中職教育二年級上學(xué)期裝備制造大類《狙擊槍的裝配》教學(xué)設(shè)計

課題項目三正向建模課題5-狙擊槍的裝配課程名稱增材制造技術(shù)授課班級增材制造技術(shù)應(yīng)用專業(yè)二年級學(xué)時4授課日期一、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析與處理本次課的內(nèi)容是通過UG軟件對前面的課題中構(gòu)建的狙擊槍相關(guān)零件進(jìn)行裝配，后續(xù)可通過3D打印來驗證建模的合理性。在教學(xué)內(nèi)容的處理上，通過創(chuàng)設(shè)情景：學(xué)校即將舉行創(chuàng)意節(jié)作品制作和收集，作為全部都是男生的班級，很容易選擇軍械作為作品制作的選擇范圍，怎么從感興趣的圖片或者創(chuàng)意設(shè)計，轉(zhuǎn)化為三維實(shí)體，是3D打印專業(yè)3D課程的特點(diǎn)。在這個課題制作中，還穿插同學(xué)們收集世界上的軍備信息相互之間進(jìn)行分享，引導(dǎo)同學(xué)們對人類命運(yùn)共同體的理解，倡導(dǎo)大家維護(hù)世界和平，但和平的前提是我們的祖國足夠強(qiáng)大，能戰(zhàn)才能止戰(zhàn)，從而堅定大家技能強(qiáng)國的信心和學(xué)習(xí)的熱情。通過結(jié)構(gòu)分析，對狙擊槍進(jìn)行零件分解，將狙擊槍模型的基本零件，分為軸類零件、支撐零件、塊狀零件、條狀零件四大類組成的套系零件，構(gòu)建零件完成后進(jìn)行最后的裝配。在這個套系零件進(jìn)行三維建模過程中，將教學(xué)內(nèi)容與作品3D制作相結(jié)合，同時引入生產(chǎn)中的相關(guān)環(huán)節(jié)，例如：結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)品設(shè)計、尺寸精度、3D打印、裝配調(diào)試等。通過作品的制作，培養(yǎng)學(xué)生的軟件應(yīng)用、UG建模軟件操作能力以及團(tuán)隊協(xié)作、創(chuàng)新精神、生產(chǎn)意識、質(zhì)量意識,同時在學(xué)習(xí)過程中，讓同學(xué)們深刻認(rèn)識到是要成長為社會主義建設(shè)的接班人。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.專業(yè)能力目標(biāo)1）能靈活應(yīng)用UG軟件，完成狙擊槍模型中零件的最后裝配。2）能運(yùn)用UG軟件，完成狙擊槍模型中相關(guān)零件的組裝。2.方法能力與社會能力目標(biāo)1）能利用信息化技術(shù)，協(xié)作學(xué)習(xí)，收集并整理與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)信息。2）能貫徹企業(yè)“8S”管理。三、學(xué)情分析 該班級為3D打印二年級，前期進(jìn)行了機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，掌握了一定的制圖知識和二維平面圖形的繪制，但還未學(xué)習(xí)過三維建模軟件，對產(chǎn)品3D建模還不了解，在教學(xué)中需引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的建模方法，并結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生發(fā)散思維，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。創(chuàng)新改變生活，創(chuàng)新改變世界，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，練好扎實(shí)的本領(lǐng)，做優(yōu)秀的德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者。四、學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.