作为一名辛苦耕耘的教育工作者，有必要进行细致的教学设计准备工作，借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。那么问题来了，教学设计应该怎么写？以下是快回答爱岗的小编给大家整理的11篇机械效率教学设计的相关内容，希望对大家有所帮助。
机械效率教学设计 篇一
一、教材内容分析
本节课的教学目的在于让学生练习组装滑轮组和学会测滑轮组的机械效率。通过测滑轮组的机械效率，加深对机械效率的理解。让学生自己通过探究，进一步了解影响滑轮组的机械效率大小的因素，找出提高滑轮组的机械效率的方法，认识提高滑轮组的机械效率的实际意义，增强合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。
这个实验从组装滑轮组到测出各个物理量，要进行的活动和记录的数据都较多，它对学生的实验操作能力、思维能力的要求都比较高，所以教师要做好充分的课前准备，并在课上充分发挥学生独立实验的能力。
二、教学目标（知识，技能，情感态度、价值观）
知识与技能
1.通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识
2.学会测滑轮组的机械效率。
3.了解与机械效率有关的因素。
过程与方法
1.让学生在实践活动中进一步认识进行科学研究的方法。
2.通过参与用实验测滑轮组机械效率的过程，培养学生的实验能力。
3.通过对实验数据的分析与处理，使学生进一步掌握处理实验数据的方法。
4.培养学生从实验中归纳简单的科学规律的能力。
情感、态度和价值观
1.在实验操作过程中培养学生严谨的科学态度。
2.通过实验活动，使学生认识交流与合作的重要性。
三、学习者特征分析
本节探究课是中学物理教学中较难的一节课，所以学生在做实验时大部分不懂得怎样做，应该做什么。所以教师可以先将实验的过程大概地描述一遍。有些同学在操作过程中难免会出现错误，教师要及时地给予纠正，同学们要分工合作。
四、教学策略选择与设计
教学策略：由浅入深，步步引导。整节课始终以学生为主体、教师为主导、实验为主线，多媒体与黑板的应用，与传统的教学方式形成了鲜明的对比。
教学设计：1.通过例题复习上一节的内容；使学生明确实验目的、实验原理、实验器材（教师提供一些辅助器材）。2.学生思考与讨论课文中的三个思考问题并针对问题制定本组的实验计划；然后组装滑轮组并选择实验器材做测滑轮组的机械效率。3.实验完毕，提问学生三个问题，并结合学生的实验数据进行解说，最后使学生掌握测滑轮组的机械效率的方法。4.让同学提出在实验过程中的疑问并全班讨论解答，同时让同学们做二个实验：A同一滑轮组提升不同的重物至同一高度，其机械效率是否一样？B不同的滑轮组提升相同的重物到同一高度，其机械效率是否一样？5.从实验中分析怎样提高滑轮组机械效率和总结；最后布置作业。
五、教学环境及资源准备
教学环境：教室与多媒体。
机械效率教学设计 篇二
【教材分析】
《机械效率》是“人教版”义务教育课程标准实验教科书九年级《物理》第十五章第二节的内容，是物理知识与生活实际联系的范例，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的、充分为学生提供实践空间和方法的课。它是初中物理力学部分的重要内容，同时又是九年级物理知识的重点。通过本节课的学习不仅可以加深对功的原理的理解，而且是提升学生综合分析问题能力的一个关键。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解什么是有用功、额外功和总功。
（2）理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1.
（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。
2.过程与方法
（1）从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。
（2）经历探究斜面机械效率的过程，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
3.情感、态度与价值观目标
（1）让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
（2）通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【重点】有用功、额外功和总功的含义；机械效率的概念及计算。
【难点】影响机械效率大小因素的分析和提高机械效率的方法。
【关键点】通过实例分析识别三种功。
【教学过程】
一、创设问题情境，导入新课
教师在讲台上依次展示纸杯、大小不同的玻璃杯，以“端玻璃杯喝水”为例，创设情境，提出问题，引导学生思考：人们在喝水时，对杯和水都要做功，那对什么做的功是有用的？对哪部分做的功是不需要而又不得不做的功呢？引导学生分析认识什么是有用功？额外功？总功？（教学设计说明：课本上利用“运沙子”作为一个问题情境，离学生生活较远，不能很好地激发起学生的学习兴趣，而且导入时间过长，影响了后边内容的学习；“端杯喝水”更注重从学生的实际出发，可促使学生情绪高涨地进入新知学习准备状态，导入时间短但理解深刻。）
二、合作探究（一）
本环节主要解决两个问题：（1）加深理解有用功、额外功的含义；（2）通过实例分析识别三种功。为后边机械效率的学习做好铺垫。是本节课的一个关键点。这个环节解决好了，后边机械效率的学习就轻松多了。
首先，利用课件提出问题，引导学生思考回答：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井中捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
接着，利用课件组织学生讨论分析：使用滑轮组、杠杆、斜面等机械时的有用功、额外功和总功。如：滑轮组竖直方向提升物体时的有用功怎么求？水平拉动物体时的有用功又怎么求？（教学设计说明：滑轮组、杠杆、斜面等简单机械效率的求解问题是本章的一个重点，也是学生学习中的一个难点，让学生在学习机械效率之前识别这些机械的功，主要是为了分散学习难点，学生自主发现，很有成就感，印象深刻。）
三、合作探究（二）
该环节主要是引导学生理解机械效率的含义，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算。是本节课的重点和难点。
首先，启发学生尝试得出公式并组织学生讨论：
（1）机械效率有单位吗？
（2）为什么机械效率没有大于1的？
（3）用小数和百分数来表达机械效率，你认为哪种表达更好？
教学设计说明：课本中该环节的设计有点“蜻蜓点水”，学生的理解浮在表面上，难点并没有得到实质性的突破，学生灵活运用知识解决实际问题的能力得不到提升。如：本节课学完后，学生只知道η=W有/W总 ，可具体到杠杆、滑轮组等机械中不会根据具体情况灵活变通公式进行求解；二是不会灵活变通公式讨论“同一套滑轮组的机械效率是否固定不变？”、“定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率谁最高？”等问题；这一问题的处理多数老师都是利用习题课简单地把变形公式抛给学生，让学生死记硬背，机械套用。由于机械效率的变形公式多而杂，学生有了抵触心理和畏惧感，记忆自然是不深刻的，更谈不上灵活运用了。实际上这一环节的重点就是我们物理教学中常说的公式教学。著名物理特级教师林华民说过：“公式教学应遵循原式-变式-综合的过程，教师应坚持从简单的‘代入式计算’到较复杂的变式及综合应用，从追求规范书写到学会实际运用。”为此，本环节应给予学生充分的自主探究时间，去讨论发现，自主得出变形公式。在讨论发现的过程中，学生灵活变通公式，运用公式分析问题、解决问题的能力得到了很好的培养，很有“成就感”、“快乐感”。
四、实验探究
光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时η是否相同。
教师首先启发、引导学生猜想并设计方案；然后指导学生按步骤进行科学探究、总结、评估。
教学设计说明：由于前边已经讨论过斜面的机械效率的计算问题，为该实验的进行做了很好的铺垫，所以该实验探究过程很容易进行。
