时间：2023-07-02 09:42:34
导语：在机械传动的定义的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：机械传动系统；概念设计自动化；策略分析
0.引言
机械传动系统概念设计自动化的概念设计可以分为3个阶段：需求阶段、描述阶段以及综合阶段。这三个阶段的设计思想主要体现了一种组合创新的策略，在设计过程中的创新思维主要体现在对功能的分解和、功能与结构进行匹配和基于功能分解的结构重组之中。由于功能描述阶段往往存在着一定的不确定性和抽象性，这会给整个设计过程带来一定的不便，因此就有国外的学者通过将机构用于功能与结构之间的搭接作用，从而形成“功能—机构—结构”的模式，通过这种模式可以实现基本机构的重组，而且能将系统转化为一个全部由转动副所组成的机构链。倘若进一步对机构链中的机架和执行构件等进行处理，便可以得到一个运动链。
1.对功能原理的构思和选择
系统功能的方案设计实际上就是一个成功的机械系统设计项目的核心，系统功能的方案设计是否有效，将对整个机械系统以及机械的制造技术产生重要的影响，正因为这个，所以设计人员要详细地设计机械系统的运动方案和功能原理，从而保障机械系统的有效性，因此在机械系统设计之中制定合理的功能设计方案显得十分必要。对于功能原理的构思，主要是以使用者的要求以及机械系统设计的预期要求为主，对于符合上述两种要求的方案进行探索和研究，并对不同的设计方案进行比较，从中选择出一个比较好的方案。以自动输料板的设计为例，设计人员在设计过程中，应当对以下几点进行考虑：第一，要贯彻机械推拉原理，以便能将物料从底层推出，使物料能通过夹料板被输送到料板上；第二，运用摩擦传动原理，将从底部推出的物料抽走；第三，通过底层吸取的方法以实现对于料板的固定；第四，运用底部的摩擦轮将物料滚出。通过这几点对于功能结构的设计，可以将机械系统的使用目标得以实现，再通过对其进行功能设计和对比不同的方案，便可以实现机械传动系统概念设计自动化。
2.符号方案推理器
2.1. 符号方案推理器的构成
符号方案生成器的构成主要有涉及规则输入、图形载体库、构件相似性分析和符号推理器四个部分所构成。在运行时，符号方案生成器的运行过程是：按照设计要求所规定的内容对设计规则进行确定，再通过对选择好的图形载体进行符合设计规则的逻辑操作。在推理器进行推理的过程中，要对每一条设计规则都要对图形载体中的每一条边（通常情况下可以称为构件）进行相似性分析，从而确定推理过程中不会产生冗余的设计方案。相似性分析主要有两个方面的内容：对有规则操作的构件进行相似性分析、对没有规则操作的构建进行相似性分析。
2.2. 设计规则
有三种渠道可以对设计规则进行生成，这三种渠道分别为：基于系统功能的分解、对现有的问题进行分析和基于基本机构的重组。通过对运动链再生为机构的可能性进行分析，主要有下列9种情况：
2.2.1.通过改变机架在运动链中的位置，用G表示机架。
2.2.2.通过改变主动件在运动链的位置，用C表示主动件。
2.2.3.通过改变运动链之中运动副的形式，用P表示。
2.2.4.通过将二级组改变为齿轮副、凸轮副槽轮副、力作用构建的形式，用R、M、O、F表示。
2.2.5.通过改变输出构件在运动链的位置，用T表示输出构件。
2.2.6.将运动链上不同构件的点作为运动输出，并用N表示。
2.2.7.用S表示运动链中给定构件的位置。
2.2.8.对运动链中作为动力特性约束的构件用D表示。
2.2.9.用L表示运动链中不同构件实现的相对位置和轨迹。
设计者可以通过这9个方面来实现对设计规则的定义。一般可以先将机架作为第一条设计规则，再去确定主动件的设计规则，然后才是其他设计规则，同时对于P副的规则应当将其写在规则集的最后[1]。由于设计问题与运动链的再生环节都不相同，在这种情况下，设计者就可以根据自己的需求制定相关的规则和符号。设计规则的书写格式可以如下表示
A（B）[C|D…！E|F…] （1）
该式中 A——整个步骤中再生的功能构件的类型
——构件的拓扑性
（B）——构件之间的重叠关系
[C|D…！E|F…]——构件的邻接关系
[C|D…——是该规则中的第一部分，代表着相邻性的要求。
！E|F…]——是第二部分，代表的是不相邻性的要求。
2.3. 图形载体库
作为运动链再生符号推理的平台，在缺乏图形载体的情况下，符号推理是无法进行的。对于由运动链组成的机构，符号方案声称其中提供了十杆以下，三自由度以内的全部非同构运动链，对于一般多自由度复杂机构而言，完全可以满足方案设计的需求[2]。
图形载体的初始状态可以通过用字符串“00000000（12）”表示。在该字符串中，“0”的数目代表了八杆机构，而“（12）”则表示了八杆非同构运动链中的第十二种结构。符号方案的推理的本质其实就是对类似于“00000000（12）”的字符串进行符合设计规则的操作。在字符串的操作过程中，相似性分析对于减少冗余设计方案的产生，提高符号方案生成效率起着至关重要的作用[3]。
3.结语
为了适应当今科技快速发展的潮流，在现今的机械系统的设计过程中，应当从功能设计以及系统设计等多个方面进行对机械系统的设计。文章通过以上的阐述，给出了一种基于设计规则的机械设计自动化的思路，并以此来提高机械系统的自动化的程度，这对提高机械系统的可操作性和实用性，促进我国的机械制造行业的发展有着一定的帮助。
参考文献：
[1]王玉新，骞军，颜宏森.构建相似分析的方法[J].天津大学学报.2010（3）
[2]李润芳，林腾蛟，陶泽光，韩熙.现代机械设计方法及其应用[J].机械工艺报.2010（9）
关键词：数控液压 伺服系统 数控改造
一、引言
液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础，应用现代控制理论、模糊控制理论，将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中，为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术，它广泛的应用于国民经济的各行各业，在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用，尤其在高、新、尖装备中更为突出。随着机电一体化的进程不断加快，技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高，对液压控制技术的要求也越来越高，文章基于此，首先分析了液压伺服控制系统的工作特点，并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。
二、液压伺服控制系统原理
目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛，液压伺服控制具有以下优点：易于实现直线运动的速度位移及力控制，驱动力、力矩和功率大，尺寸小重量轻，加速性能好，响应速度快，控制精度高，稳定性容易保证等。
