机械教案范文1
一、知识与技能
1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化;
2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件;
3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
二、过程与方法
1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;
2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。
三、情感、态度与价值观
通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。
【教学重点】
1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容;
2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。
【教学难点】
1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件;
2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
【教学方法】
演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。
【教具】
细线、小球、带标尺的铁架台。
【教学过程】
一、引入新课
教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题。
二、进行新课
1.动能与势能的相互转化
演示实验：如图所示，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。
把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的
点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟
点等高的
点，如图甲。
如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到
点，但摆到另一侧时，也能达到跟
点相同的高度，如图乙。
问题：这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?
学生：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。
小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球不做功;只有重力对小球能做功。
实验结论：小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变。
教师：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就来定量讨论这个问题。
2.机械能守恒定律
物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在
处的机械能和
处的机械能相等。
教师：为学生创设问题情境，引导学生运用所学知识独立推导出机械能守恒定律。让学生亲历知识的获得过程。
学生：独立推导。
教师：巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难。
推导的结果为：，
即
。
可见：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。
结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。这就是机械能守恒定律。
3.例题与练习
例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图，摆长为
，最大摆角为
，小球运动到最低位置时的速度是多大?
学生：学生在实物投影仪上讲解自己的解答，并相互讨论;
教师：帮助学生总结用机械能守恒定律解题的要点、步骤，体会应用机械能守恒定律解题的优越性。
总结：
1.机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便;
2.用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件。
练习一：如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的
为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()
解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。答案：C。
