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机械设计的教学研讨:基于课程教学的机械设计论文
一、不断提高自身的素质良好的教师道德素
质有利于学生形成良好的学习动机，有助于学生心智的健康成长。它是教师开展教学工作的感情基础，它有助于师生之间情感与认知方面的沟通，学生在融洽的师生关系中，处于学习状态，更易于对所学知识产生兴趣并消化吸收。而青年学生思想活跃，易于模仿教师的行为，所以教师的品质包括教师的思想品德、为人处世方法，教师对待工作的热情、对待生活的执着等等，这些每时每刻都在影响着学生，并有利于学生形成积极的学习与生活态度。因此，高校教师的道德素质直接影响学校培养的学生素质。不断提高自身的专业素质。“要想给学生一杯水，教师要有一桶水。”如今，我们正处在信息化时代，人类知识系统发生了两个重要变化：一是知识更新的速度越来越快，数量越来越多；二是知识传播途径越来越多，传播速度越来越快。这个时代需要培育的是具有高度创造性和个性化的人，需要培育的是一种能够适应迅速变化、了解和适应未来的人。在这样恢宏的社会背景下，作为一名机械设计老师，要不断学习机械设计领域新知识、新理论、新方法、新应用，树立终身学习观念，不断“自我充电”，不断提高自己的知识层次和思维能力并将其运用到教学实践中，变原来的“一桶水”为“长流水”。
同时，通过系统地研究当代大学生的身心发展规律，不断提高对学生认知规律的认识水平，把这种“长流水”升华为适合学生需要的“甘甜水”。唯有这样，才能不误人子弟，才能始终与时俱进，做合格的教师。不断提高自身的语言素质。教育学家苏霍姆林斯基曾说过：“教师的语言素质在极大程度上决定着学生在课堂上的脑力劳动效率。”多年的教学实践证明，教师在教学中语言表达能力的水平直接制约着课堂教学质量的高低。机械设计教师只有不断地追求课堂教学的语言艺术，提高自身的语言修养和语言素质，才能把机械设计教得有声有色。要把语言的性和通俗性统一起来，机械设计课有很多概念，对概念的描述语言要，同时讲课主要用口语化的语言，要和书面语言区别开来，只有把语言的通俗性和性统一起来，讲课才能既严谨又生动。要把语言的精练性和内容的丰富性统一起来，机械设计教师要不断凝练语言，用精练的语言把机械设计的思想、方法、原理讲述清楚，同时又要把内容讲得有血有肉。要充分利用启发性的语言，启迪学生的思维。语言要有张有弛，充满激情，处处扣人心弦，这样学生才能更用心地听课。机械设计教师只有不断探索提高自身的语言素质，掌握语言艺术，才能不断提高机械设计的教学质量。不断提高自身的科研素质。中国科学院院士、教育家杨叔子指出：大学教师还得治学，治学术，做学问，搞研究；否则，就提不高，既不能在学问上、在研究上做出贡献，也不能提高教学水平，提高教学质量，从而严重妨碍育人，特别是严重危害培育拔尖创新人才。机械设计课作为一门基础课，设计的内容广泛，机械设计的方法、原理也在产生日新月异的发展变化，教师只有通过做科研，才能把握学科发展的最前沿。教师通过做科研，不断创新，才能对创新有更深刻的认识，讲的课才能更有深度。机械设计教师只有不断提高自身的科研素质，才能教出富有创新精神的新时代大学生。
二、教学模式、教学方法、教学手段与机械设计教学内容深度融合
根据机械设计课程各章节内容的特点，采用合适的教学模式、教学方法和教学手段，学生掌握课堂内容的同时，不断提高自学能力、想象能力、创新能力等能力，提高学生的素质。采用适合于教学内容的教学模式。对于学生比较熟悉的教学内容如“带传动、链传动”可以采用自学———辅导式的教学模式，培养学生的自学能力。“创新设计章节”可以多采用范例教学模式，特别是采用与大学生密切相关的一些范例，如“全国大学生机械创新设计大赛”获奖作品，采用这些范例可以拉近教学内容与学生的距离，引起学生的兴趣，调动学生的学习积极性。对于机械零件常见的失效形式采用现象分析模式，通过实际观察零件的失效形式，使学生产生直观的印象，更容易理解和把握所学知识。方法是十分重要的。机械设计教师要深入钻研适合机械设计教学内容的方法。根据机械设计课程的特点，在教学方法上多采用探究式、讨论式、启发式教学方法以及基于现场的情境学习教学方法，激发学生的学习兴趣。启发式教学方法的应用，比如机械，可以通过举出大家常见的汽车、自行车，启发学生理解机械的概念，进一步启发学生购买这些机械时的要求就是设计这些机械的要求，如何设计这些机械满足上述要求，就是机械设计讲的内容，通过启发，学生就可以知道“机械设计”这门课要讲什么内容，就掌握了这门课的主线。