液压伺服控制系统的工作特点：(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接，从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的，电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈，即反馈信号与输入信号相反，两者相比较得偏差信号控制液压能源，输入到液压元件的能量，使其向减小偏差的方向移动，既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小，而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置，功率放大所需的能量由液压能源供给，供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。
综上所述，液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号，再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量，使系统向着减小偏差的方向变化，从而使系统的实际输出与希望值相符。
在液压伺服控制系统中，控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件，常用机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机，形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点，可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。
三、液压传动帕优点和缺点
液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用，是因为它与机械传动、电气传动相比，具有以下主要优点：
(1)液压传动是由油路连接，借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。
（2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12％～13％。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1／10，可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速，调速范围可达1：2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。
(3)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。因此，金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护，使用安全、可靠，不会因过载而造成主件损坏：各液压元件能同时自行，因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易的实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化，便于设计、制造和推广使用。
液压传动系统的主要缺点：(1)液压系统的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使液压传动不能保证严格的传动比：(2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体勃性变化引起运动特性变化，使工作稳定性受到影响，所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作：(3）为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求，液压元件制造和装配精度要求比较高，加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。
总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。
四、机床数控改造方向
(一)加工精度
精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度，一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小，另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中，对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的，反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时，必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量，一般要求比加工精度高一个数量级。总之，高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。
(二)先局部后整体
确定改造步骤时，应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行，如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等，待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中，应先做技术性较低的、工作量较大的工作，然后做技术性高的、要求精细的工作，做到先易后难、先局部后整体，有条不紊、循序渐进。
(三)提高可靠性
数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备，如果发生故障其损失就更大，所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一，其定义为：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。对数控机床来说，它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等，例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能，例如数控机床的各种机能，伺服性能等。
