探索《機械設計基礎》課程的教學

[摘要] 《機械設計基礎》是所有工科類專業的重要基礎課程。所以，學好《機械設計基礎》課程，對于學生掌握后續專業課知識是十分必要的。就教學經驗，提出《機械設計基礎》課程的教學建議。

[關鍵詞] 理論聯系實際 自制教具 多媒體課件 自學能力 實踐性教學

一、堅持貫徹理論聯系實際的原則

《機械設計》課程是從生產實踐中發展起來，又直接為生產實踐服務的學科。因此，它是一門與生產實踐緊密聯系的學科。該課程主要介紹常用機構、機械傳動和通用零部件的工作原理和運動特點、應用場合、結構與設計方法。

所以，只有在教學中始終貫徹理論聯系實際的原則，才可以收到良好的教學效果。因此，對于每次課不僅要有實物或模型演示。還要將所學內容放在具體的機器設備中去，以便理解和掌握。比如，在講授滑塊四桿機構的幾種類型(A.曲柄滑塊機構、B.擺動導桿和轉動導桿機構、C.搖塊和定塊機構)的應用時，介紹:擺動導桿和轉動導桿機構同時應用在牛頭刨床的主運動機構上，這是通過視孔就可以看得到的。搖塊機構和定塊機構則分別應用在印刷機機械的吸、放紙張的擺動液壓缸上和農村家用抽水井上。而應用最為廣泛的——曲柄滑塊機構，它是機車內燃機的重要機構。先展示內燃機模型，然后演示運動過程。最后介紹內燃機的工作原理:它通過噴霧、點火爆炸，產生強大的推動力推動活塞做功，再通過連桿帶動曲軸，使曲軸輸出連續不斷的回轉運動，使機車運轉。并且，給學生插講畫面:在泰坦尼克號的船長命令大船全速前進時，一個特寫鏡頭:8個內燃機的8個大連桿相繼運動，場面尤為壯觀。通過觀看實物或模型，使學生對所講內容有一個感性認識。再通過演示，幫助理解、增加學習興趣。最后再理論聯系實際，就更能加深記憶。

二、自制教具會大大激發學生學習的興趣

《機械設計》是一門讓學生不感興趣的學科。如果授課時，不演示教具，就會令所講授內容即抽象又費解，會使學生喪失繼續學習的信心。而教具室的教具是有限的。為了把沒有教具的內容講清，講透。也為了激發學生學習的熱情，更為了讓他們對該學科有一個整體的認識，自己便自制了幾個教具。其中一個是把5種機構有機地組合起來，做成卡通人物玩具:公園里，一對老夫妻在玩蹺蹺板，而他們的小孫女兒在齊木馬。一家人在享受著天倫之樂。教具的演示，不僅增加了娛樂性，很好地吸引學生的好奇心和注意力，而且還使學生在輕松、愉快的氛圍中掌握了所學知識。更能增加學生學習的激情和興趣。從而，記住這是多種機構的組合運用。課堂氣氛活躍。同時，鼓勵學生，只要把所學知識綜合地加以運用，就是他們自己也能設計、制作出自己想要的機構來。

鉸鏈四桿機構的類型不僅與各構件的相對長度有關，而且也與哪個桿件作機架有關。對鉸鏈四桿機構類型的判斷，學生往往感到吃力。講課時，演示自制的教具:取不同的構件作機架，可得到3種基本類型——曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構。這樣，立刻就化解了難點，同時也使學生在感性認識中掌握了重點。學生情緒積極、活躍。

三、豐富的課堂內容，生動的典型實例往往會產生事半功倍的效果

為了讓學生記住所講內容，也為了讓學生對其感興趣，在時間寬余的前提下，可以給學生講一些課外的知識，以豐富學生的閱歷，拓展學生的視野。在講鉸鏈四桿機構的基本型式和應用時，就可以講幾個與該機構應用有關的故事。比如，講到雙搖桿機構其中的兩個應用——飛機起落架和機車前輪轉向機構時，可以介紹起落架出現故障會對人員和財產造成重大損失。一名國際空中交通協會分析員稱，2008年有15%的航班機體損傷事故與起落架問題有關。在介紹前輪轉向裝置時，說明我國的歷史長河中為何沒有出現四輪馬車的原因。在古代，文官坐轎，武官騎馬。即使是九五之尊的帝王也只能乘坐兩個車輪的鑾駕。這是因為車上沒有安裝雙搖桿機構。“四大發明”足見我國古代勞動人民的智慧與賢能，而僅僅在這一點上(四輪馬車)，我國落后于歐洲。通過典型實例的介紹，就會讓學生記憶深刻，課堂效果良好。

四、多媒體課件在教學中的應用會緊緊吸引學生的注意力

盡管《機械設計》的教學中常常穿插實際應用、小故事、演示教具，力求課堂新穎、多變，課堂效果較好。我曾把緒論一節制作成2個課時的多媒體課件。并在課件中體現三大部分內容:(1)介紹機械發展史、機械在國民經濟中、戰爭中的地位與作用和機械發展前景。旨在激發學生學習的興趣。(2)基本概念部分，這是重點部分。(3)對該學科的概述、教學要求。實踐證明:播放課件，如同看電影，學生很投入，興致很高，都能緊緊跟隨課件的進度，記憶也會很深刻。達到了預期的課堂效果。同時，也方便學生作筆記和課后總結。

五、適當采用自學的方式，培養學生的自學能力

當今社會，需要的是具有綜合性能力的復合型人才。既掌握一定理論知識，通過學學習有希望再次提高的，又掌握一定操作技能的熟練技術工人。所以，教會學生學習，培養其學習能力對他們大有裨益。通過對某些章節的自學，培養學生自學的習慣、主動思考的習慣，提高他們分析問題、解決問題的能力。也能為其在今后的工作中獲取新知識做好能力和心理上的準備。

當然，自學的前提是:預先教會學生自學的方法。

首先，讓學生明確培養自學能力的重要性，樹立學習自信心。其次，教會預習方法。第三，創設自學情境，培養良好的自學習慣。第四、教會學生對重、難點的分析和歸納、總結的思維方法。最后，鞏固記憶。

六、加強實踐性教學

知識來源于實踐，又指導實踐。教學的過程是傳授知識與培養智能的過程。《機械設計》是一門實踐性強的學科(以機加工專業為例)。在制定教學計劃時，適當增加實踐課學時。除了安排參觀教具室以外，還要安排觀看各種機電設備的各部分組成、傳動路線和工作情況。讓學生對所學知識有一個完整的印象，并且給設計內容尤其是四桿機構、凸輪機構的設計安排制作時間。通過加強實踐性教學，培養學生的動手能力。

學生在將設計的圖紙變成機構的制作過程中，會發現一些問題。在教師的輔導下，不斷解決問題，自己的知識水平、動手能力也在不斷提高。同時，能培養學生分析問題和解決問題的能力，激發其學習的興趣和自信心。

為此，調整教學計劃——把不重要的教學章節進行縮減，以增加重要章節的課時。

七、教師要有相關學科的知識儲備

所謂“要交給學生一杯水，自己首先要準備好一桶水”。教師只要擁有豐富的知識儲備，才能對知識運用自如，得心應手，尤其是相關學科的知識。總之，要使學生既掌握《機械設計基礎》基本知識，又能將其運用于實踐，指導實踐。這是一個長期的、漸進的過程，雖沒有捷徑可走，卻有方可循。在實際的教學過程中，加強實踐性教學、運用理論聯系實際的原則和多種教學技藝、手段，才能使學生較快地掌握基本理論知識和操作技能。