摘要:齿轮理论基础教学,中职齿轮教学的实践教学不仅仅是一种有效的教学活动,它更代表一种教育教学的理念贯穿于教学全过程。从横向看,它表明在中职齿轮教学的实践教学过程中,要对齿轮教学的各要素进行整合、重组,以达到整体的最优化;从纵向看,它意味着随着齿轮教学进程的推进、各项训练持续的开展,要求中职齿轮教学的实践教学的各项训练之间应是层层递进、环环紧扣且呈现螺旋_上升的趋势。此外,定轴轮系是指轮系运转时,其各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的。定轴轮系又可以分为平面定轴轮系和空间定轴轮系。因此本文就上述论点对齿轮理论基础教学进行研究与分析。
关键词:机械基础;教学研究;齿轮分析
1定轴轮系的认识
由一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为轮系。根据轮系中各轴线是否平行,可将轮系分为两大类,即平面轮系和空间轮系。左图(a)为平面轮系,各轮的轴线都是互相平行的,即全部由轮系分类圆柱齿轮组成的轮系;右图(b)为空间轮系,轮系中至少有一个轮的轴线与其他轮的轴线不平行,即轮系中含有圆锥齿轮或蜗杆传动。根据轮系运转时,其各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否都是固定的,将轮系分为定轴轮系和周转轮系两大类。
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图1定轴轮系示例图
轮系可分为定轴轮系、周转轮系和混合轮系三类,其中定轴轮系是最基础最重要的部分。教学实际中的《机械基础》这门课程所着重阐述的也是定轴轮系这部分内容。本文将从定轴轮系的认识及定轴轮系传动比计算两方面予以分析。例如教学中所示的教模比较直观,学生识读起来较为容易;但实际后续学习、接触的结构很少。所以,如何正确认识、看懂定轴轮系这种简图至关重要。从简单齿轮传动简图画法识读入手,进而扩展到两个齿轮以上的多个齿轮相互啮合的定轴轮系简图学习中。读懂齿轮安装在所在的轴及支承轴的轴承座的简图画法情况下,在实际教学中,可以多举例定轴轮系简图让学生看图、理解与掌握。
2齿轮理论基础教学研究与分析
2.1多媒体教学
充分利用现代教育技术计算机辅助教学课件与呆板的黑板相比,更能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境。课件不但是教师教学的表达工具,还能激发学生学习的兴趣,真正地改变传统教育的单调模式,使学生快乐地学习。例如,在介绍带传动的传动形式和套筒滚子链的结构时,通过画面演示,可以帮助学生对机构特性的理解,并且可以让学生产生联想,充分实现理论与实践相结合。现代化教学媒体凭借其生动、形象、鲜明的视听效果,不仅可以激发学生的学习兴趣和求知欲望,更重要的是能使一些抽象的、难以理解的概念和规律能够直观、形象和生动,使学生对学习内容获得充分的感知,加深对机械基础知识的理解和记忆。
特别是在上齿轮传动、螺旋传动等内容时,多媒体教学由于运用丰富、形象的图片、动画,在展现齿轮的种类、齿轮传动的类型以及渐开线形成原理、螺旋传动的形式等方面,将静态教学变为动态教学,生动形象,激发了学生的学习兴趣,学生学得轻松,知识掌握牢固,达到预期的教学目的。在介绍齿轮传动时,笔者首先取了一对外啮合齿轮进行提问;“这两个齿轮啮合转动时方向是相同还是相反?”同学们有的说相同,有的说相反。接下来,笔者又取出一对内啮合的齿轮进行提问:“这两个齿轮啮合转动时方向是相同还是相反?”同学们还是有的说相同,有的说相反。这时,笔者用多媒体把两种啮合传动分别演示了一下,同学们通过观察得出结论:齿轮外啮合时方向相反,内啮合时方向相同。
2.2采用理论和实践进行一体化教学
当前中职学校许多专业课的教学中普遍采用理实一体化教学,让学生在课堂上就能见到机构、机器,从而建立了一个直观的印象,然后通过老师讲解,学生分析、操作,从而达到学习的目的和效果。例如某校:现在已经建立了多个理实一体化教室,机械类专业的多个课程的教学都可以在这样的教室内完成。
例如,在“齿轮机构”中,有许多齿轮几何尺寸的计算公式,需要掌握直齿圆柱齿轮的最基本的几何尺寸计算公式后,再用数学知识去探究其他各类齿轮间的内在关系。这样,会发现斜齿轮、圆锥齿轮和蜗轮蜗杆机构的几何尺寸计算式都是直齿圆柱齿轮基本公式在不同条件下的变形或者由它们推导而来。所以,只要记住直齿圆柱齿轮的基本公式和它们之间的相互几何关系,就等于记住了所有齿轮机构的几何尺寸公式。
2.3采用教学模型,增强学生的感性认识
课程中所有知识都是建立在生产实践基础之上并和现代机械工业密切联系的,所以教学中要进行理论与实践的结合,以增强学生的感性认识。课堂中可采用实物直观演示教学、现场参观教学、电化教学等形式,让传动系统运动起来,使学生在动手实践中领悟系统的工作原理和运动特点。如可以组织学生到实训车间参观学习,让学生身临其境,增强学生的感性认识,加深对教材中理论知识的理解。可带领学生参观各种车床,将车床的主轴箱箱盖打开,让每一个学生都能更直观地观察到齿轮传动与变速的过程,观察轴上零件(齿轮、带轮、轴承)的轴向固定和周向固定方法。通过人工移动大溜板,观看齿轮齿条传动过程;挂自动走刀,观看刀架纵向和横向自动进给与变速过程。现场总结齿轮机构的主要类型(平面与空间齿轮传动、直齿、斜齿、外啮合、内啮合、齿轮齿条;低速、中速、高速等)及其在机械传动中的应用(传递运动及动力,改变速度大小和方向).
2.4完善化齿轮教学的社会能力培养
这主要体现在两个方面,其一,中职齿轮教学的实践教学本身是由一系列要素构成的,它包括教学目标、教学内容、教学形式、教学管理和教学保障等。其次,中职齿轮教学的实践教学对人的培养是全面的、完整的,它既重视学生专业能力、方法能力与社会能力的发展,也要赋予他们面对新形势新问题时的职业应变能力、促使学生根据外界的变动主动地调试自己的思想观念、行为模式;关注学生职业素养的养成,具备质量意识、安全意识、创新意识等素质,同时也培养学生的职业情感、职业意志、职业道德及与人交往和协作的能力。
3.结语
综上所述,“兴趣是最好的老师”只有激发学生的内心求知欲,才能起到更好的教学效果。教学实践表明利用教学案例使新旧知识相贯通,使学生能够深切体会到学以致用的妙处,从而主动温习旧知识,同时加深了对新知识的理解和热爱.对职业教育而言,齿轮教学的实践教学的重要性是怎么说也不过分的。实践教学是职业教育特色得以彰显的重要保证,是确保职业教育之所以成为职业教育的重要依据,更是机械专业毕业生成为高技能人才的重要途径和手段。相对于中职而言,在此过程中培养了学生自主学习和综合运用知识的能力,有利于素质教育对创新型人才的要求。
参考文献:
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