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机械教学设计范文1
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）14-112-01
一、熟知课程教学内容。
《机械基础》不同于《机械设计》其课程内容包括机械传动、常用机构、机械零件三个模块。其中，机械传动部分介绍带传动和链传动、螺旋传动、齿轮传动、轮系和减速器；常用机构部分介绍平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构；机械零件部分介绍联轴件、轴、轴承。其课程特点是内容涉及较广，各章节的相对独立性较大。
要想出色完成授课任务教师要注意把握教学内容的深度和广度。如果参照教材照本宣科，学生往往弄不清问题的根本，最终是《机械基础》成为普及机械机构的科普课程。如果一味给讲解原理、推到方程又容易是学生晕头转向，从而不知所云。例如：在进行其它类型齿轮传动的教学时，如果按照书上的纲目来进行讲解，很多学生课后只能够达到识别圆锥齿轮、涡轮、蜗杆等机械元件的水平。而对于重点的教学内容它们的传动特点以及维护保养方法却张冠李戴。究其原因就是齿轮传动种类太多，学生分辨不清它们之间区别于联系从而容易混淆。如果参照机械原理可以参照如图1所示脉络来进行教学设计，这样学生知道各类齿轮传动的“前世今生”就不再容易混淆了。
图1其它类型齿轮传动教学设计示意图
二、利用虚拟仿真技术激发学生学习兴趣。
传统教学中理论与实验是分离的。存在的教学方法单一、知识学习和实验动手操作相互分离，学生缺乏学习主动性和创造性等问题，通常采用虚拟仿真实验室来来进行课题实验教学。为了增加整个虚拟仿真实验室的操作趣味感，使学生在使用该系统时能感到沉浸性，可以采用游戏设计的理念，实现了多个场景的转换，使学生在使用中感到真实感。一般说来，虚拟实验室又称为虚拟现实（Virtual Reality），简称VR或称灵境技术，实际上是一种可创建和体验虚拟世界（Virtual World）的计算机系统。此种虚拟世界由计算机生成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互，使其系统在教学中具有三个显著特点，如图2所示。
图2虚拟仿真实验的特点
运用虚拟仿真技术可以完成实验操作，所取得的实验结果等效于甚至优于真实环境中所取得的结果，起到培养学生学习兴趣、提高学生的创新能力的作用，架起了学生形成感性认识与理性认识之间的桥梁，改变了单一的理论教学形式，避免了学生形成认知困难和现有装备不足的缺陷。从而极大提高学生的学习积极性。
三、课堂中灵活举例。
学生通过预习、听课、观察等教学活动，要求做到阐明常用机构与机械传动的工作原理和性能特点；按照以往的教学设计在讲解完机构的机构组成之后往往就是讲解应用举例了。教材中的例子要么已经过时要么学生根本就没见过，实际教学过程中很难引起学生共鸣。为了解决这一问题，就需要教师在教学活动中灵活举例而不要拘泥于教材。
要想做到灵活举例可按照图三来进行。教师在课前准备时要多发面收集集料包括图片、视频等，对于各类机构的应用举例更是多多益善。学生在预习时要建立起基本概念。在世界课堂教学活动中，教师在讲解完基本概念以及机构、组成之后首先布置讨论任务，让学生先根据自己的生活认知来进行举例。学生通过“头脑风暴”的方式尽可能的举出自己所认为的事例。对于学生的举例教师要逐一讲解，这对于教师是极大的挑战，但对于发散学生的思维益处很大。最后教学、学生一起总结、梳理出各类传动的特点。通过以上的方法和步骤学生对于各类机械传动的认识往往更加深刻，从而进一步提高了教学效果。
机械教学设计范文2
