創(chuàng)新教材中周轉(zhuǎn)輪系課題引入實(shí)例的選用

新版《機(jī)械基礎(chǔ)》教材中要求學(xué)生掌握的周轉(zhuǎn)輪系概念，建構(gòu)主義要求以問(wèn)題為核心驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)。由此，我們?cè)谛陆滩牡木帉懼校瑢?duì)知識(shí)載體的選用進(jìn)行了幾方面分析。

一、對(duì)教材中周轉(zhuǎn)輪系教學(xué)內(nèi)容的分析

該教材對(duì)輪系部分的概念明確提出了定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系及混合輪系的學(xué)習(xí)要求，學(xué)生在掌握定軸輪系的傳動(dòng)原理，傳動(dòng)比計(jì)算和應(yīng)用研究后，就進(jìn)入了周轉(zhuǎn)輪系的學(xué)習(xí)。

相對(duì)定軸輪系，周轉(zhuǎn)輪系帶來(lái)的教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)了一定的難度，其結(jié)構(gòu)中行星輪的存在，既讓學(xué)生難以直接觀察出該輪系的傳動(dòng)情況而處于抽象思維狀態(tài)，又因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于分解演示，難以表達(dá)出具體應(yīng)用場(chǎng)景，往往使教師提不出明確的應(yīng)用實(shí)例，如果僅以理論模型進(jìn)行分析研究，則不能有效激發(fā)學(xué)生的研究的主動(dòng)性。

有效的問(wèn)題情景能促使學(xué)生大腦產(chǎn)生問(wèn)題，最終使學(xué)生在原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)同化和順應(yīng)進(jìn)行整合，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而使學(xué)生能力形成和智力發(fā)展。

二、學(xué)生對(duì)周轉(zhuǎn)輪系學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備與認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)的分析

根據(jù)教材整體內(nèi)容安排，對(duì)周轉(zhuǎn)輪系的認(rèn)知處于定軸輪系之后。因此，學(xué)生在接觸了直觀性好、實(shí)例明確的定軸輪系知識(shí)后，能夠較好地掌握定軸輪系的傳動(dòng)知識(shí)和計(jì)算能力，說(shuō)明學(xué)生已鞏固了對(duì)齒輪傳動(dòng)嚙合特點(diǎn)進(jìn)行分析的能力，對(duì)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪及傳動(dòng)比有了明確的認(rèn)知，對(duì)齒輪齒數(shù)、模數(shù)、旋向等參數(shù)都有了理論基礎(chǔ)，通過(guò)車床進(jìn)給傳動(dòng)路線、多級(jí)減速箱的實(shí)例等，對(duì)多軸傳動(dòng)情況能進(jìn)行有效地分析和跟蹤，說(shuō)明學(xué)生對(duì)輪系建立了良好的研究基礎(chǔ)。

而在此基礎(chǔ)上，如對(duì)周轉(zhuǎn)輪系只提出理論模型(圖1)，是難以提高和培養(yǎng)學(xué)生繼續(xù)探究鉆研的興趣的。因此，應(yīng)當(dāng)給齒輪嚙合知識(shí)、定軸輪系應(yīng)用情況已經(jīng)掌握的學(xué)生提供一個(gè)代表性好、簡(jiǎn)單直觀的周轉(zhuǎn)輪系實(shí)例。

三、周轉(zhuǎn)輪系的幾種應(yīng)用示例情況的比較

實(shí)例1 該例為某渦輪螺旋槳飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的主減速器。已知發(fā)動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)速n1=12500r/min，各輪齒數(shù)為z1=z3acute;=31，z2=z4=29，z3=z5=89…。

分析:該案例應(yīng)用場(chǎng)合較特殊，直觀性不足，不易引起學(xué)生的主動(dòng)探究的興趣。

實(shí)例2 該例為用于煉鋼轉(zhuǎn)爐變速傾轉(zhuǎn)裝置的變速機(jī)構(gòu)，兩電機(jī)分別通過(guò)齒輪1和3作為該裝置的輸入，系桿H作為輸出，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動(dòng)。生產(chǎn)要求，裝料時(shí)爐體傾轉(zhuǎn)較快，而在出渣和出鋼時(shí)，爐體傾轉(zhuǎn)較慢。

分析:該案例應(yīng)用場(chǎng)合較特殊，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在傳動(dòng)分析探究中重點(diǎn)不突出 。

實(shí)例3 圖2為手持式電動(dòng)螺絲刀變速裝置的拆解情況，表現(xiàn)出其體積小，滿足使用空間對(duì)機(jī)構(gòu)體積提出的要求，又可達(dá)到高轉(zhuǎn)速的輸入軸與低轉(zhuǎn)速的輸出軸又對(duì)傳動(dòng)比提出了較高的要求。

圖2 手持式電動(dòng)螺絲刀變速裝置拆解圖

分析:該案例采用的研究對(duì)象比較小巧，應(yīng)用比較廣泛，教師學(xué)生能較容易地接觸或使用到，直觀性好，貼近理論模型結(jié)構(gòu)，能很好地引起學(xué)生的主動(dòng)探究的興趣。

四、電動(dòng)螺絲刀的特點(diǎn)和選做示例的優(yōu)勢(shì)

根據(jù)上述分析對(duì)比，采用電動(dòng)螺絲刀作為周轉(zhuǎn)輪系知識(shí)概念的項(xiàng)目載體，可以具有三方面優(yōu)勢(shì):一是能夠直接體現(xiàn)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理。二是教師取材容易，便于創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。三是學(xué)生動(dòng)手方便，激發(fā)起主動(dòng)探究興趣。

由此，我們?cè)诮滩木帉懼校裱隧?xiàng)目教學(xué)法中項(xiàng)目載體的選擇原則，符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律與知識(shí)基礎(chǔ)，采用電動(dòng)螺絲刀實(shí)物引導(dǎo)學(xué)生與教師建立了溝通良好的學(xué)習(xí)情境，將教學(xué)中的難點(diǎn)通過(guò)教材案例的合理選用給予突破，使得新教材內(nèi)容能夠成為教師和學(xué)生的好幫手。

(作者單位:山東省青島市技師學(xué)院)