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机构世界大咖秀
作品设计说明书
1.1四杆机构演化
演化过程：双曲柄机构→双摇杆机构→曲柄摇杆机构
双曲柄机构：铰链四杆机构中的两个连架杆均为曲柄。
双摇杆机构：铰链四杆机构的两个连架杆都是摇杆。
曲柄摇杆机构：铰链四杆机构的两个连架杆中，其一为曲柄，另一为
摇杆。
1.2说明
通过改变两端点（固定边）的距离，其余三杆在保持不改变长度的情况下，从而达到四杆机构演化的目的。
其作用原理是：使用控制器控制两个舵机通过原动件的带动致使在其丝杆上面滑动及其停顿，在30cm处为双曲柄机构，通过在丝杆上面的移动，在50cm处演变为双摇杆机构，最终在180cm处演变成为曲柄摇杆机构。
《铰链四杆机构的类型及判定》教学设计长兴技师学院郑敏一、教材分析1．教材地位《铰链四杆机构的类型及判定》是机械基础课中第五章第二节的内容,这节课是本章中的一个重点.它介绍了铰链四杆机构的类型及对类型的判定。
考虑到学生的基础，我对教材进行了处理，把对怎样判定铰链四杆机构类型的理论推导删掉了，直接把判定的规则交给学生，这样学生能很好的掌握。
2．教学目标：（1）知识目标：a、掌握铰链四杆机构的类型；b、熟练掌握铰链四杆机构类型的判定；C、学会应用所学的知识去判定日常生活中常见到的机构属于哪种类型；（2）能力目标：培养学生的逻辑思维能力、观察及动手能力。
（3）德育目标：培养学生学习专业课的兴趣，可锻炼分析问题，总结问题的能力，通过做题引导学生树立认真的学习态度，并要有一颗感恩的心、一颗爱心、一颗团结向上的心。
3．教学重、难点重点：铰链四杆机构的类型的判定。
难点：铰链四杆机构的类型的判定及在生活中的一些应用。
二、教法与学法分析1．教学方法：主要采用：知识竞赛的形式2．学法分析：主要采用：抢答与动手实践相结合的方式三、教学过程设计1、教学环节：教学过程以知识竞赛的形式进行的，分为四个环节：分别为回忆、充电、练笔头、一锤定音。
（1）这个过程是复习上一节课的内容,有三个必答题和一个抢答题.（2）充电：这个过程是新内容的学习。
在学习新内容之前是以一组图片（家用缝纫机、筛分机、起重机）的形式导入的，之后是新内容的学习，在学习过程中我采用引导的方式，启发学生思维，要学生采用自己的方式去学习。
（3）练笔头：这个环节是对本课的一个巩固和提高的过程。
是采用抢答及动手实践相结合的方式来进行的。
这样可以提高学生的学习兴趣。
（4）一锤定音：这个环节是对本堂课的小结及作业的过程。
在小结过程中我是采用抢答与同老师一起来总结相结合的方式来进行的。
并在此环节中进行“知识之星”的奖评。
情感渗透：通过总结把板书绘制成了“一心”的形状。
借此对学生进行德育渗透，要学生有一颗感恩的心、一颗爱心、一颗团结向上的心。
《机械基础》铰链四杆机构的基本性质教案学院：专业：班级：姓名：学号：电话：年月第二节《铰链四杆机构的基本性质》教案一、复习有关内容（6分钟）：1.铰链四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
2.曲柄：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。
2.摇杆：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。
3.曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构，其中曲柄作连续整周旋转运动，摇杆在一定范围内作往复摆动。
4.双曲柄机构：两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构，其中两曲柄都作连续整周旋转运动。
5.双摇杆机构：两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。
二、导入新课（4分钟）：通过曲柄摇杆机构的动画模拟其两共线位置，设疑提问，引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件（设置悬念）。
三、讲授新课（33分钟）：（一）曲柄存在的条件：1.已知：AB=a，BC=b，CD=c，AD=d,如图5-17所示，进行详细分析。
