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【摘要】在学期伊始第一次课的教学设计尤为重要,在课程的绪论部分我们一般选择介绍课程的任务、内容和课程的基本基本要求,还包括机器、机构与机械等基本概念,如果在讲解这些概念时,我们能够借用一些特殊的方法,就可以提高学生的学习效率。
【关键词】教学方法;实例;贴近生活;环环紧扣
Abstract:In the first class at the beginning of the term of teaching design is particularly important, in the part of introduction course we generally choose to introducebasic requirement course of the task,the content and curriculum,also including the basic concept,mechanism and machine machinery, if in the explanation of these concepts, we can borrow some special methods, canimprove the students' learning efficiency.
Keywords:The teaching method;Example;Close to life;Interlocking
《机械设计基础》对于机械专业来说,是一门必修的基础课,它涵盖了材料、理论力材料力学、机械原理等多门课程的教学内容,由于其理论性较强,内容多,学生在学习的时候兴趣缺缺,提高学生的学习兴趣,成了每一位机设教师一直在探索的问题。
因此,在学期伊始第一次课的教学设计尤为重要,在课程的绪论部分我们一般选择介绍课程的任务、内容和课程的基本基本要求,还包括机器、机构与机械等基本概念,如果在讲解这些概念时,我们能够借用一些特殊的方法,就可以提高学生的学习效率。
具体教学内容设计如下:
一、引入需要讲解的概念“机器”
提出“机器”这个名词,引导学生在大脑里想象机器的样子,在此可以请学生表达自己所想象的“机器”是什么样子的,大多数同学都会认为机器就是我们在平时加工时所接触的机床等大型设备;这时教师就指出:“除了同学们所想到的大型设备属于机器以外,我们日常生活中经常接触的洗衣机、汽车等也属于机器。”
图1 内燃机
分析:洗衣机和车床比较,→都是由人组合起来的;设备内部都存在相对运动并且运动目标明确;都是把电转换为机械能。
缝纫机也是属于机器的,可是它是将机械能传递给针完成缝补工作的。→可以进行能量传递。
从而引出机器具备的三个条件:
1.是一种人为的实物组合。
2.形成的各单元之间具有确定的相对运动关系。
3.能实现能量转换或完成有用的机械功。
最后综合三个条件总结出机器的概念:执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料与信息。
实例分析:请学生分析,拧螺丝的螺丝刀手动的和电动的哪一个属于机器,为什么?
理解:电动的螺丝刀属于机器,因为手动的螺丝刀的手柄和刀头之间没有确定的相对运动,不满足第二个条件。
以汽车内燃机为例说明以下零件、构件、运动副和机构的概念。
图2 组成内燃机的机构
二、引入“零件”的概念
由提问引出:“机器是由什么组成的?”(给学生观看多媒体视频,观察内燃机的组件)说明组成:(说出几个即可),曲轴、活塞、连杆、螺钉等。
结论:从装配的角度分析,机器是由零件装配而成的。
→零件的概念:机器的制造单元
分析:
1.观察内燃机的装配组件图,请学生观察零件的种类,引导学生说出几种常用的零件,如螺钉、螺母、销钉、曲轴、连杆等,找出日常生活中常见的几种,不常见的有哪些。
结论:零件的分类
通用零件:各种机器中都经常使用,并完成同一功用的零件。
专用零件:只适用于一定类型机器使用的零件。
2.请学生观察图形,说明曲轴和连杆的不同点
注意:在此对比零件的概念,讲解部件也称组件。
三、构件、运动副、机构的讲解
1.构件
引题:对比装配的观点分析机器的组成,机器的最主要作用是要实现能量转换或完成有用的机械功,因此必须要有预期确定的相对运动,所以我们必须从运动的角度分析机器的组成(重点)。要求学生观察内燃机的组图,说明原来的有一些零件在运动的角度讲现在我们加构件。
→构件的概念:机器中的运动单元。
根据图形分析:构件可以是一个零件也可以是若干个零件的刚性组合即没有相对运动,所谓的刚性组合即组成构件的各个零件之间没有相对运动。例如构件曲轴、连杆等。
2.运动副
