1、微課教學比賽教學設(shè)計學科門類08 工學專業(yè)類別0803 儀器類課程名稱精密機械設(shè)計基礎(chǔ)知識點名稱機構(gòu)具有確定運動的條件適用對象儀器及機械類專業(yè)本科生機構(gòu)具有確定運動的條件教學設(shè)計一、課程基本信息微課名稱：機構(gòu)具有確定運動的條件所屬學科門類：08 工科所屬專業(yè)類別：0803 儀器類所屬專業(yè)： 080301 測控技術(shù)與儀器所屬課程名稱：精密機械設(shè)計基礎(chǔ)教材選用：裘祖榮主編精密機械設(shè)計基礎(chǔ)，北京：機械工業(yè)出版社，2014知識單元：平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析二、教學背景本微課“機構(gòu)具有確定運動的條件”屬于課程“精密機械設(shè)計基礎(chǔ)”第四章“平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析”中第四節(jié)“平面機構(gòu)的自由度”中的一個重點內(nèi)容。課程面向

2、但不局限測控技術(shù)與儀器專業(yè)學生開設(shè)。（一）精密機械設(shè)計基礎(chǔ)課程背景及特點隨著科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，儀器儀表作為信息獲取、傳輸、處理的手段其也向著光機電算一體化方向發(fā)展。而任何一個系統(tǒng)，其實體產(chǎn)品都離不開精密機械系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)。因此，精密機械設(shè)計對于儀器儀表類學生來說，是一項必備的技能，精密儀器設(shè)計基礎(chǔ)課程應運而生?！熬軝C械設(shè)計基礎(chǔ)”是儀器儀表類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是測控技術(shù)與儀器專業(yè)學生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課之一，其主要任務是使學生初步掌握常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運動分析及設(shè)計方法，掌握通用零部件的特點、選型及計算方法，培養(yǎng)學生具有設(shè)計精密機械傳動和儀器機械結(jié)構(gòu)的能力。所選用的教材為機械工業(yè)出版的精

3、密機械設(shè)計基礎(chǔ)（裘祖榮主編，2014 年版），該版本主要面向儀器儀表類專業(yè)學生培養(yǎng)的需要，在普通機械類專業(yè)學生所學習的“機械設(shè)計原理”課程基礎(chǔ)上進行精簡，突出精密機械特點，利用較少的學時，幫助學生掌握相對系統(tǒng)實用的精密機械設(shè)計基礎(chǔ)知識。精密機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容包括靜力學與材料力學基礎(chǔ)知識、機械工程常用材料及鋼的熱處理、平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪傳動、帶傳動、螺旋傳動、軸、支承、直線運動導軌、彈性元件、零件的聯(lián)接、零件的精度設(shè)計與互換性等。其中，“平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析”其研究目的一是探討機構(gòu)運動的可能性，二是通過分析分類，建立機構(gòu)運動分析和動力分析的一般方法，三是研究機

4、構(gòu)的組成規(guī)律和組成原理。簡單說，本章內(nèi)容主要著眼于研究機構(gòu)運動和組成的一般方法，為后面各類機構(gòu)的研究奠定基礎(chǔ)，因此全書以及機械結(jié)構(gòu)分析的重點。（二）本微課特點本微課主要討論的是機構(gòu)具有確定運動的條件。首選通過視頻短片提出問題，如何在設(shè)計機構(gòu)時確保機構(gòu)的運動設(shè)計意圖，其次分析問題，在回顧上一節(jié)知識點（機構(gòu)的組成和機構(gòu)自由度） 的基礎(chǔ)上， 引出機構(gòu)具有確定運動的條件的兩個決定因素： 原動件和機構(gòu)自由度。而后通過不同機構(gòu)的實例，引導學生思考總結(jié)出機構(gòu)具有確定運動的條件，解決問題。最后通過設(shè)計實例鞏固教學成果。本微課在基礎(chǔ)理論知識教學中，穿插實際案例，力求理論與實踐相結(jié)合，應用多媒體及豐富的教具力求課

5、堂教學生動、充滿趣味性。同時將問題導入與課前復習相結(jié)合， 使教學具有連續(xù)性和完整性。 由于本課程是理論與實踐相結(jié)合的設(shè)計性課程，因此在教學中安排習題、思考題以及實物教學等環(huán)節(jié)以加深學生對知識點的理解。而整個微課的講授過程遵循著提出問題分析問題解決問題的思路，給學生展示了一個學習知識、認識世界的方法，循序漸進，邏輯性強，給學生以啟迪。（三）學生基本情況本課程的授課對象主要為測控技術(shù)與儀器專業(yè)學生，一般開設(shè)學期為大二下學期或大三上學期。學生此前已經(jīng)學習過機械制圖、工程力學等相關(guān)課程。然而對于大多數(shù)學校的測控專業(yè)的學生來說， 機械類課程開設(shè)較少， 基礎(chǔ)較為薄弱， 因此可能存在學生興趣較低的問題，教學

