差动式翻转机械手总结报告

第一篇：差动式翻转机械手总结报告

苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

苏州大学

第十六批大学生课外学术科研基金项目

总结报告

项目名称： 差动式转位机械手的设计及研究 学 院： 苏州大学机电工程学院 年级专业： 11机械 组 员： 樊洁 钱天云 指导教师： 盛小明 副教授 所在单位： 苏州大学机电工程学院

联系电话：

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电子信箱： vanjay1123@foxmail.com 类 别：

自然科学类学术论文

苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

差动式转位机械手的设计及研究

摘 要: 改革开放以来,在工业科技的不断发展下,机械化占据着越来越重要的地位。机械人手臂有着人类的手臂无法达到的灵活度与耐力度。机械手最明显的优势就是可以长期重复一件工作不发生错误，并且可以代替人在恶劣的环境中作业。由于气压传动系统使用安全、可靠，可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。而气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。

本文主要针对差动式转位机械手进行了设计和研究。使用气动式机械手传递工件，保证夹持产品时的平稳，可靠，准确，机械手采用平移型夹持器，具有平移式自动对中功能，能够夹持各种尺寸的工件，且自动对中，有效提高加工精度，并且无需更换手指即可夹持各种不同零件，可适应多品种生产，柔性好；同时对两组机械手之间的差动翻转进行了设计和研究，双机械手利用翻转机构可根据生产需要实现同步翻转或差动翻转，将流水线生产与自动化技术紧密结合。这也是差动翻转机械手的一大特点。

项目简介:

目前，工业机械手广泛应用于各种制造行业中，如电器制造行业、汽车制造行业、塑料加工行业、通用机械制造行业、以及金属加工行业等都使用了工业机械手。

现在的工业机械手驱动方式大多采用电机驱动。电机驱动的工业机械手具有精度高、驱动力大、响应快等优点，同时采用电机驱动必须使用减速机构，因此采用电机驱动方式的机械手会大大高于其他方式驱动机械手的成本，因而大大的限制了电机驱动机械手的应用。随着气动技术的高速发展，又由于气压驱动具有其他驱动方式没有的一些优点，如成本低、高性价比、无污染、结构简单、抗干扰能力强等，所以我们采用气压驱动的方式设计了差动式转位机械手。

在气动技术发展初期，由于技术的不成熟，利用气压驱动的工业机械手的定位精度很低，更无法实现在任意位置的起停，只能靠气缸两个终点位置来实现机械手的定位，或者采用多位气缸，而多位气缸的定位长度也已经由气缸的行程确定，同样无法实现机械手在任意位置得起停。而采用平移型的夹紧结构，用组合气缸驱动，可实现变尺寸自动对中，从而保证在工件大小改变时，仍能有良好的对中性，并准确夹持工件。

同时同步及差动翻转机构可对工件实现不同的翻转以适应不同的生产需求，装配设备简单、成本低，符合“绿色生产”的需要，符合工业生产发展趋势。苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

本项目主要对其三个关键技术进行研究：

夹紧结构设计：夹紧机构采用平移型结构，用组合气缸驱动。可实现变尺寸自动对中，从而保证在工件大小改变时，仍能有良好的对中性，并准确夹持工件。

翻转结构设计：翻转机构是运用差动机械结构（齿轮齿条机构）、止停器气动回路、升降台气动回路和旋转气缸，在机械手夹紧工件后对工件实施两种翻转动作——同步翻转及差动翻转，以适应不同的生产需要，将流水线生产与自动化技术紧密结合。这也是差动翻转机械手的一大特点。

气动驱动结构设计：根据对应的机械结构设置组合气缸驱动系统平稳运转。

立项背景: 现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。各种特殊功能的气动机械手能够实现高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，食品行业的粉状、粒状、块状物料的自动计量包装，烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序都运用了气动机械手。此外，气动系统、气动机械手被广泛应用于制药与医疗器械上。如：气动自动调节病床，Robotic机器人，外科手术机器人等。

而此项机械手就采用了气动技术。气压传动系统安全、可靠，可以在多种恶劣环境下工作。气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。并且，我们与以往的气动机械手是不同的是对于机械手的夹紧装置，我们拟采用平移型，当工件改变时，夹紧装置可以实现尺寸的自动更改，同时保证良好的对中性，以扩大其应用场合，提高机械装置利用率，节约成本。同步及差动翻转机构可对工件实现不同的翻转以适应不同的生产需求，装配设备简单、成本低，符合“绿色生产”的需要，符合工业生产发展趋势。

通过本项目的研究，能充分调动学生学习知识和运用知识的积极性，让学生在掌握知识的基础上灵活地运用知识，提高自主创新意识，增强学习兴趣，激发学习动力，培养独立思考能力、综合能力和工程实践能力，增强团队合作精神。

