首页 -> 2007年第6期
关于《机械设计基础》教学中的四种教学方法
作者：黄瑷昶
关键词：机械设计基础；练习法；演示法；实验法
《机械设计基础》是一门专业基础课，既有较强的理论性，如概念、公式多，又有较强的实践性，如计算题量大、试验繁琐等。笔者根据多年的教学实践，探索出以下四种较实用的教学方法。
问答法
问答法是教师根据学生已有知识或实践经验，有目的、巧妙地提出问题，请学生来回答，激发学生积极思考，从而引导学生获取新知识的行之有效的教学方法，它能使课堂呈现出一种浓厚的探讨气氛。这种紧张愉快的智力活动不仅能开启学生的思维，使他们对所学的知识理解深刻、记忆牢固，还有利于学生口头表达能力的提高。问答法给教师提供了多方面了解学生的机会和教师与学生互动的平台。教师还可根据问答情况调整教学广度和深度，补充必要的知识内容。
问答法有三种形式：（1）启发式。这种方法一般用于传授新知识。如在导入新课时可提出问题，制造悬念，启发学生的思维。例如在讲授渐开线齿廓时，先复习齿轮传动的基本类型中按齿廓曲线的分类，再提出问题：什么叫渐开线？为什么大多数齿轮的齿廓曲线用渐开线而不用其他曲线？渐开线有哪些性质？这就引出了本堂课的内容，引发学生的求知欲。要想知道原因，只有认真听讲，静心思索，才能理解和掌握所学的新知识。（2）直接问答式。主要用于巩固已学知识或检查评定学生掌握概念、工作原理、计算法则等情况。（3）讲授问答式。一般是在讲授过程中，为突出重点，引起学生的注意而提出问题，以增强教学效果。
当教师发现学生注意力不集中或某些学生有打瞌睡的苗头时，可随时提问，以使学生重新振奋精神。教师在备课时要备提问的要点或提纲，提问内容要有逻辑性、系统性、针对性，要面向全体学生，给时间让他们思考，然后根据问题难易程度指定学生回答。问话的方式要有艺术性、多样性，学生回答出现卡壳时，严禁讽刺挖苦，要给予肯定和鼓励。
练习法
练习法（包括测验法）是按教材的规定和要求，在教师的指导下反复去做某些练习题，从而巩固所学知识，提高技能技巧，找出薄弱环节的教学方法。严格的练习和测验还能使学生养成坚持不懈的学习习惯和严肃认真的学习态度。练习法用在用图解法设计铰链四杆机构和凸轮机构，斜齿圆柱齿轮和蜗杆传动的受力分析。通过反复的练习，能巩固学生所学知识，提高学生作图设计能力和齿轮传动受力分析的能力，使学生做到举一反三，触类旁通，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。在课时允许的情况下，每章结束时应该采用测验法，以此来检查学生掌握知识的程度和存在的问题。练习法也是自我检验学习效果，反馈教学信息的一种方法。练习和测验可用一堂课的时间，也可用部分时间完成。对学生的练习结果和测验中存在的问题要及时分析，及时处理。
演示法
演示法是通过在教室（或实验室）向学生展示实验教具（或演示板），或教师做示范性实验等方式，引导学生系统观察展示、演示效果，获得感性知识的一种教学方法。这种教学方法能使学生获得丰富的感性认识，并在此基础上分析研究，把感性知识与课本知识联系起来，有利于提高学生的观察能力、思维能力和创新能力。例如在讲授螺纹的参数时，先让学生观察钳工用的虎钳，分析哪些地方有螺纹结构，虎钳与工作台是怎样连接的。然后转动手柄，使活动钳身移动把工件夹紧或松开。通过这一演示，学生对螺纹的两个主要作用——连接和传动产生深刻印象。然后讲解几个螺纹模型，有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹等。教师一边用手触摸内、外螺纹的表面（手指触到的是螺纹的牙顶，触不到的沟槽底部是螺纹的牙底），一边说明：螺纹本质上是在圆柱（或圆锥）的表面加工出的机械结构。在此基础上，再把螺纹模型分给学生仔细观察并让学生分析这些螺纹模型之间的区别，学生自然就会得出这些螺纹的最大区别在于：牙型、直径、线数、螺距和导程、旋向等方面。教师在讲清五个概念之后，总结如下：（1）不同结构的螺纹运用于不同的场合，三角形螺纹多用于连接，梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹用于运动或动力的传递。（2）内、外螺纹都是成对使用的，它们的五个参数必须完全相同，这样内外螺纹才能旋合在一起。
实验法
实验法是学生在教师的指导下，利用仪器设备和材料进行实际操作，观察研究实验对象的发生和变化，从而获得新知识或验证已学知识的教学方法，要求学生动手操作，手脑并用，通过独立运用仪器实验操作，培养其严谨求实的学习态度和研究科学的兴趣。实验法可分为课前实验和课后实验，也可分为小组实验和个人独立实验。实验法是理论联系实际的桥梁，在整个《机械设计基础》教学过程中有着特殊的意义。在讲述机构自由度时，机构运动简图和机构运动示意图是这一章的重点和难点。它是用符号和线条清晰简明地表达机器或机构的运动情况，是机构运动分析、动力分析以及设计新机构的一种基本工具，在机械设计课程教学中贯穿始终。通过机构运动简图测绘实验，让学生对照机构实物画简图后，再计算自由度检验机构运动简图或机构运动示意图的正确性。这样进行实验可培养学生依照实际机构绘制机构运动简图的能力，熟悉常用机构及运动副的代表符号，加深对自由度计算方法的印象。
除了这四种方法外，还有比较法、启发思维激励法等。在实际授课中，应根据学生的实际情况、授课内容的难易程度采用不同的教学方法。常说的“教无定法”，道理就在这里，能获得好的教学效果的教学方法就是最好的教学方法。
参考文献：
[1]陈立德.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]叶佩青，王立平，张辉.CAD/CAM/CNC集成系统的研究[J].工具技术，2000，（34）：9-12.
作者简介：
黄瑷昶（1952—），男，副教授，研究方向为现代制造技术。
（本栏责任编辑：周秀峰）