“機械設計基礎”教學探索

摘要：“機械設計基礎”是工科院校一門重要的專業基礎課，傳統的教學方法面臨諸多問題。從授課技巧及課后實踐兩方面對該課程的教學方法進行了簡要探討，其最終目的在于提高學生的學習興趣，激發學生的學習積極性和創新意識。

關鍵詞：機械設計基礎；教學體會；教學研究

作者簡介：黃巍（1979-），男，江蘇南通人，南京航空航天大學機電學院，副教授。（江蘇 南京 210016）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0083-01

“機械設計基礎”是機械工程專業的主要專業基礎課程之一。該課程具有概念多、原理難、內容抽象、實踐性強等特點。課程的主要內容包括常用機構和通用零部件的工作原理、運動特點、結構特點及相關基本設計理論和計算方法等。本課程的主要培養目的就是讓學生在掌握與領會課本的基本理論知識的基礎上進一步培養個人創新意識和動手能力。由于該課程內容多、知識點繁、理論性強等特點，使得學生通過課本學習很難有好的效果，同時也不能較好地培養學生的創新意識與動手能力。為了提高學生的學習興趣及效果，下面簡要談一談筆者在教學過程中的體會及感悟。

一、注重授課技巧的多元化

當前，學生獲取知識的主要途徑還是來自課堂。因此，教師怎么在課堂上把課本上的知識進行完整講解并讓學生掌握領會，授課的技巧顯得尤為重要。這方面可以采用多元化的教學方式來進行。

1.激發學生的興趣，引導學生入門

俗話說“興趣是最好的導師”。應該找一些學生感興趣的與這門課相關聯的例子來引導學生入門，激發其學習這門課的興趣與熱情。那么如何激發學生的學習興趣？首先得講好第一堂課（緒論）。緒論作為一本教材的概述，是教材的先導與靈魂。緒論課對學生具有特定的啟發作用。“好的開始是成功的一半”，緒論課是否精彩直接影響學生對該課程的學習動機，同時也能進一步激發學生們學習的興趣。

其次，在課堂教學方法上，教師可以通過采用設計懸念、提出問題等方式激發學生的興趣。正如胥徐在其文中所言，解決疑難是學生學習的內在動力，提出疑難，讓學生自己去思考，更是教學的關鍵環節。[1]在教學過程中，充分利用“新奇”和“設疑”的方式，讓學生對這門課程產生興趣，盡快進入學習理論知識的狀態。例如在課堂上講解典型機構在哪些重要方面的運用，講解現在最前沿的機構的設計理念，為什么這樣設計，這樣設計的好處在哪里等。當講解到機械傳動時，可以拓展一些日常生活中不常見但學生都非常感興趣的機械傳動方式，比如直升機的傳動、汽車的四驅等，使學生感到這門課的新奇和重要性。

2.做好課堂之上的互動

傳統的課堂模式就是教師獨自在講述，很難調動學生的積極性，學生也更難全身心投入到課堂之中。這會導致學生在課堂上注意力分散，不能夠跟上教師教學的節奏，上課效率低下。因此，課堂上教師與學生之間必須要有一定的互動環節。教師應多用緩和的、鼓勵性的語言進行提問和評價，這樣可以讓學生在一種積極、輕松、愉快的氛圍中享受課堂學習的樂趣。教與學的雙向交流和相互影響形成“磁場”與“共振”，繼而營造出融洽的課堂氛圍。

3.進行系統化的教學

由于“機械設計基礎”這門的特殊性，課程內容特點呈現多、難、散的特點。課程章節之間的關聯性不強，內容凌亂，系統性不強，學生普遍學起來感到吃力，也很難把握課程的中心內容。而工科學習的側重點應該偏重課本中講述原理的理性認識，學生掌握之后能夠靈活地運用到工程之中。這就要求教師將整本書進行系統的立體化教學。“機械設計基礎”這門課中每一章內容都是一個獨立部分。它們自成一個小的體系，學生學完每一章之后會感覺與前面的章節好像一點聯系都沒有，從而一本書下來感覺內容特別多，不容易記憶，更別談靈活運用了。若能從一個產品的設計過程分析這本書，就會感覺各個章節被聯系起來。教師應該從這一點入手，把握關鍵的部分，就能把每個相互獨立的章節聯系起來，課程的學習就會顯得具有系統性。這樣，學生課堂上聽來會感覺輕松，理解起來也會感到容易。

