活塞杆课程设计总结范文精选

摘要:教学信息化快速发展，对深化教育改革，实施素质教育，具有重大的意义。整合信息资源、创新教学模式，提高汽车专业教师信息化教学水平是当前职业教育教学亟待解决的问题。《汽车发动机构造与维修》是汽车维修与检测技术专业的专业核心课程。本文以《拆装发动机活塞连杆组》这一工作任务为例，结合实践与理论研究探索《汽车发动机构造与维修》课程信息化教学设计的方法。

关键词：职业教育；信息化；教学设计；汽车发动机构造与维修

一、信息化教学概述

所谓信息化教学，是与传统教学相对而言的现代教学的一种表现形态。这种教学形态，一方面是以信息技术的支持为显著特征，另一方面是以现代教育/教学理念为指导。所谓信息化教学设计是在综合把握现代教育/教学理念的基础上，充分利用现代信息技术和信息资源，如现代网络技术、计算机及多媒体技术、卫星通讯技术等，科学安排教/学过程的各个环节和要素，为学习者提供良好的信息化学习条件，实现教学过程最优化的系统方法。其目的在于培养学生的信息素养、创新精神、实践能力和综合能力，从而增强其学习能力，提高学业成就，并使他们最终成为具有信息处理能力的、主动的终身学习者[1]。职业教育信息化教学设计是突出职业教育教学属性、强调全面融入信息技术提高教学效果的教学设计。采用信息化教学设计，学生是课堂教学活动中的主体，教师利用多媒体教学设备给学生创造会话交流、协作学习、搜索信息和查询资料的平台，帮助学生主动获取信息，成为学生学习的促进者和帮助者。

二、信息化教学设计思路

第一，教学前期分析。通过教材分析确定教学内容；通过学生分析设计教学方法；通过课标分析确定教学目标、确定教学重难点；设计教学策略，如教学软件、数字媒体应用策略、教学空间应用策略、网络应用策略和科学应用摄像设备或投影策略等；选择教学环境如网络覆盖、终端覆盖的教学环境；选择教学资源。第二，课堂教学设计。老师可以从课前准备、新课导入设计、教学活动设计、课堂测试与练习设计、课尾总结设计四个方面做好课堂教学设计。课前准备包括课前预习、任务布置以及课前交流。如翻转课堂模式，使教师不再占用课堂的时间来讲授信息，这些信息需要学生在课余时间完成自主学习，他们可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书，还能在网络上与别的同学讨论，能在任何时候去查阅需要的材料。教师也能有更多的时间与每个同学交流。课端教师应用投影或网络、平台技术实施情景或案例导入，课中教师利用信息技术实现主题课堂教学活动设计，提升教学质量。课尾教师应用课件或视频回放实现教学内容总结和回味。第三，教学评价与反思设计。教学评价可以是教师对教学工作过程和学生生学习效果进行评价，也可以是学生对教师课堂实施效果进行评价。可以通过线上或线下进行评价。教学反思是教师专业发展的有效工具，是开展教师行动研究的重要媒介。教师勤于反思，勇于反思，善于反思，才能在教育教学实践中取得令人满意的收获。确定好信息化教学设计思路之后，老师再开展实际的教学，这样可以有效提高课堂教学效率。

三、教学前期分析

教学分析是课堂教学的前期准备工作，也是教学的基础内容，做好教学分析，可以为课堂教学的顺利开展奠定良好的基础。《汽车发动机构造与维修》是汽车专业学生必须要掌握的一门基础课程，主要讲解汽车发动机构造、工作原理、维修以及故障诊断方面的知识和技能。通常情况下，《汽车发动机构造与维修》是在汽车专业二年级才开始开设的课程，对于汽车知识，学生具备了基础的学习能力，大多数学生对于汽车专业知识的系统学习都有很强的愿望。教师要结合学校制定的人才培养目标，将其与课程有效结合起来进行学情分析，将素质目标、技能目标和知识目标的培养纳入到《汽车发动机构造与维修》教学过程之中。素质目标：加强学生的合作精神，规范其操作行为并且增强安全意识。技能目标：对于发动机拆装步骤和检修的方法要做到熟练掌握，并且要具备维修保养发动机的基本技能。知识目标：对于发动机的工作原理和构造要做到充分理解。《拆装发动机活塞连杆组》是《汽车发动机构造与维修》中项目二的第三个任务。教师在讲解时要突出实际物体的结构特征，运行工作环境以及工作的具体原理，让学生明确各个环节中涉及到的零件，明确各个零件的主要作用和安装位置。本任务的重点内容是掌握活塞连杆组主要零件的构造和工作原理，难点内容是活塞连杆组主要零件的装配关系和拆装步骤。汽车发动机具有相当复杂的内部结构，是由很多的零部件组装起来的，对于保养和维修也有很高的要求。如果老师在课堂教学过程中使用传统的教学模式，无法让学生得到直观的认识。因此，老师搜集或制作汽车发动机的视频、图片，在课堂上给学生进行展示，再进行讲解，这样可以强化学生的理解和认识。也可以选用近几年发展起来的全息成像技术、3D打印技术、VR、AR技术、可视化眼镜技术、智能增强教学技术和智能增强学习技术等。依托教学资源库、虚拟仿真软件和汽车发动机课程网络教学平台，对教学过程不断进行细化和优化，从而达到提高教学效率的目的。