研究思路: 训练目标：

通过对差动式翻转机械手的总体设计，并运用Pro/E、CAD等软件进行虚拟样机的设计，培养我们综合运用已经学习的基础知识及专业理论，设计自动化设备的能力，将理论知识加 苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

以实践并应用。

通过对机械手的设计，使我们对于机械设计、液压、气动系统运用和实施、验证等环节有较深刻的把握，综合运用所学的基础知识，进而在一定程度上提高我们的科研水平和创新能力。

通过团队工作，提高我们的团结协作、与人沟通、精诚合作等方面的能力。前期准备：

首先在导师的指导下，深化对于机械基础结构的设计和液压气动系统的验证的科学研究方法的理解。通过团队学习和导师的指导，进一步掌握总体与系统设计的综合知识。在调研、收集资料、了解社会需求的过程中，培养组员间的沟通协作能力。

组织实施：

1.在导师的带领下，选择企业进行调查访谈，查阅收集资料，了解社会需求。2.方案论证，初步设计，准备各类所需要的参数。3.总体设计、虚拟样机的设计、差动翻转机械手的设计。

4.详细设计差动式翻转机械手，绘制设计图纸，总结已做的工作，争取整理、提升、发表论文。

过程管理：

1.分阶段由项目负责人和导师共同检查项目的进展。

2.定期召开总结会议，及时解决出现的问题，以保证该项目能够顺利的进行。3.个人做好工作总结，训练结束后统一回收存档。教师指导：

指导教师具有完善和扎实的知识储备和多年从事工业机械手的设计及研究的经验及工程实际经验，具备的理论水平和科研能力适合对本项目的全程理论实践和结题的指导；在其指导下制定研制计划，学习相关的理论和实践知识，按研制计划开展工作，设计出充分发挥自己的想象力和创造力的翻转机械手，并对我们的计划提出建议或意见。

项目结题：

做好整个项目的各个环节的设计、制造工作，写好分析报告，并对整个项目做综合评价反思，争取整理、提升、发表论文。我们坚信在老师的悉心指导与同学的通力合作下本项目可以如期结题。

特色与创新:

1、气压传动系统安全、可靠，可以在多种恶劣环境下工作。气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。

2、夹持机构采用平移型，当工件改变时，夹紧装置可以实现尺寸的自动更改，同时保证良好的对中性，以扩大其应用场合，提高机械装置利用率，节约成本。

3、工作节拍加快，大大提高生产效率； 苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

4、同步及差动翻转机构可对工件实现不同的翻转以适应不同的生产需求，装配设备简单、成本低，符合“绿色生产”的需要，符合工业生产发展趋势。

项目基本过程 一：总体结构设计

对气动翻转机械手的抓取系统、翻转系统和连接系统进行设计，包括抓取部件、翻转部件及连接部件和气动执行部件。根据气动执行部件来驱动抓取部件中的齿条运动，带动齿轮、齿条一起运动，最终造成两个齿条的相互运动，实现外部的抓取功能。然后通过连接部件实现两根轴在同一条线上的不同方向转动，再通过翻转部件实现两个抓取物件同时翻转的功能。结构设计如图。

二：机械手夹持机构设计

如图所示，本次设计所夹取物件形状为圆柱型，即罐装瓶子之类的。原理分析如下:齿条1与夹紧臂1用螺钉连接，齿轮2与夹紧臂2也是如此；齿条1与齿条2通过齿轮连接；当推动轴由于气动装置往左推进时，这时夹紧臂1，轴带动齿条1往左动，从而带动齿轮转动，最终带动齿条2向右移动,在外部实现了夹紧被抓物件的要求。在实现翻转功能后，推动轴由于气动装置往右退回时，夹紧装置的两个叶片就会放开，从而松开被夹物件。苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

图2-1 夹紧装置二维图

三：翻转系统结构设计

链轮链条气缸翻转

图2-3 翻转系统2 原理说明：通过底下气缸推动齿条1向后方向移动（这时链轮1由于齿条的运动而转动；由于夹紧装置1的转动轴与链条1的转动轴固定，所以夹紧装置也跟着转动），带动齿轮转动，再带动齿条2向下移动（与齿条1方向相反），带动链条2以与链条1相反的方向运动，最终使夹紧装置2产生与夹紧装置1相反方向的转动。这时就实现了一个运动进程实现两次抓取和不同方向的翻转。

四：气动翻转机械手的三维建模、装配思路

（一）、各部分零件设计

气动翻转机械手各部分的具体结构设计，利用Pro/Engineer软件建立三维模型，进行装配分析，进一步改进结构设计。分别对各个零件进行建模，再装配分析是否出现尺寸大小不配套还有运动机构卡死等问题，如果有的话必须调整方案或数据。最后通过改进实现最后的装配。装配完后进行投影二维图纸并标注，某些重要的零部件要进行剖视处理。最后得到较好的装配图、二维图纸和三维图纸。

