资源简介

底板型腔加工教学设计
一、设计理念：
1.1软件应用教学的困难：
进入高二年级的中职机械专业学生，由于第一学年对专业基础课程如机制、CAD等掌握的不是很好，因此也间接影响了三维造型这一软件应用（加工部分）课程的学习。基于他们的专业学习基础参差不齐，学习软件的兴趣、信心、能力等都大小不一，如何在职高软件应用课堂教学中实施“项目教学”，通过“项目”教学法的引领来满足未来灰领的基本软件应用需求，为学生进一步的专业学习提供必要的软件应用技能准备？
1.2项目教学法的定义：
跨专业课程又称为项目教学法，它是通过“项目”的形式进行教学。为了使学生在解决问题中习惯于一个完整的方式，所设置的“项目”包含多门课程的知识。项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理.信息的收集,方案的设计,项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。
如何通过项目引领，进而掌握软件应用，以致打造高效课堂？项目教学法为职业高中软件应用课程学习指明了方向，它主张先练后讲，先学后教，强调学生的自主学习，主动参与，从尝试入手，从练习开始，尤其是调动学生学习的“主动性、创造性、积极性”等，而这三个教育理念应成为“开展项目教学方法、提升软件应用能力”的主要基本理念。
二、教材分析:
本教材选自由浙江省教育厅职成教教研室组编的数控技术应用专业课程改革成果教材中的CAD/CAM软件应用-CAXA制造工程师，项目三《自动编程及加工》中的任务一《底板型腔加工》。CAXA制造工程师不仅具有计算机辅助设计（CAD）功能，还具有数控铣床和加工中心的计算机辅助制造（CAM）的功能，更是提供了二十多种生成数控加工轨迹的方法，足以满足平面和各种复杂曲面的加工需要。《底板型腔加工》帮助学生从基本的三维实体造型提升到曲面造型加工，它是CAXA制造工程师的典型软件应用教学范例，是自动编程及加工的具体应用，学生对这个建模与加工混搭的造型实例的理解、掌握及运用，是成为学好项目三有关内容乃至整个造型加工方面“知技”的一个关键。
三、教学目标:
1.知识与技能：重点掌握平面区域粗加工和轮廓线精加工的方法步骤；会用CAXA制造工程师这个软件进行零件的加工编程。
2.过程与方法：锻炼学生提炼软件应用知识的能力；培养学生综合思考造型加工有关问题的意识；提高学生实际参数设置与刀具轨迹仿真加工的能力；增强学生生成数控程序代码与传输的能力。
3.情感态度与价值观：通过项目引领，自主学习、合作探究，培养学生良好的学习习惯；通过让学生体会软件应用的成功乐趣，尤其是对实际零件的加工，进而激发学生学习三维软件的热情。
四、教学重难点:
重点：掌握自动编程与加工的方法及程序的生成传输。
难点：完成底板型腔的粗、精加工，尤其是加工参数的设置。
关键点：综合考虑机床、刀具的性能及零件的形状特征后来选择加工方式。
五、学习者特征分析:
1.认知水平：已有二维绘图（CAD）的基本技能与三维建模（CAXA）的简易水平，但没有达到“熟能生巧、融会贯通”的实际加工水平，将通过项目教学引领，完成底板型腔加工。
2.心理特点：热爱软件应用，有上进心，但缺少探究求索的自信。将通过实际零件造型和仿真加工的“双应用”，让他们在CAXA软件的强大效用中掌握编程，完成加工。
3.能力水平：自动编程能力较差，将通过“参与加工，体验生成”来实现。
六、教法学法:
（一）教法
1.翻转教学法：教师课前先录好如何突破本节课的重（难）点片段教学视频，并预先设计好学习任务单与评价表，再发到指定的学习网站上或打包拷给学生，让学生在专用机房中开展自主学习与探究。此外，再把学生观看微课教学后的疑问或困惑带回课堂，使教师能这一活动中把本节课的有关知识点加以落实。
2.示例教学法：教师在教学中选择真正基础的本质的知识（实例）作为教学内容，通过“范例”内容的讲授，使学生达到举一反三并掌握同一类知识的规律的方法。
