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《机械设计基础》课程教学方法探讨
作者：唐晓莲
关键词：机械设计基础；课堂教学方法
《机械设计基础》是职业院校机械类专业的一门重要的技术基础课，它的理论知识与实践结合得很紧密，对于教材中的内容，需要教师进行深入思考和挖掘，把理论在实践中的应用找出来，对应用中存在的问题进行揭示和分析。只有用理论解决实际问题，才能使学生深刻理解、灵活运用理论，产生学习的动力和兴趣，并进一步具有举一反三的能力。笔者现结合实践，对新课引入、课堂教学、思考题设计等方面进行探讨。
重视新课引入
新课引入是课堂教学的第一环节，教师对新课引入做得好，能激起学生的求知欲望，活跃课堂气氛，使学生积极开动脑筋进行思考，主动地获取知识。
实践引入法引入新课需要精心设计，根据需要，可把实践中的问题先提出来，一开始就开门见山地揭示主题，立即把学生的思维和兴趣引向对问题的探讨。例如，在讲解《螺纹的种类及应用》时，可以这样引入：一般用手拧紧螺栓，顺时针拧就能拧紧螺栓，可液化气钢瓶要逆时针才能拧紧，这是为什么?家里安装水管接水龙头时，要在接口处裹上一层白色的密封绳，才不漏水，这又是为什么？这些问题的答案就在今天要学的章节《螺纹的种类及应用》中。再比如，在讲述《链传动的类型和应用特点》时，可以这样设计：同学们都蹬过自行车，如果自行车的链条掉了，我们还能蹬吗？肯定不行，因为没有链条，就没法把动力传到轮子上了，可为什么链条会掉呢？今天我们来共同学习《链传动的类型和应用特点》。
复习引入法复习上一次课的内容后引入新课，不仅有利于学生巩固所学知识，而且有助于知识的连续和延伸。例如，学完齿轮传动后，进入轮系的学习，可以这样复习和引入：齿轮传动有很多优点，是应用最广泛的一种机械传动，请同学们回顾一下齿轮传动有哪些优点。如果只有一对相互啮合的齿轮进行传动，那么它能实现的传动比和传递的距离是有限的，如果要实现大的传动比和较远的距离，一对齿轮的外廓尺寸将会很大，假如增加齿轮的数目，既能满足传动要求，又能使结构紧凑，像这种由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为轮系。下面我们一起学习《轮系》。
动手引入法动手动脑，让学生参与制作简单的模型，有利于活跃课堂气氛，轻松愉快地接受知识。例如，导入螺纹的概念时可让学生剪一个直角三角形，然后以直角三角形的一条直角边为圆周，卷成一个圆柱形，则三角形的斜边所形成的曲线就是螺旋线，若沿螺旋线做成有相同剖面的沟槽和凸起，这就是螺纹了。再比如，讲授凸轮机构时，对于什么是凸轮、凸轮的形状是怎样的、凸轮的轮廓形状与从动件的运动规律之间的关系等学生不容易理解的问题，在讲解这些问题前，先让学生动手用硬纸片制作几个简单的凸轮，形状如圆形、大小圆弧过渡形、三角形等，再制作一个从动件，在黑板上演示一下运动过程，看看凸轮的形状与从动件的运动之间的关系，得出从动件的运动规律是借助凸轮的轮廓曲线来实现的。那么，能实现从动件运动规律的具有曲线轮廓的构件就是凸轮。这时再出示凸轮机构的模型进行演示，学生就会更容易接受。
上述各种引入方法，可以灵活运用。教师只有吃透教材，留心观察生活中的机械知识，特别是一些新型机械的应用，注重积累，才能更好的吸引学生的注意力，激发他们的学习积极性。
灵活进行课堂教学
采用好的教学方法，课堂教学对教学双方都是一件愉快的事情。教师不能墨守成规，必须根据教学的任务、对象和条件，大胆尝试新的教学方法，发挥学生的主体作用，培养学生独立思考和自主学习的能力。学好《机械基础》，不但可使学生在今后的工作中合理地使用、维护机械设备，还为技术革新提供了必要的理论知识。因此，在教学中培养学生独立思考和自主学习的能力很有必要。
自学式教学方法在教学过程中，对于较简单的教学内容，可采用自学式教学方法。自学式教学方法就是“提出问题+自学+回答问题+总结”，其操作步骤如下：第一步，教师指定学习内容，并提出相关问题。第二步，学生围绕问题进行自学，明确学习目标。第三步，提问学生，可以多问几个学生，并对学生的回答进行追问，把问题引向深入。第四步，根据学生的回答进行总结，使学生形成新的知识。例如《变向机构》就可采用这种方法。可提出问题：什么是变向机构？常用的变向机构有哪些？各种变向机构的工作原理是什么？有何特点？等等。
