《机械效率教学设计【5篇】》
作为一位无私奉献的人民教师，就有可能用到教案，借助教案可以提高教学质量，收到预期的教学效果。我们应该怎么写教案呢？奇文共欣赏，疑义相如析，下面是编辑帮家人们整编的机械效率教学设计【5篇】，希望对大家有所帮助。
机械效率教学设计 篇1
关键词：AutoCAD 机械制图 一体化教学方法
中职学校在机械制图课程的基础上单独设立了AutoCAD课程，两门课程在内容上存在交叉，而上课时间和任课教师都不相同，使得教学出现重复，影响了教学效率。笔者对机械制图和AutoCAD课程的改革办法进行研究，以增强中职学校学生对机械制图的理解，提高其对CAD技术的实际应用能力。
一、机械制图的教学现状
在传统的机械制图教学中，通常是教师结合挂图和实物模型演示等方法进行讲授，教师在黑板上的绘图量很大，在遇到复杂图形的时候很难表达清楚，学生也难以理解，教学效果不够理想。另外，课程中一些结构复杂、尺寸大的零件也无法画在黑板上，许多工程零件的形状及装配过程不能通过手绘进行完整而准确的表达，这些问题极大地影响了教学的效果和教学的进程。可见传统的教学模式已不能很好地完成现代教学任务，亟需做出切实有效的改变。
二、AutoCAD的优势
AutoCAD作为计算机制图的重要软件，成为了与机械制图密不可分的一部分。首先，AutoCAD很好地代替了手工制图，以显示器替换了图板和图纸，鼠标和键盘替换了铅笔、圆规和橡皮等作图工具。此外，AutoCAD还提供了一些手工工具无法实现的功能，如伸缩变换和尺寸调整等等，从而大大提高了绘制机械图的效率和质量，更为复杂的绘图工作提供了便利，给工程设计和实现创造了优越的条件。作为一种绘图工具，CAD通常和CAM技术相结合，实现了设计和制图过程的自动化、信息化，是机械设计及制图的一场革命。
三、植入AutoCAD的机械制图教学
1.将AutoCAD植入机械制图教学的必要性
机械制图和AutoCAD两门课程独立教学的模式存在很多弊端。首先，机械制图课程较为复杂抽象，中职学校的学生专业理论基础较差，缺乏实践经验，因此，学生在前期学习机械制图理论内容时普遍感觉到有难度、枯燥，没有学习兴趣，影响了教学效果；其次，学生在后期学习AutoCAD课程时已经将机械制图课程的理论内容忘记，又给AutoCAD课程的任课教师带来很多困难，严重影响了AutoCAD课程的教学效果。
2.植入AutoCAD的机械制图课程设计思路
植入了AutoCAD的机械制图教学课程，以机械制图为理论基础、AutoCAD为实践技能辅助，二者有机地穿插与结合。新的授课方法拟在原有机械制图课程的基础上，于每个章节后面加入与章节内容相适应的AutoCAD教学和练习，形成“理论—手绘—计算机软件制图”紧密结合的三位一体化的教学模式，下面以二视图画法的讲授为例进行说明。
第一阶段，教师在机械制图教室用传统的方法讲解二视图的理论基础知识，并在黑板上做演示；第二阶段，请学生用尺规工具做相应的手绘练习，加强感官印象和对基础知识的巩固；最后，由教师用多媒体手段讲解利用CAD绘制各种线型的画法与技巧，然后请学生上机练习，进行CAD实践操作。每一个章节都采用这样的方法，从而真正的实现了机械制图和AutoCAD的一体化教学。
采用了新的教学方法以后，评价学生的标准和方法也要相应进行改进，不但要求学生能够识图，还要求学生能够根据实物模型在计算机上应用AutoCAD软件绘制出基于二维平面的三视图和基于三维空间的立体图。因此，在考核过程中，要先给出实物模型，由学生自行测绘，并按照视图要求用AutoCAD软件制图，最后根据学生的图形表达能力和软件运用能力进行评分。另外，相关院校要加强教材配套改革，组织教师编写适应性的新教材。
3.将AutoCAD植入机械制图教学的意义
AutoCAD课程对学生来说是生动形象的，有着“立竿见影”的效果，所以学生对CAD实践操作的兴趣比较浓厚，积极性也很高，从而容易掌握。此种教学方法采用多种教学手段优化了资源配置，将AutoCAD的内容融会贯通于机械制图之中，将枯燥的理论基础知识和生动具体的实践相结合，能够有效地激发学生的学习兴趣，更有利于学生对知识的理解和掌握，有效地提高了学生对知识的应用能力。
四、结论与反思
机械效率教学设计 篇2
机械效率教学设计
机械效率教学设计
（一）【教学目标】
知识和技能：
1、知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。
