前言：教育教学质量是学校生存发展的生命线。近年来，学校围绕应用型人才培养目标定位，不断深化教育教学改革，人才培养质量得到了大幅提高。随着教研教改工作的深入推进，广大一线教师中涌现出一批敢于探索、勇于创新的改革者，他们结合自身教学实践，从教法、学法等方面进行了大胆尝试，取得的先进教改经验在促进教师教学能力提升、提高人才培养质量等方面发挥了重要作用。

为总结我校教师的成功教学经验，充分发挥优秀教学案例的引领示范作用，促进教师之间相互学习与提高，更好地推动课程教学改革，优化课堂教学效果，提高教育教学质量，学校在全校范围内组织开展了优秀教学案例评选活动。案例评选活动得到了广大教师的热情支持和积极参与，尤其是近年来获得各级教学成果奖、主持省市级及校级重点教改项目的教师对已有成果进行了精心总结并踊跃申报，二级院系对本单位申报案例进行初步审核后，择优推荐至学校，学校组织专家评审，评选结果经公示无异议，最终评选出优秀教学案例51篇。

为进一步促进教师之间的学习和交流，教务处组编了这套《郑州科技学院优秀教学案例集》，入选的优秀教学案例均来自教师真实的教学实践，是广大教师多年来扎根教学一线、辛勤工作的结晶，其中反映的教学过程和活动事件符合学校教学改革精神，符合应用型人才培养的特点，符合学生认知规律，案例展现的现代教育教学新理念、新模式、新方法、新策略以及现代教育技术的应用对教师实施教学具有正确的导向性，值得每位教师借鉴学习。

“他山之石，可以攻玉”，希望广大教师积极学习借鉴优秀教学案例，汲取先进的教育理念和教学方法，主动进行教学反思，不断提升业务水平。各部门要进一步做好优秀教学案例的学习推广工作，引导广大教师深入开展教学研究，充分发挥优秀教学案例的示范作用。俗话说“教无定法”，每位教师都应当继续加强教学研究，积极探索实现高效课堂的新方法、新途径，不断总结教学经验，探索教学改革，为提高自身教育教学能力、提高学校教学质量作出新的贡献。

《机械设计基础—平面四杆机构的设计》教学案例

机械工程学院 贾华坡

机械设计基础是机械类和近机类专业学生必修的技术基础课程，是许多学科知识的综合应用，为专业课中机械部分的学习打基础，起着承上启下的作用，在专业课程中占有十分重要的地位。平面连杆机构的知识是机械设计基础中相对重要的部分，而平面四杆机构设计的内容是其中重点和难点，由于对学生的数学知识和分析实际问题的能力要求比较高，且与实际问题结合比较紧密，学生理解起来比较困难，课堂讲授效果不太理想。为了提高课堂讲授的效率和强化学生对知识的消化理解，在本案例中，设计了一种基于Visual Basic6.0语言开发平台设计的软件，在计算机上开发出平面四杆机构设计系统，实现了平面四杆机构在几种设计要求下的设计，可以使学生在基本理论的指导下先进行传统的手工设计计算，然后再根据此软件验证自己的计算结果的正确性与合理性，并可从界面上直观的观察到针对不同的设计要求需要的参数有哪些，进而思考参数的应用和由来，从而增强学生对机构设计部分的理解。另外，企业也可以利用该软件避免传统图解法或实验法过程繁琐、设计周期长、可行性差和精度低的缺点，可极大地提高设计效率。下面详细叙述一下该教学案例的操作过程。

1 打开平面四杆机构设计系统

图1 进入程序界面

双击“机构设计.exe”进入软件登录界面，如图1所示，输入密码“qrm”进入机构设计界面。

2 软件系统功能设计

图2 机构设计界面

 

图3 设计要求

 

图2为机构设计界面。可根据图2.3所示的设计要求进行设计，点击“按两连架杆三组对应位置”按钮进入该设计要求下的设计界面，如图4所示，用户根据需要输入界面提示的设计参数并点击“确定”按钮，系统自动进行计算并判断四杆机构的类型，如图5所示，然后点击“确定”按钮，跳出浏览结果或打印数据提示对话框，并显示设计计算得出的构件长度，如图6所示，点击“确定”按钮，跳出设计结果界面，如图7所示。

图4 按两连架杆三组对应位置设计界面

 

图 5 计算判断四杆机构类型

图6 浏览或打印设计数据提示对话框

 

图7 设计结果界面

 

点击“按连架杆两组对应位置”按钮，进入该设计要求的设计界面，如图8所示，用户根据需要输入界面提示的设计参数并点击“确定”按钮，系统自动进行计算并判断四杆机构的类型，如图9所示，然后点击“确定”按钮，跳出浏览结果或打印数据提示对话框，并显示设计计算得出的构件长度，如图10所示，点击“确定”按钮，结束此设计要求的设计。

图8 按连架杆两组对应位置设计界面

 

图9 计算判断四杆机构类型

 

图10 浏览或打印设计数据提示对话框

 

点击“按行程速比系数”按钮，进入该设计要求的设计界面，如图11所示，，用户根据需要输入界面提示的设计参数并点击“确定”按钮，系统自动进行计算并跳出输入机架长度提示框，如图12所示，然后输入并点击“确定”按钮，确定机架长度，系统自动运行并显示设计计算得出的构件长度，如图13所示，点击“确定”按钮，结束此设计要求的设计。

图11  按行程速比系数设计界面

图12  输入机架长度提示框

图13  按行程速比系数设计结果界面

 

点击“点击按连杆三组对应位置”按钮，进入该设计要求的设计界面，如图14所示，，用户根据需要输入界面提示的设计参数并点击“确定”按钮，系统自动进行计算并显示计算结果，如图15所示，点击“确定”按钮，结束此设计要求的设计。最后可点击图2右上角的关闭按钮结束该系统。另外，由于按连杆两组对应位置设计四杆机构时有无限个解，且考虑到其设计过程相对比较简单，所以此设计系统没有设计该设计要求下的相关设计。

图14  按连杆三组对应位置设计界面

 

图15  按连杆三组对应位置设计结果界面

本次教学改革以郑州科技学院2016级机电一体化1班和数控技术1班为实验对象，其中一个班采用本案例中介绍的软件，另一个班采用以往传统的方法。通过课堂讲授的效果和学生的反应情况可以得出，采用本案例中介绍的方法可以大大提高学生的积极性，改善学生的学习效果，有助于学校的应用型本科教学改革。