常言道,優(yōu)秀的人都是有自己的事先計(jì)劃。為了使每堂課能夠順利的進(jìn)展,教師通常會(huì)準(zhǔn)備好下節(jié)課的教案,優(yōu)秀的教案能幫老師們更好的解決學(xué)習(xí)上的問(wèn)題,教案為學(xué)生帶來(lái)更好的聽課體驗(yàn),從而提高聽課效率。您知道幼兒園教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?也許"新實(shí)驗(yàn)的教案范文六篇"就是你要找的,更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注本網(wǎng)站。
在閱讀《人民教育》時(shí),有一篇文章《個(gè)性化學(xué)習(xí)中的時(shí)間管理“密碼”》中闡述了一個(gè)觀點(diǎn),教師對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間的配置具有舉足輕重的地位,教師“統(tǒng)”得多一點(diǎn),學(xué)生“自由”少一點(diǎn);教師“放”得開點(diǎn),學(xué)生“自覺”多一份。這與我的教學(xué)觀念產(chǎn)生了共鳴。在物理教學(xué)中如何讓學(xué)生主動(dòng)自覺的學(xué)習(xí),是我一直在探索的問(wèn)題。我們都知道,物理是一門以實(shí)驗(yàn)和觀察為基礎(chǔ)的學(xué)科,所以,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新不但能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,也是提高物理教學(xué)效率的突破口。
以往的物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式基本上是教師演示實(shí)驗(yàn)步驟或者是由學(xué)生帶著問(wèn)題討論總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟后,再由學(xué)生分組模擬展示實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)完成探究實(shí)驗(yàn)。討論評(píng)估交流后得出結(jié)論。整節(jié)課下來(lái)課堂氛圍是熱熱鬧鬧,學(xué)生沒有真正參與到課堂教學(xué),學(xué)生的所有行為被一根繩牽著,按照固定的模式按部就班的完成實(shí)驗(yàn)教學(xué),僅僅驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)論,學(xué)生的思維并沒有得到拓展,學(xué)習(xí)興趣也并沒有得到真正提高。如何讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)呢?美國(guó)猶他州立大學(xué)教授戴維?梅里爾博士曾經(jīng)簡(jiǎn)明扼要地概括了有效教學(xué)的精髓:“1.當(dāng)學(xué)習(xí)者介入解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí);
2.當(dāng)激活已有知識(shí)并作為新知識(shí)的基礎(chǔ)時(shí),才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí);
3.當(dāng)新知識(shí)展示給學(xué)習(xí)者時(shí),才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí);
4.當(dāng)學(xué)習(xí)者應(yīng)用新知識(shí)時(shí),才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí);
5.當(dāng)新知識(shí)與學(xué)習(xí)者的生活融于一體時(shí),才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)?!彼栽趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中讓學(xué)生介入發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),研討實(shí)驗(yàn)方案、親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),展示實(shí)驗(yàn)成果來(lái)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。例如,在學(xué)習(xí)“滑動(dòng)摩擦力的影響因素”時(shí),利用學(xué)生的手和桌面,讓學(xué)生通過(guò)“親身經(jīng)歷”感受摩擦力,每個(gè)學(xué)生都會(huì)主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法:
1.一只手握緊拳頭,立放在桌面上,另一只手輕輕地壓在拳頭上,在光滑的桌面上滑動(dòng)。
2.用較大的力壓在拳頭上,讓拳頭在桌面上滑動(dòng)。
3.談兩次操作的感受。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)用較大的壓力,拳頭滑動(dòng)起來(lái)費(fèi)勁,這說(shuō)明了力的大小不同,摩擦力不同,但憑感覺還不可靠,怎么才能知道力到底變化了多少呢?讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)器材完成實(shí)驗(yàn)。有選用摩擦計(jì)、筆盒、物理課本、紙盒等等。一節(jié)課下來(lái)學(xué)生們都參與其中,不但分析討論出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的展示,交流實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題,比如有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)是運(yùn)動(dòng)的不便于讀數(shù),于是有的同學(xué)建議將彈簧測(cè)力計(jì)固定,慢慢拉著長(zhǎng)木條運(yùn)動(dòng)來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn),這樣的實(shí)驗(yàn)探究不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,也促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大部分以課堂演示實(shí)驗(yàn)為主。