2、理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。
3、培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。
过程与方法：
通过参与探究斜面机械效率的活动，使学生加深对有用功、额外功和总功的认识；学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
情感、态度、价值观：
1.激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
2.在教学活动中培养学生与他人合作的意识。
【教学重点和难点】
重点：知道有用功、额外功和总功。
难点：测量简单机械的机械效率。
【教学仪器】
电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、相同木块和细线各20件。
【教学过程】
一、引入有用功、额外功、总功
师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100N重的砂子运到6m高的楼上。在投影仪上映出下图：引导学生先观察图片，一分钟后，教师：你们体会到了什么呢？
学生：第三种方法最省力。
教师：如果从功的角度看这个问题会怎样呢？
首先，让学生一起分析，这三种工
作方式有一个共同的目的：把重100牛的沙子从地面运到三楼，这是要完成的工作任务，同学们计算一下，单纯完成此任务，需要做多少功呢？
根据学生的计算结果，板书：W1=G沙·h=600J
第三种方式，人做的功是多少呢？3）W2=G总·h=690J
第二种方式，人做的功是多少呢？2）W2=G总·h=780J
第一种方式，人做的功是多少呢？
1）W2=G总·h=3120J（此处学生遇到了困难，这也是安排上面计算顺序的目的。困惑一：需要计算楼梯的长度吗？提示学生：在力的方向上移动的距离，可以分解成先水平移动不做功，再竖直升高做功。困惑二：人的体重该不该算上？）
学生分析计算结果：三种方式做的功都比W1多，额外多做的功不一样，可见第三种方式最好。
设计意图：充分利用课本资源，让
学生通过计算，比较，在脑中初步形成有用功、额外功的概念，为新课讲授做好充足准备。
师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100N重的砂子运到6m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。
板书：
（一）有用功、额外功、总功
有用功：在工作时，对人们有用的功。
额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。
总功：有用功与额外功的和。
典型练习：
用桶从井中提水的时候，对 做的功是有用功，对 做的功是额外功。
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是 功，对水做的功是功。
设计意图：首先通过搬沙子明确“有用功、额外功、总功”，然后通过典型习题练习让学生进一步熟悉三个概念。
二、引入机械效率
1、学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进。）
测定：把重G=的木块，提高到h=的高度时，①通过一定一动滑轮组所做的有用功、总功。
②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。
每个实验的记录结果选1～2组，在投影仪上映出进行分析。
设计意图：通过做实验，既能增强学生动手动脑能力，同时又为引出机械效率做好铺垫。
2、讨论与分析
教师提问：（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？
学生回答：（没有）
教师提问：（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？
学生回答：（不同）（这说明额外功不同）
教师提问：（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？
学生回答：（越少越好）
教师提问：一定的总功中，额外功少意味着什么？
学生回答：有用功多。
