關(guān)于《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動項目教學(xué)方法探索論文
《汽車機械基礎(chǔ)》是汽車類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要課程主要內(nèi)容包括力學(xué)基礎(chǔ)、傳動知識、常用機構(gòu)、軸系零件，等等。該門課程中具有所涉及的概念繁雜、理論知識抽象等的特點，對于學(xué)生來說具有一定的難度;該課程是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)的其他專業(yè)課的開設(shè)奠定了基礎(chǔ)，所以，必須要引導(dǎo)學(xué)生進行認真學(xué)習(xí)和牢固把握，從而為其專業(yè)技能的獲得以及專業(yè)素養(yǎng)的提高而助力。目前，在各高職院校中，《汽車機械基礎(chǔ)》大多還是采用以前大專模式的教材，這就使得學(xué)生在實際的學(xué)習(xí)過程中會出現(xiàn)一些問題。第一，是難度上的問題，以前大學(xué)專科模式的《汽車機械基礎(chǔ)》教材會涉及到諸如《工程力學(xué)》《機械制圖》《金屬材料》《機械原理》《液壓傳動》等多學(xué)科的內(nèi)容，這對于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來說接受度低，難度較大，從而影響到了他們的學(xué)習(xí)興趣。第二，是教育教學(xué)多方面的限制性條件問題，該門課程需要相應(yīng)的實際操作設(shè)備和場地，從而加強理論和實踐的結(jié)合，然而，事實情況是，很多學(xué)校缺乏這方面的設(shè)施，從而使得學(xué)生在進行學(xué)習(xí)時會產(chǎn)生嚴重的理論和實踐脫節(jié)，缺乏學(xué)習(xí)興趣。第三，在高職院校中，有相當一部分教師缺乏與時俱進的教學(xué)方法，往往是滿堂灌的教學(xué)模式，這就使得該門課程的教學(xué)更加難以展開，從而影響了教學(xué)有效性。
基于以上在教學(xué)過程中所出現(xiàn)的問題，筆者將項目教學(xué)法融入到了《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動的教學(xué)中，并從多個方面對其進行了不斷實踐與研究與實踐，取得了一定的效果。《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動項目教學(xué)方法將課堂教學(xué)內(nèi)容得到了拓展化和實用化處理，促進了理論教學(xué)和實踐教學(xué)的緊密結(jié)合，更有利于學(xué)生對以往那些抽象化的理論知識的理解和掌握，有利于提高學(xué)生的實際學(xué)習(xí)效果，有利于促進學(xué)生們的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。此外，教師通過積極應(yīng)用項目教學(xué)方法于《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動教學(xué)中，可以促進其自身教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的大幅提高，使得自己的整體教學(xué)能力得到了增強。筆者將從“《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動項目教學(xué)方法探索”角度來進行分析和研究，希望能夠?qū)τ谠撻T課程的教學(xué)提供一定的借鑒性作用，并以此與同行之間進行不斷的交流和相互的提高，從而為學(xué)生知識和技能發(fā)展做出貢獻。
“項目教學(xué)法”主要是通過教師的指導(dǎo)，使得學(xué)生可以親自處理一個項目的全過程，并在這一過程中可以將教學(xué)計劃內(nèi)的教學(xué)內(nèi)容得以熟悉和掌握。項目教學(xué)法可以使學(xué)生在進行學(xué)習(xí)和處理的過程中學(xué)會如何全部或部分獨立組織、安排其學(xué)習(xí)行為，解決在處理項目中所遇到的困難，從而極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性。因此，“項目教學(xué)法”是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，實現(xiàn)了教師角色的換位(從以往的主體地位轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘龑?dǎo)地位)，有利于加強對學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。《汽車機械基礎(chǔ)》融合了多門學(xué)科知識，具有內(nèi)容多且雜的特點，而齒輪傳動是《汽車機械基礎(chǔ)》中有關(guān)機械傳動中應(yīng)用最廣的一種傳動形式教學(xué)內(nèi)容，在實際生產(chǎn)中發(fā)揮著重大的作用。因此，筆者主要從以下方面來實施《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動項目教學(xué)方法。
