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【摘要】机械设计基础是机械类或近机类专业的核心课之一，其综合性、实践性都比较强。学生学习本课程时，普遍感到难度大，这就要求老师在课堂教学中要想方设法突破难点，化难为易，化繁为简，才能取得理想的教学效果。
【关键词】因材施教；直观教学；化难为易；抽象问题具体化
机械设计基础是机械类或近机类专业的核心课之一，其综合性、实践性都比较强。由于该课程部分内容比较抽象，学生学习本课程时，普遍感到难度大，尤其是初中起点的学生，他们更是感到难以理解。这就要求老师在课堂教学中要想方设法突破难点，化难为易，化繁为简，才能取得理想的教学效果。以下是本人在实际教学中的一些体会。
一、因材施教，侧重实践
因材施教的基础就是了解学生，只有深入细致地了解学生，上课才能有的放矢。我面对的是初中起点的学生，其理解力和想象力都比较差，但在学习本课程之前已经学习了《机械制图》、《互换性》等专业基础课，实训中接触了一些常用的机械设备，在讲解绪论《机器的组成及其特征》时，我就用一些生活的实例和常见的机械设备，让学生理解各概念之间的区别与联系。
例如在讲解机器和机构的区别时，我列举了自行车、电动车、台虎钳、车床、汽车、电视机等，让学生判别这些是不是机器；有的同学就想自行车和台虎钳可能不是机器，电视和手机就拿不准，这时再来说明机器和机构的区别：机器是人为实体的组合，用来变换或传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的脑力和体力劳动；而机构也是人为实体的组合，它只能传递运动和力且具有一定约束的物体系统，不能进行能量、物料与信息的变换。这样一说，同学们就明白自行车和台虎钳为什么不属于机器，而其它几个都属于机器。用自行车和电动车还能上说明机构是机器的重要组成部分，机器包含一个或多个机构。
在讲解零件、部件、构件的联系与区别时，结合定义讲解。机构中运动的单元称为构件，组成机器或机构的不可拆卸的基本单元称为零件，这里用一个可拆的玩具小鸭子、一个滚动轴承来讲解。先展示玩具小鸭子，它是连杆机构，然后把鸭子拆成四个独立运动的部分即：轮子（曲柄）、鸭身（机架）、连杆、翅膀（摇杆）；每一部分都是一个运动的整体，所以鸭子是由四个构件组成机构。再对每一个构件进行拆分，直到不能拆分为止；轮子、连杆、翅膀这三个构件是不能拆分的，所以它们也是零件；而鸭身体可以拆分成三个不能拆分的部分，也就是说这一个构件是由一个或者多个零件构成的；这样零件和构件的区别和联系也就明朗了：构件是运动的单元，零件是制造的单元；构件可以是一个零件，也可以由若干个相互无相对运动的零件所组成。再看滚动轴承，这也是由多个零件所组成，它是构件吗？由于滚动轴承的内圈、外圈、滚动体是有相对运动的，它不是一个构件；像这样一套协同工作且完成共同任务的零件组合称为部件，这样构件和部件的区别也很明显了。
如果我们教学过程中不注重因材施教，仅对照书本照本宣科，学生的脑海中就是抽象的概念，初中起点的学生就会无法吸收。这里用玩具的拆卸、用机器中的轴承不仅提高学生学习兴趣，还帮助他们理解、消化和吸收，达到事半功倍的效果，老师讲的轻松，学生学的也轻松；同时也使学生认识这门课的重要性。
二、语言通俗，抽象问题具体化
机械设计基础中有些专业名词非常抽象。如自由度、约束、运动副，讲解时先说明一下自由度的定义，即自由度是构件可能出现的独立运动；这时结合制图问：空间物体的位置是如何描述的？同学们就想到空间物体的位置是用三个两两垂直的坐标轴，即X-Y-Z轴作为参考系来描述的。那么空间构件的运动同样也参照三个坐标系，即沿着三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动，一共有六个独立的运动，即一个空间构件有六个自由度。那么平面构件几个自由度呢？同理平面物体的位置，是由两个互相垂直的坐标轴XY作为参考系来描述的。那么平面运动的构件，就有沿着两坐标轴方向的移动和绕平面内一点的转动，共有三个独立的运动，即一个平面构件有三个自由度。
由于机构是准确传递运动和力的构件系统。对于任一个构件，自由度多了，就会出现运动不确定的情况，不能准确地传递运动和力；这时，我们就要对构件可能出现的运动进行限制，我们把对物体运动的限制称为约束，自然引出约束的定义。紧接着再提出如何对物体的运动进行约束？用一个人跑步和两个人手拉手跑步说明，两个人手拉手跑步相互之间就形成了一定的约束；那么组成机构的每个构件，都以一定的形式与其他构件相互连接，且保持着一定的相对运动。我们把两构件直接接触形成的可动联接称为运动副，又自然引出运动副的定义。