（二）、气动翻转机械手的运动学仿真

通过建立的三维模型，进行运动学仿真分析，分抓取系统、气动驱动和翻转系统三个阶段进行动力学分析。运动仿真时要看能不能运动的起来，确保气动翻转机械手实现翻转和气动的功能。

本设计论文拟采用理论分析与三维建模与仿真实验的方法，在前人的基础上，通过三维 苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

Pro/E环境完成气动翻转机械手的设计仿真，并对其进行初步的运动学分析。

目前,随着计算机辅助技术的不断发展，三维造型软件功能不断完善，传统的二维设计正逐渐被三维实体设计所代替。

运用Pro/ E三维设计平台，通过对特征工具的操作,避免高级语言的复杂编程，所开发设计出来的气动翻转机械手，便于研究人员通过对界面特征工具的操作，生成气动翻转机械手实体模型，甚至输出所需要的工程图及相关分析数据。这样既可辅助研究人员完成其设计构思、减轻劳动强度、提高效率和精度、改善视觉的立体效果，并可有效地缩短研制周期，提高设计制造的成功率，也为后续的3D运动学仿真分析奠定了基础。

（三）、研究思路方案、可行性分析及预期成果

气动翻转机械手Pro/ E运动学仿真:运动仿真是机构设计的一个重要内容, 在Pro /E的Mechanism模块中,通过对机构添加运动副、驱动器使其运动起来,来实现机构的运动仿真。通过仿真技术可以在进行整体设计和零件设计后, 对各种零件进行装配后模拟机构的运动, 从而检查机构的运动是否达到设计的要求, 可以检查机构运动中各种运动构件之间是否发生干涉，实现机构的设计与运动轨迹校核。同时, 可直接分析各运动副与构件在某一时刻的位置、运动量以及各运动副之间的相互运动关系及关键部件的受力情况。在Pro /E环境下进行机构的运动仿真分析,不需要复杂的数学建模、也不需要复杂的计算机语言编程,而是以实体模型为基础,集设计与运动分析于一体,实现产品设计、分析的参数化和全相关,反映机构的真实运动情况。

本次设计以PTC公司的三维建模软件Pro/E及其中的运动学仿真功能建立气动翻转机械手的运动仿真模型。首先在Pro/E中建立气动翻转机械手的三维CAD模型，然后完成气动翻转机械手的装配，设置机构运动的初始位置，添加驱动和约束，进行运动仿真。在整个过程中，需要对建立模型等前续工作进行不断的修改和完善，才能生成所要求的气动翻转机械手的仿真模型。

可行性分析:抓取和翻转系统的结构设计和研究是机械手方面研究的基础。因此，对具有理想结构的抓取和翻转系统进行运动学和动力学、控制理论、信息集成等方面的研究是最有效也是最有意义的。因此,要进行抓取和翻转系统的结构设计研究，从几何、运动学、动力学及结构关系等不同角度对机械手进行研究, 使机械手能比较完美的在抓取和翻转物体。在前人研究工作基础上，本设计论文进行气动翻转机械手设计与仿真，在基本原理上是可行的。

本设计的工作主要涉及力学、机械原理和机械设计等方面的知识，以及Pro/ E设计工具，本小组成员已学习了这些相关课程，并取得了较好的成绩，掌握了本设计所需的基本知识。

指导老师在气动翻转机械手的相关研究方面具有很多成功的经验，本设计的研究方法思路经过深思熟虑，切实可行，能够确保毕业设计的顺利完成并取得预期的研究成果。五、三维建模和运动仿真

基于以上的设计，可以在三维软件中进行建模，现在把所建的重要三维模型显示如下。气动翻转机械手的三维模型的建立是和其结构设计同时进行的，悬架的三维模型可以使设计的悬架各个部件的相互位置和装配关系更加直观，能够直接检验装配关系是否正确。苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

完成各个部件的三维模型后，再利用结构设计的各个零件的相互关系进行整体装配。图5-1所示的是气动翻转机械手整体装配好以后的状态模型。

（一）、整体装配图

如图5-1所示，本次所设计的气动翻转机械手，是由两个夹紧装置和一个翻转系统构成。由于本此时机械手的部件设计，所以翻转系统的固定外壳以及固定标准件都没有画出。由本图可看出，本次设计的气动翻转机械手已经基本完成了一个运动进程实现夹紧装置的差动翻转的功能，符合本次设计的要求。

图5-1 整体装配

（二）夹紧系统装配图

夹紧系统的三维建模很好的实现了当初的设计目标，即以气缸为驱动力推动齿轮齿条运动，使得外部的夹紧装置相中间夹紧。当夹紧装置夹紧物件时，机械手就可以开始进行下一个动作，即翻转。

