張志紅

（山西農業(yè)大學信息學院，山西 晉中 030800）

《機械設計》是屬于機械類專業(yè)的必修課程，它主要是講解通用零部件的設計原理、設計方法和機械設計的一般規(guī)律，具體包括總論、聯(lián)接、機械傳動（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動）、軸系零部件等方面的內容。這是一門成熟的課程，結合筆者連續(xù)6年的教學經驗，本文從教學內容、教學模式、考核方式上進行探討。

1 教學內容安排

我校的人才培養(yǎng)模式是“商科教育+完滿教育+通識教育+專業(yè)教育”四位一體。采用的教材是濮良貴主編的《機械設計（第10版）》，由高等教育出版社出版。由于專業(yè)教育模塊學時數(shù)的減少，但內容較多，筆者結合幾年的教學經驗對教學內容進行了安排，如表1。

機械設計是一門理論與工程實踐緊密結合的一門設計類課程，所以大幅度的增加了課內實驗學時，共16學時。

2 教學模式的改變

機械設計課程涉及的基礎概念多，各章節(jié)間的關聯(lián)性不強，學生覺得覺得難以掌握。而合理的教學方法，既可以幫助學生快速的掌握知識點，也能讓學生產生濃厚的興趣。

2.1 引入“超星學習通”平臺

相比傳統(tǒng)的教學模式，把超星學習通引入課堂，可以讓學生對枯燥乏味的課堂產生濃厚的學習興趣，也可以吸引學生的集中力。每堂課除了講解主要內容之外，可以通過增加課堂討論、課堂測驗、投票、搶答、選人的模式，來增強師生互動。學習通作為專業(yè)的學習平臺，有自動批閱作業(yè)的功能，可以在一定程度上減輕老師的負擔。

另外，超級學習通上積累有大量的圖書、視頻等資源，為學生的自主學習提供了極大的便利。

表1 課時安排Tab.1 Class schedule

2.2 啟發(fā)式教學

孔子說：“不憤不啟，不悱不發(fā)”。這八個字意思是說要實行啟發(fā)式教育，把學生作為教學的中心，使學生在整個的學習過程中保持著主動性，主動地提出問題，主動地思考問題，主動去發(fā)現(xiàn)，主動去探索。教師在課堂上提出一些啟發(fā)性的問題，然后引導學生思考、分析問題。比如在講解機械防松的時候，可結合自行車車筐會松脫，來分析防松的原因、目的和防松方法。在比如在講齒輪傳動受力分析時，以直齒圓柱齒輪傳動的受力分析作為推基礎，運用啟發(fā)式教學法推理到斜齒圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動及蝸桿傳動。這種講法可以化難為易、化繁為簡、由淺入深、訓練思維，提高能力。

2.3 范例教學法

范例教學法，是教師在教學過程中選取一些具有代表行的、典型的例子作為教學內容，通過對經典范例的重點講解，學生能掌握這一類知識的共性和解題思路，達到舉一反三。簡單的額說，就是掌握基礎知識，促其舉一反三，點滴示例。

在機械設計的第十章齒輪傳動的教學中，為了更好的讓學生掌握齒輪傳動的受力分析。筆者選取如圖1所示的齒輪傳動各齒輪受力分析進行范例講解。

A.需要掌握的基礎知識點：

（1）作用力著力點：齒面上作用載荷的合力的著力點位于齒寬中點。

（2）作用力方向：圓周力Ft——Ft1與n1反向；Ft2與n2同向。

徑向力Fr——外齒輪指向各自輪心；內齒輪背離輪心。

軸向力Fa——主動輪左右手定則：主動輪左旋（右旋），用左手（右手）定則；四指握指回轉方向；拇指指向軸向力方向。

（3）作用力大?。篎t1=-Ft2；Fr1=-Fr2；Fa1=-Fa2。

（4）同一軸上的軸向力應相互抵消，故同一軸上兩齒輪旋向應相同。

B.解題步驟：

（1）旋向判定（同螺紋方向判別）

齒輪1判定是右旋；根據(jù)一對斜齒輪外嚙合，旋向相反，判定齒輪2是左旋；齒輪2和3在同一軸上了，為減小軸向力，齒輪2和3上的軸向力應方向相反，故判定齒輪3也是左旋；依次判定齒輪4是右旋。

（2）對齒輪1和齒輪2進行受力分析，如圖2所示。齒輪1是主動輪且右旋，故依右手定則判斷Fa1的方向。

（3）對齒輪3和齒輪4進行受力分析，如圖3所示。同一軸上了，為減小軸向力，F(xiàn)a2=-Fa3，且齒輪3為主動輪，所以判定齒輪3左旋。C.解題答案：如圖4所示。

設計機器時，工作能力設計和結構能力設計是其核心內容，正確的受力分析是工作能力設計的重要前提，因此在受力分析中要牢牢的掌握力的三要素：著力點、方向、大小。通過這一范例的分析，學生在掌握斜齒輪傳動受力分析的基礎上，結合啟發(fā)式教學法可以舉一反三，完成蝸輪蝸桿、錐齒輪傳動的受力分析。

（3）注重實踐教學

我校著重培養(yǎng)應用型人才，而加大實驗課學時是必然的。通過實驗教學，一方面有益于實踐教學反饋于理論教學，拓寬與提升理論教學；另一方面也可以驗證理論教學的重要內容，更重要的是可以提高學生的動手能力。如THMDBC-1型便攜式機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合實驗，學生在掌握帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動合理布置的基本要求的前提下，設計傳方案，然后進行傳動連接。

4 考核方式的改變

總成績=平時成績×10%+理論成績70%+實驗成績20%。在成績考核中加大了平時成績和實驗成績的比例，突出本門課實踐性較強的課程性質。