时间：2023-09-22 17:06:50
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械原理知识点归纳总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：教育教学环节 能力达成 评价方法
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（a）-0137-02
重庆大学机械工程学院针对工业工程、冶金工程、建筑环境与设备工程、工程力学等专业的非机械类本科生开设的机械设计基础课程，是学校通识教育课程中的一门重要的技术基础课程。该课程主要介绍常用机构和通用机械零部件的基本知识和基本设计方法，培养学生初步具有简单机械传动装置设计能力。在教学内容方面着重传授基本知识、基本理论、基本方法，在培养实践能力方面着重创新构思和设计技能的基本训练。为了不断提高该课程的教学质量，近年来在教育教学环节设计和能力达成的形成性评价方法上进行了一些探索。
1 明确课程培养要求
为了明确课程教学目的，首先根据国家、社会、时代对人才在知识、能力、素质三方面的要求[1]，结合课程面向的非机类专业的工程特点，提出了本门课程的培养要求，如表1所示。该课程作为非机类专业学生的技术基础课程，课程教学应注重基础知识的掌握、能力的训练及创新精神的培养。
2 课堂教学环节设计
相对机械类的机械设计基础课程而已，该课程内容略简，学时略少，在课堂教育教学环节方面，按照学生为主体、课内和课外相结合、能力训练为主导的原则来进行设计。除了传统的课堂讲授以外，主要的教育教学环节有：
（1）引导式提问环节。
在课程教学过程中，在给出知识点之前，教师通过设置问题背景，以提问的方式引出知识点，激发学生兴趣进行主动思考[2]。例如，“大齿轮和小齿轮的宽度是不是应该相等？”“自行车链条的链节数应该是奇数还是偶数？”给学生搜寻自己相关的知识结构、做出判断的时间，在听取学生回答后，再步步引导分析，得出正确结论。这种方式有助于引导学生思考，加强对知识点的理解和记忆。
（2）逻辑归纳环节。
在课程教学中，教师运用类比法、对比法、分类法、列表法、流程图法等，把教材上大段铺叙的文字、原理推导或分散的结论等演变成清晰直观的图、表等形式，帮助学生对问题形成更加直观的认识和透彻的理解，同时有利于学生的逻辑思维、归纳思维和演绎思维能力的培养。在课程全部结束前进行一次课程总结，由教师和学生共同完成，通过回顾和梳理，帮助学生从更宏观的角度对课程的整体构架和各章内容要点形成全面、深刻的认识。
（3）自学与讲授结合环节。
安排部分课程内容以自学与讲授相结合的形式进行教学。例如，“计算平面机构自由度的注意事项”“轴上零件的固定”等章节，先要求学生自学并归纳知识点，再由老师串讲知识点，学生对照进行更正或补充，然后教师结合例题或关键问题讨论考察学生对知识的掌握情况，启发学生思考和分析，最后由老师总结。通过学生自学可以培养学生独立学习、总结提炼、发现问题和分析判断的能力；通过教师讲授可以完善和补充教学内容，引导学生思考，结合实例或讨论强化知识点的掌握，从而确保教学效果。
（4）专题训练环节。
根据课程内容布置专题训练作业。例如，凸轮廓线的设计和绘制，螺纹连接的选择、强度计算和绘图等等。这一环节的目的是通过动脑和动手强化学生对知识要点的理解，利于学生更好的掌握机械设计的基本过程和方法。
（5）知识拓展环节。
针对课程涉及的教学内容，安排1～2次非命题作业，引导学生进行知识拓展。例如，在“概论”章节，结合机械类型、发展等的介绍，要求学生结合自己专业自选一类机械设备（例如交通工具、通风设备、冶金设备）查阅其发展历史、现状及趋势，形成综述报告。又如，在“铰链四杆机构”章节，要求学生在自己专业相关的机械设备中找到三类铰链四杆机构的应用实例，给出机构实物图片和机构简图，并叙述其基本工作原理。学生通过文献检索和资料阅读分析进行知识拓展，提高探索兴趣，训练综述能力。该环节可由学生单独完成，也可分组完成。
3 能力达成的形成性评价方法探索
为了考察课程各个课堂教学环节对学生达到课程培养要求的效果，将二者对应起来设计了课堂教学环节效果评价表，对能力的形成性评价方法进行了探索[3]。表中每个单项的评分为0～3分（对应效果为：无，弱，一般，好）。通过初步调查并对评价结果进行统计，得出单项的平均分及各行各列的总分平均分（取整数）如表2所示。
初步调查结果显示，目前设置的课堂教学环节，对应前四项课程培养要求的效果评价较好，在创新能力培养方面较弱，有待加强。逻辑归纳环节虽然总分较低，但在基础理论教学方面的效果较好，可以继续完善。该评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系，但要通过该评价方法来研究教育教学环节与能力培养的基本规律，还需进一步细化和完善。
4 结论
针对非机械类本科生的机械设计基础课程进行了改革探索，从知识、能力、素质三方面明确了本门课程的培养要求，再针对课程要求设置引导式提问、逻辑归纳、自学与讲授结合、专题训练、知识拓展等课堂教学环节，再采用教学环节与课程要求对应的评价方法进行能力达成的形成性评价。初步研究表明，上述教学环节中对创新能力的培养不足，有待进一步改革；能力达成的评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系，还需进一步细化和完善以便为教育教学环节与能力培养的基本规律研究打下基础。
参考文献
[1] 李良军，严兴春，易树平，等.工程教育专业认证背景下本科毕业生基本要求分析与衡量―― 以欧美国家的本科毕业生基本要求为鉴[J].高等建筑教育，2013，22（4）：27-33.
关键词：电机教学；比较法；电机工作原理
作者简介：刘慧芳（1975-），女，江西宜春人，中国地质大学（北京）信息工程学院，讲师；王振华（1975-），男，河南周口人，中国地质大学（北京）信息工程学院，讲师。（北京 100083）
基金项目：本文系中央高校基本科研业务费专项资金预研项目（项目编号：2-9-2012-38）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0089-02
俄国教育家乌申斯基说：“比较是一切理解、发现和思维的基础，我们正是通过比较来了解世界上的一切的。”比较就是确定事物同异关系的思维过程和方法，有比较才能有鉴别，有鉴别才能有发现，有创新。任何事物的特点必须在相互比较中才能充分地显示出来。
电机学是电气工程及其自动化专业一门非常重要的专业基础课，以先修课程大学物理、电路、高等数学等为基础，为后续专业课程电力拖动自动控制、电力系统分析、电力电子技术、供电技术等做铺垫，因此这门课程在整个专业教学中占有重要地位。电机学涉及到电路、磁场、机械等方面，特别是绕组连接问题和磁场问题较为复杂。各种电机的知识点名称有许多相同之处，例如电机结构、基本方程式、相量图、等值电路、效率、工作特性、运行特性、机械特性、电枢反应、电磁功率、电磁转矩等等。学生往往感觉这些知识点容易混淆，难以融会贯通。比较教学法则是解决这些难题的利器。
在电机教学中，比较教学法可为学生搭建理解不同类型电机知识内在联系的桥梁，帮助学生将各种电机知识点融会贯通，避免理解浮于表面、知识点孤立的状态。下面运用比较法对电机课程中知识点的异同之处进行较为系统全面的归纳总结，供读者参考。
一、比较法在电机教学中的运用举例
1.电路和磁路的比较
电机分析包括电路分析和磁路分析，这二者非常相似。如表1所示：
其中磁路的基尔霍夫第一定律是指任一闭合曲面的流入磁通与流出磁通相等；磁路的基尔霍夫第二定律是指任一闭合磁路各段的磁动势或磁压降代数和为零。
让学生通过熟悉的电路来理解磁路，既能降低学习难度，又能加深对磁路的理解，从而为各种电机原理的学习打下基础。
2.电机工作原理的比较
直流电机、异步电机、同步电机、变压器是四大基本电机类型，其中变压器为静止电机，其余为旋转电机。从其最本质的工作原理来说，所遵循的基本物理定律都是电磁感应定律和电磁力定律。各种电机工作原理比较见表2：
3.电机中的平衡关系比较
电机学中存在许多平衡关系，包括能量守恒、电压平衡、磁势平衡、转矩平衡等。下面进行具体说明。
（1）能量守恒。这是自然界的普遍规律，电机当然也不例外。电机的输入功率等于输出功率与电机中各种损耗功率之和，常用功率流程图来表示。其各种损耗基本相同，包括绕组的铜耗，对直流电机和同步电机而言为电枢绕组，对异步电机而言为定子绕组与转子绕组，对变压器而言为高压绕组与低压绕组；铁磁损耗，包括磁滞损耗、涡流损耗、旋转电机的机械损耗、附加损耗等。各种电机均为可逆电机，有发电机、电动机或升压变、降压变两种运行状态。