图5-2 夹取系统

（三）气缸推动和翻转系统装配图

翻转系统实现的目的就是让两边的夹紧装置以相反方向进行翻转，这里着重要提及的就是相反方向的翻转，只有建立在相反方向的基础上，这套构思和这套方案才有意义。还有，由图5-3可知，链条的链结是通过一块小铁板焊接在齿条的背部的，由于气动翻转机械手只 苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

实现来回的翻转运动，所以链条底部和齿条固定的地方也只实现来回的平移运动，它运动的距离不会使它进入链轮的旋转范围之内的。

图5-3 气缸推动和翻转

（四）气缸推动夹紧装置系统装配图

气缸推动的原理即通过气缸内的封闭性，在外界通入空气时，内外气压变得不同，从而推动气缸内的滑块运动。

图5-4 气缸推动

六：结束语

本次设计主要设计了一套气动差动式翻转机械手部件，功能为将工件移位并实现差动翻转动作。在设计方面满足了设计方案及结构设计合理，图纸满足生产要求。

该项目为气动翻转机械手。现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。各种特殊功能的气动机械手能够实现高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，食品行业的粉状、粒状、块状物料的自动计量包装，烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序都运用了气动机械手。此外，气动系统、气动机械手被广泛应用于制药与医疗器械 苏州大学第十六批大学生课外学术科研基金项目

上。如：气动自动调节病床，Robodoc机器人，da Vinci外科手术机器人等。

而此项机械手就采用了气动技术。气压传动系统安全、可靠，可以在多种恶劣环境下工作。气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。并且，我们与以往的气动机械手是不同的是对于机械手的夹紧装置，我们拟采用平移型，当工件改变时，夹紧装置可以实现尺寸的自动更改，同时保证良好的对中性，以扩大其应用场合，提高机械装置利用率，节约成本。同步及差动翻转机构可对工件实现不同的翻转以适应不同的生产需求，装配设备简单、成本低，符合“绿色生产”的需要，符合工业生产发展趋势。

附：参考文献

[1] 吴洪民《自动化与柔性装配中高精度多自由度自动化机构的气动实现方法》 武汉交通科技大学（武汉430063）

[2] 王逯，李腾飞，罗文，王新翔，林文彬《脚式微动开关自动装配设备设计》 北京航空航天大学机械工程及其自动化学院（北京 100191）

[3] 孙庚午译《在成组工艺基础上实现成批生产装配的自动化》 机电工程部第六设计研究院

[4] 胡建元《影响机器人高精度装配诸因素分析》.装配 华中理工大学自控系（武汉 430074），1995.2 [5] 张建刚《精密装配中的送料机构设计和零件变形仿真》 华中科技大学，2005.7 [6] 高立宏译，袁绍渊校《装配自动化》

[7] 王战春，贾振元，张永顺《面向可重构制造系统的敏捷夹具设计》《机械设计与制造》

[8] 魏维君《用于孔轴柔顺装配的自动精密装配系统》

2009.12 [9] 谢飞基《于力控制的的机器人轴孔装配作业实验研究》 2008.5 [10] 贾振元，金岩《成组技术在可重构制造系统CAPP中的应用》《机械设计与制造》

[11] Edward G Hoffman.Jig and Fixture[M].Fourth Edition.Albany,USA: Delmar Publishers, 1996

第二篇：翻转式学习心得体会[模版]

我对《翻转课堂》的想法

对自身的工作学习非常有帮助。看到《翻转课堂》这个题目，我第一感觉是不是由以往老师的讲授翻转成现在的学生展示，小组合作研讨的课堂。学习之后让我明白翻转课堂的一种类型是把知识传授的过程放在教室外，观看在线讲座或上课内容，而把知识的内化过程放在教室里，与学生面对面的交流。它基本的操作流程是

（一）先自主学习①发布学习指导②提供学习资源③在线辅导(二)反馈调整①检测学习效果②监控学习进程③调整教学策略

（三）总结提升①答疑解惑②组织讨论③引导提升

这让我自然联想到我们目前正在进行的高效课堂实践课堂。我们的基本操作流程是，课前先让学生预习，课堂上老师先出示自学指导的问题，然后学生先独立思考后与小组成员相互讨论，形成基本一致的观点。接着小组派代表上台进行展示汇报，其他组的成员进行补充评价。老师在此期间进行适时补充评价，帮助学生进一步理解知识，形成技能。最后进行检测，当堂训练，了解学生对知识的掌握情况，以便查缺补漏。对比翻转课堂，似乎与共通之处，但还是有不足之处，虽然我们有预习，但真正前测的我们不会过多去了解，课堂上设计的自学指导的问题还是基于老师自身对教材的理解而设计的，对学生的认知基础关注较少，而很少及时调整教学策略。我想今后在教学实践中，可以尝试使用翻转课堂，改进目前进行的课堂实践，从而进一步提高教育教学质量，提高学生的综合素养。