教师提问：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入一个新的物理量，叫做机械效率。
板书：
（二）机械效率的定义
有用功跟总功的比值叫做机械效率。
板书：
（三）机械效率的公式：
练习：
1、计算课本例题中起重机的机械效率。
2、计算学生分组实验中所用的简单机械效率。
师：由计算结果推知。
板书：
（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%，没有单位。
三、小结
师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。
设计意图：把机械效率和学习效率进行类比，促进学生理解概念，同时还渗透学习要讲究效率的方法。
四、内容深化：
老师适当指导讨论如下问题：
1、功率大的机械它的效率是否一定越高？提高功率是否就等于提高效率？
2、机械效率越高是否一定越省功？
3、做功越多是否机械效率一定越高？
4、增加总功是否即可提高机械效率？
设计意图：通过对上述问题的讨论，使学生能初步区别功、功率、机械效率这三个不同的物理概念，从而对全章的知识形成一个系统的知识体系。
四、布置作业
1、认真复习课文。
2、预习下节教材，做好分组实验准备。
机械效率教学设计
（二）一、教材分析
1、本节内容不仅属于《机械与人》章节的重点重要内容，同时也是整个八年级（初二）物理学习的集大成章节。其内容包含本章节机械功能特点、功、功率等相关知识，还囊括了多种受力分析、判断和物体运动、平衡等众多知识。可以这样说，本节内容基本上把一本书大部分知识都融汇交织于此。因此不仅是一堂新课，而且还是一堂涵盖面非常广的总结课，当然也是一堂很具有难度的挑战课。
2、本节课不仅学习新的物理概念“机械效率”，能够对于机械效率进行分析和计算，而且还需要让学生能够在学习和生活当中真正的理解”效率”的切实意义，能够在生产实际中解决实际问题，达到人文和科学的高度结合。
3、本节内容基本上可以认为是8年级物理学习一年以来的收关之课，通过本节的学习能够把学生对于物理学科的认识和理解水平提升一定的层次和高度。
4、本节教学不能停留在简单的理论分析上，更重要的是结合实验让学生真切的理解机械效率的意义。考验学生的实验探究，创造性、归纳总结、团队合作等多方面的能力。
二、学生分析
通过一年以来的学习，同学们储备了一定量的物理基本知识，掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力。大部分同学能够适应本节课的基本要求，同时也应当主意少数同学学习能力不足的现象。所以本节课的学习应当注意以下几点：
1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算，尽量把抽象的知识生活化和形象化，让学生通过生活来理解知识，同时利用知识来解释、指导生产、生活。
2、适当的梯度和坡度，照顾不同学习能力层次的同学，让所有同学都能
够参与学习和思考，有收获。
3、让学习走向生活，给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题，培养实践能力。
4、引导学生进行总结和反思，提升知识和能力的高度。
5、根据本地学生实际学习情况，本节内容分为两部分，两个教学时进行。第一部分让学生通过简单的实验理解机械效率，能够对相关问题进行分析和计算，达到对机械效率的切实理解，掌握实验探究各种机械效率的方法，为下一节实践探究各种机械效率做好充分准备。第二部分为实践探究课，同学们应用上节所掌握的知识和方法及要求探究不同机械在多种情况之下的机械效率，并且进行归纳总结，加深对机械效率的认识理解，同时能够利用所掌握和发现的知识去解决生产生活的实际问题。
三、教学目标
1、知识和技能目标
①理解有用功，额外功，总功，以
及三者之间的区别、来源、联系等关系。
②掌握机械效率的意义和计算方法。
③掌握通过实验、实践探究、测量和分析计算各种机械的机械效率的方法。
2、过程和方法目标
通过实验采集数据和分析，初步形象的理解机械效率，然后能够在理论分析的层次更加深入透彻的理解机械效率以及影响机械效率的各种因素。并且最终能够从理论走向生活和生产。
3、情感和态度目标：
培养学生合作的团队精神，实事求是的科学态度以及理论实践相结合，主动探究寻求真理的科学精神。
四、重难点：
重点：通过实验探究初步理解机械效率，能够进行简单的计算分析。
