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淺論“平面連桿機(jī)構(gòu)”教學(xué)方法

泉州市高級技工學(xué)校陳琿

由于連桿機(jī)構(gòu)在日常生活中應(yīng)用廣泛，學(xué)生對其學(xué)習(xí)興趣濃厚。但由于平面連桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容涉及的概念較多，知識點抽象，與實踐聯(lián)系緊密，在教法上應(yīng)采用靈活多變的教學(xué)方式，才能取得好的學(xué)習(xí)效果。

平面連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)方法實例模型曲柄連桿機(jī)構(gòu)

1　講解引入

眾所周知技工院校及中等職業(yè)院校對學(xué)生的動手能力尤為重視，但是理論知識對于職?；蚣夹５膶W(xué)生卻是不可或缺的重要一環(huán)。因此教師的講解，對于學(xué)生對知識的理解及后續(xù)教學(xué)必不可少。只有理解和掌握了相關(guān)的概念、特點、原理，才能把專業(yè)知識得心應(yīng)手地應(yīng)用在實踐中。平面連桿機(jī)構(gòu)，無論是在生活中，還是在生產(chǎn)中，都是處處可見，小到家用門窗的閉合，地下水的汲取，大到國家的航天軍工，重工業(yè)，都有連桿機(jī)構(gòu)的存在。由于連桿機(jī)構(gòu)在日常生活中的分類較多，每種分類也都有其各自特殊之處，如讓學(xué)生毫無準(zhǔn)備地進(jìn)入教學(xué)過程，勢必事倍功半。因此，教師的講解尤其重要，應(yīng)該安排一定課時，對連桿機(jī)構(gòu)的特點進(jìn)行講述，再根據(jù)機(jī)構(gòu)的特點分析，將學(xué)生引入到四桿機(jī)構(gòu)的組成與分類，然后利用教師的講解，讓學(xué)生對四桿機(jī)構(gòu)的分類有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)后，再進(jìn)行后續(xù)的基本性質(zhì)及實物的模型教學(xué)。例如，對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)這個知識點的講解，應(yīng)該先從轉(zhuǎn)動副這個平面連桿機(jī)構(gòu)運動形式中最重要的一個點引入，讓學(xué)生了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu)的基本形式，也是其他多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。而曲柄搖桿機(jī)構(gòu)則是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的一種重要形式，這樣也是一種知識由淺入深層次體現(xiàn)。

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運動簡圖

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運動簡圖

2　實例模型（多媒體）演示

《機(jī)械基礎(chǔ)》是一門機(jī)械類專業(yè)知識課程，對于剛從初中升上來的學(xué)生，在課堂講解的時候不能過分教條，照本宣科，這樣會磨滅學(xué)生的學(xué)習(xí)動力與積極性?；A(chǔ)課程教育的目的，是讓學(xué)生對于一些基礎(chǔ)概念、基本機(jī)械原理和常見機(jī)械機(jī)構(gòu)有一個整體的輪廓式認(rèn)知，從而為他們繼續(xù)升入高級學(xué)府或者畢業(yè)后從事相關(guān)性工作，提供必要的理論認(rèn)知與實踐準(zhǔn)備。因此，經(jīng)過教師的講解引入這個階段后，應(yīng)該進(jìn)入實物（實例）的展示，這個環(huán)節(jié)做好了，學(xué)生對于平面連桿機(jī)構(gòu)有一定的實物基礎(chǔ)之后，對于后續(xù)的設(shè)計，計算，原理等教學(xué)，都會事半功倍。例如，教學(xué)中對于平面連桿機(jī)構(gòu)，主要可以通過展示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)這三種典型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，讓學(xué)生了解各自的運動學(xué)特征，從而了解其運動原理，為后續(xù)講解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)，曲柄存在條件、急回特性、死點位置等知識點打下伏筆。

曲柄搖桿教具

雙曲柄教具

這樣在講解這些基本性質(zhì)時，學(xué)生也會在學(xué)習(xí)思考過程中聯(lián)系到我們的實物展示這個教學(xué)過程，將學(xué)與思緊密聯(lián)系一起，這樣對更好地理解四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)有一定的幫助。當(dāng)然在這個環(huán)節(jié)只展示我們的運動原理模擬教具還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。教學(xué)過程中，經(jīng)常會有學(xué)生提問到，“這個運動原理教具簡單，我們都理解，可是它在日常的生產(chǎn)生活中是如何實現(xiàn)的”，還有一些發(fā)散性思維的學(xué)生還會提問到，“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，在整個機(jī)器的組成中，處于一個什么樣的位置，是如何與機(jī)器的其他組成部分聯(lián)系成一體”等等這樣的問題。因此，我們就必須拿出一些日常生活中使用的，又能接觸到的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)展示于我們的學(xué)生。當(dāng)然，我們應(yīng)該根據(jù)實際情況出發(fā)，將日常生活中見到的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，通過實物、多媒體（視頻）展示給學(xué)生，這樣讓學(xué)生會產(chǎn)生一種學(xué)以致用、有的放矢的學(xué)習(xí)成就感。例如在展示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實物時，我會讓學(xué)生觀察汽車的雨刷器；展示雙曲柄的時候，我會拿一個天平讓學(xué)生觀察；而對于整個四桿機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的位置，我會通過視頻的方式，展示縫紉機(jī)、電風(fēng)扇等常見工業(yè)產(chǎn)品，讓學(xué)生對這個知識點有一定的理解。

