中职教育二年级上学期装备制造大类《狙击枪的建模1》教学设计

课题项目三正向建模课题1-狙击枪的建模1课程名称增材制造技术授课班级增材制造技术应用专业二年级学时4授课日期一、学习内容分析与处理本次课的内容是通过UG软件创建狙击枪模型中的瞄准镜零件，后续可通过3D打印、装配来验证建模的合理性。在教学内容的处理上，通过创设情景：学校即将举行创意节作品制作和收集，作为全部都是男生的班级，很容易选择军械作为作品制作的选择范围，怎么从感兴趣的图片或者创意设计，转化为三维实体，是3D打印专业3D课程的特点。在这个课题制作中，还穿插同学们收集世界上的军备信息相互之间进行分享，引导同学们对人类命运共同体的理解，倡导大家维护世界和平，但和平的前提是我们的祖国足够强大，从而坚定大家技能强国的信心和学习的热情。通过结构分析，对狙击枪进行零件分解，将狙击枪模型的基本零件，分为轴类零件、支架类零件、块状零件、条状零件四大类组成的套系零件。在这个套系零件进行三维建模过程中，将教学内容与作品3D制作相结合，同时引入生产中的相关环节，例如：结构分析、产品设计、尺寸精度、3D打印、装配调试等。通过作品的制作，培养学生的软件应用、UG建模软件操作能力以及团队协作、创新精神、生产意识、质量意识,同时在学习过程中，让同学们深刻认识到是要成长为社会主义建设的接班人。二、学习目标1.专业能力目标1）能灵活应用UG软件，完成狙击枪瞄准镜零件的建模。2）能运用UG软件，完成狙击枪模型中的相关轴类零件的三维建模。2.方法能力与社会能力目标1）能利用信息化技术，协作学习，收集并整理与学习内容相关信息。2）能贯彻企业“8S”管理。三、学情分析该班级为3D打印二年级，前期进行了机械制图基础知识的学习，掌握了一定的制图知识和二维平面图形的绘制，但还未学习过三维建模软件，对产品3D建模还不了解，在教学中需引导学生掌握基本的建模方法，并结合生产、生活实际，激发学生发散思维，提高学生创新能力。创新改变生活，创新改变世界，培养学生的创新精神，练好扎实的本领，做优秀的德智体美劳全面发展的社会主义建设者。四、学习重点学习重点：1.使用UG建模软件完成狙击枪瞄准镜零件的三维模型设计。2.UG建模软件的使用方法。突破方法：1.课前微课了解UG建模软件基本操作，学习UG建模软件的操作要点。2.通过微课视频演示狙击枪模型的轴类零件的建模过程。3.使用PPT进行知识点的细化。五、学习难点学习难点：狙击枪瞄准镜的建模化解办法：1.头脑风暴，网络收集资料2.抓住产品特点，启发引导。3.对重要环节操作反复演示，讲解。六、学习策略选择与设计课前通过狙击枪的建模1（瞄准镜）及打印的任务发布和收集信息准备，课中进行案例和知识讲解，交流分享，问题探究，课后反思巩固练习。七、学习资源与工具准备资源类型名称功能使用环节硬件资源3D打印一体化工作室集中教学，模拟真实的企业场景，开展教学活动组织教学、集中教学、3D打印投影仪演示课件、课前反馈，展示学生计划，工作汇报贯穿整个教学环节电脑使用UG软件设计与建模，使用打印软件完成3D打印设置，制作汇报PPT课中创意设计、3D打印手机教师课前发布学习资源，学生利用手机课前学习。课前学习软件资源UGNX12.0UG软件用于三维建模。课中建模微课学习UG建模方法、UG建模软件使用方法课前自学以及课中边看边学钉钉手机APP为学生提供学习平台，用于上传资料，反馈交流课前、课后网络资源网络资源通过百度等搜索引擎搜索相关资料课前、课中八、教学实施学习环节学习内容学生活动教师活动教学方法设计意图及资源准备课前学习学习UG软件的基本知识。