资源简介

《测量机床导轨直线度误差》教学设计
授课班级 数控技术应用高二 授课时间 45分钟
授课教材 《零件测量与质量控制技术》——高等教育出版社 授课人
教学内容 项目三 零件几何误差的测量任务二 测量直线度误差活动二 用水平仪测量直线度误差
设计理念 根据建构主义理论，基于学生已有的知识与技能，借助教师的帮助与引导，利用学习资料（如微视频、学习任务单、蓝墨云班APP等），帮助学生建立学习支架，让学生深刻理解学习内容的性质、规律以及知识之间的内在联系，实现意义构建：机床导轨直线度误差的测量。通过学生小组协作、自主探究、理论结合实践操作，实现学做合一、理实一体，并培养学生工匠品质。
教材分析 本任务选自《零件测量与质量控制技术》项目三“零件几何误差的测量”、任务二“测量直线度误差”中的活动二“用水平仪测量直线度误差”。本节课是在学生已学水平仪的原理及作用的基础上，根据建构主义邻近发展区，添加水平仪的读数校零，设计用水平仪测机床导轨直线度误差实践操作，并采用两端点连线法处理测量数据，努力实现学做合一、理实一体，将理论知识外化为实践操作能力。
学情分析 知识储备 学生在之前的学习中已初具识读和测量几何误差的能力，同时通过下场室实训，对几何误差的测量有一定的理论和实践基础。 已经初步学习了《普车技术》、《钳工技术》、《机械基础》、《机械识图》等数控专业核心课程，能熟练地识读零件图测量线性误差。可以依托已有的测量知识与技能，完成有一定难度的几何公差测量。 学生在前一次课中已学习了水平仪的结构原理、保养方法，以及水平仪测量直线度的原理，但未涉及测量的具体方法和步骤。
认知特征 学生为数控专业的学生，理解接受能力尚可，学习态度端正，思维非常活跃，喜欢探究，动手能力较强，对手机APP的使用兴趣较高。
教学目标 知识与技能 1.能检查水平仪零位并正确读数；2.能规范的用水平仪测量机床导轨直线度误差；
过程与方法 通过移动学习、同伴互助、支架攀爬、自评互评、多层次评价等方式，学仪测量直线度的方法和规范，掌握测量技能。
情感态度价值观 在学习过程中保持浓厚的学习兴趣并提升小组合作意识和交流、沟通能力。
教学重点 用水平仪测量机床导轨直线度误差的方法
教学难点 用水平仪测量机床导轨直线度误差的规范
教学方法 教法：支架式教学学法：小组合作
教学准备 设备量具准备：机床、已调零的水平仪18把、水平台3台、防锈油、抹布等教学资源准备：学习视频包、学案、蓝墨云班课APP、无线智能摄像头、同屏软件等教学组织准备：30名学生2人一组，一名操作，一名观察，一遍测完交换角色
教学流程
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动
课前 课前预习 1.学生通过视频预仪测量导轨直线度的方法。2.自学水平仪读数和校零方法。3.完成水平仪读数、校零习题。 推送测量视频、水平仪读数校零视频和习题。 预习测量方法和水平仪读数、校零，完成习题。
【设计意图】让学生在课前将本次课的任务通过视频学习的方式先预习，从而对测量的方法有大致的认识，培养其自主学习的意识。水平仪的读数和校零较为简单，可通过视频自学，在课中加以练习巩固即可掌握。通过练习，以便教师分析自学情况，以此确定教学内容，以学定教，建立新的学习支架，此时学生同化部分知识。
课中课中课中课中课中 情境引入（2min） 1.情境引入播放普车加工视频，提出情景，零件圆柱度较差，经排查可能是由机床导轨直线度超差所引起,并给出相应标准。2.提出任务 提出学习任务——用水平仪测量机床导轨直线度误差。 播放视频，通过普车加工零件圆柱度超差的案例引出水平仪测量导轨的学习任务。 观看视频，聆听教师讲述，明确本课任务。
【设计意图】播放普车加工视频，以机械加工实际情景为例，引出本次课的学习主题，引起学生的兴趣，并展示机床测量图片，给出本节课的任务——测量机床导轨直线度误差，让学生明确本堂课的任务。
