“机械设计基础”教学探索

摘要：“机械设计基础”是工科院校一门重要的专业基础课，传统的教学方法面临诸多问题。从授课技巧及课后实践两方面对该课程的教学方法进行了简要探讨，其最终目的在于提高学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性和创新意识。

关键词：机械设计基础；教学体会；教学研究

作者简介：黄巍（1979-），男，江苏南通人，南京航空航天大学机电学院，副教授。（江苏 南京 210016）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）19-0083-01

“机械设计基础”是机械工程专业的主要专业基础课程之一。该课程具有概念多、原理难、内容抽象、实践性强等特点。课程的主要内容包括常用机构和通用零部件的工作原理、运动特点、结构特点及相关基本设计理论和计算方法等。本课程的主要培养目的就是让学生在掌握与领会课本的基本理论知识的基础上进一步培养个人创新意识和动手能力。由于该课程内容多、知识点繁、理论性强等特点，使得学生通过课本学习很难有好的效果，同时也不能较好地培养学生的创新意识与动手能力。为了提高学生的学习兴趣及效果，下面简要谈一谈笔者在教学过程中的体会及感悟。

一、注重授课技巧的多元化

当前，学生获取知识的主要途径还是来自课堂。因此，教师怎么在课堂上把课本上的知识进行完整讲解并让学生掌握领会，授课的技巧显得尤为重要。这方面可以采用多元化的教学方式来进行。

1.激发学生的兴趣，引导学生入门

俗话说“兴趣是最好的导师”。应该找一些学生感兴趣的与这门课相关联的例子来引导学生入门，激发其学习这门课的兴趣与热情。那么如何激发学生的学习兴趣？首先得讲好第一堂课（绪论）。绪论作为一本教材的概述，是教材的先导与灵魂。绪论课对学生具有特定的启发作用。“好的开始是成功的一半”，绪论课是否精彩直接影响学生对该课程的学习动机，同时也能进一步激发学生们学习的兴趣。

其次，在课堂教学方法上，教师可以通过采用设计悬念、提出问题等方式激发学生的兴趣。正如胥徐在其文中所言，解决疑难是学生学习的内在动力，提出疑难，让学生自己去思考，更是教学的关键环节。[1]在教学过程中，充分利用“新奇”和“设疑”的方式，让学生对这门课程产生兴趣，尽快进入学习理论知识的状态。例如在课堂上讲解典型机构在哪些重要方面的运用，讲解现在最前沿的机构的设计理念，为什么这样设计，这样设计的好处在哪里等。当讲解到机械传动时，可以拓展一些日常生活中不常见但学生都非常感兴趣的机械传动方式，比如直升机的传动、汽车的四驱等，使学生感到这门课的新奇和重要性。

2.做好课堂之上的互动

传统的课堂模式就是教师独自在讲述，很难调动学生的积极性，学生也更难全身心投入到课堂之中。这会导致学生在课堂上注意力分散，不能够跟上教师教学的节奏，上课效率低下。因此，课堂上教师与学生之间必须要有一定的互动环节。教师应多用缓和的、鼓励性的语言进行提问和评价，这样可以让学生在一种积极、轻松、愉快的氛围中享受课堂学习的乐趣。教与学的双向交流和相互影响形成“磁场”与“共振”，继而营造出融洽的课堂氛围。

3.进行系统化的教学

由于“机械设计基础”这门的特殊性，课程内容特点呈现多、难、散的特点。课程章节之间的关联性不强，内容凌乱，系统性不强，学生普遍学起来感到吃力，也很难把握课程的中心内容。而工科学习的侧重点应该偏重课本中讲述原理的理性认识，学生掌握之后能够灵活地运用到工程之中。这就要求教师将整本书进行系统的立体化教学。“机械设计基础”这门课中每一章内容都是一个独立部分。它们自成一个小的体系，学生学完每一章之后会感觉与前面的章节好像一点联系都没有，从而一本书下来感觉内容特别多，不容易记忆，更别谈灵活运用了。若能从一个产品的设计过程分析这本书，就会感觉各个章节被联系起来。教师应该从这一点入手，把握关键的部分，就能把每个相互独立的章节联系起来，课程的学习就会显得具有系统性。这样，学生课堂上听来会感觉轻松，理解起来也会感到容易。

