”基礎(chǔ)之上,很難對(duì)學(xué)生的能力做出正確、全面的評(píng)價(jià),這種考核方法不再適合基于職業(yè)能力培養(yǎng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)評(píng)價(jià).為此,我們對(duì)該課的考核方式進(jìn)行了改革,教學(xué)效果評(píng)價(jià)采取過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,以教學(xué)的項(xiàng)目(任務(wù))為單元,以學(xué)生對(duì)每一個(gè)任務(wù)的設(shè)計(jì)思路、方案確定、運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和技術(shù)資料的能力、動(dòng)手能力、職業(yè)素質(zhì)表現(xiàn)為評(píng)價(jià)重點(diǎn),從專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),由學(xué)生自評(píng)分、學(xué)習(xí)小組的互評(píng)分和老師評(píng)卷分共同確定學(xué)生的學(xué)科成績(jī),從而完善課程考核的激勵(lì)導(dǎo)向功能,有效地解決以往閉卷考試無(wú)法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)過(guò)程和綜合能力作出檢查與評(píng)定的弊端,使職業(yè)能力培養(yǎng)的目標(biāo)更加明確.

6結(jié)語(yǔ)

篇9

【論文摘要】隨著工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展與社會(huì)認(rèn)同度的不斷提高，教學(xué)與就業(yè)的聯(lián)系日益增強(qiáng)，工業(yè)設(shè)計(jì)教育模式也應(yīng)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，以系統(tǒng)的概念全面審視產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系的創(chuàng)新性與完整性，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容、銜接順序進(jìn)行調(diào)整，明確創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的遞進(jìn)性與設(shè)計(jì)表達(dá)能力的綜合培養(yǎng)。

1 引言

根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)藝術(shù)類學(xué)生特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的能力培養(yǎng)模式進(jìn)行系統(tǒng)的改革，探索適應(yīng)藝術(shù)類學(xué)生特點(diǎn)的綜合能力培養(yǎng)模式，初步嘗試創(chuàng)新復(fù)合型工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才的教學(xué)與實(shí)踐方式。我校工業(yè)設(shè)計(jì)藝術(shù)類學(xué)生，文化基礎(chǔ)偏低，美術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，自2001年辦學(xué)來(lái)，教學(xué)中強(qiáng)調(diào)藝術(shù)類發(fā)散性思維方式與靈感式教學(xué)方法并不突顯特色，因此提出工業(yè)設(shè)計(jì)藝術(shù)類人才培養(yǎng)模式改革。

2 學(xué)生接收知識(shí)能力研究

工業(yè)設(shè)計(jì)課程包括機(jī)械、材料、人機(jī)、美術(shù)、計(jì)算機(jī)、管理等多種學(xué)科門(mén)類，學(xué)科的邊緣性決定了學(xué)生感性思維和理性思維培養(yǎng)并重的基本情況。有別于其他藝術(shù)類專業(yè)情況，工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生的感性思維培養(yǎng)多集中于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)表達(dá)，產(chǎn)品的外觀造型、產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)等形式創(chuàng)新上的體現(xiàn);而理性思維則集中于產(chǎn)品的流程，檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)構(gòu)方式以及特定的規(guī)則等內(nèi)容。

在研究中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在一至二年級(jí)接觸的課程多為感性思維課程內(nèi)容，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生美術(shù)基礎(chǔ)的表達(dá)能力以及審美的思考與創(chuàng)新能力。此類課程多以動(dòng)手為主，培養(yǎng)學(xué)生手、眼、思維的統(tǒng)一性。

學(xué)生在二至四年級(jí)期間，接觸的課程多為感性思維與理性思維并行的課程，課程內(nèi)容多樣化，每門(mén)課程涉及的知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)范疇都具有特定性，學(xué)生在初步進(jìn)入此類課程中多處于迷茫狀態(tài)，對(duì)課程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以及課程內(nèi)容的前后銜接存在很大模糊性，但對(duì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性十分明顯，想法大膽，卻多不能實(shí)現(xiàn);在此階段中期，學(xué)生基本掌握課程學(xué)習(xí)的技巧，創(chuàng)新能力體現(xiàn)明顯，理性思維縝密環(huán)環(huán)提升，然學(xué)生在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)方面的掌握并不突出，文案工作能力明顯加強(qiáng);后期階段，學(xué)生在設(shè)計(jì)中能突出創(chuàng)新性，細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)日漸完整，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容以及設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)內(nèi)容的偏好性明顯，開(kāi)始與就業(yè)接軌。