收集不同的建模方法。收集狙击枪的相关信息1.学习UG软件的基本知识。2.学习UG建模软件的使用方法。3.收集狙击枪的资料图片1.编写导学案、录制微课，整理学习资源。2.上传学习资源，发布学习活动。3.及时查看学生网上学习活动进展情况，并对作业评分。任务驱动法、自主学习法、讨论法设计意图：提前熟悉本次课涉及知识。资源准备：钉钉APP、导学案组织教学钉钉考勤穿好工作服并整理仪容。明确8S现场管理学生分组。1.穿好工作服并整理仪容。2.明确8S现场管理3.分组。1.考勤，检查学生工作服穿着情况。2.强调8S现场管理的重要性。3.组织学生分组。（4人）讲授法设计意图：培养学生的职业素养。资源准备：手机、钉钉APP课前反馈检查课前学习情况思政内容狙击枪的发展现状:科技的进步,现在的狙击枪,已经能够实现2600米射程的射击。狙击步枪的装药量比普通步枪多枪管长1.5倍以上，装药量多，枪管长，枪管堂线也就长，子弹射出枪管时回旋力也加大，就能保持飞行速度和方向，受到风、空气的影响也减少，狙击枪才能打那么远。1.用手机查看钉钉APP，回顾课前活动。2.认真听老师点评3.分享收集的狙击枪相关信息，思考：为什么狙击枪能够射击那么远？1.通过投影仪展示课前学习成绩。2.点评知识点。3.展示精准射击的宠儿狙击枪模型的图片及结构分解图。4.提出问题：从狙击枪为什么能射那么远？5.引导学生从狙击枪的远程联想到我们的人生目标：怎样才能成长为优秀的社会主义建设者？讲授法、探讨设计意图：1.检查学生课前学习情况。2.认识到创新的重要性，增强学习的信心和动力。3.引导学生从狙击枪的结构特点，揭示：厚积薄发，方能达成目标！资源准备：钉钉APP、投影仪创设情境发布任务引入新课案例2：选定狙击枪模型的制作，作为创意节的作品参赛。要求：设计并打印狙击枪模型的瞄准镜零件，结构合理，零件能顺利实现最后的组装。各小组建模及打印零件，最后组装，质量最优者选送参赛。明确任务收集狙击枪模型的轴类零件资料，归类为轴类零件的一共是6个，分别是：枪管、瞄准镜、脚架、支脚、目镜、调整钮。在本课题中，选择轴类零件中的典型零件“瞄准镜”进行建模示例，其他轴类零件课参照建模。“瞄准镜”结构如下图所示。“瞄准镜”零件图：“瞄准镜”三维模型：使用UG建模软件进行打印前建模。2.各小组对该制作进行竞赛认真观看老师播放的情景模拟的视频参与到狙击枪模型的轴类零件制作的模拟情境中。思考：如何制作狙击枪模型的轴类零件。思考：轴类零件用绘制轮廓曲线进行旋转建模，还是用圆柱、圆锥命令进行实体叠加，哪一种方式更好？1.利用投影仪播放准备好的模拟情景视频，吸引学生的注意力。2.布置任务，让同学们思考在此情形下如何制作狙击枪模型的轴类零件。讲授法、情景模拟法设计意图：引入新课，通过情景模拟，让学生快速进入本堂课程内容的学习中来资源准备：投影仪、电脑分析任务制定计划确定小组分工，制定计划。选举小组组长明确小组每个人的具体任务和分工1.小组分工咨询与创意设计三维建模3D打印操作记录员2.定制计划1.教师巡回指导。2.观察学生的讨论情况。3.必要时进行相关提示与指导。任务驱动法设计意图：培养学生团队协作能力。资源准备：投影仪明确工作流程和步骤确定零件构成“瞄准镜”是一个回转结构，根据其组成的基本特征，按照机械制图基本知识简单分析得出，将“圆柱”“圆锥”几何体采用叠加的方式，就能很快创建出三维模型。