一、课程基本思路

《单缸活塞连杆组拆装》这一课的主要内容取自中等职业技术学校专业课《汽车发动机构造与维修》（汤定国主编，人民交通出版社出版）教材中的第二章《曲柄连杆机构构造与维修》第三节“活塞连杆组构造与维修”的相关知识，但是结合笔者所在学校的教学实际及学情的需要，也适当加入了该教材第八章《发动机拆装工艺与磨合》中的“发动机拆卸、清洗、装配”中活塞连杆组拆装的相关内容，并对两个章节的内容进行了重组、增删和开发，整合为一个理实一体化项目进行教学。

这一课将通过任务引领的形式将学生导入课题，以单缸活塞连杆组拆装为例，创设实践情境，明确活塞连杆组的结构以及活塞连杆组的拆装过程两个问题，紧扣教材，使学生掌握活塞连杆组的基本结构；借助多媒体、实物和创设实践情境，激发学生学习专业知识与技能的兴趣；重视学生主体地位，发挥教师主导作用，引导学生通过自主学习、合作学习、竞争学习三条途径进入课题。

二、教材和学情的分析

要上好一堂理实一体化课，笔者认为首先应充分了解这堂课在该教学体系中所处的地位，深入了解学生的学习情况并分析教学环境。就教材而言，《汽车发动机构造与维修》是中等职业教育汽车运用与维修专业的专业课程，内容主要包括发动机的两大机构，燃料供给、冷却、三大系统的构造与维修和发动机拆装、常见故障判断与排除等九章内容。活塞连杆组是曲柄连杆机构的重点，曲柄连杆机构是往复式发动机的核心机构，该部件的拆装也是发动机整体拆装的重要项目之一，前连机体组是其相关内容的延伸，后接曲轴飞轮组是其相关内容的基础，所以本课在内容上起到承上启下的作用。其次，就教学对象而言，本课授课对象为中职二年级汽车维修专业、大众冠名班的学生。学生主体是具备一定的专业基础课程学习能力，对专业概况有一定的了解，但学习的主动性不够强；在知识技能方面，通过一年级的机械知识与汽车概论学习，初步具有一定的专业技能与专业知识理解能力；在情感态度方面是进入专业技能的学习阶段，对未来的工作岗位有一定的了解和向往，但在实践操作过程中仍缺乏企业所需要的良好意识和合作精神。

再者，就教学环境而言，中职学生相对于高职学生对理论知识的要求相对较低，对实践的要求较为严格，因此笔者认为在中职学生的专业技能课教学中要积极将行业标准、职业规范、企业文化引入课堂，为学生创造维修企业的现实情境，采取项目化教学，以任务驱动学生学习。特别针对冠名班的教学，应配备相应教学设备，为实现该班学生“毕业即上岗”做好铺垫。

三、教材处理和目标确立

结合学情分析，笔者对整个教材中活塞连杆组的相关内容进行了重组、增删和开发，将第二章《曲柄连杆机构构造与维修》第三节“活塞连杆组构造与维修”中的活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴承等内容缩减为“活塞连杆组结构的认知”，重点突出这些部件的基本结构和功用，为拆装做好认知准备，至于这些部件具体的分类、材质、工作原理等将在后面活塞连杆组的检修中再具体展开。同时，又将第八章《发动机拆装工艺与磨合》中的“发动机拆卸、清洗、装配”中活塞连杆组的拆装、清洁内容整理归纳出来，并在此基础上查阅教学所用的大众普桑JV发动机维修手册，适当补充一些拆装细节和数据，整合为一个理实一体化的项目开展教学。这样做主要有三个目的：①符合学生自身发展和企业对人才培养的要求，突出了科学性和标准性；②适应学生认知规律和学校教学环境的需要，突出了专业性和实践性；③重视学生知识技能培养和个人素质的积累，突出了职业性和创新性。通过本课的教学，使学生在以下三方面有所收获：理论知识上，掌握活塞连杆组的基本组成和功用；技能操作上，学会正确选择和使用工具，掌握单缸活塞连杆组的拆装方法及步骤，能合理地进行和完成6S管理要求；情感素养上，激发学生的学习兴趣，提高自主学习意识，树立安全操作和竟争学习意识，培养团队合作精神。

