如何講好《機械設(shè)計基礎(chǔ)》緒論課

祁雋燕　唐大放　趙子江

[摘要]機械設(shè)計基礎(chǔ)作為工科學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，講好這門課的“緒論”是關(guān)系到能否講好本課程的關(guān)鍵。文章從四個方面就機械設(shè)計基礎(chǔ)緒論課的內(nèi)容組織到教學(xué)設(shè)計進行了探討。經(jīng)過課堂實踐，取得了良好的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]緒論教學(xué)機械設(shè)計基礎(chǔ)

機械設(shè)計基礎(chǔ)是高等工科院校非機械類和近機械類專業(yè)都要接觸到的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造新機械、新機構(gòu)的重要學(xué)科，最主要的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生進行機械運動方案設(shè)計和機構(gòu)設(shè)計的能力。其課程內(nèi)容體系綜合了機構(gòu)原理和機械設(shè)計的主要內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生從認識機械全貌人手，分析機器的組成、運動關(guān)系和通用零部件的功能、結(jié)構(gòu)與設(shè)計，直至完成傳動裝置設(shè)計為目的。同時培養(yǎng)學(xué)生的機械綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和解決實際問題的動手能力。

在實踐中發(fā)現(xiàn)教學(xué)中普遍存在以下幾個問題：

1.這門課程的內(nèi)容對學(xué)生來說是全新的，雖然在日常生活中都接觸過不同種類的機械及機器，但是從來沒有從專業(yè)的角度去分析過。

2.工科的課程都易流于枯燥，教師如何從一開始就把握好主動性，讓學(xué)生一開始就對這門課產(chǎn)生濃厚的興趣，將會很大程度上影響課程后續(xù)的講解效果。

3.這門課程的實踐性非常強，學(xué)生因為只有很少的實際經(jīng)驗，將會對課程的學(xué)習(xí)帶來最大的障礙。

作為機械設(shè)計基礎(chǔ)的第一堂課，緒論課教學(xué)對本門課程的學(xué)習(xí)起著不可忽視的作用。好的緒論課教學(xué)不僅能夠使學(xué)生了解機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的重要性及課程的目的和性質(zhì)，使其對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程產(chǎn)生全面的認識，并學(xué)會學(xué)習(xí)機械設(shè)計基礎(chǔ)的科學(xué)方法。同時，形象生動、富有感召力的教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在第一節(jié)緒論課上就把以上的三個問題引發(fā)的矛盾解決掉，將會通過緒論的講解，給學(xué)生打開一扇通往新知識的大門。

本文就機械設(shè)計基礎(chǔ)緒論課教學(xué)設(shè)計、內(nèi)容組織和教學(xué)方法進行探討，從以下四個方面人手，來設(shè)計課堂教學(xué)。通過課堂實踐，效果很好。

精選開篇的引入問題

在進行常規(guī)的教師個人介紹后，要引入本課程，首先設(shè)計這樣幾個提問。

1.自行車在行駛的過程中沒有響聲，為什么在自行車下坡的時候或者不蹬的時候反而會有嘎啦嘎啦的響聲?

2.火車驅(qū)動車輪為什么三個一組，而不是兩個一組。

立足課本，高于課本

緒論的內(nèi)容很多，有粗有精，在兩個課時內(nèi)要講清所有的東西是不可能的，加上學(xué)生實際經(jīng)驗有限，理論性強的東西也接受不了，講多了反而會因難以接受和課程的枯燥，一開始就給學(xué)生以很重的心理負擔(dān)。有必要選擇一些內(nèi)容放在后邊的課程中慢慢的進行滲透，所以對緒論內(nèi)容的取舍顯得特別重要，在這寶貴的第一節(jié)課，可根據(jù)實際教學(xué)情況和個人經(jīng)驗重新組合。在這部分不僅要做些刪減，刪減掉關(guān)于機械設(shè)計的一般過程和基本要求這部分內(nèi)容。更重要的是要增加一些補充內(nèi)容。