探究式教学方法的应用，例如，在轴的结构设计中，引导学生运用发散性思维分析多种零件布置方案，比较各种方案的优劣，从而找到的方案，强调学生的主动参与。情境学习教学方法的应用，如，在讲授机构运动简图、具有确定运动的条件、自由度计算以及减速器箱体的结构设计时，可以将课堂设置在摆好实物的实验室“，百闻不如一见”，通过让学生亲自动手装拆不同形式的实物和模型，激发学生的学习热情，增加学生学习的成就感，学生的学习效果会起到事半功倍的作用。充分利用多媒体教学、黑板教学、网络教学等多种教学手段。要将多媒体课件与黑板教学相结合。课堂教学要充分发挥多媒体教学和黑板教学各自的优点。对于关键的理论推导、重要例题，教师可以在黑板上进行重点讲解，而对于大量的图形，使用多媒体课件就可以节省很多时间，多媒体课件还可以通过图像的三维动画效果，以及大量的视听效果，冲击学生的思维兴奋点，激发学生的学习兴趣。同时，在教学中，教师应当充分利用实物、模型等多种直观教具，使学生从感性认识上更、深刻地掌握所学内容。充分利用现代化教学手段中的网络教学手段进行课外辅导答疑，学生可以通过网络课件和网络习题随时巩固课上学过的知识，也可以提前预习下节课要讲解的内容，不明白的问题学生可以在网上论坛切磋，网络教学极大地提高了学生学习的实时性。
三、通过实践环节提高机械设计课程教学效果
机械设计课程是一门与实践紧密相连的课程，因此，在课堂教学之外，还适当安排学生参观往年“全国大学生机械创新设计大赛”获奖作品、机械产品和工程现场等，对机电产品的传动系统、结构特点、设计方法等进行现场讲解，加深学生对教材内容应用的理解，扩大了知识面，提高了学生的工程意识。机械设计课程与实践紧密相连，机械设计实验对提高学生对本门课程的把握起到了重要的作用，特别是综合性、设计性、动手操作性的实验。为此，我们增加了机械传动系统创意组合综合性实验，学生自行设计传动方案，选择各种零部件、采用合适工具进行装配。这是一次非常逼真的工程实践训练，综合应用了机械设计课程中所学多种零部件，了解了各种传动方案的优缺点，体会了机械传动系统方案设计的重要性，体验了工程设计、装配中要注意的一些问题。增加了实验的开放性，学生可以根据自己的需要与实验室老师约定实验时间和实验内容。机械设计课程设计是机类学生学完机械制图、几何量公差、机械原理、机械设计等课程后一次综合实践性教学环节，对学生机械设计综合能力的提高起到了重要的作用。在设计题目的选择上，改变传统的以带式运输机的传动装置为题目的方式，鼓励学生调研相关工程需要，自主选择课程设计题目。目前学生采用的题目有机械原理课程设计题目、机械类创新项目的题目或者根据工程实际需要提炼的题目。通过自主选题，锻炼学生的创新思维和创新能力，使学生得到系统性设计训练。在设计过程中，鼓励并创造条件让学生实地考察、拆装相关机械产品，提高感性认识；通过网络等途径查阅相应资料，了解相关零部件价格，培养学生成本设计思想；鼓励学生通过查找资料、规范和标准解决课程设计中碰到的相应问题，提高学生的自学能力和使用标准、规范的能力。实践证明，这种选题的方式以及设计过程的要求，增强了学生课程设计的兴趣和积极性，巩固了学生机械设计理论知识，提高了学生学习能力、查阅资料的能力、动手能力以及工程实践能力，取得了良好的效果。
四、结语
机械设计课程是机类大学生一门承上启下的课程，学好机械设计课程对于学生巩固以前学过的知识和学好以后的专业课具有重要的作用。教师通过不断提高自身素质，研究教学模式、教学方法和教学手段，不断提高机械设计课程的教学质量，通过参观、实验和课程设计巩固和提高机械设计的学习效果。提高机械设计教学质量，满足人才培养方案提出的要求，培养适应新型工业化要求的工程技术人才，更好地推动经济社会跨越式发展。
作者：江连会单位：武汉理工大学机电学院
机械设计的教学研讨:机械设计的双语教学研讨
一、教材及教学内容选择
为了保障双语教学的顺利进行，选择好教材是前提。由于机械设计基础涵盖了机械原理和机械设计两门课程内容，两类教材有各自特点。根据课程自身特点，在教材选取上进行了优化和整合。机械原理主要讲授机械中常用机构工作原理、设计方法和实际应用，在教材的选取上，比较了国内出版发行的若干有关机械原理的双语教材后，选用了高等教育出版社出版由RobertL.Norton编著的《DesignOfMa-chinery》。这本英文原版教材既体现了机械原理教学内容的国际化风格，又通过注释和附录等方式方便中国学生的学习和使用。机械原理双语教学采用英文原版教材，在使用上仍然要注意两大问题。一是与国内通用教材的教学内容、体系和结构存在很大差异。二是国家标准、行业标准规范存在不同，因此，可根据教学大纲要求对教学内容适当压缩。具体来说，在该教材的使用上保留了“Introduction”“KinematicsFundamentals“”CamDesign“”GearTrains”4章。机械设计是一门设计性课程，选用机械工业出版社出版由M.F.Spotts，T.E.ShoupandL.E.Hornberger编写的《DesignofMachineElements》（8fhEdition）。该书内容丰富，适合中国机械类本科生的教学要求。具体来说，在该教材的使用上保留了“Principlesofma-chinedesign”“Screwjoints”“Geardrive”“Wormdrive”“Beltdrive”“Shaft”“Rollerbearing”“Couplingsandclutches”8章。通过优化和整合后，确定机械设计基础双语教学的内容共为12章。