螺杆钻具又称定排量马达，是油水井修井中常用的一种钻铣工具。它是以液体压力为动力，驱动井下钻具旋转的工具，可以用来进行钻进、磨铣、侧钻等作业。本文主要介绍螺杆钻结构、原理、钻水泥塞施工、及安全环保注意事项。

一、螺杆钻的结构

螺杆钻主要由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。

1、旁通阀的结构与作用

结构：旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。

作用：a、防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣现象。b、防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具。c、防止钻具内的意外井喷。d、起钻时可泄出钻柱内的洗井液。

2、马达总成的结构与作用

结构：马达总成由定子和转子组成。定子是经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的刚体橡胶套。转子是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的硬铬，并通过镀铬来控制定子和转子的配合间隙。

摘要：传统的内燃机专业课程设计中，主要的教学方式是数学计算及抽象的二维手工绘图模式。结合多年的教学实践，在本专业课程设计中采用新教学方式，利用SolidWorks创建内燃机曲柄连杆机构的三维实体模型、动态模拟装配和模拟运动过程，增强了学生的感性认识，提高了学生的学习兴趣和积极性。

关键词：SolidWorks；专业课程设计；三维模型；教学改革

作者简介：吴凤英（1979-），女，内蒙古呼和浩特人，河南科技大学车辆与动力工程学院，讲师；苗家轩（1971-），男，河南西平人，河南科技大学车辆与动力工程学院，工程师。（河南 洛阳 471003）

基金项目：本文系河南科技大学教育教学改革项目（项目编号：2012Y-004）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）19-0072-02

内燃机专业课程设计是“内燃机原理”、“内燃机构造”、“内燃机设计”等主要专业课程课堂知识的扩展和综合应用，将结构、原理和设计的内容有机地结合在一起，具有较强的专业性和拓展性。其目的是通过专业课程设计培养学生树立正确的设计思想、设计构思和创新思维，使学生掌握内燃机整机设计的基本方法。

随着计算机技术的发展和新的设计思想及理念的出现，一些先进的设计方法（如CAD、有限元法、优化设计等）得到了长足发展，这些方法也逐渐被学术界和工程界所重视和应用，对工程设计领域产生非常重大和深远的影响。高等教育必须适应现代社会的需求。在本专业的教学过程中虽然也开设了相关先进的如“内燃机CAD”、“有限元分析”、“优化设计”等课程，但在传统的内燃机专业课程设计中主要教学方式仍然是数学计算及相对抽象的手工二维绘图模式，使学生长期停留于手工设计阶段，学生往往套公式、机械模仿，为得到合理的数据不得不耗费大量的时间进行多次重复计算，设计效率低，设计的效果也仅能达到基本技能的训练。而且部分学生由于缺乏主动性，往往都是根据给定的参考图纸稍作修改的二维绘图模式，绘图过程枯燥、抽象，严重时出现部分学生照搬照抄等现象。这显然不能满足现代制造工程对学生的技能需求，因此内燃机专业设计类教学方法的改革迫在眉捷，必须进行设计方法和设计思维上的变革，鼓励学生掌握有广泛需求的现代设计方法和数字化设计技能。[1]从三维物体出发想象构思产品，在三维软件的支持下建立数字化的三维几何模型，并通过电脑屏幕三维动态显示对设计产品进行全方位观察，然后进行交互修改，最终生成三维产品。利用SolidWorks三维设计软件建立的内燃机三维实体模型和运行仿真可以将内燃机的每一个部件结构、部件之间的装配关系、各种运动轨迹都清晰直观地显示出来，不仅在视觉上带给设计人员更感性的认识，其模型也可以为CAM、CAE、CAPP、PDM等后续工作所使用。而且SolidWorks三维设计软件的参数化功能又可以为今后产品的改良、改型提供方便，所以利用计算机辅助三维设计内燃机可以同时达到提高设计效率和质量的目的。让学生在高效完成专业课程设计时还可以逐步掌握三维CAD 软件的设计方法，为以后的毕业设计及工作奠定基础。

