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      論提問藝術(shù)在機械基礎教學中的應用

      2011-04-12 04:46:10劉業(yè)亮
      關(guān)鍵詞:搖桿模數(shù)曲柄

      劉業(yè)亮

      (淮安信息職業(yè)技術(shù)學院 機電工程系, 江蘇 淮安 223003)

      0 引言

      課堂提問的主要作用是吸引學生集中注意力,啟發(fā)思維,提高學生興趣,及時反饋教與學的課堂信息,加強師生的情感交流,及時調(diào)節(jié)教與學的活動,從而更好地完成教學任務;有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、總結(jié)經(jīng)驗和解決實際問題的能力。因此,行之有效的提問有利于提高教學質(zhì)量、達成教學目標。

      1 課堂提問方式探索

      1.1 圍繞重點內(nèi)容提問,運用任務驅(qū)動教學

      課堂提問的目的是完成教學任務,課堂提問必需環(huán)環(huán)相扣,步步深入,突出重點,解決難點,最終完成一項教學任務。例如:機械基礎中鉸鏈四桿機構(gòu)知識的重點和難點是機構(gòu)的組成條件。由于四桿機構(gòu)中的兩個連架桿,可以有一個是曲柄,而另一個是搖桿,也可以兩個都是曲柄或都是搖桿,因此,判斷連桿架的類型是學習四桿機構(gòu)的一個重點內(nèi)容。為了讓學生能較快地接受這個內(nèi)容,首先用鉸鏈四桿機構(gòu)的模型在課堂上演示組成上述情況可能出現(xiàn)的三種形式,然后讓同學來觀察,同時提出問題:第一種形式即曲柄搖桿機構(gòu),它的四桿特征怎樣?同學們答道:一個連架桿能作整周轉(zhuǎn)動,另一個連架桿只能作一定范圍內(nèi)的往復擺動。接著,又問到第二種形式,即雙曲柄機構(gòu),它的四桿特征又怎樣?第三種形式雙搖桿機構(gòu),其組成特征與前兩種形式相比有什么不同?用提問的形式請同學們自己動手測量,得出結(jié)論,最后給同學們歸納總結(jié)出曲柄存在的條件:即①連桿架與機架中必有一個是最短桿;②最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和。上述兩條件必須同時滿足,否則機構(gòu)中無曲柄存在。而后邊做演示邊提問道:若不滿足上述兩條件之一,其結(jié)果怎樣?同學們經(jīng)過觀察后答到:兩連架桿都不能作整周轉(zhuǎn)動,即機構(gòu)中無曲柄存在。這樣正反兩方面進行誘導、啟發(fā),讓同學自己操作,自己得出結(jié)論。順著同學們的思路,接著就可以作如下推論:1)若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和,則可能有以下三種情況:①以最短桿的相鄰桿作機架時,為曲柄搖桿機構(gòu);②以最短桿作機架時,為雙曲柄機構(gòu);③以最短桿的相對桿作機架時,為雙搖桿機構(gòu)。2)若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和,則不論以哪一桿作機架,均為雙搖桿機構(gòu)。就這樣,把一個同學們較難想象和理解的問題,通過他們的親自動手,和老師不斷的提問,步步深入,最后讓同學們自己得出結(jié)論,再由老師歸納上升到理論,同學們就很容易消化接受了。如果照本宣科,學生難以想象,不易弄懂,就會越聽越迷糊,毫無效果。這種以任務驅(qū)動提問,學生思考操作后回答的方法,加深了學生的印象,也收到了良好的教學效果。

      1.2 由淺入深提問,解決從個別到一般的問題

      在機械傳動中,齒輪傳動是一種很重要的傳動方式。齒輪傳動中傳動比的計算是一個非常重要的內(nèi)容,特別是輪系的傳動比。要搞清這個問題,采用個別到一般的提問方法比較好。一對齒輪傳動比計算公式i12=n1/n2=Z2/Z1很容易理解和掌握,它說明:一對齒輪傳動比與轉(zhuǎn)速成正比,與齒數(shù)成反比,與齒輪旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。而一個輪系的傳動比為i1k=n1/nk=(-1)m·Z2·Z4·Z6·…·Zk/Z1·Z3·Z5·…·Zk-1=所有從動輪齒數(shù)的連乘積與主動輪齒數(shù)的連乘積之比。這個公式中出現(xiàn)了(-1)m,還出現(xiàn)了Z1、Zk-1、Zk等,要搞清該公式,就要拿一對齒輪i12對比來講,相同之處:分子都是從動輪齒數(shù),分母都是主動輪齒數(shù);不同之處:輪系是齒數(shù)的連乘積,分數(shù)前面的(-1)m,表示首末兩輪旋轉(zhuǎn)方面的異同,m是所有外嚙合齒輪的對數(shù),需要注意的是:在輪系當中,主、從動輪要分清,齒輪的對數(shù)要數(shù)清,將其代入雖然看似復雜的公式,問題卻能迎刃而解,這就是由淺入深,對比式提問、講解,把一個復雜問題分層化解,變成單個簡單問題,解決起來就容易多了。