练：长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大?
解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为
，则单位长度质量(质量线密度)为
，设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得：
解得
4.课下作业：完成25“问题与练习”中4.5题。
5.教学体会
机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础。
本节知识点包括：机械能守恒定律的推导;机械能守恒定律的含义和适用条件。
机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;
机械教案范文2
1中职机械基础实践教学应有目的性
教师应结合机械基础课程内容，为学生创造到企业实习的机会。在机械加工现场参照实物讲解机械的工作原理和过程，有目的性地增强学生的感性认识。这些实习经验与学习机械基础后续课程应紧密相连，奠定机械专业的操作基础。企业实习内容应针对机械基础教学课程，应包括机械传动、常用机构及轴系零件和液压传动的基本知识、工作原理和应用特点；了解和掌握机械零件的工作特性、机械传动的原理和应用特点；学生还应跟企业的师傅学习维护和使用机械设备的知识和技能。通过在企业的机械加工和操作实习，机械教学就更加生动，促进学生对机械工作原理的理解。实践课是机械基础教学的重点内容，学生应按照教师的指导，按照实训步骤进行动手操作，遇到问题要积极思考，参照机械理论进行解决，这样更能加深对机械工作理论的理解。例如在讲解定轴轮系时，可以带学生去参观普通车床的主轴箱，感受它内部的齿轮传动特点，这样直观、鲜明的教学形式能够取得良好的教学效果。
2加强师生互动教学
中职学校的机械基础教师应在专业课上有着丰富的知识，可以通过灵活多样的教学方法，将机械基础课程内容生动地传授给学生。对于每节课程的设计，教师都应结合企业生产现状，将教学内容的重点和难点，通过生活和工作中的实际案例进行分析，这样可以化解学生对抽象概念和复杂公式的畏难情绪。教师应对学生存在的难点问题进行互动讨论，以降低课程难度。教师应尽量避免抽象的机械概念和公式，而采用直观的教具和生动的比喻加深理解，化难为易。教师还应通过课程作业与学生进行互动，对在作业中存在的问题，在课堂上进行整理详细的讲解。在课堂进行辅导，能够加深学生对所学知识的理解，从而成为机械基础教学的重要组成部分。教师应指导学生从那些角度分析问题，并且应强调对机械结构实物观察的重要性，鼓励学生多查找参考资料，这样就可以拓展解题思路和专业视野。
3培养学生的问题意识
在机械基础课程的教学中，教师提出与课程重点内容相关的问题，激发学生的思考，开展探究性教学。教师设置思考情境，通过学生的思考分析加深对知识的理解。例如，教师讲解棘轮机构时[1]，可以让学生思考生活中骑自行车，脚踩自行车的反转踏板时，自行车却不能倒车的原因。再如，让学生思考蜗杆传动中涡轮转向应如何确定。
4采用多媒体案例教学方法
当前，由于信息技术的迅速发展，多媒体技术已经广泛应用于学校的教学中。特别是机械类课程，通过多媒体的教学能够改善教学环境，提高以学生为主体的教学的实现，通过直观、形象的教学图片等，增强学生的理解力。中职机械基础课程中的机械机构教学内容，客观上应有动态的演示。例如教学平面连杆机构、凸轮机构时，最佳的教学就是应用多媒体教学课件，把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置，在凸轮机构中从动件的运动规律进行直观、生动的演示。教师应选取具体案例并接近生活进行讲授，如缝纫机、内燃机、摇头风扇、汽车雨刷、饮水机等案例，促进学生对平面连杆机构、凸轮机构应用到机器上的理解[3]。因此，教师应采用多媒体案例教学方法扩大学生的空间想象和抽象思维。
机械教案范文3
一机械控制工程课程改革思路
机械控制工程课程具有较强的工程应用背景，而学生自身往往缺乏工程实战经验，如何上好这门核心专业基础课，课题组深入开展了课程改革，并从以下四个方面进行了探索和实践。
(一)教学内容改革
在掌握控制论基本原理的基础上，进一步整合和精简教学内容，优化教学体系。课题组精选了“十一五”部级规划教材《控制工程基础》［4］作为教学教材，将控制系统基本概念、数学模型、时域分析、频域分析和PID控制及其应用作为课程的主要教学内容。值得一提的是，在PID控制部分，在新教学大纲里，课题组完全从应用角度出发，将以往偏理论的控制系统设计和校正内容，改为讲授PID控制器含义、模拟PID、位置式和增量式数字PID、PID各环节作用以及PID整定。从课堂反映来看，学生能比较清晰地掌握PID控制器知识点;从后期实践来看，学生也能熟练运用PID去设计系统，达到了教学改革的目的。
(二)教学方式改革