這種方式只能起到吸引學(xué)生眼球的作用,不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,讓學(xué)生真正地參與到實(shí)驗(yàn)中。在實(shí)際教學(xué)中,我會(huì)給學(xué)生留一項(xiàng)前置性作業(yè),在學(xué)習(xí)新課前,學(xué)生都會(huì)自主學(xué)習(xí)。在預(yù)習(xí)的過(guò)程中要求學(xué)生,只要遇到實(shí)驗(yàn),要利用手邊的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn),改進(jìn)實(shí)驗(yàn),然后選取效果明顯的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在課堂中進(jìn)行演示。學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣高漲,實(shí)驗(yàn)也成為了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的伙伴。例如,在預(yù)習(xí)浮力時(shí),學(xué)生把自己的學(xué)習(xí)用品投入水中,觀察現(xiàn)象,有的同學(xué)為了讓同學(xué)體驗(yàn)物體放入水中會(huì)受到力的作用,設(shè)計(jì)了乒乓球連接小石塊放入水中,有的學(xué)生把下沉的物體直接用手托著放入水中,暢談手對(duì)石頭的力變小,引出石頭受到水對(duì)石頭施了一個(gè)向上的力。通過(guò)學(xué)生親身體驗(yàn),實(shí)驗(yàn)效果特別明顯。各種物理實(shí)驗(yàn),從某種意義上說(shuō),都是一種特殊的、直觀的實(shí)踐,學(xué)生在動(dòng)手完成各種小實(shí)驗(yàn)、小制作過(guò)程中,思維異?;钴S,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識(shí)增強(qiáng),通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生獲得的物理知識(shí)就更加深刻、牢固。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要給學(xué)生提供更多的思維機(jī)會(huì)和廣闊的`思維空間,逐漸培養(yǎng)學(xué)生從全方位推測(cè)、假設(shè)和構(gòu)思中“探索”答案以解決問(wèn)題的思維方式。近幾年的吉林省中考試題中,無(wú)論是形式上還是內(nèi)容上,都注重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,注重考查知識(shí)的形成過(guò)程與研究方法,實(shí)驗(yàn)也不僅僅局限于現(xiàn)行初中物理教材中所安排的二十個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn),而是提倡考生利用身邊隨手可得的現(xiàn)有材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)和各種物理小實(shí)驗(yàn),從而在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程,領(lǐng)悟研究方法,學(xué)會(huì)科學(xué)思維。圖6是吉林省物理中考試題12,看到這幅圖你會(huì)想到這幅圖的雛形,圖6,4-1出現(xiàn)在物理課本第六章第四節(jié)密度與社會(huì)生活中。由于熱空氣上升使紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。圖6是一種簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)裝置。將它放在無(wú)風(fēng)且光線充足的地方,黑色塑料瓶在陽(yáng)光的照射下,瓶中的空氣受熱膨脹,變小而上升,從瓶口沖出推動(dòng)紙風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。該裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能。總之,學(xué)生的潛能是無(wú)限的,只要我們肯放手讓學(xué)生去探索,他們就會(huì)由原來(lái)的被動(dòng)聽轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新,構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為主體,以學(xué)生自主活動(dòng)為基礎(chǔ)的新型教學(xué)方式,教學(xué)活動(dòng)由教師“教”向?qū)W生“學(xué)”的轉(zhuǎn)變,學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)由“學(xué)會(huì)”向“會(huì)學(xué)”“樂學(xué)”轉(zhuǎn)變,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。
1、掌握生字詞,體會(huì)語(yǔ)言的豐富內(nèi)涵;
2、學(xué)習(xí)記敘、描寫相結(jié)合的寫作技巧;[筆稿范文網(wǎng) gx86.com]
3、學(xué)習(xí)伽利略不輕信權(quán)威,堅(jiān)持在實(shí)踐中追求真理的科學(xué)態(tài)度和勇于為科學(xué)精神獻(xiàn)身的可貴精神。
1、 給加點(diǎn)字注音:
滑稽( ) 咕噥( ) 祈禱( ) 驚擾( )
卷帙( ) 伽利略( ) 心不在焉( ) 赫赫有名( )
倔強(qiáng)( )( ) 噓( )( )(兩種讀音)
2、 理清文章思路:
(1) 伽利略是怎樣發(fā)現(xiàn)“擺”的規(guī)律的?
(2) 伽利略在斜塔上做實(shí)驗(yàn),教授們、學(xué)生們和鎮(zhèn)上的人持什么態(tài)度?
