机械设计教学方法研究
摘要：机械设计是机械及相关专业一门重要的技术基础课，具有很强的综合性和实践性。但是，这门课程缺乏系统性和规律性等特点，给初学者和讲授者都带来了一定的难度。从教学内容、教学手段、课程设计及提高学生学习兴趣四个方面进行了探讨。关键词：机械设计 教学内容 学习兴趣 课程设计
机械设计是机械及相关专业一门重要的技术基础课，具有很强的综合性和实践性。在课程的学习过程中，需要综合运用多门先修课程中有关的知识与技能，教材中涉及的公式、图线、表格、数据众多，各章节之间没有明显的逻辑关系，从宏观上看，缺乏系统性和规律性。而且，在研究该课程的相关问题时，思维活动往往需要沿多条线路交错进行：既要分析机构的工作原理、运动情况、零件的载荷状态，还要探讨如何选材、如何保证良好的工艺性及经济性等相关问题，设计者还要考虑到从设计到制造、使用及维护等方方面面的环节，十分复杂。学生在进行设计计算时，设计参数选择的灵活性很大，设计结果不是唯一，评价设计结果的标准也不能简单的用“对”或“错”来衡量。这些特点都使得初学者难以适应，也给教学者带来了很大的困扰。为此，互祥教育将日常教学中的做法及想法做了如下总结，以求探索更好的教学方式来提高学生的综合设计能力。
一、教学内容更加合理和具有针对性
机械设计是既注重理论又非常注重实践的一门课程。但是，对于不同的办学层次有着不同的要求。高职教育突出的是应用型教育，因此，在课程内容的设置上要难易适中，结合实际，实用够用。在保证知识结构系统性和完整性的前提下，尽量缩减理论推导，把抽象的知识直观化。如对一些繁难的公式会用就行，不必深究。在传授基本知识的基础上，适当引入新知识，在课堂上增加一些现代设计方法的基本概念和基本方法的传授。如在结构设计的内容中穿插三维造型设计；在典型零件的规范化设计中运用计算机辅助设计来实现等。一些具有可比性的零部件可以合并讲授，例如滑动轴承和滚动轴承，螺纹联接和键联接，直齿轮设计和斜齿轮的设计等。
针对机械设计内容多、杂、散的特点，采用“主线式”教学，即：
介绍类型结构及特点→工作情况分析→失效形式及原因→受力和应力分析→确立设计准则→选择材料及热处理方式→设计计算→结构设计→绘制工作图等，让学生在设计不同对象时掌握一些共通的设计方法和步骤。
二、采用启发式教学，培养学生的学习兴趣和创新能力
兴趣是一种主观能动性的体现，有了兴趣就有了想认知和进一步认知的动力，只有充分挖掘出学生学习中的主动性，才能真正使之全面而透彻的掌握机械设计这门课程。传统中平铺直叙、满堂灌的教学方式已经落伍，应将教学过程组织成创设矛盾和充满讨论的过程，通过一定的由浅入深的问题激发矛盾，推动思维活动的展开，把学习的外向动机向内向动机转移，变学生的客体地位为主体地位，对一些知识点通过一系列的提问和启发，让学生利用已掌握的知识自己去寻求答案，对他们得到的结论给以积极而客观的评价，把他们从自己得出的结论引向实际，进而继续发现问题并解决问题。这样，在培养学生的理论水平的同时也加强了他们的素质教育，提高了他们的自学能力，使得他们有了创新的渴求。创新是高科技发展的动力和源泉，是一个民族进步的灵魂，也是我国21世纪人才培养的核心目标，在机械设计课程中可以增加机械零件认知实验、机械性能实验和机械创新实验，加强学生的动手能力，学校可以定期将实验室开放，让同学们自己选择仪器、自主对实验项目进行改进、设计等。
三、教学手段多样化、现代化
课堂教学中充分利用实物模型、挂图和多媒体等教学手段，课堂外可以采用现场教学、实地参观等多种教学手段，多角度、多方位地培养学生。计算机多媒体技术声画并茂，图文交互，包含大量的信息；对同一个内容的处理可以采用语言、音乐、图片、动画等不同的方式呈现并有机结合在一起；能够充分发挥多种感官功能，减少学习抽象概念的困难，大大提高了教学效率。如每一章的概述都会介绍各种传动机构或通用零件的类型、特点及应用，如果单纯用语言描述，枯燥又抽象。如果能制作成动画或截取一些实物的影象资料，就会使内容简练而生动。当然这离不开好的课件，课件要与课堂充分结合在一起，要把知识点和教学环节有机的进行结合，提高课件的交互性。但是机械设计课程涉及的内容繁杂，特点不一，也不能单纯用多媒体，老师讲解加板书对于一些复杂的推导可能给学生留出了更多的思考空间和时间，逻辑上更清晰一些。另外，现场教学也应引起重视，通过现场案例教学，可以提高学生的学习热情减少他们的精神压力，减少理论和实际的脱节，如果能进行一些简单的拆装或机器的操作就能起到事半功倍的成效。
四、改革课程设计
课程设计是机械设计教学的最后一个环节，其基本目标是培养学生综合运用基础理论知识的能力，工程分析能力和运用资料等基本设计能力，同时，也是对整个课程学习成果的检验。
目前，我们课程设计的题目仍然采用的是一级减速器的设计，由于资料不齐全，学生基本上是在经过大量的计算，翻手册之后，就照葫芦画瓢了。设计题目太过陈旧，跟不上时代发展，易使学生墨守成规。对此，其改进措施是：针对一些基础薄弱的同学可以继续选择做减速器的设计或减速器结构的优化设计；而针对一些基础好的同学，可以让学生选择一些老师自己以前的科研课题的一部分加以改进；或让学生自己找感兴趣的课题由老师加以指导来加强创新能力和工程实践能力的培养。
在内容上，还可以将原来的机械原理和机械零件的课程设计合在一起进行，要求学生从总体方案设计到零部件结构设计一起完成，使设计更系统，完整，为鼓励学生创新，我们可向学生提供多个设计方案参与，学生也可提出自己更合理的设计方案。
对于结构设计，不给学生过多的限制，而应充分发挥学生的想象力和创造性，为了解决学生对机械结构知识普遍缺乏的问题，让学生在设计前参观机械传动陈列室和实训中心，对学生进行结构设计有所启发。
对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的缺乏，应结合课程设计实际进行必要的讲解和补充，使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。在课程设计中我们还可以尝试用课程设计CAI课件来指导学生进行设计，提高学生的积极性，另外，我们还积极鼓励学生利用CAD软件在计算机上进行设计，使学生通过课程设计来掌握现代化的设计手段和方法。
五、结束语
机械设计教学方法还需要不断地改革，才能更适应高职教育培养高级应用型人才的需求。这是一个系统工程，涉及课程教学环节上的综合配套。只有不断地实践，才能找到更加合适和有效的方法，我们应该朝着这个目标不断地努力。想要了解更多关于机械设计课程的扫扫二维码：
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