在CAD/CAE软件课程翻转课堂教师课前准备阶段，教师的一个主要任务是进行教学资源设计与开发；在CAD/CAE软件课程翻转课堂课前自主学习阶段，教师提供教学视频或者优秀教学资源帮助学生完成课前知识的传授。之后，利用交流平台对课前学习中的收获和疑问进行记录和整理。同时，教师为学生提供CAD/CAE软件课程的针对性课前练习，以对学生课前学习内容进行强化和巩固，并全面了解学生学习中遇到的疑难之处；在CAD/CAE软件课程课堂知识内化阶段，利用课堂平台，教师应对学生的学习效果进行测评、交流、答疑和指导，完成课堂知识的进一步内化，提高学生的学习质量；课后进行教学总结和反思，根据反馈效果进一步改进教学资源设计和课堂内化效果。
二、CAD/CAE软件课程教学设计
基于图1所示的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学模型，制定切实可行的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学设计。
1.教师课前准备：
①制定教学目标。CAD/CAE软件课程教学目标是否明确、具体和规范，直接影响到教学能否实现预期的效果，因此确定CAD/CAE软件课程教学目标是教学设计的首要任务。CAD/CAE软件课程，主要目的是培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力。②分析学习对象特征。了解学生的原有知识水平、心理发展水平及学习风格是分析学习对象特征的主要内容，是开展教学的必要工作。在教学设计时必须考虑影响学生学习过程和结果的各种因素或特征，以设计出符合学习者自身特点的个性化、具有针对性和实用性的教学方案。CAD/CAE软件课程，主要分析学生的先修课程体系，以及学生的基础知识的掌握程度，为制订合理的教学方案做准备。
2.课下知识获取：
①选定教学内容，整理教学资源。通过对教学目标的制定和学习对象特征的分析，就可以确定学生起始能力和终点能力之间的差距。为填补学生学习前后的差距，达到既定的教学目标，需要选定合理的教学内容，提供合适的教学资源供学生学习。针对CAD/CAE软件课程，需要制作优秀的教学课件和视频资料，搜索大量的学习资料，并推荐合适的教学参考书供学生使用。②设计学生课下自主学习环境。翻转课堂中学生通过课下的自主学习获取新知识，为此为学生设计个性化、协作式自主学习环境是非常必要的，利用该环节来支撑学生顺利完成课下“知识获取”。信息技术为学生自主学习环境的建立提供了条件，可以将优秀的教学资源传到大容量的云盘中，利用互联网技术和云服务技术，进行教学资源的传播，便于学生课下自主学习。③设计课下自主学习效果评价。以CAD/CAE软件课程教学目标为依据，设计一些针对性的练习题目，对学生的学习活动过程及知识掌握效果进行检测，并对测评结果给予评价分析，查找知识漏洞，以了解学生知识掌握的程度，最后根据评价效果提供相应的帮助资源。
3.课堂知识内化：
①课堂探究活动设计。根据学生课前对CAD/CAE软件课程知识的获取程度，基于课堂平台，设计有探究意义的问题情境，供学生在课堂上探究学习。②学习成果交流展示设计。基于交流互动平台，在教师的指导下开展CAD/CAE软件课程学习成果交流展示活动，通过互动交流实现思想的碰撞升华。
4.课后总结反思：
机械教学设计范文3
1．1专业能力目标1）能根据机械零件的功能要求和使用范围，正确选择典型零件的材料种类和牌号；2）能根据机械零件的结构和用途，选择典型机械零件的毛坯生产方法；3）能根据机械零件的材料和性能要求，选择典型零件的热处理方法；4）能根据机械零件的材料和种类以及用途，合理编制其加工工艺路线。
1.2方法能力目标1）具有较好的学习新知识和技能的能力；2）具有较好的分析和解决问题的方法能力；3）具备查阅资料、文献获取信息的能力。
1．3社会能力目标1）具备良好的沟通和交流能力；2）具有较强的敬业精神和良好的职业道德；3）具严谨的工作态度和较强的质量和成本意识。
2课程内容与要求
