《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)探討

王偉

（大連海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116000）

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》不僅是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，而且也是一門直接用于生產(chǎn)的設(shè)計性課程。本課程的教學(xué)目標不僅在于傳授常用機構(gòu)和通用零件的基本知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的實際機械設(shè)計能力。高職教育以技術(shù)應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標，所以應(yīng)注重于本課程的實用性，即學(xué)生實際機械設(shè)計能力的培養(yǎng)。為此，必須在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面以學(xué)生實際機械設(shè)計能力培養(yǎng)為主線來進行《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)。

一、教學(xué)內(nèi)容以“夠用”為原則，突出實際機械設(shè)計能力培養(yǎng)主題

高職教育《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容，要貫徹“夠用”的原則，即為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和繼續(xù)深造奠定堅實基礎(chǔ)；更要突出實際機械設(shè)計能力培養(yǎng)主題，即培養(yǎng)學(xué)生的從事實際設(shè)計能力，實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用性人才培養(yǎng)目標。為此，可以從以下四個方面對教學(xué)內(nèi)容進行改革。

（一）刪減過深的理論推導(dǎo)和證明。

高職教育培養(yǎng)目標強調(diào)的是人才的應(yīng)用性，其畢業(yè)生所從業(yè)的崗位，決定了他們沒有必要對計算公式、定理的來龍去脈象高等學(xué)歷教育培養(yǎng)研究型人才那樣搞得清清楚楚，而應(yīng)注重于如何運用這些公式、定理來解決實際設(shè)計問題。因此，對一些過深的理論推導(dǎo)、證明都可以予以刪除，直接闡述公式的物理意義和幾何意義,直接切入主題。這樣更符合培養(yǎng)目標的要求，也勢必取得更好的效果。例如：帶傳動即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間的歐拉關(guān)系式的推導(dǎo)過程；齒輪傳動中按輪齒齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算公式的推導(dǎo)過程等等都可以刪除。

（二）增加基本設(shè)計方法和實踐性內(nèi)容

掌握緊密結(jié)合工程實際且多樣化的設(shè)計方法，是培養(yǎng)機械設(shè)計能力的根本保證。而以往對此注意不夠，具體表現(xiàn)為：（1）創(chuàng)新設(shè)計方法介紹的較少，致使學(xué)生解決實際問題的思路少、方法少。例如：平面四桿機構(gòu)的設(shè)計，一般教材只介紹按給定連桿的2個（或3個）位置設(shè)計，以及按行程速比系數(shù)設(shè)計等兩三種方法；軸上零件的定位固定，一般也只介紹軸肩、軸環(huán)、套筒等幾種方法。（2）對設(shè)計方法和步驟缺少分析、總結(jié)和歸納，不利于學(xué)生整體設(shè)計思想方法的形成。（3）實用性、實踐性內(nèi)容少，不利于學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識和方法解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。改革后的課程內(nèi)容體系應(yīng)克服以上不足，以解決工程實際設(shè)計問題為目標，構(gòu)建起設(shè)計基本知識和基本理論夠用，設(shè)計方法實用、多樣的基本內(nèi)容體系。特別要增加實用性、實踐性內(nèi)容和習(xí)題，增加應(yīng)用性的設(shè)計方法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)和公式、圖表。突出應(yīng)用性，將學(xué)生引向?qū)嶋H設(shè)計。

（三）補充典型傳動維護、維修和保養(yǎng)的知識

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)要適應(yīng)高職學(xué)生將來的崗位工作特點，及時補充典型傳動維護、維修和保養(yǎng)的知識。高職學(xué)生的工作特點是一線操作和設(shè)計維護保養(yǎng)的綜合崗位,為了適應(yīng)這個特點,一定要增加帶傳動、齒輪傳動,機床主軸的維護、保養(yǎng)和維修知識。

二、教學(xué)方法以有利于培養(yǎng)學(xué)生的實際機械設(shè)計能力為原則

高職教育的培養(yǎng)目標和本課程的性質(zhì)都決定了《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的實際機械設(shè)計能力為最終歸宿。為了有效地實現(xiàn)教學(xué)目標，應(yīng)不斷改進教學(xué)方法，做到以下幾點。