天平—雙曲柄

電風(fēng)扇的搖頭機(jī)構(gòu)——雙搖桿

3　思考聯(lián)系

基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)不僅僅是理論知識的傳授，更是為了讓學(xué)生通過老師的講解，教具（多媒體）的演示，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生養(yǎng)成全面把握事物，獨立思考的能力。中等職業(yè)院校（技工學(xué)校）的學(xué)生缺少高校學(xué)生的專業(yè)設(shè)計、答辯等教學(xué)檢驗環(huán)節(jié)，因此容易缺失自我考驗，自我展現(xiàn)的必要過程，教師如果一味采用填鴨式的教學(xué)，照本宣科，會導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)主動性，失去自我思考，獨立解決問題的能力，更談不上創(chuàng)新。學(xué)生在畢業(yè)之后，比初中生只是多學(xué)了一些基礎(chǔ)知識，而最主要的獨立思考能力并未養(yǎng)成，這就失去了教育最本質(zhì)的意義。因此，在平面連桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)過程中，我們在完成教師講解、實例演示這兩個以教師主導(dǎo)的教學(xué)環(huán)節(jié)后，就必須進(jìn)入到讓學(xué)生主導(dǎo)的教學(xué)環(huán)節(jié)——自我思考、聯(lián)系知識、聯(lián)系實際。古語說得好，“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，學(xué)與思的辯證關(guān)系，在教學(xué)過程中必須體現(xiàn)。在這個環(huán)節(jié)的教學(xué)過程中，筆者簡單歸納成以下幾個步驟：

（1）從平面連桿機(jī)構(gòu)的特點出發(fā)，在講解、實物演示這兩個教學(xué)階段的鋪墊下，從運動副入手（運動副這個知識點在《緒論》部分已經(jīng)有詳細(xì)講解過，學(xué)生較易明白），運動副——轉(zhuǎn)動副——鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，這樣形成一個完整的邏輯知識鏈條，充分發(fā)揮學(xué)生的自我思考，聯(lián)想記憶能力，充分明白鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在整個平面連桿機(jī)構(gòu)的位置。

（2）了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的定義以及一些相關(guān)概念后，再引入鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成與分類，由于在先前已經(jīng)進(jìn)行了實物模擬，在模擬過程中，向?qū)W生充分展示了曲柄（能做整周旋轉(zhuǎn)）與搖桿（在某一角度小于180度范圍內(nèi)搖擺）兩個在運動學(xué)上有典型區(qū)別的概念。接下來的教學(xué)環(huán)節(jié)就是，充分發(fā)揮學(xué)生的總結(jié)歸納的思考能力，知道A與B兩個特征，將他們的組合分類，最后自然就引出了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)三個概念，無形當(dāng)中鍛煉了學(xué)生的自我歸納、自我總結(jié)能力。

（3）這一步也是最關(guān)鍵的一步，有了前兩個章節(jié)的知識鋪墊。筆者就選擇了書本中的一些例題、圖、表讓學(xué)生邊學(xué)邊看邊思考，然后讓學(xué)生多提問，把他們在新章節(jié)中的疑問都一一提出來，讓學(xué)生思考回答。中職生在學(xué)習(xí)上容易缺乏自信，經(jīng)常對自己的判斷不能百分百肯定，因此容易造成過度依賴?yán)蠋?，依賴課本的不好習(xí)慣。古語說“盡信書不如無書”，只有適當(dāng)?shù)乜刂坪脤W(xué)生對教材、對授課教師的過度依賴，解放他們的思想，他們才能真正的發(fā)揮自己的主觀能動性，從思考中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題。授課過程中，教師應(yīng)該做到多問“為什么”，例如“死點位置都是有害的或是有益的嗎？為什么？”，“為什么會存在急回特性”，“為什么飛機(jī)的起落架在降落時候不會反轉(zhuǎn)”等等這些問題，都可以幫助學(xué)生思考整個鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的知識體系，幫助他們更好地掌握這個章節(jié)的內(nèi)容。

（4）最后一個環(huán)節(jié)，就是一個鞏固-思考-聯(lián)系的過程。經(jīng)過溫故知新——歸納分析總結(jié)——發(fā)現(xiàn)問題，深度思考解決問題后，

筆者一般都會邀請一些學(xué)生參與教具的實際操作，或者實物的操作。例如曲柄搖桿與雙曲柄機(jī)構(gòu)，會讓學(xué)生自己進(jìn)行一個動手演示的過程。也會在課余的時間，讓學(xué)生觀察實訓(xùn)車間里的汽車雨刷，拆裝一些報廢汽車的雨刷，充分讓學(xué)生對整個四桿機(jī)構(gòu)有個全面的認(rèn)知。當(dāng)然，多媒體也是必不可少的教學(xué)手段，一些實物不易在教學(xué)課堂上展現(xiàn)，這個時候可以制作一些視頻來讓學(xué)生鞏固之前的思考成果。

綜上所述都是筆者在平面連桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)過程中總結(jié)出的一些拙見，通過對一些班級的教學(xué)，能夠感受到，雖然這樣的教學(xué)方式并不一定能保證每一個學(xué)習(xí)個體都能熟練掌握好本章知識，但是經(jīng)過這三個環(huán)節(jié)的教學(xué)后，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，鍛煉了學(xué)生的思考能力，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，取得了一定的教學(xué)效果。

［1］孫大俊.機(jī)械基礎(chǔ)［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

［2］鄧養(yǎng)廉.機(jī)構(gòu)與零件［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2008.