新版《机械基础》教材中要求学生掌握的周转轮系概念,建构主义要求以问题为核心驱动学习活动。由此,我们在新教材的编写中,对知识载体的选用进行了几方面分析。
　　一、对教材中周转轮系教学内容的分析
　　该教材对轮系部分的概念明确提出了定轴轮系、周转轮系及混合轮系的学习要求,学生在掌握定轴轮系的传动原理,传动比计算和应用研究后,就进入了周转轮系的学习。
　　相对定轴轮系,周转轮系带来的教学内容出现了一定的难度,其结构中行星轮的存在,既让学生难以直接观察出该轮系的传动情况而处于抽象思维状态,又因其结构复杂,不便于分解演示,难以表达出具体应用场景,往往使教师提不出明确的应用实例,如果仅以理论模型进行分析研究,则不能有效激发学生的研究的主动性。
　　有效的问题情景能促使学生大脑产生问题,最终使学生在原有的认知结构的基础上,经过同化和顺应进行整合,形成新的认知结构,从而使学生能力形成和智力发展。
　　二、学生对周转轮系学习的准备与认识基础的分析
　　根据教材整体内容安排,对周转轮系的认知处于定轴轮系之后。因此,学生在接触了直观性好、实例明确的定轴轮系知识后,能够较好地掌握定轴轮系的传动知识和计算能力,说明学生已巩固了对齿轮传动啮合特点进行分析的能力,对主动轮和从动轮及传动比有了明确的认知,对齿轮齿数、模数、旋向等参数都有了理论基础,通过车床进给传动路线、多级减速箱的实例等,对多轴传动情况能进行有效地分析和跟踪,说明学生对轮系建立了良好的研究基础。
　　而在此基础上,如对周转轮系只提出理论模型(图1),是难以提高和培养学生继续探究钻研的兴趣的。因此,应当给齿轮啮合知识、定轴轮系应用情况已经掌握的学生提供一个代表性好、简单直观的周转轮系实例。
　　三、周转轮系的几种应用示例情况的比较
　　实例1 该例为某涡轮螺旋桨飞机发动机的主减速器。已知发动机输入转速n1=12500r/min,各轮齿数为z1=z3´=31,z2=z4=29,z3=z5=89…。
　　分析:该案例应用场合较特殊,直观性不足,不易引起学生的主动探究的兴趣。
　　实例2 该例为用于炼钢转炉变速倾转装置的变速机构,两电机分别通过齿轮1和3作为该装置的输入,系杆H作为输出,并带动转炉转动。生产要求,装料时炉体倾转较快,而在出渣和出钢时,炉体倾转较慢。
　　 分析:该案例应用场合较特殊,结构较复杂,在传动分析探究中重点不突出 。
　　实例3 图2为手持式电动螺丝刀变速装置的拆解情况,表现出其体积小,满足使用空间对机构体积提出的要求,又可达到高转速的输入轴与低转速的输出轴又对传动比提出了较高的要求。
　　图2 手持式电动螺丝刀变速装置拆解图
　　分析:该案例采用的研究对象比较小巧,应用比较广泛,教师学生能较容易地接触或使用到,直观性好,贴近理论模型结构,能很好地引起学生的主动探究的兴趣。
　　四、电动螺丝刀的特点和选做示例的优势
　　根据上述分析对比,采用电动螺丝刀作为周转轮系知识概念的项目载体,可以具有三方面优势:一是能够直接体现结构和传动原理。二是教师取材容易,便于创设教学情境。三是学生动手方便,激发起主动探究兴趣。
　　由此,我们在教材编写中,遵循了项目教学法中项目载体的选择原则,符合学生的认识规律与知识基础,采用电动螺丝刀实物引导学生与教师建立了沟通良好的学习情境,将教学中的难点通过教材案例的合理选用给予突破,使得新教材内容能够成为教师和学生的好帮手。
　　(作者单位:山东省青岛市技师学院)