机械效率教学设计 篇三
机械效率教学设计
机械效率教学设计
（一）【教学目标】
知识和技能：
1、知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。
2、理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。
3、培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。
过程与方法：
通过参与探究斜面机械效率的活动，使学生加深对有用功、额外功和总功的认识；学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
情感、态度、价值观：
1.激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
2.在教学活动中培养学生与他人合作的意识。
【教学重点和难点】
重点：知道有用功、额外功和总功。
难点：测量简单机械的机械效率。
【教学仪器】
电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、相同木块和细线各20件。
【教学过程】
一、引入有用功、额外功、总功
师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100N重的砂子运到6m高的楼上。在投影仪上映出下图：引导学生先观察图片，一分钟后，教师：你们体会到了什么呢？
学生：第三种方法最省力。
教师：如果从功的角度看这个问题会怎样呢？
首先，让学生一起分析，这三种工
作方式有一个共同的目的：把重100牛的沙子从地面运到三楼，这是要完成的工作任务，同学们计算一下，单纯完成此任务，需要做多少功呢？
根据学生的计算结果，板书：W1=G沙·h=600J
第三种方式，人做的功是多少呢？3）W2=G总·h=690J
第二种方式，人做的功是多少呢？2）W2=G总·h=780J
第一种方式，人做的功是多少呢？
1）W2=G总·h=3120J（此处学生遇到了困难，这也是安排上面计算顺序的目的。困惑一：需要计算楼梯的长度吗？提示学生：在力的方向上移动的距离，可以分解成先水平移动不做功，再竖直升高做功。困惑二：人的体重该不该算上？）
学生分析计算结果：三种方式做的功都比W1多，额外多做的功不一样，可见第三种方式最好。
设计意图：充分利用课本资源，让
学生通过计算，比较，在脑中初步形成有用功、额外功的概念，为新课讲授做好充足准备。
师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100N重的砂子运到6m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。
板书：
（一）有用功、额外功、总功
有用功：在工作时，对人们有用的功。
额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。
总功：有用功与额外功的和。
典型练习：
用桶从井中提水的时候，对 做的功是有用功，对 做的功是额外功。
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是 功，对水做的功是功。
设计意图：首先通过搬沙子明确“有用功、额外功、总功”，然后通过典型习题练习让学生进一步熟悉三个概念。
二、引入机械效率
1、学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进。）
测定：把重G=的木块，提高到h=的高度时，①通过一定一动滑轮组所做的有用功、总功。
②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。
每个实验的记录结果选1～2组，在投影仪上映出进行分析。
设计意图：通过做实验，既能增强学生动手动脑能力，同时又为引出机械效率做好铺垫。
2、讨论与分析
教师提问：（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？
学生回答：（没有）
教师提问：（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？
学生回答：（不同）（这说明额外功不同）
教师提问：（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？
学生回答：（越少越好）
教师提问：一定的总功中，额外功少意味着什么？
学生回答：有用功多。
教师提问：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入一个新的物理量，叫做机械效率。
板书：
（二）机械效率的定义
有用功跟总功的比值叫做机械效率。
板书：
（三）机械效率的公式：
练习：
1、计算课本例题中起重机的机械效率。
2、计算学生分组实验中所用的简单机械效率。
师：由计算结果推知。
板书：
（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%，没有单位。
三、小结
师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。
设计意图：把机械效率和学习效率进行类比，促进学生理解概念，同时还渗透学习要讲究效率的方法。
四、内容深化：
老师适当指导讨论如下问题：
1、功率大的机械它的效率是否一定越高？提高功率是否就等于提高效率？
2、机械效率越高是否一定越省功？
3、做功越多是否机械效率一定越高？
4、增加总功是否即可提高机械效率？
设计意图：通过对上述问题的讨论，使学生能初步区别功、功率、机械效率这三个不同的物理概念，从而对全章的知识形成一个系统的知识体系。
四、布置作业
1、认真复习课文。
2、预习下节教材，做好分组实验准备。
机械效率教学设计
（二）一、教材分析
1、本节内容不仅属于《机械与人》章节的重点重要内容，同时也是整个八年级（初二）物理学习的集大成章节。其内容包含本章节机械功能特点、功、功率等相关知识，还囊括了多种受力分析、判断和物体运动、平衡等众多知识。可以这样说，本节内容基本上把一本书大部分知识都融汇交织于此。因此不仅是一堂新课，而且还是一堂涵盖面非常广的总结课，当然也是一堂很具有难度的挑战课。
2、本节课不仅学习新的物理概念“机械效率”，能够对于机械效率进行分析和计算，而且还需要让学生能够在学习和生活当中真正的理解”效率”的切实意义，能够在生产实际中解决实际问题，达到人文和科学的高度结合。
3、本节内容基本上可以认为是8年级物理学习一年以来的收关之课，通过本节的学习能够把学生对于物理学科的认识和理解水平提升一定的层次和高度。
4、本节教学不能停留在简单的理论分析上，更重要的是结合实验让学生真切的理解机械效率的意义。考验学生的实验探究，创造性、归纳总结、团队合作等多方面的能力。
二、学生分析
通过一年以来的学习，同学们储备了一定量的物理基本知识，掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力。大部分同学能够适应本节课的基本要求，同时也应当主意少数同学学习能力不足的现象。所以本节课的学习应当注意以下几点：
1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算，尽量把抽象的知识生活化和形象化，让学生通过生活来理解知识，同时利用知识来解释、指导生产、生活。
2、适当的梯度和坡度，照顾不同学习能力层次的同学，让所有同学都能
够参与学习和思考，有收获。
3、让学习走向生活，给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题，培养实践能力。
4、引导学生进行总结和反思，提升知识和能力的高度。
5、根据本地学生实际学习情况，本节内容分为两部分，两个教学时进行。第一部分让学生通过简单的实验理解机械效率，能够对相关问题进行分析和计算，达到对机械效率的切实理解，掌握实验探究各种机械效率的方法，为下一节实践探究各种机械效率做好充分准备。第二部分为实践探究课，同学们应用上节所掌握的知识和方法及要求探究不同机械在多种情况之下的机械效率，并且进行归纳总结，加深对机械效率的认识理解，同时能够利用所掌握和发现的知识去解决生产生活的实际问题。
