论文部分内容阅读
《机械基础》是职业院校机电类专业的一门专业基础课程,主要介绍各种运动机构的工作原理和运动特点以及通用零件的应用知识,就课程内容而言较为枯燥。目前,尽管教学演示板、教学模型、动画、视频等教学媒体已广泛应用于课堂,但仍不免出现“教师作为输出端、学生作为输入端”的教学模式。《机械基础》课程内容大部分与我们日常生活紧密相关,课堂上让学生多动手实践,既可以锻炼他们的实践能力,又可以在实践中让学生不断发现问题、解决问题,使其在持续的成就感中良好地掌握知识,激发其学习兴趣。
一、让学生自己动手“做”,加深对理论知识的理解
例如,在学习“链传动机构”这一模块时,让学生自己组装自行车链条。在组装时,学生会发现外链板和销轴、内链板和套筒需要用铜棒敲击组装,并且组装之后是没有相对运动的。此时,教师引导学生回忆孔轴配合的种类,加深学生对过盈配合的理解,将学过的知识进行迁移应用。当学生将套筒轻松地套在销轴上,且两者可以自由相对转动时,在刚才引导的基础上,他们会很自然地理解间隙配合的性质,明白链节之间可以相对转动的原因。有些同学不理解滚子与套筒之间可以自由转动(间隙配合)的原因。教师不必急于给出解释,让学生将链条组成封闭链圈并套在链盘上运动,让学生仔细观察。通过观察,学生会发现滚子相对于链盘上的齿是滚动的,即两者在运动时是滚动摩擦,摩擦损失小,从而传动效率高。在学生将链条组成封闭链圈的时候,有的同学很容易可以将链条首尾相连,但有的同学却出现外链节与外链节相连(或内链节与内链节相连)的情况,无法首尾相接。这时,教师让学生数一下链节,学生就会发现——偶数链节首尾相连时,是外链节与内链节相接,容易组装,而奇数链节首尾相连时,就出现“外对外、内对内”的状况,所以在可能的情况下,我们优先选用偶数链节。那么,在我们常见的自行车链传动中,有时必须使用奇数链节(结构所限),这时我们可以采用“过渡链节”。
就是这样一个简单的组装,达到的教学效果有:第一,让学生了解了链条的结构、组装方法;第二,让学生对过盈配合和间隙配合有了更深的理解,加强知识之间、学科之间的联系;第三,通过观察,学生自己总结出链传动机构的特点——传动效率高,使其对知识有长久记忆;第四,让学生感受到所学知识贴近生活,学有所用。
二、在“做”中发现问题,推导规律
例如,在齿轮传动机构的教学中,由于齿轮的几何参数较多,运动规律、运动特点较为复杂,学习起来比较琐碎、繁杂。为了促进学生对知识的掌握,激发学生的学习兴趣,笔者将学生分成4人一组制作“标准渐开线直齿圆柱齿轮”。在制作之初,只介绍渐开线是如何形成的,并没有讲授其性质,并且让学生自由选择齿轮的模数和齿数,让其按照教材给出的公式计算齿轮四圆(分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆)的尺寸。几乎所有的学生为了制作简单,齿数都选择得比较小。可是,在绘制渐开线时他们遇到了问题——按照他们选定的齿数和模数,基圆直径大于齿根圆直径,那么在基圆和齿根圆之间将无法画出渐开线。由此,学生发现了渐开线的一个性质——渐开线始于基圆;同时,他们也知道了并不是任何情况下齿轮的齿廓完全都是渐开线。进而,笔者引导学生做了一个推导——满足什么条件,齿轮的齿廓才完全是渐开线?最后得到:当齿数大于等于42时,齿廓才完全是渐开线。
接下来,学生重新选好齿数、模数后,开始绘制渐开线、选择制作齿轮的材料,不同小组之间进行经验交流,取长补短。老师在给予他们指导的同时,也汲取他们的制作技巧,获益匪浅。在这样互动交流的过程中,可谓“教学相长”。
当齿轮做好后,要求他们相互啮合,这时,大家发现并不是任意的两个齿轮都可以啮合传动,只有模数相同,齿廓形状(弯曲度)相近的齿轮才能啮合。由此,引导学生分析模数对齿轮轮齿形状大小的影响——模数影响轮齿的“胖瘦”;引导学生分析齿形角对齿轮轮齿形状大小的影响——齿形角影响轮齿的齿顶宽度。最后得到齿轮正确啮合条件——两啮合齿轮的模数相等,齿形角相等。
