《汽車機械基礎》平面四桿機構的教學改革研究

摘 要 本文首先指出了《汽車機械基礎》這門課程的定位和存在的問題，結合實際的教學情況，對平面四桿機構的教學打破了傳統的圖片和動畫演示等講解模式，作者在講授平面四桿機構的時候，會引導學生分別做出鉸鏈四桿機構和含有移動副的四桿機構，并且通過固定不同的桿，分別得到不同的機構，把抽象的專業知識轉換成了能演示的實物。實物教學，能提高學生對平面四桿機構的認知，降低教學難度，提高教學質量。

關鍵詞 汽車機械 平面四桿機構 研究

中圖分類號：G712文獻標識碼：A

《汽車機械基礎》是三年制高職高專類學校汽車類專業必修的專業基礎課程，內容包括汽車機械制圖、軸類零部件、汽車材料、機構傳動、液壓傳動等，內容涉及面廣，難度比較大，是汽車類課程中的一個大雜燴。要想學好這門課，要求學生物理、數學基礎比較好，空間思維和邏輯思維能力比較強，對汽車的興趣比較濃。

《汽車機械基礎》平面四桿機構的教學改革目前在國內還沒有專業人士進行相關的研究，這個內容比較抽象，教師在上課的過程中一般會利用畫圖或許動畫演示來進行講解，這種傳統的教學模式，學生掌握程度不夠，課程氣氛不活躍，也很難達到預期的教學效果，基于這些原因，我對平面四桿機構提出實物制作教學和參與式教學手段相結合，希望對老師們以后在《汽車機械基礎》中平面四桿機構的教學有所幫助。

1平面四桿機構教學的現狀

平面四桿機構是本課程比較抽象的部分，它包括鉸鏈四桿機構和含有移動副的四桿機構，鉸鏈四桿機構包括雙曲柄機構、曲柄搖桿機構、雙搖桿機構，含有移動副的四桿機構有曲柄滑塊機構、曲柄導桿機構、曲柄搖塊機構、移動導桿機構。為了讓學生能區分各四桿機構，教師在黑板地畫出各機構一遍又一遍進行講解，并且用動畫進行演示，可大部分學生還是無法理解，為什么看上去是一樣的，只是固定了不同的桿，運動形式就會不一樣？就變成了其它的機構？

2平面四桿機構的教學改革研究

2.1實物制作教學在平面四桿機構的應用

為了盡快改變學生的困惑，更為了提高教學效率，作者會在講授機構的時候，指導學生做出模型，把靜的、抽象的機構做活。

圖3的鉸鏈四桿機構中，最短桿與最長桿的長度之和小于或等于另外兩桿的長度之和，固定最短桿，與機架相鄰的連架桿都可以轉動，得到雙曲柄機構;固定最短桿的鄰邊，得到曲柄搖桿機構，若固定最短桿的對邊，只能得到雙搖桿機構。

圖4的鉸鏈四桿機構中，不管固定那條邊，都只能得到雙搖桿機構。

在上課過程中，我拿著兩組同學做的實物進行演示，要學生也拿著自己制作的實物進行演示，找出規律。

2.2參與式教學在平面四桿機構的應用

完成了這樣的實物演示之后，我要兩組同學交換實物再一次進行演示，并且要求他們在課堂上進行分組討論，為什么圖3的實物演示可以得到雙曲柄機構、曲柄搖桿機構、雙搖桿機構？而圖4不管固定哪根桿，都只能得到雙搖桿機構？

通過分組討論后，得出結論：

鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則：

（1）取最短桿的相鄰桿為機架時，得曲柄搖桿機構;（2）取最短桿為機架時，得雙曲柄機構;（3）取與最短桿相對的桿為機架時，得雙搖桿機構;（4）鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿長度之和，不管固定哪根桿，均無曲柄存在，只能得到雙搖桿機構。

通過實物演示，分組討論，學生能夠完全掌握鉸鏈四桿機構的分類，區別。后來又引導學生自己動手制作含有移動副的四桿機構（圖5、6），固定導桿，得到曲柄滑塊機構;固定滑塊的對邊，可得到曲柄導桿機構;固定滑塊的鄰邊，得到曲柄搖塊機構;固定滑塊，得到移動導桿機構。找出各機構的特點，指出這些機構在汽車上的運用。并找出圖5、圖6的區別，圖5滑塊的對邊為最短桿，可以得到曲柄轉動導桿機構，而圖6是滑塊的鄰邊為最短桿，可以得到曲柄擺動導桿機構。

3結論

通過學生自己動手制作實物來進行演示，把很復雜的理論知識，簡單、生動地展示出來，并且再進行分組討論，讓老師在課堂上只起到主導作用，而學生在課堂上能真正起到主體作用。這樣能充分調動他們的積極性，課堂氣氛特別活躍，大大降低了教學難度，教學質量和效果也明顯提高了。

參考文獻

[1] 廖梅花.汽車機械基礎[M].武漢：華中科技大學出版社，2017.

[2] 侯子平.汽車機械基礎[M].北京：北京郵電大學出版社，2014.