摘要 我校對機電類專業的學生從第一學期起開設機械基礎課程,該課程采用的教材是由北京市職教成教教材建設領導小組辦公室組編寫的《機械基礎》,但筆者在講授這門課程的過程中,發現了一些問題。本文就如何使《機械基礎》這本教材更加適應我校學生的基礎水平,並能使學生切實的將教材中的理論知識運用到實際操作中去,故此筆者在講授機械基礎這門課程時對《機械基礎》這本教材進行了修改。
關鍵詞 實用性;鋼材;合格證書;工程實例
中圖分類號 G424文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2010)11-0078-02
我校對機電類專業的學生,如數控機床專業、數控機床維修專業、機修專業、製冷和機電專業的學生從第一學期起就開設了機械基礎的課程。製冷專業和機電專業的學生學習一學期,而數控機床專業、數控機床維修專業、機修專業等機械專業的學生要求學習一學年。采用的教材是高等教育出版社出版,由隋明陽,王鳳伶主編,北京市職教成教教材建設領導小組辦公室組編的《機械基礎》,雖然該教材在編寫時采用了大量的圖片,內容上也由淺入深,更接近學生實際,通俗易懂。但是筆者在本學期講授機械基礎的過程中,還是深感到我校學生的知識水平比較低、基礎差,當課程講授到項目3和項目4——力學部分內容時,學生們往往沒有耐心聽力學理論,對理論部分表現得沒有興趣,所以我在教學過程做了如下修改,以激起同學們的學習興趣:
1)項目機械工程常用材料,包括3部分的內容,即單元1工程材料的性能,單元2金屬材料的處理和單元3常用工程材料。筆者在這個項目中增加一些實用性的內容,以便讓學生了解到學習金屬材料力學性能和各種常用工程材料的實用性,這樣學生才肯花精力去理解金屬材料的強度等力學性能,在學習各種常用的工程材料時也饒有興趣。如筆者在講到單元3常用工程材料時,為同學們出示購買材料時的鋼材的合格證書,讓學生們能看懂合格證書,根據數據選擇合適的材料。
2)在項目3零部件的受力分析及計算中,教材采用從初中學的力的概念到力學的4個公理一個一個地講述,而我們的學生缺乏耐心,到自己要解決問題時就用“不會”來敷衍了事。項目4 零件的基本變形和強度計算基礎中所有的計算都以項目3的理論為基礎。筆者的改革是:將項目3和項目4合為一個項目,用一個工程實例來引起學生的興趣,而且同學們將來也可以把該工程實例應用到自家建設住宅樓中。
教學方法:將所有用到力學概念和相關的公理法則和強度管件等公式在講解該例的過程中以知識點的形式引出講解,計劃用時2周半,2周時間講解該題,半周時間給學生自己做類似的題目,讓他們能真正地掌握該題。
如圖,在一個工程中,每次要把200斤的物品(泥土、鵝卵石和瓷磚)搬上2樓,該怎麼辦?
方案一:用勾機將材料勾上去,然後開勾機將開上平台把泥土平鋪開。優點: 效率高;缺點:成本高,水電管道不可以鋪設在最下層。
方案二:采用搭井架的辦法來運輸材料。優點:陳本低,水電管道可以鋪設在最下層,排水好;缺點:工期長。搭井架的辦法也可以用於居民房子的架設。如圖,問題是要買直徑是多少的鋼管和多粗的鋼筋?
解題:知識點1 單位的換算——200斤重等於多少牛頓。
200斤=100公斤,1公斤=1千克, 1千克力=9.8N≈10N,那麼200斤物體的重量相當於1 000N。1MPa= 106 Pa=1 N/mm2。
題目可以簡化近似如練習冊15頁(3)的圖。
要求出鋼管的直徑和鋼絲繩的直徑,就必須求出鋼管和鋼絲繩上的受力,即AB和DC繩的受力,在代入公式
Ó;= Fn/ A ≤[Ó;](知識點2 講解該公式,即拉壓強度管件,給學生講解應力和許用應力[Ó;]的概念。幾種材料的在書上表格,由於工程中一般采用普通碳素結構鋼,查43頁表4-2,Q235的許用應力[Ó;] 可以取220MPa)。
Fn是鋼管或鋼絲繩上的內力,等於鋼管或鋼絲繩上所受到的外力。
A是鋼管或鋼絲繩的截麵麵積,此題中A=πr2=πd2/4
所以第一步,求AB和DC繩上的力。
先畫出AB的受力圖(知識點3 受力分析,如此題)。
知識點4講解力的合成和分解:由平行四邊形法則,二力可以合成一個力,而一個力也可以分解成兩個力。
Fx=F × cosαFy= F × sinα
知識點5 由於物體處於平衡狀態,所以物體所受的合力為零,合力力矩為零。