機械基礎實踐性教學的探究和實施

[摘 要] 從機械基礎實踐性教學中遇到的難題入手，著重闡述利用現代設計軟件解決機械基礎中零件結構及運動的原理，以供可操作的實踐性教學方案。

[關 鍵 詞] 機械基礎；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

隨著社會的發展，出現了越來越多的現代設計軟件，如UG、PRO-E、Invertor等，我們將其作為實踐性教學手段的一種方式。有了現代設計軟件，我們可以根據自己的需要，展示零件的內部結構，讓學生更加直觀地了解實物的真實形態。同時，我們也可以根據學習內容的需要，設計相關的動畫，以激發學生學習的樂趣、提高學習的效率、降低學習難度。

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

二、案例分析

輪系是機械基礎教學的重點內容，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。下面闡述如何將現代設計軟件與機械基礎融合。

（一）確定問題

書本上例1（如圖1）中出現的三聯齒輪（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。

齒輪傳動是根據我們需要的結論來進行設計的，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備完成三種不同的傳動速度所設計的），這樣充分體現輪系優點。

需要解決的難點是三聯齒輪（如圖2所示），這個內容在書本上被安排在了后面章節，光靠語言表達，無法解釋清楚。因此，如何闡述清楚三聯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三聯齒輪的傳動過程表現出了極大的積極性，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，根據題目給出的齒輪條件，完成裝配圖，如圖3所示。

其次，實現動畫的過程。這是本次設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，最終正確實現三聯齒輪的傳動。

（四）檢查結果

想要真正了解現代設計軟件在機械基礎課程中的教學效果，就必須將其應用在課堂上，根據學生的反應去體會效果。

1.通過表情看效果

在以往的教學中，經常出現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齒輪的含義。而此次應用了動畫之后，尤其是對齒輪做了顏色的區別，彼此能實現嚙合的齒輪用同一種顏色標注之后，通過分步展示三聯齒輪的運動原理，讓學生能更清楚地理解三聯齒輪（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

教師學會了利用現代設計軟件制作動畫，可以在教學的過程中根據自己的意愿去展開教學，同時也可以針對學生的問題作現場調整，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容，提高學生學習的興趣。

機械基礎課程涉及很多零件結構以及運動原理。對于零件的結構，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，我們可以拆解其內部結構，也可以完整地展示給學生軸承是如何安裝的，并可以根據學生的要求，更改內部結構，檢驗學生的創新能力，以此增強學生學習的樂趣。

通過現代設計軟件，學生能更加明確自己想要學習的內容是什么，也能更清晰地理解所學內容。利用現代軟件進行機械基礎課程教學，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[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2011.