學(xué)生對(duì)感興趣的課程精力的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般課程。根據(jù)專業(yè)課程內(nèi)容的研究，在課程教學(xué)的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行多元化嘗試，將企業(yè)課題、設(shè)計(jì)競(jìng)賽等多種形式引入課堂，研究結(jié)果表明，學(xué)生以設(shè)計(jì)競(jìng)賽的形式嘗試小型產(chǎn)品的知識(shí)學(xué)習(xí)，可以在很大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。動(dòng)手能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)與作品提交形式的變化，往往得到學(xué)生的關(guān)注。

3 課程設(shè)置特點(diǎn)

對(duì)國(guó)內(nèi)同類高校的培養(yǎng)模式調(diào)查中顯示，美術(shù)類基礎(chǔ)包含兩大部分，一是傳統(tǒng)意義上的素描與色彩;二是基于美學(xué)基礎(chǔ)的構(gòu)成類課程。根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)，傳統(tǒng)意義的素描、色彩課程多為手腦統(tǒng)一性的熟練技巧性課程，在此類課程中學(xué)生對(duì)三維物品的表達(dá)，結(jié)構(gòu)的合理性，色彩的調(diào)和性進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作。構(gòu)成類課程研究中顯示，平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成的形式具有一定意義上的共通性，構(gòu)成內(nèi)容與方法的同一性，在表達(dá)方式的不同;一為黑白表達(dá)，一為色彩表達(dá)。后者更傾向于色彩的協(xié)調(diào)，但兩者都包含基礎(chǔ)構(gòu)成的概念，是設(shè)計(jì)類課程的基石。

工業(yè)設(shè)計(jì)的支撐課程包含機(jī)械類課程、材料工藝類、人機(jī)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多方面內(nèi)容。在課程的先后順序上有著特定的規(guī)律，當(dāng)各類課程內(nèi)容逐步推進(jìn)后，產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)容才會(huì)進(jìn)行的更加順利。在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中，以設(shè)計(jì)概論為牽引，帶動(dòng)各類課程逐步引入，給學(xué)生足夠的時(shí)間進(jìn)行深入理解。 轉(zhuǎn)貼于

多年來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程多以工程軟件教學(xué)為主，在研究中對(duì)比其他高校，快速建模軟件的教學(xué)是目前工業(yè)設(shè)計(jì)教育的主流。社會(huì)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的要求與日俱增，文案工作，設(shè)計(jì)模擬，廣告策劃等多項(xiàng)內(nèi)容，已經(jīng)擴(kuò)充到工業(yè)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)。在本教改研究中，提出平面軟件、快速建模、工程軟件、渲染軟件四項(xiàng)思考。

4 實(shí)踐成果及內(nèi)容

4.1 特色課程的建立，加強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

鑒于藝術(shù)類學(xué)生感性思維能力卓越，將藝術(shù)類特色課程方向制定為外觀設(shè)計(jì)，嘗試進(jìn)行必要的車輛構(gòu)造以及材料工藝方面的思考。以交通工具造型設(shè)計(jì)為特色課程的建設(shè)工作已經(jīng)進(jìn)行了三年，在建設(shè)過(guò)程中，將交通工具涉及范圍由水上交通工具，轉(zhuǎn)為軌道交通、車輛外觀設(shè)計(jì)方面，明確課程的教學(xué)內(nèi)容，并嘗試進(jìn)行內(nèi)飾設(shè)計(jì)內(nèi)容，建立UI界面設(shè)計(jì)特色課程。

4.2 創(chuàng)新能力的綜合體現(xiàn)，貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程

創(chuàng)新能力是產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程體系中的核心，沒(méi)有創(chuàng)新就沒(méi)有設(shè)計(jì)。通過(guò)課程的研究，以遞進(jìn)的方式進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是目前看來(lái)最有效的方式，而表達(dá)內(nèi)容包括文字、圖案、語(yǔ)言、作品，是綜合性的創(chuàng)新能力。目前的教學(xué)嘗試已經(jīng)從的產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的單一輔導(dǎo)，擴(kuò)充到各方面能力的訓(xùn)練。在設(shè)計(jì)表達(dá)方面，也初步嘗試使用計(jì)算機(jī)展示，如構(gòu)成、攝影、表現(xiàn)技法等課程。

4.3 作品形式的調(diào)整，全面調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新、創(chuàng)造性十分突出，展覽的形式便于大家的交流與監(jiān)督，競(jìng)賽的形式便于學(xué)生的積極參與。在近年的教學(xué)中，嘗試將專利的申請(qǐng)作為成果展示的一部分，已經(jīng)初見(jiàn)成效。

