機械原理課程教學(xué)探討

楊玉蘭

摘要：隨著科技的飛速發(fā)展，學(xué)科門類的細化，要提高機械設(shè)計原理課程的教學(xué)效果，就必須采用符合本課程特點和學(xué)生專業(yè)及實際情況的教學(xué)方法和手段。結(jié)合教學(xué)實踐，提出了一些具體的奏效的教學(xué)方法和手段。

關(guān)鍵詞：機械原理；教學(xué)；專業(yè)；實驗

中圖分類號：G424

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198(2009)09-0218-02

近年來，隨著機械工程領(lǐng)域內(nèi)新技術(shù)的迅猛發(fā)展，整個專業(yè)教學(xué)體系也經(jīng)歷著快速的變化，以適應(yīng)市場對人才的需求。面對這種形勢，我們在機械原理課程教學(xué)中不斷摸索，結(jié)合實際在教學(xué)手段、課程內(nèi)容上調(diào)整更新，與時俱進，取得了良好的教學(xué)效果。機械原理作為機械工程類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，既有基礎(chǔ)課邏輯性強、理論嚴(yán)謹?shù)奶攸c，又有專業(yè)課實踐性強、與生產(chǎn)實際聯(lián)系密切的特點。在學(xué)生由基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)過渡的過程中，起著極其重要的承前啟后作用。一般來說，基礎(chǔ)課教學(xué)相對穩(wěn)定，教學(xué)內(nèi)容乃至手段較為成熟；而專業(yè)課教學(xué)則相對活躍，受本領(lǐng)域新技術(shù)發(fā)展的影響較大，無論內(nèi)容還是手段更新變化比較快，這是工程類專業(yè)教學(xué)性質(zhì)所決定的。

1機械原理課程教學(xué)要注重專業(yè)特色

機械原理是機械類各專業(yè)研究機械共性問題的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，因此，不可能用大量的篇幅去講授專業(yè)課的內(nèi)容。但技術(shù)基礎(chǔ)課程也不是空中樓閣，在講授中也是要列舉一些例子來說明問題的。這樣就可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)機械原理的同時，也通過這些應(yīng)用實例對石油機械有一些初步的了解。

機械原理很多章節(jié)的內(nèi)容都能在石油機械中找到實例。比如，在緒論中需要列舉若干機器實例以闡明機器的共性，筆者就選用了抽油機作為工作機的例子。筆者采用圖片和動畫介紹了游梁式抽油機的組成和工作原理，使學(xué)生在頭腦中形成了抽油機的輪廓。在講授機構(gòu)的運動分析、機構(gòu)的受力分析、連桿機構(gòu)設(shè)計等章節(jié)時都將普通的曲柄搖桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)和抽油機、泥漿泵掛鉤；在講授齒輪機構(gòu)和齒輪系等章節(jié)中都提及了抽油機的減速器和鉆機的減速箱和分動箱。這樣既使學(xué)生能進一步加深對石油機械結(jié)構(gòu)的了解，又可使學(xué)生認識自己所學(xué)的知識都是有用的，提高了學(xué)習(xí)的積極性。唯一一次討論課的主題就是長沖程抽油機機構(gòu)方案設(shè)計。

2機械課程教學(xué)要與工程實際相聯(lián)系

機械課程的一個最大的特點是與工程實際的聯(lián)系極其密切。《機械原理》課程主要向?qū)W生講述機械運動、動力分析和設(shè)計的基本理論、基本方法和基本知識，了解相關(guān)學(xué)科的新知識、新理論和新方法。在此基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)學(xué)生機械運動方案構(gòu)思與創(chuàng)新的能力和意識。然而學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時，普遍反映該課程內(nèi)容抽象，繁雜，學(xué)起來比較枯燥。如果能在相應(yīng)講授內(nèi)容中加入適量的工程實例則可以起到事半功倍的效果。此時，大致要注意以下幾點：

首先，實例的引入要恰到好處。比如學(xué)生在剛接觸本課程時比較盲目，即使老師交待了課程教學(xué)目的、內(nèi)容和目標(biāo)，學(xué)生還是不能完全理解。此時如果利用多媒體、模型或掛圖等教學(xué)手段引入一些典型實例，學(xué)生會立刻豁然開朗而且學(xué)習(xí)興趣高漲。還可以給學(xué)生介紹一些以前學(xué)生的創(chuàng)新實例，來激發(fā)學(xué)生學(xué)好這門課程決心和欲望。

其次，列舉實例要符合學(xué)生的口味，盡量要找一些目前的先進技術(shù)產(chǎn)品，讓學(xué)生看到在這些先進的產(chǎn)品上都含有我們課程中講述的內(nèi)容，讓學(xué)生親自體會到本課程的重要性。課堂氣氛自然融洽。