难点：对机械效率深入分析，掌握机械效率的影响因素，能够区分功、功率、机械效率等容易混淆的概念和意识。
掌握实验探究机械效率的基本方法。
五、教学设备和教辅工具
多媒体投影仪、滑轮、细线、弹簧测力计、铁架台、钩码等
六、设计思想
本堂课应该有以下几点突出表现：
1、教师成为学生们学习的引导者，巧妙和高效的引导学生发现问题和解决问题，不应该成为知识的灌输者，甚至教师要学会装“不懂”让学生教老师，体现学生在学习中的主体地位，培养自我学习的能力。
2、实验、实践和理论相结合，首先由生活发现问题，通过实验探究归纳总结，解决问题。然后上升到高层次的理论分析，最后又回归到生产生活中。切实的体现物理科技知识教育的价值和意义。
3、师生之间具有良好的互动，教师能够切实的掌握学生对于知识和能力的把握程度，能够随机应变，及时调整教学方式及内容。
4、巧妙铺垫，预留学习内容，为下节实验探究做好充分的准备。
七、教学流程
1、学生课前预习
2、课堂用简明、形象的问题引入新课题
3、实验探究，归纳总结
4、小习题训练，检查知识掌握程度
5、对机械效率深层次，高高度的理论分析，掌握测量机械效率的基本方法
6、安排课后作业，以及下节学习内容
7、总结
八、教学详细环节以及学生活动
（一）引入新课，简单的知识构建
1、让学生选择搬运砖块的方式引入新课
学生活动：抽点学生回答，让其说明理由
2、分析有用功、额外功、总功
有用功：为了达到目的必须做的功。
额外功：为了达到目的，不得不克服其他阻碍因素所做的功。
总功：使用机械时所做的功，等于有用功和额外功的总和。
学生活动：教师引导示例，利用多媒体展示图片，学生分析运送砖头时的有用功，额外功、总功。
引导学生分析：在实际使用机械的时候，总功总是大于有用功，不得不做额外功。
3、引导分析机械效率
分析引入原因
①定义：有用功和总功的比值
②表达式：
③说明：: 数值用百分数表示，没有单位
意义和作用：评估机械的性能，效率。
学生活动：翻看书本，找出答案回答。并且对知识点加强记忆。
（二）实验探究，切实体验实际，测量滑轮组的机械效率。
1、向提问如何进行实验体验和测量滑轮组机械效率机械
学生活动：思考，讨论和回答，教师引导
2、学生分组实验，采集数据，分析计算，并且把各组数据公布于黑板之上。教师引导学生归纳总结，进行评估。
机械效率教学设计 篇3
“机械效率”是人教社根据新修订的九年义务教育《物理教学大纲》而修订的初中物理第一册最后一章第三节内容。它是学生在对“力”、“力和运动”、“功和功的原理”等知识有了一定的认识基础上比较综合的一节，且有所扩展，涉及到一定量的计算，在实际中有重要的应用，在社会生活中也有相应的体现。因而，本节内容具有综合性、应用性、实践性强的特点，因学生缺乏对“机械”的感性认识而又有一定的抽象性，《大纲》也提出了“理解”的较高的教学要求。由于功的概念比较抽象，学生对其本质缺乏认识，“功的原理”可以说既简单又复杂，学生也并不一定真正理解，所以学生在学习“机械效率”时也必然有一定的困难。特别是对几种“功”的表现形式、实质意义及相互关系的理解有相应的困难。学生们虽然对物理的学习也有近一年的时间，有了一定的物理基础和理解能力，但他们抽象的理性思维能力仍然较低，对事物的认识仍主要借助于感性认识，需要靠教师的有效引导才能由感性认识上升到理性认识，并通过理性认识的建立和知识的获得，获得获取知识的能力和智能的提高。
二、 教学目标的确立
新课标的基本理念是“以学生为本，促进每一位学生的发展”。要突出“以学生为本”,要促进每一位学生的发展，教学目标的定位就不应仅仅停留在学生知识的获得和技能的提高上，要定位在不仅使学生获得知识和技能，更应通过经历获得知识的过程，领悟知识形成过程中的思想方法和过程方法，感悟知识在生活实践中的体现和应用，从而产生热爱科学，热爱生活，人与人团结合作、和谐相处，共同发展的情感态度。同时在学习过程中应培养学生的问题意识，提出问题的能力以及创新精神和实践能力。具体目标是：
1.知识与技能：使学生理解有用功、额外功和总功及相互关系，理解机械效率的意义；能正确认识几种功的表现形式，能利用机械效率解决有关问题。
2.过程与方法：通过学生实践，教师引导启发，培养提高学生的三种意识，即：问题意识、合作意识和创新意识；四种能力，即：动手实践能力，合作交流能力，获取新知识的能力以及分析和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观：使学生通过实践探究，合作交流，感受到获取知识的成功喜悦，感悟到合作学习的重要和知识的科学价值，从而激发学生学习的热情和动机，提高学习的自信心。