第三篇：第三章翻转课堂总结报告

第三章翻转课堂总结报告

（6）小组

一、所选主题

二、小组成员

罗亭亭，范佳佳，曾琴，曾茂俊，王楠

三、组内总结

1、获取方式

2、适用情况

3、实现方法

4、自我评价

四、点评他组

五、收到评价

第四篇：读“翻转课堂式教学模式”的启示(定稿)

“翻转教学作文”初探

摘要：文章通过对翻转课堂教学模式的认识与看法，引入到对学生作文的教学与辅导中，在教学实践中初步尝试，大胆运用，激发学生的写作激情和乐趣，提升学生的写作能力与技巧，以提高学生在考场中对命题作文、半命题作文、材料作文等形式的考题的应对能力，取得了积极的效果，在语文教学实践中有一定借鉴作用。

关键词：翻转课堂

教学模式

作文辅导

“翻转课堂式教学模式”是指学生在家完成知识的学习，而课堂变成了老师与学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。笔者借鉴这一模式，将翻转课堂式教学引入对学生的作文辅导之中，进行了初步探讨，取得了一定的效果，现予以分享，希望得到有识之士品鉴与指导。

一、看法与认知

“翻转课堂教学”，这是从英语“FlippedClass Model”翻译过来的术语，一般被称为“翻转课堂式教学模式”。

互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，使“翻转课堂式”教学模式变得可行和现实。学生可以通过互联网去使用优质的教育资源，不再单纯地依赖授课老师去教授知识。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。

翻转课堂教学模式，混合了讲解式教学方法和构建主义理论的教学模式，学生充分利用老师所提供的教学资源及课外学习资源，以及学生对事物的观察及对生 活的体验，为学生提供一个反复学习、温故知新的平台，变老师讲台上的“圣人”为学生身边的“指导者”，为师生之间的互动和学生个性化学习提供了时间，为学生自主学习和发挥修改搭建了积极有益的平台（其模型台下图）。

在笔者对学生进行作文辅导中，总感到学生进步是有，在灵活运用上有很多的问题。有些学生平时写得很好的作文，只要换一个标题，学生就反映不过来。如一个学生写《朗朗读书记》，期中考试作文是半命题作文《××让我沉醉》，可她就反映不过来。又如一个学生写《我与语文》，期末考试作文《××，在语文中》。这两篇都是写过的作文，变通一下《读书让我沉醉》和《我的学习，在语文中》。

笔者借鉴“翻转课堂式”教学模式辅导学生作文，利用近年来的中高考满分作文进行教学。从教学上的流程来看，都是先学后教，然后和学生探究，体现了学生自主学习，从而达到教与不教的目的。从教师的角度来看，教师就是引导学生，然后就有关作文让学生进行研究讨论，获得解决问题的方法和途径。教师是一个任务的安排者、研究者、执行者和探索者，快速地让学生快乐写作，拿到高分作文，达到更好的教学效果。

《语文课程标准》反复强调“加强写作与生活的联系”，“ 写作教学应贴近学生 实际”，“让学生易于动笔，乐于表达”，“应引导学生关注现实，热爱生活”，其目的就是让我们在教学中提供有利条件和广阔空间，减少对学生写作的束缚，以培养自我表达意识。笔者积极引用“翻转课堂式教学模式”，把自己的作文辅导定义为“翻转教学作文”，在辅导学生过程中取得很大成功。有的学生不再畏惧作文写作；有的能很好掌握一些写作技巧；有的学生作文在32分基础上提高到50分左右。

二、重新建构学习流程

“翻转教学作文”过程由两个阶段组成：第一阶段是“信息传递”，也就是“翻”，是教师提供有关全国近年来的中高考满分作文，让学生了解、认识和知道满分作文，找适合、喜欢的作文。为学生展示学习的方向，增强了学习写作的信心，为学生写作起到良好的示范作用；第二个阶段是“吸收内化”，也就是“转”，就是学习、研究和学习满分作文的写作技巧和奥秘。让学生多看书多找素材多练笔，结合自己的生活实际，进行模仿写作。这样学生既有东西可写，又有模式可参照，增强学生爱好写作的兴趣。例如2012年重庆卷《那件小事激励着我》，讲的是作者乘电梯之事。有一学生利用其结构改成我赶公交车后，标题为《爱心的驰援》，作文发表在《都市时报》2013年11月13日上。2012年湖南怀化卷《在体验中成长》，讲的是一个女生参加第一次学校田径运动会的经历。有一学生把他坐过山车的经历，改写成《心灵的碰撞》，作文发表在《都市时报》2012年12月18日上。

“翻转教学作文”对学生的学习过程进行了重构，强调信息传递和吸收内化。“信息传递”是学生在课前进行的，老师提供的不是视频，而是给学生提供学习的方向。为学生辅导，“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的，教师提前了解学生的学习困难，在课堂上给予有效的辅导，同学之间的相互交流，更有助于促进学生知识的吸收内化过程。