二、教学模式及教学手段确定
根据计划要求“，参与高校要积极引进国外先进的工程教育资源和高水平的工程教师，要积极组织学生参与国际交流、到海外企业实习，拓展学生的国际视野，提升学生跨文化交流、合作能力和参与国际竞争能力[1]。”因此，在计划具体落实和推进过程中，需要创新教学形式和教学模式，多方式、多层次构建双语教学平台。国内有学者建议把双语教学分为三个层次：及时个层次是简单渗透层次，上课时用英语讲述学科术语和关键词等，给学生足够多的机会接触外语。第二个层次是整合层次，讲课时交替使用中英文，让学生学会如何用外语表达中文内容。第三个层次是双语思维层次，让学生学会用母语和外语来思考和解答问题[5]。对于机械设计基础这门课来说，应该结合每章内容特点，选择合适的双语教学层次。根据大多数学生的英语水平，及时个层次是很容易达到的，应尽量达到第二层次，而要达到第三个层次，目前还不具备条件。计划着重指出要培养创新型、应用型工程技术人才。因此，在教学过程中切不可照本宣科，理论脱离实际，这是培养应用型人才的大忌。教学的最终目的是让学生学以致用，而不是仅仅学会求解题目、应付考试。在这种情况下，仅仅课堂讲授是不够的，还需要其他教学环节补充。机械设计基础教学活动是在多媒体环境下完成的，制作了双语课程的多媒体课件。制作课件的原则是课件文字采用中英文结合，少而精；尽量采用图片、动画和视频等多媒体技术，展示给学生栩栩如生的画面，把复杂而难以理解的科学道理变得简单明了，有效提高学生的学习兴趣和对问题的理解能力。通过动画、录像的形式向学生演示，可以帮助学生理解教学内容，提高教学效率。另外，在双语教学过程中，多媒体课件也是辅助学生听、学的重要手段。学生课前预习课堂讨论等多种方式结合,既可增加互动性和兴趣,又可节约课堂教学时间,改善教学效果。
三、几点思考
在计划背景下开展双语教学的目标，是在课堂上能够熟练运用汉语、英语两种语言进行教学,师生共同进入真实的汉语和英语语境,并熟练地运用汉语和英语进行学科知识的教学与交流,达到师生均能运用两种思维方式进行学科学习、思考和研究的目的。鉴于此目标和双语教学现状,需要在以下几个方面努力。注重教师的外语水平和专业知识水平的提高。教师不仅要具有扎实的专业知识,同时要有较高的外语水平。因此，教师要通过不断自学或是外出进修提高外语口语及阅读能力，从而在课堂上把机械基础的内容讲解得更生动。否则,学生容易失去对双语教学的兴趣,影响对机械设计基础课程的掌握。注意多媒体教学方式的合理使用。在进行双语教学时,使用自制中英文结合的多媒体课件,可以节省大量板书时间。应用视频和动画显示部分教学项目,使授课内容变得生动。但是,讲解速度不能太快,否则会影响教学效果。在教学实践中,应始终坚持教学相长,通过课堂讨论等方式来活跃教学气氛。注重发挥学生的学习主观能动性,并基于学生平时各方面的表现综合考核学生学习情况。
四、结语
计划旨在培养造就一大批面向工业、面向世界、面向未来、创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。在计划背景下开展机械设计基础双语教学是一个新课题，研究和组织开展机械设计基础双语教学具有重要的现实意义。
作者：李媛单位：辽宁科技大学机械工程与自动化学院
机械设计的教学研讨:基于教学研究的机械设计论文
一、机械设计教学现状与问题
北信学院作为独立学院，大多数专业在师资与实验配备方面都依赖其母体学校，教学大纲、教材的选取等沿用母体学校的，大纲的要求过高与北信学生特点存在着不适应的地方，影响学生学习的积极性；在实际的教学过程中，教学环节中缺乏实践内容，课程的安排往往忽略各课程的衔接关系，课程与实践教学环节的教学条件有待于改善，具体主要有如下方面：
1.课程之间缺乏系统的衔接，教学大纲要求过高。先修课程的学习情况会直接影响机械设计的学习效果，由于好多课程一味压缩课时，上课内容只能删减，课程的开设、内容的安排缺乏系统地考虑，使得前后课程关系、衔接上出现脱节现象。学生在学习后一门课的时候，往往出现前面有些知识点不清楚；有时前后课程有重复的内容，易造成时间的浪费。教学大纲是实施教育思想与教学计划的基本保障，由于所用的教学大纲大多沿用母体学校教学大纲，要求相对较高，而我院学生整体基础相对薄弱，过高的要求起不到实质性作用，很难提高学生的学习兴趣，只能成为摆设；大纲版本相对比较旧，教材在不断更新，新的知识点在不断增加，旧大纲体现出跟不上发展的需要。