三、教学重点、难点
本节课的知识重点是功的几种外在形式及意义，机械效率的意义，而教与学的重点则是实验启导，合作交流，自主建构，发展智能。
四、 教学设计思想
1.运用“问题教学法”,激发引发学生学习动机和探究欲望。所谓“问题教学法”就是组织学生在教师指导下，围绕有关问题展开主动的探究和学习，谋求问题的解决，并通过系列问题的解决实现知识的迁移、巩固，最终达到知识掌握和灵活运用以及创新精神形成和实践能力提高之目的。
学生在生活中可能已经知道“效率”一词，但对“效率”的真正意义不一定能真正理解。为了激起学生学习本节内容的热望，引发学生的学习需求，上课伊始，老师就鼓励学生讨论并结合自己的生活或熟悉的生产实际，交流回答对“效率”一词的认识，指出在哪些场合下涉及到“效率”问题？教师可在肯定学生讨论回答的基础上指出，本节课所研究学习的机械效率在物理学中有其独特的意义。接着组织学生做用滑轮组提升重物的实验。实验中教师再引导学生注意观察滑轮组的工作情况，将实验全过程分解为重物升高和手拉弹簧测力计上升两个过程，指导学生分别计算两个过程中做功的大小，启发学生有何发现？能否提出相关问题？再引导思考、分析、解释其原因，从而使学生认识有用功、额外功和总功这些概念。然后再通过多媒体展示教材P210图14-6中的问题，再次激发学生思维，组织学生讨论、交流，使认识趋同，进而认识机械效率问题。最后再安排学生做用斜面升高物体的实验，让学生再实践、再认识，产生认识上的飞跃。整个学习认知过程突出实践——认识——再实践——再认识这样一个渐进过程。学生经过一个问题激发、实践探究、发现新知、解决问题、应用深化的获知提能和情感交流的体验过程，知识的获得有实践依托，真实可靠，理解自然，自然也掌握得比较牢固。
2.体现物理学科的特点，为学生学习提供真实的学习情景和感性的学习材料，让学生在实践中学习，在实践中感悟，在实践中提高。同时运用多媒体手段呈现学习内容，对学生产生多重刺激，使其能保持较高的学习热情和集中注意，提高学习的效率和效果。
3.切实落实学生的主体地位，发挥学生的主体作用。一是组织学生动手操作，合作交流，自主建构；二是教师适时的恰如其分的点拨、引导、激发、鼓励，学生能说的尽量让学生说，教师不说或少说，结论组织学生自己得出、自己表述，而不是教师给出，问题让学生自行解决，并鼓励学生大胆质疑教师，让学生上讲台当“学生的教师”。
五、 教学手段与方法
问题激发，实验探索，合作互动，自主生成。
六、 教学流程设计：略
七、 教学过程实施
(一)新课导言：
1.简述前面已学习了功和功的原理，明确今天要学习的内容——机械效率，并板书课题或用媒体呈现。
2.说明现代社会是一个讲“效率”的社会。鼓励同学们结合生活实际相互谈谈对“效率”的理解和在哪些情况下存在“效率”问题，组织学生讨论并回答。
3.教师说明物理学中的“机械效率”有其特殊的含义，今天我们通过实验来研究认识它。板书或媒体呈现实验探究题目。
(二)教学过程：
1.组织学生分组实验：将实验器材放在课桌上，要求：⑴四人一小组合作实验(一人操作，一人记录，一人准备汇报，四人都注意观察);⑵提高重物(两钩码)先后采用两种方式：①直接用测力计提起重物；②用滑轮组将重物提升相同的高度(10cm)看两种情况下各做多少功？⑶将记录数据填入表中并处理；⑷实验中应注意物体向上运动时保持什么状态？并注意观察滑轮组的状态。
机械效率教学设计 篇4
【关键词】 计算机辅助设计 机械设计 应用分析
目前，计算机辅助设计在机械设计中应用的非常广泛，随着科技的高速发展，计算机的辅助设计的应用提高了机械设计的效率，缩短了产品的开发周期，给公司带来了更多的经济效益。本文通过简要阐述计算机辅助设计在机械设计中的重要性以及应用的主要方面，提出能够更好地提高应用技术的实践应用方案。
1 计算机辅助设计的主要应用
随着科学技术的高速发展，计算机辅助设计在技术、应用等各方面有了较大发展，目前广泛应用于机械设计中，特别是对机械设计的实践应用方面，缩短了工作时间，使其得到很大的发展。相对而言，机械设计的设计步骤繁多，一些比较繁重的工作，例如对零件动力、强度的测试等，通过计算机的使用，可以提高机械设计的合理性和生产效率，可以生产高质量的产品，为企业带来更多效益。
1.1 二维绘图的应用
