杜海彬 張長軍 張華瑾 馬 俊
(河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系,河北 邢臺(tái) 054000)
《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》將推動(dòng)和深化高職院校與企業(yè)的合作[1]。社會(huì)在快速的發(fā)展,尤其是裝配制造業(yè)更是發(fā)展迅速,我國已成為制造業(yè)大國,快速發(fā)展的制造業(yè)需要大量的適應(yīng)新時(shí)代要求的、高素質(zhì)的機(jī)械類人員,但傳統(tǒng)的機(jī)械類高職培養(yǎng)模式已經(jīng)不能滿足社會(huì)的快速發(fā)展[2-3],因此必須對(duì)高職機(jī)械類的課程進(jìn)行改革?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類專業(yè)的核心專業(yè)課程,對(duì)其進(jìn)行改革具有代表性。
為推動(dòng)該課程的改革提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,結(jié)合邢臺(tái)生產(chǎn)面食機(jī)械企業(yè)的需求,根據(jù)作者為企業(yè)設(shè)計(jì)并生產(chǎn)的搟皮機(jī)為項(xiàng)目,對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程提出了改革方案。根據(jù)所設(shè)計(jì)制作的搟皮機(jī),將《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容進(jìn)行了重新劃分和重組。 項(xiàng)目化課程改革內(nèi)容劃分后如圖1 所示。
將來自企業(yè)的項(xiàng)目搟皮機(jī)分解成6 個(gè)子任務(wù),針對(duì)每個(gè)子任務(wù)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和合理化選取,子任務(wù)設(shè)計(jì)完成且合理后進(jìn)行加工制造,加工制造合格后再進(jìn)行裝配調(diào)試,制造不合格則重新檢驗(yàn)設(shè)計(jì)過程和制造過程直到零部件合格后才能進(jìn)行裝配,裝配調(diào)試合格后交付企業(yè),不合格重新進(jìn)行組裝和調(diào)試,直到合格后交付企業(yè)方算完成。
整個(gè)項(xiàng)目涉及的內(nèi)容較多,而《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)相對(duì)較少,機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)一般就兩周時(shí)間,如果把所有內(nèi)容都放到實(shí)踐周進(jìn)行,時(shí)間太緊張,實(shí)踐效果較差。 而且傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)一般多采用手工設(shè)計(jì)計(jì)算,手工畫圖的方法進(jìn)行[4]。
為培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代要求和企業(yè)崗位的高素質(zhì)人才,將《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)進(jìn)行如下改革:
(1)平時(shí)課程開展時(shí)圍繞圖1 中的子任務(wù)進(jìn)行開展,每次完成一個(gè)子任務(wù),在進(jìn)行子任務(wù)完成過程中,對(duì)以前的手工設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行改革,引入信息化技術(shù),將Excel 用于子任務(wù)的設(shè)計(jì)計(jì)算,這樣可以提高設(shè)計(jì)計(jì)算效率,以適應(yīng)新時(shí)代的要求。圖2 就是用Excel 開發(fā)的進(jìn)行齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算的技術(shù)性文件[5-6]。這樣可以極大地提高設(shè)計(jì)計(jì)算效率,降低出錯(cuò)的可能性,還可以減少占用實(shí)踐環(huán)節(jié)的時(shí)間。
(2)將以前《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)中的手工繪圖改革成利用三維軟件SolidWorks 直接進(jìn)行三維建模,建模后直接進(jìn)行三維裝配調(diào)試并進(jìn)行干涉檢查,如果發(fā)現(xiàn)不合理的地方可以直接在三維模型中進(jìn)行修改。 對(duì)裝配合格的三維模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,對(duì)搟皮機(jī)中的軸類零件利用SolidWorks 進(jìn)行有限元分析。
(3)根據(jù)裝配、仿真及有限元分析都合格的三維零件模型直接設(shè)置并導(dǎo)出數(shù)控機(jī)床加工程序,將導(dǎo)出后的程序?qū)胂鄳?yīng)數(shù)控機(jī)床并進(jìn)行演示和驗(yàn)證,如果沒有問題可以進(jìn)行加工制造。
(4)將加工制造合格的零部件和選配合理的零部件進(jìn)行裝配調(diào)試,待其調(diào)試合格后將機(jī)器交付給企業(yè),根據(jù)合格機(jī)器的數(shù)量與企業(yè)換取下次實(shí)訓(xùn)時(shí)的材料,這樣充分地利用了企業(yè)的資源。
圖1 項(xiàng)目化課程改革分解圖
項(xiàng)目來源于企業(yè),設(shè)計(jì)制造服務(wù)于企業(yè),借助企業(yè)和學(xué)校的資源增加了學(xué)生實(shí)際實(shí)踐的機(jī)會(huì),整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)過程中容易發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐弱點(diǎn),針對(duì)學(xué)生的弱點(diǎn)制訂相應(yīng)的提高方案,這樣既提高了學(xué)生的素質(zhì)水平,又節(jié)省了學(xué)校在學(xué)生實(shí)踐中的投入,還減少了企業(yè)生產(chǎn)的成本,真正實(shí)現(xiàn)了校企雙贏。
圖2 利用Excel 開發(fā)的齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)文件