三、教学目标
1、知识和技能目标
①理解有用功，额外功，总功，以
及三者之间的区别、来源、联系等关系。
②掌握机械效率的意义和计算方法。
③掌握通过实验、实践探究、测量和分析计算各种机械的机械效率的方法。
2、过程和方法目标
通过实验采集数据和分析，初步形象的理解机械效率，然后能够在理论分析的层次更加深入透彻的理解机械效率以及影响机械效率的各种因素。并且最终能够从理论走向生活和生产。
3、情感和态度目标：
培养学生合作的团队精神，实事求是的科学态度以及理论实践相结合，主动探究寻求真理的科学精神。
四、重难点：
重点：通过实验探究初步理解机械效率，能够进行简单的计算分析。
难点：对机械效率深入分析，掌握机械效率的影响因素，能够区分功、功率、机械效率等容易混淆的概念和意识。
掌握实验探究机械效率的基本方法。
五、教学设备和教辅工具
多媒体投影仪、滑轮、细线、弹簧测力计、铁架台、钩码等
六、设计思想
本堂课应该有以下几点突出表现：
1、教师成为学生们学习的引导者，巧妙和高效的引导学生发现问题和解决问题，不应该成为知识的灌输者，甚至教师要学会装“不懂”让学生教老师，体现学生在学习中的主体地位，培养自我学习的能力。
2、实验、实践和理论相结合，首先由生活发现问题，通过实验探究归纳总结，解决问题。然后上升到高层次的理论分析，最后又回归到生产生活中。切实的体现物理科技知识教育的价值和意义。
3、师生之间具有良好的互动，教师能够切实的掌握学生对于知识和能力的把握程度，能够随机应变，及时调整教学方式及内容。
4、巧妙铺垫，预留学习内容，为下节实验探究做好充分的准备。
七、教学流程
1、学生课前预习
2、课堂用简明、形象的问题引入新课题
3、实验探究，归纳总结
4、小习题训练，检查知识掌握程度
5、对机械效率深层次，高高度的理论分析，掌握测量机械效率的基本方法
6、安排课后作业，以及下节学习内容
7、总结
八、教学详细环节以及学生活动
（一）引入新课，简单的知识构建
1、让学生选择搬运砖块的方式引入新课
学生活动：抽点学生回答，让其说明理由
2、分析有用功、额外功、总功
有用功：为了达到目的必须做的功。
额外功：为了达到目的，不得不克服其他阻碍因素所做的功。
总功：使用机械时所做的功，等于有用功和额外功的总和。
学生活动：教师引导示例，利用多媒体展示图片，学生分析运送砖头时的有用功，额外功、总功。
引导学生分析：在实际使用机械的时候，总功总是大于有用功，不得不做额外功。
3、引导分析机械效率
分析引入原因
①定义：有用功和总功的比值
②表达式：
③说明：: 数值用百分数表示，没有单位
意义和作用：评估机械的性能，效率。
学生活动：翻看书本，找出答案回答。并且对知识点加强记忆。
（二）实验探究，切实体验实际，测量滑轮组的机械效率。
1、向提问如何进行实验体验和测量滑轮组机械效率机械
学生活动：思考，讨论和回答，教师引导
2、学生分组实验，采集数据，分析计算，并且把各组数据公布于黑板之上。教师引导学生归纳总结，进行评估。
机械效率教学设计 篇四
关键词：AutoCAD 机械制图 一体化 教学方法
中职学校在机械制图课程的基础上单独设立了AutoCAD课程，两门课程在内容上存在交叉，而上课时间和任课教师都不相同，使得教学出现重复，影响了教学效率。笔者对机械制图和AutoCAD课程的改革办法进行研究，以增强中职学校学生对机械制图的理解，提高其对CAD技术的实际应用能力。
一、机械制图的教学现状
在传统的机械制图教学中，通常是教师结合挂图和实物模型演示等方法进行讲授，教师在黑板上的绘图量很大，在遇到复杂图形的时候很难表达清楚，学生也难以理解，教学效果不够理想。另外，课程中一些结构复杂、尺寸大的零件也无法画在黑板上，许多工程零件的形状及装配过程不能通过手绘进行完整而准确的表达，这些问题极大地影响了教学的效果和教学的进程。可见传统的教学模式已不能很好地完成现代教学任务，亟需做出切实有效的改变。
二、AutoCAD的优势
AutoCAD作为计算机制图的重要软件，成为了与机械制图密不可分的一部分。首先，AutoCAD很好地代替了手工制图，以显示器替换了图板和图纸，鼠标和键盘替换了铅笔、圆规和橡皮等作图工具。此外，AutoCAD还提供了一些手工工具无法实现的功能，如伸缩变换和尺寸调整等等，从而大大提高了绘制机械图的效率和质量，更为复杂的绘图工作提供了便利，给工程设计和实现创造了优越的条件。作为一种绘图工具，CAD通常和CAM技术相结合，实现了设计和制图过程的自动化、信息化，是机械设计及制图的一场革命。
三、植入AutoCAD的机械制图教学
1.将AutoCAD植入机械制图教学的必要性
机械制图和AutoCAD两门课程独立教学的模式存在很多弊端。首先，机械制图课程较为复杂抽象，中职学校的学生专业理论基础较差，缺乏实践经验，因此，学生在前期学习机械制图理论内容时普遍感觉到有难度、枯燥，没有学习兴趣，影响了教学效果；其次，学生在后期学习AutoCAD课程时已经将机械制图课程的理论内容忘记，又给AutoCAD课程的任课教师带来很多困难，严重影响了AutoCAD课程的教学效果。
2.植入AutoCAD的机械制图课程设计思路
植入了AutoCAD的机械制图教学课程，以机械制图为理论基础、AutoCAD为实践技能辅助，二者有机地穿插与结合。新的授课方法拟在原有机械制图课程的基础上，于每个章节后面加入与章节内容相适应的AutoCAD教学和练习，形成“理论—手绘—计算机软件制图”紧密结合的三位一体化的教学模式，下面以二视图画法的讲授为例进行说明。
第一阶段，教师在机械制图教室用传统的方法讲解二视图的理论基础知识，并在黑板上做演示；第二阶段，请学生用尺规工具做相应的手绘练习，加强感官印象和对基础知识的巩固；最后，由教师用多媒体手段讲解利用CAD绘制各种线型的画法与技巧，然后请学生上机练习，进行CAD实践操作。每一个章节都采用这样的方法，从而真正的实现了机械制图和AutoCAD的一体化教学。
采用了新的教学方法以后，评价学生的标准和方法也要相应进行改进，不但要求学生能够识图，还要求学生能够根据实物模型在计算机上应用AutoCAD软件绘制出基于二维平面的三视图和基于三维空间的立体图。因此，在考核过程中，要先给出实物模型，由学生自行测绘，并按照视图要求用AutoCAD软件制图，最后根据学生的图形表达能力和软件运用能力进行评分。另外，相关院校要加强教材配套改革，组织教师编写适应性的新教材。
3.将AutoCAD植入机械制图教学的意义
AutoCAD课程对学生来说是生动形象的，有着“立竿见影”的效果，所以学生对CAD实践操作的兴趣比较浓厚，积极性也很高，从而容易掌握。此种教学方法采用多种教学手段优化了资源配置，将AutoCAD的内容融会贯通于机械制图之中，将枯燥的理论基础知识和生动具体的实践相结合，能够有效地激发学生的学习兴趣，更有利于学生对知识的理解和掌握，有效地提高了学生对知识的应用能力。
四、结论与反思
机械效率教学设计 篇五
关键词： 《机械制图》 《AutoCAD》 教学模式 改进
一、《机械制图》与《AutoCAD》的课程性质与关系
《机械制图》是中职机械类专业的重要基础课，担当着培养学生基本工程素质的重要任务，是理论和实践相结合的一门课程。教学目的是培养学生读图、绘图，运用各种作图手段构思、分析和表达工程问题的能力，在专业学习中起到夯实基础的作用。在素质教育方面，承当着培养学生严肃认真、一丝不苟工作作风的任务，对培养应用型人才具有重要的作用。
AutoCAD软件广泛应用于各行各业，已成为工程设计人员的重要工具，大大提高了工程图纸设计效率。《AutoCAD》课程已经成为职业院校机械类专业的必修课。
两门课程是相互协调、相互促进、相辅相成的关系。一方面，机械制图的基本知识是AutoCAD图形绘制的基础，AutoCAD图形的绘制不能脱离机械制图的学习而独立进行，必须在全面掌握机械制图的基本理论、投影规律、表达方法和《技术制图》、《机械制图》等国家标准基础上，才能应用AutoCAD画出符合要求的机械图样。另一方面，AutoCAD软件的熟练运用是促进机械制图教与学的有效工具，在机械制图中引入AutoCAD，大大缩短了传统手工绘图占用的课堂时间，使学生有更多的时间可以进行理论的学习，使教师可以利用计算机展示空间形体及三维图形与二维图形的转换过程，有利于突出机械制图的重点、难点，提高学生空间想象力及看图、绘图能力等，培养学生对这两门课程的学习兴趣，调动积极性。
