蔡衛(wèi)國，武立波，潘瀾瀾

(大連海洋大學　機械與動力工程學院，遼寧　大連　116023)

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創(chuàng)新模式在機電液課程設計改革中的實踐

蔡衛(wèi)國，武立波，潘瀾瀾

(大連海洋大學機械與動力工程學院，遼寧大連116023)

摘要機電液課程設計是培養(yǎng)學生工程實踐能力的重要教學環(huán)節(jié)。該文以大連海洋大學機械設計制造及其自動化專業(yè)為例，結合遼寧省工程人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)建設目標，針對機電液課程設計中存在的問題，采用學生分組的形式，每組實施以“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+教師評定+作品答辯”三位一體的考核模式。通過課程改革實踐，學生參與課程設計的積極性顯著提高，設計質量大幅提升，為后續(xù)畢業(yè)設計打下了堅實的基礎。

關鍵詞機電液；課程設計；自主選題；考評方式

機電液課程設計是機械類專業(yè)課程體系的重要實踐教學環(huán)節(jié)，是將機械制圖、機械設計、液壓傳動、電氣控制等理論知識應用于工程實踐的重要途徑和平臺，同時也是后續(xù)畢業(yè)設計的基礎[1-4]。大連海洋大學機械設計制造及其自動化專業(yè)(以下簡稱“機制專業(yè)”)以培養(yǎng)通用機械領域，尤其是在漁業(yè)機械方面的應用型人才為目標，強調學生的工程實踐能力、創(chuàng)新設計能力。近幾年來，機制專業(yè)在實踐教學環(huán)節(jié)實施了一系列的改革和實踐，尤其是2013年專業(yè)獲批遼寧省工程人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)，以此為契機，以培養(yǎng)學生的綜合實踐能力、創(chuàng)新設計能力為目標，在課程設計改革方面進行了大量的探索和實踐。

1機電液課程設計存在問題

機電液課程設計是機電一體化系統(tǒng)設計課程的實踐教學環(huán)節(jié)，是一門重要的專業(yè)方向實踐課。機制專業(yè)將其安排在第7學期期末進行，時間為3周，包括總體方案設計、傳動裝置設計(機械傳動或液壓傳動)和控制系統(tǒng)設計3部分內容。以往的課程設計存在很多問題，主要表現在：

1)設計題目單一、設計內容陳舊

以往的課程設計由指導教師給出題目列表，學生任選1個即可，設計內容陳舊，設計過程和要求由教師統(tǒng)一布置，學生只是被動的、重復的完成往屆任務，因此學生的積極性不高[5-8]。如CA6140車床的主軸箱設計、進給箱設計、溜板箱設計，數控機床自動換刀裝置設計等題目，都是對傳統(tǒng)的機械裝置進行再設計，學生不用花費過多的精力，依葫蘆畫瓢即可完成課程設計，沒有達到提升學生工程實踐能力、創(chuàng)新設計能力的效果。同時，選題過程中的每人1題制度，使得學生之間在設計過程中缺乏交流，不利于團隊協(xié)作精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2)過程管理松懈、考評機制單一

以往的課程設計考評機制單一，以“教師評閱+作品答辯”為依據評定成績，教師評閱通常簡單地以任務完成量(圖紙量、計算量)為依據，而忽視了設計成果的科技創(chuàng)新性、生產實用性[9-12]。另外，指導教師在課程設計過程管理中比較松懈，沒有嚴格按階段檢查設計內容，造成個別學生渾水摸魚、抄襲模仿。

2機電液課程設計改革方案

2.1基于“小發(fā)明、小創(chuàng)意”的自主選題模式

針對以往機電液課程設計題目單一、設計內容陳舊的現狀，對2010級機制專業(yè)實施基于“小發(fā)明、小創(chuàng)意”的自主選題模式。首先，由指導教師確定選題范圍，涵蓋小型家電、日常生活、小型漁機、通用機器等多種類型。要求所選題目滿足以下條件：1)擬設計的產品或擬解決的問題應是學生較熟悉或易于理解的；2)設計難度適當，不宜過于困難或復雜；3)設計題目應有利于發(fā)揮團隊成員的主動性與創(chuàng)造性；4)能夠應用已學的機構、傳動、檢測、驅動與控制等知識；5)能較好地利用已掌握的成熟的機、電、液等各方面技術；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”管理及互評考核機制

依據課程設計內容安排，將3周課程設計分為3個階段，每個階段時間為一周，即第一階段為總體方案設計階段，第二階段為傳動裝置(機械傳動、液壓傳動)設計階段，第三階段為控制系統(tǒng)設計階段。指導教師每一階段都要不定期參加小組討論，以掌握工作進度，必要時提出指導建議或進行協(xié)調，同時對每個小組的任務完成情況進行評定，作為教師評閱成績的重要參考，不同階段的評定依據見表2。

表2　不同設計階段評定依據

針對以往課程設計考評機制單一的缺點，增加“小組互評”環(huán)節(jié)，建立“小組互評+教師評閱+作品答辯”三位一體的考核模式，其中小組互評占20分，教師評閱占40分，作品答辯占40分。每1小組的作品都經過其他任意2個小組的評閱，相互之間指出作品的優(yōu)缺點以及改進提高的方面，不但增加了學生之間的真誠交流，而且拓展了知識面的廣度和深度。

3典型作品

1)海珍品水下采捕機械手設計

圖1　水下采捕機械手

如圖1所示的水下采捕機械手屬漁業(yè)機械類型，結合學校海洋水產特色學科，綜合應用了機械、電子、自動控制等理論，具有一定的應用推廣價值、學術價值，設計方案可行。作品三維實體建模，主要設計內容涵蓋了總體方案設計、機械手機構設計和控制系統(tǒng)設計。

2)多功能洗盤機設計

如圖2所示的多功能洗盤機屬小型家電類型，主要針對不銹鋼快餐盤、木制或玻璃制碟、碗、筷、杯等。采用隧道式結構，具有噴洗、漂洗、消毒等功能，可以電加熱，也可以蒸汽加熱，對于不同的清洗對象，設計專用的清洗筐以使操作方便，提高洗滌效果。各個功能的啟停使用行程開關控制，自動啟停。

圖2　多功能洗盤機

3)迷你電動清潔車設計

如圖3所示的迷你電動清洗車屬日常生活類型，體現了環(huán)保理念，可以完成室內地板、小型街道的自動化清潔，能夠在環(huán)境惡劣的情況下代替人力工作。作品設計特點為：駕駛艙上蓋采用弧形鋼化玻璃使得駕駛員視野更開闊；前后共設置4個轉刷增大了清潔面積，轉刷的高度和位置可以自動調節(jié)；轉刷清刷的同時完成對雜物的吸附清理工作。

圖3　迷你電動清潔車

4結束語

針對課程設計中存在設計題目單一、內容陳舊、考評管理松懈的現狀，在2010級機制專業(yè)機電液課程設計中實施了改革創(chuàng)新和實踐，通過自主選題、“三段式”管理模式、建立小組互評機制等措施，課程設計質量得到了明顯的提高。尤其在機構的創(chuàng)新性方面，在31個自主選題中，已經獲批實用新型專利6項，發(fā)表研究論文3篇，參加校級、省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽項目7項，對機械類專業(yè)課程設計改革具有一定的參考價值。

參 考 文 獻

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收稿日期:2015-03-03；修改日期：2015-04-11

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

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

中圖分類號G642.0

文獻標志碼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