蔡衛(wèi)國(guó)，武立波，潘瀾瀾

(大連海洋大學(xué)　機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，遼寧　大連　116023)

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創(chuàng)新模式在機(jī)電液課程設(shè)計(jì)改革中的實(shí)踐

蔡衛(wèi)國(guó)，武立波，潘瀾瀾

(大連海洋大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，遼寧大連116023)

摘要機(jī)電液課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。該文以大連海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)為例，結(jié)合遼寧省工程人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，針對(duì)機(jī)電液課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，采用學(xué)生分組的形式，每組實(shí)施以“小發(fā)明、小創(chuàng)意”為主線的自主選題模式，建立了“小組互評(píng)+教師評(píng)定+作品答辯”三位一體的考核模式。通過(guò)課程改革實(shí)踐，學(xué)生參與課程設(shè)計(jì)的積極性顯著提高，設(shè)計(jì)質(zhì)量大幅提升，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞機(jī)電液；課程設(shè)計(jì)；自主選題；考評(píng)方式

機(jī)電液課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)課程體系的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是將機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓傳動(dòng)、電氣控制等理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐的重要途徑和平臺(tái)，同時(shí)也是后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)[1-4]。大連海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱“機(jī)制專業(yè)”)以培養(yǎng)通用機(jī)械領(lǐng)域，尤其是在漁業(yè)機(jī)械方面的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。近幾年來(lái)，機(jī)制專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施了一系列的改革和實(shí)踐，尤其是2013年專業(yè)獲批遼寧省工程人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專業(yè)，以此為契機(jī)，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，在課程設(shè)計(jì)改革方面進(jìn)行了大量的探索和實(shí)踐。

1機(jī)電液課程設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

機(jī)電液課程設(shè)計(jì)是機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是一門(mén)重要的專業(yè)方向?qū)嵺`課。機(jī)制專業(yè)將其安排在第7學(xué)期期末進(jìn)行，時(shí)間為3周，包括總體方案設(shè)計(jì)、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)(機(jī)械傳動(dòng)或液壓傳動(dòng))和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3部分內(nèi)容。以往的課程設(shè)計(jì)存在很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：

1)設(shè)計(jì)題目單一、設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊

以往的課程設(shè)計(jì)由指導(dǎo)教師給出題目列表，學(xué)生任選1個(gè)即可，設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊，設(shè)計(jì)過(guò)程和要求由教師統(tǒng)一布置，學(xué)生只是被動(dòng)的、重復(fù)的完成往屆任務(wù)，因此學(xué)生的積極性不高[5-8]。如CA6140車(chē)床的主軸箱設(shè)計(jì)、進(jìn)給箱設(shè)計(jì)、溜板箱設(shè)計(jì)，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì)等題目，都是對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械裝置進(jìn)行再設(shè)計(jì)，學(xué)生不用花費(fèi)過(guò)多的精力，依葫蘆畫(huà)瓢即可完成課程設(shè)計(jì)，沒(méi)有達(dá)到提升學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的效果。同時(shí)，選題過(guò)程中的每人1題制度，使得學(xué)生之間在設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏交流，不利于團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2)過(guò)程管理松懈、考評(píng)機(jī)制單一

以往的課程設(shè)計(jì)考評(píng)機(jī)制單一，以“教師評(píng)閱+作品答辯”為依據(jù)評(píng)定成績(jī)，教師評(píng)閱通常簡(jiǎn)單地以任務(wù)完成量(圖紙量、計(jì)算量)為依據(jù)，而忽視了設(shè)計(jì)成果的科技創(chuàng)新性、生產(chǎn)實(shí)用性[9-12]。另外，指導(dǎo)教師在課程設(shè)計(jì)過(guò)程管理中比較松懈，沒(méi)有嚴(yán)格按階段檢查設(shè)計(jì)內(nèi)容，造成個(gè)別學(xué)生渾水摸魚(yú)、抄襲模仿。

2機(jī)電液課程設(shè)計(jì)改革方案

2.1基于“小發(fā)明、小創(chuàng)意”的自主選題模式

針對(duì)以往機(jī)電液課程設(shè)計(jì)題目單一、設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊的現(xiàn)狀，對(duì)2010級(jí)機(jī)制專業(yè)實(shí)施基于“小發(fā)明、小創(chuàng)意”的自主選題模式。首先，由指導(dǎo)教師確定選題范圍，涵蓋小型家電、日常生活、小型漁機(jī)、通用機(jī)器等多種類型。要求所選題目滿足以下條件：1)擬設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或擬解決的問(wèn)題應(yīng)是學(xué)生較熟悉或易于理解的；2)設(shè)計(jì)難度適當(dāng)，不宜過(guò)于困難或復(fù)雜；3)設(shè)計(jì)題目應(yīng)有利于發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員的主動(dòng)性與創(chuàng)造性；4)能夠應(yīng)用已學(xué)的機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)、檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)與控制等知識(shí)；5)能較好地利用已掌握的成熟的機(jī)、電、液等各方面技術(shù)；6)適宜使用通常的加工手段加工制造。

