理实一体，激发兴趣，提高课堂效率

周丽勤

摘 要：《曲柄存在的条件》是铰链四杆机构的基本性质这一节的重要内容之一。这部分内容主要运用了理实一体化的教学模式，以教师为主导，学生为主体，合作交流、动手操作为手段，能力提高为目的，使学生对铰链四杆机构提高了感性认识，拓宽了学生的知识面。

关键词：四杆机构；曲柄；实践；问题

铰链四杆机构曲柄存在的条件是第五章的教学重点之一，是前面基本类型的深化和提升。通过对曲柄存在条件的学习，既能帮助学生理解铰链四杆机构的基本概念，又为后续课程中学习急回特性和死点位置提供了有效的分析手段，并对生产实践起着重要的指导意义。

我所任班级为职高二年级，学生基础较差，学习兴趣不浓。由于学生都是初学专业基础课，对机械传动比较陌生，他们缺乏实践经验，分析理解能力、总结归纳能力、空间想象能力都相对较差，但这部分学生活泼好动，动手能力与同龄人相比并不弱。基于学生的这些特点，结合教材内容，首先要营造平等、宽松的教学氛围，设法激发起学生的学习兴趣，并结合授课内容把理论性较强的课本知识简单化、形象化、生动化，引导学生探究学习。

动手操作是知识学习的一种循序渐进的探究过程，是提高学生实践能力的有效途径之一，只有理论与实际结合，才能更好地理解和掌握知识点。所以，机械专业课教学必须走理论与实践相结合的道路，并把这个理念贯穿在课堂教学中，让学生在探索中学习，在动手中发展，真正实现学生在学习中的自我完善。为此，我对该课内容进行了重新设计。在整个教学过程中，主要涉及以下几个环节。

一、习旧引新，提出任务

习旧引新是由提出问题开始，引入新的问题。引入问题时我主要考虑到以下因素：（1）问题的提出要一环扣一环，逐步深入，使学生逐渐回忆起上节课的主要内容；（2）由提出的问题中引入新的问题及本节课的教学任务。我先设计了以下几个问题：（1）铰链四杆机构的组成？（2）铰链四杆机构有哪三种基本类型？（3）汽车雨刮器采用了什么类型？飞机起落架又采用了什么类型？（用多媒体展示铰链四杆机构实例动画）我告诉学生：“这节课就是运用所学的知识，根据要求自己动手制作一个简单的铰链四杆机构，使它能实现所需功能。“最后，我再引出主题——《曲柄存在的条件》。这样，通过创设情境进行开篇，能极大地激发起学生的学习兴趣。

二、巧妙设疑，引入问题

“疑”是学生探求知识的起点，也是激发学生思维的支点，所以在本节课教学中，我始终贯彻“以疑引路，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力”。首先我给出课件，同时利用两组不同的杆件长度的四杆机构的动画，让学生观察杆件的运动，并说出铰链四杆机构的类型，他们参与其中，大大吸引了他们上课的注意力。接着，我要求学生观察四个杆的长度关系和最短杆的位置，让学生找到两组动画的区别，另外观察最短杆和最长杆之和与另两杆之和的关系。这样利用动画加实物教具演示与思维点拨相结合的教学方法，学生会在宽松的课堂气氛中获得非常直观的感性知识，既突破了难点，又发展了学生的思维，使学生能够从感性认识上升到理性认识。然后，我引导学生得出结论曲柄存在的条件有两个：（1）最短杆和最长杆之和小于等于另两杆之和；（2）以最短杆做连架杆和机架，若两条件有一个不成立，则该机构不存在曲柄。这样，学生对通过自己的参与而获得的结论就会更加深刻。

三、因势利导，深化问题

曲柄存在的条件必须在“最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两构件长度之和”的大前提下。首先，我通过教具演示，让学生观察：在这个大前提下，如果已知四个杆件的长度，该如何组成曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构？接着，我利用动画演示，让学生观察最短杆的位置，最终得出了三个结论：（1）取最短杆为连架杆，构成曲柄摇杆机构；（2）取最短杆为机架时，构成双曲柄机构；（3）取最短杆为连杆时，构成双摇杆机构。然后，我又顺势提出如果这个大前提不存在，也就是当铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆之和时，利用动画演示可以看到不论以哪个杆为机架，只能构成双摇杆机构，也就是此时曲柄不存在，这样更加证实了曲柄存在的条件。这时，也可以让学生自己用两个模型（一个满足杆长和另一个不满足杆长和）演示一下，这样更为直观形象。

四、巩固新知，讲练结合

新的知识传达给学生之后，应该予以适时小结，让学生明白学会了什么以及怎样更好掌握这部分内容。小结这部分内容时，我同样结合多媒体演示课件，强调铰链四杆机构的类型与各杆件的相对长度和最短杆的位置有关，以此让学生达到理解记忆的目的。我把已知四杆长度，判别铰链四杆机构的类型的判别步骤归纳为“三步走”：（1）计算：确定（Lmax+Lmin）与（L+L”）大小关系；（2）观察：最短杆为哪根杆，在什么位置；（3）判断：根据条件1、条件2得出该机构为哪种机构。接着我就“趁热打铁”，安排了合适的课堂练习，要求学生按照解题判别步骤，判断下面的四杆机构的类型。这样，我就能及时获取反馈信息，让正确的知识得到肯定，错误的知识得到纠正，让知识进一步理解、巩固，提高了学生用所学知识解决问题的能力。

五、小组合作，动手实践

通过上述授课内容，学生基本能掌握判断铰链四杆机构的类型判别方法及解题步骤。但是，作为职高学生，他们不能只停留在“纸上谈兵”，专业的理论运用于实际，必须要经过实践操作。于是，我把全班40个同学分成八个小组，每组5个人，每两组同学完成一个示意图所示的内容。由动手能力强的学生担任组长，发挥骨干作用，并领取设计材料和任务书：5根不同长度的杆件，大头针若干，尺子一把。然后由我分配设计任务：一二两组设计曲柄摇杆机构；三四两组设计双曲柄机构；五六两组设计双摇杆机构：最长杆+最短杆≤其余两杆长度之和，以最短杆的相对杆为机架；七八两组设计双摇杆机构：最长杆+最短杆>其余两杆长度之和。在整个过程中，我巡视指导，帮助同学们解决在操作中遇到的问题。学生动手制作时，要让他们注意做机架和做连杆的杆件一定一个放在最前面，一个放在最后面，否则连接起来以后，杆件的运动会发生干涉，不能运转。连接顺序正确与否是这次实践能否成功的关键。遇到干涉情况时，要让学生注意杆件搭接的调整顺序，并反复尝试，总结规律。最后，我让每组学生选出代表发言，展示本小组设计成果，让学生体验成功的乐趣。这样，学生的自信心提高了，就更乐意参与到课堂之中，课堂效率就能得以提高。

在整个教学过程中，我运用理实一体化教学模式，这种教学模式强调了学生的探究学习、合作学习，提升了学生的主体地位，充分发展了学生的个性。学生在这开放、活跃、轻松的教学环境中，勤于动手，乐于探究，汲取着知识的营养，开发着自己的潜能，享受着学习的快乐。可以说，实物与多媒体课件的使用，为学生创造了条件，使学生掌握了曲柄存在的条件以及铰链四杆机构的类型判别并能进行简单制作，增强了直观性，使学生对铰链四杆机构提高了感性认识，拓宽了学生的知识面，达到了理论与实践的有效结合，提高了学生的学习效率。

参考文献：

[1]陈海魁.机械基础[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.

[2]黄森彬.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2001.

（宜兴市和桥中等专业学校）