1、 導(dǎo)入新課:
2、 檢查預(yù)習(xí)案
1、 第1段寫“一個(gè)教堂司事”的“漫不經(jīng)心”有什么作用?
2、 第2段中“在擺動(dòng)著的`油燈的節(jié)奏中,他仿佛遭到了閃光的突然襲擊”一句運(yùn)用____
______________修辭方法,描寫了____________________________________________。
3、 語(yǔ)段最后一句中,“就這樣”具體指什么?
4、 這一部分課文所記述的事跡表現(xiàn)了伽利略的什么精神?
1、用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括這一部分的主要內(nèi)容。
2、第16自然段中的畫線句是什么意思?你從中受到什么啟發(fā)?
3、第17自然段描寫觀看隊(duì)伍的盛大和觀眾的“興高采烈”,有什么作用?
4、品讀第18自然段中畫線的句子,回答問(wèn)題。
(1) 句中破折號(hào)的作用是______________________。
(2) 大家“竊竊私語(yǔ)”,都說(shuō)些什么?請(qǐng)根據(jù)文意補(bǔ)充。
5、 伽利略臨終前說(shuō)的最后一句話是“追求科學(xué),需要特殊的勇氣”,請(qǐng)結(jié)合這一部分說(shuō)說(shuō)伽利略“特殊的勇氣”表現(xiàn)在哪些方面。
1、 解釋下列詞語(yǔ):
等因奉此:
漫不經(jīng)心:
一勞永逸:
心不在焉:
2、 課文中介紹了伽利略和學(xué)生時(shí)代的情況,這與課文其它內(nèi)容有什么關(guān)系?
做練習(xí)冊(cè)
事物的正確答案不止一個(gè)
編寫人:張國(guó)昌 審查人:張曉利 把關(guān)領(lǐng)導(dǎo):劉小光
1、聯(lián)系課文語(yǔ)言具體環(huán)境,品味生動(dòng)傳神的雅詞;
2、結(jié)合課文的中心主題,出精美出彩的妙句。
1、 點(diǎn)字注音:
根深蒂固( ) 孜孜不倦( ) 鍥而不舍( ) 持之以恒( )
汲?。?) 淵博( ) 駕馭( ) 不言而喻( )
2、理清文章思路:
(1)作者是怎樣引出“事物的正確答案不止一個(gè)”這個(gè)觀點(diǎn)的?
(2)要想尋求第二種答案,有賴于創(chuàng)造性思維。那么,創(chuàng)造性思維必需具備哪些要素?
1、 導(dǎo)入新課:
2、 檢查預(yù)習(xí)案
見語(yǔ)文基礎(chǔ)訓(xùn)練頁(yè)76頁(yè)1-3題
見語(yǔ)文基礎(chǔ)訓(xùn)練頁(yè)77頁(yè)1-4題
形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
1—3自然段:通過(guò)具體例子得出“事物的正確答案不止一個(gè)”的觀點(diǎn)。
4—8自然段:
9—13自然段:
1、 議論文常識(shí):
議論文三要素:____________、_____________、______________
論證方法:___________、___________、_____________、_______________
2、 本文的論點(diǎn)是_______________________________________________,主要運(yùn)用了____
_____________、_____________論證方法。
做練習(xí)冊(cè)
教學(xué)內(nèi)容:
初步學(xué)習(xí)課文,理清課文條理。
學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程:
一、導(dǎo)入:
魚兒在水中有自由來(lái)去的本領(lǐng),人們就模仿魚類的形體造船,鳥兒在天空有自由飛翔的本領(lǐng),人類就模仿鳥兒的結(jié)構(gòu)制造飛機(jī)。這就是仿生學(xué)的例子。今天我們也來(lái)學(xué)習(xí)一個(gè)在仿生學(xué)過(guò)程中重要的實(shí)驗(yàn)。
板書課題:夜晚的實(shí)驗(yàn)(讀題)
看了課題,你想知道什么?有什么疑問(wèn)嗎?