三、加强多练多写

“翻转教学作文”，就是在满分作文的基础上借鉴翻转别人的写作方法，让学生有目的进行写作，克服学生的畏难心理。作文是一种技能，叶圣陶先生说过：“写 作和阅读比较起来，尤其偏于技术方面。凡是技术，没有不需要反复历练的。那就模仿学习。从技能形成的过程来看，人类的技能无一不是从模仿开始的。由模仿到感悟，由感悟到创造。这是技能由初级阶段向高级阶段发展的规律。”

我们怎样去模仿，根据自己的实际情况一样，我们怎样去剖析，面对诸多事物的时候，我们也不能被这些现象所迷惑，而应该从它们之间找出内在联系。这内在的联系，就是这诸多事件的共同本质。

仿写是学生学作文的必由之路，这条规律在近些年的作文教学经验中，也能看到一些“踪影”：“多读多写”“读写结合”“范文引路”，有人形容得更形象一点：“范文——写作的实物教学”等等。其实，前人说的“读书破万卷，下笔如有神”，也是在强调“多读”是“写好”的前提条件。

模仿写作是借鉴他人主题是怎么表现的，结构是怎么安排的，语言是怎么运用的，多读多写加强自己的写作能力，也就是借鉴他人的文章结构，用自己的事例，进行翻转作文。面对高分作文，我们怎样去模仿，根据自己的实际情况，我们怎样去剖析，面对诸多事物的时候，我们也不能被这些现象所迷惑，而应该从它们之间找出内在联系与规律，找出事物的共同本质。

学生不愿意写作，一是因为写作是需要动脑的，是语言表达能力、想象能力及思维能力等多种因素综合体现，部分学生不愿意动脑，所以对做文章不感兴趣。二是怕写作文，最大的原因是，没有人很好的指导，没有找到适合自己学习的东西；没有找到自己应该读的书；没有对标题进行很好的训练。所以就是自己写过的作文也不能的运用。就如有一名同学根据2012年湖南怀化卷《在体验中成长》军训内容，在题目不变，内容是自己军训亲身经历，文字有很大的改动。在一篇半命题作文《那段

的日子里》，她又原材料不动的基础上改动，她的标题为《那段讨厌又怀念的日子里》，作文发表于2014年6月11日《都市日报》。

要写好作文，除了多读多看，还有一点多读好标题，理解标题的含义。作文题目看似简单，其实内涵丰富。如果不仔细分析，就容易立意不准或偏离题旨。“我 是谁”，如果忽视“是谁”二字，一味地去叙写“我”那就偏离了题意。

我们要多认识、多了解标题，会从各个角度做半题作文。从不同理解全命题作文、半题作文、材料作文等，对学生进行学习“翻转教学作文”有一定帮助，会取得一定的成效，才能厚积薄发。

学生写好作文，进行一些好作文标题对比利用，好的作文，能适用一些标题的作文，例如《当你老了》，稍微动一下词句，就变成《妈妈》、《妈妈的爱》等作文。用哲学的话来说，一切事物都有一定的内在联系，有它的通用性。如果发现自己的作文不能很好的变通几个作文的标题，这样的作文可能是应试作文，空洞，大话连篇。学生可以回过头来再看满分作文是怎样写作的，仔细思考哪些方面出了问题。“好作文是„四美‟作文，指的是思想品质美、思维方式美、层次结构美和文采情感美。„四美‟文章再加上工整清洁美观的书写，就可能得高分。高考作文，考核的就是这些综合能力。有了很好的对照物，学生的对问题就有了检测方法，知道问题情况出现在那里，老师能够及时地了解学生的学习状况。翻转教学作文另外一个优点，就是便于学生一段时间学习之后的复习和巩固，学会一些写作上的技巧。老师评价技术的跟进，使得学生学习的相关环节能够得到实证性的素材，有利于教师真正了解学生。

四、培养灵活多变的思维

“翻转教学作文”让学生打下很好的基础，面对不同考试，做到心中有数。大家知道中考命题作文不外乎：成长、感恩、亲情、友情、理想、挫折等几个母题。备考时做好几个大的“母题”，然后适当进行变题思维，实际上可以达到对多个话题的迁移理解和写作积累。一招精，招招精，从而“网”尽中考命题。近年来，材料作文是高考作文命题和最主要类型。按照现行的分类，材料作文一般分为观点型、事实型、寓意（理解）型。三种类型的审题立意尽管大同，但也有小异。高考作文围绕热门话题，考学生的阅读理解能力。高考作文题目往往比较抽象，需要我们结合现实生活挖掘它的深层内涵，即由抽象转换为具体。由抽象到具体，是打开思路的一 种重要方法。如2007年安徽卷“提篮春光看妈妈”。这里的“春光”包含的意义很丰富，我们在写作文的时候就要将之具体化，而不能泛泛而谈。

