中職教育二年級上學(xué)期裝備制造大類《狙擊槍的建模4》教學(xué)設(shè)計

課題項目三正向建模課題4-狙擊槍的建模4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軟件創(chuàng)建狙擊槍模型中的上機(jī)匣零件模型，后續(xù)可通過3D打印、裝配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)化為三維實體，是3D打印專業(yè)3D課程的特點。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，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。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，完成狙擊槍模型中的上機(jī)匣零件的建模。2）能運(yùn)用UG軟件，完成狙擊槍模型中的相關(guān)條狀零件的三維建模。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2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)重點學(xué)習(xí)重點：1.使用UG建模軟件完成狙擊槍模型的上機(jī)匣零件的三維模型構(gòu)建。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。2.通過微課視頻演示狙擊槍模型的上機(jī)匣零件的建模過程。3.使用PPT進(jìn)行知識點的細(xì)化。五、學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)難點：狙擊槍上機(jī)匣的建?；廪k法：1.頭腦風(fēng)暴，網(wǎng)絡(luò)收集資料2.抓住產(chǎn)品特點，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建模4（上機(jī)匣）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)容軍工六性“軍工六性”。就是一個軍工產(chǎn)品，應(yīng)該具備哪六個方面的性能？軍工產(chǎn)品，是戰(zhàn)場上用的，生死攸關(guān)，是在人類最復(fù)雜的互動場景中使用的。一把槍，一門炮，一顆導(dǎo)彈，一件儀器，它自己的質(zhì)量和性能當(dāng)然重要，但是更重要的是，還必須把它放在復(fù)雜的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中看，它必須和軍隊組織和戰(zhàn)場環(huán)境充分協(xié)同，才能發(fā)揮出它的性能。就和一個職校畢業(yè)生參加工作之后的情況有點像？你自己有本事，但是還要怎么和周邊的因素協(xié)作？我們拿“軍工六性”的要求來看看一個人怎么培養(yǎng)自己的工作協(xié)作能力。六性：分別是穩(wěn)定性、適應(yīng)性、安全性、保障性、維修性和測試性。1.“穩(wěn)定性”，靠譜的能力2.“適應(yīng)性”。職業(yè)化的能力3.“安全性”。讓合作者放心的能力4.“保障性”。組織戰(zhàn)役的能力5.“維修性”。著眼未來協(xié)同資源的能力。6.“測試性”。吸引合作的能力，總之，“會工作”，就是讓自己的能力，逐步適應(yīng)不同的協(xié)作復(fù)雜度。1.用手機(jī)查看釘釘APP，回顧課前活動。2.認(rèn)真聽老師點評3.分享收集的軍事信息，思考：“軍工六性”和我們的成長目標(biāo)之間的聯(lián)系：我想一想未來的我4.在這個過程中，你不必需追求什么名利、什么升職加薪，隨著你的能力逐步上臺階，名、利、權(quán)這些東西，是自然的結(jié)果而已。1.通過投影儀展示課前學(xué)習(xí)成績。2.點評知識點。3.軍工產(chǎn)品的軍工六性和未來“會工作”這個層面展相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生思考：我們應(yīng)該成長為什么樣的人，才能成為優(yōu)秀的社會主義接班人。“會工作”，就是讓自己的能力，逐步適應(yīng)不同的協(xié)作復(fù)雜度。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：設(shè)計并打印狙擊槍模型的上機(jī)匣零件，結(jié)構(gòu)合理，零件能順利實現(xiàn)最后的組裝。各小組建模及打印零件，最后組裝，質(zhì)量最優(yōu)者選送參賽。明確任務(wù)收集狙擊槍模型的條狀零件資料，歸類為條狀零件的一共是2個，分別是：上機(jī)匣、下機(jī)匣。在本課題中，選擇條狀零件中的典型零件“上機(jī)匣”進(jìn)行建模示例，其他條狀零件課參照建模。“上機(jī)匣”結(jié)構(gòu)如下圖所示?！吧蠙C(jī)匣”零件圖：“上機(jī)匣”結(jié)構(gòu)圖：使用UG建模軟件進(jìn)行打印前建模。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條狀零件制作的模擬情境中。思考：如何制作狙擊槍模型的條狀零件。思考：條狀零件用繪制輪廓曲線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)建模，還是用圓柱、圓錐命令進(jìn)行實體疊加，哪一種方式更好？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制作狙擊槍模型的條狀零件。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“上機(jī)匣”零件尺寸多、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，是整個套系零件重點關(guān)鍵性零件。