2.第一次共线时：AC1D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。
即：b－a+c＞d a+d＜b+c；b－a+d＞c a+c＜b+d.3.第二次共线时：AC2D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。
即：a+b＜c+d.4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线，有：（1）a+d≤b+c；（2）a+c ≤b+d ； （3）a+b ≤c+d.5.分析思考以上三式得出结论： （1） a 是最短杆；（2） b 、c 、d 中有一杆为最长杆；（3） 三式中必然有一式是：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。
6.得出推论，即曲柄存在的条件是： ①连架杆与机架中必有一个是最短杆。
②最短杆与最长杆的长度之和不大于其余两杆的长度之和。
7. 根据曲柄存在的条件，可以推论出铰链四件机构的三种基本类型的判别方法： 若满足最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，则： 最短杆为连架杆→ 构成曲柄摇杆机构 最短杆为机架→ 构成双曲柄机构 最短杆为连杆→ 构成双摇杆机构（二）急回特性1. 定义：曲柄摇杆机构中，曲柄作等速转动，而摇杆摆动时空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度（即V2＞V1），这种性质称为机构的急回特性。
机械基础电子教案【课题编号】6-----2【课题名称】平面四杆机构（铰链四杆机构）【教学目标与要求】一、知识目标了解铰链四杆机构的组成、分类及其演化。
二、能力目标培养学生仔细观察能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。
培养学生的推理能力，观察能力，空间思维能力和实践能力，并通过讲练结合，培养学生灵活运用的能力。
三、素质目标培养学生认真的学习态度和严谨的工作态度。
在宽松自由和谐的教学环境，让学生灵活主动学习，培养学生勇于探索、协作意识。
四、教学要求观察模型、多媒体课件或传动现场图片，了解铰链四杆机构的组成、分类、特点及其判别。
【教学重点】铰链四杆机构的组成、分类、特点及其应用。
【难点分析】铰链四杆机构的判别方法。
【分析学生】1、利用模型对铰链机构的组成、类型、运动特点进行学习不会有困难，因为有感性认识作为学习的平台。
2、通过多媒体课件引导学生理论联系实际，了解铰链四杆机构的应用，从而增强专业学习的兴趣。
【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、归纳法、问答法、课题讨论法、启发法、直观法、兴趣法。
【教学资源】1．卫燕萍主编．机械基础助学光盘．北京：中国铁道出版社，2010【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授与练习相结合，让学生在操作机构运动的过程中，发现问题、提出问题、师生共同讨论并解决问题，达到巩固知识的目的。
【教学过程】一、复习旧课（15 分钟）1．讲评作业批改情况；2．提问：二、导入新课（5分钟）观察教学模型的动作过程及其运动特点？三、新课教学（ 60 分钟）1、铰链四杆机构的组成（5分钟）教师利用模型讲授铰链四杆机构的组成。
2、铰链四杆机构的类型、运动特点及其应用（30分钟）教师利用教学模型、多媒体课件或现场图片介绍铰链四杆机构的类型，并让学生观察其运动特点，并深入到生活、生产中的典型应用中去。
3、铰链四杆机构的判别（20分钟）通过课堂练习，教师巡回辅导，让学生回答老师的提问，学生互相补充，教师小结。
《铰链四杆机构的演化》教学设计 设计者 案例摘要 本课要求学生在幻灯片中运用已学知识主动探究铰链四杆机构的演化过程与方 法， 并灵活运用于设计之中，进一步掌握曲柄滑块机构在生产实践中的应用。
教学题目 第六章 常用机构 第一节 平面连杆机构
所属学科 机电 学时安排 1 课时 年级 14 机电 所选教材 《机械基础》 （高等教育出版社 李世维 编著 第二版）
一、学习目标与任务 1．学习目标描述（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）