4.運用現代化教學手段

隨著科技的發展，現代化技術在教學上的作用越來越明顯。與傳統的教學相比，現代化的多媒體教學手段可使整個教學過程更形象、更多樣、更新穎，可以將較為抽象的基本理論具體、直觀地呈現給學生。這樣學生便更易理解和接受。如當講到滾動與滑動軸承這一章，有些軸承很難找到實物。這時，教師可以通過視頻播放、觀看圖片等方式進行教學。遇到典型的機構與傳動可以通過計算機仿真模擬等方式進行講解，讓學生能夠很直觀地理解。

二、加強學生動手實踐能力與創新意識的培養

課堂之外的實驗課及課后學習也是必不可少的，這兩方面直接影響著學生的實踐動手能力和對這門課創新意識的培養。課堂時間畢竟較短暫，只能夠用來進行理論教學，而學生實驗課和課后的大量時間卻可以用來進行自己的思考和動手實踐。

1.合理的運用實驗課

學習“機械設計基礎”這門課，做實驗是必不可少的。而實驗課主要的目的就是讓學生更加直觀地理解課堂之上所講的內容、發揮自己的動手能力，進行創新性思考。在進行相關實驗課程之前，需要學生們深刻地理解并掌握課本上的基本知識與基礎理論。隨后對相關機構實物進行觀察、拆卸、分析、測量、繪圖等一系列動手操作，之后再分組討論、交流、匯報。例如，把減速器結構分析作為實驗教學的內容，學生可以通過拆卸、測

量、分析等手段進行演練，學生之間相互進行探討，教師再當面對難點進行指導，最終能使學生直觀掌握軸、齒輪、鍵等相關理論知識，達到理論與實踐的結合。因此，采用實驗講解的方法可在獲得專業知識的同時培養學生實際操作、觀察分析等能力，有利于學生綜合素質的提高。[2]

2.調動學生的課后學習實踐

課堂之上的時間有限，不可能使學生學得透徹，但課后卻有大量的時間可以利用。這方面不宜只是讓學生完成課后作業、獨立地完成課程設計等，而應該發動學生到圖書館或上網查詢一些與之相關的前沿知識，制作PPT進行一些討論演講等活動。學生也可以自學一些常用的建模仿真軟件，對一些典型的機械機構進行建模仿真。老師還可以指導學生完成一些玩具模型的制作，這樣更能進一步鍛煉學生的動手實踐能力，激發學習這門課的熱情。

3.重視課程設計，保證時間與質量

機械設計基礎課程設計是高等工科學校相關專業的學生第一次全面的設計訓練，是本課程最后也是最重要的一個環節。通過這次訓練可以進一步地提高學生的綜合素質，激發學生的學習興趣。要為這最后一次教學任務進行系統優化。首先幫助學生做好準備工作，即組織學生對要設計的一些產品進行拆卸組裝，進一步認識機構運動特性、理解零部件設計的原理，在腦海里形成一個系統的設計理念。讓學生了解減速器裝置的結構及各部分功能、特點；然后確定哪些是標準件、哪些是非標準件，再確定傳動裝置設計布置和位置關系。其次要合理布置學生各個階段的任務，定時進行檢查、講解和指導，這樣就避免學生浪費時間而耽誤要完成的任務。最后要把好質量這一關，一定要對學生所作圖的錯誤之處進行詳細講解，最好是列舉工廠中實際加工工藝的例子進行說明，使學生有很直觀的印象。通過計算、畫圖、修改交替進行，保證課程設計的質量，切實鍛煉學生的思維和實踐能力。[3]

三、結束語

教師在教學時，應從機械分析的實際情況和設計方面的能力培養著手，讓學生充分領悟機械設計過程中的基本理論和方法，并能夠為之所用。“機械設計基礎”課就是為了能讓學生從一些最基本的、最原始的角度得到靈感，激發創造性思維，然后結合實際提高設計能力。學，不拘泥于課本，方能切切實實得到提高。要盡自己最大的努力，合理地運用教學手段培養學生各個方面能力，使他們有一定的基本機械素養，能夠綜合應用所學到的知識解決實際問題，為培養一位優秀的工程師打下基礎。

參考文獻：

[1]胥徐.《機械設計基礎》教學方法初探[J].科技信息，2009，（24）：158.

[2]石玉，陳立新.機械設計基礎課程教學改革的探討[J].教育學研究，2010，6（6）：114-115.

[3]王志學.《機械設計基礎課程》教學改革與實踐[J].科技創新導報，2012，（14）：179.

（責任編輯：劉輝）