《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法新探

徐　竹

摘要：《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是機(jī)械專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。提高該課程的教學(xué)效果，需要采用符合課程特點(diǎn)和學(xué)生實際的教學(xué)方法及手段。文章提出了啟發(fā)式教學(xué)、多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，并且在教學(xué)內(nèi)容上重視課程設(shè)計的教學(xué)思路。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)；多媒體教學(xué)；課程設(shè)計

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是高職高專機(jī)械類各專業(yè)的必修課程，是研究機(jī)械共性問題的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，對學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程起著橋梁作用。該課程的綜合性和實踐性都很強(qiáng)，要求學(xué)生不僅要掌握扎實的基礎(chǔ)理論知識，更要具備將所學(xué)知識應(yīng)用到工程實踐中去的能力。對學(xué)生而言，由于初學(xué)不具備感性知識，入門較難，往往會影響其學(xué)習(xí)能動性的發(fā)揮。如何在教學(xué)中幫助學(xué)生加強(qiáng)理解，提高學(xué)習(xí)效果呢？筆者結(jié)合教學(xué)實踐談?wù)勔韵聨c(diǎn)體會。

啟發(fā)式教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

首先，緒論課對于學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)動機(jī)往往起著很大作用。教師可以采用直接提問式的啟發(fā)法，如：什么是機(jī)器？什么是機(jī)構(gòu)？為什么稱汽車、縫紉機(jī)叫機(jī)器，而稱手表為機(jī)構(gòu)？它們之間有何異同？機(jī)械設(shè)計的目標(biāo)是什么？通過對問題的分析和解決，學(xué)生能夠了解為什么要學(xué)習(xí)本課程，從而激發(fā)出學(xué)習(xí)興趣。

其次，采用直觀教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生的興趣。在教學(xué)中，適當(dāng)安排學(xué)生參觀機(jī)械零部件陳列室。教師結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，對一些典型機(jī)械產(chǎn)品的傳動系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計方法等進(jìn)行現(xiàn)場講解。在講授新課之前，先讓學(xué)生觀察實物或模型的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動特點(diǎn)，再提出問題、分析問題，進(jìn)而自然過渡到新課題的學(xué)習(xí)。這些不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，也抓住了學(xué)生的注意力，使枯燥的理論課堂變得生動活躍起來。例如，講授齒輪傳動內(nèi)容時，可設(shè)計制作一齒輪傳動機(jī)構(gòu)，其中包含直齒圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動和齒輪齒條傳動等。讓學(xué)生自主拆卸、裝配，在操作中學(xué)會齒輪參數(shù)的計算，了解傳動特點(diǎn)，并重點(diǎn)學(xué)會齒側(cè)間隙的測量和調(diào)整。

再次，結(jié)合實踐教學(xué)拓寬學(xué)生思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。在日常生活和實踐中，有很多現(xiàn)象與機(jī)械設(shè)計原理有關(guān)。例如，縫紉機(jī)在極限位置踏死現(xiàn)象，可先讓學(xué)生思考破解，接著教師解釋機(jī)構(gòu)自鎖概念，引發(fā)學(xué)生找出自鎖的原因、本質(zhì)和條件，從而調(diào)動學(xué)生積極思維。再如，傳統(tǒng)的平面連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)，介紹曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、定塊機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)、偏心輪機(jī)構(gòu)等十多種機(jī)構(gòu)，內(nèi)容多而雜亂，學(xué)生常感到很難理解掌握。在講解該章內(nèi)容的時候，可采用聯(lián)系實際的教學(xué)方法，讓學(xué)生觀察汽車前橋等腰機(jī)構(gòu)、汽車車門啟閉裝置、電風(fēng)扇搖頭的雙搖桿機(jī)構(gòu)等，還可啟發(fā)學(xué)生觀察縫紉機(jī)的多種機(jī)構(gòu)，如針桿的上下運(yùn)動由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，提線動作由援助凸輪來完成，送布運(yùn)動由幾組凸輪機(jī)構(gòu)相互配合來實現(xiàn)。這種授課集知識性、趣味性、實踐性于一體，使學(xué)生在掌握理論知識的同時，提高分析實際問題的能力、統(tǒng)籌思維的活動能力及創(chuàng)新能力。

多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合

隨著教學(xué)改革的深入和課程體系的調(diào)整，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)時數(shù)越來越少。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械設(shè)計學(xué)科的發(fā)展，需要向?qū)W生講授的內(nèi)容卻越來越多，單一的板書已不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要。為了留出更多的實踐教學(xué)時間，必須要在有限的課堂上增大教學(xué)內(nèi)容的信息量。

多媒體技術(shù)將聲、圖、文、視頻等通過計算機(jī)集成在一起，突破了傳統(tǒng)教學(xué)在時間、空間上的限制，豐富了教學(xué)內(nèi)容，為教學(xué)提供了理想的環(huán)境，可使學(xué)生多元化、多渠道地接受教學(xué)信息。在教學(xué)實踐中，可以通過演示電子教具、觀看虛擬零件的結(jié)構(gòu)、用鼠標(biāo)進(jìn)行測繪、拆裝實驗、走進(jìn)網(wǎng)上實訓(xùn)室、觀看工程實例等，使學(xué)生對各種機(jī)構(gòu)和零件的結(jié)構(gòu)、工作原理及其在各種機(jī)械中的實際應(yīng)用有深入的了解，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其工程意識。