二、《机械制图》与《AutoCAD》的教学模式
当前，《机械制图》与《AutoCAD》是两门独立的课程，在很多中职学校，分别由两位专业教师讲授，机械专业教师负责讲授《机械制图》，计算机专业教师负责讲授《AutoCAD》，这样安排不仅增加了学习课时，浪费了教师资源，而且教学效果不好。现在很多计算机专业教师根本不懂《机械制图》，讲授《AutoCAD》时纯粹是为了绘图而绘图，以练习工具命令为主，学生学习完大部分绘图命令后，仍然不具备工程绘图能力，画不出一张合格的工程图纸。这样降低了学生的学习兴趣，可以说没有达到最终的教学目的。机械制图教师在教学时，注重基本理论、投影规律、表达方法和《技术制图》、《机械制图》等国家标准的讲授，为了提高课堂上绘图效率，增强课程教学效果，往往采用多媒体辅助教学，图样表达方法通常会通过AutoCAD软件绘图演示给学生，不会过多涉及AutoCAD软件的具体使用，这样学生也没有机会学好AutoCAD绘图。
这种将两门有关系的课程单独讲授的教学模式，不符合它们相互协调、相互促进、相辅相成的关系，造成学生学习负担重，教学效率低的现象。现在，大部分企业工程技术图样都要求在计算机上完成，所以学生不具备计算机绘图能力，毕业后即使能看懂工程图纸，也不能达到用人单位的要求，制约今后个人的发展。因此探讨如何改进《机械制图》与《AutoCAD》课程的教学模式很有必要。
三、改进《机械制图》与《AutoCAD》教学模式的措施
由于《机械制图》与《AutoCAD》两门课程的当前教学模式存在较大的弊端，如何更加有效地激发学生学习兴趣、提高学习效率，培养学生的空间想象力、绘图能力、读图能力和知识的综合运用能力，已成为当前教学中一个急需解决的问题。实践证明：采用将这两门课程相结合的教学模式，有利于各方面的发展。具体可以从以下几个方面改进。
1.学校优先让同时具备《机械制图》与《AutoCAD》专业知识的教师独自讲授这两门课，给教师机会使这两门课程有机结合在一起，既能节省课时又能更好地组织教学，教师能结合课程实际情况制订合理的教学计划和教学方案，使它们相辅相成，有利于学生尽快掌握《机械制图》与《AutoCAD》专业知识，真正学以致用，大大激发学生的学习兴趣，消除畏难心理，达到事半功倍的效果。
2.重视读图、徒手绘图基本环节的教学，使学生具有良好的学习基础。
3.课堂上可采用讲授与案例分析相结合、启发引导与讨论相结合的方式组织教学。
4.课后采用任务驱动法，教师可以将每章提供的练习题布置给学生，要求学生进行课外上机练习，然后课堂上进行上机考核评比，作为平时成绩，让学生在完成任务的过程中学习相关知识。学生自主学习，有利于培养创造性思维能力，调动能动性，可以取得良好的教学效果。
5.安排相应的习题辅导课，让任课教师和学生共同讨论，真正解决学习中出现的问题，激发学生学习的热情，提高学习主动性。
6.安排一些实践教学环节，从图纸设计到打印输出，增强学生实际应用能力，培养学习兴趣。
参考文献：
机械效率教学设计 篇六
关键词：机械原理；教学改革；机械创新
中图分类号：TH111；G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）26-0125-02
一、引言
“机械原理”是机械专业一门重要的专业基础课，在专业教学安排中具有承前启后的重要作用[1]。它在机械类人才培养的全局中具有增强学生对机械技术工作适应能力和开发创新能力的作用。机械原理的内容较繁杂，主要研究各种机械的一般共性问题，即机构的组成原理、运动学及机器动力学和常用机构的分析与设计，以及机械传动系统方案设计等问题，且内容抽象，概念性强，公式较多，方法技巧性要求高。“机械原理”具有较强的理论性、应用性和实践性，与工程实际联系紧密，它为学生学习专业技术知识、分析和解决工程实际问题打下必要基础[2]。
在机械原理教学课程中，学生与一些相关的设备、结构进行接触的机会比较少，缺乏将力学知识和实际工程问题紧密结合和转换的能力，学生对这门课程的重要程度认识不足，一些学生疲于应付考试，在解决实际问题时很难对比较抽象的机械原理问题进行正确分析。而机械原理中较多的定理与公式的教学内容，以及部分学生数理基础薄弱、学习积极性不高，是该课程教学效果不理想的另一重要因素。随着高等教育体制的改革与深化，随着新时代大学生专业素养的不断提高，传统机械原理的教学改革的开展势在必行[3]。
二、基于机械创新项目的机械原理课程教学
针对以上机械原理教学中存在的不足，有必要对机械原理教学进行教学改革。基于机械创新项目的机械原理课程教学改革，是要求学生以机械创新项目为依托，实现给定项目的功能，完成项目产品的设计，并最终形成产品的样机，达到学以致用，进一步巩固学生的机械原理基本知识和提高学生的机械创新设计能力。
在机械创新设计项目实施过程中，首先要求学生组成各种兴趣小组，然后对各兴趣小组提出要求，需要完成一个特定的项目。目的进行可以分为两步。第一步是制造一个课堂上已经学习了的常用机构，如凸轮机构，四杆机构，齿轮机构，间歇运动机构（包括棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等），这些小的项目主要是加强学生对已学知识的理解和掌握，巩固对机械原理课程里面的基本机构，这就实现了学生对机械原理基础知识牢固的掌握；第二步是实现一个复杂的机械创新设计项目，这类项目不应该是一个单一的机构，至少是几类机构的组合，如硬币清分机或纸币分离机、自动化装卸设备、自动化定位装夹装置等，这些项目具有一定复杂性、综合性，完成时需要结合理论力学、材料力学、机械设计、机械原理、数控加工、机械制造基础等知识，完成整体方案设计，最后能够加工制造出实物样机。
将创新设计项目[4，5]引入到机械原理教学课程中，理论联系实际，带着问题去学习，可极大地提高学生对于机械原理课程的兴趣。在制作创新设计项目过程中，学生有了明确的学习目的，制作过程的乐趣也能够促进学生的学习兴趣。
三、机械创新设计实践
在引入机械创新设计项目进行的机械原理课程教学过程中，学生的学习积极性高，并充分利用湖南文理学院的校办工厂，完成了产品的设计及样机的制备。本文以其中的硬币清分机为例，说明在机械原理课程中引入机械创新项目对学生机械原理课程的促进。首先给学生布置课题，完成市面上已有硬币的自动分离。学生通过查找资料，总结了现在的硬币分离装置有以下不足：①功能单一，只能实现硬币的分离或硬币的传输；②分离效率低，难以在短时间内快速有效的将大量硬币加以分拣；③装置结构复杂，导致硬币分离装置体积大成本高，不利于进一步推广。针对上述存在的问题，本次创新设计项目的目的是提供一种功能丰富、效率高、体积小、价格便宜、使用方便的全自动硬币清分机。最后获得的清分机样机如图1所示，清分机工作原理如下：将硬币放入进币盒中，打开开关，在电机的驱动下，曲柄摇杆机构带动进币盒上下摆动，硬币从分币盒中有规律的进入进硬币分离装置进行硬币的分离，其中分离板每一行有三个孔径不同的孔，是用来进行一角、五角和一元的分离。将分币机构倾斜放置，使其向前和向左倾斜，依靠重力势能使硬币通过进币口落在进币轨道上，重力势能转化为动能，硬币通过轨道经过有小到大的孔时一角、五角、一元的硬币依次掉进各自的轨道内，在经过计数器进行计数进入收集盒，收集盒由带传动传输，由斜面机构直接滑入指定位置。完成的硬币清分机的优点总结如下：①能同时实现分币、计数、运输，功能丰富；②采用三层分币导轨，极大地提高了分币效率与分币的准确性；③主体结构采用有机玻璃制作，价格低廉环保，相比于同类产品具有体积小、成本低等优势，具有广阔的应用前景和良好的经济前景。
四、结束语
机械原理是机械工科专业一门重要的专业基础课，为了增强学生对机械原理课程的适应能力和挖掘其开发创新能力，通过在机械原理课程教学中引入机械创新项目，可以让学生对该课程产生浓厚的学习兴趣，能够形成“教学-机械创新项目-教学”相结合的良性循环系统。
参考文献：
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[3]吴迪。机械原理教学改革的思考[J].吉林省教育学院学报。2006，（12）：83-84.
