作者：王健民 陈慰萍

摘要：笔者在长期教学实际的过程中，总结出一套行之有效的《机械设计根底》课程教学的学科指导思想及实际，即在教学过程中围绕一个中心，夯实两个根底，把握一个综合练习环节，实施“五位一体”的教学形式。文章围绕其学科指导思想，详尽地展开阐述，旨在提高学科教学程度，促进课程树立。
要害词：《机械设计根底》课程；教学过程；学科指导思想

《机械设计根底》课程是工科类院校相关专业的一门重要的专业根底课，课程阐述了常用机构和通用零件的设计实际。通过长期的教学实际，我们总结出一套停止该课程教学的学科指导思想，详细内容是：在实施《机械设计根底》课程的教学过程中，要一直围绕培育学生设计才能这一中心，夯实学生设计计算和构造设计两个根底，搞好课程设计这一综合练习环节，做好实际授课、现场教学、动画演示、实验教学与制造“五位一体”的教学形式。课程组的教员在教学过程中，仔细贯彻其学科指导思想，收到了满足的结果。现将本课程的学科指导思想阐述如下。

围绕一个中心：培育学生的设计才能

在开设本课之前，学生只学过制图、公差、金属材料及热处理、工程力学等课程。本课程的目的就是向学生讲授如何停止机械设计，教员要指导学生如何将前述课程的知识用于机械设计中，为后续专业课的学习奠定根底。设计过程是一个创新的过程，即设计是为了达到预期目的改进旧机械，创造新机械的过程。机械工程上触及的零件、构件错综复杂。所以《机械设计根底》包含门类繁多的构件、机构、零件。假设没有一条清楚的主线，极随便使学生听得无眉目，形成了解上的混乱。所以在讲授该课程时，要紧紧围绕培育学生设计才能这条主线。不管是什么类型的零件，都遵照着相同的根本设计程序，即按工况选择零件类型，对零件停止受力分析，选择材料，确定能否热处理，分析失效形式，计算要害尺寸，直到停止构造设计。假设教员按这条主线讲授，学生按着这条
主线学习，就可以在繁多的实际中理出一条鲜明的头绪，使教员讲授有章可循，学生学习也带有明白的条感性。

夯实两个根底：设计计算与构造设计

《机械设计根底》课程有两大根底知识需要夯实：其中一个根底知识是设计计算的根底知识，其中心是针对设计对象的主要设计形式，确定设计原则，再通过相关的实际，或对未知的设计对象停止设计性计算，或对已知的设计对象停止校核性计算。无论是设计性计算还是校核性计算，都是围绕着设计对象的要害尺寸展开的。比如轴的风险剖面直径、带传动中带的根数、链传动传递的功率、齿轮齿面接触疲惫强度计算中的主动轮分度圆直径、齿轮齿根弯曲疲惫强度计算中的模数等。另一个根底知识是设计对象的构造设计，其中心是针对设计对象的定位、装拆、加工、改善工作条件等大量的工艺以及其他诸方面的知识。在学习时，学生往往只注重（或过分注重）机械零件的设计计算，疏忽（或轻视）机械零件构造方面的设计，形成的结果是零件的要害尺寸或参数计算才能强，而零件构造设计才能弱，错误频出。比如普通螺栓联接的过孔问题，轴上零件与轴的定位问题，轴承和轴系的定位问题，主从动带（链）轮的相互位置问题，轴开卸荷槽以及增加零件的应力集中的问题等，在学生的毕业设计中全暴露了出来。以上问题，虽显得细小繁杂，但对机械设计至关重要。

把握一个综合练习环节：课程设计

《机械设计根底》课程是由根底课向专业课过渡的桥梁课，多门课均交汇于该课程上。故讲完本课程后，应对学生停止一次综合性练习，这个环节就是课程设计。通过课程设计，可以使学生将机械设计根底和相关课程的知识融会在一起，应用手册、查阅材料，运用标准、规范自行设计复杂机械。教员通过讲座，将设计义务下达给学生，指导学生按机械设计步骤停止计算，画草图、装配图、零件图，编制阐明书{zh1}完成答辩。这个过程还是围绕培育学生设计才能这个中心展开的，也是为未来学生的毕业设计以及参加工作后的实践设计停止的初次演练。通过编写阐明书锻炼学生的设计计算才能，通过绘制装配图和零件图锻炼学生的构造设计才能，并且要把对学生这两种才能的锻炼有机地结合，用以提高学生的综合设计才能。所以课程设计是继《机械设计根底》课程之后对学生设计才能的再提高。我们在指导学生课程设计中做到单题单做、手绘和机绘结合、教员指导与学生自行设计结合、参考材料与创新设计结合，取得了较好的效果。