课题组根据实际情况，采用了分层次教学。即对于不打算考研，以学以致用为主的学生，在阐述清楚控制理论基本知识基础上，将重点放在了知识点的应用。而对于想继续深造的同学，则以讲座形式进行内容补充，比如开设了根轨迹、非线性系统分析等，这样既不影响前者，又满足了后者的考研需求。
(三)教学手段改革
课题组基于现代教育技术来提高教学效果。首先将多媒体图文并茂、音像丰富、信息量大的优点，与板书条理清楚、重点突出优点有机结合;其次利用中国数字大学城平台，建设了《自动控制基础》精品课程网站，完善了答疑、讨论和交流模块，方便了学生课后复习以及与主讲教师的交流等。针对控制工程课程中数学含量多，公式推导麻烦的问题，课题组还利用Matlab软件，针对数学模型、时域分析、频域分析和PID控制等内容开发了相应的计算机辅助教学系统，将抽象理论更加具体化和直观化。
(四)教学方法改革
教学方法直接关系到课程最终的教学效果，教学手段再先进，方法不得当也不能激发学生学习兴趣，提高学生学习主动性。为此课题组从知识结构以及应用角度出发，将教学与工程背景相结合，根据不同的教学内容设计不同的工程案例，提出了基于工程案例驱动的教学模式。
二工程案例驱动的教学模式
课题组所提出的案例驱动教学，其本质上是将理论教学与工程实践相结合，通过工程案例来激发学生的学习兴趣，发挥学生主体性，让其主动去学，同时又借助工程案例来加强学生的创新和实践能力的培养。为此，根据教学要求，课题组设计了若干工程案例，并将其划分为三种类型:启发型、认知型和设计型。
(一)启发型案例教学模式
启发型案例主要是针对课程或章节，采用一些综合性工程案例让学生了解课程或章节的重要性，进而激发学生对后续知识点的学习兴趣。在课程开篇之际，为了激发学生学习兴趣，并了解控制本质。课题组提供了一段学院学生获奖的“飞思卡尔”智能车比赛视频，先将学生思绪引入到赛车的速度激情中去，然后引出思考:如何在高速下让赛车(如图1)沿着黑线走但不冲出赛道?进而过渡到系统的控制本质:检测光电传感器中心点与黑线的距离偏差，并纠正偏差。通过比赛视频，学生们在掌握系统控制本质同时，也纷纷表示要加入到学院智能机器人实验室，从而给控制工程教学开了一个好头。除课程开篇之际，我们在其它章节也同样引入了工程案例，比如在讲述时域分析时，引入了高等级公路动态称重系统，在讲述频域分析时引入了上世纪沙俄部队齐步振跨桥梁的案例。
(二)认知型案例教学模式
认知型案例主要是针对教学中的重点和难点，利用一些小型或局部性工程案例来诠释知识点。控制工程知识点多而抽象，难以理解，为此课题组针对知识点设计了认知型案例。比如:在系统组成知识点上，设计了温箱自动控制系统案例来诠释系统组成及其作用。在比例环节知识点上设计了齿轮传动副等等。认知型案例让抽象的知识点直观化，从而帮助学生消化和掌握知识点。
(三)设计型案例教学模式
设计型案例主要是通过提供可供操作的工程项目，让学生将所学的理论知识实现工程应用，进而培养学生的实践动手能力和创新能力，实现实践向创新型和研究型转变。为此，课题组从以下三个方面进行了探索和实践。
(1)实验项目。由于实验学时少，目前机械控制工程所开设实验，主要按图索骥地搭建电路图来模拟典型环节，或测试二阶系统的时域响应和频率响应等。所有参数都参考实验指导书，大大弱化了学生的主动性。为了改变这种状况，课题组在实验前先提供一些机械平移系统和电气系统等，让学生先运用课堂知识建立微分方程，获得系统数学模型，然后再借助实验设备来模拟或测试系统时域响应和频率响应，这样在强化实验同时也融合了课堂知识。此外，针对志在考研的同学，课题组也根据补充讲座内容设置了1～2学分课外开放实验项目，满足他们以及其他感兴趣的同学。
(2)大学生本科创新。为了培养大学生的创新精神和实践能力，鼓励和支持大学生尽早地参与科学研究和技术开发等创新活动，同时更好地体现课程改革中“工程驱动”的思想，针对学校的大学生本科创新项目，课题组联合学有余力的同学积极申报了若干以控制为主的项目，比如校级重点本科创新项目:服务机器人导航运动控制系统设计，就是集合了控制工程中的数学建模、时域分析、PID控制等知识，通过该项目很好地将课程所学的知识点进行了前后贯通，从而培养了学生实践能力和创新能力。
(3)大学生竞赛。为了进一步加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，课题组每年还选拔一部分优秀学生，开发一些设计性项目去参加各类比赛。比如2010年设计了“四轴飞行器”参加了江苏省机械创新比赛，2010、2011年连续两年参加了全国“飞思卡尔”智能车比赛，这些项目无一例外都涉及到系统控制。学生在获得荣誉的同时，都一致认为参加比赛不仅培养了创新能力和团队协作精神，也提高了分析问题和解决问题的能力。案例驱动式教学一方面可以较大程度地激发学生的学习兴趣，发挥他们主体性来主动学习、主动实践;另一方面也对教师的业务水平提出了更高的要求，不仅要求有比较深的理论知识，而且要求有工程实践经验，只有这样才能更好地完善教学。
三案例化教学设计及实践
