淺談如何提高非機類學生機械設計基礎教學水平

吳衛平

（南京工程學院機械工程學院，江蘇南京211167）

機械設計基礎作為設計制造技術的基礎課程，其課程教學成為工科高校教學中不可或缺的一部分。近些年來，我校與其他工科高校都針對非機類學生開設了機械設計基礎這門課，主要涉及工業工程等專業。該課程既訓練學生設計機械傳動裝置的能力，又培養學生簡單機械的能力，同時也為學生今后從事機械技術工作打下一定的基礎。因此非機類學生機械設計基礎教學水平的高低，將直接影響到我校學生的培養質量。筆者就非機類學生機械設計基礎教學實踐，淺談教學過程中存在的問題以及改進措施。

一、非機類學生機械設計基礎教學現狀

目前，我校學習機械設計基礎的非機類學生主要由兩大類組成：一個是上述如工業工程專業等非機類班級學生，機械設計基礎課程是他們的專業基礎必修課；另一個是除上述專業以外的非機類班級學生，如電氣工程及其自動化等專業學生，機械設計基礎課程是他們當中個別同學的選修課。首先，部分選修課的學生對機械制圖等基礎課程知識不熟或不了解，比如有些學生對一級減速器輸出軸的結構出現識圖困難。可想而知，這樣缺少機械制圖等專業基礎要學好機械設計基礎是相當不容易的，需要另花時間來補充這些必要的基礎知識，而正常的教學課時又不夠；另一部分基礎較好的學生希望及時更新教學內容，因此帶來教學進度把控不易。其次，學習機械設計基礎的非機類學生是大學二年級或者三年級的學生，上課時易出現犯困等情況，得到學生的反饋是每天的課程量多，作業量大等原因。例如：根據現行人才培養改革方案，大部分學習該課程的非機類學生每學期要完成20多學分的課程學習，以20學分為計算點，按照其他學者研究的1：2的課內外學習量分配方案計算，則得出學生每天需要學習8-9個小時，這種高強度的學習在整個學期內都要持續進行。由此可見，課程學習量繁重易導致學生疲憊不堪、興趣不濃。最后，由于該課程涉及的內容較多，比如通用零件與專用零件的結構、優缺點、類型、功能、材料等，非機類學生反饋學習起來既枯燥乏味又晦澀難懂，久而久之，學習熱情逐漸減退，曠課、抄作業等現象開始出現。鑒于以上教學現狀，我們有必要探討如何提高非機類學生機械設計基礎的教學水平。

二、如何提高非機類學生機械設計基礎教學水平

首先，針對打算學習機械設計基礎的非機類學生，可對該課程相關的先修課程（機械制圖，理論力學等）基礎知識進行綜合測試。達到規定的測試水平，方可參加學習；若達不到規定的測試水平，需返回機械設計基礎預科班學習基礎知識，直到綜合測試通過方可參與學習。

其次，要調整學分學習量的結構問題。要降低學位獲取的總學分量，即降低課程學習的數量，提升課程學習的學習量，尤其注重課外學習量的提升。按照其他學者研究的結論，現在我國高校學生在學習上的時間總量遠超過歐美高校學生，繁重的學習負擔使學生的學習效率和學習興趣都大大降低。大學教育提倡的是學生獨立學習，教師引導其方向，不重視課外學習會導致學習被動或者只是為了考試準備。因此，需要降低課程數量，把系統學習和自主課外學習放在首位，同時加強教師對學生課外學習的要求和指導，促進學生真正學好課程，以減少上課時注意力不集中、興趣低等問題。

再次，在教學內容上，根據非機類學生后續課程的需要及接受能力，教師要適當調整授課內容、降低授課內容的難度。例如，直齒/斜齒圓柱齒輪的齒面接觸疲勞強度計算、齒根彎曲強度計算等公式的推導，軸的工作能力計算等內容就可以作為簡單了解，針對彈簧和機械的調速與平衡等內容可以直接跳過，這些內容非機類學生大多數難懂或應用型不強。對齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動以及軸等知識點要重點講授，因為掌握這些知識有助于非機類學生具備設計機械傳動裝置和簡單機械的能力。

最后，在教學方法上積極應用好的教學資源和教學手段。例如，教師可播放單缸內燃機的動畫視頻，讓學生掌握內燃機可使燃氣在缸內經過進氣→壓縮→爆燃→排氣的循環過程，實現熱能轉化為機械能；安排漸開線齒廓范成實驗，讓學生了解齒輪的加工過程，掌握切齒原理，知曉刀具與輪坯之間的位置與相互運動關系，加深對齒輪加工的認識和理解；對平面自由度計算訓練，采用分組競技，勝出者有獎，來激勵學生的積極性。另外，調整教學模式，可將板書授課模式與多媒體相結合，針對概念性的內容，優選多媒體講解，對于例題采用板書講解；根據學生的接受情況來調節授課的進度，針對重難點問題可增加課堂練習等形式，讓學生更好地掌握這些知識點。

三、結語

非機類學生機械設計基礎教學作為工科院校教學工作的一個重要中間環節，具有承前啟后的作用。如何在非機類學生機械設計基礎相對薄弱、興趣度低的情況下較好地完成教學任務，是一個值得思考的主題。學校可降低課程學習數量，注重課程學習的質量，把系統學習放在首位；教師可根據實際情況適度調整學習內容和學習進度；學生可發揮積極主動性，獨立自主地進行課外學習。總而言之，把教學工作做好，需要學校、教師、學生共同努力。