中職教育二年級上學期裝備制造大類《狙擊槍的建模1》教學設計

課題項目三正向建模課題1-狙擊槍的建模1課程名稱增材制造技術授課班級增材制造技術應用專業(yè)二年級學時4授課日期一、學習內(nèi)容分析與處理本次課的內(nèi)容是通過UG軟件創(chuàng)建狙擊槍模型中的瞄準鏡零件，后續(xù)可通過3D打印、裝配來驗證建模的合理性。在教學內(nèi)容的處理上，通過創(chuàng)設情景：學校即將舉行創(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)意設計，轉化為三維實體，是3D打印專業(yè)3D課程的特點。在這個課題制作中，還穿插同學們收集世界上的軍備信息相互之間進行分享，引導同學們對人類命運共同體的理解，倡導大家維護世界和平，但和平的前提是我們的祖國足夠強大，從而堅定大家技能強國的信心和學習的熱情。通過結構分析，對狙擊槍進行零件分解，將狙擊槍模型的基本零件，分為軸類零件、支架類零件、塊狀零件、條狀零件四大類組成的套系零件。在這個套系零件進行三維建模過程中，將教學內(nèi)容與作品3D制作相結合，同時引入生產(chǎn)中的相關環(huán)節(jié)，例如：結構分析、產(chǎn)品設計、尺寸精度、3D打印、裝配調(diào)試等。通過作品的制作，培養(yǎng)學生的軟件應用、UG建模軟件操作能力以及團隊協(xié)作、創(chuàng)新精神、生產(chǎn)意識、質量意識,同時在學習過程中，讓同學們深刻認識到是要成長為社會主義建設的接班人。二、學習目標1.專業(yè)能力目標1）能靈活應用UG軟件，完成狙擊槍瞄準鏡零件的建模。2）能運用UG軟件，完成狙擊槍模型中的相關軸類零件的三維建模。2.方法能力與社會能力目標1）能利用信息化技術，協(xié)作學習，收集并整理與學習內(nèi)容相關信息。2）能貫徹企業(yè)“8S”管理。三、學情分析該班級為3D打印二年級，前期進行了機械制圖基礎知識的學習，掌握了一定的制圖知識和二維平面圖形的繪制，但還未學習過三維建模軟件，對產(chǎn)品3D建模還不了解，在教學中需引導學生掌握基本的建模方法，并結合生產(chǎn)、生活實際，激發(fā)學生發(fā)散思維，提高學生創(chuàng)新能力。創(chuàng)新改變生活，創(chuàng)新改變世界，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，練好扎實的本領，做優(yōu)秀的德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者。四、學習重點學習重點：1.使用UG建模軟件完成狙擊槍瞄準鏡零件的三維模型設計。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，學習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軸類零件的建模過程。3.使用PPT進行知識點的細化。五、學習難點學習難點：狙擊槍瞄準鏡的建?；廪k法：1.頭腦風暴，網(wǎng)絡收集資料2.抓住產(chǎn)品特點，啟發(fā)引導。3.對重要環(huán)節(jié)操作反復演示，講解。六、學習策略選擇與設計課前通過狙擊槍的建模1（瞄準鏡）及打印的任務發(fā)布和收集信息準備，課中進行案例和知識講解，交流分享，問題探究，課后反思鞏固練習。七、學習資源與工具準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，模擬真實的企業(yè)場景，開展教學活動組織教學、集中教學、3D打印投影儀演示課件、課前反饋，展示學生計劃，工作匯報貫穿整個教學環(huán)節(jié)電腦使用UG軟件設計與建模，使用打印軟件完成3D打印設置，制作匯報PPT課中創(chuàng)意設計、3D打印手機教師課前發(fā)布學習資源，學生利用手機課前學習。