《機械設(shè)計》課程教學中的幾點心得體會

梁劍

摘要： 機械設(shè)計是工科機械、近機械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，理論性與實踐性強，涉及內(nèi)容廣，知識面寬。因此，如何激發(fā)學生興趣，適應(yīng)工程設(shè)計特點，達到教學要求，是我們必須探究的問題。本文就如何提高教學質(zhì)量和學生學習效率進行了探討。

關(guān)鍵詞： 機械、近機械類專業(yè)《機械設(shè)計》心得體會

《機械設(shè)計》這門課程，在國外也稱為“機械元件設(shè)計”，是研究機器的基本單元——機械零件的通用設(shè)計理論、原則和方法，是我國高等工科院校機械、近機械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，其重要性是不言而喻的，同時該課程也是許多學科知識的綜合運用，既不同于學生以前學過的理論力學、材料力學等理論基礎(chǔ)課，又不同于此后將要學習的各種專業(yè)課，它在理論基礎(chǔ)課與專業(yè)技術(shù)課之間起著承上啟下的作用。下面我談?wù)勗谠撜n程教學實踐過程中的一些心得體會。

1.重視緒論課，強調(diào)學習課程的重要意義。

緒論幾乎是每一門課程的必備內(nèi)容，因其可以使學生對課程性質(zhì)、學習內(nèi)容、學習方法及學習目標有一個初步的系統(tǒng)的認識而顯得極其重要，所以必須重視。在內(nèi)容準備上，《機械設(shè)計》的緒論課至少可以從三個角度展開，以希望其對該門課程能產(chǎn)生強烈的興趣和動力。

第一，機械的認識。絕大多數(shù)學生在此之前對機械具體組成情況的認識比較模糊，因此應(yīng)利用多媒體將大家耳熟能詳且典型的機器用圖片、圖像、聲音、動畫等有機結(jié)合，使他們對機器有了直觀形象的認識，在了解其結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)上同時明確課程中需要學習的內(nèi)容。

第二，真正理解設(shè)計與創(chuàng)新的關(guān)系，樹立創(chuàng)新的信心。《機械設(shè)計》作為一門對通用零件的設(shè)計課程，“設(shè)計”是其核心內(nèi)容，同時也是一種創(chuàng)造性的活動，要使學生真正理解這一點，從兩個方面進行：①利用一些來源真實可靠的數(shù)據(jù)向?qū)W生說明設(shè)計在現(xiàn)代產(chǎn)品制造中的重要地位，以及設(shè)計水平與產(chǎn)品質(zhì)量的直接影響關(guān)系。同時選取一些優(yōu)秀產(chǎn)品實例說明其設(shè)計的精妙之處，分析其與同類產(chǎn)品的不同，使沒有做過設(shè)計的學生對“設(shè)計”的概念和創(chuàng)新思路有進一步認識，改變他們對所謂“創(chuàng)新”就是設(shè)計出全新產(chǎn)品的概念，從而鼓勵與激發(fā)出他們的學習熱情。②通過介紹機械的歷史發(fā)展過程，可以明確每個時代機械的產(chǎn)生與發(fā)展與其他學科知識的發(fā)展是息息相關(guān)的，因而在現(xiàn)今創(chuàng)新時代里，只有在牢固掌握各門基礎(chǔ)理論知識的前提下創(chuàng)新才是可能的。

第三，明確課程的學習目標。除了需要達到的基本目標以外，該門課程結(jié)束后還有一次綜合訓練的機會——減速器設(shè)計。將這個任務(wù)提前到緒論課上，大致講解減速器的結(jié)構(gòu)組成，從而使學生進一步明確自己在后續(xù)學習中的任務(wù)，加強學習針對性。

2.強調(diào)一種學習思路，培養(yǎng)學生思考問題的邏輯性。

《機械設(shè)計》課程主要是研究一般工作條件下通用零件的設(shè)計問題，從其承載能力出發(fā)并考慮結(jié)構(gòu)、工藝和維護等條件。仔細分析教材中各章內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)對每種零件的介紹及展開均是按照比較固定的思路進行的：載荷工況分析—應(yīng)力分析—失效形式分析—設(shè)計準則確定—設(shè)計公式推導—改進和提高措施。這一思路是教學的基本思路，但它同時也是零件的實際設(shè)計過程，因此在課程教學時需要向?qū)W生重點提出并要求他們掌握。一旦學生掌握了這個過程，在學習時就會有意識地按此自行提出、思考和解決問題，問題的切入點則會很準確，從而使他們的自學能力得到增強。同時，在利用這種思路理清眾多知識點之間關(guān)系時邏輯思維能力也得到了鍛煉。