最后。實例的引入要有利于難點的突破，充分幫助學(xué)生對課程內(nèi)容的消化吸收，增強實戰(zhàn)感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，每一章節(jié)內(nèi)容放在整個產(chǎn)品設(shè)計中來考察。使單一內(nèi)容與整條主線串起來，增強知識的系統(tǒng)性。也要有利于學(xué)生對知識的總體把握和應(yīng)用創(chuàng)新，這樣才能縮短教學(xué)與實際工程應(yīng)用的距離。依托專業(yè)機械進行現(xiàn)場教學(xué)，現(xiàn)場解剖，綜合現(xiàn)代化機械設(shè)備的特點，穿插介紹一些國內(nèi)外先進設(shè)備上的創(chuàng)新之處，擴充學(xué)生的知識范圍。

3引進先進教學(xué)輔助設(shè)備

隨著科學(xué)的進步和時代的發(fā)展，知識要更新，學(xué)時要縮短，教學(xué)還受時間和空間的限制，所以教學(xué)手段必須改進。而多媒體是一種已被廣泛采用的現(xiàn)代化的教學(xué)手段，其高效性已被廣泛認可。本課程的教學(xué)內(nèi)容與工程實際結(jié)合緊密，具有廣泛的工程背景，教學(xué)過程中需要大量的工程實例，通過實踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)這些內(nèi)容用語言來描述不直觀而且不容易被學(xué)生接受。在教學(xué)環(huán)節(jié)中恰當(dāng)?shù)夭捎枚嗝襟w教學(xué)后，收到了比較好的效果。

具體說來，這門課程主要涉及各種機構(gòu)與通用機械零件，要求學(xué)生建立對各種機構(gòu)運動的立體印象、加深對各種通用零件設(shè)計理論的理解，除了借助大量的實物模型進行講解外，還需要適當(dāng)選擇一些內(nèi)容來制作多媒體課件，以此來增強學(xué)生的感性認識，使教學(xué)過程更加生動、形象，教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩。同時可在與傳統(tǒng)授課方式相同的授課時間內(nèi)增大教學(xué)信息量。多媒體的利用要恰到好處，它要和板書相結(jié)合，有的老師使用多媒體時把原始的教學(xué)方法徹底丟棄，這是不對的。通過對學(xué)生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生普遍認為多媒體教學(xué)速度快，容易出現(xiàn)使所學(xué)內(nèi)容前后連接不上等問題。所以利用多媒體教學(xué)的老師應(yīng)該適當(dāng)放慢速度。最好還要在黑板上留有講述內(nèi)容的各種級別的標(biāo)題以備學(xué)生能夠跟上教師的步伐和對教學(xué)內(nèi)容的承上啟下。

4加強實驗教學(xué)

實驗教學(xué)是機械原理的另一個重要實踐性環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會對人才需求的不斷變化，傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)高等學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要，從2002年起，我校機械原理與設(shè)計實驗室借教育部本科教學(xué)工作水平評估的春風(fēng)，對機械原理與設(shè)計實驗教學(xué)進行了改革，并已取得明顯成效，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1確立實驗教學(xué)的新目標(biāo)

在院系領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，經(jīng)過全體教師和實驗人員共同努力下，使實驗教學(xué)與課程教學(xué)既相互聯(lián)系又各自獨立，打破了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式和體系，形成了一整套為培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力和創(chuàng)新能力服務(wù)的較為完善的實驗體系，重新確立了培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新設(shè)計能力為主線的教學(xué)目標(biāo)。

4.2建立完善的實驗體系

在整個實驗教學(xué)體系中包括各種模式的實驗，既要有傳統(tǒng)的驗證性實驗，又要有體現(xiàn)學(xué)科交叉的交叉性實驗，綜合利用各學(xué)科知識解決工程問題的綜合性實驗以及能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的設(shè)計性實驗。因為不同的實驗在培養(yǎng)學(xué)生能力方面各有其特點，將各種不同模式的實驗按不同的比例進行優(yōu)化組合可形成一個完整合理的實驗體系。

4.3增加綜合性和設(shè)計性實驗的比例

在保留傳統(tǒng)實驗的同時，增加綜合性和設(shè)計性實驗的比例，以此增強學(xué)生綜合認識問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。2002年起，我們立項建立了“現(xiàn)代機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室”，購進德國生產(chǎn)的“慧魚”創(chuàng)意組合工業(yè)模型20套?！盎埕~”模型提供了以機械傳動模型為核心，以傳感測試和微機控制為輔助的現(xiàn)代機械創(chuàng)意平臺，使現(xiàn)代機械的傳動方案創(chuàng)意有了模型裝配的手段，為培養(yǎng)“創(chuàng)新素質(zhì)”和“動手能力”提供了物質(zhì)保障。

總而言之，機械原理作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課，應(yīng)當(dāng)吸收工程領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)，從教學(xué)手段到課程內(nèi)容不斷更新，才能始終保持活力，跟上形勢發(fā)展，滿足后繼課程乃至市場對人才培養(yǎng)的需求。