五、结语
液压技术在高、新、尖技术装备中有着举足轻重的作用，掌握液压控。
参考文献
[1] 《液压系统》：高衡,张全根,同编.中国建筑工业出版社,1981年.
关键词：一体化教学；单元设计；实验实训；课程设计
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1005-1422（2013）11-0103-03
一、引言
根据全国高职院校的教学改革经验，工学结合、教学做一体化是目前高职院校广泛推崇的一种教学模式。但是，这一教学模式的实施必须具备一定的师资力量、物质设备、实习场地等条件。要做到每一个专业、每一门课程都全面实行一体化教学模式，实施起来难度较大，这就需要有一个循序渐进的过程，即一个过渡期。在这一过渡期，我们该如何做？就目前大部分高职院校的现状来看，课堂教学仍然占了较大的比重，在这种情况下，如何设计教学内容和教学模式，是每一位教育工作者值得深思和探讨的问题。
二、从实际出发，积极推进课程教学的单元、整体设计（一）课程教学的整体规划与设计
机械设计基础不仅是一门技术基础课，而且也是一门能直接用于生产的设计性课程。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法，更重要的是培养学生的实际机械设计能力。高等职业教育要办出特色，就应按职业岗位所需的知识结构和能力结构以及生产实际需要来构建以职业技术能力为主的课程体系。据此，应将机械设计基础以章节划分的课程内容设计成为若干个教学单元：机械的组成及特性、联接、机械传动、支承零部件、机械设计综述等。本课程新的课程结构，首先从机械的整体出发，从宏观上使学生了解机械整体的基本知识和要求，把握每个模块和整体的关系，从简易的联接入手，到各种机械传动、支承结构；以机械传动为课程重点，把握各种机械传动的特点，为培养学生机械安装和调试能力奠定良好基础。
（二）教学单元内容设计
高职教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用，要求按照一线生产实际需要授课，其课程体系突出能力与素质的培养，教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。按照这一思路，需对教学内容进行调整：（1）机械设计都是以机构运动简图为研究模型的，建立机械运动简图是机械设计的基础，因此，应把机构的结构分析，机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号，机构运动简图的建立作为重点讲授内容。（2）对机构设计部分的内容，过去是以讲授图解法为主，随着计算机辅助机械设计的广泛应用，其教学内容应该逐渐转换为以讲授解析法为主。（3）对于机械传动和零件设计部分，应减少计算公式的推导过程，增加零部结构设计的内容和一些设计参数的选取原则，并加强对机械运行的介绍，比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等，多向学生介绍机械方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。
在过去的教学中，通常只重视设计计算，认为学生只要会计算就达到要求了，而轻视结构设计，以及结构设计与工程实际技术问题紧密结合的部分，导致教学与实际脱节。如滚动轴承这一章，轴承装置设计在教学中往往不作为重点，但却是生产一线技术人员接触最为广泛的内容。因此，可以把这章内容进行重新整合，把轴承装置设计作为重点，要求学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题。在学习了这些基本知识的基础上，再举一些工程实例，如CA6140车床主轴支撑的例子，通过这个实例，使学生重点掌握轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过整合，使学生既学会了轴承的基本知识，又掌握了轴承的应用技术，同时使学生明确了轴承在工程实际中的重要地位。
1对课程单元、整体设计及一体化教学的思考
（三）单元设计要坚持“必须够用”原则
进行单元教学设计时，需坚持“必须够用”原则，删除不必要的理论推导和证明。高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性，毕业生所从业的岗位决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等的来龙去脉像研究型人才那样了解得清清楚楚，而应注重于如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际问题。
如机械设计基础中凸轮机构从动件运动规律中的速度、加速度方程的推导过程；带传动即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间的关系式的推导过程等都应删除或略讲。与先前所学课程重复的内容、偏深偏难而又不实用的内容、因科学技术发展进步而落后的内容也应删除。
（四）单元设计需不断完善
进行单元教学设计时，不断完善必要的基本知识和理论，增加基本设计方法和实践性内容。机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法，是培养学生机械设计能力的根本保证。而以往的教材对此注意不够，具体表现为：（1）基本设计计算原理和设计方法介绍得较少，致使学生解决实际问题的思路少、方法少。例如：平面四杆机构的设计，一般教材只介绍按给定连杆的2个（或3个）位置设计，以及按行程速比系数设计等两三种方法；轴上零件的定位固定，一般也只介绍轴肩、轴环、套筒等几种方法。（2）对设计方法和步骤缺少分析、总结和归纳，不利于学生整体设计思想方法的形成。（3）实用性、实践性内容少，不利于学生应用所学理论知识和方法解决工程实际问题能力的培养。
（五）单元设计的评价
一堂职业教育的好课既要看教师是否认真进行了突出职业能力培养的单元教学设计，又要看是否圆满地按照设计进行了实施，取得预定的教学效果。综合起来，主要应从以下几个方面进行评价。
1.单元目标的评价。单元目标包括职业能力目标和知识目标。单元目标一经设定，应当严格遵照执行，不能随意更改。但可以将其进一步分解细化，确定重点、难点及解决办法，使之更加明确、具体，更具可检验性。另外，还可结合课程教学内容的实际，适当添加德育或人文目标，但不能盲目拔高或扩张。
职业能力目标同知识目标一样，不能随意更改。必须对训练项目实施步骤、方式、训练素材、所需场地器材及工具、安全事项、考核方法等做出规划与安排。