使用UG建模軟件完成狙擊槍模型的零件裝配。2.UG建模軟件的使用方法。突破方法：1.課前微課了解UG建模軟件基本操作，學(xué)習(xí)UG建模軟件的操作要點(diǎn)。2.通過微課視頻演示狙擊槍模型的零件裝配過程。3.使用PPT進(jìn)行知識點(diǎn)的細(xì)化。五、學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)：狙擊槍零件的裝配化解辦法：1.頭腦風(fēng)暴，網(wǎng)絡(luò)收集資料2.抓住產(chǎn)品特點(diǎn)，啟發(fā)引導(dǎo)。3.對重要環(huán)節(jié)操作反復(fù)演示，講解。六、學(xué)習(xí)策略選擇與設(shè)計課前通過狙擊槍的裝配及打印任務(wù)發(fā)布和收集信息準(zhǔn)備，課中進(jìn)行案例和知識講解，交流分享，問題探究，課后反思鞏固練習(xí)。七、學(xué)習(xí)資源與工具準(zhǔn)備資源類型名稱功能使用環(huán)節(jié)硬件資源3D打印一體化工作室集中教學(xué)，模擬真實(shí)的企業(yè)場景，開展教學(xué)活動組織教學(xué)、集中教學(xué)、3D打印投影儀演示課件、課前反饋，展示學(xué)生計劃，工作匯報貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)電腦使用UG軟件設(shè)計與建模，使用打印軟件完成3D打印設(shè)置，制作匯報PPT課中創(chuàng)意設(shè)計、3D打印手機(jī)教師課前發(fā)布學(xué)習(xí)資源，學(xué)生利用手機(jī)課前學(xué)習(xí)。課前學(xué)習(xí)軟件資源UGNX12.0UG軟件用于三維建模。課中建模微課學(xué)習(xí)UG建模方法、UG建模軟件使用方法課前自學(xué)以及課中邊看邊學(xué)釘釘手機(jī)APP為學(xué)生提供學(xué)習(xí)平臺，用于上傳資料，反饋交流課前、課后網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源通過百度等搜索引擎搜索相關(guān)資料課前、課中八、教學(xué)實(shí)施學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)生活動教師活動教學(xué)方法設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備課前學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)UG軟件的基本知識。收集不同的建模方法。收集狙擊槍的相關(guān)信息1.學(xué)習(xí)UG軟件的基本知識。2.學(xué)習(xí)UG建模軟件的使用方法。3.收集狙擊槍的資料圖片1.編寫導(dǎo)學(xué)案、錄制微課，整理學(xué)習(xí)資源。2.上傳學(xué)習(xí)資源，發(fā)布學(xué)習(xí)活動。3.及時查看學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)活動進(jìn)展情況，并對作業(yè)評分。任務(wù)驅(qū)動法、自主學(xué)習(xí)法、討論法設(shè)計意圖：提前熟悉本次課涉及知識。資源準(zhǔn)備：釘釘APP、導(dǎo)學(xué)案組織教學(xué)釘釘考勤穿好工作服并整理儀容。明確8S現(xiàn)場管理學(xué)生分組。1.穿好工作服并整理儀容。2.明確8S現(xiàn)場管理3.分組。1.考勤，檢查學(xué)生工作服穿著情況。2.強(qiáng)調(diào)8S現(xiàn)場管理的重要性。3.組織學(xué)生分組。（4人）講授法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。資源準(zhǔn)備：手機(jī)、釘釘APP課前反饋檢查課前學(xué)習(xí)情況思政內(nèi)容：國強(qiáng)軍強(qiáng)，能戰(zhàn)才能止戰(zhàn)當(dāng)今世界軍事力量的對比我國的軍事力量距離世界先進(jìn)國家，還有20年度差距，我們一直努力在比趕超的路上1.