二、初讀指導(dǎo)
1、自由讀課文,要求:
(1)畫出生字,讀準(zhǔn)字旨,讀順課文。
(2)借助字典并聯(lián)系下文自學(xué)生字詞。
2、檢查自學(xué)情況。
(1)指瀆生字詞,相機(jī)字音。
喉嚨蒼蠅(嚨、蠅是后鼻音,在詞中讀輕聲)瞎子薄膜油漆礦藏領(lǐng)域堵住揭開判斷
(2)指名分自然段朗讀課文,檢查學(xué)生的掌握課文的能力。
3、通讀課文,回答揭題時(shí)提出的前兩個(gè)問(wèn)題。
(板書:蝙蝠斯帕拉捷)
能不能根據(jù)這兩個(gè)詞把文章的內(nèi)容概括出來(lái)。
4、指導(dǎo)分段
默讀課文,看看課文是由哪幾個(gè)部分組成的?
第—段(第1自然段)寫蝙蝠在夜空中飛行引起了斯帕拉捷的好奇。
第二段(第2—6自然段):寫經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),終于揭開蝙蝠出行的秘密。
第三段(第7—9自然段):寫斯帕拉捷的實(shí)驗(yàn)引起了科學(xué)對(duì)超聲波的研究,使我們享受到它帶來(lái)的恩惠。
5、三部分中哪個(gè)是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn),為什么?
三、指導(dǎo)書寫
本課生字全是左右結(jié)構(gòu)的字,注意安排好各部分的比例。
大部分左窄右寬或左小右大。
判:左右相等;
添:注意“點(diǎn)”和“捺”。
作業(yè)設(shè)計(jì):
熟讀課文,做《同步》
板書設(shè)計(jì):
夜晚的實(shí)驗(yàn)
觀察引發(fā)思考
不斷實(shí)驗(yàn)
用科學(xué)技術(shù)造福人類
課后反思
教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)與技能:
⑴初步了解有機(jī)化合物的特點(diǎn)和性質(zhì);
⑵了解有機(jī)高分子化合物的組成特點(diǎn);
⑶知道食物中淀粉、油脂、蛋白質(zhì)、維生素是有機(jī)物
2.過(guò)程與方法:
⑴在收集信息過(guò)程中,提高學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代信息資源與信息整合的能力。
⑵在學(xué)習(xí)過(guò)程中,創(chuàng)設(shè)人文環(huán)境,掌握科學(xué)探究方法,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
⑶培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與、通力協(xié)作的意識(shí)并將所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)生活相聯(lián)系的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:
⑴能從日常生活中發(fā)現(xiàn)有機(jī)化合物發(fā)揮的重要作用
⑵了解蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素對(duì)人體的營(yíng)養(yǎng)作用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到正常安排飲食及對(duì)人體的重要作用。
⑶一步培養(yǎng)對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
(4)確立事物是普遍聯(lián)系的思維,逐步形成合理使用物質(zhì)的觀念。
重點(diǎn):
從物質(zhì)組成上識(shí)別有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。
2、知道怎樣的有機(jī)物是有機(jī)高分子化合物。
3、認(rèn)識(shí)人類的生活離不開各種各樣的有機(jī)物。了解淀粉、油脂、蛋白質(zhì)和維生素是食物中的主要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分。
難點(diǎn):
1.理解有機(jī)物和無(wú)機(jī)化合物在組成上并沒有嚴(yán)格區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。
2.知道自然界中有機(jī)物占絕大多數(shù),種類繁多,性質(zhì)各異。
教學(xué)方法:
多元智能與化學(xué)教學(xué)的整合
教學(xué)準(zhǔn)備:
(1)調(diào)查廚房中常見的食品、調(diào)味品、廚具等中所含物質(zhì)分別屬于哪類物質(zhì),是否有分類不明確的,請(qǐng)記錄下來(lái)。
(2)調(diào)查并記錄最近一周內(nèi)自己家的食譜。查閱有關(guān)資料了解這樣的膳食攝入的營(yíng)養(yǎng)是否全面。如何飲食才能保證人體健康?