2．1课程任务与要求根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求，学生需具备材料的选用、零件热处理加工、机床金属切削加工和零件的装配的能力。知识要求及能力要求见表1。
2．2课程的重点与难点1）工程材料部分中典型金属的晶体结构；铁碳合金相图及其应用；钢的热处理；合金钢及铸铁。2）铸造部分中铸造工艺基础；砂型铸造；铸件结构设计。3）压力加工部分中自由锻造；模锻；板料冲压。4）焊接部分中电弧焊、常用金属材料的焊接、焊接结构设计与工艺设计。5）金属切削加工部分中机械加工工艺概论、圆柱面及平面的加工、机械加工工艺过程、机器装配工艺过程。
3教学组织与方法
3．1课程组织形式理论教学和实训相结合。
机械教学设计范文4
【关键词】 机械制图;工程化视角;工程实践;教学设计;教学改革
社会对人才的需求是多层次的，工程实践中不仅需要研究与开发领域的科研型人才，更需要在一线从事制造、加工、运行、检验等与工程实践紧密结合的工程应用型人才。工程应用型人才不仅要具备扎实宽广的理论知识，还必须经受一定的工程实践训练，具有分析和解决实践中遇到的工程实际问题的能力。[1]
一、机械制图课程教学现状
机械制图是高校机械类专业必修的一门重要的专业技术基础课，既有系统理论又有较强较多的实践。在专业培养方案中，承上启下，培养学生的专业素质和工程素养，为后续有关课程的学习和今后工作打下基础。目前，机械制图教学中存在一些问题[2]，阻碍着教学质量的提高。
1、课时少，内容多，知识点琐碎，教学单一
机械制图的主要内容以投影理论为基础，侧重形体表达。内容枯燥抽象，知识点琐碎且涉及面广，教师讲课方式为“教师讲，学生听”，单调无趣。
2、重理论轻实践
教学中强调课程体系的理论性与完整性，忽视培养学生的工程实际能力，实践与理论间缺乏过渡与衔接。
3、过度依赖计算机绘图软件
随着计算机图形学技术的发展，计算机辅助绘图成为近年高校教学的主流。这种教学模式忽视理论与实践教学，过分注重上机操作，使学生在缺乏理论基础的前提下进行操作绘图软件的大量练习，造成其“知其然而不知其所以然”，教学目标成了“培养简单的制图员”，而不是具有读图、绘图能力的工程型人才。
二、基于工程化视角的机械制图设计定位
机械制图课程的教学目标是培养和训练学生绘制和阅读工程图样的能力，是基本技能的培养和训练。基于工程化视角进行机械制图教学设计，要遵从工程教育（技能训练）的特定属性―实践性，改革传统教学模式，少理论讲解，多工程实践训练，强调以工程实践辅助理论知识掌握，基于工作过程与生产实际设计教学内容，培养实践能力较强的工程化应用型人才。
三、基于工程化视角的机械制图工程素质培养
基于工程化视角的机械制图教学设计，必须从以教师为中心向以学生为中心、从教师讲为主向学生练为主、教师从讲授型向指导型转变，因此，需对机械制图的课程体系进行改革，教学过程进行重新设计，探索具有工程实践特点的教学模式，提高教学质量。
1、理论部分教学设计
（1）根据教学内容，选择工程实物的合理形式辅助学生理解。在讲授投影基本理论时，利用实物模型或挂图授课;在讲授基本体时，请同学分组制作纸制模型;在讲授组合体、零件图、装配图时，利用三维造型软件制作的三维虚拟模型进行展示辅助教学;在讲授装配体、标准件、典型结构、典型产品时，通过动画与爆炸图模拟工程实际中的产品装拆、运动及功能。
（2）请学生携带分组制作的纸制模型，引导学生观察实物模型，同时组内同学协作进行投影实验，归纳、总结、掌握投影理论内容。将往届学生实训制作的实际零件带入课堂，分组下发，引导学生观察讨论实际零件的结构特点与绘图规律，帮助学生尽快建立空间想象能力与逻辑思维能力。