用手機(jī)查看釘釘APP，回顧課前活動。2.認(rèn)真聽老師點(diǎn)評3.分享收集的軍事信息，思考：國安泰與民安穩(wěn)之間的關(guān)系，思考我能為國防事業(yè)做什么？1.通過投影儀展示課前學(xué)習(xí)成績。2.點(diǎn)評知識點(diǎn)。3.從我國的軍事實(shí)力分析，引導(dǎo)學(xué)生思考：國家個個人之間的關(guān)系？我應(yīng)該怎樣成長才能為國家的建設(shè)貢獻(xiàn)之間的力量，實(shí)現(xiàn)自己的人生價值？講授法、探討設(shè)計意圖：1.檢查學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況。2.目標(biāo)越清晰，行動越有力。資源準(zhǔn)備：釘釘APP、投影儀。創(chuàng)設(shè)情境發(fā)布任務(wù)引入新課案例2：選定狙擊槍模型的制作，作為創(chuàng)意節(jié)的作品參賽。要求：對狙擊槍的零件進(jìn)行組裝并打印狙擊槍模型。零件進(jìn)行組裝配打印，質(zhì)量最優(yōu)者選送參賽。明確任務(wù)進(jìn)行狙擊槍零件的組裝。“狙擊槍”結(jié)構(gòu)如下圖所示。“狙擊槍”裝配圖：使用UG建模軟件進(jìn)行打印前組裝。2.各小組對該制作進(jìn)行競賽認(rèn)真觀看老師播放的情景模擬的視頻參與到狙擊槍模型的裝配制作的模擬情境中。思考：如何裝配狙擊槍模型的零件。思考：各零件進(jìn)行裝配時，那種裝配約束方式更好？1.利用投影儀播放準(zhǔn)備好的模擬情景視頻，吸引學(xué)生的注意力。2.布置任務(wù)，讓同學(xué)們思考在此情形下如何裝配狙擊槍模型的零件。講授法、情景模擬法設(shè)計意圖：引入新課，通過情景模擬，讓學(xué)生快速進(jìn)入本堂課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中來資源準(zhǔn)備：投影儀、電腦分析任務(wù)制定計劃確定小組分工，制定計劃。選舉小組組長明確小組每個人的具體任務(wù)和分工1.小組分工咨詢與創(chuàng)意設(shè)計三維建模3D打印操作記錄員2.定制計劃1.教師巡回指導(dǎo)。2.觀察學(xué)生的討論情況。3.必要時進(jìn)行相關(guān)提示與指導(dǎo)。任務(wù)驅(qū)動法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力。資源準(zhǔn)備：投影儀明確工作流程和步驟確定零件構(gòu)成“狙擊槍的裝配”零件較多、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，注意合理的選用裝配約束方式。確定裝配方法:根據(jù)對裝配圖的結(jié)構(gòu)分析，確定上機(jī)匣為主要零件。其余零件，依次按照裝配圖要求，進(jìn)行相應(yīng)的裝配。其中，特別注意上機(jī)匣、支架、面準(zhǔn)鏡三個零件之間的連接方向。在釘釘上傳工作流程與建模方案，小組匯報工作流程及方案。組間互評。小組修訂計劃方案。1.點(diǎn)評各小組工作流程與建模方案。2.引導(dǎo)學(xué)生作出可行計劃方案，準(zhǔn)備實(shí)施任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動法、自主學(xué)習(xí)法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊協(xié)作能力。資源準(zhǔn)備：手機(jī)、投影儀任務(wù)實(shí)施收集狙擊槍模型狙擊槍的裝配零件資料模型圖紙UG插入實(shí)體特征建模的命令1.小組討論、通過電腦、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)收集狙擊槍模型狙擊槍的裝配零件資料。2.確定所需要的插入實(shí)體特征建模命令的方案。3.提交給老師審核。1.巡回檢查2.必要時給出指導(dǎo)意見。講授法、任務(wù)驅(qū)動法、自主學(xué)習(xí)法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生收集資料、團(tuán)隊協(xié)作能力。資源準(zhǔn)備：電腦、手機(jī)任務(wù)實(shí)施完成狙擊槍模型狙擊槍的裝配零件三維建模:1.相關(guān)知識1.1裝配：在裝配過程中建立部件之間的相對位置關(guān)系。1.2裝配約束