（2）电压平衡、磁势平衡、转矩平衡。这些平衡关系从本质上说根源于能量守恒，表现为电机的基本方程式、等效电路和相量图。三者是完全等价的，只是表现形式不同。电压平衡、磁势平衡表现在所有电路中，转矩平衡体现在所有旋转运动体上。限于篇幅，读者可自行归纳总结。
4.电机特性比较
通常发电机的特性称为运行特性，电动机的特性称为工作特性和机械特性。通过查阅不同版本的电机教材，笔者发现绝大多数国内教材都是这样进行区分的，[3-5]而国外教材并不强调是运行特性还是工作特性。[6-7]文献[8]中则统称为运行特性，然后将电动机的运行特性又分为工作特性和机械特性。笔者认为“运行”和“工作”并无实质区别，故运行特性和工作特性的区分并无意义。限于篇幅，请读者自行归纳总结。还可按发电机和电动机两种类型来比较，其中变压器对于负载而言相当于发电机，故可归入发电机一类。还可按照各种电机的发电和电动运行状态进行比较。
5.典型问题分析
问题一：为何直流电机和同步电机有电枢反应，而异步电机没有电枢反应？
这要从电机磁场说起。直流电机和同步电机都有专门的励磁绕组，且均为直流励磁，其中没有感应电流产生。区别在于：直流电机励磁绕组一般位于定子，同步电机励磁绕组一般位于转子。文献[1]指出：电枢是相对于磁极而存在的，电枢是产生感应电动势、通过电流、产生电磁转矩的部分，而异步电机的定子绕组与转子绕组都产生感应电动势，都通过电流，其中没有哪一个绕组是专门产生磁场的，因此感应电机只有定子与转子之区分，没有电枢与磁极之区分。因此异步电机没有电枢反应问题。另外，文献[2]对电枢反应的定义进行了严谨细致的分析，指出电枢磁场并不能影响励磁磁场，电枢反应概念的真正含义应该是“电枢绕组产生电枢磁势的现象”，而非现行教材中较为普遍的“电枢反应是电枢磁场对空载气隙磁场的影响”。
问题二：为什么直流电机和同步电机中没有提到等效电路的问题，异步电机和变压器则都有等效电路？
首先明确等效电路是为了将能量输入侧和能量输出侧两个电路统一为一个电路，以便于进行定量分析的。如果能量输入和输出是在一个电路里完成，则不存在电路统一的问题，即不存在等效电路。
异步电机和同步电机的电能都是通过定子绕组传输的。异步电机的机械能是通过转子绕组切割旋转磁场产生感应电动势、感应电流，从而产生电磁转矩而传输的，即异步电机的机械能是通过转子绕组传输的。同步电机的机械能则是由于转子磁极受到定子等效磁极的吸引或阻碍产生电磁转矩而传递的，转子绕组本身并未产生感应电流及受到安培力作用。因此同步电机的机械能传递实际上是通过定子绕组完成的。当转矩发生变化时，异步电机的转子电流会发生变化，而同步电机的转子电流则没有变化，也印证了异步电机的机械能是通过转子传递的，同步电机的机械能不是通过转子传递的。另外容易看出，直流电机的电能和机械能传输都是在电枢绕组上完成的，而变压器的电能输入和输出是在不同绕组上完成的。从另一角度来说，直流电机和同步电机的励磁绕组是专门励磁的，只是提供能量转化的环境，并不参与动态的能量传递过程，其能量传输都是由电枢绕组一个电路完成的，不存在两个电路需要统一的问题。综上所述，直流电机和同步电机没有等效电路，反之，异步电机和变压器都有等效电路。
问题三：异步电机与变压器有何联系？
二者的区别：其一，体现在异步电机与变压器的结构和运动形式。其二，在二者的磁路构成不同。变压器主磁路全部由铁磁材料构成，异步电机的主磁路除了定转子铁芯外，还包含两段空气隙。正是由于磁路的不同，导致二者的空载电流有很大差别，变压器的空载电流为额定电流的2%～5%，异步电机的空载电流为定子额定电流的20%～30%。其三，变压器绕组为集中绕组，绕组系数为1；异步电机为分布绕组，绕组系数小于1。其四，变压器磁场为交变磁场（幅值随时间变化），感应方式为感生电动势，异步电机磁场为旋转磁场（位置随时间变化），感应方式为动生电动势或切割电动势。
二者的相似之处：它们都没有专门的励磁绕组，两侧绕组都有感应电动势、感应电流，均为交流，具有非常相似的等效电路，参数测量方法也几乎相同。异步电机转子绕组开路时相当于变压器空载，异步电动机转子绕组短路且转子堵转时相当于变压器短路。因此有一种说法，变压器相当于静止的异步电机，异步电机相当于旋转的变压器。
问题四：异步电机和同步电机只有一字之差，如何理解其区别？
异步电机与同步电机在结构上非常相似，都是交流旋转电机，定子绕组也是完全相同的，主要区别在于转子绕组是否有直流励磁，并由此产生了本质的区别。其一，转速的问题。异步电机必须有转速差方能工作，同步电机必须严格以同步转速运行。其二，异步电机没有电枢反应，同步电机有电枢反应。其三，异步电机有等效电路，同步电机没有等效电路。其四，异步电机没有启动问题，同步电机有启动问题。其五，同步电机可以灵活调节功率因数，异步电机却不能，等等。总之二者虽然只有一字之差，但本质上的区别却很大。
二、结语
本文介绍了如何在电机教学中运用比较法分析各种电机的工作原理，电机中的各种平衡关系、电机特性等，然后对一些常见问题进行了说明。总之通过比较法可以帮助学生把看似零乱复杂的知识点组织起来，建立一个井然有序的知识系统。
参考文献：
[1]林宪枢.同步电机与直流电机电枢反应的比较[J].电力系统及其自动化学报，1998，10（3）：62-66.
[2]程小华.对部分教科书中“电枢反应”和“相带”概念的辩证[J].微电机，2009，42（2）：83-86.
[3]阎治安，崔新艺，苏少平.电机学[M].第2版.西安：西安交通大学出版社，2006.
[4]许建国，陶醒世.电机与拖动基础[M].第2版.北京：高等教育出版社，2009.
[5]李发海，王岩.电机与拖动基础[M].第3版.北京：清华大学出版社，2005.
[6][日]仁田工吉，冈田隆夫，安陪稔.电机学[M].冯浩，译.北京：科学出版社，2004.
作者：郑红 单位：温州职业技术学院
高职学生经过十多年的基础教育，已经证明他们的语言、数理逻辑智能不是最擅长的、最有特点的，他们或许是空间智能、或肢体运作智能、或人际智能、或内省智能、或自然探索智能才是智力的强项、是智力发展的特点，这就要求教师能够对学生的多种智力一视同仁，充分认识到不同学生有着不同的智力特点，强调使每一个学生的智力强项得到充分发展，并且需要通过这些智力强项来带动语言、数理逻辑智能弱项的提高。机械设计是机械大类的专业基础课，引导学生的专业兴趣与职业认同感，由此敲开机械之门。但机械设计课程的特点是难、散、多、枯燥，难指机械原理诲涩，需要实践，散指各种机构、零件相对独立，多指机构、零件参数繁复，枯燥指机械是铁的，且各知识之间缺乏内在的层次关系，必然的逻辑关联，知识的跳转、连续与中断都不会从整体上影响到课程体系，但将这些相对零散的东西整合、运用就是机器（机械），刚刚开始学机械专业的学生面对课程这些特点往往不知所措。机械设计课程的学习一般开设在大学二年级，大二的学生对机械的认识有一点，他们做过金工实习，对机构传动及机械零件有感知，但对机械原理的学习有畏难情绪，且学生的学习方法、学习习惯、自学能力都有待加强提高。而现行的机械设计教材都是原理阐述、理论证明，与高职学生的学情发生了较大的矛盾冲突，所以有必要改革教学方法及手段，通过“教学做”活动挖掘学生的潜能，帮助学生理解机械原理、机构运动，提高课堂教学效能。
我们提出的“教学做”合一是由教师搭建一个学习、讨论、探究的平台，提供相应教学活动条件支持，帮助学生在自主探索过程中真正理解、掌握新知识、新技能，倡导做中学，学中做，学做合一的学习方式。“教学做”合一的教学设计遵循“直观感知——操作确认——思辩论证”的认知过程，引导学生观察、操作、交流、讨论及方向明确的思维活动，教师的角色是组织者、导演者，教学活动真正的实施者是学生，学生在活动中学习，在自主探索中增知，在合作交流中发展归纳推理及表达能力。
本文以机械设计课程中“铰链四杆机构类型的判别条件”的教学为例，介绍“教学做”合一的课堂教学。以往的“铰链四杆机构类型的判别条件”的教学是应用数学中的几何知识来推理论证的，因为高职生的证明推理能力比较差，导致课堂沉闷，教师一身汗，学生还是不懂，后来就干脆取消证明过程，直接把结论告诉学生，但学生就更不知道其所以然了，没有原理的理解，学生应用起来完全靠死记硬背，教的累，学的累，课堂效果不尽如人意。这就象吃饭，没有咀嚼，囫囵吞枣，生吞活剥，都不知道吃了什么，何谈营养？现在我们应用“教学做”合一的教学探究活动，让学生在实验操作中理解机械原理、机构运动，又反过来在学中做，把机械原理、机构运动应用其中，帮助学生进一步理解消化。这种教学模式正符合高职学生的智力特点、学情特点，优先发展学生的动作智能强项，并应用动手做的智能强项来带动数理逻辑智能弱项的提高。