2.单元教学过程的评价。单元教学过程的设计与实施是实现培养目标的途径，是提高课堂教学效果和效率的重要环节，也是单元教学设计和现场实施中最重要、最难、最能体现教师教学能力的环节，因此，这是单元教学评价的重要方面。应重点考核职业能力训练过程、步骤、方法、手段的设计与实施是否符合学生职业能力提高和知识认知的规律，是否能够激发学生的学习兴趣和内在动力，重点是否突出，难点是否得到有效化解，实训条件是否准备充分，教师操作是否熟练，指导学生是否得法，各步骤时间分配是否合理等等。
三、推进“教、学、做”一体化模式，提高教学效率和质量针对机械设计基础课程的特点，真正实现“教、学、做”一体化教学模式，提高教学效率和质量，需做好以下几方面的工作：
（一）理论联系实际，激发学习动力
机械设计基础是与工程实际联系紧密的课程，教学过程中应特别注重理论联系实际。如讲解平面机构时，可列举实际机器（内燃机、汽车等）和日常生活中（缝纫机的踏板机构、农用水井压水机构等）的应用实例，并介绍与专业有关的金属切削机床――牛头刨床的应用实例，增强基础课与专业课之间的联系，使理论知识和实际应用有机地结合起来，激发学生学习的动力。
（二）讲练结合，精讲多练
对机械设计基础基本概念的讲解要强调联系实际，讲练结合，即在各章节安排相应的练习，还安排一些阶段性的综合练习，提高练习的综合程度，注重方法的运用和掌握，注意对各种理论、方法的综合应用进行总结。使学生学牢学活知识，并具有应用知识解决问题的能力。
分析讨论是开发学生智能，锻炼学生胆量，培养学生科学思维能力的有效教学方法。讨论的内容可以是概念题讨论、综合题讨论、自选题讨论。例如，经常布置一些较重要的概念性思考题，让学生课外思考，下一次上课进行提问。适当讨论，这样可以促进学生课外自学，加深对基本概念的理解。
（三）建立必备的实验、实训条件
机械设计实验、实训是学生职业技能培养的重要环节，因为实验项目是以机械工程技术为背景的，如通过渐开线直齿圆柱齿轮参数测定和减速器的结构分析、装配实验等，使学生学习和掌握具体的测试技术、测量方法，熟悉测量工具与设备。教师在指导过程中还可进行一些创新，设计并提出一些新的实验内容，如可选用一些磨损过的齿轮和使用过的减速器，通过分析，提出一些具体的修理、调整、改进的意见和解决问题的方案。这样，既巩固和加深了理论知识，又使理论知识与实践能力培养有机结合起来，同时使学生觉得学有所用。
（四）搞好课程设计，培养学生综合技能
机械设计基础的课程设计是把学生学过的各学科知识较全面地综合应用到实际工程中去，力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上，从设计思想上培养学生的工程设计能力。首先，在选题上要考虑培养目标，有针对性，有侧重面：可选二级减速传动装置作为设计题目，其中，一级为v带传动，另一级为单级斜齿圆柱齿轮传动。这样的选题，既包括本课程的主要内容，又使学生得到较为全面的训练。在设计之前，应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装，使学生熟悉装置的基本构造，整体组成结构及各部分结构、功能、装置和调整；各个零件之间的连接关系与特点，然后找出标准件与非标准件，明确传动装置布置形式与空间位置的关系，建起一个立体的概念，避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计，与生产实际相脱节。在设计过程中，许多参数不可能完全由计算决定，需要借助画图、初选或初估等手段，并且通过画图、计算、修改交叉进行，同时要求学生认真阅读参考资料，学会查阅相关手册等。
参考文献：
关键词 机械基础 高效课堂 教学
中图分类号：G424
文献标识码：A
1 高瞻远瞩、结合技能实践需求，精心设计教学
机械基础这门学科概念比较多、公式比较多、图表比较多，内容抽象，对于基础比较薄弱的职校生来说学习难度比较大。如果只是按照传统的教学模式，仅仅是照本宣科，很难充分调动学生的学习积极性。所以，在备课时，我们首先备学生，充分了解他们已经学习的课程及即将参与的实践学习项目，然后在对新授内容进行教学设计时，将新授内容与所掌握的学生基础相结合，以理论的实际应用为导向，以案例教学为中心，教师先从主观上让课堂对学生具有吸引力。
如在设计轴承这一节时，虽然轴承装置设计这部分内容在教学中不是重点，但这部分内容却是生产一线技术人员直接接触最为广泛的实际问题。教师可以适时地将这章内容进行重新整合，重点讲解轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题，并辅以工程实例，如CA614OA车床主轴支撑的实例，使学生重点掌握轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。这样的教学设计，不仅让学生们对与轴承相关的理论知识有了立体直观的认知，还让他们在掌握了轴承的应用技术的同时深刻认识到轴承在工程实际中的重要地位。高效课堂是否能成功，教师如何主导及教学如何设计很关键。
2 独具匠心，巧用采用多种手段，加强直观教学
有好的教学设计作基础，还得需要丰富的教学方法做后盾。课堂教学要高效，教学方法就需要与时俱进、不断创新。在实践教学中，笔者常使用以下几种教学方法作为补充：
（1）运用自制教具的方法进行教学。在机械基础教学中，接触最多的是机构。应用模型可以有效激发学生们的学习的兴趣。但是在很多时候现有的教学模型并不能完全满足课程的需求，这时就需要教师适时地辅以自制的教具。比如，在讲解渐开线的画法时，教材定义：在某平面上，沿着一个固定的圆作纯滚动，此动直线上任意一点k 的运动轨迹ck 称为该圆的渐开线。我们就可以利用胶带纸、棉线、粉笔来制作教具。将胶带纸这类圆形的实物作为渐开线的基圆，用一根棉线作为动直线，把粉笔固定在棉线上就可以很快地画出渐开线。这样的教具也可作为学生的学具，学生也可亲自制作并实践，通过这样的过程，学生有了亲身的体会，对这一定义更容易理解接受。
（2）采用多媒体教学。多媒体教学，主要使用计算机作为辅助教学。在讲授机械基础这门课时，对于理论概念较多、较散的章节，我们可以将知识点整理成课件形式，这样不仅有利于提高课堂的教学效率，而且通过课件中的目录结构、超链接指向，可以帮助学生更系统地理解各知识点之间的关系，达到融会贯通的效果。而对于机械传动这一章节的内容，动画、视频的使用，更能加深学生对该机构运动特点的理解。例如，铰链四杆机构、凸轮机构、链传动和齿轮传动等。这些机构通过动画演示，可以帮助学生加深对机构特性的理解，产生丰富的联想，将理论知识与实际应用相结合。
（3）实践教学法。机械基础与学生的技能操作有着密切的联系，比如钢的热处理这一节，也许我们可以用多媒体教学或是动画效果让学生们有直观的印象，但是，百闻不如一见，实地教学给学生们带来的不仅是视觉的冲激，更能深切地体会到理论知识的学习的重要性，才有可能将理论学习视为“必须”，避免产生“重实践而轻理论”的认识偏差。
3 建立融洽的师生关系，促进教学双边互动