部分企業(yè)實(shí)際課題進(jìn)入高年級(jí)課程教學(xué)中，通過(guò)實(shí)際課題的研究，建立產(chǎn)學(xué)研教學(xué)方式，已經(jīng)得到學(xué)生與教師的認(rèn)可。根據(jù)近年就業(yè)情況調(diào)查表明，學(xué)生在校期間從事過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)工作，在大四就業(yè)選擇上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)在教學(xué)成果的體現(xiàn)上包含以下途徑:外觀專利的申報(bào)、實(shí)際課題的引入、設(shè)計(jì)競(jìng)賽、設(shè)計(jì)作品展覽。

5 結(jié)語(yǔ)

小結(jié)，此次教改研究中，初步以系統(tǒng)的概念全面審視產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系的創(chuàng)新性與完整性，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容、銜接順序進(jìn)行調(diào)整，明確創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的遞進(jìn)性與設(shè)計(jì)表達(dá)能力的綜合培養(yǎng)。嘗試以理性思維、感性思維的教學(xué)模式進(jìn)行課程理論與實(shí)際操作，樹(shù)立產(chǎn)品設(shè)計(jì)的價(jià)值觀、社會(huì)觀的理念，將課程內(nèi)容與社會(huì)要求全面接軌，強(qiáng)化就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]施仁江.導(dǎo)入競(jìng)賽制概念的藝術(shù)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)模式探索[J].國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)教育研討會(huì)論文集.2007.10.

篇10

關(guān)鍵詞：工程教育；課程體系；項(xiàng)目教學(xué)法

作者簡(jiǎn)介：尹曉偉（1976-），女，吉林公主嶺人，沈陽(yáng)工程學(xué)院機(jī)械學(xué)院，副教授；張陳（1963-），男，遼寧沈陽(yáng)人，沈陽(yáng)工程學(xué)院機(jī)械學(xué)院院長(zhǎng)，教授。（遼寧 沈陽(yáng) 110136）

基金項(xiàng)目：本文系2012年度遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于CDIO理念的機(jī)械類卓越工程師人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2012-151）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）08-0134-03

應(yīng)用型本科院校是實(shí)施應(yīng)用型本科教育，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的高等學(xué)校，它是在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和高等教育大眾化的必然產(chǎn)物，它不同于研究性大學(xué)、職業(yè)技師院校的大學(xué)類型，肩負(fù)著推進(jìn)中國(guó)高等教育大眾化，培養(yǎng)“數(shù)以千計(jì)的高級(jí)專門(mén)人才”的歷史重任。應(yīng)用型本科院校面向現(xiàn)場(chǎng)、面向?qū)嶋H、重在培養(yǎng)具有高深知識(shí)、實(shí)踐能力和職業(yè)道德的應(yīng)用型人才，他們將從事科技含量高、綜合性強(qiáng)的技術(shù)工作和經(jīng)營(yíng)管理工作，解決工程或生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，并逐漸成長(zhǎng)為工業(yè)工程現(xiàn)場(chǎng)或企業(yè)一線的骨干力量。[1]

CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）

和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2000萬(wàn)美元巨額資助，經(jīng)過(guò)四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立以CDIO命名的國(guó)際合作組織。[2，3]2006年初，汕頭大學(xué)工學(xué)院成為中國(guó)第一個(gè)CDIO國(guó)際合作組織成員。2008年12月以來(lái)，在教育部高教司理工處倡議和課題組的框架下組成了由39所院校參加的CDIO工程教育試點(diǎn)工作組，分機(jī)械、土木、電氣和化工四大類試點(diǎn)實(shí)施CDIO工程教育模式。幾年來(lái)，第一批、第二批試點(diǎn)高校在推進(jìn)CDIO工程教育改革方面取得了良好的進(jìn)展和成效。

我國(guó)許多高校吸收歐美先進(jìn)的CDIO工程教育理念，結(jié)合一般工科院校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，開(kāi)展以“CDIO為特色”的工程教育模式的研究與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)實(shí)用型人才培養(yǎng)的整體目標(biāo)。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)都表明CDIO的理念和方法是先進(jìn)可行的，適合工科教育教學(xué)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的改革。CDIO工程教育模式的研究與實(shí)踐在我國(guó)才剛剛起步，還有許多問(wèn)題需要解決。因此，開(kāi)展基于CDIO的工程教育人才培養(yǎng)模式改革，并結(jié)合學(xué)校、專業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)新，不但有利于豐富CDIO的理論研究，更有利于提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)工程人才的需求。同時(shí)，對(duì)其他工科院校的工程教育改革也具有非常重要的借鑒與推廣意義。