2.教学环节中实践内容的不足。学院实验室还在规划与建设中，缺少课程必备的教学器材，给教学带来很大的挑战，当给学生讲通用零部件的结构、组成时，只能用PPT图片或画简图的形式讲解，由于没有必备的零部件模型，学生没有亲自动手去拆装过，理解起来就相对困难。例如，学生在做课程设计时，对减速器的设计就显得很抽象、困难，没有动手装拆过减速器，只见过图片，有些地方的结构无法设计出来，有的同学即便画出图来，也讲不出设计的原理，更谈不上创新。3.课程与工程实践培训未很好对接。学院在加强学生工程实践能力培训上做了许多工作，不仅要求教师要参加工程实践培训，作为职称评审、教师考核依据，学生必须参加一定时间工程实践，以获得必需的学分。但一些技术含量高的高新企业、研究所很难接收学生真正参与它们单位实践，大多数学生往往参加的是与专业不太一致的简单重复劳动，对课程的学习作用不大；生产实习时间有限，往往是参观学习，又排在机械设计课程结束后，对该课程学习与课程设计无任何影响。由于各方面的原因，加上独立学院学生的基础知识整体薄弱、自觉性相对较差，对于机械设计这门综合性、理论性相对较强的课来说，显得相对困难，在学习方面的积极性不高、兴趣不浓厚，最终导致理论知识不扎实，实际动手操作能力难提高。
二、机械设计教学的探讨与建议
目前各个学校、学科都在强调实践环节、工程教育背景，但硬件设施不足与投入的力度不够，工作是做了，口号是喊了，仍然没有实质性的效果。实践的基础是理论知识的完备，必须在抓好理论教学的基础上，加强教师、学生的工程实践能力培训。由于机械设计本身的特点，充分利用我院有限的教学资源，基于工程CDIO教育理念，教学过程中注重学生工程实践能力与创新精神培养，对机械设计理论教学与实践教学环节，提出如下改革的思路与建议：
1.修订教学大纲，灵活调整教学内容。以课程群的形式，充分考虑各课程之间相互关系与衔接情况，对原来的教学大纲进行系统修订。结合学生的情况与学院培养目标，对相关课程的章节内容、学生的要求及考核评价形式做了详细明确的说明，对某些原理、公式要求以“会用”为尺度，对其证明与推导过程不过分追求，重点突出学生灵活应用知识分析、解决问题的能力培养。目前教材琳琅满目，必须根据大纲要求与学生的特点来挑选适合学生的教材，使教材成为教师授课与学生课后学习的主要参考书之一。
2.加强教师、学生工程背景培训。由于目前我们的专职教师队伍以青年教师为主，缺乏工程实践经验，因此加强工程实践培训显得尤为重要。青年教师利用工作之余进行与专业相同或相近的工程背景培训，积累自己在工程实际中接触的问题来充实理论教学环节，通过实际案例分析，将课堂理论与实践有机结合，使课堂气氛更加活跃，充分调动学生学习的积极性与主动性。积极开展与学校周边企业的合作培训，给学生提供方便、多样化的工程培训机会，学生可根据自己的专业及兴趣选择，也可以自行联系合适的单位进行工程培训，将所学的理论运用于工程实践中，再通过实践使得对某些原理与理论理解更加深刻。
3.充分发挥多媒体教学的优势。学院实验室在规划与筹建中，随着逐步分期分批建设，为机械设计课程购置必备的零部件模型与实验设备仪器，将为教学顺利开展与提高学生的实际动手能力提供有力保障。教与学的互动是实现有效教学的关键。目前，充分利用多媒体进行引导与互动，在讲到传动装置与轴系零部件时装时，播放相关视频、动画取得良好的效果。
4.发挥好课程设计的作用。机械设计课程设计作为实践课程，要求学生在老师的指导下在两周的时间里独立完成，工作量相对较大。机械原理中学的连杆机构和凸轮机构学生无法应用，致使机械原理与机械设计课程内容脱节，这两门课程的课程设计分别为机器方案设计和减速器设计，致使两个课程设计脱节。如何起到预期效果，值得不断地研究、探索。为了避免传统的题目减速器在网上资料应有尽有，学生抄袭不利于培养学生创新能力的培养，把题目设计成包含有减速器的传动装置设计，在结构与装置的选择上，使得设计更加灵活，给学生一定的设计空间，鼓励他们大胆创新，充分利用机械原理中所学的机构，使课程之间自然衔接起来。实施过程中采用以组为单位，共同讨论设计方案，在总体方案一致的条件下，每个同学的部分设计参数有所不同，来加强学生团队合作精神与创新能力的培养。
今后可将课程设计题目与工程实践相结合，教师可通过工程拓宽题目内容，改变传统设计题目比较单一的现状；学生可根据自己的参加实践的情况提出感兴趣的设计题目，鼓励大胆创新，从而真正实现理论与实践的结合，使学生走出学校之前得到充分锻炼。基于CDIO工程一体化理念，通过对机械设计课程教学中存在的问题与课程本身特点，并结合北信学院人才培养目标的要求，进行初步研究和探讨，对教学大纲的修订、工程实践培训、课程设计等提出了一些建议，旨在通过改革，提高教育教学质量，培养学生分析、解决工程问题的能力与勇于创新的精神，为后续专业课的学习、毕业设计及今后从事相关工作打下坚实的基础。
作者：阮红芳刘星茹单位：西安工业大学北方信息工程学院
机械设计的教学研讨:学分制对机械设计教学的影响
一、学分制并不是适合所有院校和学生的万应灵药
学分制具有比以往学年制所不具备的优点，那么是否学分制就应彻底取代学年制，无论任何学校，任何学生都应该采用学分制呢？未必。有些学校，有些学生目前不宜采用学分制。因为学分制也存在某些不足之处。