教學(xué)過(guò)程:
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)疑導(dǎo)入
在家中有時(shí)候煮飯時(shí),不小心將飯煮糊了,你們看到了些什么?聞到了些什么? 學(xué)生思考回答
從日常生活中的現(xiàn)象引出新課。 我們會(huì)看到有黑色焦糊,并聞到有糊狀焦味。大家聯(lián)想一下,平時(shí)我們生爐子時(shí)有黑色煙冒出,蠟燭燃燒會(huì)有黑色的炭析出,這說(shuō)明了這些物質(zhì)都有什么元素?引入新課
學(xué)生閱讀課本,思考有機(jī)物、無(wú)機(jī)化合物的'概念
學(xué)生回答
學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容
培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力和自主學(xué)習(xí)能力,學(xué)會(huì)用比較法分析概念。 板書:有機(jī)物的概念(除一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈣等少量含碳化合物外)
無(wú)機(jī)物的概念
學(xué)生理解概念并記住特殊的例子。 培養(yǎng)學(xué)生用對(duì)比的思維來(lái)記憶和理解概念。并注意一般和特殊的關(guān)系。 舉出三種有機(jī)物請(qǐng)同學(xué)們來(lái)計(jì)算一下其相對(duì)分子質(zhì)量。并比較相對(duì)分子質(zhì)量大小。 學(xué)生計(jì)算,、并討論 培養(yǎng)學(xué)生邏輯-數(shù)學(xué)智能,使學(xué)生分子量的大小不同可定義高分子有機(jī)物。
板書:高分子化合物 學(xué)生理解概念 鞏固概念
活動(dòng)1:
我們的廚房中有許多高分子化合物,你能找出多少?我們來(lái)比比看誰(shuí)找得多? 學(xué)生分組活動(dòng),并進(jìn)行討論。 培養(yǎng)學(xué)生的合作交流的精神,以及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。 活動(dòng)進(jìn)行小結(jié)。
可以從兩個(gè)方面進(jìn)行尋找:
食品、物品的材料 學(xué)生交流活動(dòng)內(nèi)容。并總結(jié)尋找方法。 讓學(xué)生自我對(duì)知識(shí)進(jìn)行總結(jié),體驗(yàn)成功。
活動(dòng)2:
我們廚房中有許多物質(zhì),它們哪些是有機(jī)物?請(qǐng)大家說(shuō)一說(shuō)。 學(xué)生看圖討論
活動(dòng)3:
我們每天吃許多含食物,這里面含有哪些成分呢?是不是有機(jī)物呢? 學(xué)生分組活動(dòng),并進(jìn)行討論。 培養(yǎng)學(xué)生的合作交流的精神,以及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng) 活動(dòng)小結(jié):
先將食品進(jìn)行分類,然后再討論其含有的成分。 學(xué)生交流活動(dòng)內(nèi)容。
活動(dòng)4:
有些同學(xué)喜歡挑食,這樣行嗎?為什么? 學(xué)生分組活動(dòng),并進(jìn)行討論。
活動(dòng)小結(jié):
每種食物含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不同,我們要攝入均衡的營(yíng)養(yǎng)。 讓學(xué)生自我對(duì)知識(shí)進(jìn)行總結(jié),體驗(yàn)成功 人體必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有糖類、蛋白質(zhì)、油脂、維生素、無(wú)機(jī)鹽、水。 學(xué)生結(jié)合課本知識(shí)記憶。 拓展學(xué)生的知識(shí)面,將知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化。
智能自行車的興起,使得人們?cè)桨l(fā)關(guān)注自行車出行,然而,市面上的智能自行車大多為騎行愛好者設(shè)計(jì),本文是對(duì)自行車創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究的論文,一起來(lái)看看吧!
