铰链四杆机构的演化及应用教学设计

　　《平面连杆机构》是中等职业学校《机械基础》中的重要内容，《铰链四杆机构的演化及应用》是该章中的重点和难点。铰链四杆机构是平面连杆机构中最为典型的机构，它可以演化为“曲柄滑块机构、导杆机构”，多年教学发现，学生的基础不同，虽然在学习“铰链四杆机构的演化过程及应用”知识时表现出的困难程度有差别，但由于缺乏直观经验，学生在学习过程中均会存在一定的难度！笔者针对现在所任教的单招学生教学对象，设计了一堂课堂教学并进行了实施，本文对教学中的成功与不足等方面进行教学反思，以在今后教学中有所借鉴，提高教学效果！

　　教情、学情分析：任教学生为“单招班”学生，他们的文化基础与学习态度较不是太好。本节课是一堂复习课，在第一轮新课教学中主要采取传统教学方法，因学生对“机构的应用”缺少感性认识，理解时表现出一定的难度。本节课运用“多媒体”教学手段（更加直观）、采用“课堂自主—研究学习”的教学方法，力图使学生对本节内容的理解更加深入，掌握更加透彻！

　　“教学目的”的制定：

　　1、掌握铰链四杆机构的演化过程及演化机构的结构组成及运动原理（认知目标）；

　　2、培养学生的观察能力、概括能力和自学能力，使他们能在实习或生产中解决相关的技术问题（能力目标）；

　　3、激发学生学习兴趣，增进师生互动、交流、达到“教学相长”的效果，进行热爱专业的思想教育，培养学生理论联系实际地学习（情感目标）。

　　教学方法及手段的选择：本节课采取课堂自主——研究的教学方法，课前让学生先进行自学，课堂上教师对总的教学目标进行细化，在讲解每个知识点时，采用“引导教学法”代替传统的“填鸭式”，先示出引导问题，让每个学生通过思考解决问题，层层递进，逐个解决问题，然后教师对学生的思维进行总结、训练和拓展；为弥补学生想像能力的欠缺、增强学生学习的直观性，对铰链四杆机构的演化过程可采用flash软件制作课件，对演化机构的应用（结构组成和运动原理）可从Internet上搜索多种教学素材（录像、实物等），提高教学效果！

　　教学过程如下：

　　一、思维引入：

　　1．铰链四杆机构三种基本类型及判断方式？

　　2．急回特性判定及其应用意义？

　　3．曲柄摇杆机构死点产生条件、位置、克服方法、应用？

　　4．列举实际生产生活中三种典型铰链四杆机构的应用实例？还存在哪些其他形式的四杆机构？

　　二、思维启发演绎：

　　（一）曲柄滑块机构

　　演化

　　通过演示，让学生观察，分析曲柄滑块机构是曲柄摇杆机构的演化形式。

　　[多媒体]

　　观察曲柄摇杆机构中，连杆BC与摇杆CD的铰接点C的运动轨迹（标记）圆弧的半径即为摇杆CD长。

　　观察机构改变：（1）出现圆弧槽；（2）用滑块替换摇杆CD，滑块在圆弧槽内运动。

　　演示C点的运动轨迹，得出结论：C点运动轨迹不变。

　　启发学生思考：若摇杆半径变大，圆弧槽越趋平直时，C点运动轨迹。

　　[多媒体]

　　当曲导轨变为直导轨时，C点的运动轨迹是一直线，机构运动形式改变了，曲柄滑块机构。

　　分析曲柄滑块机构的组成和运动原理

　　得出结论：曲柄滑块机构组成（曲柄、连杆、滑块、机架四部分）

　　运动形式为：曲柄（转动）→滑块（移动）

　　（二）导杆机构

　　三、思维训练与反馈：

　　从基础知识、应用解答及技能训练三方面进行思维训练（具体问题略），以了解学生课堂学习的掌握情况。

　　四、思维拓展：

　　布置课外作业及思考题，进一步思维拓展（题略）。

　　教学效果的估测：本节课基本达到教学目标，课堂教学中成功与不足并存，下面对此逐一谈谈个人的体会。

　　成功之处：

　　1、机械专业课程教学中运用多媒体教学手段（也可称为理实一体化），大大降低了学生学习专业知识的难度。笔者从教十多年，跨出大学的门槛，随即踏入中等职业学校的门槛，自身对专业知识的掌握很多是从书本上学来的，实践经验较少，受条件限制（硬件和软件），课堂教学中不能够给学生提供直观的认知媒介，在教学铰链四杆机构的演化机构的组成和应用内容时，教师感觉到讲得很吃力，学生听起来也觉得晦涩难懂，很多时候仅是为了应付考试而“死记硬背”！

