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學生機械設計能力的技術基礎課，課程內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，能夠理論聯系實際，具備一定的機械設計和創新能力。本文探究以具體設計案例為任務驅動牽引，依托網絡信息化資源，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”學習轉變為“個性式、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，要求學生通過調研了解現有汽車拆卸輪胎扳手的現有不足，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、模數和軸行星架各個參數，校核齒輪的接觸和彎曲強度;完成內外嚙合齒輪、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，教師根據學生的問題進行實時點撥、引導、歸納和總結。

根據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：創建草圖——根據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。這種二是要強化老師能力。三是要合理設計任務。

綜上所述，隨著互聯網技術、云計算和大數據技術的快速發展，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揮更大的作用。根據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，實現課堂教學從灌輸到對話、從封閉到開放、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]機械職業教育.2018（7）：40-44.