1.由于学分制大幅度放宽了对学生的要求，会导致一些学习自觉性较差的学生忽视了学习的重要性和紧迫性，从而降低了对自己的要求，将大量的时间放在休息和娱乐上，从而荒废学业，从而也一定程度上影响了学生良好学习习惯的养成。更为严重的是，由于在选课时是以学生个人的意愿选择的，没有了班级教学的上课单位，没有了班主任，班长的概念，对于学习成绩差的学生、不按时交作业和实验报告的学生及长期旷课的学生，教师很难和学生建立沟通渠道，对于学习自主性差的学生，学分制显然是不适用的。因为这对学生的督促作用明显降低。由于班级制度的淡化，学生活动的自由度增大，导致对学生学习和生活约束力减弱，容易出现组织涣散、纪律松懈的现象，给学生管理和思想政治工作带来一定的困难，导致学生对学分制下自由的享用变质为滥用，违背了学分制改革的初衷。
2.学分制在给学生创造了更大的独立空间的同时，也带来了诸如缺乏集体荣誉感和社会责任感等不利因素，还很容易使学生漠视集体，这些对学生今后步入社会都是很不利的。
3.在学分制的实行中，部分学习积极性很低的同学在选课时会有意避难就易，靠大量参加简单的课程来“凑学分”，打听哪门课容易及格，哪个老师给及格成绩比较“松”。结果是，认真教学的老师少有人选课，如此，势必会影响到学校培养目标的实现，降低学习质量，更助长教师间的不正当竞争。
4.就我国目前的国情来说，学分制还存在很大的弊端。首先，学分制是由西方引进的，西方在实行学分制前是实行选科制，而我国一直都在实行学年制，这一变化就使得我国大多数人在思想方面难以适应；其次，会因此而导致大多学生盲目选课，有的课选课人数过多，而有的课选课人数过少，而学生选择的标准却未必理性。
5.由于目前国内大学广泛招生人数增加，使得教师数、实验室设备数都不可能同比例的增加，这就必然造成教学条件实质上的下降，每个学生所能得到教师的关注度必定下降。与此同时，每个老师都不必担心没有学生选自己的课，学校教师的编制数偏紧的这种状况使得学分制并不能激发教师之间提高教学质量的竞争，况且还会出现某些教师为了保障自己的课有足够多的学生选，而针对性考前复习，考试的内容多讲，不考的内容少讲甚至不讲，导致教学质量的下降。
6.目前，大学对教师的考核标准本身存在重数量轻质量、片面重视教师每年发表的论文数和弄来的科研费数等现象，在教学评价上则重视所谓亮点，即竞赛得奖等项目，而对真正决定教学质量的课堂教学和实验教学则因为不能迅速给学校领导增加政绩而不被重视，在这种情况下，再采用更宽松的学分制教学，学生自主选老师，将使得某些不敬业的教师更容易混日子，无论教学质量如何，只要考试批分松一些，让多一些学生及格就会得到很多学生的选课。从以上分析可知：是否实行学分制是因人而异，因校而异的。对于学习自觉性比较差、自学能力较差的学生要慎用学分制。对于教学实力有限，并不能开设出相当数量给学生自主选择课程的学校，如果实行学分制就会流于形式。对于教师编制数紧张的学校也不适合学分制，因为教师本来数量就不够，即使教学质量很差的老师也会因无可替换，每个老师的学生数依然十分充足，达不到的教师有更多的学生选课以分高下、优胜劣汰的目的。此外，教师的评价指标也不能急功近利。
二、在学分制条件下教好机械设计课程的思考
除了因校而异、因人而异之外，是否实行学分制还要因课而异。以机械设计课程为例，如果采用学分制，则机械设计课程设计与机械设计课程难以互通。例如，某个老师有100名学生选择他的机械设计课程，那么能否让这个教师带这么多学生的机械设计课程设计呢？显然是不行的，一个教师批阅100份零号图纸，200份零件图和100份50页左右的设计说明书，那么这样的批阅是忙于应付，一个教师没有这么大的精力和这么多时间来认真批阅这些设计材料。在实行学分制进行机械设计教学中，为保障最基本的教学质量，必须做好以下几方面的工作和措施。
1.鉴于学分制是由学生自主选课，为避免教师之间为拉拢更多学生听自己的课的现象，应逐步贯彻教考分离，唯有如此，学生才会竞相选择教学质量高的教师而不是更容易给及格成绩的老师，否则将出现教师为讨好学生而忽视质量的问题，甚至演化成比谁复习的更具体、更详细。而教考分离则要求教师都不知道考试的具体题目内容，而教学质量高的教师可以使得学生有更高的好成绩和及格率，唯有如此才能促成教师间的良性竞争。
2.对于课程设计这类工作量很大的教学工作，应合理设立每个老师最多选课人数，以确保教学时，每个学生都能得到足够的重视，避免教师因工作量不合理而穷与应付。当然，其前提是要保障一定的师生比，这个比值不可以悬殊太大，否则是无法促使教师间的良性竞争的。因为差的教师无法淘汰。
3.由于课内班级已不存在，各个班级的学生都有，给教师掌控班级教学质量增大了困难。为此，教师可以采用以宿舍楼为单位选课代表的方法，即如果部分学生都住在一个教学楼里，可选择一个课代表作为教师和学生沟通的渠道，如果需要催交作业或实验报告，听取学生对教学的反映，都有了一个联系人，可有效提高控班能力。否则，随着班级不再是听课的基本单位，造成学生都成了真正的听课“自由人”，就无法有效督促学习自觉性差的学生。