　　2、激发学生的学习兴趣，增强他们的求知欲。笔者在课后对10名（共35名）学生进行谈话，并对全班学生进行问卷调查，结果发现，他们普遍认为此堂课上得非常好，较多学生上了此堂课后，不自觉地改变了一些观点。他们说，他们以前一直认为机械基础知识空洞、枯燥无味、难于接受，学了没有什么用。课件中用动画模拟将铰链四杆机构的演化过程生动地展示出来，帮助他们更好理解知识，对知识的记忆保持较长的时间，起到事半功倍的效果；课件中通过录像演示了各种演化机构在机器中的工作过程，帮助学生掌握铰链四杆机构演化机构的组成和运动原理，特别是各种演化机构的应用，如内燃机中曲柄滑块机构、牛头刨床中摆动导杆机构、汽车翻斗自卸装置中曲柄摇块机构等，帮助学生进一步认识到，机械专业知识来源于生活，服务于我们的.生活，并不断地得到发展和更新，无论将来是进一步到高校深造，还是直接参加就业，他们都应该学好机械专业基础知识。

　　3、运用教育学、心理学理论指导专业课的课堂教学，使教学方法和原则的选用更具有科学性。奥苏伯尔提出，根据学生原有知识基础进行教学，乃是教育心理学中最重要的原理。无论从纵向还是从横向对生源进行比较，同一专业的学生都有可能在各方面存在较大的差异，因此在制定教学目标、选择教学方法时，要充分考虑到学生的实际情况，而不是千篇一律，重复同样的教学过程。奥苏伯尔的学习理论将认知方面的学习分为机械学习和有意义学习两大类，当学生原有认知结构中没有适当知识来同化学习材料时（尽管材料本身有逻辑意义），学生出现机械学习是不可避免的，这时，教师应了解有意义学习的条件。

　　4、采用自主教学模式，培养学生的学习能力。教师不仅要传授给学生知识，更重要的是要教给他们的学习方法，培养他们的学习能力，调动学生的主观能动性，这才是社会需要的人才！中等职业学校的学生大多数已养成一定的“学习惰性”，如若教师对此种现象不加干涉，认为学不学是“学生的事情”，那就糟了，对教、学双方都是“双输”！“跳一跳，摘桃子”。教学中采用自主教学模式时，给学生设定的思维问题，要在学生的“最近发展区”内，让学生常常能够体验成功的喜悦，激发他们更强的学习欲望！

　　不足之处（需改进）：

　　1、专业课有着与文化课不同的特点，理实一体化是近年来一直倡导的比较好的教学方法，因条件有限，将专业理论、生产实践与信息技术进行整合还很不够，这方面的工作还需要一个较长的过程。

　　2、资源共享需加强，为了制作“铰链四杆机构的演化及应用”课件，笔者准备了很长的时间，其他教师也深有此种体会。要制作一个高质量的机械专业课件，对教师的要求也很高，既需要扎实的机械专业知识，又需要一定的计算机能力，很多教师往往因此而退缩（有时也会有时间方面的问题），因此，教研组应起到一定的组织功能，充分发挥团队能力，创造出的成果在教学中资源共享，对每个教师来说未尝不是一件好事。

　　3、改革传统上专业课程教案的撰写理念迫在眉睫。传统教案往往以内容是否详细、书写是否工整论优劣，对中等职业教育来说，专业内容多，知识不断地更新，用传统教案的评价方法来评价教案，已远远不合适，迫切需要把教师从繁重的教案写作中解脱出来，变传统抄书为实际意义的备课。

　　4、因操作电脑出现一次失误，导致课堂教学不够连贯，表现出缺憾。运用多媒体或理实一体上课，必须做好充分的准备，把一堂课45分钟充分利用起来，提高教学效率！

　　5、此堂课还有一方面缺憾就是，教师的精神状态不够饱满，语言缺少一定的激情和感染力，今后还有待加强。

　　再教设计：没有最好，只有更好！在《铰链四杆机构的演化和应用》这节内容教学中，不仅将信息技术与机械专业知识结合起来，还可能将课堂搬到车间里，上让学生不仅能“看到”，更要能“摸到”，将理论与实践充分结合起来，提高课堂教学效果！

　　多年来，“应试教育”一直被批判，提倡教师在教学中注重学生能力的培养，这在中等职业学校中尤其显得重要，这些道理说起来容易，做起来却很难。作为机械专业老师，应充分挖掘专业课的教学资源，极力给学生营造直观的认知环境可以引导学生自主学习，把他们推到学习的前台，使学生成为教学的主体，教师成为教学的主导者，组织者，这样才能培养出合格的社会人才！