一、三维绘图软件SolidWorks简介

【摘要】 在工作冲程中,曲柄连杆机构在高温高压气体的推动下,将活塞所作的直线运动转变为曲轴、飞轮的旋转运动,即把燃油燃烧所产生的热能转变为曲轴、飞轮旋转的机械能。

【关键词】 曲轴 飞轮 热能 机械能

Abstract:In the work, the crank rod system which drives by the high temperature and high pressure gas changes the linear motion of the pistons into the rotation motion of the crank-

shaft, flywheel, namely, the heat energy of fuel combustion is changed into the mechanical energy from the crankshaft, flywheel spinning.

1. 曲柄连杆机构的载荷计算

曲柄连杆机构运动见图如图所示。A点表示曲轴的旋转中心,B点表示连杆与曲柄的连接点,C点表示连杆与滑块的连接点,AB表示曲柄半径,BC表示连杆长度。

滑块受力分析:即又腔内传来的压力,作用于上面的外部载荷包括工作载荷Fg、导轨的摩擦力Ff和由于速度变化而产生 的惯性力Fa。

1.1工作载荷:

摘要：在三维设计软件课程教学中应用与工程实际接轨的案例教学方法，以发动机曲柄连杆机构为例，引导学生应用所学知识边设计边绘制。极大地促进了学生的学习积极性，符合创新教育理念。

关键词：教学改革；计算机辅助设计；案例法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）28-0065-02

当前部分大学生对课程的学习兴趣不高，对知识的掌握也不够精准，已引起高等教育工作者的普遍担忧。由此，众多教学改革方案纷纷出炉，归根结底其目的在于化枯燥讲授为生动运用，将学生的兴趣吸引回课堂[1]。此外，还要正确运用考核方式，以便既综合检验学生的学习水平，又能将所学知识成功应用到未来的实际工作中，这才是教育改革的正确途径。

长春工业大学长期致力于本科教育改革，本研究即来源于对机械工程专业学生授课时的经验总结。

一、三维制图的作用

大学教育是为地方经济建设服务的，培养目标要瞄准学生为适应未来岗位所需的技能。机械工程专业学生走出校门后，多数要从事机械制造或机械设计工作，其中机械产品由设计转为成品的过程必须通过工程图来完成，这就要求学生必须具备较扎实的工程制图基本功，才能胜任自己的岗位。加之如今随着计算机技术的快速发展，制造业已全面甩掉图板，广泛应用二维和三维CAD绘图进行机械产品设计，这更为企业生产带来了深刻变化，大大减轻了人工劳动强度，明显提高了经济效益。针对现代机械设计中遇到的产品结构复杂问题，三维CAD软件的优势就显露出来，它能将一些在工程图学中难于表达的相贯、截交线及曲面轮廓方便地表达出来，成为越来越多院校在机械类专业教学体系中设置的必修课程[2]。

如何将传统的工程制图知识与现代的计算机辅助设计技术相结合，是机械工程专业课程培养体系着重考虑的问题。

摘 要： 习题的教学是有效教学的一个重要组成部分，本文主要从自编题中关注预习性练习的设置，对课堂重要内容的生成性练习的开发，对知识的总结进行自编题的设置，利用自编题来关注学生学习上知识难点的突破，以及关注自编题对教材进一步开发等进行论述。

关键词： 科学教学 自编题 预习性练习 课堂生成性练习

教师在教学中根据教和学的需要而有针对性地编一些练习题，促进教师的教和学生的学。好的自编题，就好像是传递知识和能力的桥梁或者像化学反应的催化剂降低反应所需的活化能，大大提高教和学的效率，同时大大减轻学生的作业负担。

现浙教版科学九年上册第三章，《能的转化和守恒》这一章是初中物理部分核心内容，知识的综合性大，难度高。这一部分知识是学生学习出现好差分化的分水岭。教学上稍不注意，程度差一点的学生就会失去学习物理的兴趣，对以后的学习造成不可估量的损失。为了能使能学生顺利地学习本章内容，笔者尝试自编习题的研究，使学生较为顺利地渡过难关，以下是笔者在教学中利用自编题教学的心得体会。

