学生认真思考
学生根据以往制图 基础亦附和老师
及时让学生做课后 习题， 将他们学到的 知识运用到实际解 题中，巩固新知，在 多种题型中得到锻 炼。 为以后解各种类 型题打好基础。 及时 对学生解过的题进 行仔细讲解， 以免学 生解题期间出现的 问题得不到解决。
学生回答出结论， 并认真听课、记录
学生认真作答，并 积极回应老师
学生认真记录
14、其中，强调定义中的三个 学生认真听课并记 要点：两个以上、在同一点、 录 均为转动副
15 、在黑板上画出一个运动 链，符合复合铰链定义，并设 问：该复合铰链有几个转动 副？（引起学生注意，重点部 分的到来） 16、通过作图，发现其运动副 数目为 2，而不是 1 个 （一边板书一边仔细讲解） 17、通过递推法推导出复合 铰链查运动副的方法：m 个构 件就有 m-1 个转动副。 （板书：处理：m 个构件就有 m-1 个转动副） 18、重新分析此道例题，引导 学生发现原因所在， 并正确的 处理问题， 最后得出正确结果
11、引出该机构的典故，为波 学生学习机械机构 舍利直线机构， 其出处， 用途， 的背景历史 让学生学以致用， 将理论知识 与实践相结合 12、 什么原因造成的错误？引 出第二个注意事项——复合 铰链 （板书：二、复合铰链） 13、结合多媒体课件讲解局 部自由度的定义： 两个以上构 件在同一点处，以转动副相 连。 学生认真听讲，思 考 详细讲解， 从听觉与 视觉两方面加强对 学生的刺激， 加深知 识的记忆。
《机械设计基础》课程教学设计
2014 年 5 月 28 日 案例名称 科目
第一章 平面机构分析
机械设计基础 教学对象
第三节 机构自由度计算的注意事项
大学二年级 课时 1 课时
一、教材内容分析
《机械设计基础》是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。通 过学习该课程，要求学生掌握机械中常用机构的结构原理、运动特性及有关机构 动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的 确定有所了解。同时掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基 本知识，使学生初步具有设计简单的机械及普通机械传动装臵的能力。并培养学 生运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。 “平面机构分析”这一教学内容是《机械设计基础》课程中的第一章，后续 的“平面连杆机构” 、 “凸轮机构” 、 “齿轮机构”以及“轮系”章节都是向学生讲 授典型机构的相关知识，而学好这些内容的前提就是要学会分析机构，其中一个 重要环节就是准确地计算出该机构的自由度数目。 平面机构自由度计算的目的是 判定一个已有的机构是否正确,确定原动件的个数。在进行机构的运动分析和受 力分析时,必须通过机构的结构分析才能进行。如果机构的自由度计算不正确 , 那就无法进行机构的结构、运动及受力分析。所以,平面机构的自由度计算在机 构的学习、设计中占有重要地位。 “机构自由度计算”是《机械设计基础》课程第一章平面机构分析中第三节 课程的教学内容，在学生掌握了平面机构的组成、特点，熟练掌握机构运动简图 绘制的基础上，进行教学的。通过学习该节内容，让学生学会如何准确的计算出 机构的自由度，以及学会判断机构是否具有确定的运动，为已有机构进行分析或 创造新的机构提供基本条件。
在教学过程中， 以学 生为主题， 以前学过 的知识都让学生自 行回答，巩固旧知， 引入新知， 学生积极 配合，用自制的教 具， 直观的展示在学 生面前， 让学生更容 易接受抽象图形的 特点，提高学习效 果。 对学生的正确回 给予表扬， 激发学生 学习兴趣。 做课后习 题，及时巩固新知， 让学在开始上课！
二、复习
复习上次课学过的主要内容： 1．机构具有确定运动的条件 原动件数目=自由度数目 2.自由度计算公式 学生回忆该部分的 F=3n-2PL-PH 知识 强调公式的重要性， 并逐一解 释公式中各个量的含义， 并加 以强调
温故而知新， 复习前 次课的重要内容， 对 于本次课的学习有 至关重要的作用
学生认真听讲并思 考
学生看见后回答： 用滚动摩擦代替滑 动摩擦减小磨损 学生认真听讲并思 考
学生领会错误所在
学生回答：机构中 有小滚子的地方
四、新课讲授
6、同时引导学生找到局部自 由度的出现场合， 什么时候容 易出现呢？ （板书：出现场合：小滚子） 学生想，回答；学 生积极参与到老师 7、如何处理局部自由度呢？ 的细致讲解中，并 结合板书： （板书：去除） 会在老师的带动下 假象将小滚子与推杆焊接到 随声附和 一起。 再根据自由度计算公式 进行计算。 学生认真做题并积 8、重新用正确的方法做一遍 极回应老师 例题， 引导学生先处理局部自 由度，再计算结果 学生认真作答，并 积极回应老师 9、做第二道例题，求如板书 所示的杆机构的自由度 学生认真听讲并思 考。 10、解得的结果为 F=9，通过 机构具有确定运动的条件分 析结果，并用动画演示，分析 出机构自由度应为 1