引题:观察图2a中,活塞1与连杆2,观看动画运动简图,可以发现两个构件之间肯定不是紧固的关系,在运动中我们把这种有相对运动的连接成为运动副。
→运动副的概念:构件与构件直接接触所形成的可动联接。
可以概括出具有运动副的三个必备条件:
a)两个构件、
b)直接接触、
c)有相对运动
实例分析:根据运动副的概念举实例请学生分析是否存在运动副,以教师的讲桌为例,讲桌是由几块木板拼成的,是问:“将讲桌移到教室的门口,那么相邻的两块木板是否存在运动副。”该问题由学生分析给出正确答案,并请分析原因。
3.构件
引题:请学生思考:现在我已经有了构件和运动副,那么要组成机器,必须将他们组合起来,才能传递能量和运动(请学生观察图2),这样的系统就叫做机构。
概念:用运动副将若干个构件联接起来以传递运动和动力的系统。
说明:为了帮助理解,我们也将机器的前两个条件作为判断机构的依据。如图2所示,为了方便研究,将机构分为三类齿轮机构、凸轮机构、连杆机构,机器的正常运转与机构的准确设计是分不开的。
四、机械的概念
引题:“机械”是一个名词,但是如果我们把它分开理解的话,“机”在汉语词典中我们可以发现,它可以解释为“机动”,机动就是“运动的意思”,而我们刚刚学习的“机构”就是用于研究运动的,“械”可以理解为“机器”,所以实际上“机械”就是机构和机器的统称。
五、小结
实际上,我们要研究机械,首先要研究是的就是机器和机构,而机器和机构又同时都与零件和构件产生直接的关系,对于这些概念的掌握就尤为重要。通过这样的教学过程,学生在愉快轻松的心情中学习知识,并且知识点之间环环紧扣,可以大大提高学生的学习效率。
参考文献
[1]陈红.汽车机械基础[M].机械工业出版社,2008.
[2]隋明阳.机械设计基础(第2版)[M].机械工业出版社,2008.
作者简介:杨丽英(1982—),女,河北唐山人,学士,黄冈师范学院讲师,研究方向:材料成型设备以及成型工艺的研究,主要集中于塑料成型和板料成型设备和工艺的研究。
【关键词】教学方法;实例;贴近生活;环环紧扣
Abstract:In the first class at the beginning of the term of teaching design is particularly important, in the part of introduction course we generally choose to introducebasic requirement course of the task,the content and curriculum,also including the basic concept,mechanism and machine machinery, if in the explanation of these concepts, we can borrow some special methods, canimprove the students' learning efficiency.
Keywords:The teaching method;Example;Close to life;Interlocking
《机械设计基础》对于机械专业来说,是一门必修的基础课,它涵盖了材料、理论力材料力学、机械原理等多门课程的教学内容,由于其理论性较强,内容多,学生在学习的时候兴趣缺缺,提高学生的学习兴趣,成了每一位机设教师一直在探索的问题。
因此,在学期伊始第一次课的教学设计尤为重要,在课程的绪论部分我们一般选择介绍课程的任务、内容和课程的基本基本要求,还包括机器、机构与机械等基本概念,如果在讲解这些概念时,我们能够借用一些特殊的方法,就可以提高学生的学习效率。
具体教学内容设计如下:
一、引入需要讲解的概念“机器”
提出“机器”这个名词,引导学生在大脑里想象机器的样子,在此可以请学生表达自己所想象的“机器”是什么样子的,大多数同学都会认为机器就是我们在平时加工时所接触的机床等大型设备;这时教师就指出:“除了同学们所想到的大型设备属于机器以外,我们日常生活中经常接触的洗衣机、汽车等也属于机器。”
图1 内燃机
分析:洗衣机和车床比较,→都是由人组合起来的;设备内部都存在相对运动并且运动目标明确;都是把电转换为机械能。
缝纫机也是属于机器的,可是它是将机械能传递给针完成缝补工作的。→可以进行能量传递。
从而引出机器具备的三个条件:
1.是一种人为的实物组合。
2.形成的各单元之间具有确定的相对运动关系。
3.能实现能量转换或完成有用的机械功。
最后综合三个条件总结出机器的概念:执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料与信息。
实例分析:请学生分析,拧螺丝的螺丝刀手动的和电动的哪一个属于机器,为什么?
