探讨以任务驱动牵引、依托信息技术《机械设计》教学方式--中国期刊网

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探讨以任务驱动牵引、依托信息技术《机械设计》教学方式

发表时间：2020/7/6 来源：《新纪实》2020年第9期作者：卢亚萍陈淳辉么莉莉

[导读] 在机械设计课堂教学中大多为理论教学，而机械设计课程的实践性非常强，仅通过口头描述很难达到良好的效果，针对设计一款64型行星齿轮减速扳手为任务驱动，学生依托网络上等信息化手段自主学习，设计计算等，课堂师生讨论再应用三维软件进行建模，让学生更加直观认识设计过程及产品意识，可以弥补缺陷的同时还可以极大程度的提高教学水平和教学质量。

          海军士官学校安徽蚌埠 233000

        【摘要】在机械设计课堂教学中大多为理论教学，而机械设计课程的实践性非常强，仅通过口头描述很难达到良好的效果，针对设计一款64型行星齿轮减速扳手为任务驱动，学生依托网络上等信息化手段自主学习，设计计算等，课堂师生讨论再应用三维软件进行建模，让学生更加直观认识设计过程及产品意识，可以弥补缺陷的同时还可以极大程度的提高教学水平和教学质量。
        【关键词】机械教学；生本课堂；行星齿轮减速扳手；机械设计；三维建模

        《机械设计》课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，课程内容包括理论学习和设计实践两部分。主要任务是培树学生科学的机械设计思维，能够理论联系实际，具备一定的机械设计和创新能力。本文探究以具体设计案例为任务驱动牵引，依托网络信息化资源，将理论学习和设计实践融为一体，边学习理论知识边动手设计的机械设计课程教学模式。
        一、以任务驱动牵引、信息技术支撑的教学方式
        任务驱动牵引、依托信息技术教学方式实际上就是将理论与实际相结合，以学生为主体的基础上，教师在教学活动中依据学生的理解能力及知识掌握情况，合理分组布置机械设计任务，课前学生依托网络资源等信息化手段自主学习，完成任务，课堂小组阐述、答疑、改进、建模等完成教学。对比传统教学方法，任务驱动牵引、信息技术支撑的教学模式核心是围绕“做”这个中心，将学习过程与实际设计过程融为一体。让学生在完成任务的同时去学习与掌握理论知识，完成任务也是对理论知识的验证，将“强迫式、被动式”学习转变为“个性式、主动式”学习。
        二、64型行星齿轮减速扳手功能
        本课例要完成的任务是设计64型行星齿轮减速扳手。该板手是一种新型的高效省力的手动拆装工具，用于拆卸汽车轮胎。设计的64型行星齿轮减速扳手具有制造方便，轴向尺寸小、效率高等优点。同时克服普通扳手力臂短的不足，提供一种有增力装置的省力扳手，可大大的提高装卸汽车轮胎的效率和降低工人的劳动强度。
        三、以任务驱动牵引、信息技术支撑的教学方式
        （一）课前实施策略
        1.明确设计64型行星齿轮减速扳手的意义。教学过程中首先讲解完成此项设计的意义，要求学生通过调研了解现有汽车拆卸轮胎扳手的现有不足，设计改进方向，明确设计意图。
        2.完成设计主要的工作内容。设计计算部分：分析行星齿轮机构传动方案；并通过计算分析，确定行星齿轮的齿数、模数和轴行星架各个参数，校核齿轮的接触和弯曲强度；完成内外啮合齿轮、轴、行星架的设计计算。
        3.确定行星齿轮减速扳手设计方案
        （1）基本参数要求
        输入转矩 30      输出转矩 1900   总传动比 64
        （2）方案设计






        图1 64型行星齿轮减速省力扳手机构简图
        机构传动比为64，分为三级，第I、II、III级均为周转轮系。
        （二）课中实施策略
        课堂上，根据课前设计计算的结果和自学的情况将学生进行分组，三人一组进行小组比对和研究。分小组进行阐述，阐述完后，请其他小组进行点评。课堂上教师根据学生在课下自学情况，着重讲解齿轮的计算和强度校核过程演示。学生更改设计中存在的问题，总结学到的知识，向教师提问或与同学讨论，教师根据学生的问题进行实时点拨、引导、归纳和总结。
        根据学生前期的设计计算结果带领学生一起进行计算机三维建模，注意和学生的互动交流。讲解并演示Pro／E软件三维实体造型的一般过程：创建草图——根据零件的基本特征和附加特征生成零件的三维模型——依照装配关系装配零部件——添加场景形成部件装配图。通过三维造型检验设计，输出实物产品，学员有更直观的认识。
        （三）课后教学策略
        课程实施过程中针对设计64型行星齿轮减速扳手这么一个任务，作为教学驱动，学生通过线上课程资源学自主学习，课堂师生讨论再应用三维软件进行机械设计，建立三维模型让设计更加直观，课后还可以通过3D打印机打印成实物模型。这样学生通过这种形式完成一项设计产品，不仅掌握了设计的整体流程，而且有一个成品展示会让其更加有成就感。
        四、几点思考
        本授课方式实施过程中还要注意以下几个问题：一是要注重学生素质。这种二是要强化老师能力。三是要合理设计任务
        综上所述，随着互联网技术、云计算和大数据技术的快速发展，微课、慕课资源的成熟，基于任务驱动式、信息技术支撑的课堂教学方式在机械基础类课程的教学中必将发挥更大的作用。根据机械设计课程的特点，牢记“生本课堂”理念，以学定教，分层教学。让学生带疑自学，合作探究，课中展示交流，分享成果，教师点拨提高，拓展延伸，实现课堂教学从灌输到对话、从封闭到开放、从知识到能力的转变。

        参考文献：
        [1]秦红玲.项目驱动式翻转课堂教学法在机械基础课程中的应用研究，[J]教育教学论坛.2017,(11)：165-166.
        [2]陈本锋.翻转课堂在高职机械类课程教学中的实践研究,[J]机械职业教育.2018(7)：40-44.