材料作文的阅读理解是多个方面，也就给我们的写作提供多角度的写作。笔者辅导学生写过《不同差异》、《寻找自己的舞台》、《我生活的世界》、《成功等于不懈努力加梦想》、《最重要的事》、《认识你自己》等四十来篇考场作文。2015年高三统测的作文的材料作文，主要是讲2015年1月中国科学院士李小文、将军张万年和歌手姚贝娜去世，人们关心多的是姚贝娜。学生在《不同差异》这篇作文基础上，稍变动就成为一篇考场作文。2015年昆明市高三统测的材料作文，讲述是太平洋一小岛，一学生为上学，捡游人丢下拉罐和瓶子换成邮票写信给航运公司和航空公司。最终实现自己的梦想。《不同差异》、《寻找自己的舞台》、《我生活的世界》、《成功等于不懈努力加梦想》、《最重要的事》、《认识你自己》这些作文大体都可以用着考场作文。

只要我们在初一下学期、高一、二年级开始接触高考满分作文，进行“翻转教学作文”，多学多练，多掌握各种类型的作文，就能做到心中有数，不管考场作文怎么的变，学生心中有数，在考场快乐写作文。

五、充分发挥互动作用

从翻转教学作文模式来看，对学生有一定的帮助。只有定好位，才能在课堂上让老师灵起来，学生动起来，课堂活起来；才能让以学定教得以实现！例如初一语文《济南的冬天》。笔者要求学生根据《济南的冬天》翻转一下。学生在母亲的带领下，在昆明进行了走访，模仿写出适合昆明特点的《昆明的冬天》作文。

其实，以“学”定教，发挥学生的主体地位和作用，让学生用自己动脑思考，动手写作，这也是“翻转教学作文”的目的。翻转是要有目的“翻”，重在“转”，转学生思维的灵活性，以提高作文的适应能力。文“贵”在精，篇篇都是精品作文，考场就能得心应手。在写作教学上谁能相信学生、利用学生，才能发展学生、成就学生！

“翻转教学作文”采用写作前学生写作与个别指导相结合的混合模式，增加了 学生与教师互动和个性化沟通，充分地发挥了学生的主动性，提高了教学的效益。但任何先进的教学理念与教学模式只有通过实际的运用才能起到良好的效果。因此，我们针对对作文教学与辅导的实际，取人之长，不全盘仿效别人，把握住“翻转”这一核心，根据具体各自的特点，让学生尽快掌握写作的要领和规律。

二O一五年五月十八日

第五篇：基于游戏化学习理念的翻转式教学模式

基于游戏化学习理念的翻转式教学模式

可汗学院微视频的风靡、国外名校公开课在教学中的应用、TEDed 视频的发展，使得越来越多的研究者关注如何开发设计受学生欢迎的教学视频、如何利用视频完成互动交流，注重网络学习环境的构建。

在翻转课堂中，课前的学习固然重要，然而对学生学习最有益处的改变并不是在课前的学习，而是课堂活动中。因为，学生是在课堂中完成了知识的内化。根据笔者在《翻转课堂教学模式研究》一文中构建的翻转课堂教学模式，结合游戏化学习的策略设计与Zaid Ali Alsagoff教授的游戏化学习活动过程图，笔者尝试设计基于游戏化学习理念的翻转式教学模式（见下图）。

基于游戏化学习理念的翻转式教学模式

一、课前的准备 1.知识的传播与储备

在翻转课堂中，知识的传授转移到了课前。因此，教师需要提供给学习者一定的学习资料。至于学习资料的类型，教师可以根据教学设计自行安排。为了达到好的知识传播效果，借鉴游戏化学习中目标分层策略，并能够让学习者具有良好的学习情境，教师应该根据学习内容开发相关的教学微视频或者动画来完成知识的传输。学生在较好的熟悉知识点之后，才能在游戏化课堂中得以很好的运用，以完成知识的内化。同时，教师需要提供给学生一个交流协作的平台，以便学生在课前就能够与同伴进行协作学习，并能够将自己的疑问放在平台上，寻求帮助。

游戏的规则、操作方式，游戏关卡的设计方向都应提前告诉学生。学生在课前熟练掌握游戏的操作方式，有利于课堂中游戏的顺利进行。教师可以为学生提供优秀的游戏团队的操作视频，让学生更好地熟悉游戏的同时，也为他们树立了榜样。学生提前知道游戏关卡的设计方向，为了取得好的成绩，他们会更好的观看教学视频等材料。2.课堂情境的设计