一、做中学
1、活动准备：把学生分成8组，每组发一个铰链四杆机构教学模型（其中1、2号模型为曲柄摇杆机构；3、4号模型为双曲柄机构；5、6、7、8号模型为双摇杆机构）。2、实验任务：教师先示范，然后学生做实验，并将测量数据填入表中，培养学生将复杂问题分解、简化的能力。（1）观察、使用铰链四杆机构，通过操作实验判别铰链四杆机构类型并记录（2）测量铰链四杆机构各杆长，填入表中3、结论推理（1）把各组测得的数据全部统计在表中，显示在大屏幕上，让学生分析归纳，得出铰链四杆机构类型的判别条件（杆长之和条件及机架条件）。（2）每组派一名代表把本组的讨论结果进行演说。（3）师生共同总结铰链四杆机构类型的判别条件（杆长之和条件及机架条件）。（4）对各组的讨论结果进行点评，鼓励学生的探究精神。对的：说明该组的实验、数据、分析、归纳过程正确合理。不对的：小组要反思为什么错？在“教学做”的课堂中，教师要擅于搭支架，让学生的思维能够顺着支架攀延，通过有启发的活动设计和层层深入的问题设置，使学生在操作、探究、反思和归纳中，不断获得解决问题的方法。
二、学中做
有了“做中学”的基础与兴趣，再让学生“学中做”。例如多功能切片机传动滚筒的步进调节装置，它运用了曲柄摇杆机构，现已知机架、摇杆、曲柄的长度或范围，要求设计并做出曲柄摇杆机构，实现正确的运动。首先要求8组学生讨论，根据铰链四杆机构类型的判别条件计算各杆长度，后做出机构（用塑料或厚纸板做），并派代表演示、讲解机构的运动，最后师生共同点评。整个教学过程，学生是在教师的激励、启发和诱导之下，运用科学的方法去探究他们暂时还未理解和掌握的知识，从不知到知，从知之不多到知之甚多，从学会知识到会学知识和会用知识，再把知识转化为能力。无论是“做中学”还是“学中做”，都应用了学生的智能强项——动手操作，通过动手操作完成教与学，使学生对“铰链四杆机构类型的判别条件”的理解内化、固化，从而带动学生数理逻辑智能及语言智能的发展，把感性认识上升为理性认识。在“教学做”的课堂上，大部分学生表现积极踊跃，学生思想情感得到了交流，培养了团结协作精神，但“教学做”课堂的教学准备比较复杂，教学过程实施、学生组织有点困难，教学时间较难控制。以往的机械设计课程教学往往会讲得很“理论”，正如在黑板上教学生开机床一样，白白浪费了理论课的时间。虽然在教学上尽量把理论知识点简化再简化，但由于没有让学生参与到课堂中来，学生学习的兴趣仍然得不到提高。在“教学做”的课堂上，教师把课堂变成学生学习的舞台，以项目任务为主线、教师为主导、学生为主体，改变“教师讲、学生听”单一的教学模式，代之以协作式、探究式教学模式，让学生实现知识技能的自我发掘和累积。
【关键词】问题链；教学模式；工程热力学；教学功能
工程热力学是研究热能和机械能相互转换规律的一门学科，课程设计的内容面广、概念抽象、晦涩难懂，相对一部分学生学习起来有一定困难[1]。工程热力学课堂教学中，大部分教师采用的是“教师讲，学生听”的教学模式，这种传统的教学模式在高校是普遍存在的。这种教学方法忽略了学生的“问”，从而导致学生缺失应有的存疑、批判、想象和创造的学习过程。长此以往，就存在教师“灌”，学生“收”的单一被动接受的弊端，这样就是容易造成学生创新能力和解决实际问题的能力不足等问题，这往往与工程热力学的课堂教学效果背道而驰。英国哲学家波普尔说：“科学知识的增长永远始于问题，终于问题”[2]。那么，对于要讲授的课堂教学内容，如何重新设计，形成若干个未知的教学问题，以问题为中心展开教学，让问题贯通整个教学过程呢？笔者采用了问题链教学模式进行工程热力学教学研究与实践，并对各种不同的问题链加以运用。
1 问题链的教学模式
1.1 问题链教学模式的定义[3-4]
何谓问题？问题是一个障碍、一个有待完成的目标，即“问题=障碍+目标”。所谓“问题链”是教师根据课程教学目标，通过将教学内容进行提炼，并设计成一连串的问题，引导学生对课程知识点进行对比、分析、综合和概括，问题链就是这些像锁链一样的问题集合，问题链就是围绕某一个教学目标，开发出来的一连串层层深入的问题集合体。因此，开发出来的问题应该环环相扣、由浅入深，而且应该具有多元性、多角度，分层次等特点，问题的编制应宜粗不宜细，问题要少而精。问题链要能达到引导学生对旧知识点的回忆和重构，并对新知识点的探索和思考的目的，起到开发学生创造性思维的作用。
1.2 问题链的设计要求
问题链的设计不是随机的，任意的，必须具有一定的逻辑顺序，设计的问题链能方便教师引导学生。问题链的设计要求如下：
1）问题链应明确教学目标，突出本节课的重点、难点；
2）设计的问题链必须对学生有驱动性和启发性；
3）问题链的设计需要具有层次性、递变性、情境性、可行性；
4）问题链应具有趣味性、新颖性，能集中学生的注意力、激发学生的求知欲。
2 问题链教学模式的应用
“问题链”在功能和形式上多N多样，其设计也因“问”而异。工程热力学课程内容比较多、概念活，研究对象为气体，根据工程热力学教学环节，基于教学立意，围绕教学中心，从而设计不同的问题链类型[5]。根据教学环节和教学立意设计，笔者在工程热力学这门课设计的问题链主要有：引入性问题链、探索性问题链、情境性问题链、类推性问题链、总结性问题链等。
2.1 引入性问题链
传统的引入性方法是直接从前一节内容开门见山引入本节教学内容，方法往往枯燥乏味。引入性问题链就是教师将旧知识点直接平滑连接到后续的知识点上，引导学生的注意力，唤醒学生找出问题答案的求知欲而设计的问题链。
讲授水蒸气的热力性质时，教师可以以某一发电厂为出发点，引入教学内容，采用该教学模式实施课堂教学，具体教学设计如下：
问题1：同学们每天都用电，很多电都是由热能转变而来，那么你们知道热能是如何转变为电的吗？
问题2：发电厂有哪些主要的热力设备，各设备功能是什么样的？这些热力设备中的循环工作的工质是什么？这些工质是如何把热能转换成机械能发电的？
问题3：工质的热力状态发生了哪些变化，其变化过程中，工质发生了哪些基本的热力过程？
在教学中，教师先拿出一个大家都熟悉的发电厂发电的话题，让学生在开放的氛围中展开思考；接着通过展示热力发电厂的相关图片或播放录像，边看边向学生解释燃煤发电厂工作过程；然后通过PPT向学生展示蒸汽动力装置示意图，如图1所示。根据蒸汽动力装置流程简图向学生介绍水蒸气动力循环的系统组成、工作原理及循环在T-s图和p-v图上的表示方法。
2.2 探索性问题链
探索性问题链是设计一些具有探索性和趣味性的知识问题。这种教学方法能引导学生进行探索学习，同时能培养学生的创新能力和探索精神，探索性问题链能使学生从现象探索事物的本质。
在讲授“湿空气”时，教师先让学生思考简单的生活问题，由此提出探索性问题让学生展开讨论，通过教师对实例启发性的分析，把枯燥的理论变成具体的实际问题。由此，教师设计如下问题链：
问题1：为什么阴雨天晒衣服不容易干，而晴天则容易干呢？
问题2：什么是湿空气？什么是干空气？如何理解水蒸气的含量是变量这一问题？
问题3：未饱和湿空气和饱和湿空气有什么区别？水蒸气的分压力和温度有何关系？由此得出什么结论？
教师通过生活实例，向学生解释：“阴雨天环境空气湿度大，空气吸取水蒸气的能力差，所以阴雨天晒的衣服不容易干。晴天则恰恰相反，所以容易干”。教师让学生对湿空气相关概念进行理解、探究，引导学生去分析。留有足够时间和空间让学生去思考分析，争论探讨，提炼拓宽，训练学生思维的深刻性。
2.3 情境性问题链
情境性问题链就是教师设计或引入特定的生活情境，使学生产生一定的求知欲。精心设计的情境可以使学生从情境中挖掘出新知识点，从而帮助学生更好进入新知识点的学习。
为了让学生掌握压缩制冷循环这一知识点时，首先展示一幅错误安装空调室内机和室外机的的图片，如图2所示。针对这一生活情境，设计如下问题链：
问题1：同学们来看一下这幅图，图中，室内机和室外机的安装是否正确，为什么？那么这样安装会产生什么效果，为什么？
问题2，：压缩机制冷循环的是如何实现房间制冷的？压缩制冷循环的工作原理？各经历了哪些循环过程？
问题3：如何利用P-V图和T-s图来表示压缩机制冷循环过程？制冷系数如何确定？
教师利用这种贴近生活、富有吸引力的情境图片，让学生思考空调机安装存在的问题；接着向学生解释为什么该安装方式不正确。根据制冷循环的原理，空调内机吸热，外机放热，二者理想是相等的，实际算上管线电路损耗什么的是放热大于吸热的，因此安装该空调后产生的效果是房间只会越来越热；然后通过图3向学生解释压缩机制冷循环是如何实现房间制冷，其工作原理，具体的循环过程及压缩机制冷循环的P-V图和T-s图，制冷系数的计算。教学方法是通过情景图片演示、问题分析、问题探讨，引导学生追踪过程、发现规律、得出结论；从而到达使学生完全掌握这一知识点的目的。