机械效率教学设计 篇七
关键词：机械设计；标准；制造；质量控制
1机械设计标准的内容
当前我国机械制造企业的发展势头迅猛，引入了很多全新的技术手段，现代化的机械制造企业已经不能采用传统的机械设计标准进行设计，需要在传统机械设计标准的基础上不断改进和完善，这也是当前机械制造企业发展的关键。由于我国的生产方式正由粗犷型逐渐转向集约型，因此对机械设计制造的要求也越来越高。机械设计企业要在保证地区环境的基础上发展自身经济，因此要求机械生产企业在运营过程中要始终坚持环境保护的理念。机械的设计标准主要从以下两方面入手：第一，在保证机械设计的安全标准基础上，技术人员要不断树立机械设计的安全理念，保障设备安全及技术手段的先进性。运用符合国家标准的机械设备，引入科学合理的方式和方法对其进行维护，确保机械设备的正常运行。此外，还要求机械设备的设计生产原材料坚固可靠，这样能在设备运行中有效防止对工作人员产生的伤害，提高机械设备的安全性。技术人员还要做好对机械设备安全事故的评估工作，对已经发生的事故要及时做好备案，将其作为实例对技术人员进行培训，这样能对操作人员进行安全性的提示。最后，在进行机械设计时技术人员要坚持以人为本的原则，不断提高标准的智能化，这样可有效避免工作人员在实际操作中出现使用疲劳的现象，提升工作人员的工作积极性和主动性，对提升机械制造的整体效率十分有益。
第二，机械企业在进行机械设计时，要在绿色设计的标准上，遵循环境保护理念，否则企业无法实现长期发展。很多企业因为没有遵循环境保护理念而被当地政府取缔，因此坚持环境保护理念也是当前我国现代化市场竞争机制及资源整合的实际需求。坚持环境保护理念也是现代化机械制造企业必须要落实的机械设计标准，当前环境保护设计在机械产品中的分类有以下三方面：其一是资源属性绿色设计，其二是生态环境属性绿色设计，其三是对人身心健康影响的基本属性。绿色设计理念始终贯穿于机械设计中，并在不同阶段呈现出不同的设计标准。在结构设计阶段，技术人员须在保证设计产品质量的前提下，细化机械设计产品所使用的原材料，降低物料成本，遇到具体的机械设计问题时，技术人员要明确设计产品的质量和体积，保障机械设计成本策略的实现，促进结构设计可以在绿色环保理念下进行。在物料准备阶段，机械设计人员在设计初期就要体现出绿色保护这一理念，尤其是在选材环节，应尽量选择环境优良、污染少、能循环使用的材料，不要因价格问题而选择存在高污染等质量问题的原材料。在机械制造阶段，技术人员要保证减少废水、废气及废物的排放，降低工作人员的操作难度，这是提高资源利用率的有效表现形式。在产品使用时，还要对消费情况进行监督和控制，体现绿色设计的理念。消费者也应树立环境保护意识，共同推进环境保护理念的形成。
2机械制造质量控制
2.1质量控制概念
机械制造企业在社会各个领域的发展下得到了极大提升，机械制造所面临的选择也是多方面的，不管机械制造的种类有多少，永远是用产品的质量说话，也就是说产品的质量才是影响消费者选择的首要因素。产品的质量控制一般都是通过机械制造的质量控制实现的，单从这个层面来说，机械制造的质量控制在整个机械制造中所起的作用是非常关键的。
2.2质量控制的影响因素分析
第一，精度影响。机械产品对精度的要求是非常高的，而精度是对所加工产品质量的一种直接体现，一般来说产品的精度与生产成本是成正比的，精度越高就说明生产成本越高，但是产品的精度与生产效率之间存在反比关系，也就是说生产产品的精度越高，其生产效率就会越低。设计人员一定要根据产品的实际使用需求，制定出合理的精度，只要达到生产需求即可，过高的精度不仅不会对需求产生变化，而且还会影响施工的生产效率。因此只有制定科学合理的精度标准，才能保证较高的生产率。第二，生产工艺。在机械加工过程中，由于生产产品不同，因此所使用的生产工艺系统也存在很大差别。一般来说，须按照一定标准进行工艺系统流程的调节，这样能有效避免系统出现生产误差，对机械生产过程影响深远。第三，外部因素。在机械生产过程中，机械设备的零部件可能会因为一些外部因素而导致变形，无法正常工作，再加上受生产过程中加工部件自身惯力以及重力的影响，使得最终的加工精度也会出现一定的误差。
2.3质量控制方法
第一，测算。这一控制方法主要针对的是已经加工完成的零部件成品的精度测算，主要是对成品的位置、尺寸以及形状进行对比和分析，通过一系列的测算程序来达到提高机械精度的目的。我们的技术人员主要是通过对尺寸精度的把握来提高形状和位置的精度。第二，抵消外界因素。我们的技术人员要在制造产品的过程中，针对机械设计中可能会出现的问题，认真落实工序检测系统，及时调整问题，将出现的和可能出现的问题都了解清楚，及时处理这些问题，尽可能的避免外界因素对机械设计产生的影响。第三，工艺整合。要求设计人员对设计工艺进行分析和管理，制定出科学合理的工艺生产路线，有效减少系统出现的误差。
3结语
本文主要对机械行业的发展及技术手段进行简要分析，指出机械设计及机械制造质量控制在机械制造中的重要地位，在此基础上提出了机械设计标准和绿色设计两种设计体系，希望能为我国机械行业的发展提供相应的理论指导。
参考文献：
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［3］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第七次工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2•教学史志).2015.
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［7］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员 www.1mi.net 会第一次工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2•教学史志).2015.
［8］贾宝贤，何风梅。机械设计课程教学中的多元化手段［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1•教学论文)．2016.
机械效率教学设计 篇八
【关键词】 计算机辅助设计 机械设计 应用分析
目前，计算机辅助设计在机械设计中应用的非常广泛，随着科技的高速发展，计算机的辅助设计的应用提高了机械设计的效率，缩短了产品的开发周期，给公司带来了更多的经济效益。本文通过简要阐述计算机辅助设计在机械设计中的重要性以及应用的主要方面，提出能够更好地提高应用技术的实践应用方案。
1 计算机辅助设计的主要应用
随着科学技术的高速发展，计算机辅助设计在技术、应用等各方面有了较大发展，目前广泛应用于机械设计中，特别是对机械设计的实践应用方面，缩短了工作时间，使其得到很大的发展。相对而言，机械设计的设计步骤繁多，一些比较繁重的工作，例如对零件动力、强度的测试等，通过计算机的使用，可以提高机械设计的合理性和生产效率，可以生产高质量的产品，为企业带来更多效益。
1.1 二维绘图的应用
在机械设计中，二维绘图占据了非常重要的位置，在过去是由设计师手工进行绘制，但是这种工作方式浪费了大量的时间，降低了工作效率。但是通过计算机，利用一些绘图软件进行操作绘制，如PROE、CAD等，通过这些软件的使用，机械设计的大部分步骤都可以用计算机来完成，降低设计师绘图的时间，不仅使得工作效率提高，还是设计师能够有更多时间去实践自己的设计项目，从而达到更好的发展。
1.2 三维设计的应用
机械设计要采用简单的几何体来组建较为复杂的几何机构时，就可以采用计算机辅助软件进行三维设计，从而降低设计难度，缩短设计的周期，使得工作效率得以提高。另外，采用计算机辅助设计这些三维设计时，可以模拟重组装配零件，在设计的时候激发灵感，组合出更优秀的作品，使得设计工作发挥其高效性。
机械设计的每个步骤都可以通过计算机来完成，将计算机辅助设计在机械设计中适当应用，注意要与实践相结合，才能在设计中运用好计算机辅助设计，生产出质量优异的产品。
2 计算机辅助设计在机械设计中的应用优势
机械设计中，要将理论知识和实践融合，才能设计出高质量的产品。我国的计算机辅助设计的水平目前还相对较低，但要看清计算机辅助设计在机械设计中应用的优势，并且加强对计算机辅助的研发工作，使得计算机辅助设计软件更好的为机械设计服务。
2.1 缩短设计周期
在以往的设计中，偏向于传统的人工绘制，在简单的机械设计中，往往也需要大量的时间来制作，给设计带来了很大的困难，特别是复杂的几何结构的零件，为绘制带来了更大的难度。但如果采用计算机辅助软件进行二维绘图或者三维设计，用一些简单的几何体组建这些复杂的几何机构，以此缩短设计周期，提高工作效率。
2.2 产品设计修改
利用计算机辅助技术，在零件设计的时候，即使出现零件出错或不满足相关需求的情况下，我们也可以对产品设计进行修改，相比较传统方式，利用计算机辅助技术，会更加快捷方便。在零件环境中，我们也可以看到零件设计的各个步骤，在调整的过程中能够方便看出问题的出错点，提高了修改的有效性，使应用能发挥其实效性。
2.3 观察装配零件
计算机辅助设计可以对某些零件的运动成果进行展示，利用虚拟实验，对装配零件进行观测。通过计算机进行演示，将不合理的地方进行修改，节省了产品试验的费用。例如，在机械设计中，采用不同的装配关系可以出现不同的效果，利用计算机辅助技术将不同的装配关系进行演示，查找器可以对不合理的地方进行显示，方便我们对错误的部分进行修改，使得设计的质量得到提升。
3 通过了解CAD的具体概念达到更好的应用效果
计算机辅助设计是一门由设计人员利用计算机设备完成机械设计中的模拟制图等工作，利用图形设备在不断修改和反复验证的基础上，设计处满意的图纸内容的技术。
机械设计的优异很大程度上决定了产品的质量及工作性能的好坏，机械设计是机械工程的重要组成部分，是产品生产的必要条件。
机械设计从狭义上来看仅指技术性的设计过程，广义的机械设计是指设计者根据对机械的工作原理，装配零件的材质和形状尺寸以及物理传递方式等进行构思和设计，依据要求和现有条件将其形成具体的描述，以实现机械制造的工作过程。机械设计的大多数步骤都需要计算机的帮助，例如图形的编辑调整，数据的计算比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，都需要相应的计算机软件的支持。
随着计算机技术的快速发展，计算机辅助技术正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面在广泛的机械设计中，为提高产品质量发挥着重要作用。计算机辅助设计软件在机械设计中除了可以解决繁琐的数据工作之外，还有许多用途，设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能和工作特征进行研究，根据出现的状况修改原来的设计，提高产品的质量。
4 结语
计算机辅助应用在机械设计中应用的非常广泛，对提高产品的效率有着重要作用。随着时代的发展，产品更新速度加快，设计人员必须更新自己的设计技术和设计理念以适应时代的需求，将计算机辅助设计软件在机械设计中巧妙应用，使得设计产品的质量得到提高，满足激烈市场竞争的需要。
参考文献
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[3]魏雪。行动导向教学法在《计算机辅助设计》课中的应用[J].华章，2010（18）.