为了进一步阐述如何进行案例化教学，本节以教学内容第五部分，即PID控制及其应用为例进行教学设计及实践。近年来，虽然智能控制等都得到了很大发展，但基于PID的工业现场控制仍占据主要地位。PID教学若直接从理论着手，学生很难理解和接受。为此课题组首先设计了一个启发型案例———恒温箱控制，让学生从主观上认识到是否增加PID控制策略、以及PID控制器参数的优劣对系统的影响。图2为某恒温箱系统的阶跃响应曲线［5］，其类似于带延迟的一阶惯性环节的响应曲线。为了体现出PID在恒温箱控制中的作用，以及控制器参数(kp、ki、kd)的影响。课题组首先将系统在无控制策略情况下的输出(图3)展现给学生，由图可以看出系统是发散的，不能实现恒温控制。然后对系统增加PID控制策略，从而获得图4的系统输出。对比图3和图4，让学生明白增加PID控制策略后，系统能基本上收敛于设定值35℃，由此看出给系统施加PID控制的重要性。接着进一步引导学生仔细观察图4，可以发现温度虽收敛但在设定值处出现振荡，这对于系统的稳定性来说不是很好。为什么会造成这种情况呢?可以提出这个问题让学生思考，并最终给出解释———那是因为PID控制器参数选择不当造成的。图4的控制器参数是通过常规的试凑法获得的，其值为:kp=20、ki=0．01、kd=90。最后给出经过遗传优化的结果(图5)。由图可以看出，系统响应速度更快、更平稳。此时的PID参数值分别为:kp=10．23、ki=0．03、kd=7．95。通过该启发型案例，可以向学生传递两个信息:一是PID控制策略对系统的控制很重要;二是参数的整定对系统控制的精度和稳定性很重要。
机械教案范文4
1 与社会实际应用有关的案例
在讲解工程力学这门课时，笔者经常拿出一些世界经典的建筑或是桥梁为例，让学生能深刻认识到工程力学这门课程的奥妙所在，同时激发学生学习的欲望，使他们认识到了不起的建筑或是桥梁，所应用的原理原来都来自于自己上的这门课。例如，笔者在教学的时候就拿过上海杨浦大桥作例子，利用多媒体教学工具，把上海杨浦大桥的图片投影给学生看（由于宁波离上海很近，很多学生还有踏上过上海杨浦大桥的经历），然后向学生用工程力学的思想介绍其构造原理，并讲述桥承受的主要荷载并不是它上面的汽车或者火车，而是其自重，特别是主梁的作用。
2 与生活有关的案例
我国古代教育家孔子认为：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”笔者在给学生讲述机械制图课程时，为了培养学生的学习热情、刺激学生的学习欲望，想方设法列举一些生活中的案例来引起学生的共鸣，让他们明白知识源于生活的道理。例如，笔者在给学生讲解上圆柱体的截交线时，正值甘蔗上市，于是向学生发问：当前市场上常见的水果是什么？在吃之前又需要对水果做怎么样的处理？等等。这些看似和制图无关的生活问题，其实蕴藏着机械制图的知识，同时也让学生立马投入到课堂的学习中来。然后向学生讲述如果把甘蔗看做圆柱体，那么用水果刀进行削皮和截断时，可不可以看做一个平面去截切圆柱体？会有几种情况？从而让学生从看似平常的事情中去寻找答案。对这种机械图样绘制（画图）和识读（看图）能力的培养是机械制图课程的主要任务。笔者在教学中通过这样的方法，来刺激学生学习的热情，提高课堂教学的实效性。
3 与实习生产有关的案例
对学生进行理论授课的最终目的是要让理论指导实际生产实践，同时也使得学生在操作过程中验证他们所学习的理论知识，从而达到一个从理论到实践、再从实践到理论的这么一个提升的目标。学生在这个过程中将会不可避免地遇到许许多多的问题，这个时候理论课教师应主动收集和耐心听取学生在生产实习后所带来的实际问题，并在理论课堂教学中组织讨论或作出解答，帮助学生逐步提高运用理论知识解决生产实际问题的能力。例如，笔者在讲述表面粗糙度时，有的学生就提出他在加工零件的时候，尽管能看懂图样上表面粗糙度代号的具体要求，但还不知道在实际加工的过程中，这些加工好了的零件其表面粗糙度如何才算符合图纸要求？其实他所提出的这个问题实际上就是表面粗糙度在实际生产中如何测量和评定的问题。在机械制图课程的讲授中，教师只讲了如何识读表面粗糙度符号，而实际情况是技术测量这门课已不开设了，这时就应告诉他们在实际生产中常用样板比较法来评定表面粗糙度是否合格，这样就解开了学生的困惑。
又如笔者在讲授机械制图和公差配合课时，就曾有意借用生产实习教材中的练习图来让学生识读，直接把理论课与实习课紧密联系起来，这样既可达到为生产实习课服务的目的，又能使学生感到理论来源于实践又用于指导实践的意义所在，理论课与实习课之间原本就是息息相通的，从而激发他们进一步探求新知的欲望。
4 结语
通过长时间的教学实践证明，教师在机械专业课的教学中恰当地贯彻理论联系实际原则，恰当地引用有关机械应用方面的生产生活案例，可以拓展学生的学习思路，拓宽教师的教学视野，教师也避免了从理论到理论、从书本到书本的乏味教学，学生也从枯燥的课堂教学氛围中解放了出来，活跃了课堂气氛，激发了学生的学习兴趣和注意力。这对提升他们对理论知识的感知、理解、记忆和运用的能力都将具有十分重要的意义。
参考文献
[1]胡性侃,张平之.工程力学[M].北京:高等教育出版社,2000.