三、结论
学分制还处于尝试阶段，学分制与学年制孰优孰劣应根据不同的学校、不同的生源质量而决定，盲目跟风是有害的。在实行学分制的尝试阶段要做好预案，不断探索新的教学方法和思路，把学分制用好，使之真正起到促进教学的作用。笔者认为，就目前而言，实行学分制并不符合国内高校的扩招状况。如果已经实行学分制，则应积极探索教学的新规律，尽较大努力减小其负面作用，发挥其积极作用。实践是检验真理的主要标准，学分制在机械设计教学中的作用究竟是利大于弊，还是反之，将拭目以待。但作为一种探索还是值得肯定的。
作者：陆宁 单位：上海工程技术大学
机械设计的教学研讨:链传动设计教学的机械设计论文
一、链传动设计部分内容的教学逻辑构建
链传动这部分的教学目标应该是：学生掌握链传动的优缺点、应用范围、常见类型、套筒滚子链和套筒链的结构构成；掌握链传动速度不均匀性产生的原因、传动比计算方法、动载荷产生的原因；掌握链传动工作拉力、离心拉力、垂度拉力及轴上载荷的计算方法；掌握链传动主要参数的确定方法、参数大小对性能的影响过程；掌握链传动的设计过程和步骤；弄清链轮的结构特点、链传动的空间布置方法、润滑方法、张紧方法；了解齿形链的设计方法。根据上述教学目标，笔者构建了链传动设计部分的教学逻辑：1．讲解链传动的优缺点。应明确链传动的优缺点是通过与皮带传动和齿轮传动相比较而得出的，链传动是典型的介于皮带传动和齿轮传动之间的一种传动形式；2．讲解链传动的结构构成特点。链的类型有三种，即传动链、起重链、曳引链三种。最常用的是传动链，传动链主要用来传递动力，传动链又可分为套筒链、套筒滚子链（简称滚子链）、齿形链和成型链。滚子链是最为常用的一种传动链，讲解其结构时要结合结构示意图进行讲解，并说明每一部分的功能；3．讲解链轮的结构。这里要分成滚子链链轮和齿形链链轮两种链轮来讲解。要结合链轮的结构图，说明滚子链轮的齿形为什么是“三圆弧一直线”结构，齿形链链轮为什么要做成直边的齿形，说清楚链轮的几个主要结构参数，以及如何计算这些几何参数，说清楚链和链轮的常用材料是什么；4．讲解链传动的运动特性。这部分要通过示意图和公式推导，证明链传动时为何会产生速度的变化、为何会产生加速度、为何会产生冲击载荷，以及这些参数的计算表达，进而揭示链传动规律性变化的运动特性本质；5．讲解链传动的受力分析。受力分析要结合前面的运动分析及前面的皮带传动的有关公式推导过程进行讲解，结合示意图，说清楚工作拉力、离心拉力、垂度拉力的产生原因及公式计算方法；6．讲解传动链的传动失效形式。这部分要结合链传动的过程中，各元件的运动方式、受力分析进行讲解，指出影响每一种失效形式的因素有哪些及如何影响；7．讲解功率曲线及链传动选型方法。这部分要结合链传动的失效形式进行讲解，说明功率曲线的由来，如何根据功率曲线进行实际选型，以及如何进行链传动的静强度计算；8．讲解链传动设计步骤。设计步骤其实就是最为重要的设计思想，是实际设计过程需要遵守的设计流程。这部分的讲解可以结合一个设计题目进行讲解，通过设计过程，让学生弄懂链传动的设计步骤。这部分的教学还要告诉学生如何选择诸如链轮齿数、传动比、链节距、中心距、链节数等参数，说明这些参数的数值过大或过小会产生什么样的性能影响；9．讲解链传动的布置和张紧。这部分要说明为什么链传动与带传动的布置方法会有所区别，讲清楚链传动的张紧意义与皮带传动的区别，讲解张紧方法及注意事项。按照上述的教学逻辑，教师将可以实现知识点上的教学连续性和相互关联性，便于实施层层递进的教学过程，方便学生的学习和掌握。
二、链传动设计部分几个重点内容的教学方法
链传动的教学内容虽然很多，但关键是要抓住最为关键的几部分，其他部分难度不大，可望迎刃而解。链传动这部分的教学难点和重点包括：链传动的运动特性、链传动的受力及失效形式、链传动的结构与参数选择。为了提高上述几个难点部分的教学效果，笔者采用了以下的教学方法。
（一）结合示意图和公式推导深入分析链传动的运动特性讲解过程中先结合链传动的动画，让学生看清楚，链传动是如何工作的。在此基础上，结合图2进行讲解。从图2可以看出，当链绕在链轮上时，这一段链条将曲折成正多边形的一部分。因此链传动的运动情况和绕在多边形轮子上的带传动很相似，边长相当于链节距p，边数相当于链轮齿数z。轮子每转一周，带子转过的长度应为np，当两链轮转速分别为n2和n3时，存在关系式。
