《“三维球”的使用》案例

《“三维球”的使用》教学案例【教学内容】科教版高一新教材第三章第一节“三维球”的使用（高一年级第一学期）Ⅰ、教案一、【教学任务】“三维球”是上海市二期课改科教版高一新教材第三章第一节CAXA软件有关常识性的内容，在学习本节课内容之前，学生已了解了图素、零件的简单制作方法等基础知识。在零件制作和装配中，要使图素相对于其他图素准确定位，“三维球”是理想的工具。学会“三维球”工具的使用，对于零件制作和装配是非常重要的。教材编写从问题入手，让学生学习“三维球”的操作知识，通过习题练习进行操作，学会用“三维球”工具制作与装配零件。为了完成教材规定的这一教学任务，本节课的授课过程将采用学生自学，教师指导，综合练习的教学形式进行。二、【教学目标】1知识与技能·知道“三维球”上各手柄的作用。·学会用“三维球”使图素移动、旋转、定位操作。2过程与方法在自主学习的过程中，培养从多渠道获取知识的能力，提高自己独立思考、分析和解决问题的能力。3情感，态度和价值观培养认真的学习态度，培养合作交流，勇于探索的精神。三、【教学重点和难点】【教学重点】学会用“三维球”使图素移动、旋转、定位操作。【教学难点】“三维球”与图素间的调整。四、【器材与资源】【学习器材】每人一台电脑，安装CAXA实体设计应用软件，教师电脑，投影仪。【学习资源】CAXA实体设计教材，“三维球”资料。五、【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图情景引入电脑示范操作：回顾上节课中图素和零件的简单制作方法。提出问题：零件的制作和定位如何操作？（如下图１、２）１２在设计环境中取出“三维球”，简单介绍“三维球”能使图素定向、定位的作用。（下图）板书：三维球的使用观察教师的操作。对上节课的内容进行复习。对提问内容进行思考，意识到以往所学知识，无法完成这个零件的装配定位。通过教师引导，查找教材、计算机中“软件帮助”栏目等，知道用“三维球”工具对图素、零件进行装配十分方便。·复习上节课的内容，可以吸引学生注意力，激发兴趣，并为后面的案例分析做铺垫。·创设教学环境，采用提出问题的方法来切入新课的内容，使学生产生学习新内容的强烈愿望。新课教学观察思考：“三维球”的球体各手柄的位置，有何作用、如何操作。问题1：如何使两图素作相对移动。（下图１、２）１２在学生中巡回指导。板书：一、三维球的移动控制1一维直线运动——定向手柄示范：对学生遇到的问题做解答。对“三维球”（外侧）定向手柄使用中易犯的错误和难点作解答。查找资料：教材、“软件帮助”、参考资料等。自学有关“三维球”知识。首先了解“三维球”外侧手柄的作用、操作方法。并用电脑实践，尝试完成“三维球”外侧手柄的操作，完成问题同桌学生之间进行交流，互相帮助。提出操作中遇到的问题。对本次学习过程、结果作自查、互评。·给学生创造出自主学习的环境，培养学生独立思考和分析的能力。鼓励学生学会自我学习，善于思考解决问题。·培养学生的合作意识及主动探究的能力。·及时对学习情况作评定，有利于正确操作，改进错误。练习与讨论１问题2：如何使两图素间作带角度的定位。（下图１、２）１２参与学生的交流，并给予学生一些提示及参考意见。板书：２、三维旋转运动——定位手柄示范：教师回答学生的问题。对“三维球”（内侧）定位手柄使用中易犯的错误和难点作解答。学习“三维球”内侧手柄的作用、操作方法。并用电脑实践，尝试完成三维球内侧手柄的操作，完成问题２。遇到困难求助邻座同学。互动交流。通过教师正确的指导，学会正确的操作方法。对本次学习过程、结果作自查、互评。·通过学生自学→互相交流→学生提问→教师解答问题的形式进行学习，使学生对知识技能的掌握更巩固。·学生在学习知识的同时，体验互帮互学的学习过程。·对基本操作要举一反三，在反复练习中体会“三维球”内侧手柄的功能练习与讨论２问题３：如何使不同方位的两图素定位。（下图１、２）１２板书：二、三维球的定位控制１、到点。2、到中心点。3、点到点。4、与边平行。5、与面垂直。6、与轴平行。示范：针对学生提问，解释相关操作的区别。查找重定位操作对象上的“三维球”内容，进行问题３的操作。能力强的学生在尝试各种定位操作（1、到点2、到中心点3、点到点4、与边平行5、与面垂直6、与轴平行）。学生互动交流。对本次学习过程、结果作自查、互评。认识“三维球”的几种定位控制使用的方法。·通过一种方法的了解，可以贯通其他各操作。·不断评价自己的学习行为（询问同学、求助软件帮助、观察教师示范），也是一种学习能力。练习与讨论３问题4：如何使图素与三维球重定位。（下图）示范：教师解答操作的要领。板书：三、重定位操作对象上的三维球思考问题４进行图素与三维球的重定位练习。主动寻求教师的帮助。学生互动交流。对本次学习过程、结果作自查、互评。知道操作的要点是：1三维球与图素脱离。2三维球自我调整定位。3恢复三维球与图素结合。·三维球于与图素的位置不理想，需要作调整后才能进行以后的操作。