现代设计方法教学方法改革研究(2)

　　2.3机械优化设计阶段

　　传统产品设计过程中，为保证产品能满足使用及寿命要求，关键零部件的设计和选用会在强度、刚度和寿命等方面有冗余，最终导致产品整体尺寸大，体积重，从而造成材料浪费。采用机械优化设计的思想可以使产品在满足使用要求的同时，具有最优的结构尺寸，从而减小产品总体额尺寸、降低产品的重量，达到节省使用空间、节约材料和降低产品成本的目的。

　　结合实例讲解优化设计数学模型的建立、最优化求解方法的选择及问题的求解步骤。通过上机练习，采用机械优化设计思想设计斜齿轮减速器的关键零部件，并以减速器中心距最小为目标，进行减速器的优化设计。

　　2.4可靠性设计阶段

　　在产品设计过程中，为消除产品可能存在的潜在缺陷和薄弱环节，防止产品使用过程中发生故障，采用可靠性设计知识进行产品设计，以确保产品满足规定的固有可靠性要求。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分，是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节，是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。

　　讲解可靠性的相关知识，结合实例讲解可靠性模型的建立，使学生掌握把规的可靠性指标值直接设计到零件中去，使它们能够保证可靠性指标值的实现。

　　3创新设计能力培养

　　常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明的过程。现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念进行的机械设计。机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术知识，进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。

　　在讲授现代设计方法的同时，使学生了解现代设计手段和技术的发展使产品设计过程更方便、快捷、高效，但常规设计仍然是最基本的设计方法，是机械设计课程的根本内容。关键是要能够将所学习的新手段、新方法应用于实际工程领域，进行产品创新设计。结合大学生学术科技活动，进一步加强学生创新设计能力的培养。

　　4结论

　　针对不同类型的知识采用不同的授课方法，多媒体演示与实际操作及训练相结合，具体内容讲解过程中，穿插实际应用案例，采用探究式教学方法进行讲解。将采用传统设计方法已经完成的减速器设计贯穿于现代设计方法的整个教学过程，在学习现代设计基本理论的同时进行实际应用训练。在熟知的减速器设计过程中，使学生对现代设计的理论、思想、手段和方法有所掌握，增强学生对新知识的渴求，利于激发学生学习的兴趣、提高学习积极性及能动性。

　　中国交通教育研究会项目：交教研1202-78；山东交通学院教育研究课题与教学改革资助项目

　　注释

　　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曹金榜.现代设计技术与机械产品[M].北京：机械工业出版社，1987.

　　③陈就，汪建晓.《现代设计方法》理论与实践环节教学探讨[J].教书育人（高教论坛），2009（5）：100-101.

　　④李英霞，焦建军.基于开放教育的探究式教学模式实践[J].前沿，2012（4）：184-186.