传统的教学模式中,教师单向对学生输入知识,教师的输出与学生的输入之间,知识没有能够进行有效转换,从而形成所谓的“教师有一桶水,学生得到一碗水”的状况。而在“做”中“学”这种教学模式下,学生充分参与在教学过程中,知识内容通过“发现—解决—理解”这样一个过程完成了从教师端到学生端的转换,调动了学生的学习主动性,使其不断获得成就感,学习兴趣可长时间保持,并收到良好的学习效果。
(作者单位:山西机械高级技工学校)
一、让学生自己动手“做”,加深对理论知识的理解
例如,在学习“链传动机构”这一模块时,让学生自己组装自行车链条。在组装时,学生会发现外链板和销轴、内链板和套筒需要用铜棒敲击组装,并且组装之后是没有相对运动的。此时,教师引导学生回忆孔轴配合的种类,加深学生对过盈配合的理解,将学过的知识进行迁移应用。当学生将套筒轻松地套在销轴上,且两者可以自由相对转动时,在刚才引导的基础上,他们会很自然地理解间隙配合的性质,明白链节之间可以相对转动的原因。有些同学不理解滚子与套筒之间可以自由转动(间隙配合)的原因。教师不必急于给出解释,让学生将链条组成封闭链圈并套在链盘上运动,让学生仔细观察。通过观察,学生会发现滚子相对于链盘上的齿是滚动的,即两者在运动时是滚动摩擦,摩擦损失小,从而传动效率高。在学生将链条组成封闭链圈的时候,有的同学很容易可以将链条首尾相连,但有的同学却出现外链节与外链节相连(或内链节与内链节相连)的情况,无法首尾相接。这时,教师让学生数一下链节,学生就会发现——偶数链节首尾相连时,是外链节与内链节相接,容易组装,而奇数链节首尾相连时,就出现“外对外、内对内”的状况,所以在可能的情况下,我们优先选用偶数链节。那么,在我们常见的自行车链传动中,有时必须使用奇数链节(结构所限),这时我们可以采用“过渡链节”。
就是这样一个简单的组装,达到的教学效果有:第一,让学生了解了链条的结构、组装方法;第二,让学生对过盈配合和间隙配合有了更深的理解,加强知识之间、学科之间的联系;第三,通过观察,学生自己总结出链传动机构的特点——传动效率高,使其对知识有长久记忆;第四,让学生感受到所学知识贴近生活,学有所用。
二、在“做”中发现问题,推导规律
例如,在齿轮传动机构的教学中,由于齿轮的几何参数较多,运动规律、运动特点较为复杂,学习起来比较琐碎、繁杂。为了促进学生对知识的掌握,激发学生的学习兴趣,笔者将学生分成4人一组制作“标准渐开线直齿圆柱齿轮”。在制作之初,只介绍渐开线是如何形成的,并没有讲授其性质,并且让学生自由选择齿轮的模数和齿数,让其按照教材给出的公式计算齿轮四圆(分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆)的尺寸。几乎所有的学生为了制作简单,齿数都选择得比较小。可是,在绘制渐开线时他们遇到了问题——按照他们选定的齿数和模数,基圆直径大于齿根圆直径,那么在基圆和齿根圆之间将无法画出渐开线。由此,学生发现了渐开线的一个性质——渐开线始于基圆;同时,他们也知道了并不是任何情况下齿轮的齿廓完全都是渐开线。进而,笔者引导学生做了一个推导——满足什么条件,齿轮的齿廓才完全是渐开线?最后得到:当齿数大于等于42时,齿廓才完全是渐开线。
接下来,学生重新选好齿数、模数后,开始绘制渐开线、选择制作齿轮的材料,不同小组之间进行经验交流,取长补短。老师在给予他们指导的同时,也汲取他们的制作技巧,获益匪浅。在这样互动交流的过程中,可谓“教学相长”。
当齿轮做好后,要求他们相互啮合,这时,大家发现并不是任意的两个齿轮都可以啮合传动,只有模数相同,齿廓形状(弯曲度)相近的齿轮才能啮合。由此,引导学生分析模数对齿轮轮齿形状大小的影响——模数影响轮齿的“胖瘦”;引导学生分析齿形角对齿轮轮齿形状大小的影响——齿形角影响轮齿的齿顶宽度。最后得到齿轮正确啮合条件——两啮合齿轮的模数相等,齿形角相等。
传统的教学模式中,教师单向对学生输入知识,教师的输出与学生的输入之间,知识没有能够进行有效转换,从而形成所谓的“教师有一桶水,学生得到一碗水”的状况。而在“做”中“学”这种教学模式下,学生充分参与在教学过程中,知识内容通过“发现—解决—理解”这样一个过程完成了从教师端到学生端的转换,调动了学生的学习主动性,使其不断获得成就感,学习兴趣可长时间保持,并收到良好的学习效果。
(作者单位:山西机械高级技工学校)