課前學習軟件資源UGNX12.0UG軟件用于三維建模。課中建模微課學習UG建模方法、UG建模軟件使用方法課前自學以及課中邊看邊學釘釘手機APP為學生提供學習平臺，用于上傳資料，反饋交流課前、課后網(wǎng)絡資源網(wǎng)絡資源通過百度等搜索引擎搜索相關資料課前、課中八、教學實施學習環(huán)節(jié)學習內(nèi)容學生活動教師活動教學方法設計意圖及資源準備課前學習學習UG軟件的基本知識。收集不同的建模方法。收集狙擊槍的相關信息1.學習UG軟件的基本知識。2.學習UG建模軟件的使用方法。3.收集狙擊槍的資料圖片1.編寫導學案、錄制微課，整理學習資源。2.上傳學習資源，發(fā)布學習活動。3.及時查看學生網(wǎng)上學習活動進展情況，并對作業(yè)評分。任務驅動法、自主學習法、討論法設計意圖：提前熟悉本次課涉及知識。資源準備：釘釘APP、導學案組織教學釘釘考勤穿好工作服并整理儀容。明確8S現(xiàn)場管理學生分組。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，檢查學生工作服穿著情況。2.強調(diào)8S現(xiàn)場管理的重要性。3.組織學生分組。（4人）講授法設計意圖：培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)。資源準備：手機、釘釘APP課前反饋檢查課前學習情況思政內(nèi)容狙擊槍的發(fā)展現(xiàn)狀:科技的進步,現(xiàn)在的狙擊槍,已經(jīng)能夠實現(xiàn)2600米射程的射擊。狙擊步槍的裝藥量比普通步槍多槍管長1.5倍以上，裝藥量多，槍管長，槍管堂線也就長，子彈射出槍管時回旋力也加大，就能保持飛行速度和方向，受到風、空氣的影響也減少，狙擊槍才能打那么遠。1.用手機查看釘釘APP，回顧課前活動。2.認真聽老師點評3.分享收集的狙擊槍相關信息，思考：為什么狙擊槍能夠射擊那么遠？1.通過投影儀展示課前學習成績。2.點評知識點。3.展示精準射擊的寵兒狙擊槍模型的圖片及結構分解圖。4.提出問題：從狙擊槍為什么能射那么遠？5.引導學生從狙擊槍的遠程聯(lián)想到我們的人生目標：怎樣才能成長為優(yōu)秀的社會主義建設者？講授法、探討設計意圖：1.檢查學生課前學習情況。2.認識到創(chuàng)新的重要性，增強學習的信心和動力。3.引導學生從狙擊槍的結構特點，揭示：厚積薄發(fā)，方能達成目標！資源準備：釘釘APP、投影儀創(chuàng)設情境發(fā)布任務引入新課案例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：設計并打印狙擊槍模型的瞄準鏡零件，結構合理，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，質量最優(yōu)者選送參賽。明確任務收集狙擊槍模型的軸類零件資料，歸類為軸類零件的一共是6個，分別是：槍管、瞄準鏡、腳架、支腳、目鏡、調(diào)整鈕。在本課題中，選擇軸類零件中的典型零件“瞄準鏡”進行建模示例，其他軸類零件課參照建模。“瞄準鏡”結構如下圖所示?！懊闇淑R”零件圖：“瞄準鏡”三維模型：使用UG建模軟件進行打印前建模。2.各小組對該制作進行競賽認真觀看老師播放的情景模擬的視頻參與到狙擊槍模型的軸類零件制作的模擬情境中。思考：如何制作狙擊槍模型的軸類零件。思考：軸類零件用繪制輪廓曲線進行旋轉建模，還是用圓柱、圓錐命令進行實體疊加，哪一種方式更好？1.利用投影儀播放準備好的模擬情景視頻，吸引學生的注意力。2.布置任務，讓同學們思考在此情形下如何制作狙擊槍模型的軸類零件。講授法、情景模擬法設計意圖：引入新課，通過情景模擬，讓學生快速進入本堂課程內(nèi)容的學習中來資源準備：投影儀、電腦分析任務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和分工1.小組分工咨詢與創(chuàng)意設計三維建模3D打印操作記錄員2.