《机械原理》课程思政教学案例设计

于双洋 朱 花 刘 静

（江西理工大学 江西·赣州 341000）

1 教材分析与学情分析

1.1 轮系在机械原理教材中的地位和作用

机械传动是机械原理的重要内容，齿轮传动是机械传动的重中之重，而轮系是各种齿轮传动的综合，其中“轮系传动比的计算”是课程第八章“轮系”的重要内容，复合轮系的传动比计算是该章节的教学难点。该部分课程目标是掌握复合轮系各齿轮回转方向的判断、传动比和任意轴转速的计算，为学生在今后专业课学习中能识读机械传动简图和进行简单计算做好准备。在教学过程中既教会学生轮系传动比的计算方法，又要着重培养学生空间逻辑思维能力和实际动手能力，因此，复合轮系的学习分为课前参观、课堂讲解、课后实践三个部分，加强对学生理论知识学习的同时，提高学生空间思维能力和动手实践能力。

1.2 学情分析

在传统教学中，教师难以通过课堂教学让学生了解空间齿轮系传动过程和齿轮转向，教学效果难测。结合信息化教学手段，整合教学内容，充分采用案例教学法，实施项目化教学。为此教师将案例分析、超星泛雅网络教学平台、运动仿真动画、习题测试等信息化资源进行有效整合，提高课堂趣味性，激发学生学习兴趣，提高学生学习自主性。课程教学设计应从学生课前自主学习，课中合作探究，课后深化拓展三个方面进行考虑。

2 课程思政教学方案设计思路

2.1 课前学习

课前发布任务通知，组织学生利用手机登录教学平台，完成问卷调查，通过教学平台统计学生对学习对象的初步了解情况，平台统计结果显示，有近68%的学生能够在上课前对轮系有简单的了解，15%左右的学生对轮系的结构和应用有较多的了解，17%左右的学生对轮系的了解和接触较少。

教师围绕拓展学生的思维空间，促进其面对面地互动，让学习具有更强的问题性、实践性和参与性的目的进行。根据学生的相关知识基础以及专业人才培养方案要求，制定教学任务和案例，特别要把学生自学过程中可能出现的问题尽量考虑周全，设计几种方案。教师和课代表则按学生的学习基础和学习能力分组，每个小组推选一名组织能力强的学生任组长，进行分组学习。教师列出所要用的已学知识和新授知识，学生可根据此复习和预习。利用超星泛雅网络教学平台推送课程电子课件和动画资源，组织学生进行课前预习。组织学生参加课前实践活动，带领学生参观轮系机构模型，并简单介绍轮系的结构特点及工程应用。

学生根据教师给的课前准备材料，自学、组内讨论，记录预习中遇到的困难和发现的问题，以备上课交流。在参观和预习的基础上，每组分发一个轮系慧鱼模型，教师参与指导，学生自主设计安装机构模型，利用慧鱼模型搭建汽车差速器机构，让学生亲自动手操作，加深对轮系的印象，初步了解轮系的类型及传动过程，同时提高学生动手能力以及机构创新设计能力。此过程，可以使学生的学习从无意识的被动转变为有意识的主动。

2.2 课中学习

课中阶段教师要做一个能导善诱的引导者。利用任务驱动，引导学生会用知识解决实际问题。具体而言，课堂为激发学生学习兴趣，课堂前5分钟，播放2-3段应用到轮系的机械视频，让学生体会齿轮系在机械中的重要性。以汽车差速器为例，当汽车直线行驶的时候，左右半轴齿轮的扭矩和转速都是相同的，因此和行星齿轮结合的时候左侧和右侧能够互相抵消，这个时候行星齿轮是不运动的。遇到转弯情况，内侧车轮要比外侧车轮受到的阻力大，这个时候左右半轴齿轮的扭矩不同，就会导致行星齿轮的转动，行星齿轮能给内侧齿轮一个阻力扭矩实现减速，同时也能给外侧齿轮增速，这样外侧齿轮比内侧齿轮的转速快，实现了顺利的转弯。从而引入齿轮系传动比计算课题。接着播放差速器中齿轮啮合仿真动画视频，先控制行星轮只发生公转，观察机构运动情况；再控制行星轮既有自转又有公转，观察机构运动情况，学生通过观察差速器中轮系的运动，初步认识轮系的工程应用及轮系传动比作用。

