现代设计方法课程教学改革研究

孙文成

摘要：文章对应用型本科院校的现代设计方法课程教学的改革必要性作了阐述，并对现代设计方法课程的改革相关情况，包括内容、方法及手段、考核评价方式等方面作了介绍，文中改革方法受到了用人单位的肯定。

Abstract： The necessity of the reform in the teaching of modern design method in the applied undergraduate colleges and universities are expounded， and the relevant circumstances of the reform of modern design method， including the content， methods and means， assessment methods and other aspects are introduced. The reform method has been affirmed by the employing unit.

关键词：应用型；现代设计方法；改革

Key words： application type；modern design method；reform

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0213-02

0 引言

应用型本科机械工程专业，学生所学内容应以够用、管用为基础，不追求大而全的理念。由于国内中小企业基本上还基于经验设计；设计方法还停留在传统设计方法上。学校应培养掌握现代设计方法应用能力的技术人才，弥补生产企业的匮乏，为此，重庆文理学院现代设计方法课程的开设，正是解决这一问题的良药。现代设计方法是该校机械工程专业的专业课，是一门与计算机、机械科学和信息技术联系的综合性课程，涉及到高等数学、制图、数学建模和分析、计算机图形学等专业知识[1]。

面对众多理论性很强的设计方法，学生对单纯板书教学感到枯燥乏味，没有兴趣；对多媒体教学没有切身感到现代设计手段在实际产品设计过程中的优势，而比较茫然；对大量需要理解的公式没有兴趣，对传统闭卷考试心生厌烦。因而，对现代设计方法的教学的改革就显得很有必要。

1 现代设计方法教学内容改革

内容包括[2][3]：①计算机辅助设计CAD；②现代设计方法学；③优化设计；④有限元法；⑤可靠性设计；⑥创新设计。

在教学内容上，重庆文理学院通过在相关企业调研，追访毕业生对工作中常用设计方法的使用频率等途径，对教学内容进行了取舍，由于创新设计牵涉的思维比较多，该校主力培养应用型的技术人才，故而创新设计的方面，融合进其他各门课程中，以学生自主探索为主，在现代设计方法课程中就略去概念，只讲解与智能装备设计相关的知识点；计算机辅助设计，略去概念众多的CAD系统的讲解，主要讲解图形处理、数据库和数据处理方面；现代设计方法学主要讲解运动比较多的设计方法，本节知识略讲；优化设计、有限元和可靠性的知识，重在应用方法对产品的设计过程和结果进行控制，省略掉纯理论公式的推导，讲清楚从什么地方去思考，公式的最后说明了什么以及如何应用。

该校现代设计方法课程设置学时64学时，对传统内容调整后，课时设置如表1所示。

和其他专业课程一起增加了课外实践学时，课外实践的学时，融入相关的课程设计、毕业实习和毕业设计中，进一步巩固所学设计方法。

2 教学方法及手段改革

2.1 案例教学

对于CAD、有限元和可靠性等知识的教学，以多媒体教学为主线，以实践工程为依托，到相关企业拿到零件进行设计，讲解企业在设计中所用的方法。如图1、图2所示，讲解到设计零件的时候，就把企业实际的零件拿到课堂，进行案例展示。

2.2 对比教学

利用对比方法，多媒体展示传统的设计方法设计出的关键部件，学生应用学习的现代设计方法自主设计，根据结果比对，得出优劣。

结合三维软件UG讲述不同的产品建模方法，并利用学习的有限元的知识，上机实践，分析自己设计的产品的刚度、强度是否满足要求，让学生感受到成功的喜悦，培养学生工程师的思维，更加热爱专业，热爱钻研。如图3所示。

2.3 启发教学

对于优化设计和数据处理的教学，由于公式复杂，要求逻辑思维能力强。教师把学生分为两组，一组教师用VC编写出黄金分割法、牛顿法等的界面，由第一组学生自己去填补里面的代码，并结合教师布置的作业，输入数据，得到答案；另外一组计算比较好的同学，手工算出结果，两小组进行对比。让学生自己发现计算机在处理优化设计问题的优势，并督促自己学好相关的计算机技术，应用到以后的工作中。图4所示为黄金分割法的程序框图。

2.4 实践教学

对于实践部分，以上机操作为主，以进企业调研的方式为辅。在优化设计和有限元法这两章，带领同学们到重庆威诺克智能装备有限公司进行现场学习，参观研发中心，由研发工程师讲解如何运用现代设计方法进行模型的优化，工程师给出需要解决的优化问题，同学们用手机照相带回学校进行研究，增加学生解决实际问题的能力。

3 考核评价方式改革

改革传统的闭卷考核方式。现代设计方法是一门应用性非常强的课程，教学的目的是为了让学生会用。所以对课程成绩评定进行了改革，一是平时成绩的改革，不光采取点名和作业的方法，加上设置问题和回答问题这个环节。期末的闭卷考试，分解为进程性考试，以课堂和课外的作业，综合性题目，和上机实践、工厂调研的结果为依据，尝试的设置表如表2所示。

4 结论

本文对重庆文理学院现代设计方法课程，从教学内容选择、教学方法及手段的改革、考核评价方式改革等方面作了介绍，经过三年的改革，逐步找到了适应应用型本科教学的方法推广，得到了学生就业企业对学生能力的认可。

参考文献：

[1]钟志华，周彦伟.现代设计方法[M].武汉：武汉理工大学出版社，2007.

[2]梅顺齐，何雪明.现代设计方法[M].武汉：华中科技大学出版社，2009.

[3]谢里阳.现代机械设计方法[M].北京：机械工业出版社，2010.