淺論“平面連桿機構”教學方法

泉州市高級技工學校　陳　琿

淺論“平面連桿機構”教學方法

泉州市高級技工學校陳琿

由于連桿機構在日常生活中應用廣泛，學生對其學習興趣濃厚。但由于平面連桿機構的教學內容涉及的概念較多，知識點抽象，與實踐聯系緊密，在教法上應采用靈活多變的教學方式，才能取得好的學習效果。

平面連桿機構教學方法實例模型曲柄連桿機構

1　講解引入

眾所周知技工院校及中等職業院校對學生的動手能力尤為重視，但是理論知識對于職?；蚣夹５膶W生卻是不可或缺的重要一環。因此教師的講解，對于學生對知識的理解及后續教學必不可少。只有理解和掌握了相關的概念、特點、原理，才能把專業知識得心應手地應用在實踐中。平面連桿機構，無論是在生活中，還是在生產中，都是處處可見，小到家用門窗的閉合，地下水的汲取，大到國家的航天軍工，重工業，都有連桿機構的存在。由于連桿機構在日常生活中的分類較多，每種分類也都有其各自特殊之處，如讓學生毫無準備地進入教學過程，勢必事倍功半。因此，教師的講解尤其重要，應該安排一定課時，對連桿機構的特點進行講述，再根據機構的特點分析，將學生引入到四桿機構的組成與分類，然后利用教師的講解，讓學生對四桿機構的分類有一定的認知基礎后，再進行后續的基本性質及實物的模型教學。例如，對于曲柄搖桿機構這個知識點的講解，應該先從轉動副這個平面連桿機構運動形式中最重要的一個點引入，讓學生了解鉸鏈四桿機構是四桿機構的基本形式，也是其他多桿機構的基礎。而曲柄搖桿機構則是鉸鏈四桿機構的一種重要形式，這樣也是一種知識由淺入深層次體現。

鉸鏈四桿機構運動簡圖

曲柄搖桿機構運動簡圖

2　實例模型（多媒體）演示

《機械基礎》是一門機械類專業知識課程，對于剛從初中升上來的學生，在課堂講解的時候不能過分教條，照本宣科，這樣會磨滅學生的學習動力與積極性?；A課程教育的目的，是讓學生對于一些基礎概念、基本機械原理和常見機械機構有一個整體的輪廓式認知，從而為他們繼續升入高級學府或者畢業后從事相關性工作，提供必要的理論認知與實踐準備。因此，經過教師的講解引入這個階段后，應該進入實物（實例）的展示，這個環節做好了，學生對于平面連桿機構有一定的實物基礎之后，對于后續的設計，計算，原理等教學，都會事半功倍。例如，教學中對于平面連桿機構，主要可以通過展示曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構這三種典型鉸鏈四桿機構，讓學生了解各自的運動學特征，從而了解其運動原理，為后續講解鉸鏈四桿機構的基本性質，曲柄存在條件、急回特性、死點位置等知識點打下伏筆。

曲柄搖桿教具

雙曲柄教具

這樣在講解這些基本性質時，學生也會在學習思考過程中聯系到我們的實物展示這個教學過程，將學與思緊密聯系一起，這樣對更好地理解四桿機構的基本性質有一定的幫助。當然在這個環節只展示我們的運動原理模擬教具還遠遠不夠。教學過程中，經常會有學生提問到，“這個運動原理教具簡單，我們都理解，可是它在日常的生產生活中是如何實現的”，還有一些發散性思維的學生還會提問到，“鉸鏈四桿機構，在整個機器的組成中，處于一個什么樣的位置，是如何與機器的其他組成部分聯系成一體”等等這樣的問題。因此，我們就必須拿出一些日常生活中使用的，又能接觸到的鉸鏈四桿機構展示于我們的學生。當然，我們應該根據實際情況出發，將日常生活中見到的鉸鏈四桿機構，通過實物、多媒體（視頻）展示給學生，這樣讓學生會產生一種學以致用、有的放矢的學習成就感。例如在展示曲柄搖桿機構實物時，我會讓學生觀察汽車的雨刷器；展示雙曲柄的時候，我會拿一個天平讓學生觀察；而對于整個四桿機構在機器中的位置，我會通過視頻的方式，展示縫紉機、電風扇等常見工業產品，讓學生對這個知識點有一定的理解。