机械效率教学设计 篇九
“机械效率”是人教社根据新修订的九年义务教育《物理教学大纲》而修订的初中物理第一册最后一章第三节内容。它是学生在对“力”、“力和运动”、“功和功的原理”等知识有了一定的认识基础上比较综合的一节，且有所扩展，涉及到一定量的计算，在实际中有重要的应用，在社会生活中也有相应的体现。因而，本节内容具有综合性、应用性、实践性强的特点，因学生缺乏对“机械”的感性认识而又有一定的抽象性，《大纲》也提出了“理解”的较高的教学要求。由于功的概念比较抽象，学生对其本质缺乏认识，“功的原理”可以说既简单又复杂，学生也并不一定真正理解，所以学生在学习“机械效率”时也必然有一定的困难。特别是对几种“功”的表现形式、实质意义及相互关系的理解有相应的困难。学生们虽然对物理的学习也有近一年的时间，有了一定的物理基础和理解能力，但他们抽象的理性思维能力仍然较低，对事物的认识仍主要借助于感性认识，需要靠教师的有效引导才能由感性认识上升到理性认识，并通过理性认识的建立和知识的获得，获得获取知识的能力和智能的提高。
二、 教学目标的确立
新课标的基本理念是“以学生为本，促进每一位学生的发展”。要突出“以学生为本”,要促进每一位学生的发展，教学目标的定位就不应仅仅停留在学生知识的获得和技能的提高上，要定位在不仅使学生获得知识和技能，更应通过经历获得知识的过程，领悟知识形成过程中的思想方法和过程方法，感悟知识在生活实践中的体现和应用，从而产生热爱科学，热爱生活，人与人团结合作、和谐相处，共同发展的情感态度。同时在学习过程中应培养学生的问题意识，提出问题的能力以及创新精神和实践能力。具体目标是：
1.知识与技能：使学生理解有用功、额外功和总功及相互关系，理解机械效率的意义；能正确认识几种功的表现形式，能利用机械效率解决有关问题。
2.过程与方法：通过学生实践，教师引导启发，培养提高学生的三种意识，即：问题意识、合作意识和创新意识；四种能力，即：动手实践能力，合作交流能力，获取新知识的能力以及分析和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观：使学生通过实践探究，合作交流，感受到获取知识的成功喜悦，感悟到合作学习的重要和知识的科学价值，从而激发学生学习的热情和动机，提高学习的自信心。
三、教学重点、难点
本节课的知识重点是功的几种外在形式及意义，机械效率的意义，而教与学的重点则是实验启导，合作交流，自主建构，发展智能。
四、 教学设计思想
1.运用“问题教学法”,激发引发学生学习动机和探究欲望。所谓“问题教学法”就是组织学生在教师指导下，围绕有关问题展开主动的探究和学习，谋求问题的解决，并通过系列问题的解决实现知识的迁移、巩固，最终达到知识掌握和灵活运用以及创新精神形成和实践能力提高之目的。
学生在生活中可能已经知道“效率”一词，但对“效率”的真正意义不一定能真正理解。为了激起学生学习本节内容的热望，引发学生的学习需求，上课伊始，老师就鼓励学生讨论并结合自己的生活或熟悉的生产实际，交流回答对“效率”一词的认识，指出在哪些场合下涉及到“效率”问题？教师可在肯定学生讨论回答的基础上指出，本节课所研究学习的机械效率在物理学中有其独特的意义。接着组织学生做用滑轮组提升重物的实验。实验中教师再引导学生注意观察滑轮组的工作情况，将实验全过程分解为重物升高和手拉弹簧测力计上升两个过程，指导学生分别计算两个过程中做功的大小，启发学生有何发现？能否提出相关问题？再引导思考、分析、解释其原因，从而使学生认识有用功、额外功和总功这些概念。然后再通过多媒体展示教材P210图14-6中的问题，再次激发学生思维，组织学生讨论、交流，使认识趋同，进而认识机械效率问题。最后再安排学生做用斜面升高物体的实验，让学生再实践、再认识，产生认识上的飞跃。整个学习认知过程突出实践——认识——再实践——再认识这样一个渐进过程。学生经过一个问题激发、实践探究、发现新知、解决问题、应用深化的获知提能和情感交流的体验过程，知识的获得有实践依托，真实可靠，理解自然，自然也掌握得比较牢固。
2.体现物理学科的特点，为学生学习提供真实的学习情景和感性的学习材料，让学生在实践中学习，在实践中感悟，在实践中提高。同时运用多媒体手段呈现学习内容，对学生产生多重刺激，使其能保持较高的学习热情和集中注意，提高学习的效率和效果。
3.切实落实学生的主体地位，发挥学生的主体作用。一是组织学生动手操作，合作交流，自主建构；二是教师适时的恰如其分的点拨、引导、激发、鼓励，学生能说的尽量让学生说，教师不说或少说，结论组织学生自己得出、自己表述，而不是教师给出，问题让学生自行解决，并鼓励学生大胆质疑教师，让学生上讲台当“学生的教师”。
五、 教学手段与方法
问题激发，实验探索，合作互动，自主生成。
六、 教学流程设计：略
七、 教学过程实施
(一)新课导言：
1.简述前面已学习了功和功的原理，明确今天要学习的内容——机械效率，并板书课题或用媒体呈现。
2.说明现代社会是一个讲“效率”的社会。鼓励同学们结合生活实际相互谈谈对“效率”的理解和在哪些情况下存在“效率”问题，组织学生讨论并回答。
3.教师说明物理学中的“机械效率”有其特殊的含义，今天我们通过实验来研究认识它。板书或媒体呈现实验探究题目。
(二)教学过程：
1.组织学生分组实验：将实验器材放在课桌上，要求：⑴四人一小组合作实验(一人操作，一人记录，一人准备汇报，四人都注意观察);⑵提高重物(两钩码)先后采用两种方式：①直接用测力计提起重物；②用滑轮组将重物提升相同的高度(10cm)看两种情况下各做多少功？⑶将记录数据填入表中并处理；⑷实验中应注意物体向上运动时保持什么状态？并注意观察滑轮组的状态。
机械效率教学设计 篇十
关键词：复习课；教学行为；简单机械和功；有效
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）3-0023-4
1 问题的提出
孔子曰：“学而时习之，不亦说乎”，“温故而知新，可以为师矣”。根据德国心理学家艾宾浩斯发现的遗忘规律，复习是一种对所学知识的再认和重现，同时也是对所学内容的巩固和提升。
复习课一般为一个单元或一个知识板块的复习，常采用“梳理知识―学生练习―教师讲解”的教学流程，梳理知识通常是对某个单元知识的简单罗列。通过练习发现问题查漏补缺。
复习课之所以难上，主要原因如下：
1）实验复习过度知识化，缺乏思维和方法的训练。实验复习是物理复习的一个重要方面，也是复习的难点。复习时，如果把实验重新做一遍，既没有必要，也没有时间。教师往往采用口述实验、让学生看书复习实验、练习实验题等方式唤起学生的深层记忆，学生只是对实验的知识进行了回顾，知其然而不知其所以然，思维并没有得到锻炼。
2）知识琐碎，缺乏条理性。复习课的知识点零碎，复习的内容较多，而时间有限，教师常按教材上的顺序采用讲述、提问等方式进行复习，每个知识点都涉及到，但学生对知识之间的逻辑结构却并不了解，不利于知识的系统化、条理化。
3）知识遗忘，错误的前概念依然顽固存在。由于复习阶段距离新课教学的时间较长，学生对所学的知识已经遗忘得差不多了，头脑中一些根深蒂固的、错误的前概念又暴露出来了，如又出现了 “物体的速度越大，惯性越大”，“用力推桌子，桌子没动，是因为推力小于桌子受到的摩擦力”等错误的前概念。
4）学生参与度低，教学方式单一化。复习课主要采用学生练习、教师讲解的教学模式，教学方式单一。由于繁重的课业负担和精神压力，学生比较疲劳，复习课容易走神，课堂参与度低。
这样的复习教学，学生总是跟着教师的思维走，鲜有自己的思考，思维能力并没有得到提高。所以，创新复习教学的模式是很有必要的。下面以“简单机械和功”为例谈谈复习教学。
2 根据课标重组、整合教学内容