在齿轮转向类型分析教学环节，采用教学动画以及FLASH展示复合轮系立体图、结构简图和转向表示方法，学生自己动手进行绘制和标注，采用小组竞赛形式，每组代表上讲台讲解轮系相关知识点，并交流课前预习遇到的问题，本组成员补充，其他组成员点评提问。这样，学生不仅掌握了新知，还提高了综合应用知识的能力和表达能力。教师根据学生的讲解，纠正学生讲解过程中存在的错误，并重复详细讲解课程知识点，突出重点，归纳总结。在这过程中，要求学生学会对自己作自我检查、自我反思和自我调节。

能力提升环节主要训练学生空间思维能力，采用多媒体课件与板书相结合，详细讲解复合轮系传动比计算方法。学生能够根据复杂齿轮系传动结构简图标出每个齿轮转向，能够熟练掌握复合轮系传动比计算方法。讲解之后，在学习通随堂发布课堂测验，组织同学分组讨论，并要求学生在规定时间内完成复合轮系传动比计算相关习题，完成后学生把计算结果和过程上传至学习平台，教师根据学生完成情况进行点评。讲解之后再次进行抽查，随机点到，被点到学生进行讲解，让学生加深印象并确定所有学生已经完全掌握相关知识点。教师对学生表现进行总结点评，形成客观的多元化评价结果。

2.3 课后学习

课后组织学生分组拆装减速器实物，让学生直观感受减速器传动过程，并在各自组内进行讨论，讨论后每组派成员讲解传动过程，完成减速器传动比计算。加深并巩固课堂所学理论内容。教师及时延伸拓展，推导出多级齿轮系传动比计算公式，对公式中“+、-”符号意义进行讲解，同时通过二级减速器案例引出惰轮作用是改变传动方向。

课后阶段是教学的延续，学生要按照教师给的提纲和要领复习，并不失时机地整理笔记，完成线上和线下作业。笔记整理要准确、完整，接着组员交换查看笔记，推选组内最优笔记参加班级评比，笔记最优者可获得额外奖励。

课后教师发布拓展教学资源，根据课中测试数据结果分析，有针对性在教学平台上推送作业题。每位学生独立完成教师布置的作业，组长负总责，组员互查并监督，严禁抄袭，把学生个人的作业情况和小组评价捆绑在一起，增强学生的责任感和集体荣誉感。

借助平台学生可以查看和完成作业，教师对学生课后作业完成情况进行跟踪，并录入作业测试成绩，利用数据智能分析与评估系统评估学生知识掌握情况，以便进一步优化教学设计。教师制定课后作业成绩表，并于下次上课反映作业完成情况，此过程，是学生进步的阶梯。

3 总结

本单元教学内容以信息技术为支撑，使教学内容由枯燥变生动，充分调动学习的积极性，引导学生自主学习。本次教学设计，使学生成为课堂真正的主人。教学中运用参观、多媒体演示等手段，丰富了学生的感性认识。课堂上学生互相讨论、及时纠错，师生、生生互学互动，让学生有了更深的学习感受，营造了由学生、教师、教学材料、教学情景、教学环境等构成的生态课堂。通过学生的积极参与和深刻体验，学生的主动性得以激发，真正提高了教学效果，提升了学生的综合能力。充分体现以人为本的素质教育思想，遵循人的认知规律。以“观察思考—动手实践—交流反馈—小组探讨解决问题—师生共同探究解决问题”为主线，在教学设计中，加强引导学生分析问题，把知识点放在大任务中，通过小组的探究，分析任务的组成及解决问题的思路，把难点从大任务中分解为会做的简单的小任务，降低了难度，化繁为简，学生既有兴趣，又有创新，可以培养学生独立思考、解决问题的能力。

综上所述，在机械原理课程轮系的教学设计中，学生的参与落到实处，收到实效，学生运用已有知识技能，在一定范围内学习新知识、新技能，解决过去从未遇到过的实际问题，这样的学习方式，学生既学到了知识，又学到了解决问题的方法。