菜單→裝配→組件位置→裝配約束→選擇1.2．1接觸約束該約束用于兩個組件，使其彼此接觸會對齊1.2.2同心該約束用于定義兩個組件的圓形邊界或橢圓邊界的中心重合1.2.3固定該約束用于將組件固定在當(dāng)前位置，一般用在第一個裝配原件上1.2.4平行用于使兩個目標(biāo)對象的矢量方向平行1.2.5垂直用于使兩個目標(biāo)對象的矢量方向垂直1.2.6擬合用于定義將半徑相等的兩個圓柱面擬合在一起。2.實(shí)操操作（教師示范）要求：掌握“接觸對齊”“同心”“平行”“垂直”“擬合”等約束的使用方法任務(wù)：利用“接觸對齊”“同心”“平行”“垂直”“擬合”等約束命令，進(jìn)行狙擊槍的裝配2.1新建文件，在新建窗口中，名稱選擇裝配，確定文件名為“狙擊槍的裝配”，保存在狙擊槍文件夾，進(jìn)入裝配環(huán)境。2.2導(dǎo)入零部件2.2.1在裝配菜單欄下，打開添加組件命令，導(dǎo)入所在文件夾各零件如圖所示2.2.2零部件就顯示在工作界面，如圖所示2.3零件裝配約束2.3.1同心約束上/下機(jī)匣打開“裝配約束”命令，在窗口中選擇同心約束，如圖所示約束上機(jī)匣和下機(jī)匣同心，結(jié)果如圖所示2．3.2同心約束上機(jī)匣和槍管打開“裝配約束”命令，在窗口中選擇同心約束，如圖所示約束上機(jī)匣和槍管同心，結(jié)果如圖所示2.3.3接觸對齊約束制退器和槍管打開“裝配約束”命令，在窗口中選擇接觸對齊約束，如圖所示約束制退器和槍管對應(yīng)孔心對齊，結(jié)果如圖所示2.3.4約束槍托和握把分別使用接觸對齊和同心約束，完成槍托和下機(jī)匣，結(jié)果如圖所示分別使用接觸對齊和同心約束，完成握把和上機(jī)匣的裝配，結(jié)果如圖所示2.3.5約束連接塊和腳架使用同心和平行約束，完成連接塊和上機(jī)匣，結(jié)果如圖所示使用同心和平行約束，兩個腳架和連接塊的裝配，結(jié)果如圖所示2.3.6約束支架和瞄準(zhǔn)鏡使用同心和平行約束，完成支架和上機(jī)匣的裝配，如圖所示使用接觸對齊約束，約束瞄準(zhǔn)鏡位置與方向，結(jié)果如圖所示使用同心約束，約束目鏡和瞄準(zhǔn)鏡軸心線共線，如圖所示2.3.7約束支架和瞄準(zhǔn)鏡使用同心約束，依次完成調(diào)整鈕和支腳的裝配，結(jié)果如圖所示2.4狙擊槍整體裝配完成根據(jù)創(chuàng)意設(shè)計，使用UG軟件進(jìn)行建模。遇到問題的小組，觀看微課視頻，完成建模。3.做好狙擊槍模型的條狀零件制作的步驟和方法的記錄。1.全程監(jiān)控各小組建模方案的實(shí)施。2.注意觀察學(xué)生在開展任務(wù)時出現(xiàn)的問題并記錄。3.根據(jù)觀察學(xué)生在建模過程中遇到的普遍性和代表性問題進(jìn)行演示4.為無法完成該任務(wù)的小組，提供狙擊槍模型的條狀零件建模案例的微課視頻。5.根據(jù)學(xué)生提出問題作進(jìn)一步的講解。任務(wù)驅(qū)動法、自主學(xué)習(xí)法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊協(xié)作能力。資源準(zhǔn)備：電腦、微視頻作品評選作品評選：每組由組長作為代表將作品進(jìn)行上臺展示根據(jù)展示作品投票選出最佳作品每組人員分析與該作品比較的優(yōu)勢和不足1.匯報作品（1）建模理念（2）作品特點(diǎn)（3）制作過程（4）成本控制2.利用釘釘提交完成的任務(wù)單。3.完成工單的填寫。4.對自己小組成員在工作中的表現(xiàn)進(jìn)行互評。5.通過觀察其他組成員工作過程及完成情況，對其他組的完成情況進(jìn)行互評。6.將完成的工作任務(wù)單、筆記和打印作品交給專業(yè)人員進(jìn)行檢查。7、聽取教師對本堂課點(diǎn)評并進(jìn)行記錄1.