摘要:在當(dāng)今迅速發(fā)展的時(shí)代,產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新需要更豐富的跨學(xué)科知識(shí)體系,更復(fù)雜的技術(shù)力量支撐,更完善的創(chuàng)新理論基礎(chǔ)。創(chuàng)新技術(shù)能將多種領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),促使設(shè)計(jì)者拓寬思維,打破思維定勢(shì),獲得突破性的創(chuàng)新知識(shí),為產(chǎn)品創(chuàng)新提供創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)方案。用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),首先需要清楚人是如何進(jìn)行思維的,這一點(diǎn)尤為重要。思維過(guò)程的模型包括:對(duì)象選例模型、約束聯(lián)想模型、分解綜合模型、抽象逆反模型。而創(chuàng)新與其中兩種思維模型有著密切的關(guān)系,一是抽象和聯(lián)想,一是分解(分析)和綜合。這兩種思維操作,有助于設(shè)計(jì)出相應(yīng)的創(chuàng)新性計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)幫助人進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
摘要:數(shù)控車床在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛,是目前國(guó)內(nèi)使用量最大,覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床,其特點(diǎn)及應(yīng)用范圍隨著科技的發(fā)展也在不斷地增長(zhǎng)擴(kuò)大。通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)型CK6140數(shù)控車床刀架的分析,由于該數(shù)控車床只能對(duì)零件進(jìn)行內(nèi)外圓柱、圓錐、螺紋、孔的車削,而無(wú)法實(shí)現(xiàn)軸上平面和槽的加工,然后應(yīng)用TRIZ理論中的技術(shù)沖突矩陣來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新,通過(guò)沖突矩陣的39個(gè)工程參數(shù)和40個(gè)發(fā)明原理的分析,證實(shí)并得出了一個(gè)帶有銑削功能的數(shù)控車床,通過(guò)獨(dú)立電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力銑頭來(lái)進(jìn)行銑削加工,加工原理是讓主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)即零件靜止不動(dòng),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)銑刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)進(jìn)給銑削,從而實(shí)現(xiàn)軸上平面或槽的加工。
數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,制造成本低并且技術(shù)容易掌握,通過(guò)用微機(jī)控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)執(zhí)行本身的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),其結(jié)構(gòu)是由進(jìn)給傳動(dòng)鏈最短出發(fā),讓步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出端配置減速器并與進(jìn)給系統(tǒng)的絲杠連接,來(lái)實(shí)現(xiàn)X、Z軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng);采用可控電動(dòng)尾座來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的頂尖頂緊工作;安裝自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架,通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)傳遞信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給加工;并采用開環(huán)控制系統(tǒng),加工精度由執(zhí)行元件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度來(lái)保證,雖然這種數(shù)控車床的定位精度較低,但是該數(shù)控車床的投資少,安裝調(diào)試方便,適用于精度要求不高的零件加工,也是目前機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用最普遍的一種。
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床采用的是螺旋轉(zhuǎn)位刀架,根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn),我們了解到,對(duì)于內(nèi)孔的加工,只能借住車床尾座通過(guò)手動(dòng)操作來(lái)打中心孔和鉆孔從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔的加工,還有就是這種類型的刀架只能加工出內(nèi)外圓柱、圓錐、螺紋、孔等,而達(dá)不到在零件側(cè)面進(jìn)行平面、腔的加工,在這里應(yīng)用TRIZ理論來(lái)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型CK6140數(shù)控車床的刀架的創(chuàng)新。工程沖突包括技術(shù)、物理和數(shù)學(xué)這三種沖突,它的主要內(nèi)容也是TRIZ研究的內(nèi)容。物理沖突就是為了實(shí)現(xiàn)某種功能而表現(xiàn)出一個(gè)子系統(tǒng)或元件有一種特性,并且出現(xiàn)與此特性相反的.特性。情況分析如下:當(dāng)一個(gè)子系統(tǒng)的有用功增強(qiáng)時(shí)也使其系統(tǒng)的有害功增強(qiáng);當(dāng)一個(gè)子系統(tǒng)的有害功降低也會(huì)使其有害功降低。
