梁劍

摘要： 機(jī)械設(shè)計(jì)是工科機(jī)械、近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課，理論性與實(shí)踐性強(qiáng)，涉及內(nèi)容廣，知識(shí)面寬。因此，如何激發(fā)學(xué)生興趣，適應(yīng)工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)，達(dá)到教學(xué)要求，是我們必須探究的問(wèn)題。本文就如何提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效率進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械、近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)《機(jī)械設(shè)計(jì)》心得體會(huì)

《機(jī)械設(shè)計(jì)》這門(mén)課程，在國(guó)外也稱(chēng)為“機(jī)械元件設(shè)計(jì)”，是研究機(jī)器的基本單元——機(jī)械零件的通用設(shè)計(jì)理論、原則和方法，是我國(guó)高等工科院校機(jī)械、近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課，其重要性是不言而喻的，同時(shí)該課程也是許多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用，既不同于學(xué)生以前學(xué)過(guò)的理論力學(xué)、材料力學(xué)等理論基礎(chǔ)課，又不同于此后將要學(xué)習(xí)的各種專(zhuān)業(yè)課，它在理論基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)技術(shù)課之間起著承上啟下的作用。下面我談?wù)勗谠撜n程教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中的一些心得體會(huì)。

1.重視緒論課，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)課程的重要意義。

緒論幾乎是每一門(mén)課程的必備內(nèi)容，因其可以使學(xué)生對(duì)課程性質(zhì)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法及學(xué)習(xí)目標(biāo)有一個(gè)初步的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)而顯得極其重要，所以必須重視。在內(nèi)容準(zhǔn)備上，《機(jī)械設(shè)計(jì)》的緒論課至少可以從三個(gè)角度展開(kāi)，以希望其對(duì)該門(mén)課程能產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣和動(dòng)力。

第一，機(jī)械的認(rèn)識(shí)。絕大多數(shù)學(xué)生在此之前對(duì)機(jī)械具體組成情況的認(rèn)識(shí)比較模糊，因此應(yīng)利用多媒體將大家耳熟能詳且典型的機(jī)器用圖片、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等有機(jī)結(jié)合，使他們對(duì)機(jī)器有了直觀形象的認(rèn)識(shí)，在了解其結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)上同時(shí)明確課程中需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

第二，真正理解設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的關(guān)系，樹(shù)立創(chuàng)新的信心?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》作為一門(mén)對(duì)通用零件的設(shè)計(jì)課程，“設(shè)計(jì)”是其核心內(nèi)容，同時(shí)也是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)，要使學(xué)生真正理解這一點(diǎn)，從兩個(gè)方面進(jìn)行：①利用一些來(lái)源真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)向?qū)W生說(shuō)明設(shè)計(jì)在現(xiàn)代產(chǎn)品制造中的重要地位，以及設(shè)計(jì)水平與產(chǎn)品質(zhì)量的直接影響關(guān)系。同時(shí)選取一些優(yōu)秀產(chǎn)品實(shí)例說(shuō)明其設(shè)計(jì)的精妙之處，分析其與同類(lèi)產(chǎn)品的不同，使沒(méi)有做過(guò)設(shè)計(jì)的學(xué)生對(duì)“設(shè)計(jì)”的概念和創(chuàng)新思路有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，改變他們對(duì)所謂“創(chuàng)新”就是設(shè)計(jì)出全新產(chǎn)品的概念，從而鼓勵(lì)與激發(fā)出他們的學(xué)習(xí)熱情。②通過(guò)介紹機(jī)械的歷史發(fā)展過(guò)程，可以明確每個(gè)時(shí)代機(jī)械的產(chǎn)生與發(fā)展與其他學(xué)科知識(shí)的發(fā)展是息息相關(guān)的，因而在現(xiàn)今創(chuàng)新時(shí)代里，只有在牢固掌握各門(mén)基礎(chǔ)理論知識(shí)的前提下創(chuàng)新才是可能的。

第三，明確課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)。除了需要達(dá)到的基本目標(biāo)以外，該門(mén)課程結(jié)束后還有一次綜合訓(xùn)練的機(jī)會(huì)——減速器設(shè)計(jì)。將這個(gè)任務(wù)提前到緒論課上，大致講解減速器的結(jié)構(gòu)組成，從而使學(xué)生進(jìn)一步明確自己在后續(xù)學(xué)習(xí)中的任務(wù)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)針對(duì)性。

2.強(qiáng)調(diào)一種學(xué)習(xí)思路，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題的邏輯性。

《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程主要是研究一般工作條件下通用零件的設(shè)計(jì)問(wèn)題，從其承載能力出發(fā)并考慮結(jié)構(gòu)、工藝和維護(hù)等條件。仔細(xì)分析教材中各章內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)每種零件的介紹及展開(kāi)均是按照比較固定的思路進(jìn)行的：載荷工況分析—應(yīng)力分析—失效形式分析—設(shè)計(jì)準(zhǔn)則確定—設(shè)計(jì)公式推導(dǎo)—改進(jìn)和提高措施。這一思路是教學(xué)的基本思路，但它同時(shí)也是零件的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程，因此在課程教學(xué)時(shí)需要向?qū)W生重點(diǎn)提出并要求他們掌握。一旦學(xué)生掌握了這個(gè)過(guò)程，在學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)有意識(shí)地按此自行提出、思考和解決問(wèn)題，問(wèn)題的切入點(diǎn)則會(huì)很準(zhǔn)確，從而使他們的自學(xué)能力得到增強(qiáng)。同時(shí)，在利用這種思路理清眾多知識(shí)點(diǎn)之間關(guān)系時(shí)邏輯思維能力也得到了鍛煉。