（3）选用企业在产零件，实现教学与生产的“零距离”衔接。将工厂实际零件以及相关生产资料带进课堂，采用引导观察、理论讲解、分组讨论、练习绘制等步骤，实现讲与练的无缝结合。学生在此过程中遇到的任何问题，均可以组内讨论、自行查阅或请教老师的方式解决。在教学过程中，结合使用生产实践、现场教学、多媒体课件虚拟演示、真实零件观察与测绘、分组讨论等多种教学设计，使学生不但掌握工程语言，同时接触实践工作，提高学习兴趣。
（4）在互联网+背景下，网络资源空前丰富，结合机械制图的精品课程资源、微课、云班课、慕课等网络资源，要求学生课前预习、课中讨论与互动，课后重点复习，加强理论教学。
2、实践部分的教学设计
（1）采用工程引导的方式，组织学生到制造企业参观实习，进行生产现场参观―专家讲座―生产线上正在加工的产品实物―产品实物的图样分析、讨论、阅读―表达方案分析―技术要求分析―工艺卡片阅读等过程，让学生尽量接近生产实际，培养读图及正确的零件表达能力。
（2）手工绘制零件图。依照所参观的制造企业的产品，分析此产品的工程图样（包括装配图和零件图），依照国家标准，要求学生在合适的图纸幅面上按比例绘制零件图，包括标注尺寸与公差，书写技术要求等，组内同学互相检查修改，最后提交。
（3）校外实践与专家讲座。组织学生到各类制造企业参观，了解各种加工方法的对应图纸，邀请校外专家到校开展专题讲座，开阔学生视野，激发学习热情。
（4）企业零部件三维绘制大赛。教学设计中，将三维造型贯穿整个教学过程。结合生产实际，根据产品的设计过程，扩展构形及表达内容的深度，将公差与配合、表面粗糙度、技术要求等内容，应用计算机绘图技术，进行零件综合表达的三维模型绘制，逐步培养学生的工程实践能力。
3、理实兼具的综合性教学设计―典型部件测绘
典型部件的测绘能锻炼学生的动手能力，增强其理论联系实际的能力，培养工程意识，提高工程素养。[3]
首先将学生分组，组内同学共同完成测绘任务。部件拆卸前，先观察实物、阅读参考指导书和查阅相关资料，了解部件的结构、性能和工作原理。拆卸过程中，边拆卸边徒手绘制装配示意图。在拆卸过程中，练习使用常用测量工具、拆卸工具，讨论体会常用工具的工作原理以及精度。部件的拆卸过程既能够提高学习兴趣、培养团队精神，又可以开阔学生视野、提高工程素质。
其次，部件的手工拆装测绘结束后，组内同学需要完成并提交如下作业：尺规绘图一份、计算机中进行的三维造型一份、由三维造型生成的二维工程图一份，装配图一份、爆炸图一份。在三维参数化造型软件中依次对部件中的各个零件进行三维建模、生成零件的二维工程图，进行零件的装配过程以及生成装配图。
最后，完善、补充所需提交的作业资料。典型部件的测绘实践中，涉及到的课程有公差配合、测量技术、拆卸与装配、参数化三维建模、二维造型、国家标准查阅、典型件的典型画法、工艺结构及安装顺序、尺寸标注、技术要求等等，在绘制的工程图样上，将涉及到的上述内容进行完善补充，最后提交给教师。在整个测绘过程中，学生的工程素养得到了极大的锻炼，一方面学习了与制图相关的若干课程的部分内容;另一方面，对实际的设计过程有了深入的体会，对徒手绘图的必要性与重要性有了新的认识。
四、结束语
机械制图是工程类专业重要的技术基础课程，因此，教学设计上必须要体现“工程化、应用型”的培养目标，与工程应用实践紧密结合，才能培养出合格的应用型技术人才。
基于工程化视角的机械制图教学设计，从工程应用的角度，进行理论与实践的教学设计，结合工程实践中典型的零件测绘，培养学生的空间想象能力和实践动手能力，强调现实世界的直接真实学习训练，通过获取直接经验学习理论知识，符合工程化视角下的工程应用型人才培养模式。
【参考文献】
[1] 陈静，耿向前，王鹤.机械制图精品课程中工程素质的培养[J].中国现代教育装备，2011（15）81-82.
[2] 黄燕钧.基于工程实践教育的机械制图课程改革研究[J].梧州学院学报，2015（6）79-84.
[3] 赵军，商跃进，张慧.机械制图测绘课程教学改革与卓越工程师能力培养[J].中国农机化学报，2016（1）277-281.