（二）结合公式推导讲解链传动的受力及失效形式讲解链传动的受力分析时，应结合皮带传动的受力分析讲解。首先要说明链传动与皮带传动的不同在于，链传动是一种啮合传动，它不是靠摩擦力实现动力传递的。因此，它的工作拉力可以直接应用功率P（kW）和链速ν（m／s）进行计算。计算公式为。和皮带传动一样，链传动也存在离心拉力，计算方法与皮带传动的离心拉力一样，离心拉力Fc的大小取决于每米链长的质量q和链速ν，可以用下面的方程进行计算。和皮带传动不同的是，链传动由于不需要很大的张紧力，所以松边一般会有比较大的垂度，加之链的质量较大，会产生垂度拉力Ff。这一定要结合图3进行讲解。可以看出，这个力学模型是一个高度简化的处理方法，将铰接的链节看作一个刚体，从中间对称断开，而将链与链轮啮合处看作是自由铰接点，采用力矩平衡的方法建立力学平衡关系，并推导出垂度拉力的计算公式。该力学平衡关系。
（三）深入分析链传动的参数选择及确定方法这部分的讲解要结合链传动的设计步骤进行。一般来说，设计滚子链时的原始数据为：传动的功率、小链轮和大链轮的转速（或传动比）、原动机种类、载荷性质及传动用途等。设计步骤可以归纳为：选择链轮齿数z1、z2，确定传动比i，确定链传动的型号，确定链节距，确定中心距和链长，链速和链轮的极限转速，计算链传动作用在轴上的力FQ等7个环节。这些环节说到底就是确定有关参数。在讲解选择大小链轮齿数时，关键是小链轮齿数的选择，大链轮齿数根据传动比自然就同时产生了。要说清楚小链轮齿数对链传动的平稳性和使用寿命有较大的影响，链轮齿数不宜过多或过少。过少时：1．增加传动的不均匀性和动载荷；2．增加链节间的相对转角，从而增大功率消耗；3．增加铰链承压面间的压强（因齿数少时，链轮直径小，链的工作拉力将增加），从而加速铰链磨损等；4．增加链传动的圆周力，从而加速了链条和链轮的损坏。可以看出，若Δp不变（磨损量一定），则链轮齿数愈多，分度圆直径的增量Δd就愈大，所以链节愈向外移，链从链轮上脱落下来的可能性也就愈大，链的使用期限也就愈短。因此，链轮最多齿数限制。在讲解传动比的确定方法时，说明链传动的传动比一般i≤8，推荐i＝2～3．5，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允许到10（个别情况可到15）。要说清楚传动比过大和过小会产生什么样的问题。比如传动比过大，则链包在小链轮上的包角过小，啮合的齿数太少，这将加速轮齿的磨损，容易出现跳齿，破坏正常啮合，但传动比过小则会使得传动的变速效果降低。设计时如何最终确定合适的传动比，一定要综合考虑。链传动的型号确定很简单，就是根据额定功率和小链轮的转速－功率曲线即可确定。但在确定过程中，教师一定要告诉学生，确定的型号并不是的，可以根据自己面对的实际设计要求进行一定的调整。比如说，如果动载荷不是一个关键的问题，希望链传动的链条数少一些，可以选择上一级大型号的链传动；如果希望链的动载荷小一些，可以选择低一级的链传动型号。当然，这时可能需要采用多排链传动。从而让学生掌握如何灵活地在应用中选择链传动型号。链节距是链传动十分重要的参数。在讲解过程中，教师要告诉学生，链节距越大，链和链轮齿各部分尺寸也愈大，链的拉曳能力也越大，但传动的速度不均匀性、动载荷、噪声等都将增加，并讲清楚为什么会有上述因果关系。要告诉学生，在设计时，在承载能力足够条件下，应选取较小节距的单排链，高速重载时，可选用小节距的多排链。一般，载荷大、中心距小、传动比大时，选小节距多排链；速度不太高、中心距大、传动比小时选大节距单排链。中心距的选择同样也是一个权衡的过程，因为当链速不变，中心距小、链节数少的传动，在单位时间内同一链节的屈伸次数势必增多，因此会加速链的磨损。中心距大、链较长，则弹性较好，抗震能力较高，又因磨损较慢，所以链的使用寿命较长。但中心距如果太大，又会发生松边上下颤动的现象，使传动运行不平稳。因此，实际设计时，推荐的最适宜的中心距a＝（30～50）p。但要告诉学生，这样的确定方法只是一种近似的方法，关键是实际工作中要不断摸索。比如可以采用类比法、实验法等以经验为驱动的方法，通过实践逐渐掌握的中心距确定方法。链速的确定要结合前面关于链传动的动载荷现象进行讲解，因为链速的提高受到动载荷的限制，所以一般好不超过12m／s。如果链和链轮的制造质量很高，链节距较小，链轮齿数较多，安装精度很高，以及采用合金钢制造的链，则链速也允许超过20m／s～30m／s。每一种型号的链都存在一个转速和极限转速，可以通过有关手册查到，告诉学生尽可能在速度下设计，但不是的。链轮轴上的受力FQ计算只要应用公式就可以算出来。但要告诉学生，为了减少链传动过程中链轮轴上的力，应该尽量减少链的松边垂度，并介绍减少垂度的有关方法。在上述有关设计步骤和参数确定方法讲完后，教师要结合一个链传动的设计例题进行强化，让学生真正掌握设计过程及每一步应该解决的问题。
三、结束语
