謝雙義 何嬌 鄭國秀 侯小琴 張波

摘 要：針對高職學(xué)生的知識面及思維特點，對連桿機構(gòu)自由度的計算教學(xué)進(jìn)行了啟發(fā)式的課堂教學(xué)設(shè)計。在教學(xué)過程中，讓同學(xué)們帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí)，突出學(xué)生在教學(xué)過程中的主體作用，加強教師的引導(dǎo)作用，以循序漸進(jìn)的方式讓同學(xué)們牢牢掌握相關(guān)知識點。

關(guān)鍵詞：連桿機構(gòu)；自由度；教學(xué)設(shè)計

1 緒論

平面連桿機構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機械、儀表和機電產(chǎn)品中，因為這種機構(gòu)具有以下優(yōu)點：運動副單位面積壓力小，且有利于潤滑，故摩擦損失小，同時較容易獲得高的加工制造精度。而在平面連桿機構(gòu)的設(shè)計中，要想其運動規(guī)律符合設(shè)計人員的預(yù)期，其自由度的計算就尤為重要，同時該知識點也是教學(xué)過程中的一大難點，經(jīng)過該知識點的學(xué)習(xí)也可以為后續(xù)齒輪機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等的分析和設(shè)計奠定一定基礎(chǔ)。

2 教學(xué)目標(biāo)

了解基本的連桿機構(gòu)概念，并掌握簡單機構(gòu)自由度是的計算。培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)樂趣，幫助其構(gòu)建理論與實際相結(jié)合的思維模式。

3 教學(xué)過程

教學(xué)設(shè)計主要強調(diào)的是學(xué)生的參與、探索、歸納、動手等多方面的能力，引導(dǎo)他們將理論與實踐相結(jié)合，本次課的教學(xué)設(shè)計如圖1 所示。

舊知復(fù)習(xí)：教師針對過往知識點進(jìn)行提問。設(shè)置的問題既是對已學(xué)習(xí)知識的復(fù)習(xí)又可以為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供支撐。

學(xué)生展示與講解：在課前要求學(xué)生利用簡易材料制作一個連桿機構(gòu)，并邀請學(xué)生到講臺為大家進(jìn)行相應(yīng)的展示和講解。

教師評價與總結(jié)：針對同學(xué)們的演示與講解，教師要給予充分的肯定，并做進(jìn)一步的歸納和總結(jié)。

問題引入：讓同學(xué)們觀看三種不同的連桿機構(gòu)運動，提問為什么會造成這種現(xiàn)象？

教師講解：首先講解何為機構(gòu)自由度，然后通過做4個不同的習(xí)題，讓學(xué)生對機構(gòu)具有確定運動的條件進(jìn)行自我歸納。

練習(xí)1得出自由度為0，得出靜定桁架概念。

練習(xí)2得出自由度為1，得出超靜定桁架概念。

練習(xí)3得出自由度為1，但是機構(gòu)被破壞，對同學(xué)進(jìn)行提問。

通過練習(xí)4得出自由度為2，但是機構(gòu)的運動不確定，對同學(xué)進(jìn)行提問。

學(xué)生總結(jié)：通過以上例題可以讓同學(xué)們自行歸納什么情況下機構(gòu)才能有確定運動？并要求學(xué)生回答本節(jié)課開始時設(shè)置的兩個問題。

教師總結(jié)：教師針對同學(xué)們的歸納和回答中存在的問題進(jìn)行點評，對正確部分給予肯定。

任務(wù)布置：介紹自由度計算中的局部自由度、虛約束、復(fù)合鉸鏈等特殊情況，要求學(xué)生課下了解其含義。

4 結(jié)語

在教學(xué)方法上，整體應(yīng)用了行動導(dǎo)向教學(xué)法，通過4個例題及生活中的常見實例的講解，不僅學(xué)習(xí)了機構(gòu)自由度的計算，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。通過多媒體及多種教學(xué)方法的使用，為學(xué)生創(chuàng)造求知探索的學(xué)習(xí)氣氛，教師適當(dāng)引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的科學(xué)態(tài)度。同時，在今后的教學(xué)中，教師應(yīng)盡量為學(xué)生創(chuàng)造輕松的科學(xué)探究過程，以促進(jìn)學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]付秋林，陳琪，劉家倫.高職機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)改革實踐———《曲柄搖桿機構(gòu)的運動特性》課堂教學(xué)設(shè)計算[J].科技信息，2011（18）：599600.

[2]http：//baike.baidu.com/link？url=1XXi-UsV3l41D3NYzoiO8cajUNAZ_tx3bs2hqWUG1XFjgCi8R0bJNvd UXCfg2NXnLIP97gDf1Cv7fnbilxIHiK.

[3]胡家秀.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].第2版. 北京： 機械工業(yè)出版社，2015.

作者簡介：謝雙義，男，碩士，副教授，專業(yè)負(fù)責(zé)人，主要從事高職課程改革研究。