2.4 类推性问题链
类推性问题链是指通过一类事物所具有的某种属性推测出与其类似的事物属性，由此所产生的一序列问题，此类问题链需要满足条件是两个问题或者现象具有一定的相似性。
在讲述工程热力学的熵增原理时，为了让学生掌握熵增原理的概念，列举了教材上一个实例，如图4所示，由此设计了如下问题链：
问题1：将隔板抽去后，气体将如何变化？若将A容器里面装满跳蚤，同样将隔板抽去后，跳蚤将如何变化？
问题2：对于问题1和问题2，若达到平衡后，能否自动恢复以前状态？这种现象说明什么问题？
问题3：熵增原理是什么？
为了让学生掌握热力学第二定律的熵增原理的方向性，教师引入贴近生活的跳蚤现象，利用熵增原理和跳蚤现象的类比，从而达到解释自然过程的方向性，即一切过程的发生都是沿着熵增加的方向进行，自然的过程是不可逆的。上述问题链是通过类推等方法使学生掌握课堂知识，从而达到理解科学知识的作用。
2.5 结性问题链
总结性问题链是教师在课堂快要结束时，采用逻辑方法把知识点串联起来从而形成知识系统的问题链。其目的是帮助学生总结知识和达到巩固知识的目的。通过问题链的设计，能够系统性归纳、总结那些分散和孤立的知识点，并对学生分散的知识进行了梳理，从而形成相互联系的整体。
在复习理想气体的热力过程时，有的教师会按照教材的顺序来复习概念、影响因素及其原因分析。而有经验教师会通过总结性的问题链展现出来。
问题1：工程中存在哪些主要的热力过程？
问题2：这几个热力过程各自有什么样的特点，过程方程形式是什么？
问题3：热力过程中的状态参数p、v、T、？驻u、？驻h、？驻s和过程量Q、W分别是如何计算的，上述过程如何用p-v 、T-s图表示？试着总结出多变过程原理。
上述的问题是依据总分总的形式策略归纳出理想气体的热力过程的内容的。这种问题链能激发学生归纳总结知识及发散学生的思维，教师经常设计总结性问题链能培养学生梳理知识、理解知识、归纳知识的学习习惯。
3 问题链教学模式的实施效果
问题链教学模式遵循“产生问题分析提出问题引申扩展提出新的问题分析解决问题”循环规律，以问题为中心，通过问题的层层递进，将知识变为教学问题。问题链教学模式的核心是激发学生思维活动，教师如何设计问题链，直接影响到模式的教学的效率和质量。笔者改传统的教学模式为问题链教学模式后，学生学习工程热力学的主动性和积极性都有所加强，主动参与学习的人数也明显增加。教学实践证明，问题链教学模式值得在工科院校中应用和推广。
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教学策略是有效解决“教与学”的问题，是教学过程的重要环节，主要包括：教学内容设计和组织、教学方法和手段设计；教学环节和步骤设计等。
1教学内容设计与组织
教学内容设计和组织应注意以下几点：
1）教学内容的整体性
分析机械制图课程各知识点之间的内在联系，明确知识点间的主次关系、平行关系、从属关系和递进关系，并用知识点关联图直观形象地描绘出来，知识点划分包括投影法基本概念、点线面的投影、投影变换、相对位置关系、立体及其交线、组合体、表达方法、零件图、装配图等，以此制定和编写课程教学大纲。
2）教学内容的连贯性与导入性
教学内容和计划的安排应适合学生的学习特点，注意知识的连贯性和导入性。教学内容安排需由浅入深、由高到低，以符合学生的学习心理过程。同时，在新知识的导入上要寻求已知与未知的联系，分析二者的异同，由未知导出已知，实现知识的连贯性和整体性。如在讲零件图和装配图之前，先通过虚拟动画将生产实际的一些机器、设备的工作原理、传动路线、拆卸等形象生动地展示，课外安排减速器的实物拆装，通过虚实结合，使学生对零件的分类、作用、结构等有一定的认识，激发了学生的求知欲，也便于学生对相应知识的理解和掌握。
3）教学内容的归纳和通俗化
归纳既要突出理论自身的特点，又要抓住问题的实质。例如投影面垂直面的投影特性可归纳为“一个实形线框，两条积聚的线”，投影面平行面的投影特性可归纳为“两个类似线框，一条积聚的线”，通俗易懂，方便记忆。如六个基本视图，将六个投影面用教室的四面墙、地面和房顶替代，和学生共同操作，分析六个视图的投影及形成，引导学生运用投影规律，认识投影与实物之间的关系，通过互动操作，使投影要素得到清晰的印象。通过引入生活中的形象比喻，使难于理解的教学内容形象化、通俗化，便于记忆、理解，提高教学效果。
4）教学内容的实践性
机械制图课是以平时练习为中心的课程，为此需精心选择例题和作业。经验证明，学生难于将所学理论知识用于实际问题。因此在教学中要充分挖掘教材各知识点之间的联系，将教材内容转化为讲课的思路，教学内容安排应突出重点章节和内容，围绕重点内容精讲多练。例如机件表达，难点是掌握各种表达方法的综合应用，如果直接让学生自己完成综合表达往往无从下手。为此要通过典型实例进行讲解，给学生以适当引导和提示，通过正确的理论和方法的指导，经过实践、总结、再实践的练习才能得到提高和锻炼，在重点和难点部分采取向精讲多练要效率。
2教学手段设计
多媒体课件内容生动、直观、课容量大、信息广泛，激发了学生的学习兴趣，对提高课堂教学效率和教学质量起到了积极的促进作用。但不要出现单纯依赖电子课件的误区，而是要遵循效果优先、适合为宜的原则。教学中可供选择的手段包括：
1）模型。通过实物的拆装和测绘，既可以给学生直接感受，又锻炼了实际动手能力。为此，利用模型室开展教学活动，定时开放，学生可以利用课余时间进行学习。
2）展台。展台可以展示和点评学生作业，及时发现问题、解决问题。优秀作业给予及时表扬，对学生们起到带动和促进作用。
3）板书。电子课件一般进度较快，学生对课程内容的接受能力有差异。对于反应慢的同学更应该给他们一定的时间和想象空间来消化课堂内容，如解题思路、作图技巧、要点强调等内容，都可以通过板书完成。
4）网络资源。校园网作为一个资源共享的平台，可以充分利用进行教学，如教学录像、三维虚拟模型库等。笔者利用Web3D构建了一个基于网络的虚拟体验学习平台，供学生自学，效果良好。2.3成绩评定本课程的实践性强，因而不能单纯通过考试的单一形式测评学生的成绩，过程测评在制图课教学中也很重要。为此，采用综合评价的方式进行，包括手工画图、上机操作画图、平时作业完成情况以及期末考试几部分。这种测评更能全面、准确地反映学生的综合知识水平和对知识的应用能力。从考试成绩来看，通过率和平均成绩比以前都有了明显提高，取得了良好的教学效果。
教学效果评价
将机械制图课程作为一个系统进行设计，提升了课程的教学质量。教学效果评价机制分三方面：
1学生评教。几年来，学生在学校教务处的网上评教系统对机械制图课程进行评价，结果都为优秀，通过座谈会，学生一致认为机械制图课程学起来轻松、用起来自如。
2校内教学督导组专家评教。教学督导组通过听课、向学生调查、咨询院系其他教师等形式，给予了高度认可，认为机械制图课程课堂气氛活跃、师生互动性好、内容条理性强、媒体使用得当，教学效果好。
3校外专家评价。在精品课申报和复评过程中，校外专家对本课程也给予了很高的评价。认为网络虚拟体验学习环境生动、形象、条理性强，适合学生的自学和自我测试。教材内容紧跟最新国标，内容新颖充实，非常适合机类专业学生学习。
结论
一、目标明确
我们设计的作业一定要针对教学目标，重点明确，有的放矢，才能获得最佳的教学效果。此外设计作业还应体现三维目标，要从学生探究知识、掌握技能、运用知识解决问题、提高能力等方面考虑作业的内容；
二、内容恰当
（一）整合练习“小”而“巧”
集中化练习，远远比分散练习效果要好。而且集中练习的时候，通过相似知识的模块举例，也能收到事半功倍的学习效果，这就是作业的凝聚态，将相似的知识作为作业题展现，不但减少题量，而且更容易提升学生的整体思维。
例如：二次函数基本原理的整合作业练习
比如，我们学次函数，有一个基本概念：函数y=ax2+bx+c（a不等于0）的图像和性质，抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标，利用这里面介绍的基本知识，解决二次函数的综合题，一步步找出线索。
例如：
（1）一元二次方程x2+2x-3=0的解为 ；那么二次函数y=x2+2x-3与x轴的交点坐标为 ； .
（2）一元二次方程2x2-4x+2=0的解为 ；那么二次函数y=2x2-4x+2与x轴的交点坐标为 ； .
这两题可以整合为：
已知二次函数y=ax2-2的图象过点（1，-1），求这个二次函数的解析式，并判断函数的图象与x轴的交点的个数.
