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        體驗活動教學在“機械基礎”中的應用

        2018-09-10 12:47:17司開妹
        現(xiàn)代鹽化工 2018年2期
        關鍵詞:體驗活動機械基礎

        司開妹

        摘要:“機械基礎”是機械類專業(yè)中的一門必修課,也是一門專業(yè)基礎課。教材中包括機械傳動知識,常用機構、軸系零件等,原理多,內(nèi)容抽象,實踐性強。針對職業(yè)學生的現(xiàn)狀、生理心理特點,文章通過體驗活動教學可以很好地促進他們的思維、好奇心、主觀能動性等,對學好本課程本章節(jié)內(nèi)容有事半功倍的效果。

        關鍵詞:體驗活動;齒輪傳動;機械基礎

        對于機械類專業(yè)的職校生而言,“機械基礎”是必修的課程之一,但它概念繁雜,且實踐經(jīng)驗匱乏,理解掌握有一定的深度和難度。怎樣讓學生能輕松學習,并更好地為專業(yè)技術課服務?對于任課老師來說,首先是穩(wěn)定學生的情緒,樹立他們的信心,然后再激發(fā)他們的學習樂趣。通過多年的實踐教學,發(fā)現(xiàn)體驗活動教學,對學生理解抽象概念,提高思維效率,發(fā)揮創(chuàng)造性方面有較好的成效。

        體驗活動教學是學生的一種學習方式,主要是通過觀摩或直接使教學活動再現(xiàn),使學生進入教學內(nèi)容所描述的環(huán)境中進行學習、體驗、感悟來得到知識經(jīng)驗的一種學習方法。

        1 導入過程體驗

        (1)課前準備:分組,搜集資料,學生拍攝帶傳動、鏈傳動及普車溜板箱視頻。

        小組歸納:①工作原理。帶傳動則依靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力或嚙合力來傳遞運動與動力的;而鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈條的嚙合來傳遞運動和動力的。②傳動比。帶傳動和鏈傳動的轉速之比,與各自的帶輪直徑和鏈輪齒數(shù)成反比。

        (2)導入新課:觀看溜板箱中的車床變速機構。

        教師問:視頻中的學生在干什么?學生答:通過換擋改變卡盤或工件的轉速。

        教師問:不同材質(zhì)的工件或不同技術要求的工件在車削時,常需要變換主軸轉速,思考下車床是用何種傳動機構來實現(xiàn)變速要求的呢?

        PPT展示:齒輪傳動的世界。齒輪的發(fā)展要追溯到公元前,迄今已有3 000年的歷史。從古代時期的青銅齒輪、鑄造齒輪、人字齒輪傳動等到現(xiàn)在的新型齒輪傳動,目前正向重載、高速、高精度和高效率等方向發(fā)展,從而導入齒輪傳動世界的第1學時——齒輪傳動的特點、分類及應用。

        2 實施過程體驗

        2.1 體驗活動l

        (1)學生思考:4小組分發(fā)齒輪傳動模型,動一動,看看它有什么功用?能產(chǎn)生什么運動?又是怎么來實現(xiàn)這個功用的?

        (2)教師引導:要產(chǎn)生運動,單個齒輪是無法實現(xiàn)的,必須要有一對齒輪,是不是任意兩個齒輪放在一起就能實現(xiàn)運動的?不是的,它必須滿足一對齒輪嚙合。要實現(xiàn)運動和動力的傳遞,必須一對齒輪的齒依次交替接觸。

        (3)歸納總結:齒輪傳動是利用齒輪副(一對齒輪的齒依次交替接觸)來傳遞運動和(或)動力的一種機械傳動。

        2.2 體驗活動2

        2.2.1 齒輪的類型

        (1)學生思考:桌上的齒輪傳動模型各不相同,觀看其差異,并為其起個響亮的名字。引入齒輪傳動的常用類型及應用。

        (2)教師引導:兩齒輪的軸線位置關系?(平行?相交?垂直?交錯?)這些齒輪輪齒方向都有什么樣的不同?(直的?斜的?外表面?內(nèi)表面?)想一想:他們是如何進行齒輪傳動的?各齒輪的旋轉方向又如何?

        (3)學生體驗:將下發(fā)的齒輪傳動模型進行分類。

        (4)活動提升:大家各抒己見,討論熱烈,單對的齒輪傳動類型不在話下,接下來列舉復雜的模型,里面有很多齒輪副在進行傳動,那么這叫什么?后面會介紹到,它的名字叫輪系。

        2.2.2 齒輪傳動的類型

        (1)學生體驗:各齒輪副的軸線位置關系?是如何傳遞運動的?

        (2)教師引導:模型中有哪些齒輪傳動類型?現(xiàn)代機器中廣泛采用各種類型的齒輪傳動,其中直齒圓柱齒輪傳動是最基本的一種傳動形式,接下來引導學生重點分析直齒圓柱齒輪傳動的應用場合。

        (3)師生演示:沿齒寬同時進入或退出嚙合,容易產(chǎn)生沖擊、振動和噪音,傳動不平穩(wěn),與其他類型的齒輪比較,制造簡單,成本低。

        2.3 體驗活動3

        2.3.1 傳動比的概念

        學生體驗:手拿模型,轉動一個齒輪軸,觀察運動情況。

        教師提問:在這對齒輪傳動中哪個是主動件?主動件如何運動?哪個是從動件?從動件怎樣運動?