机械教案范文5
关键词：工程案例教学法；机械CAD/CAM；实践探索
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.110
CAD/CAM技术也称作计算机辅助设计与制造技术[1]，它是随着数字化信息技术和计算机技术发展过程中，所产生的一种新技术，主要特点有综合性强、学科交叉以及知识密集等等。在许多领域中都广泛应用CAD/CAM技术，例如：建筑、轻工、纺织、船舶、汽车、航天、航空、电子以及机械等领域。CAD/CAM技术不仅是信息化、数字化制造技术的基础，在对现代化国家工业、科学技术的水平进行衡量时，它也作为衡量标准之一。现阶段，CAD/CAM技术人才持续增加，CAD/CAM的技术、方法以及原理的掌握和学习，不仅适应当今形势发展，也是社会对技术人员提出的要求。
1 案例教学法
在1879年，Christopher Columbus Langdell（克里斯托弗・哥伦姆布斯・朗道尔）教授最早提出了Case Study（案例教学法），当时他在美国哈佛大学担任法学院院长，他在《合同法案例》这本书中前言部分写到“原则和原理组成了科学的法律，任何一个原理达到现在这种地步均是经逐渐演化的结果，也就是说，这是一个漫长、经许多案例所获得的发展道路，此发展通过一系列案例。所以这些原理最快和最好的有效掌握途径，就是学习这些包含了相关原理的案例[2]。”这里强调案例教学法有助于学生更好的掌握和学习知识，随后，在哈佛大学的专业教育领域教学中被广泛的应用，例如：工商管理硕士、法律教学等，并成为了“哈佛模式”的内涵和特色之一。
对于案例教学法来说，在课堂教学之中，编入真实案例。其中，案例背景采用真实情况，综合性描述几个或者一个有意义的事件，并通过一系列辅助手段，例如：计算机、照片以及图表等，可让人在其中获得启示例证。
在案例教学法利用学生充分表达出自己对案例的理解，以是实践对学习目标的高层次认知。案例教学法就是通过案例的教学媒介来进行教学的一种方式，相比于其它教学法中的案例来说，即便两者均是采用案例分析来教学，然而案例教学法以“案例―理论―案例”作为课堂教学模式，在课堂教学中，案例不仅出发点，也是落脚点。在理论知识的基础上去探究案例，为更好的对案例进行探究，应认真学习理论知识，而其它教学方法的课堂教学模式采用“理论――案例――理论”，在课堂教学中，理论知识不仅出发点，也是落脚点。分析案例是榱撕芎玫氖煜だ砺壑识，而掌握理论需要对案例进行分析。案例教学法从本质上来说，可将其看为研究性学习的一种，其主要为探索性、自主性学习，研究专题从社会生活、学生生活中来确定和选择，采用小组或者个人的形式来进行亲身实践，并获得切身体会，培养出学生的科学态度与科学精神，使学生掌握科学的基础方法，将学习到的知识综合利用，使实际问题得以有效处理。
2 实践教学环节中案例教学法的注意事项
2.1 采取与处理案例
案例教学法应用的效果好坏取决于如何选取案例，不然只会流于形式。课堂中在对相关基础知识、概念进行介绍的时候，教学案例一般采用工程设计实例，利用学生自主性对问题进行讨论和思考，使学生可以独立分析和解决问题。对学生如何更好的运用所学到的知识进行培养，提高教学成效。在分解与处理案例过程中，应循序渐进，初始阶段教学内容跨度要小，然后教学内容缓慢的扩展和加，达到知识深度、覆盖面的相关规范需求。案例中需要结合教学内容，符合专业特点，重视案例内容具有的趣味性、代表性以及实用性。在对“机械CAD/CAM”课程教学案例选择过程中，侧重关注实际与理论的密切关系，其具备一定程度的启发性、典型性，使学生可以感觉到学习的兴趣。如；在讲解如何二次开发AutoCAD过程中，可在AutoCAD的主界面中以菜单形式插入工程制图中常常使用到的标注符号，大幅度提高了绘图效率，具有较强的实用性[3]。
2.2 组织互动教学
在案例教学中，还需要有教学互动。学生对抽象术语、抽象概念的内化和理解皆由课堂讨论来巩固加深，让学生可以快速把实践体系、理论知识相结合，使学生可以独立思考，教师和学生的共同努力是分析案例的关键点，把相关理论知识与案例内容相结合，想要满足此要求，需要教师将引导工作做好，使讨论氛围具有自由性和舒适性的特点。
2.3 上机练习与教学环境
在一定条件下，可将授课选在网络机房，在讲解的同时，授课老师对于相关实例进行演示，并且让学生根据要求在计算机上进行操作，因为是实例典型，所以学生亲自操作过之后，留下的记忆较为深刻。练习、教学两者交替，提高掌握知识点的程度，防止出现课上听懂，课下忘光的现象。此外，在计算机上学生可以练习课堂教学内容，在设计中融入计算机操作，这对学生未来学习和工作方面具有重要的指导意义。
