摘 要 本文首先指出了《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》這門(mén)課程的定位和存在的問(wèn)題,結(jié)合實(shí)際的教學(xué)情況,對(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)打破了傳統(tǒng)的圖片和動(dòng)畫(huà)演示等講解模式,作者在講授平面四桿機(jī)構(gòu)的時(shí)候,會(huì)引導(dǎo)學(xué)生分別做出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu),并且通過(guò)固定不同的桿,分別得到不同的機(jī)構(gòu),把抽象的專(zhuān)業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)換成了能演示的實(shí)物。實(shí)物教學(xué),能提高學(xué)生對(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)的認(rèn)知,降低教學(xué)難度,提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 汽車(chē)機(jī)械 平面四桿機(jī)構(gòu) 研究
中圖分類(lèi)號(hào):G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》是三年制高職高專(zhuān)類(lèi)學(xué)校汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容包括汽車(chē)機(jī)械制圖、軸類(lèi)零部件、汽車(chē)材料、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等,內(nèi)容涉及面廣,難度比較大,是汽車(chē)類(lèi)課程中的一個(gè)大雜燴。要想學(xué)好這門(mén)課,要求學(xué)生物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較好,空間思維和邏輯思維能力比較強(qiáng),對(duì)汽車(chē)的興趣比較濃。
《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)改革目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行相關(guān)的研究,這個(gè)內(nèi)容比較抽象,教師在上課的過(guò)程中一般會(huì)利用畫(huà)圖或許動(dòng)畫(huà)演示來(lái)進(jìn)行講解,這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式,學(xué)生掌握程度不夠,課程氣氛不活躍,也很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,基于這些原因,我對(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)提出實(shí)物制作教學(xué)和參與式教學(xué)手段相結(jié)合,希望對(duì)老師們以后在《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》中平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)有所幫助。
1平面四桿機(jī)構(gòu)教學(xué)的現(xiàn)狀
平面四桿機(jī)構(gòu)是本課程比較抽象的部分,它包括鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu),鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)包括雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu),含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。為了讓學(xué)生能區(qū)分各四桿機(jī)構(gòu),教師在黑板地畫(huà)出各機(jī)構(gòu)一遍又一遍進(jìn)行講解,并且用動(dòng)畫(huà)進(jìn)行演示,可大部分學(xué)生還是無(wú)法理解,為什么看上去是一樣的,只是固定了不同的桿,運(yùn)動(dòng)形式就會(huì)不一樣?就變成了其它的機(jī)構(gòu)?
2平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)改革研究
2.1實(shí)物制作教學(xué)在平面四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
為了盡快改變學(xué)生的困惑,更為了提高教學(xué)效率,作者會(huì)在講授機(jī)構(gòu)的時(shí)候,指導(dǎo)學(xué)生做出模型,把靜的、抽象的機(jī)構(gòu)做活。
圖3的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于另外兩桿的長(zhǎng)度之和,固定最短桿,與機(jī)架相鄰的連架桿都可以轉(zhuǎn)動(dòng),得到雙曲柄機(jī)構(gòu);固定最短桿的鄰邊,得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu),若固定最短桿的對(duì)邊,只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。
圖4的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,不管固定那條邊,都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。
在上課過(guò)程中,我拿著兩組同學(xué)做的實(shí)物進(jìn)行演示,要學(xué)生也拿著自己制作的實(shí)物進(jìn)行演示,找出規(guī)律。
2.2參與式教學(xué)在平面四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
完成了這樣的實(shí)物演示之后,我要兩組同學(xué)交換實(shí)物再一次進(jìn)行演示,并且要求他們?cè)谡n堂上進(jìn)行分組討論,為什么圖3的實(shí)物演示可以得到雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)?而圖4不管固定哪根桿,都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)?
通過(guò)分組討論后,得出結(jié)論:
鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,若最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和,則:
(1)取最短桿的相鄰桿為機(jī)架時(shí),得曲柄搖桿機(jī)構(gòu);(2)取最短桿為機(jī)架時(shí),得雙曲柄機(jī)構(gòu);(3)取與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架時(shí),得雙搖桿機(jī)構(gòu);(4)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,若最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和,不管固定哪根桿,均無(wú)曲柄存在,只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。
通過(guò)實(shí)物演示,分組討論,學(xué)生能夠完全掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類(lèi),區(qū)別。后來(lái)又引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手制作含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)(圖5、6),固定導(dǎo)桿,得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu);固定滑塊的對(duì)邊,可得到曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);固定滑塊的鄰邊,得到曲柄搖塊機(jī)構(gòu);固定滑塊,得到移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。找出各機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),指出這些機(jī)構(gòu)在汽車(chē)上的運(yùn)用。并找出圖5、圖6的區(qū)別,圖5滑塊的對(duì)邊為最短桿,可以得到曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),而圖6是滑塊的鄰邊為最短桿,可以得到曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。
3結(jié)論
通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手制作實(shí)物來(lái)進(jìn)行演示,把很復(fù)雜的理論知識(shí),簡(jiǎn)單、生動(dòng)地展示出來(lái),并且再進(jìn)行分組討論,讓老師在課堂上只起到主導(dǎo)作用,而學(xué)生在課堂上能真正起到主體作用。這樣能充分調(diào)動(dòng)他們的積極性,課堂氣氛特別活躍,大大降低了教學(xué)難度,教學(xué)質(zhì)量和效果也明顯提高了。
參考文獻(xiàn)
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