这样我们通过简单的逻辑、通俗的语言以及具体的实例，把抽象的问题具体化，复杂的问题简单化，让学生在体验生活的乐趣中学习，老师也在生活的乐趣中教学，课堂气氛活跃、融洽，学生又容易理解吸收。
三、结合直观教学，使抽象问题具体化
机械设计基础的基本理论也是比较抽象的，如齿廓啮合基本定律、渐开线的形成等，这些概念和理论都是学生难以理解和吸收的问题。学习时看不见摸不着，因此要求老师讲解时充分利用教具、模型、图标、多媒体等，通过演示和观察，使得抽象问题在学生头脑中产生具体的印象。例如讲解渐开线的形成时，先用多媒体展示一下视频，让学生根据看到的现象，说出自己的理解。然后用实物进行演示：我用大圆盘作为基圆，尺子的一边当作发生线，尺子在圆周上做纯滚动，尺子上任一点的轨迹即为该圆的渐开线。最后归纳定义：发生线在基圆上作纯滚动时，发生线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线。再如学习轴及轴毂联接时，我找了一个轴的模型，对照模型和学生一起分析轴的分类、轴的工艺结构及轴上零件的定位等。
四、调整教材，化难为易
我校采用的机械设计基础教材，是高等教育出版社的高职高专教材，这一类的教材大都是在大专或本科教材的基础上改编而来，针对我校学生情况，讲授时对教材进行了处理。具体做法就是：轻理论推导，重实际应用。即设计计算公式的推导过程从简，对实用型教学内容重点讲解。有些纯理论的设计计算干脆不讲，而有些理论可以让学生通过亲眼所见，亲手制作，使学生获得直观性认识，达到预期效果。
例如讲解铰链四杆机构的演化时，我把学生分组，每组做一个曲柄摇杆机构和一个曲柄滑块机构的模型，以曲柄摇杆机构中的不同构件为机架，分别得到哪些机构；再以曲柄滑块机构中的不同构件为机架，又分别得到哪些机构。让学生亲手做，既增加了他们的兴趣，也增加了教学的效果。
五、结束语
以上是本人在机械设计基础教学中总结的经验教法。俗话说教学有法，教无定法，教学的方法和手段多种多样，针对不同的学生，定会有适合他们方法，这就要求我们每一位教师不断学习，了解学生，在教学过程中不断创新，用新知识、新技术丰富教学内容，这样才能提高教学效果，提升教学质量。
参考文献：
[1]邓昭名，张莹 机械设计基础 高等教育出版社 2012年7月第二版
[2]申 君 机械设计基础教学过程中的难点突破 辽宁教育行政学院学报 2007年2月第二期
【关键词】因材施教；直观教学；化难为易；抽象问题具体化
机械设计基础是机械类或近机类专业的核心课之一，其综合性、实践性都比较强。由于该课程部分内容比较抽象，学生学习本课程时，普遍感到难度大，尤其是初中起点的学生，他们更是感到难以理解。这就要求老师在课堂教学中要想方设法突破难点，化难为易，化繁为简，才能取得理想的教学效果。以下是本人在实际教学中的一些体会。
一、因材施教，侧重实践
因材施教的基础就是了解学生，只有深入细致地了解学生，上课才能有的放矢。我面对的是初中起点的学生，其理解力和想象力都比较差，但在学习本课程之前已经学习了《机械制图》、《互换性》等专业基础课，实训中接触了一些常用的机械设备，在讲解绪论《机器的组成及其特征》时，我就用一些生活的实例和常见的机械设备，让学生理解各概念之间的区别与联系。
例如在讲解机器和机构的区别时，我列举了自行车、电动车、台虎钳、车床、汽车、电视机等，让学生判别这些是不是机器；有的同学就想自行车和台虎钳可能不是机器，电视和手机就拿不准，这时再来说明机器和机构的区别：机器是人为实体的组合，用来变换或传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的脑力和体力劳动；而机构也是人为实体的组合，它只能传递运动和力且具有一定约束的物体系统，不能进行能量、物料与信息的变换。这样一说，同学们就明白自行车和台虎钳为什么不属于机器，而其它几个都属于机器。用自行车和电动车还能上说明机构是机器的重要组成部分，机器包含一个或多个机构。
在讲解零件、部件、构件的联系与区别时，结合定义讲解。机构中运动的单元称为构件，组成机器或机构的不可拆卸的基本单元称为零件，这里用一个可拆的玩具小鸭子、一个滚动轴承来讲解。先展示玩具小鸭子，它是连杆机构，然后把鸭子拆成四个独立运动的部分即：轮子（曲柄）、鸭身（机架）、连杆、翅膀（摇杆）；每一部分都是一个运动的整体，所以鸭子是由四个构件组成机构。再对每一个构件进行拆分，直到不能拆分为止；轮子、连杆、翅膀这三个构件是不能拆分的，所以它们也是零件；而鸭身体可以拆分成三个不能拆分的部分，也就是说这一个构件是由一个或者多个零件构成的；这样零件和构件的区别和联系也就明朗了：构件是运动的单元，零件是制造的单元；构件可以是一个零件，也可以由若干个相互无相对运动的零件所组成。再看滚动轴承，这也是由多个零件所组成，它是构件吗？由于滚动轴承的内圈、外圈、滚动体是有相对运动的，它不是一个构件；像这样一套协同工作且完成共同任务的零件组合称为部件，这样构件和部件的区别也很明显了。
