工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程探究

1、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程探究摘要：在分析目前工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)在總體實(shí)訓(xùn)階段 存在的缺乏產(chǎn)品結(jié)構(gòu)知識(shí)的問(wèn)題上，提出了增加產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)課程的措施，并對(duì)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 課程設(shè)置和教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了必要的研究，深入探討產(chǎn)品設(shè)計(jì) 在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程體系的地位與應(yīng)用。關(guān)鍵詞：工業(yè)工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)總體實(shí)訓(xùn)工業(yè)工程是目前世界上被大家認(rèn)可的可以有效地提高 生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的把生產(chǎn)技術(shù)與科學(xué)管理有效地結(jié)合 起來(lái)的一門(mén)相對(duì)邊緣的學(xué)科。它涵蓋了管理工程、制造工程 和系統(tǒng)工程的相關(guān)內(nèi)容。伴隨著世界現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展， 工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的課程體系也得到了不斷的完善，所含內(nèi)容逐 漸豐富。但隨著學(xué)科的不斷擴(kuò)充，教學(xué)內(nèi)

2、容越來(lái)越廣泛，工 業(yè)工程專(zhuān)業(yè)高速發(fā)展帶來(lái)的弊端也日益凸顯，尤其突出的就 是實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足。這些弊端不能僅從高校單 方面的角度來(lái)解決，而應(yīng)該聯(lián)合企業(yè)共同探求實(shí)際可行的方 案。1工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)以制造業(yè)為對(duì)象、制造業(yè)信息化為背景， 培養(yǎng)具備綜合應(yīng)用現(xiàn)代制造工程、現(xiàn)代管理理論、信息技術(shù) 應(yīng)用和系統(tǒng)工程方法的知識(shí)、素質(zhì)和能力，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代企 業(yè)對(duì)生產(chǎn)管理和信息化建設(shè)需求，富有責(zé)任心、主動(dòng)性和創(chuàng) 造力的，知識(shí)面寬、適應(yīng)能力和溝通能力強(qiáng)，具有解決制造 領(lǐng)域復(fù)雜問(wèn)題能力的、既懂技術(shù)又會(huì)管理的高層次復(fù)合型人 才。工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生首先應(yīng)具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基 礎(chǔ)，以及較好的人文、藝

3、術(shù)和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)，而在素質(zhì)和技 能方面，應(yīng)具備基本的工程素質(zhì)，能夠看懂工程圖紙，并運(yùn) 用機(jī)械工程的基本理論和方法解決簡(jiǎn)單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝問(wèn) 題。另外，還應(yīng)掌握包含在工業(yè)工程學(xué)科里面必需的系統(tǒng)工 程、制造工程和管理工程等學(xué)科的基礎(chǔ)理論和基本技能。在 具體實(shí)施企業(yè)方案時(shí)，應(yīng)能夠靈活應(yīng)用工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的基本 理論和方法，解決企業(yè)在生產(chǎn)、物流和倉(cāng)儲(chǔ)管理的實(shí)際問(wèn)題。2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的課程設(shè)置規(guī)劃本課程作為工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)核心 課程，其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品功能的設(shè)定、常用材料的種類(lèi) 和特性以及加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及與產(chǎn)品造型 有關(guān)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，使學(xué)生掌握與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的基 本知識(shí)

4、，具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本技能，能夠完成簡(jiǎn)單產(chǎn)品 設(shè)計(jì)中從功能定義到材料選擇以及最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2. 1本課程的知識(shí)模塊包括：產(chǎn)品材料與表面處理工 藝常識(shí)；塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則；扳金類(lèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)基本原則；模具基礎(chǔ)知識(shí)；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)； 產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)， 培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力，在實(shí)際應(yīng)用中培養(yǎng)學(xué)生的新 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力。2.2課程的重點(diǎn)內(nèi)容包括：常用塑膠材料基本知識(shí)； 常用金屬材料基本知識(shí)；常用表面處理知識(shí)；產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)總原則；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要 求。3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)思路3.1選用教材。目前還沒(méi)有適合工業(yè)

5、工程專(zhuān)業(yè)使用的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教材，所以國(guó)內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)方面教材，暫定的教材是黎恢來(lái)編寫(xiě)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 實(shí)例教程。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 而成，系統(tǒng)、精細(xì)、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)及設(shè)計(jì) 全過(guò)程，明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念和崗位職責(zé)，并通過(guò)講 解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，幫助學(xué)生 融會(huì)貫通，更加高效地學(xué)習(xí)和掌握實(shí)用技巧。3. 2教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案 和教學(xué)大綱的具體要求，將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為六大模塊, 每個(gè)模塊里面包括若干的章節(jié)，各章節(jié)之間既自成體系，又 互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。“產(chǎn)品材料與表面處 理工藝常識(shí)”模塊，

6、主要介紹注塑工藝?yán)碚摗⒊Ｓ盟苣z材料 和金屬材料基本知識(shí)，以及注塑件、扳金件表面處理方法。 塑膠的定義及分類(lèi)方面，介紹abs、ps、pp、pvc等的應(yīng)用 范圍、注塑模工藝條件和化學(xué)和物理特性，重點(diǎn)是使學(xué)生了 解注塑件的常見(jiàn)問(wèn)題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、 頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和 應(yīng)用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鐮和鋅合金。常用表面處 理知識(shí)方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識(shí)，學(xué)生需要 了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆 膜等表面處理工藝。'塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”模塊，重點(diǎn) 介紹塑料件在設(shè)計(jì)和修改階段需掌握的通用設(shè)計(jì)規(guī)范，比如 塑料件的