應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和手段，結(jié)合CAD、CAI、CAM等現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點(diǎn)，合理設(shè)計和運(yùn)用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)，可以創(chuàng)設(shè)最佳教學(xué)情境。例如，在講授齒輪加工原理及變位齒輪等內(nèi)容時，可以讓學(xué)生帶著思考題觀看教學(xué)錄像。學(xué)生不僅可以清楚地了解到齒輪的加工原理和加工過程，還可看到各種變位齒輪和齒輪根切的形成過程?？赐赇浵窈蠼處煯?dāng)場提問，學(xué)生回答思考題，最后教師作進(jìn)一步的分析和歸納。另外，教材中不少插圖較為復(fù)雜且涉及動態(tài)的分析過程。例如，皮帶傳動中的打滑，教師僅憑口、粉筆、掛圖難以講授清楚，學(xué)生也難以形成感觀認(rèn)識。但運(yùn)用CAI多媒體教學(xué)，即可把這些動態(tài)過程虛擬給學(xué)生看。通過計算機(jī)演示，學(xué)生可以看到教師無法在黑板上完成的各種圖形，學(xué)習(xí)積極性、教學(xué)效果和效率都有較大提高。

任何事物都有其兩面性，多媒體教學(xué)也有不足之處。例如，學(xué)生記筆記比較困難，顯示內(nèi)容的連貫性較差等。為了克服這種教學(xué)工作的不足，可在多媒體教室放置小黑板，將多媒體課件與黑板授課結(jié)合起來，充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢，取長補(bǔ)短。

總之，多種教學(xué)手段的應(yīng)用可以使課堂教學(xué)變得生動活潑，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，使教師在同樣的時間內(nèi)向?qū)W生傳達(dá)更多的知識和信息，教學(xué)質(zhì)量大幅提升。

重視課程設(shè)計

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計能力的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計是該課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識，綜合分析和解決工程實際問題能力的重要教學(xué)步驟，對學(xué)生將來從事工程技術(shù)工作具有極其重要的意義和深遠(yuǎn)的影響。

選題課程設(shè)計傳統(tǒng)的題目是減速器，但是往往都是教師為學(xué)生選好設(shè)計方案，很大程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)造性。針對這種情況，對傳統(tǒng)的題目可加以改進(jìn)。例如，對減速器提出各種不同設(shè)計要求和工作條件等。當(dāng)學(xué)生拿到各不相同的設(shè)計題目時，必須對該題目積極地探索，收集有關(guān)資料，積累經(jīng)驗，確定設(shè)計方案。經(jīng)過比較、分析、判斷，最終找出一個最佳設(shè)計方案。選擇設(shè)計方案的過程就是學(xué)生創(chuàng)造性設(shè)計能力培養(yǎng)的過程。它充分發(fā)揮了學(xué)生的能動性，使其運(yùn)用已有的理論知識，用敏銳的目光找尋解決問題的辦法。另外，設(shè)計題目的選擇應(yīng)更具有靈活性，更接近于生產(chǎn)實際，且類型應(yīng)多樣化，打破單一減速器的局限。

重視減速器的拆裝實驗實踐教學(xué)是學(xué)生獲得感性知識的重要內(nèi)容，課程設(shè)計也不例外。在減速器設(shè)計前必須讓學(xué)生親自動手裝拆一次減速器實物，也可以安排學(xué)生去減速器生產(chǎn)廠家參觀，看錄像或參觀陳列室，讓學(xué)生了解減速器零部件的形狀、結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系，從而使其對加工制造的工藝過程具有初步的認(rèn)識。裝拆的重點(diǎn)是軸系零部件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，便于學(xué)生在設(shè)計中結(jié)合實際，選擇合適的結(jié)構(gòu)和尺寸。

掌握好處理數(shù)據(jù)的方法工程上任何機(jī)械的尺寸都不可能完全由理論計算來確定，而必須綜合考慮零部件的結(jié)構(gòu)、加工裝配工藝乃至于經(jīng)濟(jì)性及使用維護(hù)等方面的要求。有些零件的尺寸參數(shù)需精確計算確定，有些則只能采用類比法或由經(jīng)驗公式來確定。學(xué)生要了解工程設(shè)計計算與力學(xué)計算之間的區(qū)別，掌握利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計及處理數(shù)據(jù)的方法。學(xué)生除了具有一定的感性知識外，還要熟練運(yùn)用圖冊等參考資料，做到有所創(chuàng)新。

提高教學(xué)質(zhì)量需要每一位教師從思想上加以重視。只有在教學(xué)改革過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，找出差距，才有望探索出適合高職教育特色的教學(xué)方法。總之，教學(xué)是一個不斷提高，不斷改進(jìn)的過程。在當(dāng)前形勢下，我們更要不斷探索，不斷深化改革，不斷迎接新的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱麗.談機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課的啟發(fā)式教學(xué)[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2002,(15).

[2]楊可楨,程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]陳正福.機(jī)械原理與機(jī)械零件[M].北京:高等教育出版社,1996.

[4]湯慧謹(jǐn).機(jī)械零件課程設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,1998.

作者簡介：

徐竹(1982—)，女，山西運(yùn)城人，碩士，西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，主要從事模具設(shè)計與制造專業(yè)教學(xué)。