6、的難度較大。本課程為專業(yè)必修的主干課程，希望通過師生共同努力，能幫助學生掌握相對系統(tǒng)的精密機械設(shè)計知識。三、教學目標（一）知識與技能1、掌握機構(gòu)具有確定運動的條件的內(nèi)涵2、理解影響機構(gòu)運動形式的兩個重要因素3、理解學習機構(gòu)具有確定運動的條件的意義4、培養(yǎng)學生應用機構(gòu)具有確定運動的條件分析任意機構(gòu)的運動是否具有確定性能力。（二）過程與方法1、首先通過一段機器人運動的視頻，引入主題，簡單敘述學習“機構(gòu)具有確定運動的條件”的意義。然后通過對前面知識點“機構(gòu)的組成”以及“機構(gòu)自由度”概念的復習以及升華，提出影響機構(gòu)運動形式的兩個因素，引出本講內(nèi)容的核心。接著講授平面連桿機構(gòu)中三桿、四桿和五桿機構(gòu)在給定

7、不同數(shù)量原動件的情況下，各機構(gòu)的運動情況，引導學生思考并總結(jié)機構(gòu)具有確定運動的條件。最后通過案例講授如何應用。2、以課件演示、教具演示，教師講授等形式多角度呈現(xiàn)教學內(nèi)容。（三）重點與難點【重點】 1、機構(gòu)具有確定運動的條件的內(nèi)涵。2、應用機構(gòu)具有確定運動的條件判斷機構(gòu)運動確定性的方法?！倦y點】應用機構(gòu)具有確定運動的條件判斷機構(gòu)運動確定性。四、教學方法及過程（一）教學方法本微課以講授法為主，配合教具演示、PPT 穿插演示圖片、視頻等多種教學手段的綜合應用，以呈現(xiàn)生動、靈活的課堂教學。通過講授、提問、思考、總結(jié)的方式將問題引向深入，采用啟發(fā)式教學，充分調(diào)動學生的學習積極性及主動思考的熱情，加強師生

8、互動，讓學生在輕松愉快的氛圍中接收新的知識點。（二）教學過程本次微課的教學過程分為新課導入、上節(jié)回顧、內(nèi)容推導、概述結(jié)論、案例分析、課堂內(nèi)容總結(jié)六個環(huán)節(jié)。教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容1、創(chuàng)設(shè)情境，1、打開多媒體教學課件的封面，介紹本次課的導入新課知識點。2、課件翻到第二頁， 跟學生一起觀看機器人 “風力仿生獸”運動的視頻。3、總結(jié)機器人運動的特點，提出問題，設(shè)計機器人時如何能夠讓機器人的滿足要求的。4、導入新課， 學習“機構(gòu)具有確定運動的條件”就可以解決上述問題。2、設(shè)置問題，1、提出問題：機構(gòu)具有確定運動的條件與機構(gòu)上節(jié)回顧的哪些因素有關(guān)2、自問自答，影響因素是原動件和機構(gòu)自由度3、復習原動件和機構(gòu)自由

9、度的概念及特征，分析它們是如何影響機構(gòu)運動的。4、得出結(jié)論，研究機構(gòu)具有確定運動的條件就是研究原動件與機構(gòu)自由度的關(guān)系， 開啟之后的教學內(nèi)容。3、現(xiàn)場演示，1、提出以平面連桿機構(gòu)為例來做研究內(nèi)容推導2、簡單介紹四桿機構(gòu)的組成及機構(gòu)自由度，用教具模型分別演示四桿機構(gòu)有不同原動件時的運動情況，并進行小結(jié)。3、簡單介紹五桿機構(gòu)的組成及機構(gòu)自由度，使用教具模型分別演示五桿機構(gòu)有不同原動件時的運動情況，并進行小結(jié)。4、介紹桁架的概念、自由度、 運動特點及應用。4、概述結(jié)論，1、通過以上分析，總結(jié)機構(gòu)具有確定運動的條揭示意義件。教學安排及方法講授；設(shè)問并回答；多媒體視頻。講授；設(shè)置簡單的問題引導學生回憶之

10、前的知識點，但為了節(jié)省時間，不需要學生回答。講授；教具現(xiàn)場演示； PPT 圖片及動畫展示。講授時間1 分鐘1.5-2分鐘3.5-4分鐘1 分鐘2、揭示學習機構(gòu)具有確定運動條件的意義。5、案例分析，1、以一個牛頭刨床的設(shè)計為例，應用機構(gòu)具有布置作業(yè)確定運動的條件分析其是否能滿足設(shè)計意圖，授分析的思路及方法，得出結(jié)論。2、根據(jù)結(jié)論，上述牛頭刨床不能實現(xiàn)運動，布置作業(yè)，要求學生課后修改牛頭刨床的設(shè)計使之能實現(xiàn)所要求的運動。講授；提問；PPT講 演示。通過布置課后作業(yè)考察學生對本知識點以及前面所學知識的掌握情況，能否做到學習的融會貫通。2-2.5分鐘6、課堂總結(jié)，總結(jié)本節(jié)要掌握的知識點講授結(jié)束講授0.5 分鐘五、教學總結(jié)本次課講授了機構(gòu)具有確定運動的條件，是“精密機械設(shè)計基礎(chǔ)”這門課程的一個重要知識點。 微課中主要介紹了影響機構(gòu)運動的兩個重要因素，推導了機構(gòu)具有確定運動的條件，研究機構(gòu)具有確定運動條件的意義，并通過案例分析加深了對知識點的理解。教學內(nèi)容安排緊湊、合理。既有理論講授，又有實例分析。問題導入較為輕松、有趣，內(nèi)容安排深入淺出，符合學生學習及思考習慣，重難點突出。教學過程中