7、料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計(jì)，能夠分析塑料件的加 強(qiáng)筋、孔、支撐面的使用范圍。在細(xì)節(jié)部分，應(yīng)了解塑料件 文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計(jì)?！鞍饨鸺Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范” 模塊，介紹扳金類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝要求，包括沖裁、折彎、 拉伸、成形工藝，并且讓學(xué)生了解壓鑄類(lèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工 藝要求。在此模塊的教學(xué)中，應(yīng)引入企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品案例進(jìn)行 講解，以便于學(xué)生更好地掌握扳金件的設(shè)計(jì)規(guī)范。''塑料 模和扳金?；A(chǔ)知識(shí)”模塊，介紹塑料模和扳金模的基本類(lèi) 型及典型結(jié)構(gòu)，包括模具概述，模具的分類(lèi)、注塑機(jī)介紹等, 重點(diǎn)講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣 系統(tǒng)和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)

8、用，以“實(shí)用、夠用”為度，學(xué)生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu), 不需要進(jìn)行后期的模具設(shè)計(jì)。“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)”模 塊，主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱 結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識(shí)，以及各個(gè)特征 的定義、作用和設(shè)計(jì)原則，特別是特征在使用時(shí)的相互配合 關(guān)系。拓展知識(shí)方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過(guò)孔設(shè) 計(jì)規(guī)則，以及模具設(shè)計(jì)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系?！暗?型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊，重點(diǎn)介紹目前國(guó)內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品 （電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動(dòng)產(chǎn)品）的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)。每類(lèi)產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍(lán)本，深入解剖 結(jié)構(gòu)知識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的運(yùn)用。比如電子產(chǎn)品選手機(jī)為代表產(chǎn) 品，講解手機(jī)

9、產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計(jì)、 lcd屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及內(nèi)藏?cái)z像頭 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。家電產(chǎn)品則以電吹風(fēng)為例，學(xué)生要掌握電吹風(fēng)的 功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等，了解cad軟件在電吹風(fēng)設(shè)計(jì)中 的應(yīng)用，能對(duì)產(chǎn)品塑料件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。在此過(guò)程中，還要 掌握項(xiàng)目管理方面的知識(shí)。 3.3教學(xué)方法。在教學(xué) 中，提倡基于工作過(guò)程為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)，理論教學(xué)與實(shí) 踐練習(xí)相結(jié)合，增加實(shí)踐課時(shí)的比例，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)踐 能力。教師引導(dǎo)學(xué)生建立實(shí)用合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化學(xué)生的 自覺(jué)體驗(yàn)和掌握知識(shí)的遷移能力，淡化理論和實(shí)踐的界限。 在基礎(chǔ)知識(shí)夠用的前提下，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué) 法，通過(guò)在具備多

10、媒體教學(xué)設(shè)施的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地開(kāi)展新產(chǎn)品 和新工藝的開(kāi)發(fā)工作，使學(xué)生體會(huì)具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實(shí)際應(yīng)用能力。4產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)總體實(shí)訓(xùn)的具體應(yīng) 用在面向制造業(yè)的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)總體實(shí)訓(xùn)里，結(jié)合各校的 實(shí)際情況，以典型產(chǎn)品的流水線裝配設(shè)計(jì)為主體，總體實(shí)訓(xùn) 內(nèi)容分為五個(gè)階段：前期的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與組裝環(huán)節(jié)、 生產(chǎn)線裝配改善環(huán)節(jié)、三維系統(tǒng)模擬環(huán)節(jié)、總結(jié)交流環(huán)節(jié)。 在這些實(shí)訓(xùn)中，可以實(shí)現(xiàn)"教-學(xué)-做” 一體化的行動(dòng)教學(xué)， 讓理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，從而使學(xué)生在知識(shí)和技能上達(dá)到雙 重提高；另一方面，可以鍛煉學(xué)生的綜合專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用能力, 提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，

11、也有利于提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，更 好地讓學(xué)生參與企業(yè)模擬項(xiàng)目，融入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。在產(chǎn)品 設(shè)計(jì)與組裝環(huán)節(jié)，教師把學(xué)生分成六人左右的項(xiàng)目組，根據(jù) 企業(yè)的某一個(gè)典型產(chǎn)品布置項(xiàng)目任務(wù)書(shū)。學(xué)生綜合考量校內(nèi) 實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)際條件和設(shè)備，運(yùn)用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的知識(shí)，共 同完成項(xiàng)目。在此過(guò)程中，教師可以對(duì)新產(chǎn)品提出具體的要 求，比如產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸不能過(guò)大，必須與生產(chǎn)線相匹配； 結(jié)合人因工程學(xué)，運(yùn)用動(dòng)作分析和雙手操作分析，在工藝上 要符合車(chē)間的零部件裝配順序，有利于工序和工位的確定； 新產(chǎn)品各零部件的裝配要牢固可靠，可以滿足多次拆卸而不 容易損壞；產(chǎn)品的價(jià)格應(yīng)合理，要用最少的成本做出符合客 戶(hù)要求的產(chǎn)品；考慮試驗(yàn)的可行性和零部件的可修改性。參考文獻(xiàn)：1 郭艷麗，李亨英，柴春鋒適應(yīng)社會(huì)需求，提高ie 人才實(shí)踐創(chuàng)新能力的因素分析j高教論壇，2011 (9).2 周梓榮，龔存宇.工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系 探討j.湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2005 (3).3 光昕，李沁.髙職工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)探索j.中 國(guó)成人教育，2009 (23).4 趙濤，路琨我國(guó)工業(yè)工程學(xué)科的發(fā)展研究j.高等 工程教育研究，2003 (2).5