浅谈《机械基础》典型课题的教学方法

《机械基础》课程是机械专业及相近专业的一门必修课。内容包括机械传动、常用机构、轴系零件及液压传动的基本知识、工作原理、结构特点及使用维护方法。该课程既有一定的基础理论，又有很强的实践性，是机械制图、机械制造工艺学、金工实习、工程力学等先修课程理论知识的综合运用，为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用、维护机械设备，以及进行技术革新提供必要的理论基础知识。但是该课程因涉及面较少，知识点较多，概念抽象，理论性较强。学生缺乏感性认识，普遍感到此课程难学。特别是对一些典型课题的讲解，更是觉得枯燥、无味。我认为本课程的典型课题更能突出重点，解决难点。而对一些典型课题的讲授应采用灵活多样的教学方法，以下是我在教学过程中采用的几种方法。经过几年的实践，取得了一定的效果。
一、实地教学讲授“带传动”
普通的V带是应用最广泛的一种摩擦型带传动，在讲授带传动时，我带领学生到机械实习车间，不用开机床，让同学们带着问题观察机床上的带传动：1、带的截面形状、结构是什么？目的是得出带的类型——三角带。2、带有无接头？用了几根带？3、带轮的形状是什么？两个带轮大小是否相同？为什么不同？大小不同的带轮结构是否相同？这时学生都争着往前仔细观察，有的还争论起来。气氛上来了，兴趣就来了。这时我会给同学们逐个提问题，又逐个回答，下次讲课我将对实践课进行总结。这样关于V带传动就很容易掌握了。
二、经验传承法讲授“制动器”
在介绍制动器时，借鉴名人、名师有效的教学方法，唤起学生的学习兴趣。我们可以采取这样的一个教学情境：“尤里卡”博士做的一个实验。让一个骑自行车的人在平地上快速骑车，然后刹车。请同学们选择自行车快速停下来的最有效的方法：A、刹前闸；B、刹后闸；C、先刹前闸，后刹后闸；D、先刹后闸，后刹前闸。这时气氛立即活跃起来了，这个情境促使学生产生竞争心理，同学之间展开了激烈的讨论，你一言，我一语，各抒己见，可由于他们太熟悉自行车了，也很有刹车的“经验”，结果，选“D”的同学最多。“尤里卡”博士的答案是“C”，原因是自行车前闸的作用是制动，后闸的作用才是减速，同学们所以选“D”，只是注重了减速，而问题是“制动”。接着就可以进入“制动器”的教学。制动器的形式有锥形、带状、闸瓦式等等。可请学生结合实际，说说自己所了解的制动实例。最后得出结论：各种形式的制动器都是依靠摩擦力的作用实现制动的。根据教学需要，设计必要的教学情境，使教学活动有水到渠成的效果。
三、模型诱导讲授“铰链四杆机构”
平面连杆机构中最常用的是四杆机构中的铰链四杆机构，在机械中占有很重要的地位，又是其他四杆机构的基础，如何以最佳的方式来介绍铰链四杆机构的类型，我巧妙地自制了一个铰链四杆机构教具，讲课时，生动形象地演示出了取不同的构件作机架便可得出三种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。并能动态地表现出是否满足长度和条件。而在讲解机构的运动特性时，我先让学生观察牛头刨床的工作过程，让学生带着问题观察：刨刀往复运动的速度是否相同？这时同学们通过仔细观察得出：刨刀往复运动的速度是不相同的，它在加工过程中的速度较快，而在不做功的回程时速度较慢，从而引入“急回特性”这个概念。而在讲“死点位置”时，我又以“缝纫机”为例，让学生分别来踩缝纫机，关于“死点”位置，学生很容易就掌握了。接下来我会总结，得出铰链四杆机构特性原理。
四、多媒体讲授“液压传动”
传统教学都是利用挂图、示教版教学，因对“液压传动”这篇内容来说，单纯靠这种传统教学方法，学生觉得太抽象，对液体的压力、流动可以说是看不见、摸不着，反而增添了学生畏难、厌学情绪，我在讲这节课时是利用flash课件，学生可以看见液压泵旋转及吸、压油过程；而液压阀阀芯的移动可直接反映出液压油的通断、并使活塞换向；而液压油在管道内的流动则直观地再现油液流动方向及液压缸活塞的往复运动…。通过一个多彩鲜艳的动画液压传动的全过程，再配上重点文字、声音的描述，使液压传动系统的四大组成部分的元件、功用及在系统的安装位置呈现在学生的视觉感官中，从而增强了学生对液压传动系统的感性认识。进而提高了学生的学习积极性。这比老师过去在课堂上用好多语言去反复描述都要有用得多，使难以讲授的课变得简明易懂，起到事半功倍的作用。
五、巧讲“凸轮”
照本宣科地泛泛解释只能束缚学生的思维，扼杀学生的求知欲。“疑是学之始，思之由”，由疑而使学生产生一种积极的思维状态，也便有了探索真理的愿望和栔机。我在讲授机械上广泛应用的凸轮机构时，首先提出三个问题⑴什么是凸轮？⑵什么是凸轮机构？⑶凸轮机构从动件的运动规律由哪个核心构件来控制？这三个问题是层层逼近主题，围绕这三个问题进行展开。首先点明含有凸轮的机构叫凸轮机构，并以模型展示。以此产生直觉效果，再进一步点明凸轮是具有控制从动件运动规律的曲线轮廓的构件。以此定义可回答第三个问题，即凸轮的曲线轮廓决定了从动件的运动规律。然后又提出在已知从动件运动规律的条件下，凸轮的轮廓曲线又是怎样的呢？这就自然引入凸轮轮廓曲线的设计问题了，使学生有了学习的兴趣。从而达到理解教材，获得知识的目的，提高其学习的目的性和自觉性。
众所周知，职业教育的重要环节之一就是要培养学生的动手能力和操作技能，为了达到这一目的，除了加强实习和实践性教学环节之外，同时要能够通过实践性教学来促进理论教学，采用灵活多样的教学方法能够提高学生独立分析能力、综合应用能力及动手能力，又为今后所从事的工作打下坚实的基础。让学生感觉难学的、枯燥无味的《机械基础》变得轻松愉快。