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铰链四杆机构的典型机构为曲柄摇杆机构,该机构的两大特性——急回特性和死点位置,是本章的重点和难点,它既是前两节基本内容的深化和提升,又是后一节铰链四杆机构演化的基础和铺垫,并对生产实践有重要指导意义。因此,学好本节内容对整个平面连杆机构都有重要作用。如何让学生理解掌握这两大特性,并在今后的工作中灵活运用,一直是教学中的难点。
一、技校学生现状分析
随着高校扩招,技校学生的生源成绩越来越差,他们大多活泼好动,但疲于寻求知识,分析、理解问题的能力比较差,尤其遇到较难的知识时,他们更易知难而退。但他们又有一定的感知能力,对新鲜事物充满好奇,想探知事物的根本。因此在教学过程中,我们要善于利用学生心里的有利因素,稳定他们的学习情绪,吸引他们的注意力,培养他们学习的积极性和主动性。
二、变抽象为形象
机械专业理论知识不像数学知识属于纯抽象的内容,机械理论都来自现实的机构,这样我们在教学中就可以运用一些形象的原物或模型来教学,变抽象为形象,也就是形象教学法。曲柄摇杆机构的急回特性单靠讲解是非常抽象的,用图示法虽有所改观,但要通过图示将曲柄和摇杆的运动特性分析清楚,不仅会使课堂枯燥无味,也容易使学生听得一片模糊,从而导致学生失去对本堂课的兴趣,注意力分散。这时我们最好选用实物模型,通过实物模型中曲柄的匀速圆周运动,让学生仔细观察,摇杆在工作行程和空回行程的速度如何变化。学生不难看出,要干空回行程的速度要比工作行程的速度快。为什么会产生这种现象?此时再通过图示分析(如下图和表),引入急回特性产生的条件:急回特性系数K>1,极位夹角θ>00。通过实物模型的演示,可以吸引学生的注意力,轻松地使学生的认识变得具体,使原本枯燥无谓的课堂变得轻松活跃,使相关知识轻易地、牢固地进入学生的大脑,从而达到事半功倍的效果。
结论:急回特性产生原因 ∵c1c2=c2c1 t1>t2 ∴v2>v1
除了采用实物模型教学外,我们也可以制作出相关的课件和动画,利用多媒体实现电化教学。通过动画演示,学生更能直观的观察,轻松地掌握急回特性,这时我们可以再通过画图列表分析,讲明急回特性的特点。
三、启发学生独立思考
教学是一个不断分析问题、解决问题的过程。教师要善于联系学生的实际,提出富有启发性的问题,以激发他们对问题的思考,打开他们的思路,活跃课堂气氛。在对曲柄摇杆机构死点位置的讲解中,我们可以向学生提出问题:缝纫机踏板机构在使用过程中容易出现什么现象?部分同学,尤其是女生,在家里可能踩过缝纫机,他们会想到踩缝纫机时会出现卡死或飞轮倒转的现象。为什么会出现这种现象?此时让学生分组,自己动手对模型进行演示,通过模型进行自我感受分析,让学生自己得出结论:当摇杆作为主动件,通过连杆加于曲柄的力F将经过铰链中心A,连杆与曲柄共线时该力对A点的力矩为零,故不能推动曲柄转动。产生死点位置的前提是必须以摇杆为主动件,且曲柄与连杆共线。曲柄回转一周中,会出现几次这种现象?这种现象在工程中有什么不利影响,如何克服?死点位置在工程中是否也有有利因素?通过一系列的提问,让学生在自己动手的同时加以思考,对周围常见事物机构加以想象,不仅活跃了他们的思维,激发了他们的学习热情,提高学生独立思考的能力,同时也加深他们对该课内容的理解掌握程度。
四、教会学生善于总结
在轻松愉悦的气氛下讲完一节课最后,还要教会学生善于总结,总结是对本堂内容最好掌握情况的说明。学生总结的完整、精炼,说明学生对本堂内容掌握的比较深刻。急回特性和死点位置是铰链四杆机构中相互独立的性质。急回特性的产生条件为:曲柄为主动件,急回特性系数K>1,极位夹角θ>0°,分析急回特性的意义在于实际生产中缩短非工作时间,提高生产效率。死点位置产生的条件为以摇杆为主动件,曲柄与连杆共线。分析死点位置的意义在于解决生产中的有害方面,并对死点位置的有益方面加以利用。也就告诉学生,我们对本堂内容加以分析,最终还是要将他们应用于生产实践中。
