铰链四杆机构的教学设计与反思.docx
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铰链四杆机构的教学设计与反思
作者:
季彩萍
来源:
《新教育时代·教师版》2016年第11期
摘要:
汽车机械基础课程是高职院校汽车类专业的专业基础课程,而铰链四杆机构的学习是让学生了解机械运动最基本的途径,本文通过对教学过程的设计,让学生了解机构运动的基本原理,提高分析和解决问题的能力。
关键词:
铰链四杆机构;曲柄;教学方法
铰链四杆机构是机构教学内容中的重点,而学生对这部分内容缺乏感性认识,缺少对机构运动的想象力,大部分学生掌握的情况不是十分理想。
针对上述情况,我们对铰链四杆机构进行了深入的教学研讨,提出以铰链四杆机构的真实工作情境导入教学内容,并提出课堂的工作任务,并以教学载体为主线组织教学,完成工作任务。
学生做模型,学生说,老师评,体现
“做中学,学中做”的教学思路。
一、复习提问新课导入
所谓:
“疑,思之始,学之端。
”在这个环节首先让学生观看一段牛头刨床与缝纫机构工作视频,提出这两种平面连杆机构由哪几部分组成?
视频中的两种机构中各构件是如何实现运动的,有何区别?
带着这些问题进入新课内容的学习。
这样通过创设情境和设定任务进行开篇,能极大地激发起学生的学习兴趣,使学生很快进入到探索研究环节。
二、探索研究新课讲授
为了更好地完成教学任务,在教学过程中我们将铰链四杆机构这部分内容分为三大块进行讲授,第一部分铰链四杆机构的组成,第二部分铰链四杆机构的基本类型,第三部分铰链四杆机构类型的判别。
这三部分教学内容在进行教学设计时,因教学内容的差异各有侧重点,利用启发、引导、动手、实践、类比等多种教学方法,通过课件动态与实物演示,为学生创造条件,引导学生探究铰链四杆机构的定义、分类、运动特性、判别方法。
1.
在讲解铰链四杆机构的组成时,可以向学生先进行动画演示,引导学生观察各构件运动方式的不同之处,根据学生的回答,讲解各杆件的不同名称及定义。
昀后在动画中让学生指出曲柄、摇杆、机架、连架。
2.
铰链四杆机构的基本类型属于认知基础内容,在讲解铰链四杆机构三种基本类型的具体概念时,一定要将三种基本类型的运动过程利用多媒体动画进行演示,昀后我们可以结合实例机构和同学们一起探讨,能很好地将理论与实践生活紧密结合。
例如汽车雨刮器机构、火车车轮
机构、汽车转向机构都是三种类型的典型应用,教师在分析如上机构的工作原理时,可以结合多媒体动画的演示给予学生昀直观的印象,同时在讲解的过程中,可以适当留白,激发学生探究问题的兴趣,提高学生学习的自主性和成就感。
3.
铰链四杆机构类型的判别是本次教学内容的重点,在教学过程采用分组教学法,把学生分为若干小组,每组四位学生,以小组为单位,每组完成两个铰链四杆机构模型,并观察模型的运动状态。
第一个模型:
利用长度为40mm、70mm、90mm、100mm且两端有孔的杆件以及一套螺栓、螺母,让学生用螺栓、螺母将杆件连接起来,然后以不同的长度杆作为机架,使其他杆作运动,观察运动状态,并做好记录。
第二个模型:
利用长度为50mm、60mm、70mm、100mm且两端有孔的杆件以及一套螺栓、螺母,让学生用螺栓、螺母将杆件连接起来,同样以不同的长度杆作为机架,使其他杆作运动,观察运动状态,并做好记录。
在学生做模型前,教师需向学生提出相关要求:
①找出有曲柄存在的一套机构,说明曲柄存在的组合情况,并在实验中找出铰链四杆机构曲柄存在的条件。
②记录以不同长度的杆件为机架时,机构是何种类型,推论出判断三种基本类型的方法。
在整个制作过程中,教师需来回巡视指导,解决学生提出的问题。
模型制作完成后,同学们举手向老师进行示意,并每组选派一名学生对该组的制作和观察结果进行发言。
三、总结结论强化认识
通过教学分组实验教学法,学生对铰链四杆机构的认知达到了一定的程度,但是因为是分组进行的,所以任课教师要将各组的实验情况进行归纳总结,将结果进行梳理,从而使学生的理性认识转化成一个完整的知识体系。
帮助学生理清思路,带领学生共同总结结论,得到铰链四杆机构的三种运动类型需要满足的杆长条件。
1.
曲柄存在的条件:
昀短杆与昀长杆的杆长之和不大于其余两杆之和,昀短杆为机架或昀短杆的对边为机架。
(即连架杆与机架中必有一个昀短杆)
2.
实验一:
昀短杆与昀长杆的杆长之和不大于其余两杆之和时,有下列三种情况:
昀短杆的邻边机架——曲柄摇杆机构昀短杆为机架——
双曲柄机构昀短杆的对边为机架——双摇杆机构
3. 实验二:
昀短杆与昀长杆的杆长之和大于其余两杆之和。
无论取哪个杆为机架,都只能得到双摇杆机构。
这样既提高了学生的总结归纳能力,加深了理性认识,又
将结论中运用的数据进行了验证,从而让学生实现了由量变到质变的飞跃。
四、教学反思提高质量
1.
本次课程在进行教学设计时,遵循以“学生”为主体,“教师”为主导的原则,给予学生独立解决问题的时间和空间,教学过程充分发挥课堂的民主性,引导学生进行探究和思考。
如:
铰链四杆机构的分类?
主要通过课件演示,指出研究方向,点拨方法,让学生去联想、探究、归纳、总结;在讲授铰链四杆机构每种类型的运动过程时,给学生足够的留白,锻炼了学生的探究、思维能力,提高学习能力;在讲授铰链四杆机构的判别方法时,让学生自己通过制作模型,这样既达到了考查的目的,又发挥了其主观能动性。
同时这种教学模式使课堂真正提升了学生的主体地位,充分发展了学生的个性,学生主动参与,强调了探究学习、合作学习,学生也勤于动手、乐于探究,培养学生获取新知识的能力和分析、解决实际问题的能力。
2.
不足之处:
教学实施过程中学生积极参与、时间控制难度较大;此外在动画演示时,界面切换速度较快,学生头脑中的印象不太深刻;制作模型时,各组完成的时间相差太远,个别学生未参与实验,分组时应注意学生之间不能随意组合。
参考文献:
[1]梁赞.铰链四杆机构的类型判别教学设计[J].科技视界.2015(18).
[2]张建,谷裕.谈四杆机构教学中学生创新能力的培养[J].职业教育研究.2010(11).
[3]宁煜.铰链四杆机构类型判定的教学实践[J].中国教育研究论丛.2005(00).
[4]陈彪,吴建兵,吴剑龙.四杆机构在新型酒精炉设计中的应用[J].湖北第二师范学院学报.2009(08).
[5]李晓芳,高瑞兰.铰链四杆机构的讲解[J].职业.2011(08).
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- 铰链 机构 教学 设计 反思