4.运用现代化教学手段

随着科技的发展，现代化技术在教学上的作用越来越明显。与传统的教学相比，现代化的多媒体教学手段可使整个教学过程更形象、更多样、更新颖，可以将较为抽象的基本理论具体、直观地呈现给学生。这样学生便更易理解和接受。如当讲到滚动与滑动轴承这一章，有些轴承很难找到实物。这时，教师可以通过视频播放、观看图片等方式进行教学。遇到典型的机构与传动可以通过计算机仿真模拟等方式进行讲解，让学生能够很直观地理解。

二、加强学生动手实践能力与创新意识的培养

课堂之外的实验课及课后学习也是必不可少的，这两方面直接影响着学生的实践动手能力和对这门课创新意识的培养。课堂时间毕竟较短暂，只能够用来进行理论教学，而学生实验课和课后的大量时间却可以用来进行自己的思考和动手实践。

1.合理的运用实验课

学习“机械设计基础”这门课，做实验是必不可少的。而实验课主要的目的就是让学生更加直观地理解课堂之上所讲的内容、发挥自己的动手能力，进行创新性思考。在进行相关实验课程之前，需要学生们深刻地理解并掌握课本上的基本知识与基础理论。随后对相关机构实物进行观察、拆卸、分析、测量、绘图等一系列动手操作，之后再分组讨论、交流、汇报。例如，把减速器结构分析作为实验教学的内容，学生可以通过拆卸、测

量、分析等手段进行演练，学生之间相互进行探讨，教师再当面对难点进行指导，最终能使学生直观掌握轴、齿轮、键等相关理论知识，达到理论与实践的结合。因此，采用实验讲解的方法可在获得专业知识的同时培养学生实际操作、观察分析等能力，有利于学生综合素质的提高。[2]

2.调动学生的课后学习实践

课堂之上的时间有限，不可能使学生学得透彻，但课后却有大量的时间可以利用。这方面不宜只是让学生完成课后作业、独立地完成课程设计等，而应该发动学生到图书馆或上网查询一些与之相关的前沿知识，制作PPT进行一些讨论演讲等活动。学生也可以自学一些常用的建模仿真软件，对一些典型的机械机构进行建模仿真。老师还可以指导学生完成一些玩具模型的制作，这样更能进一步锻炼学生的动手实践能力，激发学习这门课的热情。

3.重视课程设计，保证时间与质量

机械设计基础课程设计是高等工科学校相关专业的学生第一次全面的设计训练，是本课程最后也是最重要的一个环节。通过这次训练可以进一步地提高学生的综合素质，激发学生的学习兴趣。要为这最后一次教学任务进行系统优化。首先帮助学生做好准备工作，即组织学生对要设计的一些产品进行拆卸组装，进一步认识机构运动特性、理解零部件设计的原理，在脑海里形成一个系统的设计理念。让学生了解减速器装置的结构及各部分功能、特点；然后确定哪些是标准件、哪些是非标准件，再确定传动装置设计布置和位置关系。其次要合理布置学生各个阶段的任务，定时进行检查、讲解和指导，这样就避免学生浪费时间而耽误要完成的任务。最后要把好质量这一关，一定要对学生所作图的错误之处进行详细讲解，最好是列举工厂中实际加工工艺的例子进行说明，使学生有很直观的印象。通过计算、画图、修改交替进行，保证课程设计的质量，切实锻炼学生的思维和实践能力。[3]

三、结束语

教师在教学时，应从机械分析的实际情况和设计方面的能力培养着手，让学生充分领悟机械设计过程中的基本理论和方法，并能够为之所用。“机械设计基础”课就是为了能让学生从一些最基本的、最原始的角度得到灵感，激发创造性思维，然后结合实际提高设计能力。学，不拘泥于课本，方能切切实实得到提高。要尽自己最大的努力，合理地运用教学手段培养学生各个方面能力，使他们有一定的基本机械素养，能够综合应用所学到的知识解决实际问题，为培养一位优秀的工程师打下基础。

参考文献：

[1]胥徐.《机械设计基础》教学方法初探[J].科技信息，2009，（24）：158.

[2]石玉，陈立新.机械设计基础课程教学改革的探讨[J].教育学研究，2010，6（6）：114-115.

[3]王志学.《机械设计基础课程》教学改革与实践[J].科技创新导报，2012，（14）：179.