资源简介

乐学善用，精技强能
——《两正交圆柱相贯线的绘制》
目 录
一、教学背景 1二、教学分析 11.教材分析 12.学情分析 23.教学目标 34.教学重点 35.教学难点 3三、教学策略 4四、教学过程 51.流 程 图 62.课前 63.课中 84.课后 10五、教学反思 11六、教学附件 12附件1 课前任务单 13附件2 软件扫描件 13附件3进阶任务摸底测试 15附件4学案 16附件5课后练习 19附件6各任务评价卡 20
一、教学背景
机械识图是机械专业学生的一门必修课，对于就业班学生来说也是进入企业前必须掌握的一门专业理论课程。职业教育与产业对接，实现产教融合，学校与企业深度合作是职业教育本质的回归。本次授课对象为杭氧制造学徒班焊接方向的学生，杭州制氧机集团有限公司是中国空气分离设备行业的龙头企业，作为国家重大装备制造企业，为国家的冶金、化肥、石化、航空航天、国防、煤化工提供成套空气分离设备。如换热器等。而这些设备中出现大量圆柱相贯结构，对于机械班学生来说，正交圆柱相贯线的绘制是从几何体过渡到组合体的一个重要台阶，《正交圆柱相贯线的绘制》是制图基础中的一个难点，也是为后记组合体绘制打下基础的一个课题。
二、教材分析
【教材选择】本次课题选自高等教育出版社数控技术应用专业课程改革成果教材《机械识图》项目四任务二，本课的主要教学内容为绘制两正交圆柱相贯线。本课内容在整个组合体表达与识读的学习有着至关重要的地位和作用，学生只有充分掌握好本节课的主要知识，具备对各种类型组合体包括圆柱正交类型三视图的掌握，才能更好地学习后续知识。【教材处理】学从趣中来，理从实践出，由于教材中知识点内容多为铺陈直叙，本班学生又有唯实用性和爱钻牛角尖的特点，难以通过简单知识灌输和介绍让学生深入掌握知识，新时代创新型人才的培养标准要求我们必须保护学生的好奇心与求知欲，因此我将对教材进行适当处理融入大量游戏和实践活动。
三、学情分析
本次授课对象为20杭氧制造学徒班焊接方向的学生，杭州制氧机集团有限公司是中国空气分离设备行业的龙头企业，成套空气分离设备中有大量圆柱相贯结构，因此牢牢掌握机械识图中圆柱相贯的知识是杭氧班学生就业的必备素养， 全班30位学生具有一定绘图和软件制图能力，大部分同学空间想象能力薄弱，理论基础差。但是普遍动手能力较强，对未来就业岗位充满好奇。偏爱实用知识同时爱钻牛角尖。喜欢刨根问底，面对概念性和经验性的结论，总是难易记忆和快速接受。因此需要在较为轻松和有趣的氛围中学习，在教学中应该注重理论知识与生产实际结合突出知识的实用性。
四、教学目标
知识目标：1.能熟练掌握两正交圆柱相贯线的概念。2.能规范用取点法绘制相贯线。3.能正确使用简化法快速绘制相贯线。4.能准确绘制出圆柱虚虚相贯线。能力目标：1.能掌握规范使用取点法绘制正交圆柱相贯线的方法。2.能利用圆规规范用简化法快速绘制相贯线。3.能准确绘制圆柱虚虚相贯线。素养目标：1.对接岗位需求养成高效意识，能够将取点法应用于焊接技巧。2.能借助三维软件等信息化手段训练空间想象能力，提高应变能力。3.对于专业知识的疑虑，养成及时行动、主动探究的习惯。
五、重点难点
重点：1.用取点法准确绘制两正交圆柱相贯线 2.用简化法准确绘制两正交圆柱相贯线。措施：【取点探究】利用钢针皮筋做取点试验，点越多，越圆润，出于高效率的目的取八个点是最优方案 【逆推验证】利用圆规及数学中的弦垂线法找到真实相贯线投影的圆心，取大圆柱的半径画圆弧，验证结论。
难点：两正交圆柱虚虚相贯的绘制攻克：【找茬游戏】利用透明不等直径三通管，化虚为实，看清内部结构，
六、教学策略
课后我将布置巩固训练以及趣味闯关游戏。
环境创设 多媒体教室、装有2018版本inventor的学生用机以及教师用机。
教学方法 教法：任务驱动法、情境创设法学法：小组合作、自主探究
信息技术
七、教学程序
课前
课前安排：将课前任务上传至学习平台，学生完成测试，教师统计完成情况。将微课上传至学习平台，学生通过观看微课，完成相贯线绘制根据同组异质原则，将学生分成5个小组设计意图：新时代创新型人才必须有较强的主动思考、及时行动的能力，此次课前安排能够培养学生自主学习的能力，也能够让学生和小组成员共同培养团结协作的精神以及互帮互助的意识。
课中
教学环节
教学环节&时间分配 教学内容 教师活动 学生活动
环节一 小组合作( 8 mim)
讨论合作( 8 mim) 各个小组合作，积极讨论本组学生在预习过程中出现的问题，针对小组讨论仍无法解决的问题，在群内提问。 教师查阅群内消息，整理学生的问题，以便在课中精准施教 学生积极在组内讨论，互相解决困惑，将本组人员无法讨论解决的问题发到群内向其他小组和老师请教