理解:电动的螺丝刀属于机器,因为手动的螺丝刀的手柄和刀头之间没有确定的相对运动,不满足第二个条件。
以汽车内燃机为例说明以下零件、构件、运动副和机构的概念。
图2 组成内燃机的机构
二、引入“零件”的概念
由提问引出:“机器是由什么组成的?”(给学生观看多媒体视频,观察内燃机的组件)说明组成:(说出几个即可),曲轴、活塞、连杆、螺钉等。
结论:从装配的角度分析,机器是由零件装配而成的。
→零件的概念:机器的制造单元
分析:
1.观察内燃机的装配组件图,请学生观察零件的种类,引导学生说出几种常用的零件,如螺钉、螺母、销钉、曲轴、连杆等,找出日常生活中常见的几种,不常见的有哪些。
结论:零件的分类
通用零件:各种机器中都经常使用,并完成同一功用的零件。
专用零件:只适用于一定类型机器使用的零件。
2.请学生观察图形,说明曲轴和连杆的不同点
注意:在此对比零件的概念,讲解部件也称组件。
三、构件、运动副、机构的讲解
1.构件
引题:对比装配的观点分析机器的组成,机器的最主要作用是要实现能量转换或完成有用的机械功,因此必须要有预期确定的相对运动,所以我们必须从运动的角度分析机器的组成(重点)。要求学生观察内燃机的组图,说明原来的有一些零件在运动的角度讲现在我们加构件。
→构件的概念:机器中的运动单元。
根据图形分析:构件可以是一个零件也可以是若干个零件的刚性组合即没有相对运动,所谓的刚性组合即组成构件的各个零件之间没有相对运动。例如构件曲轴、连杆等。
2.运动副
引题:观察图2a中,活塞1与连杆2,观看动画运动简图,可以发现两个构件之间肯定不是紧固的关系,在运动中我们把这种有相对运动的连接成为运动副。
→运动副的概念:构件与构件直接接触所形成的可动联接。
可以概括出具有运动副的三个必备条件:
a)两个构件、
b)直接接触、
c)有相对运动
实例分析:根据运动副的概念举实例请学生分析是否存在运动副,以教师的讲桌为例,讲桌是由几块木板拼成的,是问:“将讲桌移到教室的门口,那么相邻的两块木板是否存在运动副。”该问题由学生分析给出正确答案,并请分析原因。
3.构件
引题:请学生思考:现在我已经有了构件和运动副,那么要组成机器,必须将他们组合起来,才能传递能量和运动(请学生观察图2),这样的系统就叫做机构。
概念:用运动副将若干个构件联接起来以传递运动和动力的系统。
说明:为了帮助理解,我们也将机器的前两个条件作为判断机构的依据。如图2所示,为了方便研究,将机构分为三类齿轮机构、凸轮机构、连杆机构,机器的正常运转与机构的准确设计是分不开的。
四、机械的概念
引题:“机械”是一个名词,但是如果我们把它分开理解的话,“机”在汉语词典中我们可以发现,它可以解释为“机动”,机动就是“运动的意思”,而我们刚刚学习的“机构”就是用于研究运动的,“械”可以理解为“机器”,所以实际上“机械”就是机构和机器的统称。
五、小结
实际上,我们要研究机械,首先要研究是的就是机器和机构,而机器和机构又同时都与零件和构件产生直接的关系,对于这些概念的掌握就尤为重要。通过这样的教学过程,学生在愉快轻松的心情中学习知识,并且知识点之间环环紧扣,可以大大提高学生的学习效率。
参考文献
[1]陈红.汽车机械基础[M].机械工业出版社,2008.
[2]隋明阳.机械设计基础(第2版)[M].机械工业出版社,2008.
作者简介:杨丽英(1982—),女,河北唐山人,学士,黄冈师范学院讲师,研究方向:材料成型设备以及成型工艺的研究,主要集中于塑料成型和板料成型设备和工艺的研究。