该题型就是应用以上基本原理，总结融合的题型，而且依据基本原理，就可一步步解决。教师在总结形成模块化知识的同时，教学的有效性就在这些题目的解决中得到体现。
（二）分层练习先易后难
1. 单个知识点的作业分层练习
像我们学习了中心对称图形中的平行四边形、菱形、矩形、正方形的性质和判定之后，在课后可以进行单一的作业练习，同时按难度设置A、B、C三个等级，例如从最基本的菱形性质和判定到复杂图形的练习，从单一图形的练习到需要添加辅助线的题目，等等，最后将几种图形放到一起加以系统练习，这样更容易形成整体感知，找出每种四边形各自的特点和相互之间的联系，在解题当中灵活运用。
2. 多个知识点的整合练习
对于知识模块的构建和练习，教师要进行前后的关联，例如在学习了分式的加减法之后，可以和分式方程放到一起比较它们的异同点，分式的加减主要运用通分，而分式方程主要运用去分母。这样易于进行有效的甄别，由于数学知识繁多加之跨度较大，教师需要将很多类似而又有区别的知识点进行适当的总结归纳。
三、形式多样
作业设计应该多样化，尽可能避免一些机械、重复的作业。数学作业的设计应充分调动学生的学习积极性，让他们在完成数学作业的过程中体会到成就感，并让自己的解题能力在完成作业的过程中得到提高。为此，结合新课程特点，在平时布置作业时，可以采取以下几种作业设计形式。
（一）新知型作业
新授课以传授新知识为主，在新授课之后一般安排一些基础旨在考查基本知识点的作业。如在学用因式分解法解一元二次方程时，可先设计一些多项式的因式分解练习，以此减缓思维的坡度，分散难点，使学生将新知识融进已有的知识结构中。
（二）实践型作业
动手操作是青少年比较感兴趣的。实践练习的目的是让学生在动手操作中体会、感受和巩固知识的发生过程。如“学习几何知识”时，让学生制作各种立体图形，如长方体 、正方体、圆柱体等。我们都知道实践出真知，实践能增强学生运用知识的能力，使一些枯燥乏味的数字趣味化、生活化。
（三）合作型作业
传统的数学作业，教师过于片面地强调独立思考，殊不知合作探究的能力对于学生解决超出自己能力范围的知识会起到很大的作用。对于作业，我们应该具有长远的眼光，完全可以鼓励他们与人交流，进行有效合作。俗话说：三个臭皮匠顶个诸葛亮。众人合作才会思考全面。我曾尝试让学生以六人为一小组进行小组合作学习。在小组学习的过程中，小组成员之间互帮互助更加有利于学生对于知识点的巩固。
四、二次反馈
在数学课堂上，教师往往是先讲授基础的理论知识，而后进行对应的课堂练习，这样可以让学生及时巩固新学到的知识，同时发现问题，及时跟进纠正。
关键词：连杆机构；基本特性；行动导向；探究
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）26-0085-03
说课是教师通过对教育目标本身的分析，表述具体课题的教学设想及其理论依据。通俗地讲，就是要说清教什么、怎么教、为什么这么教。“说课”以说为主，是教师对教案本身的分析和说明，是一种口头叙述为主的教案分析。实践证明，说课有利于提高教研活动实效、备课质量、课堂教学效率和教师素质。
《机械设计基础》是高职数控技术专业在第三学期开设的一门综合性与实践性较强的专业基础课。本课程按行动导向教学分为两个学习情境，本次课是学习情境一“牛头刨床机械传动系统分析”中的学习单元4“牛头刨床连杆机构分析”中的任务3――连杆机构的基本特性分析，这是连杆机构中的重要内容，需四课时完成，本文从教材、教法、学法、教学过程四个方面进行设计。
一、说教材
1.地位与作用
本课程的主要任务是培养学生常用机构与通用零件的分析、选用、设计能力，以及机械设备安装与维护的能力，是学习后续课程和从事机械工程工作的基础，对学生职业能力培养和职业素养的养成起到关键的支撑作用。本次课主要阐述常用机构中的四杆机构的运动和传力特性，即急回特性和死点现象。它是设计四杆机构的基础，对于生产实践有着重要的理论指导意义，所以本次课内容是本学习单元的重点之一。
2.学情
高职数控专业学生都是从高中直接升学的，入学成绩相对较低，理论基础薄弱，但对新鲜事物有较强的好奇心，并且乐于动手实践。经过金工实习对机械设备有一定的感性认识，但对机构的分析能力尚未形成。通过学生亲自动手，联系生活实际，教师引导探究，发现问题、分析问题，最终解决问题。
3.确定教学目标
根据课程标准的要求并结合学生的特点，将教学目标细分为：知识目标、能力目标与素质目标三个方面。
（1）知识目标。掌握四杆机构急回运动特性的判定方法及强弱的评定指标，熟悉四杆机构传力特性的校核公式及最小传动角的位置，了解死点产生的机理及应用。
（2）能力目标。能够根据极位夹角判定四杆机构是否具有急回特性，能够找出曲柄摇杆机构最小传动角的位置，能够分析死点产生的条件并能利用死点工作。
（3）素质目标。培养学生的观察、分析及归纳能力，主动探究、团结协作精神，树立正确的世界观。
4.重点与难点
急回运动特性的判定方法及强弱评定指标、死点产生的条件对于指导生产实践有着重要的意义，所以把它作为教学的重点。而机构出现最小传动角的位置和死点产生的原因对高职生而言有一定的难度，所以把它作为教学的难点。
5.教学准备
为了更好地完成行动导向教学，教学安排在机械设计基础实训室，并准备好曲柄摇杆机构模型、对心曲柄滑块机构模型、偏置曲柄滑块机构模型、牛头刨床摆动导杆机构模型、多媒体课件、量角器等。
二、教法
本次课主要采用直观演示法、任务驱动法、分组讨论法、头脑风暴法等，实行“教、学、做”一体化教学。学习任务以“工作任务单”的形式下达，学生在“任务书”的引导和教师指导下，查阅资料、收集信息、制定计划，小组协作，完成工作任务，提交工作成果。在完成具体工作任务的过程中，让学生掌握基本的方式方法，训练学生的基本设计技能和操作技能，学生始终处于教学过程的主体地位，充分体现“教为主导，学为主体”的教学原则。教师对学生完成的任务进行总结与点评，肯定成绩、找出存在的问题及解决的方法，让学生在学习的过程中体会成就感。
三、学法
综合运用归纳整理、小组合作学习和自主探究的学法。学生通过任务完成过程寻求解决问题的方法，自主学习相关知识；讨论工作任务，学会与人合作，培养动手能力、职业素质和创新能力；通过汇报、答辩、演示等方式，进一步巩固所学知识，培养组织表达等能力。
四、教学过程
为了更好地完成本次课的教学目标，将教学过程分为以下几步：
1.复习旧知，设置问题
通过模型演示曲柄摇杆机构的运动情况，提出问题1：说出机构中各构件的名称及四杆机构的类型。通过观察机械原理陈列柜中的模型，提出问题2：四杆机构可以演化成哪些形式？这两个问题都与本节课密切相关，且有实际的模型，简单易答，让学生在轻松的学习氛围中巩固相关知识。
2.布置任务，导入新课
复习提问后，大多数学生已进入学习状态，此时可播放牛头刨床切削工件的动画，让学生观察切削速度和退刀速度是否相同，引出急回特性的概念，进而提出本次课的任务要求：①刨刀急回特性分析（即说明如何实现慢速切削、快速返回）；②牛头刨床摆动导杆机构传力性能分析。
3.资讯讲授，引导探究
知识点1：急回运动特性的判定方法及强弱评定指标，此为本节的第一个重点。通过课件并配合模型演示，分析曲柄摇杆机构的空回行程和工作行程的平均速度，从而得出急回特性的判定方法及强弱评定指标（行程速比系数）的计算公式。为突出重点，讲解完此部分内容后安排练习：利用实训室的模型，分析对心曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构是否具有急回特性。
知识点2：机构出现最小传动角的位置，此为本节的第一个难点。采用引导探究的方式，教师演示曲柄摇杆机构模型，学生观察连杆与摇杆之间的夹角（传动角）的变化，测量几个特殊位置的传动角，提出问题：何时传动角最小？通过学生分组讨论，教师引导，师生共同推导出结论：即机构出现最小传动角的位置是曲柄与机架共线。将难点分解，探究过程步步深入，使学生轻松掌握所学知识。
知识点3：死点。结合学生的生活经验，提出问题：缝纫机的脚踏板机构是一典型的曲柄摇杆机构，脚踏板即为摇杆，若踩脚踏板的速度很快，会出现什么现象呢？通过学生的回答自然导出第三个知识点：死点。这样设计的目的是：激发学生的学习兴趣，培养学生在生活中的观察能力。
死点产生的原因是本节的又一难点，通过分组讨论，引导学生利用已有力学知识对曲柄进行受力分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。然后，由死点产生的原因，师生归纳总结，共同得出死点产生的条件，即本节的第二个重点。最后，通过多媒体直观演示说明死点在实践中的利弊，培养学生树立正确的世界观。
4.制定计划，决策方案
以小组讨论的方式，协商成员分工，制定工作计划，确定工作步骤和程序，决策完成任务的理论依据及分析方法。由学生自主完成，教师要审核学生制定的计划与决策方案，提出指导意见，接受学生咨询并参与学生讨论。
5.任务实施，结果检查
按照既定工作步骤及程序，画出牛头刨床摆动导杆机构的机构运动简图，根据急回运动特性的判定方法分析刨刀急回特性；根据牛头刨床摆动导杆机构的传动角大小分析其传力性能。教师应观察学生的操作，对较困难处重点指导，回答学生的问题并对学生的分析结果进行检查。
6.自我展示，评估讨论
让各组代表展示本组的分析成果，通过分组讨论和学生的自我展示，让学生相互学习，使学生在讨论中发现问题、解决问题，增强自主探究、合作学习的能力和团队合作意识。最后由教师进行评价和总结，指出成功与不足，达到完善认知结构的目的，从而实现教学目标。
7.布置作业，巩固提高
布置课后思考题，提高学生灵活运用所学知识的能力，并完成机构分析书面报告。
8.设计板书，加深印象
（1）急回运动特性 判定方法
强弱评定指标（重点）
（2）传动角校核公式及最小传动角位置（难点）
（3）死点 产生原因（难点）
产生条件（重点）
这样设计层次分明，重难点突出，同时对本次课的内容进行梳理总结。整节课的教学设计遵循教师主导、学生主体、行动导向的原则，学生通过自己的观察、分析、讨论、归纳、总结和教师的因势利导最终完成任务，培养了学生的综合职业能力。
参考文献：
[1]张夕琴.《机械设计基础》的一次说课体会[J].科技咨询导报，2007，（19）.
