《汽车机械基础》平面四杆机构的教学改革研究

摘 要 本文首先指出了《汽车机械基础》这门课程的定位和存在的问题，结合实际的教学情况，对平面四杆机构的教学打破了传统的图片和动画演示等讲解模式，作者在讲授平面四杆机构的时候，会引导学生分别做出铰链四杆机构和含有移动副的四杆机构，并且通过固定不同的杆，分别得到不同的机构，把抽象的专业知识转换成了能演示的实物。实物教学，能提高学生对平面四杆机构的认知，降低教学难度，提高教学质量。

关键词 汽车机械 平面四杆机构 研究

中图分类号：G712文献标识码：A

《汽车机械基础》是三年制高职高专类学校汽车类专业必修的专业基础课程，内容包括汽车机械制图、轴类零部件、汽车材料、机构传动、液压传动等，内容涉及面广，难度比较大，是汽车类课程中的一个大杂烩。要想学好这门课，要求学生物理、数学基础比较好，空间思维和逻辑思维能力比较强，对汽车的兴趣比较浓。

《汽车机械基础》平面四杆机构的教学改革目前在国内还没有专业人士进行相关的研究，这个内容比较抽象，教师在上课的过程中一般会利用画图或许动画演示来进行讲解，这种传统的教学模式，学生掌握程度不够，課程气氛不活跃，也很难达到预期的教学效果，基于这些原因，我对平面四杆机构提出实物制作教学和参与式教学手段相结合，希望对老师们以后在《汽车机械基础》中平面四杆机构的教学有所帮助。

1平面四杆机构教学的现状

平面四杆机构是本课程比较抽象的部分，它包括铰链四杆机构和含有移动副的四杆机构，铰链四杆机构包括双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构，含有移动副的四杆机构有曲柄滑块机构、曲柄导杆机构、曲柄摇块机构、移动导杆机构。为了让学生能区分各四杆机构，教师在黑板地画出各机构一遍又一遍进行讲解，并且用动画进行演示，可大部分学生还是无法理解，为什么看上去是一样的，只是固定了不同的杆，运动形式就会不一样？就变成了其它的机构？

2平面四杆机构的教学改革研究

2.1实物制作教学在平面四杆机构的应用

为了尽快改变学生的困惑，更为了提高教学效率，作者会在讲授机构的时候，指导学生做出模型，把静的、抽象的机构做活。

图3的铰链四杆机构中，最短杆与最长杆的长度之和小于或等于另外两杆的长度之和，固定最短杆，与机架相邻的连架杆都可以转动，得到双曲柄机构;固定最短杆的邻边，得到曲柄摇杆机构，若固定最短杆的对边，只能得到双摇杆机构。

图4的铰链四杆机构中，不管固定那条边，都只能得到双摇杆机构。

在上课过程中，我拿着两组同学做的实物进行演示，要学生也拿着自己制作的实物进行演示，找出规律。

2.2参与式教学在平面四杆机构的应用

完成了这样的实物演示之后，我要两组同学交换实物再一次进行演示，并且要求他们在课堂上进行分组讨论，为什么图3的实物演示可以得到双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构？而图4不管固定哪根杆，都只能得到双摇杆机构？

通过分组讨论后，得出结论：

铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则：

（1）取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构;（2）取最短杆为机架时，得双曲柄机构;（3）取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构;（4）铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，不管固定哪根杆，均无曲柄存在，只能得到双摇杆机构。

通过实物演示，分组讨论，学生能够完全掌握铰链四杆机构的分类，区别。后来又引导学生自己动手制作含有移动副的四杆机构（图5、6），固定导杆，得到曲柄滑块机构;固定滑块的对边，可得到曲柄导杆机构;固定滑块的邻边，得到曲柄摇块机构;固定滑块，得到移动导杆机构。找出各机构的特点，指出这些机构在汽车上的运用。并找出图5、图6的区别，图5滑块的对边为最短杆，可以得到曲柄转动导杆机构，而图6是滑块的邻边为最短杆，可以得到曲柄摆动导杆机构。

3结论

通过学生自己动手制作实物来进行演示，把很复杂的理论知识，简单、生动地展示出来，并且再进行分组讨论，让老师在课堂上只起到主导作用，而学生在课堂上能真正起到主体作用。这样能充分调动他们的积极性，课堂气氛特别活跃，大大降低了教学难度，教学质量和效果也明显提高了。

参考文献

[1] 廖梅花.汽车机械基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2017.

[2] 侯子平.汽车机械基础[M].北京：北京邮电大学出版社，2014.