鄭海生
摘要:機械基礎是機械類專業(yè)的專業(yè)基礎課,鉸鏈四桿機構(gòu)這一章是本書的重點,而《鉸鏈四桿機構(gòu)的演化》這一課則是本章的難點。文章通過精心的教學設計,給學生帶來了截然不同的課堂效果。
關(guān)鍵詞:鉸鏈四桿機構(gòu);教學設計演化;曲柄;滑塊
機械基礎課中機構(gòu)是重點,而鉸鏈四桿機構(gòu)這一部分知識是基礎,《鉸鏈四桿機構(gòu)的演化》這一課是難點,以往教師在講解本節(jié)課時都感到頭痛,教師不好講,學生又不愿意聽,結(jié)果學生都不明白,稀里糊涂過去了。為了解決這一難題,我們組織專業(yè)基礎課教師針對本節(jié)課進行了說課、講課比賽,通過說課、講課、評課、議課,最終形成了本節(jié)課較為成熟的教學設計。
一、復習舊課,導入新課
課堂導入是教師在新的教學內(nèi)容和教學活動開始時,通過簡短的語言或行為,引導學生迅速進入學習狀態(tài)的教學行為方式。前蘇聯(lián)著名教育家蘇霍姆林斯基曾說過:“如果教師不想辦法使學生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài),就急于傳授知識,那么這種知識只能使學生產(chǎn)生冷漠的態(tài)度?!倍鴱土晫刖褪亲畛S玫囊环N。在導入中,教師先提問:
(1)什么是平面連桿機構(gòu)?
(2)我們學過哪些平面連桿機構(gòu)?
(3)曲柄存在的條件是什么?
在實際生產(chǎn)中,除了我們上面提到的那些四桿機構(gòu)以外,還一些其他形式的四桿機構(gòu),而它們多數(shù)都是在原來的四桿機構(gòu)的基礎上演化而來的。那么,如何演化呢?
二、精心設計,講授新課
1. 提出問題、激發(fā)思維
(1)提出問題:如何演化?
(2)演示過程,得出結(jié)論。
讓學生用鉸鏈四桿機構(gòu)模型在講臺上演示,以不同的桿件作機架可以得到不同的運動機構(gòu)。這樣既激發(fā)了學生的學習興趣,又增加了學生的感性認識,為下一步降級奠定了基礎。
(3)提出任務,探索發(fā)現(xiàn)。
任務:能否將轉(zhuǎn)動副化為移動副?
步驟(如圖1):①分析曲柄搖桿機構(gòu)的運動,選擇要改變的轉(zhuǎn)動副C。②觀察桿CD的運動,作出C點的運動軌跡。③按照C點的軌跡作弧形槽,并放入滑塊。④將桿CD的長度增至無窮大,用直槽代替弧形槽,得到新機構(gòu)——曲柄滑塊機構(gòu)。
(4)講解曲柄滑塊機構(gòu)的概念及分類。
曲柄滑塊機構(gòu):具有一個曲柄和一個滑塊的平面四桿機構(gòu)。
以上知識既是本節(jié)課的重點又是難點,因此每一步都要講清楚,通過自制掛圖進行詳細理論分析,并通過多媒體播放視頻動畫,讓同學 們的看清運動變化過程。這樣理論聯(lián)系實際,就會讓理論分析得到驗證。
2. 理論聯(lián)系實際,分析實例,動手設計制作
(1)應用實例: ①內(nèi)燃機氣缸。②滾輪送料機。
(2)現(xiàn)場制作曲柄滑塊送料機構(gòu)并展示設計成果。
分組:32人,8人/組,共4組,由動手能力強的學生擔任組長,發(fā)揮骨干作用。
材料:硬紙板、木條、螺栓螺母、彩紙,膠水等。
制作時間:10分鐘至15分鐘。
成果展示:讓每組學生選出代表發(fā)言,展示本小組的設計成果,其他小組提出問題并加以評價。這樣能鍛煉學生的語言表達能力和應變能力。
3. 利用多媒體演示進行講解,增強學生的感性認識。
(1)偏心輪機構(gòu)。
在曲柄滑塊機構(gòu)中,當曲柄較短時,往往用一個旋轉(zhuǎn)中心與幾何中心不重合的偏心輪代替曲柄。
(2)導桿機構(gòu)。
導桿:機構(gòu)中與另一運動構(gòu)件組成移動副的構(gòu)件。
導桿機構(gòu):連架桿中至少有一構(gòu)件為導桿的平面四桿機構(gòu)。
演化(如圖2):對心曲柄滑塊機構(gòu)——取桿1為機架,得到擺動導桿機構(gòu);取桿2為機架,得到曲柄搖塊機構(gòu);取滑塊為機架得到移動導桿機構(gòu)。
這部分知識的講解,必須通過動畫視頻演示,如果只是講解,此時再豐富、形象的語言也會顯得蒼白無力,說不明道不清。因此,教師只有通過動畫視頻,才能使學生理解他們的運動規(guī)律,進一步根據(jù)運動規(guī)律學會識別擺動導桿機構(gòu)、曲柄搖塊機構(gòu)、移動導桿機構(gòu)。
三、歸納總結(jié),結(jié)束教學
結(jié)課是指在完成課堂教學活動時,使學生所學的知識得以及時轉(zhuǎn)化、升華、條理化和系統(tǒng)化,教師對學過知識進行歸納總結(jié)的教學行為。一節(jié)課的成功與否,不僅依賴于恰當?shù)貙胄抡n和良好的講授過程,還取決于課堂教學結(jié)束的好壞。本課主要從演化方式進行了總結(jié)。總結(jié)如下:
演化方式:(1)將轉(zhuǎn)動副變?yōu)橐苿痈?。?)選擇不同的構(gòu)件作為機架。(3)改變某些構(gòu)件的形狀、相對長度。
四、布置作業(yè),鞏固課堂
學生完成作業(yè)的過程,實質(zhì)上是復習鞏固、提取再現(xiàn)和重組應用知識的過程。通過學生完成作業(yè)和教師對作業(yè)的批改,能夠及時查漏補缺,加強學生對基本知識和基本技能的掌握。
用多媒體展示教師精心設計的5道習題,要求學生當堂完成。下課后,教師馬上批改習題,及時了解學生對本節(jié)知識的掌握情況,以便于改進教學。
參考文獻:
[1]陳???機械基礎[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2001.
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(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學院)