设计意图： 为充分开发学生自主学习的能力，培养学生团结协作意识，采用spoc翻转课堂的形式，让学生在课前互相讨论提出问题相互帮助解决，最后不能解决的问题，又教师整理，在课中精准施教。
环节二 情景引入( 5mim)
创设情境( 5mim) 1.创设企业一线生产情境并播放17从业班学长在企业焊接换热器上圆柱相贯处的图片， 2.引出绘制换热器草图任务 1教师介绍杭氧集团的主要业务，播放前几届杭氧学制改革班的就业情况图片，以及本班级学生就业岗位的介绍。2.布置绘制换热器草图的任务 1.学生听教师介绍杭氧业务和企业背景，观看图片，观看学长操作。2.接受绘制换热器草图任务。
设计意图： 结合本班学情，引入生产实际，突出知识的实用性，引起学生对课程内容的好奇和兴趣，同时也明白此次课程的意义
环节三 引出任务( 2 mim)
引出任务( 2mim) 为了解决换热器上相贯线投影的绘制，引入 “做”、“画”、 “拓”、“用”四项子任务 教师布置换热器草图的总任务，引出相贯线如何绘制的问题，学习相贯线绘制的四个子任务。 学生思考换热器草图的绘制，接受教师布置的四个子任务
设计意图： 由于换热器上有圆柱实实相贯线的绘制，此部分的内容是本节课的重点，为了完成换热器草图，必须学会绘制相贯线，分成四个子任务更能针对性解决重难点。
环节三 任务实施( 60 mim)
子任务一 手工制作明概念( 15 mim) 【观察探究】通过实景AR模型，学生用unity软件扫一扫，全方位观察两正交圆柱模型， 【降维探究】通过inventor软件找到相贯线的平面展开形状，完成，将相贯线由抽象的空间曲面变为二维平面。模拟焊工气割和折弯操作，制作纸质模型师生共同编写打油诗活动。
1.教师搭建实景AR模型，2.教师用电子白板投影，指导学生使用inventor软件3.教师带领学生动手制作纸质模型四通管4.教师用趣味动画总结 1. 学生用unity软件扫一扫，全方位观察两正交圆柱模型2.学生在教师指导下使用inventor观察相贯线围成的形状3.学生模拟焊工气割和折弯操作，制作纸质模型。 4.学生编写打油诗，发挥创意，完成任务1评价卡
子任务二理实一体探画法( 20mim) 1.【取点试验】通过钢针、皮筋和泡沫板进行取点试验，让学生进行尝试，以钢针代替点，观察怎样取点扎出的形状最接近圆，找到最优方案。2.观看微课完成学案练习，教师手工板演并通过同屏软件让学生交流讲解步骤。
3.【逆推验证】当情况较复杂且直径相差较大时可以采用简化法绘制相贯线，将相贯线的投影近似为大圆柱的半径，让学生再次动手探究。
4.再次跟随简化法微课视频以及教师板书示范，进行绘图。 1.教师准备若干钢针和泡沫板，指导学生完成取点试验。2.播放取点法微课3.教师inventor软件将圆柱相贯模型三视图导出并打印。4.播放简化法微课视频，并在学生画图过程中利用手机投屏软件投放学生绘图过程。 学生完成取点探究学生观看微课，完成附件2学案相关题目。做弦垂线找到圆心，以大圆柱的半径画圆弧。学生再次观看微课完成简化法练习。完成任务2评价卡
子任务三进阶任务拓画法(15mim) 完成课中练习附件3《进阶任务》中立体图的三视图草图【找茬游戏】使用透明内外不等直径三通管，学生用记号笔找出相贯线，最后观察相贯线的内部形状。3.完成虚虚相贯练习题 教室布置课中练习教师给各个小组分发透明直径三通管和记号笔教师布置观察透明不等直径三通管任务。 学生用记号笔找到三通管的相贯线学生观察后完成虚虚相贯练习。完成任务3评价卡
子任务四知识迁移重应用 (10mim) 【仿真游戏】对接为焊接方向就业领域，通过仿真游戏，将取点法的思想迁移至三通管焊接，找到理实之间的共性，即两者都是是先取特殊点再取一般点。 教师利用三维小游戏挑战焊接任务，让学生根据取点法思想先焊接特殊点再焊接一般点，最后完成挑战。 学生打开unity游戏完成焊接挑战任务完成任务4评价卡
设计意图：【子任务一】ar模型辅助兼顾了科学性与趣味性，帮助理解相贯线的封闭性与共有性。理虚实一体化的同时，增强了学生的岗位体验，动画总结增加课堂趣味【子任务二】取点试验培养学生的一种效率意识，简化法的近似推理培养了一种逆向思维。【子任务三】针对学生对圆柱虚虚相贯内部结构的不理解，采用透明不等直径三通管化虚为实弥补了学生空间想象能力不足的问题。【子任务四】不但加深取点法的印象，也在保证安全的情况下增加了岗位体验。