机械教学设计范文5
物理课程是工科各专业的一门专业基础课。通过本课程的学习，学生在掌握基本物理规律的基础上，熟悉物理知识在实际生产生活中的应用，了解物理知识在后续专业课程的作用。在苏州大学出版社出版的五年制高等职业《物理》（第一册）中，第5章第五节“机械能守恒定律”的探究建立在前面所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。教材通过多个具体实例，说明势能和动能，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。
2 学生分析
学生在初中已经了解动能和势能的概念，动能和势能可以相互转化。通过本章前面几节的学习，学生加深对动能和势能的概念理解，知道重力做功与重力势能的关系，并会运用动能定理解决简单的问题。但中职学生物理水平普遍不高，学习物理的能力不强，本设计力图通过生活实例和物理实验，展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究，体现从“生活走向物理”的理念，通过建立物理模型，由浅入深进行探究，让学生领会科学的研究方法，并通过规律应用巩固知识，体会物理规律对生活实践的作用。
3 教学目标
3.1 知识与技能
1）通过演示实验，让学生知道物体的动能和势能可以相互转化。2）通过对物体做自由落体的例子分析、推导，得出物体做自由落体的机械能守恒；并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。
3.2 过程与方法
1）通过学习机械能守恒定律的推导过程，学会研究物理的科学方法。2）通过对机械能守恒定律的理解，学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；学会运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。
3.3 情感、态度与价值观
1）通过实验及物理现象增加学生对物理知识规律的求知热情；2）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。
4 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。
5 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，能正确分析物体所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
6 教学方法
演绎推导法、分析归纳法、讨论法。
7 教具
滚摆（或溜溜球）、铁球、圆形轨道（过山车模型）、细线、钢球、投影片、弹簧振子。
8 教学过程
8.1 复习提问，导入新课
1）教师提问。本章我们已经学习了哪几种形式的能？动能定理的内容和表达式是什么？物体重力做的功与重力势能的变化之间有什么关系？
2）学生回答。本章我们已经学习了动能、重力势能、弹性势能。动能定理的内容：合力对物体所做的功，等于物体动能的改变量。表达式：W合=EK1-EK2。物体重力做的功与重力势能的变化之间的关系：物体重力做的功等于重力势能的减少量。
3）教师总结。动能定理中物体动能的改变量是物体的末动能减去初动能，定理的表达式：W合=EK1-EK2。物体重力做的功与重力势能的变化之间的关系中的重力势能的减少量是初位置的重力势能减去末位置的重力势能，关系表达式：WG=EP1-EP2。动能、重力势能、弹性势能统称为机械能，本节课我们就来研究有关机械能的问题。提出课题：机械能守恒定律。
8.2 进行新课
1）举例分析机械能之间的相互转化。
演示实验1：滚摆
演示实验2：过山车模型（铁球从圆形轨道某一高度滚下）
引导学生分析得出：通过重力做功，物体的动能和重力势能之间可以相互转化。
展示图片“撑杆跳高”“拉弓射箭”，引导学生分析得出：通过弹力做功，物体的动能和弹力势能之间可以相互转化。
总结结论：机械能之间可以相互转化。
2）探寻机械能之间相互转化所遵循的规律。
①定性分析。
演示实验3：钢球用细绳悬起，请一学生靠近，将钢球偏至他鼻子处释放，钢球摆回时，观察该生反应。（调节课堂气氛，激发学生学习的兴趣。）释放钢球后，钢球来回摆动，摆回到该生鼻子处返回，不会碰到鼻子。
演示实验4：将小钢球用细线悬挂一端固定在黑板上部，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，让小球在同一平面内摆动。观察到小球可以摆到跟A点等高的C点，如图1甲。再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线，再观察，发现小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，仍等高，如图1乙。
问题1：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？能量转化情况？问题2：小球摆动过程中总能回到原来高度，好像“记得”自己原来的高度，说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢？
