《機械原理》課程思政教學案例設計

于雙洋 朱 花 劉 靜

（江西理工大學 江西·贛州 341000）

1 教材分析與學情分析

1.1 輪系在機械原理教材中的地位和作用

機械傳動是機械原理的重要內(nèi)容，齒輪傳動是機械傳動的重中之重，而輪系是各種齒輪傳動的綜合，其中“輪系傳動比的計算”是課程第八章“輪系”的重要內(nèi)容，復合輪系的傳動比計算是該章節(jié)的教學難點。該部分課程目標是掌握復合輪系各齒輪回轉(zhuǎn)方向的判斷、傳動比和任意軸轉(zhuǎn)速的計算，為學生在今后專業(yè)課學習中能識讀機械傳動簡圖和進行簡單計算做好準備。在教學過程中既教會學生輪系傳動比的計算方法，又要著重培養(yǎng)學生空間邏輯思維能力和實際動手能力，因此，復合輪系的學習分為課前參觀、課堂講解、課后實踐三個部分，加強對學生理論知識學習的同時，提高學生空間思維能力和動手實踐能力。

1.2 學情分析

在傳統(tǒng)教學中，教師難以通過課堂教學讓學生了解空間齒輪系傳動過程和齒輪轉(zhuǎn)向，教學效果難測。結(jié)合信息化教學手段，整合教學內(nèi)容，充分采用案例教學法，實施項目化教學。為此教師將案例分析、超星泛雅網(wǎng)絡教學平臺、運動仿真動畫、習題測試等信息化資源進行有效整合，提高課堂趣味性，激發(fā)學生學習興趣，提高學生學習自主性。課程教學設計應從學生課前自主學習，課中合作探究，課后深化拓展三個方面進行考慮。

2 課程思政教學方案設計思路

2.1 課前學習

課前發(fā)布任務通知，組織學生利用手機登錄教學平臺，完成問卷調(diào)查，通過教學平臺統(tǒng)計學生對學習對象的初步了解情況，平臺統(tǒng)計結(jié)果顯示，有近68%的學生能夠在上課前對輪系有簡單的了解，15%左右的學生對輪系的結(jié)構(gòu)和應用有較多的了解，17%左右的學生對輪系的了解和接觸較少。

教師圍繞拓展學生的思維空間，促進其面對面地互動，讓學習具有更強的問題性、實踐性和參與性的目的進行。根據(jù)學生的相關知識基礎以及專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求，制定教學任務和案例，特別要把學生自學過程中可能出現(xiàn)的問題盡量考慮周全，設計幾種方案。教師和課代表則按學生的學習基礎和學習能力分組，每個小組推選一名組織能力強的學生任組長，進行分組學習。教師列出所要用的已學知識和新授知識，學生可根據(jù)此復習和預習。利用超星泛雅網(wǎng)絡教學平臺推送課程電子課件和動畫資源，組織學生進行課前預習。組織學生參加課前實踐活動，帶領學生參觀輪系機構(gòu)模型，并簡單介紹輪系的結(jié)構(gòu)特點及工程應用。

學生根據(jù)教師給的課前準備材料，自學、組內(nèi)討論，記錄預習中遇到的困難和發(fā)現(xiàn)的問題，以備上課交流。在參觀和預習的基礎上，每組分發(fā)一個輪系慧魚模型，教師參與指導，學生自主設計安裝機構(gòu)模型，利用慧魚模型搭建汽車差速器機構(gòu)，讓學生親自動手操作，加深對輪系的印象，初步了解輪系的類型及傳動過程，同時提高學生動手能力以及機構(gòu)創(chuàng)新設計能力。此過程，可以使學生的學習從無意識的被動轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾R的主動。

2.2 課中學習

課中階段教師要做一個能導善誘的引導者。利用任務驅(qū)動，引導學生會用知識解決實際問題。具體而言，課堂為激發(fā)學生學習興趣，課堂前5分鐘，播放2-3段應用到輪系的機械視頻，讓學生體會齒輪系在機械中的重要性。以汽車差速器為例，當汽車直線行駛的時候，左右半軸齒輪的扭矩和轉(zhuǎn)速都是相同的，因此和行星齒輪結(jié)合的時候左側(cè)和右側(cè)能夠互相抵消，這個時候行星齒輪是不運動的。遇到轉(zhuǎn)彎情況，內(nèi)側(cè)車輪要比外側(cè)車輪受到的阻力大，這個時候左右半軸齒輪的扭矩不同，就會導致行星齒輪的轉(zhuǎn)動，行星齒輪能給內(nèi)側(cè)齒輪一個阻力扭矩實現(xiàn)減速，同時也能給外側(cè)齒輪增速，這樣外側(cè)齒輪比內(nèi)側(cè)齒輪的轉(zhuǎn)速快，實現(xiàn)了順利的轉(zhuǎn)彎。從而引入齒輪系傳動比計算課題。接著播放差速器中齒輪嚙合仿真動畫視頻，先控制行星輪只發(fā)生公轉(zhuǎn)，觀察機構(gòu)運動情況；再控制行星輪既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)，觀察機構(gòu)運動情況，學生通過觀察差速器中輪系的運動，初步認識輪系的工程應用及輪系傳動比作用。

