浅谈机械设计基础教学中的设问艺术

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1、浅谈机械设计基础教学中的设问艺术【摘要】机械设计基础是机械、模具、数控等专业高职学生的一门专业基础课程，经过课程改革和课程融合之后，这门课程包含了理论力学、材料力学、机械基础等课程的内容，又增加了机构自山度、传动角、压力角等原來机械设计课程的内容。【关键词】机械设计基础教学艺术【中图分类号】TD402文献标识码：B文章编号:1673-8500(2013)03-0246-011借助问题，紧抓破冰。上好第一课俗话说：“良好的开始是成功的一半。”学生是否认可老师、一学期的教学是否能顺利，第一节课的破冰至关重要。通过第•次课，建立起老师和学生

2、之间良好的互动，激发出学生对木课程的学习兴趣。笔者在第一节课中，通过下面的问题来达到教学目的：请问同学们是否知道下面图1中指环和大桥有什么关系？学生的好奇心会一下被抓住，然后老师再用精彩的语言娓娓道出加拿大工程师的指环与魁北克大桥的故事。趁着学牛在对这个故事感慨时，抛出核心问题也就是教学目的：设计的目的是什么？“安全、实用。”学生会马上回答这个问题。借此机会教师简单介绍本课程的主要教学内容，并告诉学生，本门课程就是讲解如何保证安全性的一门课程。至此，借助问题，破冰的目的已经达到。2设计有梯度的问题。一步步引岀知识点教学始于提问，并以进

3、一步的提问來推进。在教学过程中，教师围绕教学H标和教材的重点、难点，由浅入深地创设问题情境，尤其是善于抓住新I口知识的连接点进行设问，來启迪学生的思维，在学生似懂非懂、似通非通之处，教师应及时扮演好指导者的较色，引导学生一步一步向预先设计好的结果接近，引导学生沿着符合逻辑的思路去分析和研究。在教学过程中，不断地设计问题、提出问题能吸引学生的注意力，激发学生的求知欲望。在本门课程中，增加一些实用的、趣味性的提问，不仅可以活跃课堂气氛•而且也可以达到活学活用的目的。笔者根据不同的教学内容设置了不同的问题，可以将教学内容按照难度和逻辑关系分

4、解为不同的知识点，每一个知识点分别用一个问题引出。例如在讲授力矩知识点时，笔者将教学内容分解成三个知识点，见表1。表1力矩的计算（40分钟）知识点一力矩的概念、力矩的计算公式、力臂的概念、力矩的正负号规定知识点二不同方向的力臂计算知识点三合力矩定理知识点1通过激发学牛的好奇心，引出概念：两个小朋友玩跷跷板，一个50斤，另外一个100斤，跷跷板总长2m,请大家帮忙给这两个小朋友找到合适的位置，使这个跷跷板保持平衡提出问题后，学生根据生活经验都可以指出100斤的小孩坐的靠近中心弹簧，50斤的小孩远离中心弹簧。此时老师要引导学生找出两个小孩

5、的具体位置并列出问题的方程。对于基础比较薄弱的学生來说，列方程解决问题是一个难题。此时，老师就可以顺理成章地引入力矩的概念（如图2）o学习完力矩的概念后，再要求学生列式计算两个小朋友的具体位置，学生会根据力矩定义列出方程。设胖小孩距离中心的距离为x,力矩方程如下：50X1二100XXx二0.5m即胖小孩坐在离中心一半的位置上。知识点二的问题设置为：有一位工人准备撬起一•块大石头，大石头重300斤，具体位置如图3所示，请你判断当分别施加图示三个方向的作用力的时候，哪种施力情况最为省力？你能否计算出最省力情况时力的大小为多少？同样，学生根

6、据自己的经验，会很快地判断出沿着木棍方向施加的力最无效，与木棍方向垂直时最省力，但是在计算具体数值的时候，又觉得无从下手。老师趁此将知识点二引入：力臂是矩心到力作用线的垂直灰离,尤其要强调垂直距离的概念。如果学生的基础比较薄弱，老师重新复习三角函数的概念以及一特殊角度的三角函数值。学生掌握了所有的知识点后，问题二会顺利解决。知识点三可以设计成为：两个人同时开门，一个人要关门。请问门到底是关上还是打开？学生往往会判断，门应该是山人多的一方决定，即门应该是关上的。所以在设计这个问题的时候，使关门的力矩大于开门的合力矩，计算出的结果与学生的

7、判断不一致。从而引出合力矩定理，乘此机会强调作为一名工程人员，任何判断都要有理有据，不能凭借想象和感觉，以培养学生的职业素养。3利用问题，将抽象问题形象化、直观化压力和和传动加是机械设计基础中多次涉及的一个重要概念。耍求学生不仅要掌握压力角和传动角的概念，而且能画出平面连杆机构和凸轮机构中的压力角和传动角。笔者在讲述这个概念的时候，用一个常见的推东西前进的例子引岀问题。先提出问题：分别以Fl、F2、F3三个方向的力推箱子，哪一个更省力？F2和速度v之间的锐角越人越好还是越小越好？再引出压力角和传动角的概念——F2和速度vZ间的夹角就是

8、压力角，压力角的锐角是传动角。有上面-的问题做铺垫，学生很快就能理解压力角越小越好，传动角越小越好。4需注意的问题综上所述，在课堂教学中，合理应用问题不仅可以提高学生的学习兴趣，同时也可以提高课堂的学习效果、活跃课堂气氛