機(jī)械設(shè)計(jì)課程中齒輪傳動(dòng)部分的教學(xué)對(duì)策探究

王昭春

摘要：齒輪傳動(dòng)部分是機(jī)械設(shè)計(jì)課程中最基礎(chǔ)、重要的教學(xué)內(nèi)容。以往的教學(xué)工作存在邏輯性不強(qiáng)、教學(xué)思路不清等問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以充分理解相關(guān)知識(shí)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，教師開展這部分內(nèi)容的教學(xué)工作時(shí)，應(yīng)首先制定出完整的教學(xué)方案，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合、重構(gòu)，并按照知識(shí)點(diǎn)細(xì)化教學(xué)模塊，以此保障教學(xué)效果的提升，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);齒輪傳動(dòng);教學(xué)對(duì)策

前言：在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中齒輪傳動(dòng)占據(jù)極大篇幅，是這部分課程教學(xué)工作的重點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械傳動(dòng)方式，因此，提高這部分教學(xué)質(zhì)量和效果，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。齒輪傳動(dòng)部分教學(xué)中，其內(nèi)容涉及大量理論、經(jīng)驗(yàn)、公式計(jì)算以及邏輯推理與實(shí)踐，考察學(xué)生多個(gè)層面的能力，想要提高教學(xué)質(zhì)量，需要教師充分探究教材教學(xué)內(nèi)容，將其充分整合、細(xì)化后，制定具有針對(duì)性的教學(xué)計(jì)劃，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)與技能，有利于提高學(xué)生綜合能力與素養(yǎng)。

一、開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣

機(jī)械課程教學(xué)包含大量實(shí)踐性內(nèi)容，力求培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力，且齒輪傳動(dòng)教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生操作技能提出一定要求，因此，部分院校為滿足學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，開設(shè)常用的機(jī)構(gòu)或機(jī)械設(shè)備陳列室，為學(xué)生展示機(jī)械教學(xué)中常用或生產(chǎn)實(shí)際環(huán)節(jié)常用的機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件的實(shí)物。想要加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的動(dòng)力和興趣，教師針對(duì)陳列室中的齒輪機(jī)構(gòu)，講解其分類、特點(diǎn)、各部分名稱、作用以及齒輪失效分析、材料選取等方面。此外，為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和學(xué)習(xí)，教師可以充分利用多媒體教學(xué)設(shè)備，將一些較為復(fù)雜、語言難以明確表述的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程、機(jī)構(gòu)、工作原理等，采用視頻、課件等方式，為學(xué)生展示，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，還能有效加強(qiáng)教學(xué)環(huán)節(jié)的豐富性，提升教學(xué)表現(xiàn)力。

例如：“漸開線的形成”這部分知識(shí)點(diǎn)具有抽象、復(fù)雜的特點(diǎn)，想要促進(jìn)學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)理解相關(guān)知識(shí)，需要教師充分利用陳列室的模型，并結(jié)合多媒體動(dòng)畫的教學(xué)方式，開展教學(xué)工作。為進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)點(diǎn)的掌握，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)，如“齒輪參數(shù)測定”“拆卸組裝減速器”等實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)。前者能夠鍛煉學(xué)生盡快掌握不同測量工具的使用方法，這一技能在實(shí)際工作環(huán)節(jié)具有極為廣泛的應(yīng)用。通過這部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)會(huì)對(duì)游標(biāo)卡尺、公法線千分尺等工具的使用，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力;后者則能幫助學(xué)生進(jìn)一步了解輪系的組成以及相應(yīng)的工作原理與發(fā)揮的實(shí)際作用[1]。

二、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)計(jì)算能力

在“齒輪機(jī)構(gòu)”這部分教學(xué)內(nèi)容中，涉及到許多使用齒輪幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算的公式和方法，要求學(xué)生在掌握直齒圓柱齒輪最基本的計(jì)算公式后，充分利用自身具備的數(shù)學(xué)知識(shí)，分析和研究各種齒輪之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而進(jìn)一步了解斜齒輪、圓錐齒輪等機(jī)構(gòu)的計(jì)算公式都是基于直齒圓柱齒輪在各種不同條件下的變形未來。因此，只要學(xué)生充分掌握直齒圓柱齒輪的基礎(chǔ)計(jì)算公式，與直齒圓柱齒輪和斜齒輪、圓錐齒輪等機(jī)構(gòu)之間存在的幾何知識(shí)，就能逐步推導(dǎo)出相應(yīng)的計(jì)算公式和計(jì)算方法。除此之外，還能將這一轉(zhuǎn)化形式應(yīng)用于其他相似的知識(shí)點(diǎn)中，有助于引導(dǎo)學(xué)生將相關(guān)知識(shí)進(jìn)行結(jié)合，從而達(dá)成鍛煉學(xué)生舉一反三的能力。

三、注重例題講解，構(gòu)建知識(shí)體系

齒輪傳動(dòng)這部分教學(xué)內(nèi)容涉及到的知識(shí)范圍較廣，且知識(shí)內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜。保障學(xué)生完成這部分學(xué)習(xí)內(nèi)容后，逐步加強(qiáng)其對(duì)這部分知識(shí)建立完整的體系架構(gòu)，是目前教師開展教學(xué)工作面臨的重要課題，而講解例題能夠有效解決這一問題。通過帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)例題的深入分析，能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)齒輪傳動(dòng)類型的選擇方式、參數(shù)的選擇、精度的確定等方面進(jìn)行全面的分析、整理和學(xué)習(xí)，還能了解到這部分教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用過程以及在此期間需要關(guān)注到的注意事項(xiàng)。通過這一教學(xué)過程，教師可以將整體齒輪傳動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，促進(jìn)學(xué)生建立完整、系統(tǒng)的知識(shí)體系，有助于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握。學(xué)生也能夠在教師的幫助下，將較為細(xì)碎、零散的知識(shí)整合，了解其中內(nèi)在聯(lián)系，將已經(jīng)掌握的基礎(chǔ)知識(shí)靈活運(yùn)用于實(shí)際工況所要求的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核計(jì)算等環(huán)節(jié)，從而完成齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。

想要保障學(xué)生在學(xué)習(xí)期間能夠保持學(xué)習(xí)動(dòng)力和積極性，從而充分運(yùn)用自身所學(xué)知識(shí)，教師可以將美學(xué)理念與日常教學(xué)工作相結(jié)合，鼓勵(lì)并支持學(xué)生找出齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中存在的美感元素，并將其與藝術(shù)現(xiàn)象相結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)和歸納，讓學(xué)生在以往枯燥的理工科學(xué)習(xí)中，發(fā)現(xiàn)藝術(shù)美感元素，以此加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和積極性[2]。

結(jié)語：綜上所述，齒輪傳動(dòng)部分的教學(xué)內(nèi)容是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的重要組成部分，對(duì)于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)以及進(jìn)入一線崗位工作，有著很大幫助。教師想要加強(qiáng)這部分教學(xué)工作的質(zhì)量和效果，可以從開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、注重例題講解等方面著手，力求激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)其計(jì)算能力，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)內(nèi)容的內(nèi)化，提高學(xué)生專業(yè)技能。

參考文獻(xiàn)

[1]王榮先，張莉潔，張旦聞.齒輪傳動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2019，38（7）：39-41，72.

[2]王丹，萬軍.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程融入中國傳統(tǒng)機(jī)械元素的實(shí)施探索[J].智庫時(shí)代，2021（29）：165-167.