机械基础中的纸机械制作实践教学分析

吴海霞

(江苏省泰兴中等专业学校，江苏 泰兴 225400)

0 引言

机械专业工程是一项复杂的、多方面的活动。当今的机械专业工程师需要足智多谋，富于创新，建立模型以及测试和改进设计。将这一思想引入机械基础教学值得尝试。

1 纸机械制作的引入

机械基础是一门与生产实践联系较广的课程，课程中的机械机构也被应用于很多生活用品中，但机械基础知识大多原理、结构、特点、应用介绍、学习内容对于中职学生而言，较为无趣无奇，即使是精彩的视频、动画也不一定能激发学生的学习热情。改革探究机械基础课程教学，采用多种教学方法和教学手段，激发学生学习兴趣，是机械基础课程改革的正确途径。

纸机械制作较为快捷方便，通过各种方式来开拓纸机械；通过创建项目，用于纸张的新颖“智能”制作，创新教学活动和教学资源。这一引入，无疑拓展了机械基础教学方式，提升了机械基础教学效果。

2 纸机械制作的特点

2.1 材料的易取性

纸机械制作采用薄硬纸，在当今物流便捷的时代，包装大量采用硬纸盒，薄硬纸、薄膜制作成本越来越低，无论是购买还是生活中，都可以轻易获得这些材料，这也为纸机械制作提供了保障。由纸质材料，还可延伸引用塑料及金属薄板，因此材料的获取是相对容易的。

2.2 制作的快捷性

硬纸剪裁方便，许多机械类专业配备了裁剪机，这为硬质纸张、塑料及金属薄板的剪裁制作提供了基础保障。即使没有裁剪机，用剪刀也可实施剪裁。中职学生动手能力强，加强学生动手剪裁，增加了学生动手能力，也培养了学生动脑能力。

2.3 应用的广泛性

机械基础课程涵盖范围较广，教学内容包括带传动、螺旋传动、链传动、齿轮传动、平面连杆机构、凸轮机构等常用机构，以及轴、轴承、联轴器、离合器和制动器等轴系零件等。在这些应用中，都可以创新地开展纸制作机械创新活动，如果与当前机电驱动结合，则可以拓展课程深度，让学生对机械传动有更清晰的认识。

2.4 活动的创新性

纸机械制作，一是教学理念的创新，这种教学方式真正实施了“让学生动起来，让学生自主探究，让学生做中学”的教育教学理念；二是教学方式的创新，它与传统机械基础课程教学有了本质的区别，它不再是教师的满堂灌，而是以学生为中心、以学生为主体的课堂；三是学生思维的创新，机械基础是机械设计基础课程的前驱，机械设计与创新能力的培养不是一蹴而就的。通过纸制作机械过程，课程可以逐步培养学生创新思维，为学生走上工作岗位打下基础。

3 纸机械制作的课堂流程

(1)想象与设计10min。教师展示教学目标，学生构思设计计划，写出想法，查看教师构建说明。教学目标明确要求学生考虑机器或机构的运动组成，及该运动可能意味着什么，引导学生发挥想象，建立场景。例如机构的动作可能是某个动物的跳跃或者移动动作。

(2)制作并测试45min。建立项目实施小组，每个小组(项目)分发一组材料。帮助学生命名零件及其用途，例如提供材料包括伺服电动机，微控制器或齿轮等。学生制作其他简单机械机构，完成后实施组装。教师提醒学生使用微控制器测试其机构的运动状态，并解决所有运动存在的问题。

(3)装饰和书写30min。学生在测试机械或机构动作之后，开始装饰他们的机械或机构。要求学生体现特色，体现与现实生活相联系；并在卡片上写下机械或机构的展览标签说明。

图1 机构制作示例

(4)分享并反思5min。展示他们的最终作品，让学生测试他们的机器，看机器是否按预期运行。邀请学生分享激发他们制造机器的灵感；他们面临什么挑战以及如何克服挑战；如果他们有更多的时间，他们可能会改变或再能做些什么、改进什么。图例为齿轮齿条传动机构及曲柄滑块机构制作示例。

4 机械制作的实践与成效

纸机械制作提高了学生学习热情，提高了学生的动手能力，提高了学生课堂参与度，提高了学生创新思维，也提高了学习效果。此外，纸机械的制作增强了学生对专业的认知，提高了学生的专业知识水平，拓宽了学生视野，为学生学习其他课程打好了基础。