在教學(xué)過程中要遵守理論實踐一體化的教學(xué)原則，以項目為載體，通過案例導(dǎo)學(xué)，突出項目知識點，加深新舊只是之間的練習(xí)，在教學(xué)過程中注意培養(yǎng)學(xué)生積極思考和自主學(xué)習(xí)能力以及綜合應(yīng)用的實用性能力。圍繞《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動項目的教學(xué)，筆者采用了“實踐—理論—實踐”的教學(xué)模式來進行教學(xué)。第一步的“實踐”是通過案例導(dǎo)入環(huán)節(jié)來實現(xiàn)觀察實物和訓(xùn)練動手能力的這兩個教學(xué)目標。在觀察，學(xué)生對于齒輪傳動的特點有了直觀性了解，得出齒輪傳動是一種指用主、從動齒輪通過齒輪直接嚙合來傳遞運動和動力的裝置。然后指導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)裝置的拆卸和裝配動手操作，讓學(xué)生可以更好地體驗齒輪轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)、特點和作用，這就為其后續(xù)的理論性學(xué)習(xí)奠定了重要的實踐性基礎(chǔ)，同時也可以使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情得到激發(fā)和推動。第二步的理論講解部分，教師一定要改變以往的填鴨式教學(xué)模式，通過采用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段的方式來將講授理論知識部分中的難點和重點以一種更加易于接受的形式給與呈現(xiàn)，結(jié)合職業(yè)學(xué)校學(xué)生的特點(理論基礎(chǔ)較薄弱)，將其中的難以理解的、繁瑣的公式推導(dǎo)、理論證明、邏輯推理等進行簡化處理，滲透實用性的原則，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用知識和實際解決能力為目標，提高學(xué)生的實際就業(yè)操作技能的需要。第三步的實踐環(huán)節(jié)教學(xué)，這是對于上一個理論知識講解環(huán)節(jié)的消化、吸收、應(yīng)用和檢驗的環(huán)節(jié)，可以將理論知識深入到實踐活動中來，是理論知識得以實際應(yīng)用的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。為此，筆者在這部分的教學(xué)中往往會安排幾個更為具體的實踐項目，目的是在理論知識講解后來分別完成不同的項目教學(xué)目標。例如，實踐項目“齒輪幾何尺寸的測量”主要是為完成“為汽車部件更換失效齒輪”的教學(xué)目標的，實踐項目“齒輪的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用”完成“齒輪應(yīng)用”的教學(xué)目標的，實踐項目“汽車主軸運動分析”是為了完成“多級減速器或者是變速箱設(shè)計”的教學(xué)目標的，等等。通過諸如以上的具體的實踐活動的親自動手操作以及由此所進行分析和思考活動，學(xué)生可以自覺地對于上一環(huán)節(jié)中所講授的理論知識進行聯(lián)想和應(yīng)用，從而體驗到理論知識的指導(dǎo)性作用，促進其今后的理論知識學(xué)習(xí)過程中的主動性和積極性的發(fā)揮。在實際教學(xué)活動中，學(xué)生要在教師的指導(dǎo)下制定實踐方案和實施方案并最終給與其評估。在每個項目實施前，教師要首先介紹項目背景，并將其中的項目活動分析、方法與步驟進行講解，使學(xué)生在學(xué)習(xí)每個項目開始就知道他們的學(xué)習(xí)任務(wù)和項目要求。例如，在進行有關(guān)“齒輪結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和運動分析”的學(xué)習(xí)過程中，教師就需要首先明確所選用的項目為“齒輪傳統(tǒng)分析”;然后告知學(xué)生活動分析內(nèi)容有兩個，即：理解漸開線形成和漸開線齒輪傳動過程及特點;分析齒輪傳動的種類和結(jié)構(gòu)特點;運用輪系知識，計算手動變速器和自動變速器各檔傳動比。那么，在實際的教學(xué)過程中就可以很自然地引出“齒輪的基本常識”、“齒輪的計算”等理論性知識，并將其有關(guān)齒輪結(jié)構(gòu)、材料及工藝等具體問題進行演示和講解。具體實施如下：
1.實踐環(huán)節(jié)(引導(dǎo)觀察并分析和思考)。
教師介紹：齒輪傳動是在現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的傳動方式之一，例如汽車變速器中的齒輪傳動。本節(jié)課的具體學(xué)習(xí)內(nèi)容是對齒輪傳動進行分析。了解齒輪傳動的特點、常見齒輪傳動的類型和學(xué)習(xí)計算簡單的齒輪傳動比。
教師引導(dǎo)：指導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)裝置的拆卸和裝配動手操作，讓學(xué)生可以更好地體驗齒輪轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)、特點和作用。幫助學(xué)生了解齒輪的基本常識。除此之外，還要幫助學(xué)生分析齒輪在傳動過程中失去正常工作能力的現(xiàn)象稱為失效，了解其主要失效形式并對齒輪失效形式進行研究，了解失效產(chǎn)生的原因，幫助學(xué)生正確選擇齒輪材料及延長齒輪的使用壽命。
