摘 要 本文首先指出了《汽車機械基礎(chǔ)》這門課程的定位和存在的問題,結(jié)合實際的教學(xué)情況,對平面四桿機構(gòu)的教學(xué)打破了傳統(tǒng)的圖片和動畫演示等講解模式,作者在講授平面四桿機構(gòu)的時候,會引導(dǎo)學(xué)生分別做出鉸鏈四桿機構(gòu)和含有移動副的四桿機構(gòu),并且通過固定不同的桿,分別得到不同的機構(gòu),把抽象的專業(yè)知識轉(zhuǎn)換成了能演示的實物。實物教學(xué),能提高學(xué)生對平面四桿機構(gòu)的認(rèn)知,降低教學(xué)難度,提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 汽車機械 平面四桿機構(gòu) 研究
中圖分類號:G712文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
《汽車機械基礎(chǔ)》是三年制高職高專類學(xué)校汽車類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容包括汽車機械制圖、軸類零部件、汽車材料、機構(gòu)傳動、液壓傳動等,內(nèi)容涉及面廣,難度比較大,是汽車類課程中的一個大雜燴。要想學(xué)好這門課,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,對汽車的興趣比較濃。
《汽車機械基礎(chǔ)》平面四桿機構(gòu)的教學(xué)改革目前在國內(nèi)還沒有專業(yè)人士進(jìn)行相關(guān)的研究,這個內(nèi)容比較抽象,教師在上課的過程中一般會利用畫圖或許動畫演示來進(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,我對平面四桿機構(gòu)提出實物制作教學(xué)和參與式教學(xué)手段相結(jié)合,希望對老師們以后在《汽車機械基礎(chǔ)》中平面四桿機構(gòu)的教學(xué)有所幫助。
1平面四桿機構(gòu)教學(xué)的現(xiàn)狀
平面四桿機構(gòu)是本課程比較抽象的部分,它包括鉸鏈四桿機構(gòu)和含有移動副的四桿機構(gòu),鉸鏈四桿機構(gòu)包括雙曲柄機構(gòu)、曲柄搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu),含有移動副的四桿機構(gòu)有曲柄滑塊機構(gòu)、曲柄導(dǎo)桿機構(gòu)、曲柄搖塊機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)。為了讓學(xué)生能區(qū)分各四桿機構(gòu),教師在黑板地畫出各機構(gòu)一遍又一遍進(jìn)行講解,并且用動畫進(jìn)行演示,可大部分學(xué)生還是無法理解,為什么看上去是一樣的,只是固定了不同的桿,運動形式就會不一樣?就變成了其它的機構(gòu)?
2平面四桿機構(gòu)的教學(xué)改革研究
2.1實物制作教學(xué)在平面四桿機構(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,作者會在講授機構(gòu)的時候,指導(dǎo)學(xué)生做出模型,把靜的、抽象的機構(gòu)做活。
圖3的鉸鏈四桿機構(gòu)中,最短桿與最長桿的長度之和小于或等于另外兩桿的長度之和,固定最短桿,與機架相鄰的連架桿都可以轉(zhuǎn)動,得到雙曲柄機構(gòu);固定最短桿的鄰邊,得到曲柄搖桿機構(gòu),若固定最短桿的對邊,只能得到雙搖桿機構(gòu)。
圖4的鉸鏈四桿機構(gòu)中,不管固定那條邊,都只能得到雙搖桿機構(gòu)。
在上課過程中,我拿著兩組同學(xué)做的實物進(jìn)行演示,要學(xué)生也拿著自己制作的實物進(jìn)行演示,找出規(guī)律。
2.2參與式教學(xué)在平面四桿機構(gòu)的應(yīng)用
完成了這樣的實物演示之后,我要兩組同學(xué)交換實物再一次進(jìn)行演示,并且要求他們在課堂上進(jìn)行分組討論,為什么圖3的實物演示可以得到雙曲柄機構(gòu)、曲柄搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)?而圖4不管固定哪根桿,都只能得到雙搖桿機構(gòu)?
通過分組討論后,得出結(jié)論:
鉸鏈四桿機構(gòu)中,若最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長度之和,則:
(1)取最短桿的相鄰桿為機架時,得曲柄搖桿機構(gòu);(2)取最短桿為機架時,得雙曲柄機構(gòu);(3)取與最短桿相對的桿為機架時,得雙搖桿機構(gòu);(4)鉸鏈四桿機構(gòu)中,若最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿長度之和,不管固定哪根桿,均無曲柄存在,只能得到雙搖桿機構(gòu)。
通過實物演示,分組討論,學(xué)生能夠完全掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的分類,區(qū)別。后來又引導(dǎo)學(xué)生自己動手制作含有移動副的四桿機構(gòu)(圖5、6),固定導(dǎo)桿,得到曲柄滑塊機構(gòu);固定滑塊的對邊,可得到曲柄導(dǎo)桿機構(gòu);固定滑塊的鄰邊,得到曲柄搖塊機構(gòu);固定滑塊,得到移動導(dǎo)桿機構(gòu)。找出各機構(gòu)的特點,指出這些機構(gòu)在汽車上的運用。并找出圖5、圖6的區(qū)別,圖5滑塊的對邊為最短桿,可以得到曲柄轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu),而圖6是滑塊的鄰邊為最短桿,可以得到曲柄擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。
3結(jié)論
通過學(xué)生自己動手制作實物來進(jìn)行演示,把很復(fù)雜的理論知識,簡單、生動地展示出來,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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