在齒輪轉(zhuǎn)向類型分析教學環(huán)節(jié)，采用教學動畫以及FLASH展示復合輪系立體圖、結(jié)構(gòu)簡圖和轉(zhuǎn)向表示方法，學生自己動手進行繪制和標注，采用小組競賽形式，每組代表上講臺講解輪系相關知識點，并交流課前預習遇到的問題，本組成員補充，其他組成員點評提問。這樣，學生不僅掌握了新知，還提高了綜合應用知識的能力和表達能力。教師根據(jù)學生的講解，糾正學生講解過程中存在的錯誤，并重復詳細講解課程知識點，突出重點，歸納總結(jié)。在這過程中，要求學生學會對自己作自我檢查、自我反思和自我調(diào)節(jié)。

能力提升環(huán)節(jié)主要訓練學生空間思維能力，采用多媒體課件與板書相結(jié)合，詳細講解復合輪系傳動比計算方法。學生能夠根據(jù)復雜齒輪系傳動結(jié)構(gòu)簡圖標出每個齒輪轉(zhuǎn)向，能夠熟練掌握復合輪系傳動比計算方法。講解之后，在學習通隨堂發(fā)布課堂測驗，組織同學分組討論，并要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成復合輪系傳動比計算相關習題，完成后學生把計算結(jié)果和過程上傳至學習平臺，教師根據(jù)學生完成情況進行點評。講解之后再次進行抽查，隨機點到，被點到學生進行講解，讓學生加深印象并確定所有學生已經(jīng)完全掌握相關知識點。教師對學生表現(xiàn)進行總結(jié)點評，形成客觀的多元化評價結(jié)果。

2.3 課后學習

課后組織學生分組拆裝減速器實物，讓學生直觀感受減速器傳動過程，并在各自組內(nèi)進行討論，討論后每組派成員講解傳動過程，完成減速器傳動比計算。加深并鞏固課堂所學理論內(nèi)容。教師及時延伸拓展，推導出多級齒輪系傳動比計算公式，對公式中“+、-”符號意義進行講解，同時通過二級減速器案例引出惰輪作用是改變傳動方向。

課后階段是教學的延續(xù)，學生要按照教師給的提綱和要領復習，并不失時機地整理筆記，完成線上和線下作業(yè)。筆記整理要準確、完整，接著組員交換查看筆記，推選組內(nèi)最優(yōu)筆記參加班級評比，筆記最優(yōu)者可獲得額外獎勵。

課后教師發(fā)布拓展教學資源，根據(jù)課中測試數(shù)據(jù)結(jié)果分析，有針對性在教學平臺上推送作業(yè)題。每位學生獨立完成教師布置的作業(yè)，組長負總責，組員互查并監(jiān)督，嚴禁抄襲，把學生個人的作業(yè)情況和小組評價捆綁在一起，增強學生的責任感和集體榮譽感。

借助平臺學生可以查看和完成作業(yè)，教師對學生課后作業(yè)完成情況進行跟蹤，并錄入作業(yè)測試成績，利用數(shù)據(jù)智能分析與評估系統(tǒng)評估學生知識掌握情況，以便進一步優(yōu)化教學設計。教師制定課后作業(yè)成績表，并于下次上課反映作業(yè)完成情況，此過程，是學生進步的階梯。

3 總結(jié)

本單元教學內(nèi)容以信息技術為支撐，使教學內(nèi)容由枯燥變生動，充分調(diào)動學習的積極性，引導學生自主學習。本次教學設計，使學生成為課堂真正的主人。教學中運用參觀、多媒體演示等手段，豐富了學生的感性認識。課堂上學生互相討論、及時糾錯，師生、生生互學互動，讓學生有了更深的學習感受，營造了由學生、教師、教學材料、教學情景、教學環(huán)境等構(gòu)成的生態(tài)課堂。通過學生的積極參與和深刻體驗，學生的主動性得以激發(fā)，真正提高了教學效果，提升了學生的綜合能力。充分體現(xiàn)以人為本的素質(zhì)教育思想，遵循人的認知規(guī)律。以“觀察思考—動手實踐—交流反饋—小組探討解決問題—師生共同探究解決問題”為主線，在教學設計中，加強引導學生分析問題，把知識點放在大任務中，通過小組的探究，分析任務的組成及解決問題的思路，把難點從大任務中分解為會做的簡單的小任務，降低了難度，化繁為簡，學生既有興趣，又有創(chuàng)新，可以培養(yǎng)學生獨立思考、解決問題的能力。

綜上所述，在機械原理課程輪系的教學設計中，學生的參與落到實處，收到實效，學生運用已有知識技能，在一定范圍內(nèi)學習新知識、新技能，解決過去從未遇到過的實際問題，這樣的學習方式，學生既學到了知識，又學到了解決問題的方法。