應(yīng)用技術(shù)沖突解決的原理又稱發(fā)明原理,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,TRIZ團(tuán)體通過(guò)對(duì)250萬(wàn)專利的精心研究,總結(jié)出了39條工程參數(shù),所有的沖突問(wèn)題都可以在工程參數(shù)表中查到,同時(shí)又提出了解決技術(shù)沖突的40條發(fā)明原理。經(jīng)濟(jì)型CK6140數(shù)控車床刀架改造技術(shù)沖突:數(shù)控車床實(shí)現(xiàn)零件軸上平面、腔的加工,若采用車銑復(fù)合裝置的轉(zhuǎn)塔刀架和機(jī)械手,提高了加工效率,但是制造成本較高,而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較麻煩,不易于制造和維修。從39個(gè)工程參數(shù)中選擇技術(shù)沖突的一對(duì)特征參數(shù),由此確定標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)如下:1)希望改進(jìn)的特征:速度、生產(chǎn)率;2)惡化的特征:可制造性、可維修性;3)從沖突矩陣表中可查出發(fā)明原理。
主要設(shè)計(jì)是在刀架上加上一個(gè)動(dòng)力銑頭,動(dòng)力銑頭的主軸軸線與數(shù)控車床中心線相垂直,動(dòng)力銑頭由單獨(dú)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。若孔或腔的加工在同一母線上,可以把主軸電機(jī)上加個(gè)剎車即可實(shí)現(xiàn)。其螺旋轉(zhuǎn)位四工位刀架需要改,選用中拖板絲杠的行程,而所選用的動(dòng)力銑頭要盡量靠近中拖板的后端,使得銑頭和刀架之間的距離最大化。經(jīng)過(guò)創(chuàng)新之后經(jīng)濟(jì)型CK6140數(shù)控車床在進(jìn)行車削的加工同時(shí),可以通過(guò)Y向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力銑頭進(jìn)行銑削加工,實(shí)現(xiàn)軸上平面和槽的加工。具體的設(shè)計(jì)是把M33(車削)和M34(銑削)指令加入到PLC控制程序中,當(dāng)數(shù)控車床開機(jī)時(shí)默認(rèn)為車削加工狀態(tài),數(shù)控系統(tǒng)對(duì)內(nèi)取消對(duì)Y軸電動(dòng)機(jī)的監(jiān)控和銑頭電動(dòng)機(jī)的控制指令輸出,對(duì)外輸出信號(hào)切斷Y軸電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)電,這時(shí)只有X軸、Z軸參與聯(lián)動(dòng)工作。當(dāng)需要對(duì)零件進(jìn)行銑削加工時(shí),只需在加工程序的編程中輸入M34指令,就實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)內(nèi)恢復(fù)對(duì)Y軸電動(dòng)機(jī)的監(jiān)控和銑頭電動(dòng)機(jī)的控制指令輸出,對(duì)外輸出信號(hào)接通Y軸電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)電,這時(shí)數(shù)控車床就可以實(shí)現(xiàn)銑削功能,讓主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng),即工件不動(dòng),銑刀旋轉(zhuǎn)進(jìn)給銑削。和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床一樣,電動(dòng)刀架上可以安裝4把車刀,銑頭主軸上可安裝一把銑刀,加工時(shí)通常是先進(jìn)行車削加工,此時(shí)滑板上的電動(dòng)刀架靠近工件進(jìn)行車削加工,車削完成后,滑板后退,車削刀架遠(yuǎn)離工件,銑削主軸靠近工件,Y軸按加工需要?jiǎng)幼?,銑頭電機(jī)旋轉(zhuǎn),進(jìn)行銑削加工,如需更換銑刀,要停機(jī)手動(dòng)換刀再繼續(xù)加工,從而完成軸的平面、槽的加工。通過(guò)對(duì)數(shù)控車床總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果為:(1)提出刀架需要改進(jìn)的地方,對(duì)其不足之處進(jìn)行分析確定沖突類型屬于技術(shù)沖突,介紹了TRIZ理論中的39個(gè)工程參數(shù)和40條發(fā)明原理,主要運(yùn)用TRIZ理論中的矛盾沖突矩陣,根據(jù)在刀架的設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題,然后在沖突矩陣表格中選取提供的39個(gè)工程參數(shù)中的改善條件與惡化條件的關(guān)系,來(lái)初步確定可能應(yīng)用到的40條發(fā)明原理中的其中一些原理,根據(jù)原理來(lái)設(shè)計(jì)預(yù)期的符合要求的刀架結(jié)構(gòu),在刀架上加上一個(gè)動(dòng)力銑頭,動(dòng)力銑頭的主軸軸線與數(shù)控車床中心線相垂直,動(dòng)力銑頭由單獨(dú)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。(2)對(duì)設(shè)計(jì)的刀架進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證它的工作原理,實(shí)現(xiàn)了在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上進(jìn)行軸上平面和槽的加工,一般操作過(guò)程是先進(jìn)行車削,此時(shí)切斷Y軸電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力銑頭電動(dòng)機(jī),當(dāng)進(jìn)行銑削時(shí),在程序中輸入M34,恢復(fù)Y軸電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力銑頭電動(dòng)機(jī)的工作,從而進(jìn)行平面和槽的加工,工作原理是車床主軸不動(dòng)即工件不動(dòng),讓銑刀旋轉(zhuǎn)進(jìn)給進(jìn)行銑削,到達(dá)加工的目的。
運(yùn)用TRIZ理論對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的刀架進(jìn)行結(jié)構(gòu)和原理上的創(chuàng)新設(shè)計(jì),理論上具有很強(qiáng)的可行性,此次對(duì)刀架具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并沒有進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和布局,機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠理想,需要進(jìn)一步完善該機(jī)構(gòu),才能更好地改善經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的性能。
參考文獻(xiàn):
陳嬋娟.數(shù)控車床設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社,(03).
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