本文以链传动的教学方法为对象，从链传动部分内容的教学逻辑构建、结合示意图和公式推导深入分析链传动的运动特性、结合公式推导讲解链传动的受力及失效形式、深入分析链传动的参数选择及确定方法等几个方面，系统分析了链传动的教学方法，指出教学过程应该注意的事项。但教学过程中还要就链传动的一些其他内容进行认真思考。比如教授套筒链和套筒滚子链的结构时，应说清楚套筒滚子链与套筒链的结构区别，为什么套筒滚子链的效率会更高？应说清楚为什么链传动中的链节数一般要取偶数，链节数为奇数时为什么要采用过渡链节，过渡链节会带来什么问题？为何在全部使用过渡链节时可以起到很好的缓冲作用？为什么链板要做成“8”字形，意义是什么？多排链的排数为何要进行限制？这些都是设计思想，需要强化。再比如齿形链传动更适合高速传动，其内在的结构原因是什么？为什么齿形链在工作过程中的声音会很小？这些也要从结构原理上进行讲解……可以看出，虽然链传动的结构并不复杂，其应用也非常普遍和常见，但链传动这一部分的教学无论在原理分析、结构参数的确定及设计计算过程的细节问题上，都需要我们在教学过程中认真对待，探索更为有效的教学方法。
作者：安琦单位：华东理工大学机械与动力工程学院
机械设计的教学研讨:机械设计实验教学的实用性
1减速器拆装实验教学存在的问题
为了培养学生的工程实践能力和团队合作能力，我们将4-5个学生组成一组，让他们先观察减速器的内部结构，并且用机械简图表示减速器的内部结构（如图1），然后思考减速器的拆卸顺序和拆卸方法，将减速器内部的零件从箱体上拆下并观察每个零件在减速器的运动过程中起到的作用。在观察过后，让学生利用测量工具，对减速器的一些重要零件尺寸进行测量并记录。在测量过程当中会对一些标准件和常用件进行测量，例如：齿轮、螺栓和滚动轴承。我校实验室当中的减速器都是标准的减速器，其上的零件都是标准件，但是在学生测量的过程中，由于测量方法和测量误差的原因，同一个零件不同的学生测量的结果并不相同。例如：对一个同样的M10的螺栓进行测量，在实验报告上有的学生记录该螺栓的大径是9.7mm，有的学生记录该螺栓的直径是9.8mm等等。又例如，在齿轮参数的测量中，很多学生无法很的找到齿轮的分度圆，进而不知道该如何测量分度圆的直径，以及如何测量齿轮的模数等等一系列问题。
2减速器拆装实验教学中存在问题的解决
根据以上教学过程中发现的问题，我们在该实验的教学过程中引入较为先进的机械设计方法，即反求设计（也称逆向工程）。反求设计是指针对消化吸收先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合。它主要根据先进产品设备的实物、软件、图纸、技术文件或者影像资料等作为研究对象，应用现代设计理论的方法进行系统的分析和研究，掌握其关键技术，进而开发出同类的先进产品。虽然对于《机械设计》这门课来说，主要是对于传统机械设计的方法进行讲解，但是无论在理论课的教学中还是在实验课程的教学环节中，我们都尽可能地将先进的设计理念引入到教学中来，让学生尽可能地了解近期的设计手段和设计方法，在日后的设计工作当中，能够把先进的设计手段、设计方法和传统的、经典的设计手段和方法想结合，更好地运用所学的知识解决实际问题。对于减速器拆装这个实验来说，在教学过程中充分将教师教的主体和学生的主观能动性结合起来，让学生了解反求设计的简单思路和过程，和学生一起探索解决减速器中零件测量存在的一些问题。
2.1齿轮参数的测量
在齿轮参数的测量中，学生无法很地找到齿轮的分度圆，更无法地测出齿轮分度圆的直径，以及齿轮的模数。为了高效、地测得齿轮的参数，我们可以引导学生利用反求设计的方法进行测量。学生可以很容易测得齿轮的齿顶圆直径da，通过计数可以数出齿轮的齿数z，如果该减速器是斜齿圆柱齿轮减速器，还可以测得斜齿轮的螺旋角β，另外，由于该齿轮是标准齿轮，还可以得知齿轮的压力角α=20°，齿顶高系数h*a=1，顶隙系数C*=0.25，根据齿顶圆直径的计算公式可以反求齿轮的模数m。但是，这样反求出来的齿轮模数大多都不是标准模数系列，这时，我们让学生思考，理论课中齿轮的模数是国家标准规定了的，不应该是一个任意的值，这时学生会对照标准模数系列表，将模数就近圆整成标准模数系列，从而可以确定齿轮的模数m。根据这个标准的模数m，以及齿轮的齿数z，和压力角，齿顶高系数和顶隙系数，就可以确定该齿轮的各几何尺寸参数，并再将这些几何参数填入实验报告的记录表格中。通过这样反求设计的方法，培养学生测定齿轮参数的能力，为日后的相关设计工作打下基础。
2.2螺栓参数的测量
在减速器中有多种多样的螺栓，为了能够确定其尺寸，在实验中，要求学生主要对螺栓的大径（即公称直径）进行测量。学生测得的大径由于误差原因不一定是标准值，在教学过程中，让学生让学生根据自己测得的大径，到国家标准中查找相接近的标准螺栓进行圆整。最终，将圆整后的螺栓公称直径记录在实验报告中。通过这样的简单的反求方法，能够培养学生在工程实践中以国家标准为依据的能力。
3总结
在减速器的实验教学中，我校教学团队已经推广将反求设计的思想引入到教学中，通过这样的方式，学生在后续课程的学习和实践当中，能够利用类似的设计手段进行设计，取得了良好的效果。我们在《机械设计》的理论课程教学中和课程实验的教学中，还在继续推广类似这样的教育教学方法和形式，更好地培养机械类学生的设计能力和工程素养。
作者：康博 梁永政 朱艳芳 单位：安阳工学院
