【摘 要】根据《机械设计基础》课程的教学特点，结合几年来教学实际情况，从提高课堂效果、课后课程设计质量的角度出发，提出了几点建议：将课程内容与专业实例相结合，激发学生学习兴趣；教学内容上应有所取舍，删减过深的、不必要的理论推导和证明；利用现代CAD技术优化课堂教学，尽量采用多媒体教学；重视课程设计，保证时间与质量。
【关键词】机械设计；多媒体教学；教学体会
1 问题的提出
《机械设计基础》作为近机类专业学生必修的专业基础课程，随着机械设计产品、机械设计技术在各个行业的广泛应用，越来越受到广大院校的重视。其不仅是本科阶段一门涉及较多专业学科的基础课，更能培养学生的工程意识。本课程主要学习常用机构和通用零部件的工作原理、运动特点、结构特点、基本设计理论和计算方法，以及机器动力学中的一些问题[1]。该课程涉及学科非常多，如有机械制图、理论力学、材料力学、工程材料、材料加工处理等内容，课程理论性、科学性、实践性都比较强，且授课学时有限，导致该课程在教学与实践环节都遇到了很大的问题。
本校目前《机械设计基础》选用的教材是高等教育出版社出版，杨可桢等主编的《机械设计基础》（第五版）[2]，内容包括平面机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、机械零件设计概论、连接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、轴、滑动轴承和滚动轴承等。目前，我校近机类专业开设的本课程总学时数为96学时，其中讲授84学时，实验12学时。由于本课程的内容相对抽象，概念、原理繁杂且实践性强，对于基础知识薄弱、生产实践经验欠缺的学生来说，会产生畏难、厌学的情绪。长期以来，学生普遍感觉这门课程学起来比较困难，学习兴趣不高，学习的目的也仅仅是为了应付考试，从而后续的课程设计环节更是举步维艰。主要表现在以下几方面：先修知识缺乏、遗忘，在学习本课程之前，他们对力学和材料等课程没有系统学习，缺乏相关基础知识的连贯性，增加了学习本课程的难度；实验器材、教学模型的缺少，导致学生没有机会接触认识真实的凸轮，齿轮、蜗杆传动、带传动、轴、滑动轴承和滚动轴承等结构；课程设计一般安排在学期末，且时间较短，课程设计期间学生还要参加好多考试，不能安心放在课程设计上。针对以上问题，我在教学与实践环节进行了一些尝试，提出了以下几点建议。
2 几点建议
2.1 将课程内容与专业实例相结合，激发学生学习兴趣
每一门课程的第一节课都非常重要，《机械设计基础》也不例外。有些非机械专业的学生对学习《机械设计基础》的目的不太清楚，这就要求老师上第一次课的时候一定要把课程的重要性讲的明白透彻，从而提高学生学习的热情。如何提高学生的学习兴趣，变被动成主动，是我们教师必须思考的一个问题。课程教学目的里面讲得很清楚，即“为以后进一步学习各专业课程中有关机械的内容或有关专业机械设备的课程打下一定的理论基础，为从事工艺、运行、管理工作的技术人员，在了解各种机械的传动原理、设备的正确使用和维护及设备的故障处理等方面提供必要的基础知识”，但学生对这句话的理解大多只停留在字面上。若能将该课程与他们所学的专业相结合，在讲《机械设计基础》的同时，将课题理论内容与所学专业实例融合在一起，学生的兴趣和学习热情必将大大提高。例如，在讲齿轮传动、蜗轮蜗杆、凸轮机构时，将汽车发动机凸轮进排气系统、汽车变速箱等内容结合起来讲解，这样学生就会对这些机构产生兴趣，突然觉得学习《机械设计基础》对他们学习专业知识很有用处，学习兴趣自然提高。
2.2 教学内容上应有所取舍，删减过深的、不必要的理论推导和证明[3]
非机械专业强调的是人才的应用性，他们学习的目的不是为了设计机器，而是为学习专业机械打基础，所以他们不需要对复杂的计算公式、定理和设计方法像机械设计专业的学生一样理解得透透切切、明明白白，而主要运用这些定理、公式来解决专业机械的学习困惑以及今后在学习和工作中遇到的一些有关机械方面的问题。所以，非机械专业的教材对一些繁杂的公式推导、论证过程都应适当取舍，使学生不要在公式、定理的推导上花太多的时间和精力，以便学生集中精力解决实际问题。例如，平面机构的运动和动力分析，轴类零件中轴的设计计算及强度校核、刚度计算，蜗杆传动的强度计算，齿轮传动中轮齿齿面接触疲劳强度设计计算和齿根弯曲疲劳强度设计计算公式的推导过程等都应删除，因为这涉及到工程力学的内容，如果强制讲授，学生根本听不懂。而对于应用性较强的内容，如零件的结构及工作原理、作用意义等应重点讲授。