1.自编题关注为课程服务的预习性练习设置

笔者在科学课的教学中，一般不要求学生预习，主要是因为学生的作业负担比较重，再者现版的科学教材也不太适合学生预习。如果能以少量的作业，既能起到对已学的知识的巩固，又能联系即将要学的课程内容，为将要学习的课程作铺垫，这就比较理想了。一般来说，如果课程之间有一定的联系，我们就可以设置一些预习性练习，这样对学生学和老师教会有很积极的影响。下面是笔者在上物体的动能和势能时所设计的预习性练习。

例1.图1已知测得木块在水平面上滑动时的摩擦力为f，一质量为m的小球从高为h光滑的斜面顶端下滚，到水平面把木块推前进s后静止。

求：（1）重力对小球所做的功；

【摘 要】随着科学技术的发展，信息化技术在教学中的应用越来越广泛；探索信息化技术在四冲程柴油机工作原理教学中的应用，使教学单元设计获得良好的效果。

【关键词】信息化技术 四冲程柴油机 工作原理

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）08C-0190-03

在发动机课程中，信息化技术渗透到了整体发动机介绍、曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、系统、冷却系统等各个章节的教学中，以辅助教学，提高学生的学习兴趣，提高教学效果和效率。信息化技术在教学中的应用主要特点体现在适合教师教授和学生学习的特殊性，而如何设计制作更好适合教师教授和学生学习的信息化教学单元是设计者思考的重点。在这方面，笔者以“四冲程柴油机工作原理”教学单元的信息化技术应用为例进行了初步的研究探索。

一、教学单元的教学内容和目标分析

（一）“四冲程柴油机工作原理”教学内容

1.介绍四冲程柴油机的关键组成部件，解释其功能作用。

摘要：综述了QCS014拆装式液压系统教学实验台，经过改造后在液压课程教学方面的应用，并通过两个实例说明该实验台的实用性和方便之处，最后总结了该实验台良好的教学效果。

关键词：液压实验台 回路设计 液压控制 PLC控制

“实践是检验真理的唯一标准”。这句名言在《液压与气动》课程的理论与实践相结合中体现更为突出。《液压与气动》课程是高职院校机械类专业和机电一体化专业学生必须掌握的技术基础课目，具有很强的实践性。有效地利用实验设备，增强学生理解能力，大大提高教学效果。

我校有“液压系统压力形成原理”实验台、“液压元件性能测试”实验台，这些只是做基础部分实验用，而未改装的QCS014拆装式液压系统教学实验台，有一定的局限性。学生对液压回路及其元件实际应用方面的知识只能通过老师在课堂上传授或多媒体课件学习，学习起来还是比较抽象也不容易掌握，使部分学生对该课程的内容缺乏感性认识，达不到理想的效果，也降低了学习的兴趣。

为了适应高职高专教育的现代化水平，陕西国防工业职业技术学院，机电学院对QCS014拆装式液压系统教学实验台进行了改造，改造后的实验台除了可以进行常规的液压基本控制回路实验实训外，还可以进行液压回路课程设计、毕业设计、以及利用可编程控制器（PLC）进行液压系统控制及中级工的培训等。是全液压控制、继电器控制液压部分动作和用PLC控制液压部分动作完美结合的典型实验设备。

该实验台采用的是中压系列液压元件和快速接头。通过该实验台，学生不但可以根据需要快速搭建成各种手动控制、半自动控制及全自动控制的液压回路或液压系统。而且还可以独立地进行实验实训科目设计、实训操作、安装、调试、故障排除、编制控制程序等。这样使学生得到理想的综合训练，较好地满足了当前职业教育和素质教育的要求，学生得到最大的收获。

1 QCS014拆装式液压系统教学实验台应用实例

下面通过两个实例说明QCS014拆装式液压系统教学实验台在液压传动实验、实训教学环节中的应用。

摘要 在内燃机工作中，曲柄连杆机构在高温高压气体的推动下，将活塞所作的直线运动转变为曲轴、飞轮的旋转运动，即把燃油燃烧所产生的热能转变为曲轴、飞轮旋转的机械能。

关键词 曲轴；飞轮；热能；机械能

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0073-02

1曲柄连杆机构的载荷计算

曲柄连杆机构运动如图1所示。A点表示曲轴的旋转中心，B点表示连杆与曲柄的连接点，C点表示连杆与滑块的连接点，AB表示曲柄半径，BC表示连杆长度。

滑块受力分析：即又腔内

传来的压力，作用于上面的外部载荷包括工作载荷Fg、导轨的摩擦力和由于速度变化而产生的惯性力Fa。

1）工作载荷：