2.4 回收作业与总结
在教师布置作业时，可与工程实例相结合，利用系列软件来收集学生完成的作业，可将作业当作学生平时成绩，并且按照学生作业内容缩反馈出来的一些问题和解题思路，教师可以进行总结和归纳，积累更多的教学经验。
2.5 网络教学平台
以动画形式来制作各种教学案例，可以达到案例自动操作演示的目的，通过学校进行网络教学平台的相关构建，学生可随时随地在网络教学平台上将所需要学习的相关课件以及动画形式的案例下载下来，并可展示个人作品，按时提交作业，这样一来不但为学生提供消化课堂知识的条件，还减少了课堂笔记，有助于培养学生求知欲，增加学生自主学习能力[4]。通过网络教学平台使教师无法为若干个班级同时解决疑难问题得意解决，利用主题讨论，提供了学生之间、师生之间开展技术交流、探究性学习以及技术沟通的条件。
3 引入案例教学法
3.1 案例教学法重要性
“机械CAD/CAM”课程教学关键点是讲授所学的工具条和软件命令，从初学者的角度来看，三维设计具有较多的指令。传统的“机械CAD/CAM”课程教学主要是，由教师来讲解软件工具条所具有的一些作用，而学生则利用模仿来熟悉此软件的一些相关指令。 对于案例教学法来说，其重点是培养学生实践能力，提高学生理论与实际问题结合的能力，培养F队协作精神，增强思维水平等等。相比于传统教学方法，案例教学法更为突出。在讲解“机械CAD/CAM”课程过程中，案例教学法的应用，可加入已经完成的任务，为学生提供实际锻炼机会，突破传统的操作方式，实施案例教学法可以使学生充分认知和熟悉CAD/CAM软件中相关的操作指令和工具条，更深刻、更全面的认知软件设计流程和实例设计方案，进而做到融会贯通、举一反三的使用CAD/CAM软件。
3.2 三维设计软件选择
例如三维造型软件NX（UG），这种高端计算机辅助设计软件具有易于操作、功能强大、界面友好的特点，在许多领域中应用广泛，例如：通用机械、船舶、航空航天、汽车等。它可以提供给丰富的功能选项给用户，如分析与模拟、机械加工、机械设计、外形设计等。笔者认为应根据学校实际情况，学生能力和特点的要求，来选择适宜的软件作为“机械CAD/CAM”课程教学中的三维设计软件。
4 在课程教学中案例教学法的应用
4.1 案例设计
在“机械CAD/CAM”课程中，教学案例应结合课程的主要知识点、基本内容，利用实际操作训练之后，使学生可以充分了掌握课程内容，完成课程教学。本文中选择阶梯轴总成和直齿渐开线齿轮作为课程教学案例。此案例中主要内容有工程制图、装配模型和实体建模等，需要应用到所学的理论知识点，有助于学生对所学知识点进行梳理，满足课程的需求。
4.2 三维造型
在三维造型中，主要模块有两个，一个是模型装配，另一个是实体建模。实体建模的时候，学生应充分掌握操作三维实体建模的方法，其中包括了绘制维草图的基本方法，绘制出几何图形，如矩形、圆弧、直线等；掌握三维实体形成方法，如：特征编辑、放样、旋转以及拉伸等。而在计算机辅助设计中，模型装配属于重要环节之一，利用模型装配根据一定关系把各零件装配成一个整体，可实现一些指定的功能。模型装配模块的常用工具有装配件特征、约束创建、移动、约束等。
在学生对三维实体造型相对简单的工具条和命令了解之后，每个小组均需要按照案例来完成三维造型（见图1），为了保证每小组完成的模型存在差异性，依照学生学号来对案例规定尺寸进行相应改变，学生经研究和讨论之后，使操作问题得以解决。
4.3 工程制图
尽管未来发展方向以图纸设计为主，但在其应用未广泛之前，机械工程师们仍然以工程图纸来进行设计，所以在计算机辅助设计中，工程制图设计属于其主要构成部分之一。在此模块中，应熟练掌握一些常用工具命令，如尺寸生成、尺寸标注、绘图、视图等，以上一阶段为前提下，各组分配组内任务，把先前构建的阶梯轴工程图，标注好粗糙度、尺寸等（见图2），将实际应用与理论知识点进一步的结合。
5 结束语
在传统教学模式背景下，案例教学法作为改革方法之一，不仅可以提高学生素质，还会对素质教育、教学改革具有重要意义。由于“机械CAD/CAM”课程具有较强的实践性，案例教学法的应用，即在一定程度上维持了学生们的求知欲望和学习信心，也提高了学生参与度，有效加强了学生们的分析问题、解决问题、实践与理论知识结合的能力，培养学生们的创新和工程意识，有利于学生学习和运用“机械CAD/CAM”知识。
参考文献：
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课题：2015山东省职业教育与成人教育科研课题《工程案例教学法在“机械CAD/CAM”课程中的实践探索》，编号2015zcj002