2.3 利用现代CAD技术优化课堂教学，尽量采用多媒体教学，激发学生兴趣
传统的教学方法比较注重课程教学的系统性，而忽略了多门课程知识点间的横向联系，在课堂教学过程中，过多偏重理论教学，脱离了生产实际，使学生感到教学内容空洞、枯燥和乏味，学生的综合应用能力得不到充分的发挥。传统的教学方法不能有效调动学生学习的兴趣及探索问题的积极性。随着现代科学技术的迅猛发展，利用图、文、声、像的多媒体教学已走入课堂，它改变了传统的教学模式，不仅减少了教师的工作量，而且通过计算机形象逼真的演示，还可提高学生的学习兴趣。如可以采用先进的CAD、CAM、CAE软件给学生在课堂上现场演示机构的运动原理、机构仿真模拟，使复杂的机构通过动画演示直观的展示出来。从而有效的理解约束的定义，约束的添加等。也可以定义材质，添加载荷输出且绘制出某一机构的位移、速度、加速度曲线，再和理论计算出的结论进行分析对比，提高学生学习兴趣，大大提高课堂教学内容。
此外，齿轮机构和轴系零部件的设计部分等内容也可以采用Solidworks等软件来辅助教学，改进教学方法，提高学生的学习兴趣，丰富课堂教学内容。如可以使用Solidworks对轴系各个零件进行装配，生产爆炸图，从而直观的演示出装配及拆装过程。也可以演示如何进行齿轮的周向和轴向固定，轴承如何装配，如何调整间隙，轴的支承与固定，各零件之间的相互位置关系、零件的装拆顺序及零件的结构工艺性应注意的问题等。通过动态的演示能在较短的时间内给学生正确的示范，增强学生的空间想象能力。
2.4 重视课程设计，保证时间与质量
机械设计基础课程设计是该课程教学的最后一个实践环节，以往的课程设计总是采用期末集中设计的形式，让学生在一到两周时间内完成整个减速器的设计任务，时间短、任务重。学生在课程设计的时候，对于减速器装置结构及部分功能、特点还不是很了解。再加上又临近期末考试，学生普遍不能专心于设计，导致学生互相抄袭，因而达不到课程设计综合应用的目标。
为了达到课程设计的预期效果，我认为在设计之前，应先组织学生对减速器装置进行拆装，让学生了解减速器装置的结构及各部分功能、特点和调整；然后确定哪些是标准件，哪些是非标准件，最后确定传动装置设计布置和位置关系，脑海中形成一个整体的设计理念，从而避免了闭门造车和抄袭设计，与生产实际不符。在设计过程中，装置的设计参数应以计算结果为依据，结合实际情况，并借助画图、初选或初估等慎重手段，并且通过计算、画图、修改交替进行[4]。
教师可以将集中式设计改为分散式设计。在链传动知识的讲解结束之后，教师可将课程设计任务书下发给学生。在每一教学章节结束后，让学生逐项拆分设计任务，分步完成设计内容。这样，大部分设计内容均可跟随课程的教学进度进行，到课程设计专用周时，学生已完成了一半以上的设计任务，此时再让学生利用一个星期的时间对设计内容进行整合，完成装配图绘制及设计说明书的编写任务，进行答辩和后期资料整理工作，学生就可以轻松地完成整个课程设计任务[5]。
【参考文献】
[1]邓昭铭，张莹.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3]陈厚荣.非机械专业《机械设计基础》课程教学方法探讨[J].西南农业大学学报：社会科学版，2012（5）：197.
[4]王志学.《机械设计基础课程》教学改革与实践[J].科技创新导报，2012（14）：179.
[5]胡凤英.机械设计基础课程教学改革探索[J].淮海工学院学报，2012（4）：83.
[责任编辑：尹雪梅]
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