《机械设计基础》教学方法浅析

[摘 要]《机械设计基础》课程在中职机械类专业教学中是一门承上启下的主干课程，是一门密切联系生产实际的技术基础课，地位十分重要。本文分析了这一课程的教学方法。

[关键词]机械设计基础；教学方法[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.192

1 理论联系实际，重视学生工程意识的培养

机械专业的职业学校学生是未来机械制造和工艺方面的技术工人，故教学中应重视学生们的工程意识。在机械行业科学技术迅猛发展的今天，在《机械设计基础》的教学中更应该理论联系实际。在实践环节中培养学生的工程意识，采用这种方法可以使教学内容更加生动有趣、通俗易懂，提高学生们的学习兴趣。

例如在绪论中主要内容是机械设计的内容、意义、任务和方法。依照惯例老师按教材罗列一番，强调一下它的重要性就结束了，效果不是很好。如果将绪论开在实验室或工厂，就汽车发动机或牛头刨等实物或模型进行讲解，既结合了连接部分（螺纹连接、轴毂连接）、传动部分（齿轮传动、带传动、链传动）和轴系零件的基本知识，又把它的特点、应用、装配以及运动和动力分析作了简要介绍，让学生们由感性认识上升到理性认识，同时明确了设计的一般过程和步骤。学生们在老师的指导下通过观察和分析既建立了一个完整的机械设计的工程概念，又使学生以一个设计者的角度去思考问题，这样在讲授绪论的同时，通过理论联系实际，不仅培养了学生的工程意识，而且使学生对机械设计产生了学习兴趣。

2 利用多种教学手段优化教学，提高教学效果

《机械设计基础》是一门与实践联系紧密的学科，而由于我国教学体制约，大部分学生缺乏一定的实践经验，要使他们明白专业性很强的问题很困难。随着现代科学技术的迅猛发展，利用图、文、声、像的多媒体教学已走入课堂，它改变了传统的教学模式，为解决这类难题提供了非常有益的帮助。在教学中可借助录像插播、计算机多媒体、投影幻灯的教学手段，使学生生动形象地理解这些问题。

例如本课程中的铰链四杆机构中的将对心曲柄滑块机构以不同的构件为机架，可得到遥杆滑块机构、曲柄摇块机构和导杆机构。在缺乏有效实体演示的情况下，学生对这三种机构运动规律和应用会模糊不清，混淆概念，起不到对知识理解和应用。如果采用多媒体动画教学，学生们可以在屏幕上清晰直观地看到三种机构的运动规律，学生在掌握这些机构的工作原理后，还可以鼓励他们把这些原理灵活地推广到实习和实际应用中去，从而进一步提高了教学效果。

在诸多的教学手段中，多媒体教学是近年逐渐推广的一种新方法。它在机械设计中使用的突出优点是：在绘图软件的支持下，计算机能将数据经过信息的传递转变成形象化的二维或三维图形，并能实现动画演示。例如螺栓连接中关于预紧力、外载荷和残余预紧力的变化，光靠讲解显得力不从心，学生听了也不是很理解，往往是教师在黑板前讲得口干舌燥，而学生听得很茫然。教学效果不好，教学质量上不去，达不到教学目的。而采用多媒体教学，不仅减少了教师的工作量，而且通过计算机形象逼真的演示，可提高学生的学习兴趣，进一步提高教学质量。

3 借助比较法巩固所学知识

比较法是认识事物 “同”和“异”关系的思维方法。它为我们提供了认识和把握事物发展规律的思路，对学生智力因素的培养起着重要作用。在《机械设计基础》的教学过程中应用比较法，可以有效地启发学生，认清事物的同中之异和异中之同，把握事物本质，便于掌握知识。

例如带传动和链传动知识的学习：带传动和链传动同属于机械传动，都是通过中间挠性件来传递运动和动力的，并且都能实现两平行轴之间的运动和动力传递。但由于挠性件类型和特点不同，又使得它们传动有不同之处：在运动的过程中，摩擦型带传动会打滑，具有过载保护作用，而链传动虽不具有过载保护功能，但可以在酸、碱、油等恶劣环境下使用；带传动和链传动传动比都不恒定，但两者引起的原因不同，前者由于弹性滑动，后者由于多边形效应，而弹性滑动和多边形效应又分别是两者的固有属性。但弹性滑动和多边形效应产生的原因又不同，前者由于带有弹性和带两边有拉力差，后者由于链与链条的多边形啮合所致，为减少固有属性的影响，两者采取的传动措施又不同，前者用于高速传动，后者用于低速传动。通过这种比较方法的应用，两种传动的同中之异和异中之同便会一目了然，非常有利于学生对知识的理解和掌握。

4 注意各章节规律性内容的总结和归纳

对于《机械设计基础》的学习，学生普遍反映内容零乱，比较难学。但仔细观察不难发现，《机械设计基础》也具有一定的系统性和规律性。比如对机械传动（带传动、链传动、齿轮传动等）一般都遵循下述规律：介绍此类传动的类型―传动特点―传动系统主要构件的分析―失效形式―选择材料―安装使用维护等。为强化规律性内容的总结和归纳，教学伊始，就注重向学生灌输这种规律性的学习脉络，并在随后各章节的教学过程中不断进行强化和内容的优化组合。

例如齿轮的教学：该章节是本课程的重点内容，很多学生感到学习起来难度太大，需要记忆的内容太多，前后各章节并没有依据齿轮的分类情况将某一种类型的齿轮按上述规律性的内容编制在一起，使得学生们在学完后面的知识时对前面相关内容的理解不够深入，从而感到内容零乱难以理解。为此，在教学中分别依照直齿轮、斜齿轮、锥齿轮的分类，将后续章节中满足上述规律性的内容调整到一起进行教学。如直齿轮，它相对其他两种齿轮的传动特点是两轴平行，只产生径向力，每对轮齿同时进入啮合同时退出啮合，产生的冲击和噪音较大，承载能力较低，运行平稳性较差。直齿轮从结构上讲它的轮齿与轴线方向平行。它的主要失效形式是轮齿折断、齿面点蚀和磨损。它的材料对于软齿面齿轮传动可选用中碳钢或中碳合金钢通过正火或调质等热处理获得，对于硬齿面齿轮传动可选用中碳钢或中碳合金钢通过渗碳淬火的方法获得。最后在讲述维护事项。通过实践总结，逐一对没有依据分类的教学内容进行优化调整，避免概念的混淆，使学生的思路清晰，求知易懂。

教学的宗旨应该是使学生掌握学习方法，培养他们较强的思维能力。作为教师在把教学重点放在重理解和思考的同时，应在教学方法上多做一些有益的探讨。