机械教案范文6
卓越工程师不仅要具备上述的未来工程师的品质，而且，还应该兼具以下特质：（1）对局部或整体工程价值的科学判断力；2）对权威工程学术或工程技术独到的批判力；（3）对历史工程文化承载现代工程文化内涵以及未来工程文化趋势的深刻洞察力；（4）优秀民族工程文化传承与世界先进工程文化吸收的责任感；（5）工程环境影响的感知与和谐意识的自觉；（6）正确理念的坚持或自我否定的勇气。只有具备了上述15种品质特征的工程师，才能称得上是真正的卓越工程师。因此，形成能够进行自我调整和更新的、面向卓越工程师培养体系的教学改革是值得研究的重要课题。
1.面向卓越工程师培养目标的教学要求
卓越工程师人才培养目标是具有国际视野的行业领军人才、国际认可的高级工程技术人才和创业研发型高端人才。卓越工程师的核心是创新能力。随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展，社会对人才的需求产生了很大的变化，更加强调实践能力和创新型人才的培养，面向卓越工程师培养计划的教学，不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力，还要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新能力。
2.机械设计基础课程教学的现状
机械设计基础课程是一门理论性和实践性较强的课程，既强调知识的综合性、实用性，又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力，这也是“卓越工程师教育培养计划”所要求的。
但是现有的机械设计基础课程教学存在一些问题亟待解决。传统的教学过程是一种“填鸭式”的教学，一切都是由教师决定，学生只能被动地参与。如机械系统的结构设计是机械设计基础课的重要教学内容，也是过去讲课的难点，由于受到传统教学手段的限制，电类专业学生对此方面内容的掌握比较困难。
现有课程内容体系建立在知识的系统性和完整性之上，在知识点的选择和安排上没有脱离传统的教学理念，所用教材的知识内容体系创新性不够，没有体现“卓越工程师教育培养计划”中所要求的“能力”主线，与生产实际要求的课程内容或知识点的编排存在一定的差距。另外，教师不注意采用先进的教学手段来充实自己的教学活动，忽视案例教学、问题教学等方式的运用，导致教学信息量太小，无法传授更多的知识。课程教学中只是理论知识的简单讲解，没有结合工程实际进行教学。
3.机械设计基础课程的教学改革
按照“卓越工程师教育培养计划”的目的和培养要求，以及在以往机械设计基础教学过程中所发现的问题，借鉴皮亚杰提出的建构主义理论，对机械设计基础课程教学改革提出如下建议与改革措施。
3.1 确定教学目标
“机械设计基础”课程具有很强的工程性、实践性和实用性，其主要的教学目标是培养学生机械系统方案设计的能力。教师以自己制定的教学目标为导向，在整个教学过程中围绕教学目标与学生一起展开教学活动，并以此来激发学生的学习兴趣与积极性，激励学生为实现教学目标而努力学习。
“机械设计基础”上半部分的核心内容是各类常用机构的设计和应用。要设计和应用机构，首先必须认识各类机构，通过一些典型的机构系统了解机构的具体结构、工作原理、特征和它在系统中的作用，从机械系统的总体去认识机构，用系统的观点将各类机构联系起来，将系统的要求贯穿于机构的设计之中。学生不应孤立地去认识和设计机构，而应以系统为主线来掌握机构分析、设计的基本理论和方法，确定机构设计的要求。
例如教师在讲授“机械设计基础”第一章“机构自由度”的内容时，首先向学生说明学习机构自由度在实际工作中的意义，并在本章最后给出关于牛头刨床的机构设计错误的例子，让学生通过计算机构自由度予以改正，以此来激发学生的学习兴趣与积极性，充分发挥学生的主观能动性，训练他们的创造性思维。
另外，在学习平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构这3大类常用机构过程中，由于该3大类机构又可划分出很多种类，学生常感到各类机构缺少联系。由于往复式四冲程内燃机涵盖了这3大类机构，所以可通过介绍往复式四冲程内燃机工作过程的4个冲程运动将这3大类机构运动作为教学背景或目标，将3大类机构联系起来。