经过对实体进行局部特征处理，比如孔、倒角等，“瞄准镜”就能基本创建成功。确定建模方法:根据上面对零件的组成分析，确定在UG软件里采用插入实体特征的建模方法构建零件3D模型在钉钉上传工作流程与建模方案，小组汇报工作流程及方案。组间互评。小组修订计划方案。1.点评各小组工作流程与建模方案。2.引导学生作出可行计划方案，准备实施任务。任务驱动法、自主学习法设计意图：培养学生独立思考、团队协作能力。资源准备：手机、投影仪任务实施收集狙击枪瞄准镜零件资料模型图纸UG插入实体特征建模的命令1.小组讨论、通过电脑、手机网络收集狙击枪模型的轴类零件资料。2.确定所需要的插入实体特征建模命令的方案。3.提交给老师审核。1.巡回检查2.必要时给出指导意见。讲授法、任务驱动法、自主学习法设计意图：培养学生收集资料、团队协作能力。资源准备：电脑、手机任务实施完成狙击枪瞄准镜零件三维建模:1.相关知识1.1启用“圆柱”命令的方法

工具栏空白处点击鼠标右键→选择定制→在弹出的定制对话框中，分别搜索“圆柱”命令→拖至工具栏空白处→点击图标打开

菜单→插入→设计特征→圆柱1.2启用“圆柱”命令的方法（参照1.1）1.3启用“螺纹”命令的方法（参照1.1）1.4启用“孔”“倒斜角”命令的方法：

直接点击图标打开1.5启用“点”命令的方法：

点击基准面图标旁的下拉箭头→点击“点”命令2.实操操作（教师示范）要求：掌握“圆柱”“圆锥”“螺纹”“倒斜角”“孔命令”命令的使用方法任务：利用“圆柱”“圆锥”“螺纹”“倒斜角”命令，构建轴类零件中的典型零件瞄准镜。2.1新建文件，确定文件名为瞄准镜，保存在狙击枪文件夹，进入建模环境。2.2.常用工具命令定制在工具栏空白处点击鼠标右键选择定制,在弹出的定制对话框中，分别搜索圆柱圆锥命令,将其拖至工具栏空白处。2.3基本体构建分别使用圆柱圆锥命令，严格按图纸上的尺寸，绘制出沿z轴延伸的七个圆柱和四个圆锥，确认无误后,布尔选择合并，将其起相连为整体。2.4构建常规空孔使用孔命令，类型选择常规孔,指定点为左边第一个圆的中心点,形状选择,沉头,尺寸依次往下是14、20,10、50，其余为默认值，点击应用。2.5构建沉头孔1指定点为右边第一个圆的中心点，形状选择沉头,尺寸依次往下是18、20、10、40，其余为默认值，点击应用。2.6构建点选择xz平面为草图平面，在弹出的草图点对话框中，指定点选择右侧点的对话框,修改参数X为7.5,Z为73，点击确定，退出草图2.7构建沉头孔2使用孔命令，类型选择常规孔,指定点为标记点,形状选择沉头,尺寸依次往下是,12,3.5，6.5,贯通体，其余为默认值,完成第一个沉头孔创建，点击应用,2.8构建沉头孔3使用孔命令，指定点坐标x为7，z为111,尺寸设定为12,3,6.5，其余为默认值，完成沉头孔3的构建,2.9构建螺纹盲孔使用孔命令选择yz平面为草图平面,在弹出的草图，点对话框中，修改指定点参数y为10，z为93，点击确定，退出草图,类型选择螺纹孔，指定点为标记点,在形状和尺寸中的大小处修改为m12×1.75,螺纹深度改为10，尺寸处深度改为12,其余为默认值，完成螺纹盲孔的创建,2.10倒斜角使用倒斜角命令，按图纸上的要求进行倒角处理,完成瞄准镜的三维建模。巩固练习：完成其他轴类零件的三维建模3.1枪管脚架3.3 支脚3.4目镜3.5调整钮根据创意设计，使用UG软件进行建模。