·学生在学会定向、定位操作内容的基础上，才能运用此项操作。·巩固知识总结与交流对于以上学习内容做总结。给出综合练习：制作零件（下图）装配零件（下图１、２）１２教师巡回指导，让设计优秀的学生进行作品交流。提出有一定难度零件装配题，（下图１、２）给学生课后思考。１２学习回顾综合练习对于教师提供的制作习题进行分析，选择适应自己能够完成的练习题进行电脑设计。设计中遇到困难，再询问邻座同学，或者直接求助教师。对设计作品进行位置和方向的变动，修改其中的长、宽、高尺寸。观察其他学生设计的作品，能分析它们的优点和不足。赞扬同学的作品，并发表评价意见。对教师的课后思考题记录下来，并思考它们的设计方法。·交流也是一种评价，让学生体验合作探究的喜悦。布置一些拓展性思考题，可以促进知识的扩展与延伸，使课堂学习延伸到课外。六、【背景资料】（一）CAD常识：CAD是计算机辅助设计的简称，caxa、autocad、MicroStation等等都是CAD软件。CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)技术产生于本世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随着计算机软硬件技术和计算机图形学技术的发展而迅速成长起来。CAD是一个包括范围很广的概念，概括来说，CAD的设计对象有两大类，一类是机械、电气、电子、轻工和纺织产品；另一类是工程设计产品，即工程建筑，国外简称AEC(Architecture、Engineering和Construction)。而如今，CAD技术的应用范围已经延伸到艺术、电影、动画、广告和娱乐等领域，产生了巨大的经济及社会效益，有着广泛的应用前景。在机械制造行业的应用最早，也最为广泛。采用CAD技术进行产品设计，可以使设计人员“甩掉图板”，更新传统的设计思想，实现设计自动化，降低产品的成本，艺术、电影、动画、广告和娱乐等领域，产生了巨大的经济及社会效益，有着广泛的应用前景。目前，我国从国外引进的CAD软件有好几十种。国内的一些科研机构、高校和软件公司立足于国内，也开发出了自己的CAD软件，如北航海尔软件有限公司通过国际合作开发出“CAXA实体设计”的CAD软件等，我国的CAD技术应用呈现出一片欣欣向荣的景象。（二）CAXA软件介绍CAXA是北京北航海尔软件有限公司的品牌产品。它依托大学的科研力量，融入国外公司的最新成果，将先进的技术和产品同中国制造业的具体需要相结合，开发具有自主知识产权的软件产品。CAXA实体设计是其CAD中的三维设计软件，并率先提出了“创新设计”的新设计理念，被业界誉为“近15年来CAD技术的唯一突破”。使设计变得像搭积木一样快捷简单，能最大限度地拓展学生的思维。其主要特点有：1具有创新设计和协同设计的特征。2软件的高积成度3具有可视化设计和精确设计。（三）CAXA实体设计的教学运用在CAXA实体设计教学过程中，零件制作是基础性的知识和技能，零件制作的许多部分都涉及到零件的定位。CAXA实体设计提供了大量的定位工具，如：无约束装配、约束装配、智能尺寸、背景栅格等等，但这些定位工具都有自己的局限性，它们都没有三维球工具的功能强大和广泛。三维球不仅是一个功能强大的三维定位工具，在装配设计中同样扮演着重要的角色，还在零件设计过程中有着其他不同凡响的作用，如：可用三维球拷贝和粘贴图素、零件、群组、装配、附着点，还可以沿这些项目的三个坐标轴中的任何一个轴旋转它们。三维球操作内容非常重要，会否使用三维球，会直接影响到今后的设计。Ⅱ、教案设计说明CAXA实体设计是高一年级劳技教学的新编内容，三维球的使用是进行CAXA实体设计的一项重要技能，教学上可以采用多种方法进行，为了落实劳技学科的知识、能力、情感三维教学目标，我在要求学生学会三维球操作技能知识的同时，把教学的侧重点放在培养学生自学能力和自学习惯上，培养学生合作交流，勇于探索的精神。为此，我采取了以下的教学对策：教师提出问题——学生查找方法——学生学习工具的使用——学生用索所学工具解决问题。可以看出教师在教学过程中起到了指导、组织学生学习的作用，这样的教案设计给学生创设了一个主动探究，积极进取，自主学习的良好教学氛围，也使教学活动更加丰富多彩，让课堂教学充满生命的活力。教案的设计要求教师为学生搭建一个良好的学习平台，课前教师要花较多的精力做教学准备，要精心制作教学课件，为学生循序渐进的学习提供层次不同的问题，并对学习能力困难学生提供资料及帮助，在教案实施过程中要多鼓励学生间的交流、讨论，教师也应具备较强的控制学生的能力，要注意个环节的连接，适时调整各环节的时间。要及时发现学生学习中遇到的问题，做示范、指导、总结。Ⅲ、教学反思本教案是劳技二期课改新教材实施的一次尝试，对教学方法做了些探索，取得了一些成果，但还感到有很多不足之处，有待今后改进。课题引入中从提问到启发、落实学习过程，教师讲解时间过长，反客为主，对以学生为主体性的教学方