课堂教学要实现高效，光靠教师一个人的精彩是不够的，学生才是我们的主体，是我们的主角。导演再出色也需要好的演员去配合。但是导演可能可以去选演员，但是，作为教师我们不可以挑学生。教育的目的，是帮助我们的学生爱上学习，并且会学习。教育是一个教师与学生之间的互动过程，教师与学生都是课堂不可或缺的组成部分，要实现高效课堂教学，教师与学生就要建立良好的、亲密的、和谐的合作关系。要形成这样一种关系，教师就应该做到：平时注意在生活细节中关心学生、用幽默的性格吸引学生、公平对待每一位学生、用心上好每一节课。若能做到这几点，教师与学生就能在课堂上达到某种默契，良好的课堂教学氛围与理想的教学效果都能在很大程度上得到保证。教师走近了学生，才有更多的机会了解学生，帮助学生。通过一段时间的相处，笔者的电子邮箱里就经常收到学生们各种风格的邮件，有的是咨询学习问题的，有的是咨询学习方法的，还有的是对笔者所讲解的知识提出异议的，也有的是跟笔者谈生活理想的……高效课堂需要精彩的教学设计，独具匠心的教学方法，亦需要教师个人具有很高的教学智慧，有独特的个人魅力，能够与学生们一起融入课堂，有情感互动的课堂才是有生命力的课堂。
4 科学分组、倡导合作学习，创设积极学环境
如果说良好的师生关系的建立，保障的是师生之间的互动交流合作，让课堂教学充满生机，那么合作学习就是生生之间的互动、交流，这不仅可以丰富课堂教学，提高课堂教学的效率，而且也可以使课堂教学的内容得以拓展与延伸。
比如第七章机械传动，笔者在进行教学设计时将机械传动设成摩擦轮传动、带传动、齿轮传动、蜗杆传动、链传动五个专题，每一大组领一个专题，然后各大组内的学习小组再分别对专题进行研究，教师组织大组间的交流，小组之间的合作成果通过大组间的交流也得以展现。因为职校生的基础薄弱，这五个专题的研究是建立在教师已初步讲解基础知识之后。教师打好基础，学生合作探究，组际交流，有合作有竞争有互动，学生课后的学习积极性提高，自学能力也得以提升。当然学习小组的建立也是有一定策略的，一般是优生、中等生、学困生的比例是1:2:3。
作为新时代的教师，除了注重教学设计、教学过程的有效实施，也更应注重为学生营造一个良好的学环境，让学生在合作中进步，在竞争中成长。
高效课堂教学是每一位教师的教育理想，但是，教有法而无定法，我们在追求高效的同时，亦不能忽视每一位教师所处的教育教学环境和个体性格差异。在教学模式与教学方法的选用上，不宜盲目跟风。而应综合学校、学生、教师三者特色，精心设计每节课，积极探索改革教学方法，形成适合自己独特的教育教学风格。但是学生是我们永远的“天使”，是需要我们用心用爱去认真浇灌的花朵。不论采取何种教法，都要建立在真诚与爱的基础上，尊重、关爱每一位学生，充分发掘学生身上的闪光点，让他们自信积极地参与到我们的教学活动中来。让学生学会学习，能够找到打开知识大门的钥匙，而这亦是高效课堂的终级目的。
参考文献
一、教师应从培养合格劳动者的目标出发，选取合适的教学内容进行教学
按照这一思路，我们可以对教学内容进行适当调整。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型，建立机械运动简图应该是机械设计的基础，因此应把机构的结构分析、机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号、机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机械传动和零件设计部分，应减少计算公式推导过程的介绍，增加零件细部结构的设计介绍和一些设计参数选取原则的介绍，并加强对机械运行的介绍，比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等。可增加一些本专业最新动态的介绍，多向学生介绍一些机械的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。在过去的教学中，通常只重视设计计算，认为只要会计算就达到要求了，而轻视了结构设计以及与工程实际技术问题紧密结合的部分，使教学与实际脱节。如轴承这一节：轴承装置设计这部分内容在教学中往往不作为重点，而这部分内容是生产一线技术人员直接接触最为广泛的实际问题。因此，可以把这章内容进行重新整合，把轴承装置设计这部分内容作为重点，要求学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题。在学习了这些基本知识的基础上，再举一些工程实例，如CA614OA车床主轴支撑的例子，通过这个实例，使学生重点掌握轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过这样的整合，使学生既学会了轴承的基本知识，又掌握了轴承的应用技术，同时使学生明确了轴承在工程实际中的重要地位。
二、提高学习兴趣，增强教学效果
现在职业学校面临的问题是：学生基础知识差，不少人对学习失去了兴趣。但是我们也应该看到这样一个事实：这些学生思想活跃，求新求奇思想重，对周围世界十分敏感好奇，他们喜欢观察事物，凡是觉得新鲜的就想了解，凡是自己喜欢的就会去做。因此我认为，要想让学生能够主动学习，就要使其对专业感兴趣、对课程感兴趣甚至对任课教师感兴趣，而这些兴趣的培养可以通过教学过程中实施趣味教学来实现。
因为职业学校学生文化基础较差，虽然学校所开设的课程已相对简化，但由于学生理论水平比较薄弱，《工程力学》和《机械制图》学得不够扎实，加上缺乏基本的机械常识，所以在机械基础的学习过程中，想象不出一些零件的结构，受力情况分析不透。因此教学中应首先降低难度，让学生有学习本课程的兴趣。 若照本宣科，不进行教学信息的双向交流，必然会学之无味、学之困难。为唤起并始终保持学生的学习兴趣，创造和谐的学习气氛，可根据学生活跃好动的特点，在教学中采用趣味教学法，创设情境，启迪思维，引导学生积极主动地参与教学。要做到这些，教师必须思路清晰，善于归纳和表达，能够把复杂的内容转化为纲目了然、脉络分明、易于理解和掌握的知识。《机械基础》对于刚刚初中毕业的职校生来说，无疑是有较大难度的课程，容易出现两种极端：程度高一点的学生为了取得好成绩便“死记硬背”；程度低一点的学生，一旦无法战胜困难，就会放弃学习以致产生厌学情绪。针对这些情况，我认为教学中关键要上好第一节课。俗话说“兴趣是最好的老师”，如果能让学生对本门功课产生浓厚的兴趣，可以讲在本课程的教学任务中已完成了40%。这就要求教师具有渊博的知识良好的口才，能引导学生在有趣的谈吐中学到有用的知识，与学生进行有效的交流。
三、重视理论联系实际，提高教学效果
《机械基础》是各个工种的专业基础课，与各工种专业课联系紧密。作为机械专业的教师，应当不仅具有机械方面的理论知识，而且对于在生产中使用的各种加工方法，机床及设备的有关知识，也要有一定程度的掌握和了解、也就是说我们应努力成为“双师型”教师。只有这样，才能在教学中熟练地将理论与实践结合，上课时才能得心应手。