知识与技能： 1）掌握曲柄滑块机构的演化过程，并能利用演化得来的曲柄滑块机构理解生活中的实例。
2 ）初步学会偏心轮机构、导杆机构的演化方式及应用。 过程与方法： 1）通过质疑、引思、讨论、归纳等程序让学生感受分析、判断、解决问题和求变思维的探究过程。
2 ）通过讲练结合方式让学生经历学以致用的科学精神。 情感态度与价值观： 通过观察 - 讨论 - 设计等形式，培养学生勤思善想、乐于动手、团结合作的
良好习惯， 激发学生的学习热情和学习兴趣， 让学生体验成功的乐趣， 感悟知识的力量，形成积极向上的价值观与人生观。
2．学习内容与学习任务说明（学习内容的选择、学习形式的确定、学习结果的描述、学习重点及难点的分析）
本节课是中等职业教育国家规划教材《机械基础》第六章常用机构第一节平面连杆机构的 知识拓展与延伸部分，是在学习了铰链四杆机构的基础上，对本部分内容的演化与创新，内容 涵盖的知识点虽然不多，但理论性强，是对前面所学内容的深化和延伸，目的在于培养学生观 察、分析、综合归纳能力及勇于创造、创新的优秀职业道德素养，对生产实践起着重要的指导 意义，是本章的重点内容之一，也是高职考试大纲要求的内容之一。 通过 flash 动画展示铰链四杆机构的演化方式及运动特点，使抽象的理论知识形象化，利
用观察 - 讨论 - 设计等形式，结合质疑、引思、讨论、归纳等程序，解决学生理解上的困难，使 学生更加直观地理解铰链四杆机构的演化方式及运动特点。 教学重点：铰链四杆机构的演化形式； 教学难点：含有一个移动副的铰链四杆机构的运动形式及特点。 3．问题设计（能激发学生在教学活动中思考所学内容的问题） 1、 曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构在结构方面有哪些不同？ 2 、 探究两种曲柄滑块机构是否存在急回特性和死点位置？ 3 、大家想不想自己动手设计一种自动送料机构，并把它展示给同学们？ 4 、改变曲柄滑块机构中运动副的大小，会成为什么机构？ 5 、以曲柄滑块机构中不同的构件为机架，会成为什么机构？ 二、学习者特征分析（说明学生的学习特点、学习习惯、学习交往特点等） 授 课 对 象：中职一年级机械专业学生。 专业能力需求：中等职业学校是以培养高素质劳动者和技能型人才为培养目标，学生将来要跨 出校门走向工作岗位，所以他们需要具有： ①分析机械功能及使用机械的能力； ②自主学习及创新发展的能力。 学习态度分析：学生普遍基础差，缺乏学习动力，但自尊心强 , 渴望受重视。 大部分学生缺乏
对机械的感性认识 , 缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力 , 但对于实 践性强的课程有一定的好奇心。 学习起点能力分析：在学习本节内容之前，学生已经掌握了铰链四杆机构的基本类型的判别方 法和基本性质，所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础。 三、学习环境选择与学习资源设计 1．学习环境选择（打√） （1）多媒体教室 √ （ 2）局域网 （3）城域网 （4）校园网 （ 5）因特网 （6）其他 2．学习资源类型（打√） （1）课件 √ （ 2）设计工具 √ （3）专题学习网站 （4）多媒体资源库√ （ 5）案例库 （6）题库 （7）网络课程 （ 8）其他 3．学习资源内容简要说明（说明名称、网址、主要内容） 教师展示铰链四杆机构的演化flash 动画，供学生观察和分析；并从网上下载一些曲柄滑
块机构的应用实例供学生进行设计参考。 四、学习情境创设 1．学习情境类型（打√） （1）真实情境 （2）问题情境√ （3）虚拟情境 √ （4）其他 2．学习情境设计 让学生们分成组，有动手能力强的学生担任组长，发挥骨干作用。让每组学生选出代表发 言，展示本小组的设计成果， 让同学们欣赏。本节课的任务是学生们自主展示与评价作品。 五、学习活动组织 1．自主学习设计（打√，并填写相关内容） 类型 （ 1）任务驱动法 √ （ 2）演示法 √ （ 3）体验法 （ 4）其他 相应内容 探究一：曲柄滑块机构的演化 （一）探究曲柄滑块机构演化过 程、运动特点。 （二）探究两种曲柄滑块机构是否 存在急回特性和死点位置 ? 探究二：偏心轮机构的演化 探究三：导杆机构的演化及分类 铰链四杆机构的演化过程及应用实例 使用资源 学生活动 教师活动
多 媒 体思考并观 提出任务 flash 动画 察