用智慧黑板將學(xué)生提交的作品投影到電子白板，分組展示學(xué)生的成果。2.聯(lián)系專業(yè)人員對學(xué)生進(jìn)行評價。3、統(tǒng)計出學(xué)生操作過程中不當(dāng)?shù)牡胤?，并對正確的操作方法進(jìn)行講解.4.記錄下專業(yè)人員對小組作品及操作過程的評價，評出中標(biāo)作品。觀察學(xué)習(xí)法設(shè)計意圖：1.鍛煉學(xué)生的觀察能力和寫作能力。2.鍛煉學(xué)生表達(dá)能力3.對學(xué)生進(jìn)行全面的評價。資源準(zhǔn)備：電腦、投影儀教師評價根據(jù)學(xué)生作品由教師作出較為專業(yè)的評價，并對在課程中每個小組，每個組員的表現(xiàn)進(jìn)行評價聆聽、記錄作品點(diǎn)評討論法設(shè)計意圖：通過教師點(diǎn)評，相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。課后反饋將作品提交1.根據(jù)評價修改模型。2.將作品提交提出修改意見。任務(wù)驅(qū)動法設(shè)計意圖：1.培養(yǎng)學(xué)生經(jīng)濟(jì)意識、工匠精神。資源準(zhǔn)備：電腦、網(wǎng)絡(luò)九、學(xué)業(yè)評價設(shè)計本教學(xué)設(shè)計基于工學(xué)結(jié)合一體化課堂教育理念，以完成典型作品為主線。緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識、技能操作、8S管理標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新思維為目標(biāo)，借助豐富的信息化手段與有效的教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)形式，完成了本課題的設(shè)計。采用小組互評、教師評價的方式，評價產(chǎn)品的優(yōu)劣。采用學(xué)生自評、互評、教師評價的方式，全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程。在課后引入評價環(huán)節(jié)，基于應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)客觀評價產(chǎn)品，并提出優(yōu)化意見，讓學(xué)生的作品品真正實(shí)現(xiàn)可行性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。任務(wù)實(shí)施評價表任務(wù)課題5-狙擊槍的裝配姓名評價項目評價要點(diǎn)分值自評30%互評30%教師評價40%合計關(guān)鍵能力考核項目遵守紀(jì)律、遵守學(xué)習(xí)場所管理規(guī)定，服從安排10安全意識、責(zé)任意識，8S管理意識，注重節(jié)約、節(jié)能與環(huán)保10學(xué)習(xí)態(tài)度積極主動，能參加實(shí)習(xí)安排的活動5團(tuán)隊合作意識，注重溝通，能自主學(xué)習(xí)及相互協(xié)作10儀容儀表符合活動要求5專業(yè)能力考核項目學(xué)習(xí)準(zhǔn)備充分、齊全5工具、設(shè)備選擇得當(dāng)，使用符合技術(shù)要求10操作規(guī)范，符合要求15按時按要求獨(dú)立完成工作15注重工作效率與工作質(zhì)量15總計十、板書設(shè)計課題5-狙擊槍的裝配狙擊槍模型裝配前的結(jié)構(gòu)分析1.確定主要零件為上機(jī)匣2.確定裝配順序狙擊槍的裝配1.合理運(yùn)用“接觸對齊”“同心”“平行”“垂直”“擬合”等裝配約束創(chuàng)建模型2.裝配過程中的注意事項3.模型展示三、總結(jié)與評價1.本次課程的主要成果2.各組的具體表現(xiàn)十一、課外作業(yè)和教學(xué)反思（一）作業(yè)：1.根據(jù)本次建模，思考同類零件的其他建模方法。2.根據(jù)本次建模，思考其他裝配約束的使用方法。（二）反思：1.采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式