例如在举例讲解时应尽可能使用见过或使用过的设备，如讲解四杆机构，可以结合家用缝纫机的踏板机构。如果有可能的话，理论课教师应主动与实习老师联系，组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学。现场教学前事先布置一些思考题，让学生带着问题一边参观一边讨论。在参观实习中，教师可以对学生提出的问题进行有针对性的讲解，告诉学生这台设备采用了哪些机构、某个零件采用了什么机构，把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来，使学生具体地领会各种机构在机器中的应用。这样，学生上课时就有了一定的感性认识，就不会觉得抽象，就会产生学习兴趣。我们再因势利导，使学生的感性认识上升为理论，教学效果就会大大提高。
论文摘要:《机械基础》课的内容对学生来说很“面熟”，但学起来很困难。本文找出了造成这种现象的原因，并给出了对应的解决措施。
《机械基础》是中等职业技术学校机械类的一门专业基础课，为学习专业技术课和培养专业岗位能力服务。该课程包讲授的内容主要包括机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动四部分内容。除液压部分外，其他三部分内容都与我们的日常生活联系紧密，所以学习对这三部分所讲授的内容可以说常见，这为学好该课程打下了一个良好的基础。但常见的东西不代表懂得或理解这些东西，相反，他们在学习这些内容时大部分同学感觉相当吃力，究其原因，可以分为以下几个方面:
(1)内容趣味性差。本课程所学内容，大部分是日常生活中所常见，有些内容比如v带传动、螺旋传动等，这些内容对学生来说仿佛很“简单”，学起来也没什么新颖的地方，所以学生学习过程中很容易走神，这就造成了“简单”的内容也学不好这种现象。
(2)学生的知识水平偏低。大部分同学是初中毕业生，他们在初中时又是班内的差生，更何况部分同学初中没有毕业，而本课程所需要的知识，往往达到高中毕业生水平，这一情况的存在决定了学生要学好这门课有一定的难度。
(3)本课程所需要的知识面广。本课程的学习所涉及的课程包括:数学、物理、机械识图、公差配合、理论力学等，虽然用到的知识都不深，但很多学生没有学好或没有学过，这就增大了学生学好本课程的难度。
(4)所学内容多，学时相对偏少，教具不齐全。本课程所涉及的内容十分的广泛，如果把所有的内容的配备齐全，可以说是不可能的，也完全没有必要。然而，很多知识点，如果没有模型，如果只靠老师的口述和同学们的想象，学生学起来，又有很大的难度。
要提高教学质量，使学生学好这门课，就必须针对问题，采取对应的措施，只有这样，才能达到这门课为学习专业技术课和培养专业岗位能力服务的目的。
针对该课程内容趣味性差的特点，我们可以采用多种方式来引起学生的求知欲:以提出问题的方式来引起学生的注意力，例如，在上第一堂课时，教师可先问，生活中有许多机器、仪器给我们带来许多方便，那么你们知道谁最早发明了“自行车”吗?自行车对我们每个人来说都很熟悉，但要想回答出谁发明的自行车这个问题，对我们很多人来说有一定的难度。老师可以简要的讲述“自行车的发展史”，法国人西夫拉克在18世纪末发明了最早的“自行车”，随着技术、性能的不断改进，直到1886年英国工程师斯塔利，从运动学、机械学的角度设计出新型自行车的样式，一直沿续至今，所以，斯塔利被人们尊称为“自行车之父”。这样可以活跃同学们的情绪，激发他们的学习兴趣，给我枯燥的内容增添活力。老师也可以采取丰富的教学手段来提高学生的课堂学习效率。目前多媒体技术发展不仅为教学提供了一种良好的平台，它的动态画面，鲜艳的色彩、直观的图形、和谐的声音综合运用于课堂教学，能更好的吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。在讲解液压传动时，控制阀的移动方向和液体的流动方向通过动画十分逼真的显现出来，这种教学手段要比传统的挂图教学甚至实物教学都直观、生动，取得教学中的最佳效果。当然也可以采取紧密联系生产实际的情况，来增强学生的学习兴趣。
要想弥补学生知识水平偏低这个特点可以说根本不可能，但如果采取必要的手段，仍然可以让学生学本课程。这门课的最大优点就是与日常生活、生产紧密联系，比如说V带传动、螺旋传动等，这些内容对学生来说有个感性认识，只要老师在课堂上加以引导，让学生懂得其工作原理、工作特点及应用场合，这样也能达到学习要求。
本课程所需要的知识面广的特点，要求老师自身要有比较全面的知识，在上课的过程中，可以采用内容回顾、知识链接等方式，达到引导学生回顾旧的知识、学习新的知识的目的。比如在学习V带传动时，要求V带的带速一般处于Sm/s } v25m/s，在解释带速为什么要Sm/s } v时，可以让学生回顾一下功率的公式，P=FV，在功率一定的情况下，速度v越小，带的拉力F就越大，这样就很容易引起打滑现象，如果学生不理解拉力大怎么会引起打滑，老师可以举人在冰上走的经验，这样就很容易使学生理解这个问题了。而在解释带速为什么要v ， 25m/s时，需要用到离心力这个名词，对很多同学来说很陌生，可以通过知识链接来学习这个新的名词，可采用举些例子来让学生认识什么是离心力，比如体育运动中的链球为什么会飞出去，玩游戏时，人为什么不能在高速转动的圆盘上站住等，说出这都是离心力在起作用，等到举完例子后学生们不仅会明白什么是离心力，而且还能说出怎么样增大或减小离心力的方法，这样学生理解了离心力，相信他们也就能明白速度过大，由于离心力的作用，会使带对带轮的张紧力减小的原因。
由于内容过多，要想配齐教具是不可能的，而且些也没有必要。虽然很多内容用教具来说明具有很好的直观性，同学们一看就能知道其工作原理，例如螺旋传动，如果采用实物左模型，就能给老师的讲解节省了不少力气。但并非所有的内容用实物来讲授能起到最佳的效果，例如液压传动部分，如果采用实物教学，学生仍然看不到液压系统内部的构造，更看不到工作介质的流动方向。如果采用多媒体动画来演示，能达到实物讲授所达不到的效果，而且成本相对来说较低。当然，很多内容老师可以收集一些实物，或自己制作一些教学模型，能给学生更好的直观效果。这就要求老师要针对不同的内容，选择最佳的教学方法或教学方法组合，能起到事半功倍的效果。
【关键词】《机械基础》 基本概念 理解 掌握
【中图分类号】：G712
【文献标识码】：B 【文章编号】：1673-4041(2007)10-0176-01
《机械基础》是职业学校机械类专业的一门重要基础理论课，它的学习不仅关乎着相邻专业基础课的认知，也直接影响到学生对生产实习课题的理解和技术技能的掌握，从这个意义上讲，学好《机械基础》显得尤为重要。
《机械基础》这门课程具有内容广、概念多、易懂难记的特点，这使得学生在记忆方面存在诸多障碍，教师教学过程中也常常出现深浅程度难以把握的情况。概念教学在很大程度上影响到学生对本学科知识的掌握，因此，我们在教学中应注意采用多种方法，加强基本概念的教学，尽量与实践结合起来，加深学生对概念认识和理解，努力提高教学效果。