学前探底（7min） 1.读数练习学生登陆蓝墨云班课，在APP中完成水平仪读数练习。2.结果生成在学生完成练习后，将所有成绩生成分析图表投屏至投影仪。3.针对分析对存在错误较多的问题进行分析讲解。4.师生找茬 用蓝墨云班课“摇一摇”功能，抽取一名学生“直播”完成水平仪检查校零，师生共同找茬。 推送读数练习题。将学生得分生成图表。分析错误较多题目。抽取学生，找茬分析。 登陆云班课完成读数练习。师生共同分析。找茬分析。
【设计意图】在学生课前练习的基础上设计有针对性的习题，查漏补缺，经过讲解分析可对掌握不足之处加以强化。师生找茬，让学生体会测量的严谨，掌握水平仪的使用。此者是本次测量的基础，需熟练掌握此项技能，以便后续的测量，此时知识逐渐同化。
学做合一（32min）学做合一（32min）学做合一（32min）学做合一（32min） （一）任务分析（3min）1.类型分析 分析机床直线度公差所属的类型。2.含义分析分析机床导轨直线度公差要求0.02mm/1000mm的含义。3.公差带分析 分析给定方向上直线度公差带示意图。4.对象分析 分析本次任务的测量对象，水平仪应该放置在哪个地方。 引导学生分析公差类型、公差带、公差值要求。提问学生测量时的量具放置问题。 分析公差类型、公差带、公差要求。思考量具应该如何放置。
【设计意图】学生经过教师的引导，逐步分析被测项目，进一步了解测量任务，通过分析直线度类型、公差要求、公差带形状、测量时的量具摆放，初步得出测量的实施方向，为知识的进一步同化做铺垫。
（二）针对学习（8min）1.再看视频 播放直线度测量视频，教师有针对性的讲解测量方法和细节。2.步骤细化 在APP上按照测量步骤完成针对各测量环节注意点的习题。3.习题分析教师将练习结果生成分析图表，将存在问题较多的环节重点讲解。 播放测量视频并讲解测量细节。推送习题，巡视学生答题情况。生成图表，并分析错误较多环节。 观看视频，学习测量方法，完成习题。对照自身答题，师生共同分析。
【设计意图】在课前学生已预习测量方法，对测量步骤有大致了解，在课中明确学习任务后，带有目的的再次有针对性的观看测量视频，弥补先前自学的不足之处，力争做到精益求精。及时完成针对各测量细节的习题，可了解学生掌握情况，并对错误的环节讲解，由此可预防学生将会在测量中发生的错误，也后续环节的教学更有针对性。由此突出重点——“测量方法”，并为本课难点“测量规范”的突破做足准备，知识继续同化。
（三）实施测量（12min）1.场地转移 场地转移至实训场室，并按组进入工位。2.确定量段根据机床铭牌确定机床导轨总长，将导轨等分成若干个测量段。3.问题预警 教师强调机床部件干涉、水泡不静止就读数、来回测量等易发问题。4.检查清理 清理机床导轨、拖板、水平仪，检查机床是否正常；检查水平仪是否正常，如有异常可到水平台调整，或向教师提出更换。5.测量导轨操作员按照测量段长度，摇动手轮，首尾相接测量机床导轨直线度误差并记录水平仪读数，对有疑问的环节可观看视频。6.规范监察观察员观察操作是否有误，及时指正操作人员，特别关注测前强调的易错环节，在APP中填写测量过程评价单。教师全场巡视，对测量错误的及时指正。智能摄像头全程拍下操作过程。7.更换角色 观察员与操作员互换身份进行测量。8.工位清理两次测量完成后，清理工位，整理工量具，机床恢复原状，记录机床维护状态，返回理论教室。 引导学生进入各自工位。提醒测量规范易发问题。巡视测前准备情况，对机床异常的小组更换工位，更换不能使用的水平仪。巡视学生测量情况，发现问题及时指正。检查场室清理情况，收回工量具。 进入工位，查看机床铭牌。聆听测前提醒。清理被测导轨和水平仪，检查水平仪是否正常。两人轮流，一人测量，一人观察并在蓝墨云班课中填写测量过程评价单。整理工位。
