機械基礎中的紙機械制作實踐教學分析

吳海霞

(江蘇省泰興中等專業學校，江蘇 泰興 225400)

0 引言

機械專業工程是一項復雜的、多方面的活動。當今的機械專業工程師需要足智多謀，富于創新，建立模型以及測試和改進設計。將這一思想引入機械基礎教學值得嘗試。

1 紙機械制作的引入

機械基礎是一門與生產實踐聯系較廣的課程，課程中的機械機構也被應用于很多生活用品中，但機械基礎知識大多原理、結構、特點、應用介紹、學習內容對于中職學生而言，較為無趣無奇，即使是精彩的視頻、動畫也不一定能激發學生的學習熱情。改革探究機械基礎課程教學，采用多種教學方法和教學手段，激發學生學習興趣，是機械基礎課程改革的正確途徑。

紙機械制作較為快捷方便，通過各種方式來開拓紙機械；通過創建項目，用于紙張的新穎“智能”制作，創新教學活動和教學資源。這一引入，無疑拓展了機械基礎教學方式，提升了機械基礎教學效果。

2 紙機械制作的特點

2.1 材料的易取性

紙機械制作采用薄硬紙，在當今物流便捷的時代，包裝大量采用硬紙盒，薄硬紙、薄膜制作成本越來越低，無論是購買還是生活中，都可以輕易獲得這些材料，這也為紙機械制作提供了保障。由紙質材料，還可延伸引用塑料及金屬薄板，因此材料的獲取是相對容易的。

2.2 制作的快捷性

硬紙剪裁方便，許多機械類專業配備了裁剪機，這為硬質紙張、塑料及金屬薄板的剪裁制作提供了基礎保障。即使沒有裁剪機，用剪刀也可實施剪裁。中職學生動手能力強，加強學生動手剪裁，增加了學生動手能力，也培養了學生動腦能力。

2.3 應用的廣泛性

機械基礎課程涵蓋范圍較廣，教學內容包括帶傳動、螺旋傳動、鏈傳動、齒輪傳動、平面連桿機構、凸輪機構等常用機構，以及軸、軸承、聯軸器、離合器和制動器等軸系零件等。在這些應用中，都可以創新地開展紙制作機械創新活動，如果與當前機電驅動結合，則可以拓展課程深度，讓學生對機械傳動有更清晰的認識。

2.4 活動的創新性

紙機械制作，一是教學理念的創新，這種教學方式真正實施了“讓學生動起來，讓學生自主探究，讓學生做中學”的教育教學理念；二是教學方式的創新，它與傳統機械基礎課程教學有了本質的區別，它不再是教師的滿堂灌，而是以學生為中心、以學生為主體的課堂；三是學生思維的創新，機械基礎是機械設計基礎課程的前驅，機械設計與創新能力的培養不是一蹴而就的。通過紙制作機械過程，課程可以逐步培養學生創新思維，為學生走上工作崗位打下基礎。

3 紙機械制作的課堂流程

(1)想象與設計10min。教師展示教學目標，學生構思設計計劃，寫出想法，查看教師構建說明。教學目標明確要求學生考慮機器或機構的運動組成，及該運動可能意味著什么，引導學生發揮想象，建立場景。例如機構的動作可能是某個動物的跳躍或者移動動作。

(2)制作并測試45min。建立項目實施小組，每個小組(項目)分發一組材料。幫助學生命名零件及其用途，例如提供材料包括伺服電動機，微控制器或齒輪等。學生制作其他簡單機械機構，完成后實施組裝。教師提醒學生使用微控制器測試其機構的運動狀態，并解決所有運動存在的問題。

(3)裝飾和書寫30min。學生在測試機械或機構動作之后，開始裝飾他們的機械或機構。要求學生體現特色，體現與現實生活相聯系；并在卡片上寫下機械或機構的展覽標簽說明。

圖1 機構制作示例

(4)分享并反思5min。展示他們的最終作品，讓學生測試他們的機器，看機器是否按預期運行。邀請學生分享激發他們制造機器的靈感；他們面臨什么挑戰以及如何克服挑戰；如果他們有更多的時間，他們可能會改變或再能做些什么、改進什么。圖例為齒輪齒條傳動機構及曲柄滑塊機構制作示例。

4 機械制作的實踐與成效

紙機械制作提高了學生學習熱情，提高了學生的動手能力，提高了學生課堂參與度，提高了學生創新思維，也提高了學習效果。此外，紙機械的制作增強了學生對專業的認知，提高了學生的專業知識水平，拓寬了學生視野，為學生學習其他課程打好了基礎。