機械基礎(chǔ)實踐性教學的探究和實施

[摘 要] 從機械基礎(chǔ)實踐性教學中遇到的難題入手，著重闡述利用現(xiàn)代設(shè)計軟件解決機械基礎(chǔ)中零件結(jié)構(gòu)及運動的原理，以供可操作的實踐性教學方案。

[關(guān) 鍵 詞] 機械基礎(chǔ)；實踐性；教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）17-0056-01

一、實踐性教學手段

隨著社會的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的現(xiàn)代設(shè)計軟件，如UG、PRO-E、Invertor等，我們將其作為實踐性教學手段的一種方式。有了現(xiàn)代設(shè)計軟件，我們可以根據(jù)自己的需要，展示零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學生更加直觀地了解實物的真實形態(tài)。同時，我們也可以根據(jù)學習內(nèi)容的需要，設(shè)計相關(guān)的動畫，以激發(fā)學生學習的樂趣、提高學習的效率、降低學習難度。

機械基礎(chǔ)是一門機械類的專業(yè)課程，該課程旨在讓學生了解各種機械零件的結(jié)構(gòu)以及運動原理，我們采用“圖文并茂”的方式才能使教學的效果更加理想化，彌補傳統(tǒng)機械基礎(chǔ)教學的不足。

二、案例分析

輪系是機械基礎(chǔ)教學的重點內(nèi)容，在以往的教學中，我們總是習慣拿一對齒輪實物展示給學生，而輪系就讓他們根據(jù)一對齒輪的傳動原理進行想象，學生總是能很輕易地理解一對齒輪，卻無法真正理解輪系的傳動，尤其在計算中，這個問題就顯得尤為突出，學生做不出答案，不是因為不會計算，而是無法理解輪系的含義。下面闡述如何將現(xiàn)代設(shè)計軟件與機械基礎(chǔ)融合。

（一）確定問題

書本上例1（如圖1）中出現(xiàn)的三聯(lián)齒輪（如圖2）學生難以理解。為此，我召集了競賽隊的學生商量解決的方案。

齒輪傳動是根據(jù)我們需要的結(jié)論來進行設(shè)計的，我們將簡單的齒輪傳動進行改進（圖1就是為了利用一套輪系設(shè)備完成三種不同的傳動速度所設(shè)計的），這樣充分體現(xiàn)輪系優(yōu)點。

需要解決的難點是三聯(lián)齒輪（如圖2所示），這個內(nèi)容在書本上被安排在了后面章節(jié)，光靠語言表達，無法解釋清楚。因此，如何闡述清楚三聯(lián)齒輪含義就成了必須解決的首要問題。

（二）討論問題

競賽隊的學生對如何實現(xiàn)三聯(lián)齒輪的傳動過程表現(xiàn)出了極大的積極性，共同商討，尋找解決方法。此次所用的軟件為Invertor。

（三）解決問題

首先，利用軟件，根據(jù)題目給出的齒輪條件，完成裝配圖，如圖3所示。

其次，實現(xiàn)動畫的過程。這是本次設(shè)計中需克服的一大難點。鑒于我們對Invertor軟件的使用尚屬入門階段，因此我們整個團隊通過反復研究、翻看資料，甚至請教兄弟學校的老師，最終正確實現(xiàn)三聯(lián)齒輪的傳動。

（四）檢查結(jié)果

想要真正了解現(xiàn)代設(shè)計軟件在機械基礎(chǔ)課程中的教學效果，就必須將其應(yīng)用在課堂上，根據(jù)學生的反應(yīng)去體會效果。

1.通過表情看效果

在以往的教學中，經(jīng)常出現(xiàn)學生聽完此題后面無表情低下頭的情況，說明他們并未真正理解三聯(lián)齒輪的含義。而此次應(yīng)用了動畫之后，尤其是對齒輪做了顏色的區(qū)別，彼此能實現(xiàn)嚙合的齒輪用同一種顏色標注之后，通過分步展示三聯(lián)齒輪的運動原理，讓學生能更清楚地理解三聯(lián)齒輪（如圖3所示）的含義，也了解其在此傳動路徑中的作用。這一次，我在學生的臉上看到了笑容。

2.通過練習看效果

此題目共有三種傳動方式，故在教學的過程中采用教師講解其中一種傳動方式之后，學生分成兩組分別完成另外兩種情況的傳動方式，讓學生在相互協(xié)作和相互競爭的情況下檢驗齒輪傳動知識的掌握情況。

三、體會

教師學會了利用現(xiàn)代設(shè)計軟件制作動畫，可以在教學的過程中根據(jù)自己的意愿去展開教學，同時也可以針對學生的問題作現(xiàn)場調(diào)整，有助于幫助學生解答疑問，既化解了教師的尷尬，又可幫助學生理解教學內(nèi)容，提高學生學習的興趣。

機械基礎(chǔ)課程涉及很多零件結(jié)構(gòu)以及運動原理。對于零件的結(jié)構(gòu)，雖然我們可以通過實物進行展示，但是有些零件是無法拆卸的，例如軸承，拆開后無法再次安裝，但是通過軟件，我們可以拆解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也可以完整地展示給學生軸承是如何安裝的，并可以根據(jù)學生的要求，更改內(nèi)部結(jié)構(gòu)，檢驗學生的創(chuàng)新能力，以此增強學生學習的樂趣。

通過現(xiàn)代設(shè)計軟件，學生能更加明確自己想要學習的內(nèi)容是什么，也能更清晰地理解所學內(nèi)容。利用現(xiàn)代軟件進行機械基礎(chǔ)課程教學，有效地降低了學習的難度，提高了學生學習的效率。

參考文獻：

范繼寧.機械基礎(chǔ)[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2011.