沈陽(yáng)工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）作為一所新建應(yīng)用型本科院校，一直在培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)人才的道路上不斷學(xué)習(xí)和探索，試圖找出一條適合我院發(fā)展的道路。幾年來(lái)，筆者不斷地學(xué)習(xí)，不斷地總結(jié)和改進(jìn)，取得了一定的成績(jī)，但是落后的教學(xué)模式和課程體系從根本上制約了我院教育改革的深入。2011年機(jī)械系成立“CDIO”研究室，正式將CDIO工程教育模式引入我院，通過(guò)學(xué)習(xí)研討，重新思考了工程教育改革的模式與路徑，參照汕頭大學(xué)和一些試點(diǎn)高校的改革方案，對(duì)我院機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系做了改革和實(shí)踐，取得了可喜的成果。[4]

一、創(chuàng)建以項(xiàng)目為依托的課程體系

按照CDIO的培養(yǎng)模式，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)結(jié)合自身專業(yè)特色，提出了以一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為依托的課程體系。通過(guò)以項(xiàng)目為紐帶的設(shè)計(jì)，將學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力訓(xùn)練系統(tǒng)融合，將扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，將知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作精神等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。圖1是基于CDIO模式的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)課程計(jì)劃魚(yú)骨圖。[5]

整個(gè)培養(yǎng)方案和課程體系，圍繞機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造展開(kāi)，組織學(xué)生參與數(shù)個(gè)特定機(jī)械設(shè)計(jì)與制造項(xiàng)目課程安排，如減速箱測(cè)繪、縫紉機(jī)拆裝、機(jī)械裝備設(shè)計(jì)、齒輪制造、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造和機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造綜合項(xiàng)目等。將CDIO項(xiàng)目按規(guī)模和范圍劃分為三個(gè)層次：一級(jí)項(xiàng)目為包含機(jī)械專業(yè)主干課程和能力要求的項(xiàng)目，通過(guò)幾門(mén)主干課程的系統(tǒng)融合，是學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的總體思路，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)主旨的把握；二級(jí)為包含一組相關(guān)課程（課程群）、能力要求的項(xiàng)目，課程門(mén)數(shù)不限，關(guān)鍵是通過(guò)課程群使學(xué)生對(duì)某一專門(mén)知識(shí)有充分的理解和掌握，包括理論上的理解和實(shí)際的操作；三級(jí)為單門(mén)課程內(nèi)為增強(qiáng)學(xué)生對(duì)某門(mén)課程的理解和能力的掌握而設(shè)的項(xiàng)目，在課程教學(xué)環(huán)節(jié)中增加項(xiàng)目設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)該門(mén)課程達(dá)到真正掌握并能夠?qū)⒅R(shí)應(yīng)用與實(shí)踐。

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)設(shè)計(jì)了四個(gè)一級(jí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，六個(gè)二級(jí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，每門(mén)課程一個(gè)或幾個(gè)三級(jí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為導(dǎo)向的一體化課程體系。

二、項(xiàng)目的構(gòu)思和設(shè)計(jì)

1.一級(jí)項(xiàng)目的構(gòu)思和設(shè)計(jì)

一級(jí)項(xiàng)目是專業(yè)知識(shí)的匯總，貫穿專業(yè)主干課程全部知識(shí)，從產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造到使用、維修、保養(yǎng)、報(bào)廢的系統(tǒng)知識(shí)，使學(xué)生有機(jī)會(huì)把所有知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，更要掌握知識(shí)的運(yùn)用。“專業(yè)導(dǎo)論”課程作為大學(xué)課程中的第一個(gè)一級(jí)項(xiàng)目，以減速器為例介紹機(jī)械產(chǎn)品全生命周期，從產(chǎn)品的市場(chǎng)調(diào)查、需求分析、方案設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，到產(chǎn)品試制和測(cè)試、調(diào)試等。以減速器為例，分析產(chǎn)品在全生命周期過(guò)程中設(shè)計(jì)到的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而向?qū)W生介紹為使學(xué)生獲得這些知識(shí)而開(kāi)設(shè)的相關(guān)課程，及專業(yè)課程體系的設(shè)置，并進(jìn)一步向?qū)W生介紹專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求以及專業(yè)的招生、就業(yè)和師資隊(duì)伍建設(shè)。具體內(nèi)容見(jiàn)圖2所示。通過(guò)專業(yè)導(dǎo)論課程，是學(xué)生在進(jìn)行本科課程學(xué)習(xí)之前，就能夠?qū)Ρ緦I(yè)的知識(shí)獲取與課程設(shè)置緊密聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生對(duì)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)有個(gè)整體的規(guī)劃和認(rèn)識(shí)，為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)習(xí)愿景，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一級(jí)項(xiàng)目“機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造綜合項(xiàng)目”采用循序漸進(jìn)、層層深入的方式，從一級(jí)減速器設(shè)計(jì)、二級(jí)減速器設(shè)計(jì)、工程承力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆床設(shè)計(jì)、C6140車床機(jī)械、電氣的設(shè)計(jì)、總裝、調(diào)試和故障診斷、模具設(shè)計(jì)與制造、設(shè)計(jì)和數(shù)控機(jī)床改造、數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)等，從簡(jiǎn)入繁，將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)逐漸應(yīng)用到更復(fù)雜的一級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，從而將大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)做了最有效的連接，實(shí)現(xiàn)了從基于知識(shí)的教學(xué)向基于項(xiàng)目的教學(xué)轉(zhuǎn)變。