学生观察演示实验，思考问题，发表见解：“小球受重力和绳的拉力，绳的拉力不做功，只有重力做功。下降时，重力做正功，重力势能减少，动能增加；上升时，重力做负功，重力势能增加，动能减少。小球摆动过程中总能回到原来高度，说明重力势能与动能的总和保持不变，也就是机械能保持不变。”
②定量分析推导。提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。
投影片如图2所示，质量为m的物体自由下落过程中，经过位置1时，高度h1，速度v1；下落至位置2时，高度h 2，速度v2。引导学生思考分析：若不计空气阻力，分析物体由h1下落到h2过程中机械能的变化。
分析：质量为m的物体自由下落过程中，只有重力做功，根据动能定理，有WG=mv22-mv12。下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面，有WG=mgh1-mgh2。由以上两式可以得到mv22-mv12=mgh1-mgh2①。移项得mgh1+mv12=mgh2+mv22②，即EP1+EK1=EP2+EK2，E1=E2。引导学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？
在表达式①中，左边是物体动能的增加量，右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。在表达式②中，左边是物体在初位置时的机械能，右边是物体在末位置时的机械能，该式表示：动能和势能之和不变即总的机械能守恒。
3）分析机械能守恒的条件。举例分析：物体沿光滑斜面下滑，上述结论是否成立；物体沿光滑曲面下滑，上述结论是否成立。由学生推导、分析：物体沿光滑斜面或光滑曲面下滑时，受重力和支持力作用，支持不做功，只有重力做功，由动能定理和重力做功，同样得出动能和势能之和即总的机械能保持不变。
演示实验5：弹簧振子（水平方向）来回振动。引导学生分析得出：在只有弹力做功的情形下，系统的动能和弹力势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。
演示实验6：竖直弹簧振子的振动。引导学生分析得出：只有重力和弹力做功的情形下，系统的动能和重力势能、弹力势能相互转化，总的机械能也保持不变。
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4）归纳结论。在只有重力和弹力做功的情况下，物体（系统）的动能和势能可以相互转化，物体机械能总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。
8.3 巩固拓宽
【投影片】
1.分析下列情况下机械能是否守恒
A.跳伞运动员从空中匀速下降的过程
B.重物被起重机匀速吊起的过程
C.物体做平抛运动的过程
D.物体沿光滑圆弧面下滑
【分析】机械能守恒的条件：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其他力作用，但其他力不做功，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，AB项均错。答案：CD。
2.某人站在h1=10 m高的阳台上，以v1=10 m/s的速度随意抛出一个小球，如果不计空气阻力，求小球落地时速度的大小。
【分析与解答】小球被随意抛出，可能上抛、斜抛或斜下抛，方向不定，用牛顿第二定律难以求解落地时的速度大小。本题用机械能守恒定律来解。
小球在空中飞行过程中，只有重力做功，机械能守恒。取地面为零势能面，小球被抛时，重力势能mgh1，动能mv12；小球落地时，重力势能mgh2=0，动能mv22。根据机械能守恒定律，mgh1+mv12=mgh2+mv22，得mgh1+mv12=mv22，所以v22=2gh1+v12=2×9.8×10+102，v2≈17.2 m/s。
引导学生分析总结此题的解题要点、步骤。机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度、时间及速度方向，用它处理问题要比牛顿定律方便。运用机械能守恒定律解题的基本步骤：1）审题，明确研究对象；2）对研究对象进行受力分析，并分析各力做功情况，判断是否符合机械能守恒条件；3）（符合）选取零势能面，找出物体初、末两状态的动能和势能；4）根据机械能守恒定律列等式，求解。
8.4 总结（略）
8.5 作业布置
1）课本P131知识研读；2）课本P132思考与练习“1.2”。
8.6 板书设计
5.5 机械能守恒定律
1、机械能
定义：动能、重力势能、弹性势能统称为机械能
总的机械能：E=EK+EP
2、机械能之间可以相互转化
3、机械能守恒定律
1）内容：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。2）数学表达式：mgh1+mv12=mgh2+mv22或EP1+EK1=EP2+EK2。
4、机械能守恒条件
1）物体只受重力或弹力的作用；2）物体除受重力或弹力的作用外，还受其他力，其他力不做功或所做功的代数和为零。
5、运用机械能守恒定律解题的基本步骤
机械教学设计范文6
关键词：翻转课堂；CAD/CAE软件课程；教学模型；教学设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）37-0158-02