      1.3 激發(fā)興趣提問,解決從現(xiàn)象到本質(zhì)的問題

      興趣是學生進行探索學習的直接動力。在一堂課中,盡管教師的語言生動,舉例豐富,但時間一長學生難免會分散注意力。在這種情況下,教師應提出一些學生感興趣的問題,吸引其注意力。例如:在講到鉸鏈四桿機構(gòu)中機構(gòu)出現(xiàn)死點位置時,首先給同學們介紹幾個實例,比如飛機的起落架機構(gòu),然后提出“在我們?nèi)粘I钪?,你見過哪些機構(gòu)出現(xiàn)死點位置?”同學們對這一問題反應熱烈,你一言我一語,注意力很快就集中了,有的同學答道:家用縫紉機踏板機構(gòu)。教師應抓住這一時機,在總結(jié)之后,又乘勝追擊,繼續(xù)發(fā)問:“如遇到機構(gòu)出現(xiàn)死點位置時,有沒有辦法解決?其解決辦法是什么?”對同學們回答的問題,又稍加提示和總結(jié),最后大家得出的結(jié)論是:解決的方法有三種:①加慣性力法;②機構(gòu)錯位排列法;③限制位置法。這樣的問題,能起到活躍課堂氣氛,調(diào)動思維的目的。

      1.4 加強誘導提問,解決從具體到抽象的問題

      齒輪的模數(shù),是齒輪幾何尺寸計算中最基本的一個參數(shù)。為了講清模數(shù)的概念,上課時首先提出,一對齒輪正確嚙合的條件是什么?同學們一時答不出來,這時就要提示同學們:是不是齒距相等才能正確嚙合呢?同學們恍然大悟。這樣就引出了齒距P這個參數(shù),在齒輪嚙合中,嚙合點在分度圓上,那么分度圓周長πd=Z·P,同學們認可后,請同學們變換公式得到P/π=d/Z,這樣就得出了P/π,即齒距P除以圓周率π所得的商稱為模數(shù),為了計算和制造上的方便,人為地把它規(guī)定為有模數(shù),用m表示,單位mm,即m=P/π=d/Z,國家將其標準化后,采用標準模數(shù)(GB1357-87)制造的齒輪稱為標準齒輪,它具有互換性。一對標準齒輪正確嚙合的條件就是:模數(shù)相等。由公式可以看出(請同學們分析),模數(shù)直接影響齒輪的大小、輪齒齒形和強度的大小,這時話鋒一轉(zhuǎn),提問道:“一對正在傳動過程中的齒輪,其模數(shù)相等嗎?”這時同學們都能作出肯定的回答,像這樣啟發(fā)、誘導式提問、講解,雖然速度較慢,但卻能收到更好的教學效果。

      1.5 注重內(nèi)在聯(lián)系提問,解決理論與實際相結(jié)合問題

      在緒論這一節(jié)里有一部分是關(guān)于機器的組成的。如果單單介紹有關(guān)組成部分的概念,那么學生對組成機器的各部分之間有什么關(guān)系,常常比較陌生,無法聯(lián)系,更談不上記憶。筆者先給學生解釋了原動部分、工作部分、傳動部分的概念。即原動部分是機器動力的來源;工作部分是完成機器預定的動作,處于整個傳動的終端,其結(jié)構(gòu)形式要取決于機器工作本身的用途;傳動部分是把原動部分的運動和動力傳遞給工作部分的中間環(huán)節(jié)。例如蒸汽機中的蒸汽為動力來源,進入氣缸即為原動部分,由氣缸的進排氣帶動活塞,使活塞在氣缸中作往復運動,活塞帶動連桿和滑塊,滑塊和連桿是傳動部分,滑塊又帶動搖桿,搖桿把動力傳給車輪,車輪即是工作部分,車輪的滾動帶動機車前進。然后提出問題:“在我們常見的家用洗衣機里面哪些部分是原動部分,哪些部分是工作部分,哪些部分是傳動部分?”同學們答道:電動機是洗衣機的原動部分,波輪是工作部分、皮帶是傳動部分,在回答問題的同時,概念也就同時記在腦海里了。并且還達到了舉一反三的目的。

      2 結(jié)束語

      本文所講課堂提問不是考核學生的提問,而是為了取得良好教學效果的一種教學手段。學生如果一時回答不出來老師的提問,教師就應給予適當?shù)奶崾荆瑔l(fā)誘導,使回答不至中斷,順利完成教與學的過程。在學生回答問題后,要及時進行歸納、總結(jié),以保證提問收到預期的效果,如果對學生的回答不總結(jié)、不更正,則達不到提問的效果。其次,還需要注意的是,提問時要注意照顧大多數(shù),因人而異。如果有些問題沒人回答出,說明是普遍存在的問題,需要反復強調(diào)。相反,如果大多數(shù)同學能回答出的問題,說明基本上都掌握了。再有學生回答問題時,教師的態(tài)度一定要和藹,語言要親切,造成寬松和諧的氣氛,以增強學生的自信心。在提問時,也不能把提問變成“審問”,不能對學生的回答諷刺挖苦,應尊重學生的不同意見,使課堂教學真正成為教師與學生相互聯(lián)系的橋梁,以達到滿意的教學效果。

      根據(jù)不同課程特點,在教學時運用合理的提問藝術(shù),可以收到較好的教學效果,完成人才培養(yǎng)目標。

      參考文獻:

      [1] 曾德江,黃均平.機械基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010:3.

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