在机械设计中，二维绘图占据了非常重要的位置，在过去是由设计师手工进行绘制，但是这种工作方式浪费了大量的时间，降低了工作效率。但是通过计算机，利用一些绘图软件进行操作绘制，如PROE、CAD等，通过这些软件的使用，机械设计的大部分步骤都可以用计算机来完成，降低设计师绘图的时间，不仅使得工作效率提高，还是设计师能够有更多时间去实践自己的设计项目，从而达到更好的发展。
1.2 三维设计的应用
机械设计要采用简单的几何体来组建较为复杂的几何机构时，就可以采用计算机辅助软件进行三维设计，从而降低设计难度，缩短设计的周期，使得工作效率得以提高。另外，采用计算机辅助设计这些三维设计时，可以模拟重组装配零件，在设计的时候激发灵感，组合出更优秀的作品，使得设计工作发挥其高效性。
机械设计的每个步骤都可以通过计算机来完成，将计算机辅助设计在机械设计中适当应用，注意要与实践相结合，才能在设计中运用好计算机辅助设计，生产出质量优异的产品。
2 计算机辅助设计在机械设计中的应用优势
机械设计中，要将理论知识和实践融合，才能设计出高质量的产品。我国的计算机辅助设计的水平目前还相对较低，但要看清计算机辅助设计在机械设计中应用的优势，并且加强对计算机辅助的研发工作，使得计算机辅助设计软件更好的为机械设计服务。
2.1 缩短设计周期
在以往的设计中，偏向于传统的人工绘制，在简单的机械设计中，往往也需要大量的时间来制作，给设计带来了很大的困难，特别是复杂的几何结构的零件，为绘制带来了更大的难度。但如果采用计算机辅助软件进行二维绘图或者三维设计，用一些简单的几何体组建这些复杂的几何机构，以此缩短设计周期，提高工作效率。
2.2 产品设计修改
利用计算机辅助技术，在零件设计的时候，即使出现零件出错或不满足相关需求的情况下，我们也可以对产品设计进行修改，相比较传统方式，利用计算机辅助技术，会更加快捷方便。在零件环境中，我们也可以看到零件设计的各个步骤，在调整的过程中能够方便看出问题的出错点，提高了修改的有效性，使应用能发挥其实效性。
2.3 观察装配零件
计算机辅助设计可以对某些零件的运动成果进行展示，利用虚拟实验，对装配零件进行观测。通过计算机进行演示，将不合理的地方进行修改，节省了产品试验的费用。例如，在机械设计中，采用不同的装配关系可以出现不同的效果，利用计算机辅助技术将不同的装配关系进行演示，查找器可以对不合理的地方进行显示，方便我们对错误的部分进行修改，使得设计的质量得到提升。
3 通过了解CAD的具体概念达到更好的应用效果
计算机辅助设计是一门由设计人员利用计算机设备完成机械设计中的模拟制图等工作，利用图形设备在不断修改和反复验证的基础上，设计处满意的图纸内容的技术。
机械设计的优异很大程度上决定了产品的质量及工作性能的好坏，机械设计是机械工程的重要组成部分，是产品生产的必要条件。
机械设计从狭义上来看仅指技术性的设计过程，广义的机械设计是指设计者根据对机械的工作原理，装配零件的材质和形状尺寸以及物理传递方式等进行构思和设计，依据要求和现有条件将其形成具体的描述，以实现机械制造的工作过程。机械设计的大多数步骤都需要计算机的帮助，例如图形的编辑调整，数据的计算比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，都需要相应的计算机软件的支持。
随着计算机技术的快速发展，计算机辅助技术正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面在广泛的机械设计中，为提高产品质量发挥着重要作用。计算机辅助设计软件在机械设计中除了可以解决繁琐的数据工作之外，还有许多用途，设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能和工作特征进行研究，根据出现的状况修改原来的设计，提高产品的质量。
4 结语
计算机辅助应用在机械设计中应用的非常广泛，对提高产品的效率有着重要作用。随着时代的发展，产品更新速度加快，设计人员必须更新自己的设计技术和设计理念以适应时代的需求，将计算机辅助设计软件在机械设计中巧妙应用，使得设计产品的质量得到提高，满足激烈市场竞争的需要。
[1]刘嘉，李晟。计算机辅助设计课程教学改革的研究与实践[J].安阳师范学院学报，2011（02）.
[2]张剑，王彩瑞。根据学习者CAD学习特点选择适合教学方法的探究[J].华章，2011（18）.
[3]魏雪。行动导向教学法在《计算机辅助设计》课中的应用[J].华章，2010（18）.