伴随着信息技术的突飞猛进，CAD/CAE已渗透到制造业的细枝末节，传统的设计手段正逐渐被CAD/CAE技术代替，实现了由推广普及到重要支撑的转变。面向企业培养学生利用CAD/CAE进行工程实践的能力，提升学生的专业应用技能，已是高校机械类专业面临的重要课题。本文将“翻转课堂”教学模式引入CAD/CAE软件课程教学中，为机械类CAD/CAE计算机软件课程教学提供一条新的教学途径。
一、CAD/CAE软件课程翻转课堂模型构建
CAD/CAE软件课程翻转课堂要想取得好的教学效果，首先要构建一个具有实践指导性的模型，基于该模型整合学习过程中的各种教学资源，为学生个性化协作式学习提供服务。本文在分析国内外各种翻转课堂模型的基础上，根据CAD/CAE软件课程的特点，借鉴建构主义学习理论和系统化教学设计理论，构建出实用的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学模型（见图1）。该教学过程包括自主学习资源的设计与开发、自主学习、课堂知识内化、总结与反思几个阶段。模型中课前学习和课堂学习两个过程，利用信息技术和活动学习为CAD/CAE软件课程翻转课堂学习环境的创设提供支撑，学生个性化协作式学习环境的构建与生成得益于信息技术的支持和学习活动的顺利开展。
在CAD/CAE软件课程翻转课堂教师课前准备阶段，教师的一个主要任务是进行教学资源设计与开发；在CAD/CAE软件课程翻转课堂课前自主学习阶段，教师提供教学视频或者优秀教学资源帮助学生完成课前知识的传授。之后，利用交流平台对课前学习中的收获和疑问进行记录和整理。同时，教师为学生提供CAD/CAE软件课程的针对性课前练习，以对学生课前学习内容进行强化和巩固，并全面了解学生学习中遇到的疑难之处；在CAD/CAE软件课程课堂知识内化阶段，利用课堂平台，教师应对学生的学习效果进行测评、交流、答疑和指导，完成课堂知识的进一步内化，提高学生的学习质量；课后进行教学总结和反思，根据反馈效果进一步改进教学资源设计和课堂内化效果。
二、CAD/CAE软件课程教学设计
基于图1所示的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学模型，制定切实可行的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学设计，如图2所示。
1.教师课前准备：①制定教学目标。CAD/CAE软件课程教学目标是否明确、具体和规范，直接影响到教学能否实现预期的效果，因此确定CAD/CAE软件课程教学目标是教学设计的首要任务。CAD/CAE软件课程，主要目的是培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力。②分析学习对象特征。了解学生的原有知识水平、心理发展水平及学习风格是分析学习对象特征的主要内容，是开展教学的必要工作。在教学设计时必须考虑影响学生学习过程和结果的各种因素或特征，以设计出符合学习者自身特点的个性化、具有针对性和实用性的教学方案。CAD/CAE软件课程，主要分析学生的先修课程体系，以及学生的基础知识的掌握程度，为制订合理的教学方案做准备。
2.课下知识获取：①选定教学内容，整理教学资源。通过对教学目标的制定和学习对象特征的分析，就可以确定学生起始能力和终点能力之间的差距。为填补学生学习前后的差距，达到既定的教学目标，需要选定合理的教学内容，提供合适的教学资源供学生学习。针对CAD/CAE软件课程，需要制作优秀的教学课件和视频资料，搜索大量的学习资料，并推荐合适的教学参考书供学生使用。②设计学生课下自主学习环境。翻转课堂中学生通过课下的自主学习获取新知识，为此为学生设计个性化、协作式自主学习环境是非常必要的，利用该环节来支撑学生顺利完成课下“知识获取”。信息技术为学生自主学习环境的建立提供了条件，可以将优秀的教学资源传到大容量的云盘中，利用互联网技术和云服务技术，进行教学资源的传播，便于学生课下自主学习。③设计课下自主学习效果评价。以CAD/CAE软件课程教学目标为依据，设计一些针对性的练习题目，对学生的学习活动过程及知识掌握效果进行检测，并对测评结果给予评价分析，查找知识漏洞，以了解学生知识掌握的程度，最后根据评价效果提供相应的帮助资源。
3.课堂知识内化：①课堂探究活动设计。根据学生课前对CAD/CAE软件课程知识的获取程度，基于课堂平台，设计有探究意义的问题情境，供学生在课堂上探究学习。②学习成果交流展示设计。基于交流互动平台，在教师的指导下开展CAD/CAE软件课程学习成果交流展示活动，通过互动交流实现思想的碰撞升华。
4.课后总结反思：根据反馈效果进一步改进教学资源和课堂内化效果，实现CAD/CAE软件课程教学的优化提升。
本文建立的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学模型改变了传统的课堂教学模式和结构，教师升格为学生学习的设计者、指导者、帮助者和学习伙伴，学生则是课堂教学的主体，在教师的指导下开发了学生自主学习、思维认知和解决问题的能力。在此基础上的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学设计系统性和可操作性较强，为今后CAD/CAE软件课程教学实践建立了理论和方案保障。
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