如何讲好《机械设计基础》绪论课

祁隽燕　唐大放　赵子江

[摘要]机械设计基础作为工科学生的专业基础课，讲好这门课的“绪论”是关系到能否讲好本课程的关键。文章从四个方面就机械设计基础绪论课的内容组织到教学设计进行了探讨。经过课堂实践，取得了良好的教学效果。

[关键词]绪论教学机械设计基础

机械设计基础是高等工科院校非机械类和近机械类专业都要接触到的一门主干技术基础课，是培养学生创造新机械、新机构的重要学科，最主要的任务是培养学生进行机械运动方案设计和机构设计的能力。其课程内容体系综合了机构原理和机械设计的主要内容，以培养学生从认识机械全貌人手，分析机器的组成、运动关系和通用零部件的功能、结构与设计，直至完成传动装置设计为目的。同时培养学生的机械综合设计能力、创新能力和解决实际问题的动手能力。

在实践中发现教学中普遍存在以下几个问题：

1.这门课程的内容对学生来说是全新的，虽然在日常生活中都接触过不同种类的机械及机器，但是从来没有从专业的角度去分析过。

2.工科的课程都易流于枯燥，教师如何从一开始就把握好主动性，让学生一开始就对这门课产生浓厚的兴趣，将会很大程度上影响课程后续的讲解效果。

3.这门课程的实践性非常强，学生因为只有很少的实际经验，将会对课程的学习带来最大的障碍。

作为机械设计基础的第一堂课，绪论课教学对本门课程的学习起着不可忽视的作用。好的绪论课教学不仅能够使学生了解机械设计基础课程的重要性及课程的目的和性质，使其对机械设计基础课程产生全面的认识，并学会学习机械设计基础的科学方法。同时，形象生动、富有感召力的教学更能激发学生的学习兴趣和学习积极性，有助于培养学生的创新能力。在第一节绪论课上就把以上的三个问题引发的矛盾解决掉，将会通过绪论的讲解，给学生打开一扇通往新知识的大门。

本文就机械设计基础绪论课教学设计、内容组织和教学方法进行探讨，从以下四个方面人手，来设计课堂教学。通过课堂实践，效果很好。

精选开篇的引入问题

在进行常规的教师个人介绍后，要引入本课程，首先设计这样几个提问。

1.自行车在行驶的过程中没有响声，为什么在自行车下坡的时候或者不蹬的时候反而会有嘎啦嘎啦的响声?

2.火车驱动车轮为什么三个一组，而不是两个一组。

立足课本，高于课本

绪论的内容很多，有粗有精，在两个课时内要讲清所有的东西是不可能的，加上学生实际经验有限，理论性强的东西也接受不了，讲多了反而会因难以接受和课程的枯燥，一开始就给学生以很重的心理负担。有必要选择一些内容放在后边的课程中慢慢的进行渗透，所以对绪论内容的取舍显得特别重要，在这宝贵的第一节课，可根据实际教学情况和个人经验重新组合。在这部分不仅要做些删减，删减掉关于机械设计的一般过程和基本要求这部分内容。更重要的是要增加一些补充内容。

在这里选择增加机械发展简史，让学生对这个新的学科的起源和发展以及学科的最新动态有个宏观的了解。让学生明白这是一个古老的学科，人类漫长的文明史中占据相当重要的地位，来源于人类文明发展的实际生产中的，注定这个学科将是实践性非常强的，不是纯粹的理论和抽象的，让学生明白将来在学习的过程中将会用到的学习方法，这本课要从实践中来，学生将来设计出的机器还要用实践去检验。

机械发展简史共包括几个典型的发展阶段：

1.原始社会人们发明的石斧、弓箭、风车、水车等等。

2.18世纪工业革命。从原始社会到18世纪,是个漫长的时期，这个时期机械的发展是非常缓慢的，直到内燃机、蒸汽机和电动机的问世加速推动了工业的发展。

320世纪以来电子计算机的发明、自动控制技术、信息技术、传感技术的有机结合，使机械进入完全现代化阶段。

精选视频教材

学生在小学学历史的时候就已经知道东汉张衡发明了地动仪，但他们不知道张衡还发明了水力浑象。只知道指南针是中国伟大的四大发明，不知道还有一种巧妙而有趣发明叫指南车。在绪论的课程中，通常要给学生播放一些视频材料，我选择的是关于中国古代机械的内容。这部分的内容，有几个特点：

1.中国古代机械包括了本课程以后要学习的四杆机构、凸轮机构和齿轮机构几个大类重要机构。

2.这其中包括一些非常有趣的发明和创造，一方面会引起学生浓厚的兴趣和求知欲，另一方面能激发学生的创新欲望。

精选例题

通过对内燃机这个机器的工作原理以及结构分析，一次性的讲清楚贯穿全课程的几个重要基本概念，如机械、机器、机构、构件、零件等概念。只有明确认识了这些基本概念并且理解彼此之间的联系与差别，才能真正领会本课程的任务和目的，从而为后续的典型机构及复杂机器的分析与设计奠定坚实的基础。内燃机是个非常综合的实例，学生也不陌生。通过动画和图片，用启发教学的方式，边讲边提问：燃气是什么气体?机器中的每个机构的作用是什么?通过一个实例的讲解，学生可以同时掌握本节课要解决的机构具体的核心问题，是比较巧妙的一种设计，这几个问题分别是：

1.理解内燃机的工作原理。

2.掌握机器与机构、构件与零件的区别和联系。

3.掌握机器的组成部分。

至此，本次绪论课完满的完成的以下三个教学任务：

(1)介绍机械设计基础课程的研究对象…-机构的分析和设计。

(2)机械设计基础中与机器相关的几个重要概念的区分。

(3)学习机械设计基础课程的方法。

以上的教学内容的安排是非常紧凑的，贯彻的是由浅入深的教学原则，把教材上的内容深入浅出的讲解出来，易于学生接受，即不枯燥又能够达到教学目的和要求。从学生的课堂反应来看，这种讲课的方式能收到很好的效果。

参考文献：

[1]杨可帧.机械设计基础.高等教育社,2008

[2]李秀珍.机械设计基础.机械社,2005

[3]申永胜机械原理教程.清华大学出版社,1999