定制計劃1.教師巡回指導。2.觀察學生的討論情況。3.必要時進行相關提示與指導。任務驅動法設計意圖：培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力。資源準備：投影儀明確工作流程和步驟確定零件構成“瞄準鏡”是一個回轉結構，根據(jù)其組成的基本特征，按照機械制圖基本知識簡單分析得出，將“圓柱”“圓錐”幾何體采用疊加的方式，就能很快創(chuàng)建出三維模型。經(jīng)過對實體進行局部特征處理，比如孔、倒角等，“瞄準鏡”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軟件里采用插入實體特征的建模方法構建零件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.引導學生作出可行計劃方案，準備實施任務。任務驅動法、自主學習法設計意圖：培養(yǎng)學生獨立思考、團隊協(xié)作能力。資源準備：手機、投影儀任務實施收集狙擊槍瞄準鏡零件資料模型圖紙UG插入實體特征建模的命令1.小組討論、通過電腦、手機網(wǎng)絡收集狙擊槍模型的軸類零件資料。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.必要時給出指導意見。講授法、任務驅動法、自主學習法設計意圖：培養(yǎng)學生收集資料、團隊協(xié)作能力。資源準備：電腦、手機任務實施完成狙擊槍瞄準鏡零件三維建模:1.相關知識1.1啟用“圓柱”命令的方法

工具欄空白處點擊鼠標右鍵→選擇定制→在彈出的定制對話框中，分別搜索“圓柱”命令→拖至工具欄空白處→點擊圖標打開

菜單→插入→設計特征→圓柱1.2啟用“圓柱”命令的方法（參照1.1）1.3啟用“螺紋”命令的方法（參照1.1）1.4啟用“孔”“倒斜角”命令的方法：

直接點擊圖標打開1.5啟用“點”命令的方法：

點擊基準面圖標旁的下拉箭頭→點擊“點”命令2.實操操作（教師示范）要求：掌握“圓柱”“圓錐”“螺紋”“倒斜角”“孔命令”命令的使用方法任務：利用“圓柱”“圓錐”“螺紋”“倒斜角”命令，構建軸類零件中的典型零件瞄準鏡。2.1新建文件，確定文件名為瞄準鏡，保存在狙擊槍文件夾，進入建模環(huán)境。2.2.常用工具命令定制在工具欄空白處點擊鼠標右鍵選擇定制,在彈出的定制對話框中，分別搜索圓柱圓錐命令,將其拖至工具欄空白處。2.3基本體構建分別使用圓柱圓錐命令，嚴格按圖紙上的尺寸，繪制出沿z軸延伸的七個圓柱和四個圓錐，確認無誤后,布爾選擇合并，將其起相連為整體。2.4構建常規(guī)空孔使用孔命令，類型選擇常規(guī)孔,指定點為左邊第一個圓的中心點,形狀選擇,沉頭,尺寸依次往下是14、20,10、50，其余為默認值，點擊應用。2.5構建沉頭孔1指定點為右邊第一個圓的中心點，形狀選擇沉頭,尺寸依次往下是18、20、10、40，其余為默認值，點擊應用。2.6構建點選擇xz平面為草圖平面，在彈出的草圖點對話框中，指定點選擇右側點的對話框,修改參數(shù)X為7.5,Z為73，點擊確定，退出草圖2.7構建沉頭孔2使用孔命令，類型選擇常規(guī)孔,指定點為標記點,形狀選擇沉頭,尺寸依次往下是,12,3.5，6.5,貫通體，其余為默認值,完成第一個沉頭孔創(chuàng)建，點擊應用,2.8構建沉頭孔3使用孔命令，指定點坐標x為7，z為111,尺寸設定為12,3,6.5，其余為默認值，完成沉頭孔3的構建,2.9構建螺紋盲孔使用孔命令選擇yz平面為草圖平面,在彈出的草圖，點對話框中，修改指定點參數(shù)y為10，z為93，點擊確定，退出草圖,類型選擇螺紋孔，指定點為標記點,在形狀和尺寸中的大小處修改為m12×1.75,螺紋深度改為10，尺寸處深度改為12,其余為默認值，完成螺紋盲孔的創(chuàng)建,2.10倒斜角使用倒斜角命令，按圖紙上的要求進行倒角處理,完成瞄準鏡的三維建模。