機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)踐性教學(xué)的探究和實(shí)施

[摘 要] 從機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)踐性教學(xué)中遇到的難題入手，著重闡述利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件解決機(jī)械基礎(chǔ)中零件結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)的原理，以供可操作的實(shí)踐性教學(xué)方案。

[關(guān) 鍵 詞] 機(jī)械基礎(chǔ)；實(shí)踐性；教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）17-0056-01

一、實(shí)踐性教學(xué)手段

隨著社會(huì)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件，如UG、PRO-E、Invertor等，我們將其作為實(shí)踐性教學(xué)手段的一種方式。有了現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(xué)生更加直觀地了解實(shí)物的真實(shí)形態(tài)。同時(shí)，我們也可以根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的需要，設(shè)計(jì)相關(guān)的動(dòng)畫，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的樂(lè)趣、提高學(xué)習(xí)的效率、降低學(xué)習(xí)難度。

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

二、案例分析

輪系是機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，在以往的教學(xué)中，我們總是習(xí)慣拿一對(duì)齒輪實(shí)物展示給學(xué)生，而輪系就讓他們根據(jù)一對(duì)齒輪的傳動(dòng)原理進(jìn)行想象，學(xué)生總是能很輕易地理解一對(duì)齒輪，卻無(wú)法真正理解輪系的傳動(dòng)，尤其在計(jì)算中，這個(gè)問(wèn)題就顯得尤為突出，學(xué)生做不出答案，不是因?yàn)椴粫?huì)計(jì)算，而是無(wú)法理解輪系的含義。下面闡述如何將現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件與機(jī)械基礎(chǔ)融合。

（一）確定問(wèn)題

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

齒輪傳動(dòng)是根據(jù)我們需要的結(jié)論來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，我們將簡(jiǎn)單的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行改進(jìn)（圖1就是為了利用一套輪系設(shè)備完成三種不同的傳動(dòng)速度所設(shè)計(jì)的），這樣充分體現(xiàn)輪系優(yōu)點(diǎn)。

需要解決的難點(diǎn)是三聯(lián)齒輪（如圖2所示），這個(gè)內(nèi)容在書本上被安排在了后面章節(jié)，光靠語(yǔ)言表達(dá)，無(wú)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(wèn)題。

（二）討論問(wèn)題

競(jìng)賽隊(duì)的學(xué)生對(duì)如何實(shí)現(xiàn)三聯(lián)齒輪的傳動(dòng)過(guò)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(wèn)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(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的過(guò)程。這是本次設(shè)計(jì)中需克服的一大難點(diǎn)。鑒于我們對(duì)Invertor軟件的使用尚屬入門階段，因此我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)反復(fù)研究、翻看資料，甚至請(qǐng)教兄弟學(xué)校的老師，最終正確實(shí)現(xiàn)三聯(lián)齒輪的傳動(dòng)。

（四）檢查結(jié)果

想要真正了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械基礎(chǔ)課程中的教學(xué)效果，就必須將其應(yīng)用在課堂上，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)去體會(huì)效果。

1.通過(guò)表情看效果

在以往的教學(xué)中，經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生聽完此題后面無(wú)表情低下頭的情況，說(shuō)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(dòng)畫之后，尤其是對(duì)齒輪做了顏色的區(qū)別，彼此能實(shí)現(xiàn)嚙合的齒輪用同一種顏色標(biāo)注之后，通過(guò)分步展示三聯(lián)齒輪的運(yùn)動(dòng)原理，讓學(xué)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(dòng)路徑中的作用。這一次，我在學(xué)生的臉上看到了笑容。

2.通過(guò)練習(xí)看效果

此題目共有三種傳動(dòng)方式，故在教學(xué)的過(guò)程中采用教師講解其中一種傳動(dòng)方式之后，學(xué)生分成兩組分別完成另外兩種情況的傳動(dòng)方式，讓學(xué)生在相互協(xié)作和相互競(jìng)爭(zhēng)的情況下檢驗(yàn)齒輪傳動(dòng)知識(shí)的掌握情況。

三、體會(huì)

教師學(xué)會(huì)了利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件制作動(dòng)畫，可以在教學(xué)的過(guò)程中根據(jù)自己的意愿去展開教學(xué)，同時(shí)也可以針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題作現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，有助于幫助學(xué)生解答疑問(wèn)，既化解了教師的尷尬，又可幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

機(jī)械基礎(chǔ)課程涉及很多零件結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)原理。對(duì)于零件的結(jié)構(gòu)，雖然我們可以通過(guò)實(shí)物進(jìn)行展示，但是有些零件是無(wú)法拆卸的，例如軸承，拆開后無(wú)法再次安裝，但是通過(guò)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(xué)生軸承是如何安裝的，并可以根據(jù)學(xué)生的要求，更改內(nèi)部結(jié)構(gòu)，檢驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以此增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

通過(guò)現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件，學(xué)生能更加明確自己想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是什么，也能更清晰地理解所學(xué)內(nèi)容。利用現(xiàn)代軟件進(jìn)行機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)，有效地降低了學(xué)習(xí)的難度，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

參考文獻(xiàn)：

范繼寧.機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2011.