《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”的重要內容，復合輪系的傳動比計算是該章節的教學難點。該部分課程目標是掌握復合輪系各齒輪回轉方向的判斷、傳動比和任意軸轉速的計算，為學生在今后專業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向，教學效果難測。結合信息化教學手段，整合教學內容，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

課前發布任務通知，組織學生利用手機登錄教學平臺，完成問卷調查，通過教學平臺統計學生對學習對象的初步了解情況，平臺統計結果顯示，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構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。根據學生的相關知識基礎以及專業人才培養方案要求，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，學生可根據此復習和預習。利用超星泛雅網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模型，并簡單介紹輪系的結構特點及工程應用。

學生根據教師給的課前準備材料，自學、組內討論，記錄預習中遇到的困難和發現的問題，以備上課交流。在參觀和預習的基礎上，每組分發一個輪系慧魚模型，教師參與指導，學生自主設計安裝機構模型，利用慧魚模型搭建汽車差速器機構，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創新設計能力。此過程，可以使學生的學習從無意識的被動轉變為有意識的主動。

2.2 課中學習

課中階段教師要做一個能導善誘的引導者。利用任務驅動，引導學生會用知識解決實際問題。具體而言，課堂為激發學生學習興趣，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速都是相同的，因此和行星齒輪結合的時候左側和右側能夠互相抵消，這個時候行星齒輪是不運動的。遇到轉彎情況，內側車輪要比外側車輪受到的阻力大，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動，行星齒輪能給內側齒輪一個阻力扭矩實現減速，同時也能給外側齒輪增速，這樣外側齒輪比內側齒輪的轉速快，實現了順利的轉彎。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，先控制行星輪只發生公轉，觀察機構運動情況；再控制行星輪既有自轉又有公轉，觀察機構運動情況，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。

在齒輪轉向類型分析教學環節，采用教學動畫以及FLASH展示復合輪系立體圖、結構簡圖和轉向表示方法，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。在這過程中，要求學生學會對自己作自我檢查、自我反思和自我調節。

能力提升環節主要訓練學生空間思維能力，采用多媒體課件與板書相結合，詳細講解復合輪系傳動比計算方法。學生能夠根據復雜齒輪系傳動結構簡圖標出每個齒輪轉向，能夠熟練掌握復合輪系傳動比計算方法。講解之后，在學習通隨堂發布課堂測驗，組織同學分組討論，并要求學生在規定時間內完成復合輪系傳動比計算相關習題，完成后學生把計算結果和過程上傳至學習平臺，教師根據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完全掌握相關知識點。教師對學生表現進行總結點評，形成客觀的多元化評價結果。

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，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。筆記整理要準確、完整，接著組員交換查看筆記，推選組內最優筆記參加班級評比，筆記最優者可獲得額外獎勵。

課后教師發布拓展教學資源，根據課中測試數據結果分析，有針對性在教學平臺上推送作業題。每位學生獨立完成教師布置的作業，組長負總責，組員互查并監督，嚴禁抄襲，把學生個人的作業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，教師對學生課后作業完成情況進行跟蹤，并錄入作業測試成績，利用數據智能分析與評估系統評估學生知識掌握情況，以便進一步優化教學設計。教師制定課后作業成績表，并于下次上課反映作業完成情況，此過程，是學生進步的階梯。

3 總結

本單元教學內容以信息技術為支撐，使教學內容由枯燥變生動，充分調動學習的積極性，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、教學環境等構成的生態課堂。通過學生的積極參與和深刻體驗，學生的主動性得以激發，真正提高了教學效果，提升了學生的綜合能力。充分體現以人為本的素質教育思想，遵循人的認知規律。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，又有創新，可以培養學生獨立思考、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。