《機械設計基礎》教學方法淺析

陶鈺皎

[摘 要]《機械設計基礎》課程在中職機械類專業教學中是一門承上啟下的主干課程，是一門密切聯系生產實際的技術基礎課，地位十分重要。本文分析了這一課程的教學方法。

[關鍵詞]機械設計基礎；教學方法[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.20.192

1 理論聯系實際，重視學生工程意識的培養

機械專業的職業學校學生是未來機械制造和工藝方面的技術工人，故教學中應重視學生們的工程意識。在機械行業科學技術迅猛發展的今天，在《機械設計基礎》的教學中更應該理論聯系實際。在實踐環節中培養學生的工程意識，采用這種方法可以使教學內容更加生動有趣、通俗易懂，提高學生們的學習興趣。

例如在緒論中主要內容是機械設計的內容、意義、任務和方法。依照慣例老師按教材羅列一番，強調一下它的重要性就結束了，效果不是很好。如果將緒論開在實驗室或工廠，就汽車發動機或牛頭刨等實物或模型進行講解，既結合了連接部分（螺紋連接、軸轂連接）、傳動部分（齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動）和軸系零件的基本知識，又把它的特點、應用、裝配以及運動和動力分析作了簡要介紹，讓學生們由感性認識上升到理性認識，同時明確了設計的一般過程和步驟。學生們在老師的指導下通過觀察和分析既建立了一個完整的機械設計的工程概念，又使學生以一個設計者的角度去思考問題，這樣在講授緒論的同時，通過理論聯系實際，不僅培養了學生的工程意識，而且使學生對機械設計產生了學習興趣。

2 利用多種教學手段優化教學，提高教學效果

《機械設計基礎》是一門與實踐聯系緊密的學科，而由于我國教學體制約，大部分學生缺乏一定的實踐經驗，要使他們明白專業性很強的問題很困難。隨著現代科學技術的迅猛發展，利用圖、文、聲、像的多媒體教學已走入課堂，它改變了傳統的教學模式，為解決這類難題提供了非常有益的幫助。在教學中可借助錄像插播、計算機多媒體、投影幻燈的教學手段，使學生生動形象地理解這些問題。

例如本課程中的鉸鏈四桿機構中的將對心曲柄滑塊機構以不同的構件為機架，可得到遙桿滑塊機構、曲柄搖塊機構和導桿機構。在缺乏有效實體演示的情況下，學生對這三種機構運動規律和應用會模糊不清，混淆概念，起不到對知識理解和應用。如果采用多媒體動畫教學，學生們可以在屏幕上清晰直觀地看到三種機構的運動規律，學生在掌握這些機構的工作原理后，還可以鼓勵他們把這些原理靈活地推廣到實習和實際應用中去，從而進一步提高了教學效果。

在諸多的教學手段中，多媒體教學是近年逐漸推廣的一種新方法。它在機械設計中使用的突出優點是：在繪圖軟件的支持下，計算機能將數據經過信息的傳遞轉變成形象化的二維或三維圖形，并能實現動畫演示。例如螺栓連接中關于預緊力、外載荷和殘余預緊力的變化，光靠講解顯得力不從心，學生聽了也不是很理解，往往是教師在黑板前講得口干舌燥，而學生聽得很茫然。教學效果不好，教學質量上不去，達不到教學目的。而采用多媒體教學，不僅減少了教師的工作量，而且通過計算機形象逼真的演示，可提高學生的學習興趣，進一步提高教學質量。

3 借助比較法鞏固所學知識

比較法是認識事物 “同”和“異”關系的思維方法。它為我們提供了認識和把握事物發展規律的思路，對學生智力因素的培養起著重要作用。在《機械設計基礎》的教學過程中應用比較法，可以有效地啟發學生，認清事物的同中之異和異中之同，把握事物本質，便于掌握知識。

例如帶傳動和鏈傳動知識的學習：帶傳動和鏈傳動同屬于機械傳動，都是通過中間撓性件來傳遞運動和動力的，并且都能實現兩平行軸之間的運動和動力傳遞。但由于撓性件類型和特點不同，又使得它們傳動有不同之處：在運動的過程中，摩擦型帶傳動會打滑，具有過載保護作用，而鏈傳動雖不具有過載保護功能，但可以在酸、堿、油等惡劣環境下使用；帶傳動和鏈傳動傳動比都不恒定，但兩者引起的原因不同，前者由于彈性滑動，后者由于多邊形效應，而彈性滑動和多邊形效應又分別是兩者的固有屬性。但彈性滑動和多邊形效應產生的原因又不同，前者由于帶有彈性和帶兩邊有拉力差，后者由于鏈與鏈條的多邊形嚙合所致，為減少固有屬性的影響，兩者采取的傳動措施又不同，前者用于高速傳動，后者用于低速傳動。通過這種比較方法的應用，兩種傳動的同中之異和異中之同便會一目了然，非常有利于學生對知識的理解和掌握。

4 注意各章節規律性內容的總結和歸納

對于《機械設計基礎》的學習，學生普遍反映內容零亂，比較難學。但仔細觀察不難發現，《機械設計基礎》也具有一定的系統性和規律性。比如對機械傳動（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等）一般都遵循下述規律：介紹此類傳動的類型—傳動特點—傳動系統主要構件的分析—失效形式—選擇材料—安裝使用維護等。為強化規律性內容的總結和歸納，教學伊始，就注重向學生灌輸這種規律性的學習脈絡，并在隨后各章節的教學過程中不斷進行強化和內容的優化組合。

例如齒輪的教學：該章節是本課程的重點內容，很多學生感到學習起來難度太大，需要記憶的內容太多，前后各章節并沒有依據齒輪的分類情況將某一種類型的齒輪按上述規律性的內容編制在一起，使得學生們在學完后面的知識時對前面相關內容的理解不夠深入，從而感到內容零亂難以理解。為此，在教學中分別依照直齒輪、斜齒輪、錐齒輪的分類，將后續章節中滿足上述規律性的內容調整到一起進行教學。如直齒輪，它相對其他兩種齒輪的傳動特點是兩軸平行，只產生徑向力，每對輪齒同時進入嚙合同時退出嚙合，產生的沖擊和噪音較大，承載能力較低，運行平穩性較差。直齒輪從結構上講它的輪齒與軸線方向平行。它的主要失效形式是輪齒折斷、齒面點蝕和磨損。它的材料對于軟齒面齒輪傳動可選用中碳鋼或中碳合金鋼通過正火或調質等熱處理獲得，對于硬齒面齒輪傳動可選用中碳鋼或中碳合金鋼通過滲碳淬火的方法獲得。最后在講述維護事項。通過實踐總結，逐一對沒有依據分類的教學內容進行優化調整，避免概念的混淆，使學生的思路清晰，求知易懂。

教學的宗旨應該是使學生掌握學習方法，培養他們較強的思維能力。作為教師在把教學重點放在重理解和思考的同時，應在教學方法上多做一些有益的探討。