游戏化学习的重要特征之一便是情境性，让学生能够沉浸在一定的故事情节中完成学习，这是决定学习质量的关键因素。因此，教师要根据学习者的特征、结合教学内容，设计出富有趣味性、思考性，能激发学习者兴趣，能提供协作学习、挑战性学习、竞争性学习的课堂情境，将教学内容与游戏化化情境有效的结合在一起。借助于数字游戏，可以为学习者提供仿真式的虚拟环境，例如，Second Life（第二人生）具体强大的3D 建模功能，可创建逼真的学习情境，真实地复制与客观世界几乎相同的自然和文化环境，教师可以自行创建需要的教学情境。然而该种方式需要一定的技术与硬件支持，教师在组织过程中也比较复杂。教师也可以在课堂中进行描述假设，并搭配一定的声音、图片、道具来模拟搭建游戏所需要的情境，操作简单，但沉浸效果不强。两种方式，教师可以根据自己的条件与需求，自行选择设计。

3.关卡设计

关卡的设计是对教学内容的进一步的细化。结合学生在课前学习提出的问题，根据教学目标和游戏特征设计不同层次的题目，并根据其难度的递增，形成相应的关卡，用来支持学生在课堂中进行“探索与尝试”和“应用与挑战”。学生在“闯关”的过程中，需要有一定的时间限制，并可提供一定次数的支持。教学中的每个关卡设计都应该与教学目标的内容环环相扣，通过关卡的逐个攻破，激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性。学生在挑战与协作中完成知识与技能的获得、过程与方法的掌握、情感态度与价值观的培养、良好的习惯的养成以及内在素质的提升。

二、游戏化课堂活动的设计 1.游戏情境的呈现与任务的分工

在课堂游戏开始前，教师需要把自己提前准备好的游戏情境提供给学生。不管是虚拟的数字游戏环境，还是教师设计的模拟情境，都要引领学生产生沉浸的感觉，调动起学生的积极性与挑战欲望。教师可以根据自己的游戏设计，对不同的学生委以不同任务，或者将学生进行团队组建。该阶段，教师需要带着学生完成游戏开始前的所有准备工作。

2.探索与尝试

此处对应的是游戏中的探索性问题关卡，让学生能通过探索、尝试，解决问题，在“闯关”的过程中设计一些奖惩措施，比如“黑红”奖章设置，成功通过者，获得“红”奖章，失败者获得“黑”奖章。同时，教师可以提供给学生一定次数的帮助提示服务，但是每使用一次帮助服务，在该关得到的分数就会相应的减少。

3.应用与挑战

此处对应的是游戏中的应用性问题关卡，让学生将之前学到的知识应用于实际的复杂性问题。在挑战的过程中，该环节也要必须明确的告知学生相应的奖励政策（奖励程度比“探索与尝试”环节要高，奖惩规则类似），激发学生的斗志，来完成进一步的知识扩展。4.支持与交流

教师需要提供给学习者交流与讨论的平台，并设置游戏中的任务提示，当学习者遇到困难请求帮助时，游戏将给出对应的帮助。任务提示在各个关卡中都可以使用，然后根据学生使用帮助次数的情况给出闯关的分数。可汗学院的每道练习题中，会根据学生使用帮助次数的数量来给出相应的分数。同时，学生可以知道同伴之间的任务进展情况，可以设置“成绩排行榜”，促使他们在相互竞争中进步成长。

5.反思

在完成游戏之后，教师要组织学生对自己在游戏中的表现进行反思。回顾操作过程中出现的错误和精彩的表现，以便完成知识的巩固与经验的总结。教师可以让学生采用日志博客的形式进行反思，并发布在交流平台上。一方面是对学生学习过程的一个积累，便于课程结束后形成准确的评价；另一方面也能够让学生之间交流经验与教训，促进共同进步。

6.反馈与评价

教师在学生进行游戏的过程中，除了提供实时的支持和反馈外，还需要对学生的表现进行详细的记录，以便在游戏结束时，对不同的学生以准确的总结，让学生知道自己在游戏中出现的问题，促进进一步反思，为下一步更好的参与学习奠定基础。教师对于学生的评价也要相应的采用多样化评价方式，需要过程性评价、总结性评价的结合，评价的因素不能只看学生在游戏中完成的关卡的多少，还需要学生在游戏中表现出的技能、情感、态度与价值观。

7.颁奖与庆祝

虽然学习的过程并不是一场真正的比赛，也没有真正的赢家，但是通过这种奖励的方式，让学生在学习完成之余，增加一种放松的方式，在开心之余，也能够激发起学生的学习动力，促进学生更好的学习。至于，奖品的设置，教师可以根据学校自身条件做相应的设定，例如：等级勋章、糖果、笔记本等。

三、课程的总结与下一轮的计划

在课堂活动结束后，教师需要根据学生的表现和游戏运作的过程，对本轮教学的实施进行反思和总结，找出成功的地方和不足之处，为下一轮的实施做好准备。

（文章来源：远程教育杂志）