3.发现探究法：“以引导探究为主的方法”，鼓励学生学习一个实例，服务一个项目，举一反三，内化为分析问题、解决实际问题（造型加工）的能力。
（二）学法
1.自主体验法：明确需要探究、解决的问题及所要使用的方法，亲身参与“微视频”的体验学习，进而获悉“自主学习”的关键所在直至掌握自动加工与编程的知识技能。
2.合作学习法：通过小组或结对开展学习，对一个项目或任务进行分解落实，提升解决实际问题的能力。
3.实践探究法：指导学生在实践中思考并加以分析，进而探究原理且深化原理。
七、教学资源准备:微视频、ppt课件、投影仪、底板型腔（零件实物）、导学案及计算机等。
八、教学课时：1课时（45min）
九、教学过程
环节 教学内容 设计意图
创 设 情 境 ★创设情境 激趣导入(3分钟) 【师】播放预先拍摄好的有关教师本人建模并加工《底盘型腔》这一工件的“微视频”。手中再握持这一零件实物进行展示。 提问：从刚才播放的“微视频”当中，可以看到老师是用哪种软件完成零件的建模与加工？要完成这一零件的加工，关键是什么？如何进行加工参数的设置？如何进行刀具轨迹的模拟及后置处理？ 【生】观察视频，思考后提炼出自动编程及加工方面的问题： 用CAXA制造工程师这一软件完成零件的建模和加工；关键在于三维建模也就是实体造型；综合考虑刀具性能及零件形状等要素，设置加工参数；通过建模和加工，生成数控程序（G）代码来完成后置等处理。 【师】这就涉及到今天我们将要学习的项目三中的任务一《底板型腔加工》。(引出课题) 教师自拍“建模加工”的教学视频瞬间激起了学生的兴趣，通过实物展示进一步激发学生学习CAXA软件应用的求知欲，培养学生探究应用三维软件的能力。让学生在情境中思考问题、参与探究、自我建构。
项 目 确 定 ★探索新知 确定项目(4分钟) 【师】结合零件实物，引导学生分析，进一步明确本节课的教学项目。 一般地，完成一个零件的加工，可以通过三维软件进行仿真加工；也可以使用真机直接制造。对于初学者，我们可以优先选用第一种，先用软件建模，再选择加工方式、生成刀具轨迹，并最终生成数控程序代码，传输至机床。 而底板型腔就是一个典型的建模加工范例。 【生】学生积极思考、融入教学。 【师】强调：尽管选用仿真加工，但操作者必须有一个正确的加工工艺思想。 项目导拨——建模是根本，加工为关键。 【师】建立零件的模型和毛坯是后续加工的根本。 【生】学生则找到了完成整个项目的切入点。 【师】强调：依次完成所有自动编程及加工的步骤才能完成这个项目。 【师】提问：该零件（加工项目）由哪些内容所组成？从建模角度解析。 【生】由一个复杂曲线内轮廓及两个岛屿所组成。 用探究的方式生成新知识，比空洞的说教更有说服力，既降低了学生学习的难度，又可使学生对建模加工有关知识的感性意识上升到理性认识。 由教师展拨，学生则观察，充分发挥学生的主体地位，在项目分析中理解知识。
项 目 计 划 ★突出重点 计划项目（6分钟） 【师】对于这个零件，看上去就一底板，其中挖了一个型腔，但真正涉及建模与加工，还是需要我们有所计划。因此，我们得首先调取底板型腔的零件图，你会吗？ 【生】激情高昂地回答：会。 【师】那就让我们精彩开幕吧！ 序曲----[读图分析] 【师】读懂图纸，理解尺寸，明白要求，掌握工艺，这是整个造型加工的关键，也是重点。看图可知，轮廓的深度和岛屿的高度分别为多少？ 【生】学生认真观看，纷纷举手回答。深10高8。 【师】适当点评。再问：对于这个零件，我们要有怎样的“建造”计划？或者说，建模之后我们还要考虑哪些加工问题？ 【生】对照图纸，深入思考。学生异口同声地回答：先要完成零件的调取。之后，又分组表明还要从以下几个方面加以思考：1、加工方法的选用2、夹具的选用3、工件坐标系的设定4、加工参数的选用。 【师】表扬肯定。并再次表明同学们以上的回答就是对整个项目“建造”所作的计划。 【师】强调：在理清“建模制造”思路的基础上，还要知晓其加工顺序，这也是本课学习的重中之重。 【生】翻看教材，仔细探究。对加工顺序再次进行论证。 通过实物展示，剖析零件结构，由浅入深般地调动学生学习软件的情趣。 作好解决问题（完成项目）的计划是开展建模加工的根本需要，也是本课的“重头戏”。通过图纸的附加说明，让学生进一步感知造型与加工的难易之处和关键所在，为“项目化教学”的整体推进奠定学生主动参与其中的基础。 学生自主分析，获取知识的信息源。采用分组抢答的方式，调动学生学习热情，活跃课堂氛围，使学习的任务更加明确，项目的计划更加精准。