【关键词】 物理课堂;探究实验;创新
【中图分类号】G63.21 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）15-000-01
伴随着新课程改革的不断深入，传统式的物理教学理念、教学模式和教学方法已经不能适应现代课堂教学的要求，当今的教学不再是以往灌输式的“教师占主导”的教学模式，而是一种“合作式、探究式”的倡导师生协作、互动、学生占主导的教学模式。新课程改革下的中学物理新教材，内容上做了重新编排，由浅入深、由现象到规律，对学生知识难度的要求降低了，但与此同时却增加了大量的科学探究实验，以及与我们生活息息相关的一些实际问题。因而，探究实验在新课程改革的物理教学中起到了相当重要的作用。
一、探究实验的重要性
在新课程改革下，物理的教学过程中，探究实验对整个知识点的教学有着极其重要的作用。学生可以通过探究实验体验和经历科学探究的过程，找出探究的各个物理量之间的关系，揭示隐藏在其中的物理规律，并将其应用于实际的生产生活当中，培养学生终身的探究乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。通过探究物理现象、参与科学探究活动，学生可以初步认识到科学探究方法的重要性，培养对信息的有效性做出判断的意识，掌握一些如控制变量、信息处理等科学实验方法，能够从实验中归纳总结出简单的科学规律，以及养成尊重实验事实的科学态度。
二、探究实验的目的和要求
新课程改革下，探究实验的目的和要求主要是为了激发学生学习科学的兴趣，提高学生的科学素养，通过实验活动培养学生的实验技能和使学生学会科学研究的基本方法，逐步提高学生的实践操作能力和创新能力。具体来说，就是为了使学生获得知识能力、操作能力、整理能力、沟通能力和创造能力。
三、探究实验的教学策略
探究实验的特点就是要求教师要改变以往的教学模式，构建新型的教学模式，打破“明确问题、实验操作、验证结论”的模式，采用“提出问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的模式。
四、探究实验的教学过程
1、提出问题
探究实验是发现和提出问题开始，问题的提出和设置就是要促使学生在原有知识与学习的新知识之间发生冲突，激发学生意识的矛盾。所以在教学过程中教师的角色就是要创设问题情境，让学生在阅读、观察、调查中对自然现象、生活现象或实验现象自发地产生好奇心，发现或提出一些有探究价值的问题。例如，学习在“机械效率”这一节的时候，为了探究斜面的机械效率和什么因素有关，教师可以让学生课前自己制造了一个斜面去亲自感受在斜面上运送东西的时候有什么感觉，从而使学生在观察和实践中去感知并提出问题。
2、猜想假设
猜想和假设是学生运用已学的物理知识和实验经验，对问题的可能答案进行猜测，尝试性地提出自己的想法和见解。这一环节有利于调动学生参与学习的积极性和主动性，有利于促进学生思维能力、创造能力的发展。在教学中可以根据具体的内容，采用多种形式，鼓励每位学生大胆说出自己的想法。例如，在“机械效率”一节中，在对“斜面的机械效率与什么因素有关”的探究过程中，学生们根据课前自己对所制造的斜面的使用中的体会，分别提出了不同的猜想，总体上提出的猜想是斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体的重量等等有关。教师在这一过程中，应大胆鼓励学生们的任何猜想和假设，并将这些猜想假设加以归类。
3、设计实验
针对探究实验的目的和要求，学生自主设计出具体的实验操作步骤，达到预期学习目标。学生自我设计实验方案的成败，决定于学生是否具备基本的科学方法。在教学过程中，对于探究实验教师应根据探究问题的难易程度，在设计实验方案时给学生必要的方法指导。例如，在探究“斜面的机械效率”的时候，根据学生们提出的几种猜想假设，可以采用分组实验的方式，这样有助于学生全面的进行探究实验，在实验的过程中逐步使学生掌握物理实验的一些研究方法，如控制变量法、转换法、类比法等等。在进行实验报告的设计环节中，对于数据表格的设计，可以让学生参考“功”这一节有关“功的原理”探究实验的表格，启发学生设计自己所探究课题的实验表格，这个环节重在发挥学生的自主性和能动性，教师的作用是适当的引导。
4、实验证实
通过正确操作实验，科学记录实验现象和数据，获取事实与证据，为分析归纳得出结论做准备。在这个环节里，教师要引导学生做好猜想和假设的验证，学生的假设是否正确需要通过实验来验证。在实验的过程中，学生往往会犯粗心、片面、半途而废等毛病，因而，教师要牢牢把握这些学生容易出现的问题，一方面要求学生仔细、认真、一丝不苟，鼓励学生坚持把实验完成，另一方面要及时帮助学生分析可能发生实验失败的原因，找出问题，重新实验，以取得最终的结果，从而培养学生良好的实验精神和意志品质。
5、得出结论
引导学生在对实验现象和数据进行解释并通过理性分析得出结论，这是实验的最终目的。教学中注意引导学生逐步学会用实验报告形式对实验进行总结归纳，报告的内容包括：实验目的、实验方法、实验步骤、实验表格、实验结果、注意事项、实验分析和讨论。学生通过比较、分类、归纳、概括等方法，对事实与证据进行加工、整理、归纳、处理和分析，最终得出正确的结论。
实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要条件和重要课程资源。任何时候都应该十分重视实验的创新。总之，创新教育能使学生学会学习，开发智力，提高素质，增加了锻炼的机会，增强了适应社会发展的意识。其在物理实验教学中的具体实施，会为培养大量的适应现代化社会需要的人才提供可行的方法。
参考文献
关键词：研究生教学；实践教学；故障诊断；教学改革
中图分类号：G642.0 文I标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0135-02
一、引言
长期以来，人们一直认为汽车故障诊断主要由专业的维修工程师借助专业设备来完成，靠维修工程师的丰富经验来实现准确的故障诊断，认为理论基础不深。其实不然，随着汽车技术的日益发展，其整体结构已经形成了一个集机械、液压、电器与电子控制于一体的综合体，诊断技术也逐渐从传统的人工经验模式向智能化仪器方向发展。《汽车故障诊断学》被许多高校列为机械工程、车辆工程专业的研究生和本科生的专业课。在研究生教学过程中，通常采用理论讲授和实践相结合的方法开展教学，这种教学模式，往往收不到理想的教学效果。根据研究生教学培养的要求，在专业课学习时，应注重理论学习、文献阅读、工程实践、归纳总结等环节的提高，笔者结合自己在美国俄克拉荷马州立大学做访问学者时经历的美国高校研究生专业课学习中课堂教学、文献阅读、工程实践等几个环节，结合美国高校在工科研究生专业课教学中的一些做法，提出在《汽车故障诊断学》的研究生课程教学中的几个改进点，并应用于实际课堂教学，提高教学效果。
二、教学改进方法
改进的教学方法主要是在完成基本的理论教学的同时设置专业文献阅读、工程实践与课程设计、总结报告撰写等环节，每个环节要求学员认真阅读资料、严密组织实验、详细分析实验数据、撰写总结报告，并在课堂上进行讲解报告，课终按正式论文格式撰写学术论文，并以各环节的打分来综合评定最终课程成绩。
1.基本课堂教学。《汽车故障诊断学》的教学内容涉及了工程数学、可靠性理论、计算机技术、人工智能技术等，在课堂教学中，除了介绍基本的概念、诊断参数的获取、特征信号分析、状态识别方法外，还需要给研究生灌输本领域的一些最新研究方法，如小波分析、神经网络诊断原理、模糊诊断与模糊神经网络、专家系统诊断原理等内容，这些内容的学习需要一定的数学基础，在讲解时以笔者从事汽车故障诊断方面的科研项目为牵引。
采用这种方式可以让学员进一步了解本课程学习内容与工程活动的密切关系，并结合自己未来的研究方向展开联想，激发学员的学习兴趣。
2.文献阅读。文献阅读是研究生学习期间的一个重要的环节，为提高学员的学术能力，在课程教学中引入文献阅读模块。多年来有一些重要的学术期刊，如国内期刊《振动、测试与诊断》、《振动工程学报》等，国际期刊《Advances in Mechanical Engineering》、《Shock and Vibration》等，这些期刊为本环节的教学提供了丰富的资源。具体做法是课前搜集本领域的最新研究论文，布置给学员带着问题去阅读这些论文，进行归纳总结，提出存在的问题，最后总结形成报告，在课堂上做口头报告，并接受其他同学的质疑。这样既锻炼了学员的文献阅读、分析归纳、口头演讲的能力，也使学员对投稿期刊有所了解，对于研究生学习有着重要帮助。
3.工程实践与课程设计。工程实践是专业课学习的一个重要环节，尤其对于《汽车故障诊断学》这门理论与实践紧密结合的课程，这个环节是必不可少的。在这个环节中，合理设计工程实践过程、确定课程设计题目是调动学员学习积极性的关键。在本课程的教学中，结合知识点设计工程实践内容，如以“柴油发动机故障信号采集与分析”为题设计工程实践内容，如表1所示，明确了实验对象和实验工具，涉及内容涵盖了故障诊断研究必须经历的信号采集、特征提取、模式识别等内容，并对实验过程提出了具体要求。
完成实验后，要求学员写出实验报告，对数据处理与计算结果进行分析，并在课堂上向其他同学进行口头汇报，分享实验过程的心得与体会，通过交流，使学员能充分掌握实验中的细节问题，形成完整的实验报告，给出合理的数据计算结果，熟悉相关知识点。