教学活动是师生的双边活动,在教学过程中学生是学习的主体。教师要体现“教为主导,学为主体”的教学原则。教师要以恰当的、学生熟知的、日常生活中常见的事例引导学生积极思考,善于提问,形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。
(作者单位:山东省济南技师学院)
一、技校学生现状分析
随着高校扩招,技校学生的生源成绩越来越差,他们大多活泼好动,但疲于寻求知识,分析、理解问题的能力比较差,尤其遇到较难的知识时,他们更易知难而退。但他们又有一定的感知能力,对新鲜事物充满好奇,想探知事物的根本。因此在教学过程中,我们要善于利用学生心里的有利因素,稳定他们的学习情绪,吸引他们的注意力,培养他们学习的积极性和主动性。
二、变抽象为形象
机械专业理论知识不像数学知识属于纯抽象的内容,机械理论都来自现实的机构,这样我们在教学中就可以运用一些形象的原物或模型来教学,变抽象为形象,也就是形象教学法。曲柄摇杆机构的急回特性单靠讲解是非常抽象的,用图示法虽有所改观,但要通过图示将曲柄和摇杆的运动特性分析清楚,不仅会使课堂枯燥无味,也容易使学生听得一片模糊,从而导致学生失去对本堂课的兴趣,注意力分散。这时我们最好选用实物模型,通过实物模型中曲柄的匀速圆周运动,让学生仔细观察,摇杆在工作行程和空回行程的速度如何变化。学生不难看出,要干空回行程的速度要比工作行程的速度快。为什么会产生这种现象?此时再通过图示分析(如下图和表),引入急回特性产生的条件:急回特性系数K>1,极位夹角θ>00。通过实物模型的演示,可以吸引学生的注意力,轻松地使学生的认识变得具体,使原本枯燥无谓的课堂变得轻松活跃,使相关知识轻易地、牢固地进入学生的大脑,从而达到事半功倍的效果。
结论:急回特性产生原因 ∵c1c2=c2c1 t1>t2 ∴v2>v1
除了采用实物模型教学外,我们也可以制作出相关的课件和动画,利用多媒体实现电化教学。通过动画演示,学生更能直观的观察,轻松地掌握急回特性,这时我们可以再通过画图列表分析,讲明急回特性的特点。
三、启发学生独立思考
教学是一个不断分析问题、解决问题的过程。教师要善于联系学生的实际,提出富有启发性的问题,以激发他们对问题的思考,打开他们的思路,活跃课堂气氛。在对曲柄摇杆机构死点位置的讲解中,我们可以向学生提出问题:缝纫机踏板机构在使用过程中容易出现什么现象?部分同学,尤其是女生,在家里可能踩过缝纫机,他们会想到踩缝纫机时会出现卡死或飞轮倒转的现象。为什么会出现这种现象?此时让学生分组,自己动手对模型进行演示,通过模型进行自我感受分析,让学生自己得出结论:当摇杆作为主动件,通过连杆加于曲柄的力F将经过铰链中心A,连杆与曲柄共线时该力对A点的力矩为零,故不能推动曲柄转动。产生死点位置的前提是必须以摇杆为主动件,且曲柄与连杆共线。曲柄回转一周中,会出现几次这种现象?这种现象在工程中有什么不利影响,如何克服?死点位置在工程中是否也有有利因素?通过一系列的提问,让学生在自己动手的同时加以思考,对周围常见事物机构加以想象,不仅活跃了他们的思维,激发了他们的学习热情,提高学生独立思考的能力,同时也加深他们对该课内容的理解掌握程度。
四、教会学生善于总结
在轻松愉悦的气氛下讲完一节课最后,还要教会学生善于总结,总结是对本堂内容最好掌握情况的说明。学生总结的完整、精炼,说明学生对本堂内容掌握的比较深刻。急回特性和死点位置是铰链四杆机构中相互独立的性质。急回特性的产生条件为:曲柄为主动件,急回特性系数K>1,极位夹角θ>0°,分析急回特性的意义在于实际生产中缩短非工作时间,提高生产效率。死点位置产生的条件为以摇杆为主动件,曲柄与连杆共线。分析死点位置的意义在于解决生产中的有害方面,并对死点位置的有益方面加以利用。也就告诉学生,我们对本堂内容加以分析,最终还是要将他们应用于生产实践中。
教学活动是师生的双边活动,在教学过程中学生是学习的主体。教师要体现“教为主导,学为主体”的教学原则。教师要以恰当的、学生熟知的、日常生活中常见的事例引导学生积极思考,善于提问,形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。
(作者单位:山东省济南技师学院)