前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的比较反复在机械设计教学中的实用性,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
无论自然界、人类社会、人们思维中,事物总是在空间上并存、在时间上继起的,空间、时间和运动着的物质是不可分的。事物相比较而存在,相互联结、相互作用而发展。要使主观与客观相一致,必须在实践的基础上,进行比较反复的辩证思维,“必须提倡思索,学会分析事物的方法,养成分析的习惯。”
2.1总体类比,凸显共性,注重衔接,把握特点
各种常用机构和通用零件作为机械的组成部分,均因其具有特定的功能,由于使用条件的特殊,又有不同的类型、结构、相似的工作原理,对制造材料选用,强度、刚度的计算均有特定的要求。所以就各类机构、零件而言均存在功能、类型、结构、工作原理、材料选用、强度计算统一的共性问题。这一点在讲授结论和总复习中应反复说明,特别是在总复习时,应突出重点,并结合若干实例,说明知识体系这一必然的内在联系,以使学生能动地体味其特有的统一性。在具体章节的衔接中,同样应注意类比反复,“由于特殊的事物是和普遍的事物联结的”,就应找出研究对象的特殊性普遍性的最佳结合点。如渐开线直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动等,在齿廓形成的范式、标准参数的确定、几何尺寸计算方法、常用材料选取、失效形式、设计准则、强度计算等方面,既有其共同的地方,又有各自特点。特别应注意在把握各自特点的同时,找准个性与共性的最佳结点,能动地认识带普遍性的问题,再通过前后关联进一步深化对各自特点的认识。
2.2通过特殊问题的比较,使学生不断深化有关理论的认识,并增强理论的应用能力
(1)关于易混淆概念的比较:教材中载明一是,“能限制某些物体运动的其他物体,称为约束。”二是“这种构件相对运动的限制,称为约束。”这两个概念,从字面上看起来,均有约束二字,容易混淆,但深入分析,前者实际上是指能对自由体运动起阻碍作用的物体,是这种特定物体的代名词;而后者是指因构件间运动副元素的接触,形成对接触构件间相对运动的一种限制,显然这里的约束有管束的意思,似有动词的含义。两个概念越比较,其区别愈加明显。
(2)关于相似规律运用的比较,可使学生进一步深化对相关规律的认识,不断拓宽学生运用规律解决工程问题的视野。如圆轴扭转时横截面上任意点的切应力计算公式及应用,与梁弯曲时横截面上任意点正应力计算公式及应用比较(公式比较):圆轴扭转时横截面上距中心某点处切应力与其距离成正比,在其边缘时达最大值,因而大型圆轴多做成中空轴,这种结构既减轻了轴的重量,节省了材料,又增强了抗扭强度;梁弯曲时横截面上距中性层y处的正应力与y成正比,距中性层最远点y值最大,正应力取值亦最大,因而视条件不同通常做成工字梁或空心圆杆,与前面的中空轴比较,同样减轻了轴的重量,节省了材料,同时增强了抗弯强度。
(3)关于相似方法的实用比较,可使学生进一步加深对疑难问题的理解,增强运用理论解决工程设计问题的能力。如取隔离体求约束反力与用截面法求内力比较:总体上看,两者对学生均有一定难度,但后者的难度更大,好在课程安排是前者先讲,这更有利于两者的类比。其相似处是,一取隔离体作受力图时要去掉与考察对象相联的构件,而其对隔离体的作用用相应约束反力代替,后者是保留一段截开的杆件作研究对象,去掉的一段对它的作用,以相应内力代替;二均要用静力学关于力的平衡原理求解。采用前者类比,使学生易于理解用截面法的解题诀窍,在此基础上进一步反思内力的多样性,对轴力、剪力、所知、弯矩的形成和它们方向的确定的认识会更深刻,解题时就会得心应手。
(4)关于同一原理不同应用场合的比较,有利于学生深化对原理的认识,提高相关理论的应用水平。如根据相对运动原理使用“反转法”,设计凸轮轮廓曲线与根据相对运动原理,采用“转化机构法”计算周转轮系传动比问题比较:虽然后者解题难度较大,但在前者已经讲授并经过作业练习后,学生通过比较,对相对运动原理有了深刻的理解。“整个构件系统绝对运动的任何改变不会影响构件间的相对运动关系”这一原则,有如我们带手表一样,无论带表人怎么运动“即随时改变绝对运动”,手表的三个指针仍然会准确报时。当然,这一原理用来计算周转轮系传动比的特殊问题是:正确处理转速是向量的问题,即导出公式的适用条件,要考虑涉及构件的轴线是否互相平行及有关转速的方向问题。
2.3抓住重点和难点不放,将比较反复的思维方式贯彻到底比较与反复是互相渗透、相辅相成、密不可分的
在诸项内容类比中,应抓住重点和难点问题;在某一类比中,要注意找出其中有主导作用或比较难于理解的内容。这样抓住关键点,启发学生的辩证思维,有利于问题的全面解决。关于典型问题、典型案例的类比,要注意充分发挥各个教学环节的作用,是在工程实践中经常碰到的问题,特别在多种构件连接条件下,如果受力情况总体比较复杂,就更容易模糊人的印象,导致解题的难度。这时可选用内容极为相近的典型例子,在讲例题、课堂讨论、作业、单元小结等环节中,将这一内容贯彻到底,这就比孤立地在某一环节下气力强得多。
3结束语
在不断比较反复哲学内涵认识的基础上,用比较反复方法指导机械设计基础教学,一定程度上增强了教学效果。这使得能自觉地从整体上把握课程知识体系的学生多了,学生应用相关知识解决工程实践问题的能力增强了。特别要指出的是,一些开始对课程学习怀有厌倦心态的学生,也逐步通过学习产生了兴趣,这确实使人振奋。
作者:童金莲 单位:鄂东职业技术学院