在這里選擇增加機械發(fā)展簡史，讓學(xué)生對這個新的學(xué)科的起源和發(fā)展以及學(xué)科的最新動態(tài)有個宏觀的了解。讓學(xué)生明白這是一個古老的學(xué)科，人類漫長的文明史中占據(jù)相當(dāng)重要的地位，來源于人類文明發(fā)展的實際生產(chǎn)中的，注定這個學(xué)科將是實踐性非常強的，不是純粹的理論和抽象的，讓學(xué)生明白將來在學(xué)習(xí)的過程中將會用到的學(xué)習(xí)方法，這本課要從實踐中來，學(xué)生將來設(shè)計出的機器還要用實踐去檢驗。

機械發(fā)展簡史共包括幾個典型的發(fā)展階段：

1.原始社會人們發(fā)明的石斧、弓箭、風(fēng)車、水車等等。

2.18世紀工業(yè)革命。從原始社會到18世紀,是個漫長的時期，這個時期機械的發(fā)展是非常緩慢的，直到內(nèi)燃機、蒸汽機和電動機的問世加速推動了工業(yè)的發(fā)展。

320世紀以來電子計算機的發(fā)明、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)的有機結(jié)合，使機械進入完全現(xiàn)代化階段。

精選視頻教材

學(xué)生在小學(xué)學(xué)歷史的時候就已經(jīng)知道東漢張衡發(fā)明了地動儀，但他們不知道張衡還發(fā)明了水力渾象。只知道指南針是中國偉大的四大發(fā)明，不知道還有一種巧妙而有趣發(fā)明叫指南車。在緒論的課程中，通常要給學(xué)生播放一些視頻材料，我選擇的是關(guān)于中國古代機械的內(nèi)容。這部分的內(nèi)容，有幾個特點：

1.中國古代機械包括了本課程以后要學(xué)習(xí)的四桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和齒輪機構(gòu)幾個大類重要機構(gòu)。

2.這其中包括一些非常有趣的發(fā)明和創(chuàng)造，一方面會引起學(xué)生濃厚的興趣和求知欲，另一方面能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。

精選例題

通過對內(nèi)燃機這個機器的工作原理以及結(jié)構(gòu)分析，一次性的講清楚貫穿全課程的幾個重要基本概念，如機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件等概念。只有明確認識了這些基本概念并且理解彼此之間的聯(lián)系與差別，才能真正領(lǐng)會本課程的任務(wù)和目的，從而為后續(xù)的典型機構(gòu)及復(fù)雜機器的分析與設(shè)計奠定堅實的基礎(chǔ)。內(nèi)燃機是個非常綜合的實例，學(xué)生也不陌生。通過動畫和圖片，用啟發(fā)教學(xué)的方式，邊講邊提問：燃氣是什么氣體?機器中的每個機構(gòu)的作用是什么?通過一個實例的講解，學(xué)生可以同時掌握本節(jié)課要解決的機構(gòu)具體的核心問題，是比較巧妙的一種設(shè)計，這幾個問題分別是：

1.理解內(nèi)燃機的工作原理。

2.掌握機器與機構(gòu)、構(gòu)件與零件的區(qū)別和聯(lián)系。

3.掌握機器的組成部分。

至此，本次緒論課完滿的完成的以下三個教學(xué)任務(wù)：

(1)介紹機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的研究對象…-機構(gòu)的分析和設(shè)計。

(2)機械設(shè)計基礎(chǔ)中與機器相關(guān)的幾個重要概念的區(qū)分。

(3)學(xué)習(xí)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的方法。

以上的教學(xué)內(nèi)容的安排是非常緊湊的，貫徹的是由淺入深的教學(xué)原則，把教材上的內(nèi)容深入淺出的講解出來，易于學(xué)生接受，即不枯燥又能夠達到教學(xué)目的和要求。從學(xué)生的課堂反應(yīng)來看，這種講課的方式能收到很好的效果。

參考文獻：

[1]楊可幀.機械設(shè)計基礎(chǔ).高等教育社,2008

[2]李秀珍.機械設(shè)計基礎(chǔ).機械社,2005

[3]申永勝機械原理教程.清華大學(xué)出版社,1999