3.運(yùn)用“系統(tǒng)”概念，理解設(shè)計(jì)問(wèn)題。

系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)規(guī)定功能以達(dá)到某一目標(biāo)而構(gòu)成的相互關(guān)聯(lián)的一個(gè)集合體或裝置（部件），因而機(jī)器是系統(tǒng)，機(jī)構(gòu)同樣是一個(gè)系統(tǒng)。對(duì)于組成機(jī)構(gòu)及機(jī)器的零件或部件而言，在其設(shè)計(jì)過(guò)程中必應(yīng)遵循系統(tǒng)能達(dá)到正常工作的要求，相應(yīng)地在課程教學(xué)時(shí)也應(yīng)凸顯出此特點(diǎn)，并向?qū)W生重點(diǎn)提出。例如，齒輪傳動(dòng)一章，計(jì)算齒輪強(qiáng)度需要確定齒輪的精度等級(jí)。然而，齒輪、軸和軸承的組合是傳動(dòng)系統(tǒng)的核心，為了保證傳動(dòng)性能良好，則應(yīng)保證三者的精度能夠互相匹配，將它們分開(kāi)考慮顯然是不合適的。帶傳動(dòng)一章中，帶傳動(dòng)是指由主從動(dòng)帶輪和中間撓性件帶組成的一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)工作時(shí)對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和力的分析，分別得到了帶傳動(dòng)的兩種失效形式：打滑和帶的疲勞斷裂。這兩種失效形式的產(chǎn)生機(jī)理從本質(zhì)上講是不同的，前者是系統(tǒng)失效，而后者屬于零件的失效。因而對(duì)于這兩種失效形式采用系統(tǒng)分析方法，最終得到了相應(yīng)的計(jì)算準(zhǔn)則：在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下帶應(yīng)具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。

機(jī)械設(shè)計(jì)這門(mén)課涉及的理論非常多，也與多學(xué)科相互交叉，從這個(gè)意義上來(lái)講，該課程除了具備自身特點(diǎn)以外，還是前修課程的綜合，因此“系統(tǒng)”的概念反映了學(xué)科特點(diǎn)，使學(xué)生更容易將繁雜的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合，便于理解和掌握。毫無(wú)疑問(wèn)，這種“系統(tǒng)”理念的建立可豐富學(xué)習(xí)方法，鍛煉思維能力，為他們今后的學(xué)習(xí)和工作將提供一定的幫助。

4.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高教學(xué)效率。

該課程涉及的知識(shí)點(diǎn)多，知識(shí)面廣，如果僅利用傳統(tǒng)的以教師為中心的填鴨式模式進(jìn)行教學(xué)，會(huì)使學(xué)生完全處于被動(dòng)地位，影響教學(xué)效果，因而應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、對(duì)象和條件，充分發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性，提高教學(xué)雙方的效率，這實(shí)質(zhì)上也反映了現(xiàn)代學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)。

對(duì)于像帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、螺紋連接等內(nèi)容多，且所需教學(xué)時(shí)數(shù)多的重點(diǎn)章節(jié)，采用教師講授與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法，此時(shí)可將后續(xù)的課程設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。具體內(nèi)容是：首先由教師結(jié)合課程設(shè)計(jì)的要求并指定學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提出相關(guān)問(wèn)題。例如，齒輪精度、材料、齒數(shù)等如何選擇確定？設(shè)計(jì)中涉及的各類(lèi)參數(shù)如何選擇？設(shè)計(jì)出來(lái)的傳動(dòng)零件是否合適？如果不合適應(yīng)如何處理，等等。其次，學(xué)生圍繞問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)并查閱有關(guān)書(shū)籍資料，形成個(gè)人答案。最后，根據(jù)學(xué)生的答案將問(wèn)題引向深入，并進(jìn)行總結(jié)，形成新的知識(shí)。

對(duì)于簡(jiǎn)單的教學(xué)內(nèi)容，仍可采用此種方法，例如鏈傳動(dòng)。利用這種方法，可以培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，使其對(duì)知識(shí)是基于理解的掌握。當(dāng)然，在教師提出問(wèn)題這個(gè)階段中，所提的問(wèn)題是非常關(guān)鍵的，教師應(yīng)在課前充分查閱資料，結(jié)合其他學(xué)科及工程實(shí)踐應(yīng)用，必要時(shí)可以與其他教師討論，最大限度地達(dá)到學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的。

5.結(jié)語(yǔ)。

立足教學(xué)，勇于創(chuàng)新是貫穿于教學(xué)過(guò)程的永恒主題，也是一項(xiàng)長(zhǎng)期而富有挑戰(zhàn)的工作。教師應(yīng)該結(jié)合學(xué)生具體情況，不斷地探索新的教學(xué)方法、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐，力求達(dá)到教與學(xué)的完美統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

［1］周士平.《機(jī)械傳動(dòng)》課程教學(xué)方法探討［J］.南鋼科技與管理，2010，3.

［2］湯迎紅，孫曉，吳吉平.《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的幾點(diǎn)體會(huì)［J］.中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009，34.

［3］濮良貴，紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第八版）［M］.北京：高等教育出版社，2010.