4.课终论文。在完成专业课的课程教学后，需要学员根据课堂教学和实践环节的学习，撰写学术论文，该部分的要求应紧密结合教学的知识点，依据实验中采集的数据，也可以根据论文题目的需要，引导学员自主完成需要补充的数据，为论文撰写提供支撑。具体实施时采用教师命题、学员自主组合选择的方式来开展，表2列出了最近一期教学中布置的论文题目与完成人员。
5.成绩评定。课程考核根据各教学环节的学习情况给出综合评定。在课程学习之初，对各环节成绩的比例、评定方式给出明确说明，在每个环节完成后按照评定标准进行严格打分，最终根据各环节的打分计算本课程的成绩。具体成绩组成与标准如表3所示。
三、结论
在《汽车故障诊断学》中进行教学改革，引入文献阅读、工程实践、论文撰写等环节，使学员在学习本课程基本知识点的同时，还锻炼了文献理解、归纳总结、动手实验、语言表达、综合分析等能力，通过在实际课程教学中的应用，学员普遍反映本课程的学习信息量大、内容丰富，对自主开展科学研究的能力有较大提高。
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Research on Teaching Reform of "Automobile Fault Diagnosis" under New Situation
ZENG Rui-li,MEI Jian-min,ZHAO Hui-min,SHEN Hong
(Military Transportation University,Tianjin 300161,China)
关键词：自动控制原理 过程考核 一纸开卷
中图分类号：TP13.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（c）-0066-01
“自动控制原理”作为自动化及相关专业的专业基础课程，在自动化专业中，起到承上启下的核心作用。同时，在化工、机械等专业中也处于非常重要的地位。[1]目前，这门课程存在着教师难教、学生难学的双重困惑，特别是其考核方式和考核内容在某种程度上直接影响学生的学习态度和积极性。进行考核制度改革，是调动学生学习积极性，提高教学质量的一种重要方法。传统的考核方式大多采用闭卷或者开卷考试，存在不少弊端。
1 传统考核方式及弊端
（1）不能有效促进学生对课程知识的积累，而且难以客观评价学习效果。目前，独立学院考试沿袭了传统的课程考核模式，在这种考核模式中，期末考试是课程考核的主要方式，其所占比重较高，因此，期末考试的成绩在一定程度上作为衡量课程教学效果和学生学习水平的主要依据。这样会造成学生考试易存在作弊心理，考试临时抱佛脚现象。
（2）使教与学不能较好结合。在独立学院中，大多数学生学习只是为了考试及格，平时在课堂上和课后都不用心，不操心，得过且过，敷衍了事，很少主动总结教师课堂内容和找教师答疑。在传统考核模式中，闭卷考试容易照成学生死记硬背，是典型的记忆力考核。而且，闭卷考试客观题较多，一定程度上也限制了学生创新和个性的成长。开卷考试容易形成学生不劳而获的意识，往往把考试寄托在课本和作业上，不会主动学习。这就达不到教与学的有机结合，不能取得较好的教学效果。
2 自动控制原理考核改革的思路及方法
（1）改革考核内容，培养学生创新应用能力。自动控制原理在实际生活中应用非常广泛，因此，在制定课程考核内容时，要与实际生活、先进技术和先进思想相链接，考核学生创新和灵活运用知识的能力。考核中要注重学生个性的培养和发挥，使具有特殊学习兴趣和有想法学生的才能得到发挥。比如，自动控制原理也是一门自动化专业和相关专业的考研课程，一部分学生需利用本课程学习考研，因此在制定课程考核时，可通过适当增加与考研内容相关的考核试题，同时，加大考研课堂讨论力度。这样，即能满足一部分学生考研需要，也能满足大部分学生的学习需要。考试不能完全限制答案，除了原理性、原则性的问题，对于学生似是而非、较牵强的答案，特别是比较新颖的答案，要给以肯定，不能全盘否定，以利于加强学生的学习积极性、创新能力、主动思考和发散性思维的培养。
（2）加强过程考核。传统考核模式可能会导致教与学相脱节。实施过程考核的考核理念，能较好的克服陈述性知识和过程性知识的分割、理论知识与实践知识的分割、知识排序方式与知识学习方式分割的缺陷。[2]过程考核是课程教学体制中不可或缺的一部分，即体现了考核成绩的科学性，也体现了公平性，一定程度上也杜绝作弊和临时抱佛脚的心理，有利于培养学生重结果更重过程的人生观和世界观，为以后进入社会，进入职场有更好地发展。
例如，在自动控制原理课程教学中，为了增强学生的自主学习性，加大平时成绩的比重，把平时成绩提高到总成绩的50%，同时，将考勤、课堂考核、课堂讨论、课堂提问、答疑、课后作业、学生互动和课程论文等纳入平时成绩。在平时成绩中，还要加大课堂讨论和课堂提问在平时成绩中的比重。这样，既体现了公平性，又增加了学生的学习积极性，同时，开扩了学生的思维，培养了学生思考问题、分析问题和解决问题等多方面培养的能力，充分调动学生的自主学习性。
（3）引入“一纸开卷”。“一纸开卷”是指在考试开始前两周由系部统一发给学生印有“自动控制原理考试专用纸”字样的试卷纸，学生可在试卷纸上书写与考试内容有关的公式、内容等，考试时允许带进考场。[3] 考试结束后与试卷一起上交，否则视为作弊处理。
采用“一纸开卷”考核的优点主要体现在以下2个方面：（1）可有效避免学生死记硬背公式和知识点，减轻学生负担。自动控制原理课程具有理论性强、含有大量公式和图形曲线等特点。采用“一纸开卷”的考试形式，学生可以不用死记硬背公式，可以把大量时间和精力放在知识点的理解和归纳总结上，有利于提高学生分析和主动思考的能力。（2）有利于减小作弊的几率，端正考风。考试前，学生通过自动控制原理考试专用纸把需要记忆的公式、基本概念和归纳总结的知识点写下来，这样，考试时，部分基础薄弱、学习成绩较差的学生基本上不需要携带一些采用闭卷考试时常用的作弊小抄，而且也有利于调节学生的考场气氛，缓解考试时的紧张。
（4）加强考核反馈机制。考核的目的，是为了检查学生是否掌握所学知识解决问题的能力。考核结束后，要形成反馈机制，及时的把考核结果反馈给学生，完善学生知识点的理解。特别在过程考核时，比如，在学生完成课后作业、课堂测试和课程论文后，教师要及时的根据完成情况，对学生解题或理解错误问题进行案例讲解，对重点知识点特别强调，要求学生及时修改错误，加强和完善知识点的理解。
3 结语
在独立学院学生教学过程中，自动控制原理考核改革还任重而道远，但教师应围绕以培养一线应用型人才为理念的原则，培养学生的创新和实践应用能力，培养面向现代社会的高新技术产业所需的复合应用型人才。实行“一纸开卷”和加强课程过程考核相结合的考核思路，推动了教学改革，促进了学生的主动学习能力，加强了学生的创新和综合应用能力，避免了过去传统考试模式作弊、临时抱佛脚、单纯应付考试和只要60分及格等心里和行为，提高教学质量。
参考文献
[1] 杨婕，程丽平.应用型本科“自动控制原理”课程改革及实践[J].中国电力教育，2010（4）：111-112.
关键词: 曲柄; 存在条件; 急回特性; 死点
中图分类号: G424.1 文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)04-0114-01
一、平面连杆机构的教学分析
1. 平面连杆机构在实践中和在教材中的地位。平面连杆机构是由一些刚性构件用低副相互连接而组成的平面机构。由于低副是面接触,具有承载能力强、耐磨损、容易获得较高的制造精度等特点。因此,连杆机构在各种机械中应用广泛,如缝纫机、搅拌机、内燃机、牛头刨床、港口起重机、曲柄压力机等机器设备的主体机构均为连杆机构。
在生产中得到广泛应用的“平面连杆机构”,也是劳动版技工学校通用教材《机械基础》中重点章节之一。作为将来从事机械行业的技校生来说,学好这一章是至关重要的。
2. 教学内容分析。本章的教学内容分为三个部分:一、铰链四杆机构的基本形式;二、铰链四杆机构的基本性质;三、铰链四杆机构的演化形式。其中第二部分是本章的核心内容,重点、难点都在这一部分。
3. 教学目标分析。知识目标主要通过直观教学和演绎推理使学生了解和掌握教学大纲所规定的知识要点,本章的知识目标是了解四杆机构的基本形式及其特征、掌握曲柄存在的条件和四杆机构基本形式的组成条件、掌握急回运动特性、死点的概念、顺利通过方法及死点的利用;熟悉铰链四杆机构的演化形式及其演化过程。
能力目标:通过提问、模型演示、启发、推理、总结等教学形式,培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力。通过讲与练的结合,培养学生灵活运用知识的能力。本章的能力目标是熟练地运用铰链四杆机构基本性质的知识要点进行机构类型、急回特性及死点位置的分析、判断。
4. 重点难点分析。铰链四杆机构的性质是平面连杆机构的灵魂,只有透彻地理解和熟练地掌握四杆机构的基本性质,才能为后续的专业课的学习和生产实践提供有力的帮助。因此这一部分是本章的重点。它包括三个内容:一、曲柄存在的条件;二、急回运动特性;三、死点位置。其中曲柄存在条件既是重点又是难点,因为只有掌握好曲柄存在的条件,才能进一步推导出四杆机构基本形式的组成条件,从而为学习四杆机构的演化打下基础。而曲柄存在条件的推导要用到初中数学三角形的知识,逻辑性较强,对于基础较差的技校生来说,分析能力、理解能力、归纳总结能力都有些捉襟见肘,因此学生学习这一部分有一定的难度。
二、教学方法的运用