多 媒 体 观察 -分析 演示动画 flash 动画 - 讨论 指导评价
2．协作学习设计（打√，并填写相关内容） 类型 相应内容 （ 1）竞争 （ 2）协同 √曲柄滑块机构的应用设计 （ 3）辩论 （ 4）其他 3．教学结构流程的设计 介绍任 任 flash 学习 务案例 务 动 画 目的 的背景 引 模 拟 介绍 入 演示 资料下 达学习 任务 使用资源 学生活动 教师活动
设计材料 设计、展示 指导评价
将任务 学 生 学生应 布
案 例 中 任 务 用 案 例 置
的 内 容 案 例 创 新 设 作
贯 穿 到 分析， 计 业
知 识 点 教 师
中讲解
教学做一体化，实现当堂内容当堂消化 教学环节 引出主题 导入新课
探索研究： 教学过程 设计意图 演示曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构 激发学生的兴趣，由学生能观察到的事 引导学生比较结构上的不同 , 物引入新课，激发起学生的求知欲望。
提问：它们的不同在哪里？引入新课。 探究一：曲柄滑块机构的演化 通过演示法，突出重点，化解难点， （一）探究曲柄滑块机构演化过程、运 培养学生对事物的观察、分析能力，表 动特点 达能力，通过学生的自主学习，提高学 ( 二）探究两种曲柄滑块机构是否存在 生解决实际问题的能力。
急回特性和死点位置 ? 引导学生回忆急回特性及死点位置
成果： 的判别方法 , 观察动画演示，把抽象难懂 死点位置：有两个（以滑块为主动件） 的问题变得形象化，学生积极参与讨论， 急回特性： 获得答案，突破了难点。培养学生知识 对心曲柄滑块机构（无急回特性） 迁移、扩展的能力，通过学生的探究活 偏置曲柄滑块机构（有急回特性） 动，使他们体验到成功的乐趣，进一步 （三）演示应用实例 激发学习的兴趣。 （四）曲柄滑块机构的应用设计 让学生直观感受应用实例，激发学 生理论联系实际的求知欲望。使学生感 受知识源于生活 , 应用于生活，与生活息 息相关。 探究二：偏心轮机构的演化 通过多媒体动画演示，将抽象的理 （一）探究偏心轮机构演化过程 论知识形象化，克服学生空间想象能力 想一想：改变曲柄滑块机构中运动副的 弱的特点，引导学生的学习兴趣，激发 大小，会成为什么机构？ 学生的创造、创新能力。 （二）演示应用实例 通过演示法，揭示本课教学重点的 探究三：导杆机构的演化及分类 同时化解教学难点，培养学生对事物的 （一）探究导杆机构演化过程 分析、总结和归纳的能力，使学生在思 想一想：以曲柄滑块机构中不同的构件 考和讨论中感受到“知识创造生活” 。使 为机架，会成为什么机构？ 学生在主动解决问题的过程中建构知 播放动画，给出分类，然后再引导学生 识、提升能力。 自主分析导杆机构的与与运动特点。 知识点与生产实际相结合，培养学 拓展练习： 总结评价： 布置作业： 板书设计： 教学反思：
（二）演示应用实例 生用运动变化的思想分析解决问题，从
而实现从一般到具体、从感性到理性的 辩证唯物主义思想教育。 练习一：利用实例使学生会分析组合机 构进一步巩固知识，目的是让学生了解 实际生产中机构的应用往往有很多是 让学生感受实际生产中的应用，促进理 组合在一起的。 论知识的综合应用能力，激发学生的创 练习二：对心式曲柄滑块机构中， 新欲望，培养学生的拓展思维能力和积 滑块的行程与曲柄长度的关系？ 极大胆的创新精神。 通过想一想、做一做、看一看等环节， 教师鼓励学生大胆思维，提示学生运用 已有知识解决问题，巡视指导，参与交 流。学生通过小组讨论，回顾旧知，交 流展示。 1、由小组派出代表进行小结，自我评 评定从两方面入手，即结果性评价和过
价我学到了什么？有哪些不足？其他 程性评价。过程性评价主要是考察学生 小组进行完善总结。 的组员的学习能力、协作能力、工作态 2、完成自评与互评 , 填写评价表 , 写出 度；结果性评价主要是考察学生是否达
心得体会。 到了学习目标，完成任务速度以及质量 的评价。 组长带领大家深入生活，观察研究，完 在平时的教学中渗透创新思想，培养学 成有关平面连杆机构的创新发明。 生耐心细致的观察能力，和积极大胆的 创新设计能力。
本节课主要借助多媒体教学，板书内容 帮助学生记忆、总结本课教学内容。 主要侧重重点内容。 1、实施情况和感受： 学生在教师的启发、引导下自主的 进行讨论、分析、探究问题的答案共同 完成教学目标，从学习的效果看，利用
