《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)改革研究

摘 要 本文首先指出了《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》這門(mén)課程的定位和存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際的教學(xué)情況，對(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)打破了傳統(tǒng)的圖片和動(dòng)畫(huà)演示等講解模式，作者在講授平面四桿機(jī)構(gòu)的時(shí)候，會(huì)引導(dǎo)學(xué)生分別做出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)，并且通過(guò)固定不同的桿，分別得到不同的機(jī)構(gòu)，把抽象的專(zhuān)業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)換成了能演示的實(shí)物。實(shí)物教學(xué)，能提高學(xué)生對(duì)平面四桿機(jī)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(chē)機(jī)械 平面四桿機(jī)構(gòu) 研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》是三年制高職高專(zhuān)類(lèi)學(xué)校汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，內(nèi)容包括汽車(chē)機(jī)械制圖、軸類(lèi)零部件、汽車(chē)材料、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等，內(nèi)容涉及面廣，難度比較大，是汽車(chē)類(lèi)課程中的一個(gè)大雜燴。要想學(xué)好這門(mén)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(qiáng)，對(duì)汽車(chē)的興趣比較濃。

《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)改革目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行相關(guān)的研究，這個(gè)內(nèi)容比較抽象，教師在上課的過(guò)程中一般會(huì)利用畫(huà)圖或許動(dòng)畫(huà)演示來(lái)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(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)提出實(shí)物制作教學(xué)和參與式教學(xué)手段相結(jié)合，希望對(duì)老師們以后在《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》中平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)有所幫助。

1平面四桿機(jī)構(gòu)教學(xué)的現(xiàn)狀

平面四桿機(jī)構(gòu)是本課程比較抽象的部分，它包括鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)包括雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)，含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。為了讓學(xué)生能區(qū)分各四桿機(jī)構(gòu)，教師在黑板地畫(huà)出各機(jī)構(gòu)一遍又一遍進(jìn)行講解，并且用動(dòng)畫(huà)進(jìn)行演示，可大部分學(xué)生還是無(wú)法理解，為什么看上去是一樣的，只是固定了不同的桿，運(yùn)動(dòng)形式就會(huì)不一樣？就變成了其它的機(jī)構(gòu)？

2平面四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)改革研究

2.1實(shí)物制作教學(xué)在平面四桿機(jī)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(huì)在講授機(jī)構(gòu)的時(shí)候，指導(dǎo)學(xué)生做出模型，把靜的、抽象的機(jī)構(gòu)做活。

圖3的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于另外兩桿的長(zhǎng)度之和，固定最短桿，與機(jī)架相鄰的連架桿都可以轉(zhuǎn)動(dòng)，得到雙曲柄機(jī)構(gòu);固定最短桿的鄰邊，得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若固定最短桿的對(duì)邊，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。

圖4的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，不管固定那條邊，都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。

在上課過(guò)程中，我拿著兩組同學(xué)做的實(shí)物進(jìn)行演示，要學(xué)生也拿著自己制作的實(shí)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(jī)構(gòu)的應(yīng)用

完成了這樣的實(shí)物演示之后，我要兩組同學(xué)交換實(shí)物再一次進(jìn)行演示，并且要求他們?cè)谡n堂上進(jìn)行分組討論，為什么圖3的實(shí)物演示可以得到雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)？而圖4不管固定哪根桿，都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)？

通過(guò)分組討論后，得出結(jié)論：

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則：

（1）取最短桿的相鄰桿為機(jī)架時(shí)，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu);（2）取最短桿為機(jī)架時(shí)，得雙曲柄機(jī)構(gòu);（3）取與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架時(shí)，得雙搖桿機(jī)構(gòu);（4）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和，不管固定哪根桿，均無(wú)曲柄存在，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。

通過(guò)實(shí)物演示，分組討論，學(xué)生能夠完全掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類(lèi)，區(qū)別。后來(lái)又引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手制作含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)（圖5、6），固定導(dǎo)桿，得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu);固定滑塊的對(duì)邊，可得到曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);固定滑塊的鄰邊，得到曲柄搖塊機(jī)構(gòu);固定滑塊，得到移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。找出各機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，指出這些機(jī)構(gòu)在汽車(chē)上的運(yùn)用。并找出圖5、圖6的區(qū)別，圖5滑塊的對(duì)邊為最短桿，可以得到曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，而圖6是滑塊的鄰邊為最短桿，可以得到曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。

3結(jié)論

通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手制作實(shí)物來(lái)進(jìn)行演示，把很復(fù)雜的理論知識(shí)，簡(jiǎn)單、生動(dòng)地展示出來(lái)，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(dòng)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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