复习教学必须熟悉课标和教材内容。如果按照教材的逻辑顺序进行复习，复习模式单一，有些知识出现重复，而且容易引起学生思维上的疲劳，打破原有教材结构，重组、整合教学内容是很有必要的。
《简单机械和功》一章共5节内容，有1个学生实验，5个活动。《义务教育物理课程标准（2011版）》对本章的基本要求是：1.知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。2.知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。3.知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。4.了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。教材的逻辑顺序如图1。
功、简单机械是学习“机械效率”的基础，所以笔者确定先复习“功”和“功率”，再把简单机械的知识点融合到“机械效率”中，具体教学流程图如图2。教学的重点是杠杆和滑轮的机械效率。
3 根据教学内容，确定教学行为
美国心理学家奥苏贝尔说过：“假如我把全部教育心理学归纳为一条原理的话，那么，我一言以蔽之：影响学习的唯一重要的因素，就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并据此进行教学。” 复习教学要驱动学生去主动学习，帮助学生对知识有新的理解，提升学生的思维，采用多种感官刺激，有效减少学生的思维疲劳。
3.1 “功”与“功率”的复习，注重情境创设激发兴趣
教师对复习课教学的情境创设往往重视程度不够，复习仅仅是知识的简单堆砌。复习课中，教师创设情境引入复习主题，更容易激起学生对复习课的兴趣。
情境1：用“广西举重选手蒋惠花为中国摘得青奥会首金”的视频引入“功”，让学生分析举重过程分为几个阶段，每一阶段运动员对杠铃的做功情况，并让学生总结做功的必要条件、功的定义、定义式和单位。
教学行为的选择及其依据：功的教学采用了多媒体教学行为和问题行为。通过多媒体教学行为引起学生对本节课的兴趣，同时渗透了爱国主义教育。通过问题行为采用启发诱导的方式让学生回顾知识，使学生对所学知识印象深刻。
情境2：创设“估测上楼时的功率”的活动情境：让某位同学分别从一楼走上和跑上三楼并计时，假设同学的质量是50 kg， 问两次做功是否相同？功率是否相同？怎么计算功和功率？
教学行为的选择及其依据：功率的教学采用了活动行为和问题行为。活动行为让学生很自然地从功过渡到功率，在情境中帮助学生复习功率。
创设合理的教学情境，通过眼、耳、口、手、脑等多种感官刺激，帮助学生回顾功和功率内容的同时能激发学生的学习兴趣，有利于学生主动参与课堂。
3.2 “杠杆”和“机械效率”整合复习，拓展实验锻炼思维
物理概念、规律的得出离不开实验。通过设计实验能培养学生的思维能力，通过观察现象培养学生的观察能力，通过对实验结论的再思考培养学生的质疑能力。但在复习教学中，教师却很少使用实验行为。
“探究杠杆的平衡条件”是本章重要的学生实验。如果在复习时仅仅讲过一遍知识点或按照书上的流程进行实验，对基础好的同学则没有必要，对基础一般的同学则不利于唤起他们对已经遗忘知识的深层记忆。所以，复习时笔者采取了让学生回顾实验过程，请一个学生演示，再结合教师提问的方式拓展实验启发学生思维。
案例1 复习杠杆的定义、五要素、平衡条件，分类并回顾探究杠杆的平衡条件的实验。回顾实验时，让学生说明实验过程，请一个学生演示，教师适当提问。
先给学生足够的钩码，不给弹簧测力计。
学生演示：先把杠杆挂在铁架台上，然后调节杠杆在水平位置平衡。
教师提问：此时为什么要调节杠杆在水平位置平衡呢？
学生演示：在杠杆10 cm的位置挂上3个砝码，在杠杆的另一侧挂上4个砝码，然后调节杠杆在水平位置平衡。（根据演示，学生发现很难调节杠杆在水平位置平衡）
教师出示弹簧测力计：为什么用弹簧测力计就可以让杠杆在水平位置平衡呢？现在我们怎么做这个实验？
学生演示：先保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量，读出弹簧测力计的示数；然后保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置，读出弹簧测力计的示数；再保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置，读出弹簧测力计的示数。（让学生记录数据到表格1中）
教师提问：根据数据，得到什么结论？
教师提出问题：但是，有一位同学得到的结论却是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，这个结论是否合理？怎么操作才能验证这个结论不合理？
学生回答：将弹簧测力计斜着向下拉（图3）。
学生演示，教师提问：我们发现这个力比原来怎样了？为什么？
教学行为的选择及其依据：杠杆的教学主要采用了实验教学行为。通过学生演示、说明，教师提问、学生思考复习旧知识，同时进行拓展，锻炼学生的思维。
案例2
教师提出问题：1.用杠杆提升重物（图4），什么是有用功，什么是总功？
2.什么是额外功？
3.三者什么关系？
练习：假设弹簧测力计的示数为0.5 N，钩码的重力为1.0 N，钩码上升的高度为0.1 m，测力计移动的距离为0.3 m，杠杆的机械效率为多少？
教学行为的选择及其依据：杠杆的机械效率并不是本课的重点，在杠杆中通过问题串和例题简单复习杠杆的机械效率，帮助学生回顾机械效率的知识。
3.3 “滑轮”和“机械效率”整合复习，串联问题帮助回忆旧知
问题行为是复习中常用的一种教学行为。定滑轮和动滑轮的工作特点难度不大，没有必要采用实验行为。“再探动滑轮”是建立在“探究动滑轮的工作特点”基础之上的。此时，学生已经有了《功》一节的知识储备，教师采用问题行为帮助学生理清思路复习旧知，学生再进行分组实验，计算机械效率，这样能帮助学生巩固所学内容。
案例3 教师让学生判断图5和图6中的滑轮分别是哪种滑轮，并让学生回忆动滑轮和定滑轮的工作特点。
教师提出问题：要测量图6中动滑轮的机械效率，要测量哪些物理量？用到哪些实验器材？操作过程中要注意什么？怎么设计实验数据记录表格？
学生交流，展示汇报。
教师让学生进行分组实验，测量、记录数据并计算机械效率。
教师引导学生总结实验：在这个实验中，哪个功是有用功？哪个功是总功？哪个功是额外功？如何求出该动滑轮工作时的机械效率？（学生回答、计算）
教师评价：不同组的机械效率不同。动滑轮的机械效率与哪些因素有关？有什么办法能提高动滑轮的机械效率？
教学行为的选择及其依据：该教学片断中主要采用了问题行为、实验指导行为等教学行为，帮助学生唤起定滑轮、动滑轮和机械效率的知识以及相关的实验。
3.4 结束语
“简单机械和功”的复习，教师把重点放在了“杠杆”和“动滑轮的机械效率”上，复习过程以问题行为贯穿教学的始终，还采用了实验行为、多媒体教学行为、活动行为等教学行为，采用多种感官刺激，帮助学生缓解课堂疲劳，集中注意力，锻炼思维，提高复习效果和效率。 参考文献：
机械效率教学设计 篇十一
【关键词】机械综合 模块中心化 非机械类专业 教学目标 教学方法
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2010)07-0076-02
