《機械設計》課程教學中的幾點心得體會

梁劍

摘要： 機械設計是工科機械、近機械類專業的一門重要技術基礎課，理論性與實踐性強，涉及內容廣，知識面寬。因此，如何激發學生興趣，適應工程設計特點，達到教學要求，是我們必須探究的問題。本文就如何提高教學質量和學生學習效率進行了探討。

關鍵詞： 機械、近機械類專業《機械設計》心得體會

《機械設計》這門課程，在國外也稱為“機械元件設計”，是研究機器的基本單元——機械零件的通用設計理論、原則和方法，是我國高等工科院校機械、近機械類專業的一門主干技術基礎課，其重要性是不言而喻的，同時該課程也是許多學科知識的綜合運用，既不同于學生以前學過的理論力學、材料力學等理論基礎課，又不同于此后將要學習的各種專業課，它在理論基礎課與專業技術課之間起著承上啟下的作用。下面我談談在該課程教學實踐過程中的一些心得體會。

1.重視緒論課，強調學習課程的重要意義。

緒論幾乎是每一門課程的必備內容，因其可以使學生對課程性質、學習內容、學習方法及學習目標有一個初步的系統的認識而顯得極其重要，所以必須重視。在內容準備上，《機械設計》的緒論課至少可以從三個角度展開，以希望其對該門課程能產生強烈的興趣和動力。

第一，機械的認識。絕大多數學生在此之前對機械具體組成情況的認識比較模糊，因此應利用多媒體將大家耳熟能詳且典型的機器用圖片、圖像、聲音、動畫等有機結合，使他們對機器有了直觀形象的認識，在了解其結構組成的基礎上同時明確課程中需要學習的內容。

第二，真正理解設計與創新的關系，樹立創新的信心?！稒C械設計》作為一門對通用零件的設計課程，“設計”是其核心內容，同時也是一種創造性的活動，要使學生真正理解這一點，從兩個方面進行：①利用一些來源真實可靠的數據向學生說明設計在現代產品制造中的重要地位，以及設計水平與產品質量的直接影響關系。同時選取一些優秀產品實例說明其設計的精妙之處，分析其與同類產品的不同，使沒有做過設計的學生對“設計”的概念和創新思路有進一步認識，改變他們對所謂“創新”就是設計出全新產品的概念，從而鼓勵與激發出他們的學習熱情。②通過介紹機械的歷史發展過程，可以明確每個時代機械的產生與發展與其他學科知識的發展是息息相關的，因而在現今創新時代里，只有在牢固掌握各門基礎理論知識的前提下創新才是可能的。

第三，明確課程的學習目標。除了需要達到的基本目標以外，該門課程結束后還有一次綜合訓練的機會——減速器設計。將這個任務提前到緒論課上，大致講解減速器的結構組成，從而使學生進一步明確自己在后續學習中的任務，加強學習針對性。

2.強調一種學習思路，培養學生思考問題的邏輯性。

《機械設計》課程主要是研究一般工作條件下通用零件的設計問題，從其承載能力出發并考慮結構、工藝和維護等條件。仔細分析教材中各章內容，可以發現對每種零件的介紹及展開均是按照比較固定的思路進行的：載荷工況分析—應力分析—失效形式分析—設計準則確定—設計公式推導—改進和提高措施。這一思路是教學的基本思路，但它同時也是零件的實際設計過程，因此在課程教學時需要向學生重點提出并要求他們掌握。一旦學生掌握了這個過程，在學習時就會有意識地按此自行提出、思考和解決問題，問題的切入點則會很準確，從而使他們的自學能力得到增強。同時，在利用這種思路理清眾多知識點之間關系時邏輯思維能力也得到了鍛煉。

3.運用“系統”概念，理解設計問題。

系統是實現規定功能以達到某一目標而構成的相互關聯的一個集合體或裝置（部件），因而機器是系統，機構同樣是一個系統。對于組成機構及機器的零件或部件而言，在其設計過程中必應遵循系統能達到正常工作的要求，相應地在課程教學時也應凸顯出此特點，并向學生重點提出。例如，齒輪傳動一章，計算齒輪強度需要確定齒輪的精度等級。然而，齒輪、軸和軸承的組合是傳動系統的核心，為了保證傳動性能良好，則應保證三者的精度能夠互相匹配，將它們分開考慮顯然是不合適的。帶傳動一章中，帶傳動是指由主從動帶輪和中間撓性件帶組成的一個系統，通過工作時對其進行運動和力的分析，分別得到了帶傳動的兩種失效形式：打滑和帶的疲勞斷裂。這兩種失效形式的產生機理從本質上講是不同的，前者是系統失效，而后者屬于零件的失效。因而對于這兩種失效形式采用系統分析方法，最終得到了相應的計算準則：在保證帶傳動不打滑的條件下帶應具有一定的疲勞強度和壽命。

機械設計這門課涉及的理論非常多，也與多學科相互交叉，從這個意義上來講，該課程除了具備自身特點以外，還是前修課程的綜合，因此“系統”的概念反映了學科特點，使學生更容易將繁雜的知識點進行綜合，便于理解和掌握。毫無疑問，這種“系統”理念的建立可豐富學習方法，鍛煉思維能力，為他們今后的學習和工作將提供一定的幫助。

4.培養學生自主學習能力，提高教學效率。

該課程涉及的知識點多，知識面廣，如果僅利用傳統的以教師為中心的填鴨式模式進行教學，會使學生完全處于被動地位，影響教學效果，因而應根據教學內容、對象和條件，充分發揮學生的主體能動性，提高教學雙方的效率，這實質上也反映了現代學生的個性特點。

對于像帶傳動、齒輪傳動、螺紋連接等內容多，且所需教學時數多的重點章節，采用教師講授與學生自主學習相結合的方法，此時可將后續的課程設計結合起來。具體內容是：首先由教師結合課程設計的要求并指定學習內容，并提出相關問題。例如，齒輪精度、材料、齒數等如何選擇確定？設計中涉及的各類參數如何選擇？設計出來的傳動零件是否合適？如果不合適應如何處理，等等。其次，學生圍繞問題進行學習并查閱有關書籍資料，形成個人答案。最后，根據學生的答案將問題引向深入，并進行總結，形成新的知識。

對于簡單的教學內容，仍可采用此種方法，例如鏈傳動。利用這種方法，可以培養學生自學能力，使其對知識是基于理解的掌握。當然，在教師提出問題這個階段中，所提的問題是非常關鍵的，教師應在課前充分查閱資料，結合其他學科及工程實踐應用，必要時可以與其他教師討論，最大限度地達到學生自主學習的目的。

5.結語。

立足教學，勇于創新是貫穿于教學過程的永恒主題，也是一項長期而富有挑戰的工作。教師應該結合學生具體情況，不斷地探索新的教學方法、優化教學內容、加強教學實踐，力求達到教與學的完美統一。

參考文獻：

［1］周士平.《機械傳動》課程教學方法探討［J］.南鋼科技與管理，2010，3.

［2］湯迎紅，孫曉，吳吉平.《機械設計》課程教學中的幾點體會［J］.中國科教創新導刊，2009，34.

［3］濮良貴，紀名剛.《機械設計》（第八版）［M］.北京：高等教育出版社，2010.