（一）利用實物模型，講清基本知識、基本理論。

常用機構(gòu)和通用零件的類型、結(jié)構(gòu)、功能、材料、制造方法、特點、適用場合、工作原理、應(yīng)力狀態(tài)分析、失效形式分析、參數(shù)選擇原則、結(jié)構(gòu)設(shè)計等，不但是形成實際機械設(shè)計技能必不可少的基本知識和基本理論，而且包含了分析和解決工程實際問題的思路和方法，對培養(yǎng)學(xué)生的實際機械設(shè)計能力至關(guān)重要。所以，在教學(xué)中要遵循由簡到難，由表及里，循循善誘，層層剝皮的方法，講解清楚，力求切實掌握。利用教具、實物、掛圖、多媒體課件等講解分析，效果更佳。例如：在講解鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型時，用一個能夠取不同構(gòu)件做機架而分別獲得曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)的鉸鏈四桿機構(gòu)模型做演示；在講解滾動軸承的構(gòu)造時用不同類型的滾動軸承實物供學(xué)生觀察等等。以零件實物講解基本知識和基本理論，拉近了理論和實際的距離，有利于提高教學(xué)效果，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力。

（二）加強技能訓(xùn)練，培養(yǎng)實際機械設(shè)計能力

教學(xué)中可以通過以下幾個方面的技能訓(xùn)練，達到掌握機械設(shè)計方法的目的。（1）綜合運用工程力學(xué)、工程材料、公差配合與技術(shù)測量，以及機械制圖等相關(guān)課程所學(xué)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)知識，聯(lián)系生產(chǎn)實際和機器的具體工作條件，解決機械設(shè)計問題。（2）根據(jù)實際工作條件進行工作原理分析、設(shè)計，抽象和構(gòu)建物理模型，進行載荷的性質(zhì)及大小分析計算，進行應(yīng)力狀態(tài)和性質(zhì)分析、失效形式分析。（3）正確理解公式、系數(shù)的使用條件和應(yīng)用范圍，運用各種經(jīng)驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗公式、半經(jīng)驗公式和理論計算公式進行設(shè)計計算。（4）設(shè)計構(gòu)思。（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計。（6）繪圖表達。在教學(xué)過程中，要加強實際的設(shè)計題目練習(xí)，注意學(xué)生自身設(shè)計能力的培養(yǎng)。

（三）注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力

在保證學(xué)生掌握基本知識、基本理論和基本設(shè)計方法，形成實際機械設(shè)計能力的前提下，還要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，只有這樣才能啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，才能與時俱進。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，應(yīng)從調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，啟發(fā)學(xué)生的積極思維和培養(yǎng)自學(xué)能力入手。為此，要注意以下幾個方面的問題：（1）教學(xué)內(nèi)容處理。一般將每次課的內(nèi)容處理為精講內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容。其中精講內(nèi)容是每次課的重點和難點，包括基本知識、基本理論和基本方法，應(yīng)詳盡講解，以多種形式重復(fù)訓(xùn)練，確保牢固掌握。自學(xué)內(nèi)容是在掌握了精講內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過自學(xué)能夠掌握的知識，留給學(xué)生自學(xué)，培養(yǎng)自學(xué)能力，啟發(fā)創(chuàng)造思維和思想。（2）教學(xué)方法的運用。采取靈活多樣的教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，啟發(fā)學(xué)生的積極思維，培養(yǎng)自學(xué)能力和創(chuàng)造能力。如：①講授、啟發(fā)、自學(xué)法；②設(shè)題、自學(xué)、講授法；③串聯(lián)、分析比較、歸納法等等。（3）改革教學(xué)思想、鼓勵逆向思維。不要把學(xué)生的思想方法限定在教材的范圍內(nèi)，也不要用教師的思想方法統(tǒng)一學(xué)生。如：經(jīng)常提出一些與教材上思路方法、觀點不相同的問題，熱情討論研究學(xué)生不同的思想方法和觀點，鼓勵設(shè)計結(jié)果的多樣性，支持應(yīng)用新技術(shù)、新工具等。

總之，通過改革，構(gòu)成《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程以實際機械設(shè)計能力培養(yǎng)為主線、基本知識和基本理論夠用、基本方法多樣、應(yīng)用性、實踐性突出的課程內(nèi)容體系。采取從基本知識、基本理論的理解掌握入手，結(jié)合實際訓(xùn)練，培養(yǎng)設(shè)計能力和創(chuàng)造能力的教學(xué)方法，使《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方法都有利于掌握知識、形成實際設(shè)計能力，有利于提高從業(yè)能力，更符合高職教育人才培養(yǎng)目標的要求。