如果我们教学过程中不注重因材施教，仅对照书本照本宣科，学生的脑海中就是抽象的概念，初中起点的学生就会无法吸收。这里用玩具的拆卸、用机器中的轴承不仅提高学生学习兴趣，还帮助他们理解、消化和吸收，达到事半功倍的效果，老师讲的轻松，学生学的也轻松；同时也使学生认识这门课的重要性。
二、语言通俗，抽象问题具体化
机械设计基础中有些专业名词非常抽象。如自由度、约束、运动副，讲解时先说明一下自由度的定义，即自由度是构件可能出现的独立运动；这时结合制图问：空间物体的位置是如何描述的？同学们就想到空间物体的位置是用三个两两垂直的坐标轴，即X-Y-Z轴作为参考系来描述的。那么空间构件的运动同样也参照三个坐标系，即沿着三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动，一共有六个独立的运动，即一个空间构件有六个自由度。那么平面构件几个自由度呢？同理平面物体的位置，是由两个互相垂直的坐标轴XY作为参考系来描述的。那么平面运动的构件，就有沿着两坐标轴方向的移动和绕平面内一点的转动，共有三个独立的运动，即一个平面构件有三个自由度。
由于机构是准确传递运动和力的构件系统。对于任一个构件，自由度多了，就会出现运动不确定的情况，不能准确地传递运动和力；这时，我们就要对构件可能出现的运动进行限制，我们把对物体运动的限制称为约束，自然引出约束的定义。紧接着再提出如何对物体的运动进行约束？用一个人跑步和两个人手拉手跑步说明，两个人手拉手跑步相互之间就形成了一定的约束；那么组成机构的每个构件，都以一定的形式与其他构件相互连接，且保持着一定的相对运动。我们把两构件直接接触形成的可动联接称为运动副，又自然引出运动副的定义。
这样我们通过简单的逻辑、通俗的语言以及具体的实例，把抽象的问题具体化，复杂的问题简单化，让学生在体验生活的乐趣中学习，老师也在生活的乐趣中教学，课堂气氛活跃、融洽，学生又容易理解吸收。
三、结合直观教学，使抽象问题具体化
机械设计基础的基本理论也是比较抽象的，如齿廓啮合基本定律、渐开线的形成等，这些概念和理论都是学生难以理解和吸收的问题。学习时看不见摸不着，因此要求老师讲解时充分利用教具、模型、图标、多媒体等，通过演示和观察，使得抽象问题在学生头脑中产生具体的印象。例如讲解渐开线的形成时，先用多媒体展示一下视频，让学生根据看到的现象，说出自己的理解。然后用实物进行演示：我用大圆盘作为基圆，尺子的一边当作发生线，尺子在圆周上做纯滚动，尺子上任一点的轨迹即为该圆的渐开线。最后归纳定义：发生线在基圆上作纯滚动时，发生线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线。再如学习轴及轴毂联接时，我找了一个轴的模型，对照模型和学生一起分析轴的分类、轴的工艺结构及轴上零件的定位等。
四、调整教材，化难为易
我校采用的机械设计基础教材，是高等教育出版社的高职高专教材，这一类的教材大都是在大专或本科教材的基础上改编而来，针对我校学生情况，讲授时对教材进行了处理。具体做法就是：轻理论推导，重实际应用。即设计计算公式的推导过程从简，对实用型教学内容重点讲解。有些纯理论的设计计算干脆不讲，而有些理论可以让学生通过亲眼所见，亲手制作，使学生获得直观性认识，达到预期效果。
例如讲解铰链四杆机构的演化时，我把学生分组，每组做一个曲柄摇杆机构和一个曲柄滑块机构的模型，以曲柄摇杆机构中的不同构件为机架，分别得到哪些机构；再以曲柄滑块机构中的不同构件为机架，又分别得到哪些机构。让学生亲手做，既增加了他们的兴趣，也增加了教学的效果。
五、结束语
以上是本人在机械设计基础教学中总结的经验教法。俗话说教学有法，教无定法，教学的方法和手段多种多样，针对不同的学生，定会有适合他们方法，这就要求我们每一位教师不断学习，了解学生，在教学过程中不断创新，用新知识、新技术丰富教学内容，这样才能提高教学效果，提升教学质量。
参考文献：
[1]邓昭名，张莹 机械设计基础 高等教育出版社 2012年7月第二版
[2]申 君 机械设计基础教学过程中的难点突破 辽宁教育行政学院学报 2007年2月第二期