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。