机械效率教学设计 篇5
【教材分析】
《机械效率》是“人教版”义务教育课程标准实验教科书九年级《物理》第十五章第二节的内容，是物理知识与生活实际联系的范例，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的、充分为学生提供实践空间和方法的课。它是初中物理力学部分的重要内容，同时又是九年级物理知识的重点。通过本节课的学习不仅可以加深对功的原理的理解，而且是提升学生综合分析问题能力的一个关键。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解什么是有用功、额外功和总功。
（2）理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1.
（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。
2.过程与方法
（1）从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。
（2）经历探究斜面机械效率的过程，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
3.情感、态度与价值观目标
（1）让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
（2）通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【重点】有用功、额外功和总功的含义；机械效率的概念及计算。
【难点】影响机械效率大小因素的分析和提高机械效率的方法。
【关键点】通过实例分析识别三种功。
【教学过程】
一、创设问题情境，导入新课
教师在讲台上依次展示纸杯、大小不同的玻璃杯，以“端玻璃杯喝水”为例，创设情境，提出问题，引导学生思考：人们在喝水时，对杯和水都要做功，那对什么做的功是有用的？对哪部分做的功是不需要而又不得不做的功呢？引导学生分析认识什么是有用功？额外功？总功？（教学设计说明：课本上利用“运沙子”作为一个问题情境，离学生生活较远，不能很好地激发起学生的学习兴趣，而且导入时间过长，影响了后边内容的学习；“端杯喝水”更注重从学生的实际出发，可促使学生情绪高涨地进入新知学习准备状态，导入时间短但理解深刻。）
二、合作探究（一）
本环节主要解决两个问题：（1）加深理解有用功、额外功的含义；（2）通过实例分析识别三种功。为后边机械效率的学习做好铺垫。是本节课的一个关键点。这个环节解决好了，后边机械效率的学习就轻松多了。
首先，利用课件提出问题，引导学生思考回答：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井中捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
接着，利用课件组织学生讨论分析：使用滑轮组、杠杆、斜面等机械时的有用功、额外功和总功。如：滑轮组竖直方向提升物体时的有用功怎么求？水平拉动物体时的有用功又怎么求？（教学设计说明：滑轮组、杠杆、斜面等简单机械效率的求解问题是本章的一个重点，也是学生学习中的一个难点，让学生在学习机械效率之前识别这些机械的功，主要是为了分散学习难点，学生自主发现，很有成就感，印象深刻。）
三、合作探究（二）
该环节主要是引导学生理解机械效率的含义，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算。是本节课的重点和难点。
首先，启发学生尝试得出公式并组织学生讨论：
（1）机械效率有单位吗？
（2）为什么机械效率没有大于1的？
（3）用小数和百分数来表达机械效率，你认为哪种表达更好？
教学设计说明：课本中该环节的设计有点“蜻蜓点水”，学生的理解浮在表面上，难点并没有得到实质性的突破，学生灵活运用知识解决实际问题的能力得不到提升。如：本节课学完后，学生只知道η=W有/W总 ，可具体到杠杆、滑轮组等机械中不会根据具体情况灵活变通公式进行求解；二是不会灵活变通公式讨论“同一套滑轮组的机械效率是否固定不变？”、“定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率谁最高？”等问题；这一问题的处理多数老师都是利用习题课简单地把变形公式抛给学生，让学生死记硬背，机械套用。由于机械效率的变形公式多而杂，学生有了抵触心理和畏惧感，记忆自然是不深刻的，更谈不上灵活运用了。实际上这一环节的重点就是我们物理教学中常说的公式教学。著名物理特级教师林华民说过：“公式教学应遵循原式-变式-综合的过程，教师应坚持从简单的‘代入式计算’到较复杂的变式及综合应用，从追求规范书写到学会实际运用。”为此，本环节应给予学生充分的自主探究时间，去讨论发现，自主得出变形公式。在讨论发现的过程中，学生灵活变通公式，运用公式分析问题、解决问题的能力得到了很好的培养，很有“成就感”、“快乐感”。
四、实验探究
光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时η是否相同。
教师首先启发、引导学生猜想并设计方案；然后指导学生按步骤进行科学探究、总结、评估。
教学设计说明：由于前边已经讨论过斜面的机械效率的计算问题，为该实验的进行做了很好的铺垫，所以该实验探究过程很容易进行。