說《鉸鏈四桿機構的基本性質》

一、教材分析

1.地位和作用

內容選取全國中等職業技術學校機械類專業通用教材《機械基礎》第七章第三節。它是“鉸鏈四桿機構的演化”知識的講授基礎，也是進一步學習凸輪機構、其他常用機構和后續課程“刨削、插削”內容的理論精華。因此，可以說本節課是第七章內容的核心，是《機械基礎》課程學習的重點，在理論課與專業課之間起著承上啟下的作用。

2.教學目標

根據本教材教學大綱及教學內容，結合學生的接受能力和實際水平，確定本節課的教學目標。（1）知識目標：掌握和理解鉸鏈四桿機構的曲柄存在條件及其推論，并能靈活運用。（2）能力目標：通過講練結合，培養學生觀察、分析、判斷、解決問題的能力。（3）情感目標：培養學生正確的思維方式和學習方法，增強他們做有專長的技術工人的信心。（4）德育目標：注重學生理論與實踐的轉換，知識與技能銜接能力的養成。

3.教學重點、難點的建立

結合本教材教學大綱和學生的實際情況，確立本節課的重點是曲柄存在的條件及基本類型的判別方法。難點是曲柄存在條件的推導及基本類型的判別。

二、教材處理

1.教材內容處理

本教材對鉸鏈四桿機構曲柄存在條件的編寫順序為：先以曲柄搖桿機構為例分析曲柄存在的必要條件，再概括曲柄存在的充分條件，最后對鉸鏈四桿機構三種基本類型的組成條件作一般性推論。從內容上看教材很精練，但是學生理解起來比較困難。根據以往的教學經驗，如照本宣科，師生均感到“概括無據，推論無理”，且學生對雙搖桿機構兩種判斷方式缺乏一定的理解，而鉸鏈四桿機構中一個曲柄的存在條件是本章理論基礎的關鍵內容。作者對教材進行了適當處理，通過鉸鏈四桿機構模型演示連架桿a不能整周轉動的三種情況，然后分析避免上述三種情況的條件，最后得出一個曲柄存在的條件，旨在增強直觀性和邏輯性。

2.教學重難點處理

曲柄存在的條件，在教材內容處理中已對一個曲柄存在的條件作了分析，接下來演示自制的鉸鏈四桿機構（以不同桿作機架），學生認真觀察各桿的運動關系，并結合動畫演示、實物操作等來判別三種基本類型。

3.教具準備

多媒體課件、自制模型。

三、學情分析與教法學法

1.學情分析

教師的教與學生的學是一對矛盾統一體，教師只有準確把握學生的基礎，做到因材施教，才能收到良好的教學效果。

2.教法

（1）通過“模型演示—觀察思考—分析討論—歸納總結”的程序來解決重難點；（2）通過多媒體教學把學生難以理解的知識形象化、具體化、趣味化。

3.學法

（1）采用模型、多媒體等教學手段，幫助學生理解有關推論，掌握相關內容；（2）講練結合，強調實際應用和分析問題的能力。

四、教學程序

1.知識回顧

提問：（1）鉸鏈四桿機構各構件名稱是什么？什么是曲柄？什么是搖桿？（2）鉸鏈四桿機構按照連架桿中是否有曲柄存在，可分為哪三種基本形式？

導入：（1）從問題可看出，三種基本形式的區別就在于機構中是否有曲柄存在？有幾個曲柄存在？在什么條件下機構有一個或兩個曲柄存在？又在什么條件下無曲柄存在？（2）播放動畫（縫紉機踏板機構、電風扇、跑步機等），讓學生觀察判斷為何種機構。

2.知識結構

模型演示，觀察思考：各桿的長短關系、連接情況和相對位置等。

曲柄存在的條件：鉸鏈四桿機構有一個曲柄的條件的證明。

第一步：用鉸鏈四桿機構模型演示連架桿a不能整周轉動的三種情況（略）。

第二步：分析避免上述三種情況的條件（圖略）。

①為避免b、c拉直共線發生，B、C、D不能在一條直線上而應呈三角形，即BDc），則B、C、D應呈三角形，即BD>b-c；③與②同理，可得為避免b、c重迭共線（b

第三步：得出結論。

綜上分析，可得出有一個曲柄存在的條件是：最短桿與最長桿之和小于或等于其他兩桿長度之和，最短桿為連架桿（即曲柄）。

注意：組成鉸鏈四桿機構時，各桿長必須滿足最起碼的組成條件，即Lmax<其他三桿L和。

3.知識鞏固

判斷鉸鏈四桿機構的類型并用作圖法畫出其極位夾角和極限位置。

4.知識歸納（圖表法）（略）

鉸鏈四桿機構的三種類型及組成條件。

5.知識拓展

（1）小組合作做鉸鏈四桿機構的簡易教具；（2）完成與教材配套的習題冊中的有關習題。

五、板書設計

采用歸納總結、提綱挈領的板書設計，做到重點突出，一目了然，便于理解、識記。

六、效果評價

考核的內容不僅要反映對理論與技能的掌握，更重要的是檢驗學生在基本知識融會貫通后，提出問題、分析問題、解決問題的能力及創新思維等能力。對照執教的兩個同專業、水平相當的班級，采用圖表法、理論聯系實際、模型演示及多媒體動畫等教學方法后易達到預期的教學效果。

編輯 董慧紅