如内燃机通过平面连杆机构中的曲柄滑块机构将活塞的直线往复运动转换为曲轴的回转运动；通过凸轮机构控制进气门、排气门开合时间的长短；通过齿轮机构协调燃气推动活塞运动时，进气门、排气门有规律的启闭。以往复式四冲程内燃机工作过程介绍3大类机构各自的优缺点和不可替代性，对增强学生的感性认识、加深对知识的理解和掌握，培养创造性思维能力都非常有益。内燃机工作过程所涉及的内容包含了“机械设计基础”上半部分需要讲授的所有主要内容，所以应该在第一章的授课中较详细地介绍内燃机的工作原理，并在以后各章的教学中加以利用。
“机械设计基础”下半部分主要讲授常用连接（螺纹连接、键连接等），机械传动（螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动），轴系零、部件（轴、轴承）等。这部分内容相互联系较少，学生感到零散。这部分内容的教学可与课程设计结合起来，课程设计题目在课程开讲前布置到位，使学生带着任务听课。当教师讲到与设计题目中某些方面相关的章节时，学生就开始思索自己题目中相应点的方案设计、结构设计等问题，不太懂的问题可及时与教师或同学进行交流探讨。由于课程设计与专业结合，与理论课同步，学生兴趣浓，学习效果好。
3.2 加强与工程实际的联系
由于学生对机械的感性认识和工程实践知识十分缺乏，不能将所学的知识与实际联系起来，更不会应用于工程实际，因此要结合工程背景来讲解各种机构的原理和应用。
例如在讲解曲柄摇杆机构时，通过对比该机构分别在游梁式抽油机和牛头刨床中的应用，来说明极位夹角的大小对急回运动的影响。这样以实际工程机械为例讲解曲柄摇杆机构的特点，能使学生印象深刻。在讲解四杆机构时，分别列举轮式抓钩机、装载机工作装置、鹤式起重机吊臂等实际工程机械的例子，对比讲解不同机构的工作特点，使学生对机械的机构既有一个整体认识，也有对不同机构异同点的认识，为以后进行机构选型、综合机械设计打下基础。
以凸轮机构实际设计为例，首要问题不是如何设计凸轮的轮廓线，而是如何根据工作要求和使用场合，合理地选择和确定从动件的运动规律、机构的配置和有关基本参数，使所设计的凸轮机构既能满足机械系统的工作要求，又具有良好的运动和动力特性。此外，广泛采用工程应用实例，充实“机械设计基础”教材中的例题和习题，适当增加例题和习题的工程应用背景及创造性意向说明。
3.3 及时更新教学内容
将机械设计方面的新成果、新应用及时引入教学内容，扩大学生信息量。例如在讲解螺栓预紧方法时，介绍电测扳手、液压拉伸预紧方式等新工具和新方法；在讲解齿轮机构时，介绍双圆弧齿轮的优点，反映技术发展前沿成果，增加课堂信息量，调动学生学习的积极性。这样，以实际工程设计计算问题为目标，构建设计基础知识理论较完备，设计方法实用、多样的基础内容体系，提高了教学效果。
3.4 改进教学方法
在课堂教学中，除了传统的教学方式外，需要采用其他一些教学方法与手段，以提高学生对课堂内容的理解和掌握。
“机械设计基础”课程是工程机械教育的重要课程，综合性、实践性强，对培养学生工程设计能力起着重要的作用。由于机械设计基础主要面向电类专业的学生讲授，而电类专业的学生对机械方面知识接触较少，对课程中涉及的各种机构、结构难以理解，尤其是涉及到机构运动、齿轮啮合等动态问题或者螺纹联接、轴承等微变形问题，因内容抽象，学生理解起来比较困难，因而影响了教学效果。
“机械设计基础”多媒体CAI系统运用多媒体计算机技术，对“机械设计基础”理论知识、教学方法等进行信息化处理，利用计算机强大的多媒体表现与信息交互功能，构造了创新设计教学模式。通过现代信息技术的应用，把过去传统的、静态的书本教材形式转变为由声音、文本、视频、动画构成的动态教材。多媒体集成、动画模拟仿真和丰富的图像信息扩展了学生认知的深度与广度，也使教师摆脱了时间和空间对讲授内容的束缚，清楚地显示某些复杂的过程，有利于激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，有利于认知思维的深化与发展，有利于增强工程设计能力，提高教学效率和教学质量。“机械设计基础”CAI作为教学的一种重要手段，有着良好的应用和发展前景，给“机械设计基础”创新教学以有力支持。
在教学中，为达到良好的教学效果，教师应设法使学生处于积极思维的状态，主动、自觉地完成学习任务，逐步提高分析问题和解决问题的能力，真正成为学习的主人。例如，在讲授螺栓预紧力控制时，强调重要的螺纹连接必须控制预紧力，强调螺栓脱落产生的严重后果。可以列举台湾中华航空公司波音737飞机在日本冲绳那霸机场降落时因螺栓脱落刺穿油箱引发大火的例子，使学生印象深刻。又如在讲授螺栓强度计算前，举出某工厂在吊装床身时，吊环螺栓断裂，致人死亡的例子，借以强调螺栓强度计算的重要性，将枯燥的理论知识变得具体、形象，而且能够使学生在主动思考的同时牢记相关概念、掌握相关原理，达到事半功倍的良好效果。
4.结束语