《机械基础》的内容包括机械传动，常用机械以及液压传动的工作原理、结构特点和应用特点等，其中有大量的概念需要以直观的认知做基础才能做到真正掌握，因此，我在教学过程中，就概念的讲解采取了以下措施：
1通过教具演示，帮助学生认识概念
对于以具体形象思维为主要思维方式的初中生来说，机械知识领会的起点，就在于观察，充分利用直观性原则，才能帮助学生了解，认识它们的特征。因大多机械都是运动的，属于动态概念，因而介绍各类机械结构特点的概念，如果通过教具或机械实物的演示、讲解，就能使学生在演示中能够更好地理解和掌握，在实物面前展示概念的内涵，将动态的全过程演示出来，增加学生的感性认识，给学生便于记忆的直观映象，变理性为感性，变抽象为具体，通过具体的感性认识变成抽象的理性概念，加深学生的认识和理解，从而提高教学效果。例如，在讲解四杆机构中的“曲柄”、“摇杆”；轮系中“定轴轮系”、“周转轮系”等概念时，我都是通过演示教具先让学生看明白而留下深刻的感性印象，然后再引伸出新的概念。
2借助现象看本质，帮助学生理解概念
现象是指人们对事物的大量的例证观察中，通过他人的肯定与否定所获得的表面印象。概念是指通过对现象的总结、定义而概括出来的内涵。这类概念高度精确地概括了事物的本质，是从内涵上认识事物的本质，只有在一定的表象积累的基础上，才能正确地认识事物的本质。学生思维发展的阶段性决定了其思维的经验的积累。比如“死点”这个概念，我们在教学中从“缝纫机的卡死”和“死点夹具的夹紧”等日常生活及生产实习中的现象入手，帮助学生积累充分的表象，在此基础上学习“死点”的概念，取得了较好的效果。
3在实践中学习，帮助学生掌握概念
《机械基础》是一门与生产关践紧密结合的学科，其内容是从生产实践中来的，其中的概念都是生产实践中各类机械设备的发展过程中总结概括而来的，技校学生的学习也需要与生产实际结合起来，学生对生产中直接运用的知识往往具有强烈的学习兴趣，在教学过程中选择生产实践中经常运有的具体结构来验证有关概念，往往能够激发学生更加浓厚的学习激情，形成强大的学习内在力，进一步增加学生对于基本概念的认识和理解。我们在讲解螺纹传动时，把学生带到车间里，参观车床丝杠传动以及台虎钳，让学生具体观察丝杠传动的具体结构和工作情况，然后再在课堂上讲解有关的内容，学生看到这些机构是自己在工作中经常见到和使用的，学习兴趣很浓，积极性很高，这样对概念的掌握就容易多了。
4通过比较分析，帮助学生消化概念
各类机械的发展都有其内在的共性，对一个概念的理解可以帮助学生引申理解出几个相关的概念，各类机械既有许多相同的地方，也有许多不同的地方，相对各类机械的概念总结出其内在的共性，达到举一反三、逐类旁通的教学效果。机械基础中的许多概念就是这种关系，在教学中必须抓住它们的这种特点，在对比中扩大各自特征上的差异，帮助学生认识和理解。如在讲解《带轮传动原理》时，结合前面学过的摩擦轮传动，两者都是利用摩擦力传递运动和动力，在传动原理上有很多共同之处，但由于带传动是通过中间挠性件-带来传递运动和(或)动力的，所以，它们又有许多不同之处，这样通过两个概念的比较，既强化了以前所学的知识，又帮助了后面的概念的掌握，加深了学生对概念的理解，提高了学生的认识。
1引言
皮革裁剪机是制鞋、服装、箱包等行业实现生产自动化和提高生产效率的重要手段。随着皮革加工业的飞速发展和市场竞争的日趋激烈，皮革裁剪向高速、高精度方向发展。
高速皮革裁剪机由于其裁剪方式独特，裁剪轮廓复杂多变，工作载荷时变性强，要求伺服系统动态响应灵敏。因此要提高裁剪速度就必须对伺服系统进行优化，提高其动态响应能力和跟踪精度。皮革裁剪机伺服系统采用PID控制策略，控制参数的选择至关重要，伺服控制系统的优化即是PID控制参数的优化。根据经典控制理论，控制系统有超调量、调节时间、稳态误差等性能指标，是一个多目标优化问题。传统多采用多目标加权的方法，然后应用遗传算法[1]、粒子群算法[2]等求解。传统加权因子选取经验性强，需要反复试验才能达到较为理想的结果。近年来，多目标进化算法越来越多地应用于工程多目标优化问题并取得了良好的效果[3]。采用改进的非支配排序遗传算法NSGA-II进行高速皮革裁剪机速度PI控制器的参数优化。
2伺服进给系统建模
高速皮革裁剪机采用细长直刃裁刀高频上下往复裁割方式。伺服进给系统有三个方向组成，X、Y和Z（切向跟随）方向，如图1所示。切身跟随Z方向用于保证裁刀始终延裁剪曲线轮廓的切向方向，主运动为裁刀的高频上下往复振动（C轴）。X、Y、Z三轴实现裁刀在裁剪区域内的平面运动。裁剪系统控制各轴按给定的刀具路径做多轴协调运动，同时配合变频真空泵电机，鬃毛砖回转电机，变频拾料台电机，通过运动控制卡实现对皮革CAD制作的排料图进行精确裁剪。
研究的高速皮革裁剪机采用交流永磁同步电机（PMSM）作为伺服驱动元件。PID控制器结构简单，在控制系统中应用广泛。皮革裁剪机伺服系统采用三环PID控制策略。
以X方向为研究对象，X方向机械传动部分由行星轮减速器（i1=12），如图2所示、同步带减速（i2=2）和同步带传送等组成，如图3所示。皮革裁剪属轻型载荷，同时同步带传动采用了高强度的芯材料，可忽略刚度的影响，故可将机械传动系统转动惯量和阻尼全部等效到电机轴上，将伺服进给系统简化为单质量伺服系统。根据能量法原理[5]将行星轮减速器和同步带传送子系统各零部件的转动惯量等效到其输入轴上。将各零部件导入多体系统动力学仿真与优化软件RecurDyn[6]中，获取转动惯量和质量，然后按照上述等效方法将转动惯量折算到电机轴上。由电机状态方程经拉氏变换并结合三环PID控制策略，最终得到伺服速度控制系统的Simulink仿真模型，如图4所示。其中，ACR为电流PI调节器，ASR为速度PI调节器。电流环反馈系数αi=1，速度环反馈系数αn=1。
X方向选用BRH0852P配备LXM05CD22N4型号驱动器，相关参数为：额定功率Pn=800W，额定转速nn=3000r/min，转子转动惯量Jm=2.4kg/cm2，定子电阻Rs=0.98Ω，电枢电感Ls=3.68mH，反电动势系数Ku=30.7Vs/rad，转矩系数KL=0.47Nm/A，SPWM放大系数KPWM=7.78V/A，时间常数TPWM=150μs。利用Simulink的零阶保持器将仿真模型离散化，设置采样周期为0.0001s。
3速度PI控制多目标优化模型及求解策略
高速皮革裁剪机伺服系统三环PID控制器的设计包括电流环、速度环和位置环三个环节，电流环和速度环采用PI控制器，位置环采用PID控制器。电流环PID参数由伺服系统固有特性所决定，并由相关参数计算得到，不宜随意改动。为进一步提高裁剪速度，就必须使速度环具有更好的动态响应性，主要针对速度环控制参数进行多目标优化设计。常用的PID调节误差指标主要有IAE、ISE、ITAE等[7]。为获得良好的瞬态响应，选用ISE和调节时间settletime作为优化目标。为防止超调量和控制能量过大，将超调量overshoot和控制器的输出峰值maxout作为约束条件。速度环采用PI控制，则X=kp，ki，变量的取值范围kd∈［0，100］、ki∈［0，1］。设置超调量最大不超过6%，控制器输出最大不超过25。