端面為正六邊形的條形零件，建模時注意安放支架的臺階結(jié)構(gòu)處的尺寸要求，注意與下機(jī)匣對接處的結(jié)構(gòu)合理性，還應(yīng)保證和其他零件連接處的保證尺寸精度。經(jīng)過“草圖繪制”“拉伸”“陣列”等命令對實體構(gòu)建后，再進(jìn)行局部特征處理，比如孔、倒角等，“上機(jī)匣”就能基本創(chuàng)建成功。確定建模方法:根據(jù)上面對零件的組成分析，確定在UG軟件里采用草圖繪制、拉伸的建模方法構(gòu)建零件3D模型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)實施收集狙擊槍模型上機(jī)匣零件資料模型圖紙UG插入實體特征建模的命令1.小組討論、通過電腦、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)收集狙擊槍模型上機(jī)匣零件資料。2.確定所需要的插入實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)實施完成狙擊槍模型上機(jī)匣零件三維建模:1.相關(guān)知識1.1草圖繪制：注意尺寸之間的相互關(guān)聯(lián)，準(zhǔn)確識圖、繪圖1.2拉伸：注意拉伸方向和布爾的選擇1.3陣列：注意方式選擇和參數(shù)設(shè)置2.實操操作（教師示范）要求：掌握“草圖繪制”“拉伸”“陣列”“倒斜角”“孔”等命令的使用方法任務(wù)：利用“草圖繪制”“拉伸”“陣列”“倒斜角”“孔”等命令，構(gòu)建條狀零件中的典型零件上機(jī)匣。2.1新建文件，確定文件名為“上機(jī)匣”，保存在狙擊槍文件夾，進(jìn)入建模環(huán)境。2.2繪制上機(jī)匣基本結(jié)構(gòu)2.2.1繪制草圖：進(jìn)入草圖，繪制如下圖：2.2.2拉伸草圖：打開“拉伸”命令對話框參數(shù)設(shè)置如圖所示結(jié)果如圖所示2.2.3繼續(xù)打開“拉伸”命令對話框，選擇合適草圖，參數(shù)設(shè)置如圖結(jié)果如圖所示上機(jī)匣基本結(jié)構(gòu)繪制完成2.3繪制局部特征2.3.1繪制局部特征一進(jìn)入草圖環(huán)境，選擇斜側(cè)面作為草圖平面，繪制草圖，如圖然后使用陣列工具，參數(shù)設(shè)置以及預(yù)覽圖如圖打開“拉伸”命令，選擇圖繪制的草圖，參數(shù)設(shè)置如圖結(jié)果如圖所示選擇“鏡像特征”，參數(shù)設(shè)置如圖對話框所示，結(jié)果如圖所示2.3.2繪制局部特征二進(jìn)入草圖環(huán)境，選擇頂平面作為草圖平面，繪制草圖，如圖所示使用“拉伸”命令，參數(shù)設(shè)置以及預(yù)覽圖如圖所示局部特征二繪制完成，如圖所示2.3.3繪制局部特征三進(jìn)入草圖環(huán)境，選擇側(cè)平面作為草圖平面，繪制草圖，如圖所示使用“陣列”工具，參數(shù)設(shè)置及預(yù)覽圖如圖所示打開“拉伸”命令，選擇上圖繪制的草圖，參數(shù)設(shè)置如圖對話框所示結(jié)果如圖所示局部特征三繪制完成2.4創(chuàng)建多種孔2.4.1創(chuàng)建孔一進(jìn)入草圖環(huán)境，選擇上機(jī)匣另一端平面作為草圖平面，繪制草圖如圖所示使用“孔”命令，參數(shù)設(shè)置以及預(yù)覽圖如圖所示結(jié)果如圖所示2.4.2創(chuàng)建孔二進(jìn)入草圖環(huán)境，選擇上平面作為草圖平面，繪制草圖‘點’，如圖所示打開“孔”命令，參數(shù)設(shè)置以及預(yù)覽圖如圖所示結(jié)果如圖所示2.4.3創(chuàng)建孔三進(jìn)入草圖環(huán)境，選擇如圖所示平面作為草圖平面，繪制草圖‘點’打開“孔”命令，參數(shù)設(shè)置如對話框圖所示結(jié)果如圖所示2.4.4創(chuàng)建孔四進(jìn)入草圖環(huán)境，選擇如圖所示平面作為草圖平面，繪制草圖‘點’，如圖所示打開“孔”命令，參數(shù)設(shè)置如對話框圖所示結(jié)果如圖31所示2.5細(xì)節(jié)處理邊倒圓：打開“邊倒圓”命令，對話框參數(shù)設(shè)置以及預(yù)覽圖如圖所示上機(jī)匣創(chuàng)建完成，如圖所示鞏固練習(xí)：完成其他條狀零件的三維建模下機(jī)匣根據(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（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、記錄作品點評討論法設(shè)計意圖：通過教師點評，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)生的作品品真正實現(xiàn)可行性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。任務(wù)實施評價表任務(wù)狙擊槍的建模4（上機(jī)匣）及打印姓名評價項目評價要點分值自評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)計狙擊槍的建模4（上機(jī)匣）及打印狙擊槍模型的條狀零件的結(jié)構(gòu)分析1.典型的條狀零件2.“上機(jī)匣”零件尺寸多、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，注意尺寸精度狙擊槍上機(jī)匣模型的創(chuàng)建1.“草圖繪制”“拉伸”“陣列”“孔”等命令創(chuàng)建模型2.三維建模過程中的注意事項側(cè)面的孔注意準(zhǔn)確找點再構(gòu)建孔注意孔的參數(shù)設(shè)置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