《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法探討

摘要：從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課堂教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，對(duì)在新課引入、教學(xué)方法、課后思考題設(shè)計(jì)等方面與實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行探討，提出理論與實(shí)踐結(jié)合，增加課堂互動(dòng)，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；課堂教學(xué)方法

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是職業(yè)院校機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合得很緊密，對(duì)于教材中的內(nèi)容，需要教師進(jìn)行深入思考和挖掘，把理論在實(shí)踐中的應(yīng)用找出來(lái)，對(duì)應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行揭示和分析。只有用理論解決實(shí)際問(wèn)題，才能使學(xué)生深刻理解、靈活運(yùn)用理論，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣，并進(jìn)一步具有舉一反三的能力。筆者現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐，對(duì)新課引入、課堂教學(xué)、思考題設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行探討。

重視新課引入

新課引入是課堂教學(xué)的第一環(huán)節(jié)，教師對(duì)新課引入做得好，能激起學(xué)生的求知欲望，活躍課堂氣氛，使學(xué)生積極開(kāi)動(dòng)腦筋進(jìn)行思考，主動(dòng)地獲取知識(shí)。

實(shí)踐引入法引入新課需要精心設(shè)計(jì)，根據(jù)需要，可把實(shí)踐中的問(wèn)題先提出來(lái)，一開(kāi)始就開(kāi)門見(jiàn)山地揭示主題，立即把學(xué)生的思維和興趣引向?qū)?wèn)題的探討。例如，在講解《螺紋的種類及應(yīng)用》時(shí)，可以這樣引入：一般用手?jǐn)Q緊螺栓，順時(shí)針擰就能擰緊螺栓，可液化氣鋼瓶要逆時(shí)針才能擰緊，這是為什么?家里安裝水管接水龍頭時(shí)，要在接口處裹上一層白色的密封繩，才不漏水，這又是為什么？這些問(wèn)題的答案就在今天要學(xué)的章節(jié)《螺紋的種類及應(yīng)用》中。再比如，在講述《鏈傳動(dòng)的類型和應(yīng)用特點(diǎn)》時(shí)，可以這樣設(shè)計(jì)：同學(xué)們都蹬過(guò)自行車，如果自行車的鏈條掉了，我們還能蹬嗎？肯定不行，因?yàn)闆](méi)有鏈條，就沒(méi)法把動(dòng)力傳到輪子上了，可為什么鏈條會(huì)掉呢？今天我們來(lái)共同學(xué)習(xí)《鏈傳動(dòng)的類型和應(yīng)用特點(diǎn)》。

復(fù)習(xí)引入法復(fù)習(xí)上一次課的內(nèi)容后引入新課，不僅有利于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，而且有助于知識(shí)的連續(xù)和延伸。例如，學(xué)完齒輪傳動(dòng)后，進(jìn)入輪系的學(xué)習(xí)，可以這樣復(fù)習(xí)和引入：齒輪傳動(dòng)有很多優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們回顧一下齒輪傳動(dòng)有哪些優(yōu)點(diǎn)。如果只有一對(duì)相互嚙合的齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，那么它能實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比和傳遞的距離是有限的，如果要實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比和較遠(yuǎn)的距離，一對(duì)齒輪的外廓尺寸將會(huì)很大，假如增加齒輪的數(shù)目，既能滿足傳動(dòng)要求，又能使結(jié)構(gòu)緊湊，像這種由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為輪系。下面我們一起學(xué)習(xí)《輪系》。

動(dòng)手引入法動(dòng)手動(dòng)腦，讓學(xué)生參與制作簡(jiǎn)單的模型，有利于活躍課堂氣氛，輕松愉快地接受知識(shí)。例如，導(dǎo)入螺紋的概念時(shí)可讓學(xué)生剪一個(gè)直角三角形，然后以直角三角形的一條直角邊為圓周，卷成一個(gè)圓柱形，則三角形的斜邊所形成的曲線就是螺旋線，若沿螺旋線做成有相同剖面的溝槽和凸起，這就是螺紋了。再比如，講授凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，對(duì)于什么是凸輪、凸輪的形狀是怎樣的、凸輪的輪廓形狀與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律之間的關(guān)系等學(xué)生不容易理解的問(wèn)題，在講解這些問(wèn)題前，先讓學(xué)生動(dòng)手用硬紙片制作幾個(gè)簡(jiǎn)單的凸輪，形狀如圓形、大小圓弧過(guò)渡形、三角形等，再制作一個(gè)從動(dòng)件，在黑板上演示一下運(yùn)動(dòng)過(guò)程，看看凸輪的形狀與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，得出從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是借助凸輪的輪廓曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。那么，能實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的具有曲線輪廓的構(gòu)件就是凸輪。這時(shí)再出示凸輪機(jī)構(gòu)的模型進(jìn)行演示，學(xué)生就會(huì)更容易接受。

