应用型教育下的零部件拆装嵌入机械设计课程设计初探

李淑娴 马宗民

（大连大学 机械工程学院，大连 116622）

近年来，我国高校人才培养结构日益不能满足生产一线对应用型、复合型及创新型人才的要求。2015年，教育部颁发了《教育部关于本科高校向应用型转变的指导意见》，意见给出了高等教育调整的方向——应用型教育[1]。机械设计是培养学生机械设计能力的学科平台课，机械设计课程设计则是本门课程的一个重要的实践环节，是学生在校期间所碰到的第一个比较大型的综合设计[2]。

尽管机械设计课程是在系统地学完工程制图、机械原理、互换性与测量技术基础及机械设计等课程后进行的，但学生对设计仍然无从下手，设计初期的计算比较顺利，而到了零部件设计和视图绘制时，问题就比较多，其间甚至出现不知道把理论计算数据应用在工程视图的哪个位置的问题。加强实践环节，提高学生的工程设计能力势在必行。依据大连大学人才培养目标，结合应用型教育发展思路，大连大学机械工程学院针对机械设计课程设计中的上述问题进行教学内容、形式及考核方式的改革探索。该实践教学的改革研究对夯实学生的基础知识，增强学生的实践能力、创新意识，提升应用型人才的培养质量有重要意义。

1 机械设计课程设计任务及目的

课程设计任务一般为机械传动装置的设计，每个学生应完成的工作有：传动方案的选择及布置、电机选型、传动比分配、各轴功率分配、齿轮设计、轴系设计、减速器箱体设计、润滑方式计算选择等内容。通过机械设计课程设计，要培养学生综合运用机械设计及其他先修课程的基本理论知识，掌握机械设计的一般规律从而具备设计简单机械的能力；在设计环节中树立正确的设计思想及工程意识，培养勇于探索创新及团结协作的精神，培养并提高分析与解决实际问题的能力；培养并提高学生在方案选择、计算、绘图、运用计算机辅助设计、经验估计、数据处理、上网查询技术资料等机械设计方面的技能[3]。

2 机械设计课程设计现状

以大连大学机械工程学院机械设计课程设计为例，其教学采用传统教学模式，在完成64学时（2014级之前）或48学时（2014级之后）的机械设计理论学习后，再开展为期集中3周的机械设计课程设计。该课程设计单独设课，学生以3～4人为一组合作完成减速器理论计算、结构设计、工程视图绘制及建立三维模型。

纵观课程设计实施过程及学生反馈信息，课程设计存在以下问题：部分学生对综合机械理论与技能解决实际的能力较差，对减速器的结构模糊不清；学生认为课程设计仅仅是一个必修的环节，意识不到对自身的设计能力及职业生涯的作用，不能自主设计创新，过度依赖教师指导；即使是比较顺利的初期理论计算，也生搬硬套教材、设计手册的设计步骤，照抄设计手册和减速器图册的减速器图样与尺寸，导致后期绘制装配时零件无法装配；设计完成后，理论计算与视图、三维模型不完全相符，设计的结构在视图上没有体现，即使体现也不是设计的尺寸，更有甚者视图上的结构不知是何功用。

出现上述问题的根本原因在于学生不了解减速箱结构特点及用途，该教学模式无法体现出创新设计与实践能力的提高与培养，对培养学生自主创新设计的作用微乎其微。因此，必须让学生接触实际工程机械装备，了解同类产品系列的工作性能、结构特点及生产工艺过程。只有对设计对象有了感性认识，获得有关设计制造工艺后，学生才能建立设计与加工工艺之间的有机联系，设计的机械装置才能和工程生产实际相符[4]。

3 机械设计课程设计改革内容

鉴于以上情况，机械设计课程设计教学组拟对该课程设计进行改革和完善：在课程设计初期，增设典型零部件拆装环节，完善设计标准文件、教学过程及考核等项目。

3.1 制定课程标准

在原有自编教材的基础上，增加《零部件拆装指南》，指导书中详细说明了零部件的工作原理及过程、结构特点、拆装步骤及拆装工具。要求每个设计小组拆装完成后要同步完成《零部件拆装报告》。报告样板附在拆装指南中，让学生带着任务去拆装。

制定设计说明书模版，规范说明书形式，要求学生严格按照科技文献的写作方法及要求撰写规范的设计说明书。

3.2 零部件拆装教学过程

在课程设计之前安排学生多次到工厂参观或观看相关的拆装案例视频，多方位拓展学生的设计思路，提高机械设计综合能力，达到课程设计实践教学的目的。然后，由各指导教师分组进行典型零部件拆装讲座，详细介绍拆装思想、步骤及注意事项。学生用一天的时间完成拆分、检查、测量、草图绘制及装配等工作。要求学生在动手操作的拆装过程中悟出机械装置的构造，工作原理；在拆装现场测量变速器各零件并绘制零件草图和装配草图，分析各零、部件的作用、性能要求、工艺特点、装配基准、设计基准等，同时完成《零部件拆装报告》。

凭借拆装实践与工程实际结合，缩短理论与工程实际的距离，以提高课程设计效率，使理论设计思维直接渗入工程意识，学生毕业入职后上手快，才能达到应用型培养的目的。

3.3 课程评价与考核

严格考核制度，改革考核方法，量化考核标准，避免考核评分的随意性，将整个课程设计按照设计的进程及不同的内容和要求分阶段科学、细致地划分考核分数及评分标准。本课程成绩由平时表现（10%）、拆装操作及报告（20%）设计说明书（25%）、图纸文件（30%）、答辩成绩（15%）五部分成绩综合评定给出。零部件拆装计入课程考核，也能让学生认识到该环节的重要性。

4 结语

机械设计课程设计是一项系统化工程，人们需要不断深入探索其教学方法、指导模式、评价与考核体系，使其与时俱进[5]。当前，零部件拆装环节已经嵌入到机械设计课程设计中，成为其重要的实践环节，对实现课程教学的目标及人才培养目标起着不可或缺的作用。零部件拆装和机构分析实践环节，对提高学生的动手能力，培养学生理论联系实际的能力，提高学生分析问题和解决问题的能力起到促进作用，能满足现代社会对复合型、创新型机械设计人才的需求。

[1]教育部，国家发展改革委员会，财政部.关于引导部分地方

普通本科高校向应用型转变的指导意见[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]濮良贵，纪名刚．机械设计[M]．北京：高等教育出版社，2006．

[3]朱文坚，黄平，翟敬梅．机械设计课程设计[M]．北京：清华大学出版社，2016．

[4]姜程智，程绍博，赵亭.机械课程设计对大学生学习机械设计的影响[J].南方农机，2017，48（1）：142.

[5]李宪芝，杨锡军，王新荣，等.机械设计课程设计改革与实践[J].教书育人（高教论坛），2017，（4）：80-81.