《機械設計》教學思考

王發元 韓兵奇 趙立雙

機械設計課程是機械工程專業的專業必修課，需要多角度考慮機械設計教學工作的開展，以提高學生的綜合設計能力。鑒于此，提出以實踐為導向，逐步開展理論教學；加強課程設計，培養創新能力；做好關聯專業課的配合，提高綜合設計能力的教學方法，并在教學中給予了實踐，結果表明學生的設計能力在一定程度上得到了明顯提高。

機械設計課程是機械工程專業的專業必修課，貫穿著大學乃至學生日后的從業之路，在機械工程教學中占據核心地位。因此，做好機械設計課程及其相關課程的教學工作非常重要。

目前，大部分高等院校的機械設計課程均以教材為依據，上好理論基礎課，兼有課程設計為輔導，做好鞏固練習，部分院校還鼓勵學生創新、發明，培養動手、動腦能力，這在一定程度上提高了學生的學習效率和學習興趣，在教與學的過程中起到了較好的引導作用。但這種教學方式仍顯孤立、單調，跟日后的學生從業相差甚遠。如果學生畢業后進工廠對機械工程專業進一步實踐，還能在很大程度上得到提高；倘若學生大學畢業后考取了研究生，爾后進大學教書，他的理論雖有很大提高，但設計實踐能力將相差甚遠，甚至是秀才兵書。因此，需要多角度考慮機械設計教學工作的開展。

1 以實踐為導向，逐步開展理論教學

興趣是最好的老師，學以致用，才能逐步提高學習興趣，有了興趣就不怕學不好。既避免了學生逃課，又提高了學習效率。

既以實踐為導向，須選擇一本與機械設計教材配套的課程設計，并配置與之相關的教學模型或實物設備。教授理論知識前，老師先帶學生觀察、分析與理論知識相關的教學模型，講述其用途、結構、原理、設計應考慮的問題等，并布置作業，如令學生分析其結構的合理性和不妥處，預習機械設計教材，找出與該模型設計相關的理論知識，標出不懂處。講解理論知識時以提問的方式了解學生的思考方法，根據其動向靈活講激動的講解相關知識。

如講授螺紋傳動一節時，可帶學生參觀螺旋式千斤頂，講解千斤頂的結構、用途及梯形螺紋的傳動和自鎖原理，待學生預習后，根據學生的反應情況選擇性講授相關設計方法。學生學習有目標、教師講課有方向，必能提高學習效率，避免課堂枯燥。

2 加強課程設計，培養創新能力

機械設計是一門實踐課程，教授理論知識期間必須加強課程設計教學，提高學生的動手實踐能力，培養其發散思維和創新能力。

課程設計一方面能具有針對性的鞏固剛剛學過的理論知識，另一方面也要激發學生的創新能力。不能說學生畢業了還不知道該怎么考慮問題，還不懂得機械設計方法，畢業即等于失業，這樣的教育知識把知識傳授給了學生，并未傳授思考方法，這就太失敗了。

仍以螺紋傳動一節為例，理論知識講授結束后即布置課后作業——設計一臺螺旋千斤頂，要求學生寫明設計說明書的同時，還要編寫操作說明書和設計思想及創新點，鍛煉學生以一個使用者的身份考慮產品的可操作性，在書寫操作方法的同時自然就能發現問題，改進設計思路。設計說明書是檢驗學生的理論計算能力的，它的數據和計算過程可以雷同，因為理論公式是相同的。但每個人的設計思想是不可能完全相同的，這取決于他的操作方法。操作方法因人而異，可以直接旋轉絲杠起升重物，也可以加傳動機構（如蝸輪蝸桿機構）改變操作方法；絲杠可以直接跟重物作用起升，也可以加推力軸承再導向后起升重物。但個中思想截然不同，這樣既避免了學生的作業抄襲，引導學生培養獨立完成任務的好習慣，又在技術分析及設計方面得到了提高。

3 做好關聯專業課的配合，提高綜合設計能力

機械設計課程不是獨立的，它與很多其它課程相輔相成，如機械制圖、機械原理、機械工程材料、工程力學、機械制造工藝等，在開設機械設計課程時，與之相關的基礎課必須已經修完或即將修完，否則課程無法進行或者收效甚微。

曾有一位機械制造及自動化專業的學生，思維開闊，在石油工業訓練中心實習時突發奇想，構思了一種新型抽油機，并繪制了詳細圖紙，要求加工成科研模型，結果審核圖紙后發現不具有可加工性，多處結構不合理，構思還僅限于物理模型。機械設計課程已學完，有了創新能力，但綜合能力還欠缺。

例如，在作減速機設計時，除了要求學生把機械圖表達清楚外，還要讓學生編寫典型零件、易出錯零件的機械加工工藝，吊裝、加油、觀察油位等的操作方法，使學生在思考中發現問題，改進設計方法，提高綜合設計能力。

4 結束語

機械設計課程是機械工程的主要專業課，學生的綜合設計能力主要來源于本課程的教授和訓練。因此，必須從多方面入手，培養學生獨立思考、不斷改進的設計思考能力， 提高綜合專業水平。近年來，該方法在工訓中心進行了教學實踐，結果表明，在很大程度上提高了學生的設計能力，使其懂得了產品設計的目的、操作方法、工況分析及問題的解決辦法，為后面的學習和工作打下了堅實的基礎。

（作者單位：中國石油大學（華東）機電裝備教學實習總廠）