上述各種引入方法，可以靈活運(yùn)用。教師只有吃透教材，留心觀察生活中的機(jī)械知識(shí)，特別是一些新型機(jī)械的應(yīng)用，注重積累，才能更好的吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性。

靈活進(jìn)行課堂教學(xué)

采用好的教學(xué)方法，課堂教學(xué)對(duì)教學(xué)雙方都是一件愉快的事情。教師不能墨守成規(guī)，必須根據(jù)教學(xué)的任務(wù)、對(duì)象和條件，大膽嘗試新的教學(xué)方法，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)好《機(jī)械基礎(chǔ)》，不但可使學(xué)生在今后的工作中合理地使用、維護(hù)機(jī)械設(shè)備，還為技術(shù)革新提供了必要的理論知識(shí)。因此，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力很有必要。

自學(xué)式教學(xué)方法在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于較簡(jiǎn)單的教學(xué)內(nèi)容，可采用自學(xué)式教學(xué)方法。自學(xué)式教學(xué)方法就是“提出問(wèn)題+自學(xué)+回答問(wèn)題+總結(jié)”，其操作步驟如下：第一步，教師指定學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提出相關(guān)問(wèn)題。第二步，學(xué)生圍繞問(wèn)題進(jìn)行自學(xué)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。第三步，提問(wèn)學(xué)生，可以多問(wèn)幾個(gè)學(xué)生，并對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行追問(wèn)，把問(wèn)題引向深入。第四步，根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生形成新的知識(shí)。例如《變向機(jī)構(gòu)》就可采用這種方法?？商岢鰡?wèn)題：什么是變向機(jī)構(gòu)？常用的變向機(jī)構(gòu)有哪些？各種變向機(jī)構(gòu)的工作原理是什么？有何特點(diǎn)？等等。

類比教學(xué)法《機(jī)械基礎(chǔ)》講述了各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等，每種傳動(dòng)都是介紹結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、參數(shù)、應(yīng)用特點(diǎn)。前面幾種傳動(dòng)可以詳細(xì)介紹以上各項(xiàng)內(nèi)容以及層層遞進(jìn)的分析方法，最后歸納總結(jié)出應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)學(xué)生漸漸熟悉了這種分析傳動(dòng)的方法后，用鏈傳動(dòng)來(lái)做一次類比法教學(xué)。先讓學(xué)生模仿前面的方法來(lái)分析鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、參數(shù)，再歸納總結(jié)出鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。同樣，學(xué)完直齒圓柱齒輪傳動(dòng)以后，也可以用類比法學(xué)習(xí)斜齒圓柱齒輪，在教學(xué)中有意識(shí)地強(qiáng)調(diào)這種層層推進(jìn)、抽絲剝繭的分析問(wèn)題、思考問(wèn)題的方法，以后碰到新的設(shè)備，學(xué)生也會(huì)養(yǎng)成習(xí)慣，先看看設(shè)備的結(jié)構(gòu)，再分析其工作原理和參數(shù)，歸納這種設(shè)備有哪些特點(diǎn)，可以運(yùn)用在什么場(chǎng)合。從而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