3.運用“系統(tǒng)”概念，理解設(shè)計問題。

系統(tǒng)是實現(xiàn)規(guī)定功能以達到某一目標而構(gòu)成的相互關(guān)聯(lián)的一個集合體或裝置（部件），因而機器是系統(tǒng)，機構(gòu)同樣是一個系統(tǒng)。對于組成機構(gòu)及機器的零件或部件而言，在其設(shè)計過程中必應(yīng)遵循系統(tǒng)能達到正常工作的要求，相應(yīng)地在課程教學時也應(yīng)凸顯出此特點，并向?qū)W生重點提出。例如，齒輪傳動一章，計算齒輪強度需要確定齒輪的精度等級。然而，齒輪、軸和軸承的組合是傳動系統(tǒng)的核心，為了保證傳動性能良好，則應(yīng)保證三者的精度能夠互相匹配，將它們分開考慮顯然是不合適的。帶傳動一章中，帶傳動是指由主從動帶輪和中間撓性件帶組成的一個系統(tǒng)，通過工作時對其進行運動和力的分析，分別得到了帶傳動的兩種失效形式：打滑和帶的疲勞斷裂。這兩種失效形式的產(chǎn)生機理從本質(zhì)上講是不同的，前者是系統(tǒng)失效，而后者屬于零件的失效。因而對于這兩種失效形式采用系統(tǒng)分析方法，最終得到了相應(yīng)的計算準則：在保證帶傳動不打滑的條件下帶應(yīng)具有一定的疲勞強度和壽命。

機械設(shè)計這門課涉及的理論非常多，也與多學科相互交叉，從這個意義上來講，該課程除了具備自身特點以外，還是前修課程的綜合，因此“系統(tǒng)”的概念反映了學科特點，使學生更容易將繁雜的知識點進行綜合，便于理解和掌握。毫無疑問，這種“系統(tǒng)”理念的建立可豐富學習方法，鍛煉思維能力，為他們今后的學習和工作將提供一定的幫助。

4.培養(yǎng)學生自主學習能力，提高教學效率。

該課程涉及的知識點多，知識面廣，如果僅利用傳統(tǒng)的以教師為中心的填鴨式模式進行教學，會使學生完全處于被動地位，影響教學效果，因而應(yīng)根據(jù)教學內(nèi)容、對象和條件，充分發(fā)揮學生的主體能動性，提高教學雙方的效率，這實質(zhì)上也反映了現(xiàn)代學生的個性特點。

對于像帶傳動、齒輪傳動、螺紋連接等內(nèi)容多，且所需教學時數(shù)多的重點章節(jié)，采用教師講授與學生自主學習相結(jié)合的方法，此時可將后續(xù)的課程設(shè)計結(jié)合起來。具體內(nèi)容是：首先由教師結(jié)合課程設(shè)計的要求并指定學習內(nèi)容，并提出相關(guān)問題。例如，齒輪精度、材料、齒數(shù)等如何選擇確定？設(shè)計中涉及的各類參數(shù)如何選擇？設(shè)計出來的傳動零件是否合適？如果不合適應(yīng)如何處理，等等。其次，學生圍繞問題進行學習并查閱有關(guān)書籍資料，形成個人答案。最后，根據(jù)學生的答案將問題引向深入，并進行總結(jié)，形成新的知識。

對于簡單的教學內(nèi)容，仍可采用此種方法，例如鏈傳動。利用這種方法，可以培養(yǎng)學生自學能力，使其對知識是基于理解的掌握。當然，在教師提出問題這個階段中，所提的問題是非常關(guān)鍵的，教師應(yīng)在課前充分查閱資料，結(jié)合其他學科及工程實踐應(yīng)用，必要時可以與其他教師討論，最大限度地達到學生自主學習的目的。

5.結(jié)語。

立足教學，勇于創(chuàng)新是貫穿于教學過程的永恒主題，也是一項長期而富有挑戰(zhàn)的工作。教師應(yīng)該結(jié)合學生具體情況，不斷地探索新的教學方法、優(yōu)化教學內(nèi)容、加強教學實踐，力求達到教與學的完美統(tǒng)一。

參考文獻：

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