1. 鼓励参与,激发兴趣。技校的学生往往对实践教学较为感兴趣,而对干巴巴的理论则提不起精神。针对这一特点,理论教学也应尽量让学生动起来,调动其学习的积极性。因此在本章教学之前就给学生布置任务:自制铰链四杆机构模型。由于不限制四杆的长度,各杆的尺寸由学生自定,所以做出来的模型有曲柄摇杆机构,有双曲柄机构,也有双摇杆机构。模型虽然简易,但很能说明问题。上课时互相交换观察,并结合学校现有的模型,师生共同得出本节课的第一个结论:四杆机构的形式有三种,即曲柄摇杆机构,双曲柄机构和双摇杆机构。这样,第一个知识点轻松拿下。
2. 创设情境,启发教学。对于技校学生而言,初中毕业,从学校进学校,对机械知识一片空白,在教学过程中,教师要特别注意通过模型、实物、多媒体课件演示,并运用联想类比、巧妙设问等等,创设富有趣味性,能够激发学生学习动机与好奇心的情景,牵引学生跟着自己的思路走,让台上台下互动,积极创造活跃的课堂气氛,唤起并保持学生的学习兴趣,将被动地接受变成主动地学习。在本章教学中我通过flas演示连杆机构在缝纫机、牛头刨床、飞机起落架等等机器设备中应用。通过曲柄滑块机构模型延伸讲解到单缸内燃机、曲柄压力机及活塞式空气压缩机的工作原理。引导学生兴趣盎然地进入本章重点--铰链四杆机构基本性质的学习。
3. 讲练结合,事半功倍。平面连杆机构的基本性质是本章的重点和难点,不仅要让学生知其然,还要让其知所以然。在课堂上一定要将知识点讲深讲透,使学生深刻的理解,以便于灵活地运用。教学中可借助模型、flas的演示,用启发式的语言在黑板上演绎推理出曲柄存在的条件及其推论(即:四杆机构三种形式的组成条件)。对于急回运动特性必须讲清急回特性、急回特性系数及极位夹角的概念。讲清机构出现急回运动的先提条件以及急回运动的判断依据。对“死点”位置,要讲清“死点”的概念、“死点”出现的条件、表现、原因、具置,讲清机构有无“死点”的判断依据,还要讲清机构顺利通过“死点”的方法和“死点”位置的利用。
判断如下四杆机构的形式。学生当堂完成作业,并得到积极的、恰当的评价,使学生能立刻看到自己的学习成果,并及时得到矫正性反馈信息,进一步调整自己的学习。这样讲、练、评相结合,符合学生的认知规律和教学规律,对加强教学效果和树立学生学习的信心无疑是个有力的推动。有的教师认为现在课时很少的情况下,教师课堂上尽量多讲,学生课外再练,既充分利用了课堂时间,又充分利用了学生的课外时间。因此,挤掉学生课堂上独立作业与反馈的时间用于讲授,以为这样能提高教学效率。实际上是欲速不达,这样只能使学生“懂”,而达不到“会”。除此之外,本章的其他两个重点内容急回运动特性和“死点”位置均须在课堂上安排练习。
课堂时间是非常有限的,因此课后再做少量的具有代表意义的习题,可以进一步巩固所学的知识,但是又不要过多地增加学生的负担,这就需要教师在选题上多下功夫。所选习题要涵盖基本概念和基础知识,又要有一定的灵活性,让学生在课后练习中对基本概念加深理解和记忆,在运用知识解决问题的过程中又获得了解题技巧和技能。所以,选题并不是简单地去掉几道题,而是要精心设计,达到最优化习题选配。
由此,通过合理分配课堂上讲、练时间的比例及合理、及时安排课后练习,使教学活动紧凑、高效地进行,使教学目标顺利地达到。
4. 归纳总结,指导记忆。在演绎推理的基础之上还应做好归纳总结、理清思路。归纳总结出简洁、易记的结论以便于学生记忆。
记忆是积累知识的必由之路,只有将知识深刻理解,牢固记忆,才能灵活应用,才能使学好机械基础为专业课的学习和将来的生产实践服务不成为一句空话。为此,归纳总结,指导学生科学有效的记忆也是教学活动的重要一环。
三、结束语
在本章的教学活动中,本人采用多元化的教学方法,取得了良好的教学效果,总结起来不外乎五个字,即启发式教学。教学中充分调动学生的积极主动性,处处体现出学生的主体地位,而教师的作用在于引导学生沿着教师精心设计的教学路线直达教学目标。
参考文献:
[1] 教师岗位培训教程[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007(4).
[2] 全国中等职业技术学校机械类专业通用教材机械基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社.
[3] 罗俊.机械基础教学中的讲练记浅探[J].读与写杂志,2008(1).
随着电子信息技术的发展，社会需要既懂机械又懂微机控制的人才，但是机械类专业学生的计算机基础知识一般比较薄弱，《微机原理与接口技术》一直是一门学生较难掌握的课程。为了帮助机械专业的学生在一定的课时内掌握教学大纲规定的内容，在教学中将知识点与工程应用相联系，然后对其进行归纳和总结，形成了以案例促进教学的模式，并将其贯穿于整个教学过程。但在实际的教学中，还要注意以下两点
。1．教材内容和案例相结合
将教学内容中的知识与实际案例进行结合。每个案例都结合着教材的理论知识，将理论知识应用到解决案例中的实际问题。比如，在讲解CPU的编程结构时，先介绍一个简单的时序电路，由此引出时钟电路、寄存器、总线等概念。在讲解可编程定时器/计数器8253时，以如何检测自行车速度为例。为了检测自行车速度，需要产生标准时钟，检测自行车轮辐信号，计数检测到了多少根轮辐。然后采用单位时间计算法，检测单位时间内有多少根轮辐经过，或是检测总的轮辐数目，计算每根轮辐经历的时间，由此来计算车速。为了达到上述目的，需要分析如何配置控制字寄存器、如何初始化每个计数器等。
2．案例环环相扣，形成系统
案例的设计需要周密考虑。案例在设计之初要考虑的问题是，如何在每次案例教学中即能讲解当前知识，又能复习上次课程的内容并引出下次课程的教学内容，这样便使学生在接受新课之前可以完成对上次课程的回顾，又对下面的内容充满好奇。此外，工程应用所采用的知识面涉及内容非常多，掌握每个案例需要大量的课时，理论课时有限，让案例环环相扣，形成系统，可以减少理解案例的时间，又能够很好掌握课程内容。以感应同步器检测案例为例，该系统包括8086的总线和时序，存储器，输入/输出，中断技术，可编程接口芯片8255、8253、8279等微机原理接口技术所有内容。在课堂教学中，我们可以不断反复应用该案例。在总线和时序一章中，围绕CPU，学生可以掌握晶体振荡器、复位电路和电源电路;在存储器一章中，学生能很好地掌握RAM、ROM等存储器，并复习了总线和时序一章，也能够直观地看到其它章节的内容;在可编程接口芯片一章中，学生能掌握如何利用定时器/计数器8253进行计数，利用并行接口芯片8255设计输入输出，利用8279设计键盘显示电路，实现参数设置，并采用七段码显示参数或者感应同步器距离，通过这样环环相扣，一个完整的系统就可组成。一个系统案例涵盖整个理论课程章节内容，学生通过一个系统案例，能直观地掌握课程理论知识，并举一反三，应用于工程实践中。学生在课堂上学习的积极性来源于课堂知识所带来的求知欲和兴趣。选择学生喜欢的内容作为教学内容，是提高教学质量的一种好方法。每个学生都有自行设计自行车速度检测方法和控制装置想法，作为老师引导学生一步步实现，包括:设计晶振、复位、电源电路;设计存储器接口电路，设计时钟芯片电路、设计键盘显示电路等。
二、在自制开发板上动手实践
由于缺乏实际的练习与应用，有相当多的机械类专业学生快到毕业时，仍然不知道如何在工程实例中使用微机原理的理论知识。为了增加理论与实际的结合机会，在教学实践中，作者设计了一块简单、成本很低的CPU开发板。CPU开发板具有在线下载功能，能够实现与计算机通信、键盘显示操作、模拟量输入等各种功能。利用开发板进行编程，能够很好理解掌握微机编程结构、汇编语言、存储器功能、输入输出接口、A/D转换，定时器、计数器功能等。这种自制开发板发给每个学生，布置各种不同的任务，让学生在电路板上实现，这样学生在课余时间能够很好地掌握微机原理的基本知识。通过这些训练，学生不仅掌握了课堂内容，培养了动手能力，而且启发他们的创造能力，学生根据这块电路板完成了各种不同的功能，如霓虹灯显示、恒温箱控制模拟、网络功能等。人手一块CPU开发板，进行实际电路的设计，让课堂理论知识紧密联系实践操作。
三、灵活考试机制
机械专业微机原理与接口技术是一门专业选修课程，教师在成绩评定上有比较大的自，不能简单拘泥于书面考试的形式。所以，这个环节要与前两要素有机结合，灵活应用，以取得良好的教学效果。一般会有100个左右的学生选修这门课。在这些学生中间，每年都会有部分学生参加教师所承担的课题研究。对于这些学生，由学生本人申请或者班导师推荐，他们的期末考试成绩一般都在90分左右。还有部分有学习积极性的同学会参加各种科技兴趣小组，利用微机原理知识，制作各种小发明、小创造。这部分同学通常能交出一份很好的设计方案和演示实例，期末成绩将根据考试成绩和小发明、小创造综合评定。另外，还有部分同学在自制的开发板上设计出比较好的演示程序，期末成绩则由演示程序与考试成绩结合评定。其余的同学根据考试成绩和平时作业综合评定成绩。通过采用这种灵活的考试机制，不仅调动了学生的学习积极性，又提高了部分学生学习的自主性、动手能力和创造性。这种灵活的考试机制还取得了良好的辐射效应，取得了一定的经济和社会效益。在参与课题研究的同学中，有些申请了上海市大学生创新基金项目;有些学生毕业后根据参与的课题研究，分别成立了自己的公司。这种灵活的考试机制，能很好地推动教学双方沟通的经常性，提高了教学效果。参与课题研究的同学能够提出他们的想法，为将来的教学改进提供很好的思路。这种教学效果已经产生多元化的效果，不仅增强了理论知识，而且增强了动手能力、创新能力和自学能力。
四、总结
