探討以任務驅動牽引、依托信息技術施行的教學方式

盧亞萍 陳淳輝 么莉莉

【摘 要】在機械設計課堂教學中大多為理論教學，而機械設計課程的實踐性非常強，僅通過口頭描述很難達到良好的效果，針對設計一款64型行星齒輪減速扳手為任務驅動，學生依托網(wǎng)絡上等信息化手段自主學習，設計計算等，課堂師生討論再應用三維軟件進行建模，讓學生更加直觀認識設計過程及產(chǎn)品意識，可以彌補缺陷的同時還可以極大程度的提高教學水平和教學質(zhì)量。

【關鍵詞】機械教學;生本課堂;行星齒輪減速扳手;機械設計;三維建模

《機械設計》課程是一門用以培養(yǎng)學生機械設計能力的技術基礎課，課程內(nèi)容包括理論學習和設計實踐兩部分。主要任務是培樹學生科學的機械設計思維，能夠理論聯(lián)系實際，具備一定的機械設計和創(chuàng)新能力。本文探究以具體設計案例為任務驅動牽引，依托網(wǎng)絡信息化資源，將理論學習和設計實踐融為一體，邊學習理論知識邊動手設計的機械設計課程教學模式。

一、以任務驅動牽引、信息技術支撐的教學方式

任務驅動牽引、依托信息技術教學方式實際上就是將理論與實際相結合，以學生為主體的基礎上，教師在教學活動中依據(jù)學生的理解能力及知識掌握情況，合理分組布置機械設計任務，課前學生依托網(wǎng)絡資源等信息化手段自主學習，完成任務，課堂小組闡述、答疑、改進、建模等完成教學。對比傳統(tǒng)教學方法，任務驅動牽引、信息技術支撐的教學模式核心是圍繞“做”這個中心，將學習過程與實際設計過程融為一體。讓學生在完成任務的同時去學習與掌握理論知識，完成任務也是對理論知識的驗證，將“強迫式、被動式”學習轉變?yōu)椤皞€性式、主動式”學習。

二、64型行星齒輪減速扳手功能

本課例要完成的任務是設計64型行星齒輪減速扳手。該板手是一種新型的高效省力的手動拆裝工具，用于拆卸汽車輪胎。設計的64型行星齒輪減速扳手具有制造方便，軸向尺寸小、效率高等優(yōu)點。同時克服普通扳手力臂短的不足，提供一種有增力裝置的省力扳手，可大大的提高裝卸汽車輪胎的效率和降低工人的勞動強度。

三、我們所施行的教學方式

（一）課前實施策略

1.明確設計64型行星齒輪減速扳手的意義。教學過程中首先講解完成此項設計的意義，要求學生通過調(diào)研了解現(xiàn)有汽車拆卸輪胎扳手的現(xiàn)有不足，設計改進方向，明確設計意圖。

2.完成設計主要的工作內(nèi)容。設計計算部分：分析行星齒輪機構傳動方案;并通過計算分析，確定行星齒輪的齒數(shù)、模數(shù)和軸行星架各個參數(shù)，校核齒輪的接觸和彎曲強度;完成內(nèi)外嚙合齒輪、軸、行星架的設計計算。

3.確定行星齒輪減速扳手設計方案

（1）基本參數(shù)要求

（2）方案設計

機構傳動比為64，分為三級，第I、II、III級均為周轉輪系。

（二）課中實施策略

課堂上，根據(jù)課前設計計算的結果和自學的情況將學生進行分組，三人一組進行小組比對和研究。分小組進行闡述，闡述完后，請其他小組進行點評。課堂上教師根據(jù)學生在課下自學情況，著重講解齒輪的計算和強度校核過程演示。學生更改設計中存在的問題，總結學到的知識，向教師提問或與同學討論，教師根據(jù)學生的問題進行實時點撥、引導、歸納和總結。

根據(jù)學生前期的設計計算結果帶領學生一起進行計算機三維建模，注意和學生的互動交流。講解并演示Pro/E軟件三維實體造型的一般過程：創(chuàng)建草圖——根據(jù)零件的基本特征和附加特征生成零件的三維模型——依照裝配關系裝配零部件——添加場景形成部件裝配圖。通過三維造型檢驗設計，輸出實物產(chǎn)品，學員有更直觀的認識。

（三）課后教學策略

課程實施過程中針對設計64型行星齒輪減速扳手這么一個任務，作為教學驅動，學生通過線上課程資源學自主學習，課堂師生討論再應用三維軟件進行機械設計，建立三維模型讓設計更加直觀，課后還可以通過3D打印機打印成實物模型。這樣學生通過這種形式完成一項設計產(chǎn)品，不僅掌握了設計的整體流程，而且有一個成品展示會讓其更加有成就感。

四、幾點思考

本授課方式實施過程中還要注意以下幾個問題：一是要注重學生素質(zhì)。這種二是要強化老師能力。三是要合理設計任務。

綜上所述，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術、云計算和大數(shù)據(jù)技術的快速發(fā)展，微課、慕課資源的成熟，基于任務驅動式、信息技術支撐的課堂教學方式在機械基礎類課程的教學中必將發(fā)揮更大的作用。根據(jù)機械設計課程的特點，牢記“生本課堂”理念，以學定教，分層教學。讓學生帶疑自學，合作探究，課中展示交流，分享成果，教師點撥提高，拓展延伸，實現(xiàn)課堂教學從灌輸?shù)綄υ挕姆忾]到開放、從知識到能力的轉變。

參考文獻：

[1]秦紅玲.項目驅動式翻轉課堂教學法在機械基礎課程中的應用研究，[J]教育教學論壇.2017，（11）：165-166.

[2]陳本鋒.翻轉課堂在高職機械類課程教學中的實踐研究，[J]機械職業(yè)教育.2018（7）：40-44.