实施“五位一体”的施教形式：实际讲授、

现场教学、动画演示、实验教学及制造
通过长期的探求改革，我们走出了一块黑板一只粉笔式的单一课堂讲课的圈子，归纳出一套“五位一体”的施教形式，提高了教学质量。
实际授课这是《机械设计根底》课程的根本讲授方式。由教员应用合适的教学方法（如比较法、归纳法、空白艺术等）在课堂上讲授课程的根本概念、重点、难点。
现场教学刚刚接触机械设计课的学生对课程中所触及的各种机构和零件缺乏感性熟习。若在实际授课的同时，安排必要的现场教学，则会起到事半功倍的效果。比如让学生现场观察牛头刨床的工作过程，同时介绍曲柄摇杆机构、棘轮机构及螺旋传动机构组成的牛头刨床工作台横向进给机构的工作原理，由摆动导杆机构组成的牛头刨床滑枕移动机构的工作原理，然后再讲授这些机构相应的实际知识。如不能去现场，尽量将实物摆在学生面行停止讲授。这样的教学可使学生承受迅速、了解透彻、把握结实。
动画演示现代教学已非常广泛地融入了多媒体课件技术。在《机械设计根底》课程的教学中，应将某些重点、难点制成Flash课件，用动画的形式演示给学生。比如槽轮机构的工作原理、带传动的弹性滑动、链传动的多边形效应、齿轮啮合过程的相对滑动等等。这些内容若只靠课堂讲授，则显得空乏费解，应用Flash技术，将其转换成动画演示，由此将空泛的静态教学变为形象的动态教学，让学生听得自然贴切，其思绪会马上融入到教员所讲授的知识中。
实验教学机械设计根底本身就是一门实际性很强的课程。教员一定不要仅局限于课堂教学，还应该注重课堂外的实际教学环节。除前面已陈述的现场教学外，实验教学亦是一种重要的实际教学方式。通过实验教学，一方面使学生印证课堂上所讲的实际知识，比如减速器装拆及性能实验、弹簧的示性线测试实验等。另一方面也是更重要的是教会学生把握一套完好的机械设计的实验方法，即把握一套机械设计范畴的根本的迷信研究的手腕，比如通过摩擦、磨损性能实验，由学生自行设计实验程序，制造试件，调整实验设备，采集相关参数的数据。像这种综合性、设计性实验将为学生的今后提供可持续发展的动力。
创新制造为了巩固学生所学的知识，提高其设计才能，使他们既能动脑又能动手，而不是纸上谈兵，我们把课上的教学和课外的制造结合起来，充分应用学生的课余工夫，成立创新制造小组。小组由教员指导，让学生自行设计复杂机械并且制造。课题来源可由教员提供，也可由学生自拟，标题内容围绕着教学所讲授的知识和本专业的方向。我们指导学生成功制造了机器人、多功能水果剪刀、自动保护攻丝安装等，其中所做的机器人参加2004年CCTV杯全国第三届大学生气器人大赛荣获第三名，多功能水果剪刀在2005年也取得天津市大学生“创新杯”竞赛的一等奖。在课外制造中，学生的意志品质、团队精神、设计才能、技艺技巧等都得到了提高。
在《机械设计根底》教学中我们一直坚持贯彻学科指导思想，收到较好的教学效果，学生的满足率达90%以上。我们所教的《机械设计根底》课程也被天津市教委评为2005年天津市级精品课程。在今后的教学实际中，我们将进一步完善课程的学科指导思想，提高教学质量，为培育高素质的片面发展的合格人才展开更深化的教学改革探求。