速度控制器多目标优化的求解策略，如图5所示。以过程集成与优化设计软件iSIGHT为平台，集成伺服进给系统X方向的Simulink动态仿真模型，并定义优化模型。将PID控制参数kp，ki，kd作为输入变量映射到控制模型中，同时将Simulink仿真得到的性能指标参数映射到iSIGHT数据库。在选定的优化算法的支配下对上述多目标优化问题进行寻优搜索。
4基于NSGA-II的速度控制参数多目标优化求解
NSGA-II是Deb等学者在原始的NSGA的基础上提出的[8]，它针对NSGA存在的弱点进行了改进，并采用了精英策略，使计算复杂度由原来的O（MN3）降为O（MN2），其精英策略的选择机制，如图6所示。将群体Pt和Qt并入到Rt，并产生偏序集F=（F1，F2，…），从偏序集中依次选取个体进入Pt+1。
在上述集成多目标优化模型的基础上，在iSIGHT环境中选用NSGA-II优化算法，设置种群大小为50，最大遗传进化代数为100，交叉概率为0.9，交叉分布指数为20，变异分布指数为100，经过500步迭代计算，生成Pareto解文件（Task_NSGA2_pareto_profile.txt），经处理获得Pareto前端（图略），经排序后选出最优解。将优化结果与传统遗传算法和工程整定结果对比分析，系统阶跃响应曲线，如图7所示。三种方法所得的控制参数和各项性能指标，如表1所示。采用多目标优化方法使高速皮革裁剪机速度控制系统动态特性有了很大改善，对于进一步提高裁剪速度具有很好的工程实用价值。
5结论
关键词： 教学设计 齿轮系 “疑―展―评”
齿轮系传动是常用的传动方式，是机械基础课程的重点难点。然而如何吸引学生，摆脱“专业课枯燥无味”的印象是首先要解决的问题。本节课我们将知识点融入“解密记里鼓车”，从“疑―展―评”的角度展开教学，引导学生动手、动脑、动口，真正成为学习的主人，也使学生对中国古代科学技术有兴趣和新的认识。
1.教材分析
根据教学大纲的要求，本章使学生了解一般传动装置的组成结构特点、工作原理和应用。本课内容主要是齿轮系的组成、类型和传动特点，以及定轴轮系的传动比计算，既是对旧知识的复习和综合应用，又为以后的专业学习打下基础。
2.学情分析
教学对象为中职机电和机械专业学生，学生对机械传动有一定的兴趣，但是分析传动案例的时候，往往出现很多问题。究其原因，我认为：（1）畏难情绪严重；（2）普遍难以将形象思维有逻辑地转化为知识框架；（3）不能意识到学完这节课我能做什么，更不用说在此基础上再创造。为了解决这些问题，我们设计的问题层层递进、难易结合，给学生“尝到甜头”的机会，增强学生的自信心；采用问题支架法，帮学生架桥铺路；采用任务驱动法，知道“我们要做什么”，进而明确“我们能做什么”。
3.学习目标
（1）通过区分各种动画和模型，了解齿轮系的分类和特征；（2）通过解密记里鼓车，掌握定轴轮系传动比计算及方向判定。
4.重点、难点
重点：掌握定轴轮系传动比计算及方向判定（教学大纲要求）；难点：齿轮系传动路线分析（需理论联系实际）。
5.学法教法
课前需要学生预习学案中的“预习导学”部分，带着问题上课。在课堂上通过展示环节展示出“我学会了什么，我怎么学会的，我有什么问题”，进而相互讨论、纠错，实现教学目标，通过练习、创新巩固和提升知识。采用“设疑”――“解疑（展示）”――“测、评”的方式，用“解密”手法激发学习兴趣，在学生的展示过程中找到问题所在，点拨帮助学生解决疑问，采用游戏和创新方式检测学习情况，评估教学目标实现度。
6.教学前期准备
教师准备：（1）学案：精心设计学案。预习导学需要由浅入深，突出重点，使学生做好学习新知识的准备工作；（2）课件。学生准备：根据学案上的预习导学部分独立或合作学习，积累问题，为课堂上解决自己的疑问做准备。
7.教学过程
情境设疑――预习落实――合作学习，课堂展示，质疑探究――提升创新――作业分析――总结评价。
情境设疑：观看视频――《记里鼓车》介绍部分，并提出问题：记里鼓车如何记里？明确任务――解密记里鼓车。此环节的设计意图：（1）创设情境，激发学生的学习兴趣；（2）“设疑”，激发学生的求知欲；（3）明确任务，使学生的学习具有目的性。
预习落实：设计意图有三：（1）解决学生预习时产生的问题；（2）梳理知识结构，突出重点；（3）知识储备，为“解密记里鼓车”做铺垫。首先利用学案温故。其次，梳理知识点，并逐步解决出现的问题。重点是轮系的定义和分类及轮系传动比的计算和方向判定。
教学方法：由学生对简单的传动路线进行分析和展示，并在过程中故意质疑，提出问题，突出重点，梳理整理，形成公式，从而帮助学生理解记忆公式。
合作学习，课堂展示，质疑探究：这三个部分相辅相成，缺一不可。首先，布置任务，观看视频――《记里鼓车》（内部结构部分）；其次，要求学生合作解密、展示传动系统及记里鼓车的原理，并在展示过程中进行质疑，突破难点。为了方便学生理解其原理，在学案上设置成填空题的模式；最后，提高难度，提出非常规问题，请学生探讨：小车未走到1里时，需要回头，但是路较窄，只能后退走，这种情况下往返走1里时小人敲鼓吗？为什么？在学生没有思路的情况下给出提示：画出各齿轮的转向，从另一角度再现知识点。
提升创新：为巩固知识，活跃课堂气氛，同时为各个层次的学生提供练习和拔高的机会，在此设置“小游戏”和“创新漫想，海阔天空”环节。演示车床变速箱传动系统的动画，各小组计算传动比，看谁做得对又快。用小游戏的方式，在游戏中快乐学习。由于滑移齿轮的存在，又提高难度，给学有余力的学生展示的机会。创新漫想，海阔天空：假如你穿越到了三国时期，你能不能帮马钧改进记里鼓车呢？学生根据现代事物的启发都能想到一些改进方式，培养学生的创新意识。
作业分析：布置作业时，将知识点回归到本专业常用的传动系统上，对旧知识点进行整合，培养学生对知识的融会贯通能力。
总结评价：让学生对本课内容有整体认识，并对各小组课堂表现给予评价。
8.课后反思
本堂课采用“疑―展―评”的教学模式，需要学生做大量预习工作，带着问题上课，课上多数时间是学生合作学习和展示，教师只是起到导演者、组织者和合作者的作用，真正体现学生的主体性。恰当融合知识点与古机械原理，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识。但是个别学生预习不到位，导致教学效果大打折扣。所以需要对常出现这种情况的学生进行重点检查，并在上课时有目的地选择展示的学生，对其下次的预习起督促作用。总体来说，既要对学生大胆放手，又要有较高的课堂掌控能力，这就要求教师各方面素质有较大的提高。
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