2.二級(jí)項(xiàng)目的構(gòu)思和設(shè)計(jì)

二級(jí)項(xiàng)目是基于課程群的綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，它把原來(lái)零散的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到有機(jī)的、關(guān)聯(lián)的知識(shí)群而不是孤立的知識(shí)點(diǎn)，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用。比如，材料力學(xué)課程，四大變形的講解原來(lái)只限于理論講解和解題思路，沒(méi)有與實(shí)際相關(guān)的實(shí)例和范例，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)完力學(xué)課程后不知道如何使用力學(xué)知識(shí)。進(jìn)行二級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)后，筆者將力學(xué)課程與后續(xù)的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)課程聯(lián)系起來(lái)，用后續(xù)課程中的應(yīng)用范例，如減速器系統(tǒng)中的高速軸的變形分析來(lái)講解力學(xué)中的彎曲變形，做到理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合。如圖3、4、5所示分別為產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程群、模具設(shè)計(jì)制造課程群、減速器設(shè)計(jì)課程群。其中產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程群將大學(xué)生創(chuàng)新大賽產(chǎn)品設(shè)計(jì)與3D工程制圖、力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等課程聯(lián)系起來(lái)，建立理論聯(lián)系實(shí)踐和具有創(chuàng)新特色的課程群改革方案。

3.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法應(yīng)用于三級(jí)項(xiàng)目

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”是通過(guò)實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，包括知識(shí)講授、實(shí)踐教學(xué)、演示、評(píng)價(jià)等完整的過(guò)程，其目的是在課堂教學(xué)中把講授理論知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能之間的聯(lián)結(jié)，發(fā)展完整的職業(yè)能力。[6]

三級(jí)項(xiàng)目以單門(mén)課程為基礎(chǔ)，如專業(yè)必修課“模具設(shè)計(jì)與制造”在教學(xué)過(guò)程中采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，在為學(xué)生提供模具基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)上，根據(jù)該門(mén)課程教學(xué)需要設(shè)立了一門(mén)貫穿課程的實(shí)踐項(xiàng)目，項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容豐富、完整、全面，從設(shè)計(jì)、工藝到制造，給同學(xué)提供了充分的實(shí)踐鍛煉的平臺(tái)，要求學(xué)生在課程教學(xué)過(guò)程中，完成一副典型零件沖壓模具的設(shè)計(jì)，難度適度，旨在加深和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，掌握模具基本設(shè)計(jì)方法，改變過(guò)去單純的理論課程講授，學(xué)生缺少動(dòng)手環(huán)節(jié)，知識(shí)掌握不夠系統(tǒng)和靈活的現(xiàn)象。

又如“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程也采用了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，用主軸箱設(shè)計(jì)項(xiàng)目來(lái)驅(qū)動(dòng)教學(xué)過(guò)程，使學(xué)生在知識(shí)和能力上都有了提高，教學(xué)效果顯著。

三、結(jié)論

應(yīng)用型本科院校重在培養(yǎng)知識(shí)面較寬、基礎(chǔ)較扎實(shí)、應(yīng)用能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)好的高級(jí)技術(shù)人才，這樣才能在高教生態(tài)中找到發(fā)展空間。結(jié)合應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)特點(diǎn)和我院“工程教育，職業(yè)取向”的教學(xué)理念，充分發(fā)揮CDIO工程教育的優(yōu)勢(shì)，認(rèn)真研究具有特色的CDIO教學(xué)方法和人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，能夠盡快提高我院學(xué)生的整體水平和工程應(yīng)用能力。改革課程體系，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合，提高學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)，對(duì)培養(yǎng)工程教育人才具有重要的意義。

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