記筆記教學(xué)法針對(duì)一些學(xué)習(xí)氣氛不濃的班級(jí)，在課堂教學(xué)中，除了要提高知識(shí)的趣味性、實(shí)踐性來(lái)吸引學(xué)生的注意力和主動(dòng)性外，還要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生做課堂筆記的習(xí)慣。教會(huì)學(xué)生做課堂筆記，堅(jiān)持手腦并用，才能抓住他們的思維，讓他們跟著教師轉(zhuǎn)，使他們的思維與教師保持一致。學(xué)生做好課堂筆記的關(guān)鍵是教師要精心設(shè)計(jì)板書。教師的板書應(yīng)分兩部分：一部分為主干部分，即本次課的基本概念和基礎(chǔ)理論，要寫在黑板的醒目位置，這也是這次課的重難點(diǎn)內(nèi)容，最好不要超過(guò)十句，并且要保持到下課前做總結(jié)用。另一部分為輔助部分，是一些有助于理解基礎(chǔ)知識(shí)的示意圖、公式推導(dǎo)和輔助性文字，這一部分要與第一部分明顯區(qū)分開(kāi)來(lái)，可以隨寫隨擦，不要求學(xué)生記下來(lái)。學(xué)生一節(jié)課記筆記的時(shí)間不要超過(guò)十五分鐘，使學(xué)生在記筆記的同時(shí)也能注意聽(tīng)教師講課；若筆記內(nèi)容太多，學(xué)生可能就只注意抄寫而不關(guān)注抄寫的內(nèi)容，對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解就不充分了。

歸納總結(jié)法學(xué)完一個(gè)章節(jié)，要及時(shí)地進(jìn)行回顧，歸納總結(jié)出本章的主要內(nèi)容，重難點(diǎn)是什么，使知識(shí)成為一個(gè)有機(jī)的整體。這樣，既有利于學(xué)生理清思路，又有利于學(xué)生記憶所學(xué)的知識(shí)。學(xué)完幾個(gè)章節(jié)后，要進(jìn)行比較和總結(jié)，找出相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。例如，講完帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)后，可以進(jìn)行一次比較，比較它們的傳動(dòng)比的計(jì)算公式、范圍、準(zhǔn)確性、工作環(huán)境等。

巧妙設(shè)計(jì)課后思考題

要真正學(xué)好一門課程，僅憑課堂45分鐘是不夠的。對(duì)機(jī)械有興趣的學(xué)生，只有一本教材是滿足不了他們的求知欲的。因此，在選擇一些典型習(xí)題作為課后練習(xí)的同時(shí)，巧妙地安排一些課后思考題也是必要的。學(xué)生通過(guò)對(duì)思考題的思考，可以到圖書館或上網(wǎng)查找資料，或詢問(wèn)相關(guān)技術(shù)人員，或自己尋找實(shí)物來(lái)研究，這些題目對(duì)激發(fā)學(xué)生的好奇心，保持興趣，提高動(dòng)手動(dòng)腦的能力是有幫助的。

例如，講完《齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸的計(jì)算》一節(jié)后，可以給學(xué)生一個(gè)齒輪和游標(biāo)卡尺，讓學(xué)生確定這個(gè)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸；講完平帶傳動(dòng)后，問(wèn)學(xué)生在平帶傳動(dòng)中帶輪的輪面為什么常做成凸弧面?講完V帶傳動(dòng)，問(wèn)V帶的截面角θ=40°，那么，帶輪的輪槽角φ為多少合適呢？學(xué)完鏈傳動(dòng)后，問(wèn)普通26自行車的傳動(dòng)比是多少？腳蹬一圈，自行車前進(jìn)了多少米？

通過(guò)對(duì)上述思考題進(jìn)行思索、查找答案的過(guò)程，一方面可以讓學(xué)生知道，生活中處處有機(jī)械知識(shí)，書本知識(shí)是與實(shí)踐緊密結(jié)合的，是可以解決生活中的實(shí)際問(wèn)題的；另一方面也讓學(xué)生知道，機(jī)械并非那么深?yuàn)W，只要他們?cè)敢馊ヌ剿?、去學(xué)習(xí)，也可以在這一方面做一些小發(fā)明、小創(chuàng)造。

總之，提高《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)效果的途徑是多種多樣的，只要教師平時(shí)多關(guān)注生活和生產(chǎn)中的機(jī)械，用心鉆研，不斷探索，把教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性，就能找出一個(gè)令教師和學(xué)生都滿意的教學(xué)方法，從而提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的能力。

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作者簡(jiǎn)介：

唐曉蓮（1968—），南京化工技工學(xué)校機(jī)械教研組組長(zhǎng)，主要從事《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《工程力學(xué)》等課程的教學(xué)。