鞏固練習：完成其他軸類零件的三維建模3.1槍管腳架3.3 支腳3.4目鏡3.5調(diào)整鈕根據(jù)創(chuàng)意設計，使用UG軟件進行建模。遇到問題的小組，觀看微課視頻，完成建模。3.做好狙擊槍模型的軸類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.注意觀察學生在開展任務時出現(xiàn)的問題并記錄。3.根據(jù)觀察學生在建模過程中遇到的普遍性和代表性問題進行演示4.為無法完成該任務的小組，提供狙擊槍模型的軸類零件建模案例的微課視頻。5.根據(jù)學生提出問題作進一步的講解。任務驅動法、自主學習法設計意圖：培養(yǎng)學生獨立思考、團隊協(xié)作能力。資源準備：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行互評。6.將完成的工作任務單、筆記和打印作品交給專業(yè)人員進行檢查。7、聽取教師對本堂課點評并進行記錄1.用智慧黑板將學生提交的作品投影到電子白板，分組展示學生的成果。2.聯(lián)系專業(yè)人員對學生進行評價。3、統(tǒng)計出學生操作過程中不當?shù)牡胤?，并對正確的操作方法進行講解.4.記錄下專業(yè)人員對小組作品及操作過程的評價，評出中標作品。觀察學習法設計意圖：1.鍛煉學生的觀察能力和寫作能力。2.鍛煉學生表達能力3.對學生進行全面的評價。資源準備：電腦、投影儀教師評價根據(jù)學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)進行評價聆聽、記錄作品點評討論法設計意圖：通過教師點評，相互學習，取長補短。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。任務驅動法設計意圖：1.培養(yǎng)學生經(jīng)濟意識、工匠精神。資源準備：電腦、網(wǎng)絡九、學業(yè)評價設計本教學設計基于工學結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)學生專業(yè)知識、技能操作、8S管理標準、創(chuàng)新思維為目標，借助豐富的信息化手段與有效的教學方法，以學生為主體，教師為主導的教學形式，完成了本課題的設計。采用小組互評、教師評價的方式，評價產(chǎn)品的優(yōu)劣。采用學生自評、互評、教師評價的方式，全面反映學生學習的全過程。在課后引入評價環(huán)節(jié)，基于應用標準客觀評價產(chǎn)品，并提出優(yōu)化意見，讓學生的作品品真正實現(xiàn)可行性，激發(fā)學生的學習興趣。任務實施評價表任務狙擊槍的建模1（瞄準鏡）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%合計關鍵能力考核項目遵守紀律、遵守學習場所管理規(guī)定，服從安排10安全意識、責任意識，8S管理意識，注重節(jié)約、節(jié)能與環(huán)保10學習態(tài)度積極主動，能參加實習安排的活動5團隊合作意識，注重溝通，能自主學習及相互協(xié)作10儀容儀表符合活動要求5專業(yè)能力考核項目學習準備充分、齊全5工具、設備選擇得當，使用符合技術要求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量15總計十、板書設計狙擊槍的建模1（瞄準鏡）及打印狙擊槍模型的軸類零件的結構分析1.典型的軸類零件2.建模用特征疊加勝過輪廓線回轉成型狙擊槍瞄準鏡模型的創(chuàng)建1.“圓柱”、“圓錐”、“倒角”、“螺紋”、“孔”等命令及其使用方法2.三維建模過程中的注意事項注意特征疊加后采用合并功能側面的孔注意準確找點再構建孔注意螺紋添加的參數(shù)設置3.模型展示三、總結與評價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