【设计意图】学生分组测量，组员相互探讨、相互配合、相互监督、协作学习，测量中对某一步骤存在问题时可反复观看视频，若有难解问题可向教师求助。对于测量规范中的易错点，在测前强调，测中由组员观察并填写过程评价单，教师巡视指正，实时监控测量规范。经此环节学生已在课中“两学两做”，彻底掌握测量方法，知识基本同化。
（四）数据处理（9min）1.画出图形根据各测量点的累加值在坐标上描点，将所描的点用直线依次相连变成折线，并找出最大格数。2.计算数值根据公式计算出误差值，与直线度公差值对比，判定导轨直线度合格性。4.结果验证将所得结果对比机床维护状态，验证测量结果是否正确，并将是否一致情况通过蓝墨云班课上传。5.操作回看对结果不一致的学生，通过智能摄像头云端回放该生操作视频，投屏至投影仪，师生共同探讨分析。 巡视学生画图情况，指正绘图存在的问题。巡视学生计算过程是否合理规范。蓝墨云班课中生成结果分析表并点评。播放视频并探讨。 画出误差曲线图。计算测量结果。上传验证结果。分析操作中的错误。
【设计意图】将学生的计算结果与机床维护状态作比较，让学生将课堂的学习回归到生产实际中，对存在测量结果不一致的学生，回看其操作视频，师生共同分析，专注问题。至此环节，本课已测前预警，测后回看，双重保障，全面细致的把握测量规范，突破本课“测量规范”这一难点，知识全面同化，达成意义构建。
量化评价（4min） 1.学生自评学生根据自身测量过程规范性以及正确性，在蓝墨云班课中填写自评价表。2.教师反馈 根据学生自评得分情况，结合测量过程互评价，将得分情况投屏至投影仪，对问题较多的环节加以分析强调。 推送自评表。展示自评与互评表，分析存在问题较多测量环节。 结合自身操作和操作视频，填写自评表。结合自身，聆听教师分析。
【设计意图】让学生逐个环节的回顾自身操作，填写自评表，结合测量互评表，让反馈更加细化更加有针对性也更加客观，也更能让教师了解学生的掌握程度。
课后 课后延伸 1.任务拓展学生课后查阅资料，完成课后作业“如何调整直线度超差的导轨”。2.课后延伸 学生在课后运用手机中的水平仪APP测量自己家中一些物件的水平情况（电视机、餐桌、壁画等），并将测量的照片和视频上传至班级微信群中。3.教师细看 教师课后细看操作录像，归纳问题并上传班级微信群。 发布拓展任务并做说明。细看视频，并做归纳，上传微信群。 查找资料，完成作业。下载水平仪APP，上传测量照片或视频。看错误点归纳。
【设计意图】将任务进行延伸，让学生在测完后，自主探究如何去调，前后呼应。学生课后下载水平仪APP，将课中的学习延伸至生活中，学以致用，加以创新，让支架继续延伸，教师再看，让本课教学更加全面、细致。
教学反思 1.攀爬支架，逐步同化 借助支架，教师引导，学生攀爬，逐步同化，建构知识体系，铸就工匠品质。2.移动学习，量化评价 运用APP移动学习，教学资源传送更加灵活，评价反馈更加科学、客观、量化。3.两学两做，把握重点 课前学、测前学、测前做、测中做，经此四步，让学习由主干到细节，把握重点。4.前瞻后顾，双重保障测前预警、测后回看、教师巡视、相互帮助，经此四步，全面细致突破教学难点。
学习任务单
学习任务：测量机床导轨直线度误差
环节一：
相关标准对机床直线度要求。
2.如果车床的导轨直线度超过了允许值应该如何测量，请思考？
环节二：
在蓝墨云班课中完成水平仪读数练习。
环节三：
1.导轨直线度公差属于 类型的直线度公差。
2.本次测量的公差要求：直线度0.02mm/1000mm，解释其含义？
3.画出该公差项目公差带示意图。
4.本次的测量对象是 ，水平仪放置在 。
5.在APP上通过视频学习测量方法，并完成测量步骤习题。
6.参数：导轨总长 水平仪长度 测量段数量
7.测量并记录数据，组员观察测量过程规范性，并拍摄视频。
测点序号
顺测读数/格