类比教学法《机械基础》讲述了各种传动机构，如摩擦轮传动、带传动、螺旋传动、链传动、圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、蜗杆传动、液压传动等，每种传动都是介绍结构、工作原理、分类、参数、应用特点。前面几种传动可以详细介绍以上各项内容以及层层递进的分析方法，最后归纳总结出应用特点和应用场合。当学生渐渐熟悉了这种分析传动的方法后，用链传动来做一次类比法教学。先让学生模仿前面的方法来分析链传动的结构、工作原理、分类、参数，再归纳总结出链传动的应用特点和应用场合。同样，学完直齿圆柱齿轮传动以后，也可以用类比法学习斜齿圆柱齿轮，在教学中有意识地强调这种层层推进、抽丝剥茧的分析问题、思考问题的方法，以后碰到新的设备，学生也会养成习惯，先看看设备的结构，再分析其工作原理和参数，归纳这种设备有哪些特点，可以运用在什么场合。从而培养学生分析问题和解决问题的能力。
记笔记教学法针对一些学习气氛不浓的班级，在课堂教学中，除了要提高知识的趣味性、实践性来吸引学生的注意力和主动性外，还要有意识地培养学生做课堂笔记的习惯。教会学生做课堂笔记，坚持手脑并用，才能抓住他们的思维，让他们跟着教师转，使他们的思维与教师保持一致。学生做好课堂笔记的关键是教师要精心设计板书。教师的板书应分两部分：一部分为主干部分，即本次课的基本概念和基础理论，要写在黑板的醒目位置，这也是这次课的重难点内容，最好不要超过十句，并且要保持到下课前做总结用。另一部分为辅助部分，是一些有助于理解基础知识的示意图、公式推导和辅助性文字，这一部分要与第一部分明显区分开来，可以随写随擦，不要求学生记下来。学生一节课记笔记的时间不要超过十五分钟，使学生在记笔记的同时也能注意听教师讲课；若笔记内容太多，学生可能就只注意抄写而不关注抄写的内容，对所学知识的理解就不充分了。
归纳总结法学完一个章节，要及时地进行回顾，归纳总结出本章的主要内容，重难点是什么，使知识成为一个有机的整体。这样，既有利于学生理清思路，又有利于学生记忆所学的知识。学完几个章节后，要进行比较和总结，找出相同点与不同点。例如，讲完带传动和链传动后，可以进行一次比较，比较它们的传动比的计算公式、范围、准确性、工作环境等。
巧妙设计课后思考题
要真正学好一门课程，仅凭课堂45分钟是不够的。对机械有兴趣的学生，只有一本教材是满足不了他们的求知欲的。因此，在选择一些典型习题作为课后练习的同时，巧妙地安排一些课后思考题也是必要的。学生通过对思考题的思考，可以到图书馆或上网查找资料，或询问相关技术人员，或自己寻找实物来研究，这些题目对激发学生的好奇心，保持兴趣，提高动手动脑的能力是有帮助的。
例如，讲完《齿轮的基本参数和几何尺寸的计算》一节后，可以给学生一个齿轮和游标卡尺，让学生确定这个齿轮的基本参数和几何尺寸；讲完平带传动后，问学生在平带传动中带轮的轮面为什么常做成凸弧面?讲完V带传动，问V带的截面角θ=40°，那么，带轮的轮槽角φ为多少合适呢？学完链传动后，问普通26自行车的传动比是多少？脚蹬一圈，自行车前进了多少米？
通过对上述思考题进行思索、查找答案的过程，一方面可以让学生知道，生活中处处有机械知识，书本知识是与实践紧密结合的，是可以解决生活中的实际问题的；另一方面也让学生知道，机械并非那么深奥，只要他们愿意去探索、去学习，也可以在这一方面做一些小发明、小创造。
总之，提高《机械基础》教学效果的途径是多种多样的，只要教师平时多关注生活和生产中的机械，用心钻研，不断探索，把教学与实践紧密结合，充分调动学生的能动性，就能找出一个令教师和学生都满意的教学方法，从而提高教学效果，培养学生动手动脑的能力。
参考文献：
[1]陈海魁．机械基础（第三版）[M]．北京：中国劳动社会保障出版社，2001.
[2]陈立德．机械设计基础（第二版）[M]．北京：高等教育出版社，2004.
[3]郑文纬，吴克坚．机械原理（第七版）[M]．北京：高等教育出版社，1997.
作者简介：
唐晓莲（1968—），南京化工技工学校机械教研组组长，主要从事《机械设计基础》、《机械原理》、《机械设计》、《工程力学》等课程的教学。