让学生做题， 提高其 应变能力。 并培养学 生积极做题。
五、巩固新课 课堂小结
这节课我们学习了计算机构 自由度的两个注意事项， 通过 学习发现在计算自由度时， 应 先判断机构中是否存在注意 事项，再进行做题！
学生积极配合
对本课的总结可以 及时的帮助学生对 主要讲授内容进行 梳理， 对学生的学习 起巩固的作用 布臵课后作业， 加强 训练， 加深本课学习 的知识印象， 有利于 提高学生把学到的 知识运用到实际解 题中的能力。
理解。避免学生对抽象数据充分理解的欠缺。需用到电脑与投影仪等现代教学设 备。 2.教师的讲解配合板书，并采用多媒体的现代化教学手段作辅助，及时总结本课 的知识点，加强巩固。
八、教学安排 教学过程 教师活动 学生活动 停止说话，准备上 课 设计意图及 资源准备 用洪亮的声音吸引 学生的注意力， 让他 尽快进入上课状态
六、布臵作业
课件中布臵课后作业， 计算图 示机构的自由度。
学生认真记录
教学流程图 组织课堂
复习旧课
导入新课
问答法
情境式导入
讲解新课
讲授法
演示法
本堂小结
布臵作业
九、板书设计
学生认真作答，并 积极回应老师
学生认真思考
学生认真记笔记
1、由例题引出第一个注意事 项——局部自由度 （板书：一、局部自由度） 2、结合多媒体课件讲解局部 自由度的定义： 对机构其他构 件的运动不产生影响的局部 运动的自由度。 3、 （回到板书上的例题）观察 并分析机构中的小滚子， 它的 用途。 （引起学生注意，重点 部分的到来） 4、而小滚子转动的自由度对 机构其他构件的运动没有影 响，所以它是局部自由度 5、局部自由度的存在导致计 算结果与实际不符
情感态度与价值观目标： 1.培养学生的探索精神和合作能力，养成良好的学习习惯。 2.培养学生自学的意识和创新的精神。让学生将学到的知识运用到实际生活中。
三、学习者特征分析
本门课面向的对象是大学二年级、第四学期的近机械类学生。他们在之前的 学期中已经学习了高等数学、工程制图、理论力学和材料力学等相关的基础课和 专业基础课。对自由度的概念已经有了一定的认识，并能够读懂常见的工程图以 及简图。 大学二年级的学生已经具有一定的自学能力，能够独立进行思考、发现、分 析问题， 所以在学习过程中可针对这一特点， 适时地以启发式教学方法进行教学， 激励他们通过自己的思考、分析解决问题。 但这个阶段的学生在学习中难免存在一定的惰性， 所以要通过适当的方式和手段 激发他们学习新事物的兴趣。
六、教学分析（内容、重难点）
教学内容： 1）机构具有确定运动的条件 2）机构自由度计算公式机构 3）自由度计算的注意事项 （1）局部自由度 （2）复合铰链 教学重点及难点 1）机构自由度计算公式 2）局部自由度和复合铰链的识别与处理方法。
七、教学环境及资源准备 1.以自制的机构运动动画做演示，能直观的展示抽象数据的特点，使学生更好的
四、教学思想
主要体现在主体性教学思想和反思性教学思想上
五、教学策略和方法
本节课采用启发式和主动参与式教学策略，引导学生发现问题，分析问题并 解决问题。 为了完成本节课的知识技能、情感态度、价值观方面的目标，我使用的教学 方法有：谈话法、观察法、演示法。 谈话法：谈话法又叫问答法，在教学过程中我一直用谈话法，与学生交流， 让学生感到轻松的学习氛围，激发学生的思维活动；培养学生的独立思考能力和 语言表达能力；唤起和保持学生的注意力和兴趣。 观察法：实际机构的自由度可由其运动形式以及原动件数目分析出来，故此 处我采用机构动画演示的方式，让学生通过观察，分析出机构自由度的数目。 演示法：通过对实际工程案例的演示，引起学生的注意力，提高他们的学习 兴趣。
2、计算工程实例中的滚子推 杆凸轮机构的自由度 三、导入新课 3、计算结果 F=2，为学生演 示动画， 并分析发现机构的原 动件数目为 1 时， 运动已经确 定，即正确结果是 F=1，计算 结果出现偏差，是什么呢？ 4、解释——机构自由度计算 时有若干注意事项， 若不正确 处理，就会出现错误，都有哪 些注意事项 （板书标题： 计算机构自由度 时的注意事项）
二、教学目的（知识，技能，情感态度、价值观）
知识与技能目标： 1.熟练掌握机构具有确定运动的条件。 2.熟练掌握机构自由度计算公式，以及在计算机构自由度时的注意事项。
过程与方法目标： 1.通过提问式方法，总结归纳出机构自由度计算公式； 2.用三种典型机构作对比，引导学生分析出机构具有确定运动的条件； 3.分别用工程中常见的机构作为例题，通过课堂练习法，带领学生巩固机构自由 度计算公式，并对比实际结果，发现存在的问题，从而引出机构自由度计算的注 意事项。 4.从中培养学生的观察、操作、想象能力，发展学生的空间观念，渗透转化的思 想。
1、为什么计算机构自由度如 学生思考，积极回 此重要？ 应 因为在工程中，要面对、分析 以甚至设计众多复杂的机器、 学生认真听讲 机构，判断该机构能否运动、 能否具有确定运动的首选方 法就是计算它的自由度 巧妙入境， 通过对旧 知识的复习， 用工程 实例作为例题， 以提 问的方式来巩固旧 知， 调动学生的积极 性，导入新课，激发 学生对新课的好奇 心。 提高学生的学习 兴趣， 主动参与到学 习中来。