项 目 分 析 ★突破难点 分析项目(7分钟) 【师】提问：通过课前对“微视频”的观看与学习，得出什么是零件加工必须要仔细考虑和选择清楚的？ 【生】加工的顺序，因为这是加工的第一难点。 【师】续问：需要运用哪些加工方式？整个加工任务的实施步骤如何安排？ 【生】一、粗加工采用平面区域粗加工方式，然后采用轮廓精加工方式对轮廓及岛屿进行精加工。（如下图所示） 二、夹具选用适宜（厚度在7mm以上）的平口钳或工艺板。 三、工件坐标系原点为全局坐标系。 四、加工参数根据经验拟订CAM加工参数表见教材P117。 仔细学习“微视频”，弄懂关键知识，既对整个项目的加工心中有数，又对任务目标的达成了然于胸，真正把加工项目分出工艺思路、析出“建造”步骤。 加工顺序图的提示说明及任务步骤安排，既可帮助学生理清思路，又可让整个项目的加工做到有的放矢。
项 目 实 施 ★运用所学 实施项目(20分钟) 【师】结合“微视频”演示内容及先前所学知识，如何概括整个项目的实施步骤？ 【生】认真思索，小组探讨。 【师】提示：可参照导学案上的自动编程及加工步骤安排表。 实施步骤：①模型和毛坯的建立---②起始点的定位---③零件的粗加工---④零件的精加工---⑤机床设置---⑥轨迹仿真、检验与修改---⑦生成G代码及工序单---⑧程序传输。 【生】根据提示，着手完成底板型腔的建模及仿真加工（如下）。 插曲----[做示范] 让“各组长”上台操作，分别有序完成底板型腔的加工内容。 其他组员（同学）仔细观看，及时作好有关加工的改进和完善工作，在示范中促进软件应用能力的提高。 这是本节课的高潮部分，学以致用，学生非常兴奋，且深刻体会到项目的加工并非随心所欲，而是有章可循，更要做到“循序渐进、步步为赢”。 合作学习，相互展示，形成团队合作的精神。
项 目 测评 ★展示成果 测评项目(5分钟) 【师】通过本节课上机学习，你有哪些收获？你用了哪些学习方法？你的学习效果如何？ 【生】着重阐述自动编程及加工的方法步骤和关键知识。从1知识技能的掌握2情感态度的参与3工艺思想的拓展4合作意识的培养5实践能力的提高等几个方面进行自我检测。 作业布置： 1.随堂练：上机完成《 自动编程及加工》项目中的练习题3与4。 2.网上学习：利用百度，深化建模加工相关内容，并掌握数控机床通信功能中的两种基本传输形式。 尾声----[结束语] 同学们！CAXA制造工程师既是你们在校学习期间的“必修课”，更是日后就业的“敲门钻”。生活中处处有机械，时时要加工，而机械就是源于生活，因此，让我们学精吃透CAXA制造工程师这一门课中的自动编程及加工这一块，真正做到“轻松完成加工，争做一流技工”。 通过加工作品的展示，学习任务的验收，进而检测整个加工项目的实际学习效率。 本节课的作业也是一大亮点，尤其是网络学习可以让学生亲身感受E的强大，更是有助于专业技能的扎实掌握。
十、板书设计:
十一、教学反思:
作为职高就业班的同学，他们迫切希望自己能在学校学到一些实用性的知识尤其技能，而CAXA软件应用这门课无疑为学生就业的“敲门钻”。然而，如何满足他们眼下的求知欲望？本节课则采用“微视频”导入，再通过实物展示，为学生探索新知、促进思维过程的形成预埋伏笔，并高效地解决专业生产问题，产生良好的学习动机和学习效果。同时，课件中配以大量精美造型的图片，时刻吸引他们学好CAXA软件应用这门课的眼球。

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