表1　部分自主選題類別及題目

2.2建立“三段式”管理及互評(píng)考核機(jī)制

依據(jù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容安排，將3周課程設(shè)計(jì)分為3個(gè)階段，每個(gè)階段時(shí)間為一周，即第一階段為總體方案設(shè)計(jì)階段，第二階段為傳動(dòng)裝置(機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng))設(shè)計(jì)階段，第三階段為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段。指導(dǎo)教師每一階段都要不定期參加小組討論，以掌握工作進(jìn)度，必要時(shí)提出指導(dǎo)建議或進(jìn)行協(xié)調(diào)，同時(shí)對(duì)每個(gè)小組的任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)定，作為教師評(píng)閱成績(jī)的重要參考，不同階段的評(píng)定依據(jù)見(jiàn)表2。

表2　不同設(shè)計(jì)階段評(píng)定依據(jù)

針對(duì)以往課程設(shè)計(jì)考評(píng)機(jī)制單一的缺點(diǎn)，增加“小組互評(píng)”環(huán)節(jié)，建立“小組互評(píng)+教師評(píng)閱+作品答辯”三位一體的考核模式，其中小組互評(píng)占20分，教師評(píng)閱占40分，作品答辯占40分。每1小組的作品都經(jīng)過(guò)其他任意2個(gè)小組的評(píng)閱，相互之間指出作品的優(yōu)缺點(diǎn)以及改進(jìn)提高的方面，不但增加了學(xué)生之間的真誠(chéng)交流，而且拓展了知識(shí)面的廣度和深度。

3典型作品

1)海珍品水下采捕機(jī)械手設(shè)計(jì)

圖1　水下采捕機(jī)械手

如圖1所示的水下采捕機(jī)械手屬漁業(yè)機(jī)械類型，結(jié)合學(xué)校海洋水產(chǎn)特色學(xué)科，綜合應(yīng)用了機(jī)械、電子、自動(dòng)控制等理論，具有一定的應(yīng)用推廣價(jià)值、學(xué)術(shù)價(jià)值，設(shè)計(jì)方案可行。作品三維實(shí)體建模，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋了總體方案設(shè)計(jì)、機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2)多功能洗盤(pán)機(jī)設(shè)計(jì)

如圖2所示的多功能洗盤(pán)機(jī)屬小型家電類型，主要針對(duì)不銹鋼快餐盤(pán)、木制或玻璃制碟、碗、筷、杯等。采用隧道式結(jié)構(gòu)，具有噴洗、漂洗、消毒等功能，可以電加熱，也可以蒸汽加熱，對(duì)于不同的清洗對(duì)象，設(shè)計(jì)專用的清洗筐以使操作方便，提高洗滌效果。各個(gè)功能的啟停使用行程開(kāi)關(guān)控制，自動(dòng)啟停。

圖2　多功能洗盤(pán)機(jī)

3)迷你電動(dòng)清潔車(chē)設(shè)計(jì)

如圖3所示的迷你電動(dòng)清洗車(chē)屬日常生活類型，體現(xiàn)了環(huán)保理念，可以完成室內(nèi)地板、小型街道的自動(dòng)化清潔，能夠在環(huán)境惡劣的情況下代替人力工作。作品設(shè)計(jì)特點(diǎn)為：駕駛艙上蓋采用弧形鋼化玻璃使得駕駛員視野更開(kāi)闊；前后共設(shè)置4個(gè)轉(zhuǎn)刷增大了清潔面積，轉(zhuǎn)刷的高度和位置可以自動(dòng)調(diào)節(jié)；轉(zhuǎn)刷清刷的同時(shí)完成對(duì)雜物的吸附清理工作。

圖3　迷你電動(dòng)清潔車(chē)

4結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)課程設(shè)計(jì)中存在設(shè)計(jì)題目單一、內(nèi)容陳舊、考評(píng)管理松懈的現(xiàn)狀，在2010級(jí)機(jī)制專業(yè)機(jī)電液課程設(shè)計(jì)中實(shí)施了改革創(chuàng)新和實(shí)踐，通過(guò)自主選題、“三段式”管理模式、建立小組互評(píng)機(jī)制等措施，課程設(shè)計(jì)質(zhì)量得到了明顯的提高。尤其在機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新性方面，在31個(gè)自主選題中，已經(jīng)獲批實(shí)用新型專利6項(xiàng)，發(fā)表研究論文3篇，參加校級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽項(xiàng)目7項(xiàng)，對(duì)機(jī)械類專業(yè)課程設(shè)計(jì)改革具有一定的參考價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

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收稿日期:2015-03-03；修改日期：2015-04-11

基金項(xiàng)目：遼寧省普通高等學(xué)校本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(UPRP20140100)。

作者簡(jiǎn)介：蔡衛(wèi)國(guó)(1970-)，男，碩士，副教授，主要從事虛擬仿真技術(shù)，機(jī)電一體化方面的研究。

中圖分類號(hào)G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

doi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.03.028

Practice of Innovation Model in the Electromechanical and Hydraulic Course Design

CAI Weiguo，WU Libo，PAN Lanlan

(School of Mechanical and Power Engineering，Dalian Ocean University，Dalian116023，China)

AbstractThe course design of electromechanical and hydraulic is the important link for improving engineering practice ability raise.For example of mechanical design and manufacturing of Dalian Ocean University，combining the construction aims of engineering personnel training mode，and in view of the existing problems of course design of electromechanical and hydraulic，autonomous choice model has been carried out based on invention and creative，and the assessment model of team mutual，teacher evaluation，and reply results has been built.Through curriculum reform practice，the enthusiasm of students to participate in the course design improved significantly，it can lay a solid foundation for subsequent graduation design.

Key wordselectromechanical and hydraulic;course design;autonomous choice model;assessment model