建筑设计师要绘制图纸，化工工程师要考虑加工工艺，信息与计算机要靠机械硬件作为支撑，食品、纺织品要靠机械来加工……毫不夸张地说，各行各业无不充斥着机械的身影。相应地，在理工科各非机械类专业学生知识结构中，机械类综合知识是不可或缺的。多年以来，院校非机械类专业的教学实施计划当中执行“大一学制图、大二学设计、大三学金工”的按部就班路线。知识经济、信息时代的到来，计算机等高新技术飞速发展，CAD从“Computer Aided Drawing”到“Computer Aided Design”并不仅仅是字面上的转换，而是理念上的升华、技术上的跨越。[1]新时代、新形势、新理念、新技术、新跨越使我们面临新挑战、新任务，同时呼唤着素质教育，呼唤着课程与教学改革。机械类课程是为非机类专业服务的，是从属于相关专业整个教育体系的，相应的教学与课程改革只能超前，不容滞后。抓住我院教学与课程改革契机，结合本院非机类专业特色与特点，从2003年7月拟开设《机械综合基础》教学试点班。这次课程改革试点项目不是一般意义上的课程叠加，而是新理念支撑下的模块化糅合与优化。
一、非机械类专业《机械综合基础》课程改革目标
1.总体目标
根据2002年8月机械行业教育教学指导委员会制定的《机械综合基础教学大纲》中的教学目标九条规定，结合本院教学特点与特色，着眼于学员动手能力、抽象与逻辑思维能力等综合素质的培养，制定科学、翔实的教学大纲与教学实施计划，建设相应的教学软、硬件教学保障条件，把握相关专业教学前沿动态；通过《机械综合课程》的课堂教学与实践，使学员掌握一般看图、读图能力，熟练掌握一门以上计算机平面绘图及三维造型软件，了解标准化和互换性基本概念，掌握通用机械零件的工作原理、特点、应用及其结构和标准，初步掌握通用机械零件的选用和设计方法，通过在实验室现场讲解与动手的方式领会金属工艺与热处理的基本原理与方法；采用课堂穿插与专题相结合的方式让学员了解CAD(Computer Aided Design)、CIMS(Computer Integration Manufacturing System)、CAPP(Computer Aided Process Planning)、FM(Flexible Manufacturing)、VM(Virtual Manufacturing)等机械制造学科的动态前沿、国内外制造业现状。[2]
2.教学内容
根据以上非机械类专业《机械综合基础》教学改革总体目标，突出“机械综合”的概念，采用“模块中心化方式”组织、展开教学内容。所谓“模块中心化方式”就是摒弃传统上《工程制图》、《机械设计基础》、《金属工艺学》等平行式组织结构，而是以某一个教学模块为中心，教学内容与环节的设计、组织、展开俱围绕此模块化中心来递进、交叉进行。对教学内容上的改革目标就是要使配套教学大纲、教学实施计划、教材、教案等与“模块中心化方式”相适应，并逐步使之科学化、正规化、合理化。
3.教学方法与手段
所谓教学方法是指为达到教学目的，实现教学内容与教学目标，运用教学手段而进行的、由教学原则指导的、师生相互作用的动作体系。它既包括了手段和方式，又体现为教学过程结构程序。可见，教学方法、手段是为教学内容、要求、目标服务的，同时二者又是相辅相成的关系。教学要求、目标的确立，必然对教学方法、手段提出新要求；教学方法、手段的提高必然会促进教学目标的实现和教学质量的提高。教学方法与手段的改革目标就是要采取各种措施，深入研究启发式、互动式等先进教学理论，积极开展现代教学方法研练，促进教学方法与手段的全面提高，为《机械综合基础》课程教学改革服务。[3]
二、理论研究与具体实施
1.可行性分析
(1)《机械综合基础》课程教学“模块中心化”改革方案是在面向全院服务专业对象，针对机械基础学科需求进行充分调研、分析、研究基础之上提出来的。教学改革以来，《机械综合基础》课程改革项目组对学院各专业对基础学科需求展开调研。调研过程中，采取听取各学科专家建议、项目组内教员间教学经验交流、在校学生问卷调查、毕业生信息反馈等多种形式采集数据。在汇总调研数据的基础之上，提出若干教改方案与实际教学效果衡量指标，采用“层次分析法”进行方案决策。层次分析法是对各种现实问题利用数学模型进行量化决策的一种有效方法，但是决策的准确性决定于原始数据的准确性和专家测评的准确性。从2003年以来，项目组按照以上拟定决策方案，通过5期改革试点班组织研究测评，得出“模块中心化”模式的优先级要远远高于其它方案，是切实可行的。
(2)学院教学改革以来软、硬件配套的全面建设为《机械综合基础》课程的改革提供了保障。软件方面的建设主要有：首先，长期聘请现代教学理论方面的专家授课、指导。通过系统学习、考核、实践，促使教员自觉专研现代教学理论、教学方法与技巧，为全面贯彻素质教育、真正做到“授之以渔”奠定坚实的理论基础。第二，着眼于全体教员现代教学方法与手段的全面提高，以聘请专家开设培训班的形式组织多媒体课件研究、制作、使用方面的知识。第三，一年两届“全院现代教育研练竞赛”。初中职称、高职称教员各一届，采取教学内容、教案设计、课堂教学效果、多媒体课件制作、教学督导委员会日常评分、学员评分、现代教学研练文章水平等各项教学综合指标加权打分的方式进行评比。优者重奖，次者督促改进。通过这种方式有效地促进教学水平的全面提高。第四，引进多套学术资料检索镜像软件，为查阅资料和学术交流提供了方便。第五，网络学堂建设与持续改进。通过网络学堂的建设，加强了师生之间的实时交流；虚拟课堂使枯燥、晦涩的一些学习内容“动起来”,便于学员课后自学；鉴于非机理工相关专业对机械课程的课时压缩，网络学堂可促进教学效率的有效提高，成为课堂教学的有力补充。硬件方面的主要建设：全面教学改革启动至今，多媒体教师覆盖率已达到80%以上；计算机公共实验室建设取得积极进展；CAD、机械模型、金工等实验室建设力度的加强。
(3)打造高素质人才队伍
《机械综合基础》课程改革需要打破机械各分课专职教员授课的传统，以“模块中心化”为指导思想，立足于对机械基础知识及全面综合素质的培养，对教员的知识结构与综合业务素质提出了更高要求。我室100%教员能够熟练制作多媒体课件、维护网络学堂；72%以上教员获硕士以上学历；93%的教员可贯通两门以上机械类主干课程；教员的综合业务素质提高幅度较大。
2.试点研究与实施情况
在“模块中心化”《机械综合基础》课程教学实施的过程中，有几个必须处理好的关键环节。第一，合理解决课时安排问题。根据我院以往非机械类专业的培养计划，作为专业基础性质的机械类课程，一般《工程制图》安排50～70课时，《机械设计基础》安排60～80课时，《金属工艺及热处理》30～40课时，《互换性与测量基础》20～30课时，《计算机绘图基础》30课时。据以上数据，合计为190～250课时，而且近年来有课时进一步的压缩趋势。因此，《机械综合基础》教学实施计划的课时总数不能超过以上数字，该实施计划中按210课时进行设计，各专业可根据自身实际情况作一定缩放。第二，合理解决知识衔接和连续问题。“模块中心化”教学模式的正常开展须有特定的预备知识作支撑，一是高等数学基础知识，二是力学基础知识，三是最基本的读图能力。为此，针对四年制本科学员的该实施计划中，选择第二、三、四学期进行《机械综合基础》课程的教学(每学期70学时),且在课程伊始安排20课时的画、读图基础训练。这样，既满足了预备知识的前继要求，又保证了服务于高年级专业知识学习的后继问题。第三，合理利用网络学堂等资源问题。课时压缩并不意味着知识压缩，为充分利用好有限的210学时，必须提高教、学效率。网络学堂是一块很好的“阵地”,应通过师生网上互动、学员网上预习、自学、复习等多种形式加强对网络学堂等资源的利用效率；第四，合理解决学习效果测评与考核问题。教学思想理念的更新，必然决定了考核方式的更新。本项目的目标是着重培养学员的综合机械基础知识、基本应用能力和综合素质的提高，在考核与测评的选题、编排上须有所体现。
三、结束语
《机械综合基础》教学改革试点的实施，有效地激发了学员的学习兴趣，促进了教学效率的提高，学员、专业教员、相关专家、用人单位反馈教学效果良好。课程改革仍处于探索阶段，实施过程中还存在很多需要解决的问题，需要在教学实践中进一步改进完善。
参考文献
1 童秉枢。现代CAD技术。北京：清华大学出版社，2000