回测读数/格
平均值/格
8.清理工位，记录机床维护状态 。
9.计算累加值。
测点序号
读数/格
累加值/格
10.绘制误差曲线图。
11.误差值计算及合格性判定。
附件一
水平仪读数练习（课前）
在水平台上检查水平仪是否正常时，将水平仪转180°后，两次气泡位置相同则水平仪（ ）
正常 B.不正常 C.不确定
在水平台上检查水平仪是否正常时，将水平仪转180°后，两次气泡位置相同则水平仪（ ）
A.正常 B.不正常 C.不确定
水平仪读数时，气泡在左侧，则读数（ ）
A.为正值 B.为负值 C.正负都可以
下图的水平仪读数为（ ）
A.+2 B.+4 C.-2 D.-4
5.下图的水平仪读数为（ ）
+3 B.+6 C.-3 D.-6
附件二
水平仪读数练习（探底）
1.水平仪如何校零（ ）
A.直接调节偏心 B.直接调节紧固螺钉 C.松开所有紧固螺钉后跳偏心
水平仪是测量偏离水平面的（ ）变化量的量仪。
微小高度 B.较大高度 C.微小角度 D.较大角度
3.下图的水平仪读数为（ ）
+1 B.+2 C.+1.5 D.+3
4.下图的水平仪读数为（ ）
A.-3 B.-2 C.-5 D.-2.5
一下选项哪个不是水平仪适合的测量对象（ ）
大型设备表面 B.长导轨 C.大平板 D.小平面
附件三
测量步骤理论习题
检查水平仪时应将水平仪放置在（ ）
课桌面 B.导轨面 C.工作台 D.水平台
测量时，水平仪应放置在（ ）
A.被测导轨上 B.中滑板上 C.小滑板上 D.任意位置
3.测量开始前前，机床尾座位置应位于（ ）
A.靠近卡盘 B.靠近导轨极限位置 C.任意位置 D.导轨中间
4.测量前溜板箱移至（ ）位置
A.靠近尾座 B.导轨中间 C.靠近卡盘 D.任意位置
5.测量时，移动距离为（ ）
A.一个测量段 B.任意等分 C.任意长度
6.对水平仪读数时（ ）
A.等水泡左右均等摆动 B.水泡不均等晃动 C.水泡静止不动
7.关于下列测量规范中正确的是（ ）
A.测量前无需清洁工量具 B.移动水平仪时可回退 C.测量段首尾相接
8.测量点读数为（ ）
A.两次读数平均值 B.两次读数之和 C.取大读数 D.取小读数
9.测量累加值应从（ ）
A.0开始 B.第一段开始 C.任意一段 D.最后一段
误差计算公式Δ=iLn中，i代表（ ）
A.跨距 B.导轨总长 C.水平仪精度 D.误差格数
附件四
测量过程评价表（互评）
序号 项目 配分 标准 得分
1 水平仪零位 6 不检查、调整扣完
2 检查机床状态 6 不检查扣完
3 清理导轨与水平仪 6 不清理扣完
4 移动尾座 6 未靠近极限位置扣完
5 移动溜板箱 6 未靠近卡盘扣完
6 刻度盘调零 10 未调零扣完
7 水平仪放置 10 放置位置不对扣完
8 顺测各段 10 未首尾相接扣完
9 水平仪读数 10 未静止读数扣完
10 回测起点 10 起点位置不对扣完
11 回测各段 10 未首尾相接扣完
12 安全文明生产 10 操作违规扣完
合计 100
附件五
测量评价表（自评）
序号 项目 配分 标准 得分
1 检查机床状态 5 不检查扣完
2 检查、调整水平仪 5 不检查、调整扣完
3 移动尾座 5 未靠近极限位置扣完
4 移动溜板箱 5 未靠近卡盘扣完
5 调整刻度盘 5 未调零扣完
6 放置水平仪 5 位置不对扣完
7 测量各段 15 距离错一段扣2分
8 回测各段 15 距离错一段扣2分
9 数据记录 5 读数错一项扣2分
10 累加值 5 错一项扣1分
11 曲线图 10 连线不正确扣完
12 误差计算 5 数值错误扣完
13 合格性 5 判定错误扣完
14 安全文明生产 10 按违规程度相应扣分
合计 100
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