天平—雙曲柄

電風扇的搖頭機構——雙搖桿

3　思考聯系

基礎學科的教學不僅僅是理論知識的傳授，更是為了讓學生通過老師的講解，教具（多媒體）的演示，充分調動學生的主觀能動性，讓學生養成全面把握事物，獨立思考的能力。中等職業院校（技工學校）的學生缺少高校學生的專業設計、答辯等教學檢驗環節，因此容易缺失自我考驗，自我展現的必要過程，教師如果一味采用填鴨式的教學，照本宣科，會導致學生失去學習主動性，失去自我思考，獨立解決問題的能力，更談不上創新。學生在畢業之后，比初中生只是多學了一些基礎知識，而最主要的獨立思考能力并未養成，這就失去了教育最本質的意義。因此，在平面連桿機構的教學過程中，我們在完成教師講解、實例演示這兩個以教師主導的教學環節后，就必須進入到讓學生主導的教學環節——自我思考、聯系知識、聯系實際。古語說得好，“學而不思則罔，思而不學則殆”，學與思的辯證關系，在教學過程中必須體現。在這個環節的教學過程中，筆者簡單歸納成以下幾個步驟：

（1）從平面連桿機構的特點出發，在講解、實物演示這兩個教學階段的鋪墊下，從運動副入手（運動副這個知識點在《緒論》部分已經有詳細講解過，學生較易明白），運動副——轉動副——鉸鏈四桿機構，這樣形成一個完整的邏輯知識鏈條，充分發揮學生的自我思考，聯想記憶能力，充分明白鉸鏈四桿機構在整個平面連桿機構的位置。

（2）了解鉸鏈四桿機構的定義以及一些相關概念后，再引入鉸鏈四桿機構的組成與分類，由于在先前已經進行了實物模擬，在模擬過程中，向學生充分展示了曲柄（能做整周旋轉）與搖桿（在某一角度小于180度范圍內搖擺）兩個在運動學上有典型區別的概念。接下來的教學環節就是，充分發揮學生的總結歸納的思考能力，知道A與B兩個特征，將他們的組合分類，最后自然就引出了曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三個概念，無形當中鍛煉了學生的自我歸納、自我總結能力。

（3）這一步也是最關鍵的一步，有了前兩個章節的知識鋪墊。筆者就選擇了書本中的一些例題、圖、表讓學生邊學邊看邊思考，然后讓學生多提問，把他們在新章節中的疑問都一一提出來，讓學生思考回答。中職生在學習上容易缺乏自信，經常對自己的判斷不能百分百肯定，因此容易造成過度依賴老師，依賴課本的不好習慣。古語說“盡信書不如無書”，只有適當地控制好學生對教材、對授課教師的過度依賴，解放他們的思想，他們才能真正的發揮自己的主觀能動性，從思考中發現問題，分析問題，解決問題。授課過程中，教師應該做到多問“為什么”，例如“死點位置都是有害的或是有益的嗎？為什么？”，“為什么會存在急回特性”，“為什么飛機的起落架在降落時候不會反轉”等等這些問題，都可以幫助學生思考整個鉸鏈四桿機構的知識體系，幫助他們更好地掌握這個章節的內容。

（4）最后一個環節，就是一個鞏固-思考-聯系的過程。經過溫故知新——歸納分析總結——發現問題，深度思考解決問題后，

筆者一般都會邀請一些學生參與教具的實際操作，或者實物的操作。例如曲柄搖桿與雙曲柄機構，會讓學生自己進行一個動手演示的過程。也會在課余的時間，讓學生觀察實訓車間里的汽車雨刷，拆裝一些報廢汽車的雨刷，充分讓學生對整個四桿機構有個全面的認知。當然，多媒體也是必不可少的教學手段，一些實物不易在教學課堂上展現，這個時候可以制作一些視頻來讓學生鞏固之前的思考成果。

綜上所述都是筆者在平面連桿機構的教學過程中總結出的一些拙見，通過對一些班級的教學，能夠感受到，雖然這樣的教學方式并不一定能保證每一個學習個體都能熟練掌握好本章知識，但是經過這三個環節的教學后，激發了學生的求知欲，鍛煉了學生的思考能力，發揮了學生的主觀能動性，取得了一定的教學效果。

［1］孫大俊.機械基礎［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

［2］鄧養廉.機構與零件［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2008.