《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)思考

王發(fā)元 韓兵奇 趙立雙

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械工程專業(yè)的專業(yè)必修課，需要多角度考慮機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)工作的開展，以提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。鑒于此，提出以實(shí)踐為導(dǎo)向，逐步開展理論教學(xué)；加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；做好關(guān)聯(lián)專業(yè)課的配合，提高綜合設(shè)計(jì)能力的教學(xué)方法，并在教學(xué)中給予了實(shí)踐，結(jié)果表明學(xué)生的設(shè)計(jì)能力在一定程度上得到了明顯提高。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械工程專業(yè)的專業(yè)必修課，貫穿著大學(xué)乃至學(xué)生日后的從業(yè)之路，在機(jī)械工程教學(xué)中占據(jù)核心地位。因此，做好機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其相關(guān)課程的教學(xué)工作非常重要。

目前，大部分高等院校的機(jī)械設(shè)計(jì)課程均以教材為依據(jù)，上好理論基礎(chǔ)課，兼有課程設(shè)計(jì)為輔導(dǎo)，做好鞏固練習(xí)，部分院校還鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新、發(fā)明，培養(yǎng)動(dòng)手、動(dòng)腦能力，這在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣，在教與學(xué)的過程中起到了較好的引導(dǎo)作用。但這種教學(xué)方式仍顯孤立、單調(diào)，跟日后的學(xué)生從業(yè)相差甚遠(yuǎn)。如果學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)工廠對機(jī)械工程專業(yè)進(jìn)一步實(shí)踐，還能在很大程度上得到提高；倘若學(xué)生大學(xué)畢業(yè)后考取了研究生，爾后進(jìn)大學(xué)教書，他的理論雖有很大提高，但設(shè)計(jì)實(shí)踐能力將相差甚遠(yuǎn)，甚至是秀才兵書。因此，需要多角度考慮機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)工作的開展。

1 以實(shí)踐為導(dǎo)向，逐步開展理論教學(xué)

興趣是最好的老師，學(xué)以致用，才能逐步提高學(xué)習(xí)興趣，有了興趣就不怕學(xué)不好。既避免了學(xué)生逃課，又提高了學(xué)習(xí)效率。

既以實(shí)踐為導(dǎo)向，須選擇一本與機(jī)械設(shè)計(jì)教材配套的課程設(shè)計(jì)，并配置與之相關(guān)的教學(xué)模型或?qū)嵨镌O(shè)備。教授理論知識前，老師先帶學(xué)生觀察、分析與理論知識相關(guān)的教學(xué)模型，講述其用途、結(jié)構(gòu)、原理、設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題等，并布置作業(yè)，如令學(xué)生分析其結(jié)構(gòu)的合理性和不妥處，預(yù)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)教材，找出與該模型設(shè)計(jì)相關(guān)的理論知識，標(biāo)出不懂處。講解理論知識時(shí)以提問的方式了解學(xué)生的思考方法，根據(jù)其動(dòng)向靈活講激動(dòng)的講解相關(guān)知識。

如講授螺紋傳動(dòng)一節(jié)時(shí)，可帶學(xué)生參觀螺旋式千斤頂，講解千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)、用途及梯形螺紋的傳動(dòng)和自鎖原理，待學(xué)生預(yù)習(xí)后，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)情況選擇性講授相關(guān)設(shè)計(jì)方法。學(xué)生學(xué)習(xí)有目標(biāo)、教師講課有方向，必能提高學(xué)習(xí)效率，避免課堂枯燥。

2 加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

機(jī)械設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐課程，教授理論知識期間必須加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)其發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

課程設(shè)計(jì)一方面能具有針對性的鞏固剛剛學(xué)過的理論知識，另一方面也要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。不能說學(xué)生畢業(yè)了還不知道該怎么考慮問題，還不懂得機(jī)械設(shè)計(jì)方法，畢業(yè)即等于失業(yè)，這樣的教育知識把知識傳授給了學(xué)生，并未傳授思考方法，這就太失敗了。

仍以螺紋傳動(dòng)一節(jié)為例，理論知識講授結(jié)束后即布置課后作業(yè)——設(shè)計(jì)一臺(tái)螺旋千斤頂，要求學(xué)生寫明設(shè)計(jì)說明書的同時(shí)，還要編寫操作說明書和設(shè)計(jì)思想及創(chuàng)新點(diǎn)，鍛煉學(xué)生以一個(gè)使用者的身份考慮產(chǎn)品的可操作性，在書寫操作方法的同時(shí)自然就能發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)設(shè)計(jì)思路。設(shè)計(jì)說明書是檢驗(yàn)學(xué)生的理論計(jì)算能力的，它的數(shù)據(jù)和計(jì)算過程可以雷同，因?yàn)槔碚摴绞窍嗤?。但每個(gè)人的設(shè)計(jì)思想是不可能完全相同的，這取決于他的操作方法。操作方法因人而異，可以直接旋轉(zhuǎn)絲杠起升重物，也可以加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)）改變操作方法；絲杠可以直接跟重物作用起升，也可以加推力軸承再導(dǎo)向后起升重物。但個(gè)中思想截然不同，這樣既避免了學(xué)生的作業(yè)抄襲，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)立完成任務(wù)的好習(xí)慣，又在技術(shù)分析及設(shè)計(jì)方面得到了提高。

3 做好關(guān)聯(lián)專業(yè)課的配合，提高綜合設(shè)計(jì)能力

機(jī)械設(shè)計(jì)課程不是獨(dú)立的，它與很多其它課程相輔相成，如機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械工程材料、工程力學(xué)、機(jī)械制造工藝等，在開設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程時(shí)，與之相關(guān)的基礎(chǔ)課必須已經(jīng)修完或即將修完，否則課程無法進(jìn)行或者收效甚微。

曾有一位機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，思維開闊，在石油工業(yè)訓(xùn)練中心實(shí)習(xí)時(shí)突發(fā)奇想，構(gòu)思了一種新型抽油機(jī)，并繪制了詳細(xì)圖紙，要求加工成科研模型，結(jié)果審核圖紙后發(fā)現(xiàn)不具有可加工性，多處結(jié)構(gòu)不合理，構(gòu)思還僅限于物理模型。機(jī)械設(shè)計(jì)課程已學(xué)完，有了創(chuàng)新能力，但綜合能力還欠缺。

例如，在作減速機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，除了要求學(xué)生把機(jī)械圖表達(dá)清楚外，還要讓學(xué)生編寫典型零件、易出錯(cuò)零件的機(jī)械加工工藝，吊裝、加油、觀察油位等的操作方法，使學(xué)生在思考中發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，提高綜合設(shè)計(jì)能力。

4 結(jié)束語

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械工程的主要專業(yè)課，學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力主要來源于本課程的教授和訓(xùn)練。因此，必須從多方面入手，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、不斷改進(jìn)的設(shè)計(jì)思考能力， 提高綜合專業(yè)水平。近年來，該方法在工訓(xùn)中心進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，結(jié)果表明，在很大程度上提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，使其懂得了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的、操作方法、工況分析及問題的解決辦法，為后面的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：中國石油大學(xué)（華東）機(jī)電裝備教學(xué)實(shí)習(xí)總廠）