2.理論知識環(huán)節(jié)(常見的齒輪及相關(guān)運算公式)。
齒輪的類型：
交錯軸齒輪機構(gòu)：兩嚙合齒輪的傳動軸線為空間任意交錯位置，它是一種空間齒輪機構(gòu)。常見類型有準雙曲線齒輪機構(gòu)、交錯軸斜齒輪機構(gòu)和蝸桿傳動等。教師在講解時通過多媒體的手段給與展示，讓學(xué)生形象地理解其中的`內(nèi)容。
平行軸齒輪機構(gòu)：兩嚙合齒輪的傳動軸線相互平行，這是一種平面齒輪機構(gòu)。常見類型有外嚙合齒輪機構(gòu)、內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)和齒輪齒條機構(gòu)等。教師運用多媒體的手段給與展示，讓學(xué)生形象地理解其中的內(nèi)容。
相交軸齒輪傳動機構(gòu)：講解有關(guān)理論知識“相交軸齒輪傳動機構(gòu)”，并通過多媒體的手段給與展示，讓學(xué)生形象地理解其中的內(nèi)容。
輪系的分類及特點：
定軸輪系：通過實例展示，加上現(xiàn)代教學(xué)手段分析定軸輪系的特點。
周轉(zhuǎn)輪系：周轉(zhuǎn)輪系的結(jié)構(gòu)相對來說比較復(fù)雜，并且特點較多，應(yīng)用較廣，在講解的時候要更加系統(tǒng)全面。
汽車輪系傳動比的計算：
齒輪嚙合的傳動比計算：齒輪傳動系統(tǒng)中首輪與末輪的轉(zhuǎn)速或角速度之比稱為輪系的傳動比，用i1k表示，即：i1k=n1/nk=ω1/ωk
輪系傳動比的計算：輪系傳動比的計算步驟比較復(fù)雜，并且運算過程較為繁瑣，所以在講解的過程中，教師要更加細心，結(jié)合實例進行分析。
周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算方法：求解周轉(zhuǎn)輪系傳動比最常用的方法是轉(zhuǎn)化機構(gòu)法。它是利用反轉(zhuǎn)法給整個周轉(zhuǎn)輪系加上一個的公共角速度-ωH(或轉(zhuǎn)速-)，將原周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為假想的定軸輪系，然后間接地利用定軸輪系的傳動比公式來求解周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。
3.實踐環(huán)節(jié)(理論知識的實踐性檢驗和加深理解)。
這一步的實踐環(huán)節(jié)教學(xué)主要是對于上一個理論知識講解環(huán)節(jié)的消化、吸收、應(yīng)用和檢驗的環(huán)節(jié)，可以將理論知識深入到實踐活動中來，是理論知識得以實際應(yīng)用的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。
齒輪的基本常識學(xué)習(xí)：完成深化基礎(chǔ)知識的的教學(xué)目標幫助學(xué)生了解所學(xué)內(nèi)容的基本并運用的實際中。
齒輪傳動機構(gòu)的類型、特點和應(yīng)用：實現(xiàn)在實踐過程中學(xué)生更好地工作的教學(xué)目標。
汽車輪系傳動比計算的分析：實現(xiàn)“齒輪轉(zhuǎn)向的確定和計算齒輪的實際情況”的教學(xué)目標。
在實際的操作中，例如，有關(guān)“汽車輪系傳動比計算”公式會涉及很多的公式和概念的理解和記憶，學(xué)生對于這些知識和計算是比較困難的，所以教師需要通過新舊知識的對比分析來進行，這樣既回顧了舊知識又學(xué)習(xí)了新概念，最重要的是降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。
總之，《汽車機械基礎(chǔ)》中齒輪傳動項目教學(xué)方法在實踐中確實具有重要作用，有關(guān)汽車機械基礎(chǔ)的齒輪傳動項目的教學(xué)內(nèi)容的實施要注意理論與實踐的相互結(jié)合以及互動性，使得學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”獲得知識和技能雙方面的收獲。齒輪項目教學(xué)方法可以使得理論、實踐有機結(jié)合，使學(xué)生在實際的就業(yè)中可以以自身所具有的技能性和知識性進行應(yīng)用，提高了學(xué)生的就業(yè)綜合素養(yǎng)，為其今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。雖然在教學(xué)內(nèi)容中對于汽車零件的認知較多，但是，在認識的過程中教師還以項目教學(xué)方法的獨有的特點對于其中的相關(guān)的理論知識進行了的綜合理解和應(yīng)用，為學(xué)生今后就業(yè)時的可以與其所從事的適合崗位相符合，提高學(xué)生的實際問題的解決能力。而在項目教學(xué)方法中，筆者采用多媒體手段，使得晦澀難懂的理論概念和計算更加形象，注意聯(lián)系該行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，使學(xué)生輕松掌握了該課程中基礎(chǔ)性理論知識，并強化實踐能力和綜合素質(zhì)。隨著教學(xué)的深入，《汽車機械基礎(chǔ)》教學(xué)方法需要我們不斷地進行完善和改革，只要在實踐中不斷得到探索，就一定能夠取得好的收獲。
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