遇到问题的小组，观看微课视频，完成建模。3.做好狙击枪模型的轴类零件制作的步骤和方法的记录。1.全程监控各小组建模方案的实施。2.注意观察学生在开展任务时出现的问题并记录。3.根据观察学生在建模过程中遇到的普遍性和代表性问题进行演示4.为无法完成该任务的小组，提供狙击枪模型的轴类零件建模案例的微课视频。5.根据学生提出问题作进一步的讲解。任务驱动法、自主学习法设计意图：培养学生独立思考、团队协作能力。资源准备：电脑、微视频作品评选作品评选：每组由组长作为代表将作品进行上台展示根据展示作品投票选出最佳作品每组人员分析与该作品比较的优势和不足1.汇报作品（1）建模理念（2）作品特点（3）制作过程（4）成本控制2.利用钉钉提交完成的任务单。3.完成工单的填写。4.对自己小组成员在工作中的表现进行互评。5.通过观察其他组成员工作过程及完成情况，对其他组的完成情况进行互评。6.将完成的工作任务单、笔记和打印作品交给专业人员进行检查。7、听取教师对本堂课点评并进行记录1.用智慧黑板将学生提交的作品投影到电子白板，分组展示学生的成果。2.联系专业人员对学生进行评价。3、统计出学生操作过程中不当的地方，并对正确的操作方法进行讲解.4.记录下专业人员对小组作品及操作过程的评价，评出中标作品。观察学习法设计意图：1.锻炼学生的观察能力和写作能力。2.锻炼学生表达能力3.对学生进行全面的评价。资源准备：电脑、投影仪教师评价根据学生作品由教师作出较为专业的评价，并对在课程中每个小组，每个组员的表现进行评价聆听、记录作品点评讨论法设计意图：通过教师点评，相互学习，取长补短。课后反馈将作品提交1.根据评价修改模型。2.将作品提交提出修改意见。任务驱动法设计意图：1.培养学生经济意识、工匠精神。资源准备：电脑、网络九、学业评价设计本教学设计基于工学结合一体化课堂教育理念，以完成典型作品为主线。紧紧围绕培养学生专业知识、技能操作、8S管理标准、创新思维为目标，借助丰富的信息化手段与有效的教学方法，以学生为主体，教师为主导的教学形式，完成了本课题的设计。采用小组互评、教师评价的方式，评价产品的优劣。采用学生自评、互评、教师评价的方式，全面反映学生学习的全过程。在课后引入评价环节，基于应用标准客观评价产品，并提出优化意见，让学生的作品品真正实现可行性，激发学生的学习兴趣。任务实施评价表任务狙击枪的建模1（瞄准镜）及打印姓名评价项目评价要点分值自评30%互评30%教师评价40%合计关键能力考核项目遵守纪律、遵守学习场所管理规定，服从安排10安全意识、责任意识，8S管理意识，注重节约、节能与环保10学习态度积极主动，能参加实习安排的活动5团队合作意识，注重沟通，能自主学习及相互协作10仪容仪表符合活动要求5专业能力考核项目学习准备充分、齐全5工具、设备选择得当，使用符合技术要求10操作规范，符合要求15按时按要求独立完成工作15注重工作效率与工作质量15总计十、板书设计狙击枪的建模1（瞄准镜）及打印狙击枪模型的轴类零件的结构分析1.典型的轴类零件2.建模用特征叠加胜过轮廓线回转成型狙击枪瞄准镜模型的创建1.“圆柱”、“圆锥”、“倒角”、“螺纹”、“孔”等命令及其使用方法2.三维建模过程中的注意事项注意特征叠加后采用合并功能侧面的孔注意准确找点再构建孔注意螺纹添加的参数设置3.模型展示三、总结与评价1.本次课程的主要成果2.各组的具体表现十一、课外作业和教学反思（一）作业：1.根据本次建模，思考同类零件的其他建模方法