环节四 总结评价( 5 mim)
总结评价( 5 mim) 教师总结归纳学生绘制过程中出现的问题带领学生完成换热器投影的绘制 教师总结学生在练习中出现的问题，做出点评引出绘制换热器投影的任务。 学生听老师讲解并且思考，完成换热器投影的绘制。
设计意图：帮助学生找到自己的不足之处，查漏补缺，与开头的任务形成呼应，完成绘制换热器投影的任务。
课后
课后安排：有别于传统的课后练习，我将布置趣味闯关游戏任务，让学生快速判断相贯线特征，学生自己领悟总结相贯线的投影特征“小吃大”等。布置关于《两正交圆柱相贯线绘制的》有关课后练习，让学生在课后完成书面作业。设计意图： 结合本班学情，学生们出于职业规划追求知识的实用性，由于本身基础差，对直白的知识接受能力差，因此追求学习过程的趣味性。在课程最后我仍然是引入游戏思维，学生将在课堂中的快乐延续至课后，并直观领悟正交圆柱相贯线的投影特征。学生在课中已经接受相贯线画法的梯度训练，课后将布置更有难度的作业提高学生的绘制水平，检验本次课的学习质量。
八、板书设计
板书区投影展示区
九、教学评价
十、教学反思
效果与目标达成：通过把课前课后针对性题型的正确率对比，发现学生有明显进步，通过寓教于乐的教法学生自主动手探究的学法，使得学生课堂参与度高，课堂气氛好，通过任务卡的阶段性评价学生的综合素质也有所提高。取得了较好的学习效果。 特色与创新：【一强、二探、三育、四做】此教学中我通过一强，结合学生发展方向同职业需求对接，增强岗位体验，通过二探降维探究和观察探究，解决学生相贯线概念和特征不清的问题，通过三育养成高效意识，形成逆推思维，提高应变能力。四做通过闯关游戏，找茬游戏，仿真游戏，作打油诗，学生在快乐中学习，提高了课堂效率。不足与措施：教具准备不够充分，并不是所有人能接触到。没有考虑学生制图前期学习差异性，导致部分学生任务进行过程中卡顿较久。
附件1：
20杭氧班《正交圆柱相贯线的绘制》课前任务
填空题
两立体相交时表面产生的交线称为________.
相贯线是两立体表面________，也是两相交立体表面的分界线。
两个相交的立体相贯线一般是______的空间曲线。
求两个相交立体相贯线的实质就是求他们表面的________。
绘制相贯线的方法有________和________
正交圆柱相贯线投影圆弧的弯曲方向指向________(大或小)圆柱的轴线。
两个曲面立体具有公共轴线时，其相贯线为与轴线垂直的______。
绘图题
1.请你用取点法绘制。 2.请你用简化法绘制
3.请你任选一种方法绘制。
附件2：
请你用unity扫一扫
附件3
进阶任务
1.分别绘制出以下三种圆柱相贯的投影
附件4
《两正交圆柱相贯线的绘制》学案
一、相两正交圆柱贯线的概念性质
1、相贯体：相交的几何形体。
2、相贯线：相交形体表面的（ ）。
3、性质：( )性、（ ）性。
4、实质：求( )线和分界线。
二、两正交圆柱相贯线的画法
（1）、投影分析
1、两圆柱正交的性质：两轴线垂直正交。
2、两轴线相对于投影面的位置：两轴线分别垂直于H、W面。
（2）、表面取点法求作过程
具体步骤：
1、画出两圆柱外轮廓的三视图。
2、按三等关系求出4个特殊位置点在主视图上的投影。
3、求作中间点5、6。
4、检查、用光滑曲线连接所求各点，即得相贯线的正面投影。
三、两正交圆柱相贯线的简化画法
当两圆柱垂直正交且直径相差较大时，相贯线的正面投影可采用简化画法。
具体方法：（见图4-11）
1、相贯线可用大圆柱直径的一半（D/2）为半径来代替。
2、圆弧弯曲的方向指向大圆柱的轴线。
四、练一练
1.请你用取点法绘制
2.请你用简化法绘制
3.请你准确绘制出相贯线
4.请你完成绘制换热器草图的任务。你能把圆柱相贯线的知识编成一首美妙的诗吗？
附件5
《两正交圆柱相贯线》课后练习
一．.选择题
1. 根据主、俯视图，判断哪个左视图是正确的
2、两个轴线相互垂直的等径圆柱相贯，其相贯线的形状是
A.直线 B.圆弧 C.椭圆 D.空间曲线
3、选择正确的左视图。（ ）
4.两等直径圆柱轴线正交相贯,其相贯线是 。
A.空间曲线 B.椭圆 C.直线 D.圆
二．补画相贯线。
课时分配
4.2正交圆柱三视图的绘制
相贯线概念种类
相贯线的投影特征
绘制相贯线的方法
展示ppt内容
展示学生纸质模型作品
教师示范操作三维软件
教师绘图示范区域
教师绘图示范区域
教学过程
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