        歸納總結:齒輪傳動的工作原理:轉動軸,通過鍵帶動軸上的齒輪轉動,通過齒輪嚙合,把運動和動力傳遞給另一個齒輪。

        教師提問:傳動比大小是如何的?

        (5)觀察分析:主動齒輪轉過一個齒,從動齒輪也轉過一個齒,假設主動輪轉速為N1,齒數(shù)為Z1,從動輪轉速為N2,齒數(shù)為Z2,那么在單位時間內(nèi)兩個齒輪轉過的齒數(shù)應該是相等的。

        n1z1=n2z2

        引入傳動比一主從動輪的轉速之比,即:

        i12=n1/n2=z2/z1

        結論:齒輪傳動的傳動比是主動齒輪與從動齒輪的轉速之比,也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。

        2.3.2 傳動比的練習鞏固

        學生體驗:轉動模型,觀看主從動輪;細點齒數(shù),得出Z1,Z2。

        分析計算:代入公式,得出傳動比大小。

        2.3.3 活動提升

        (1)學生體驗:蝸桿傳動,轉動并細點齒輪。蝸桿齒輪沒法數(shù),怎么辦?

        (2)教師引導:Z1不代表齒數(shù),而是指他的頭數(shù)。一般蝸桿頭數(shù)為1,2,4,6。

        (3)觀察分析:學生分析頭數(shù),計算傳動比,得出結論:蝸桿傳動的傳動比比較大。

        (4)教師總結:對于一對齒輪的傳動比不宜過大,否則將增加傳動裝置的結構尺寸,并使兩齒輪的工作狀況差別增大。通常,圓柱齒輪副的傳動比i≤8,圓錐齒輪副的傳動比i≤5。

        2.4 體驗活動4

        (1)觀察視頻圖片:學生打開身邊的電腦,從資源庫中點開齒輪傳動方面的實例,進行分析思考。

        (2)教師提問:齒輪傳動是生活與生產(chǎn)實踐中最常用的一種機械傳動,那么認識這些裝置嗎?齒輪傳動應用如此廣泛,想一想:它有什么特點?

        (3) PPT展示:將齒輪傳動的特點進行細化成四大塊,各小組根據(jù)所選的任務,進行討論。

        (4)學生體驗觀察。①動手體驗觀察:打蛋器、手表、時鐘、卷筆刀等生活中的齒輪傳動;②資源庫中觀察:減速器、齒輪泵、車床、汽車、摩托車等生產(chǎn)實踐中的齒輪傳動。

        教師引導,學生觀察分析,得出相應任務中的特點。

        (5)歸納總結:齒輪傳動的特點(優(yōu)點:瞬時傳動比叵定不變,工作可靠性高,傳遞運動準確可靠;傳遞的功率和圓周速度范圍較寬;結構緊湊,可實現(xiàn)較大的傳動比;傳動效率高,使用壽命長;維護簡便。缺點:運轉過程中有振動、沖擊和噪聲;齒輪安裝要求較高;不能實現(xiàn)無極變速;不適宜用在中心距較大的場合)。

        3 練習鞏固體驗

        課堂練習是課堂教學的重要組成部分,恰到好處的練習不僅能鞏固知識,而且能啟發(fā)思維,培養(yǎng)能力。因此,要精心設計練習,充分調(diào)動學生的學生的積極性,激發(fā)學生的學習興趣和注意力。通過設置選擇題、判斷題、填空題三大類型,引導學生思考回答。

        學生體驗:小組論,翻閱書籍,查看資源庫,動手演示等完成布置的任務。

        教師總結:①對練習中出現(xiàn)的問題,進行解答,并鼓勵大家積極動腦,理論聯(lián)系實際,真正掌握所需的知識點。②羅列本節(jié)課的知識點——齒輪傳動的概念;齒輪傳動的常用類型及應用;齒輪傳動的傳動比;齒輪傳動的特點。

        4 拓展提升體驗

        “機械基礎”的理論知識與實踐結合得很緊密,為了能為學生提供獲取知識、內(nèi)化價值觀和掌握技能的機會,教師可布置一些拓展提升題。

        (1)布置任務:去生活、生產(chǎn)實踐或網(wǎng)上多搜集些齒輪傳動的實例,然后判別下它們所屬的類型。

        (2)學生體驗:找一找,連一連常用齒輪傳動他們各自的類型及應用,不斷充實豐富本堂課的知識。

        5 結語

        通過體驗活動教學,除了讓學生掌握所傳授的知識點外,還能讓學生養(yǎng)成多看、多想、多動手的良好學習習慣;提高學生理論與實際的銜接能力、善于觀察、分析和解決問題的能力;培養(yǎng)團隊協(xié)作精神,大大激發(fā)學生對“機械基礎”這門課程的學習興趣。

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