信息化手段在“減速器可通透蓋的造型與測繪”教學中的應用
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摘要：本文介紹了減速器可通透蓋造型與測繪的教學過程，闡述了信息化手段在空間想象能力培養、零件組成結構要素分析、表達方式選擇上帶來的便捷性。
關鍵詞：信息化;可通透蓋;全剖;半剖
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）22-0216-02
《零件的造型與測繪》是一門借鑒德國學習領域課程開發經驗，采用基于工作過程系統化的課程開發方法，在原有《工程識圖與制圖》課程上重新構建而成的學習領域新課程。“減速器可通透蓋的造型與測繪”是《零件的造型與測繪》第8單元，與上個單元的載體“減速器軸端蓋”不同的是可通透蓋中間多了一個通孔。教學的主要目的是利用這個通孔引入剖視圖的概念。通過減速器可通透蓋零件圖樣的測繪，能夠掌握盤蓋類零件的一般表達方式;熟悉全剖視圖和半剖視圖的畫法;通過借助三維CAD軟件分析零件結構要素，培養借助信息化設計工具輔助工作的能力;通過三維和三維切換與對照，培養工業設計的理念和勇于探索的能力。
一、課前準備
1.學情分析。學習者概況是：三年制高職數控專業一年級學習者，30人/班。學習者知識水平是：通過前7個單元的學習已經掌握零件表達的基本視圖繪制方法。學習者的能力水平如下：已經初步具備手繪能力;有一定的閱讀能力、語言表達能力、計算機應用能力和空間想象能力。學習者的素質水平如下：團隊協作意識不足，缺乏質量意識和職業素養。學習者的學習習慣如下：樂于動手、可塑性較強、學習習慣欠佳。
2.教學目標分解。知識目標：掌握剖視圖的概念;熟悉全剖視圖的畫法;熟悉半剖視圖的畫法;了解盤蓋類零件的表達方法。能力目標：為體現對部分水平較高的學習者的關注，設置了分層次的能力目標，能夠繪制可通透蓋的基本視圖（100%）;能夠使用半剖視圖正確表達零件主視圖（90%）;能夠借助三維CAD軟件分析可通透蓋的結構（80%）。素質目標：通過二維與三維切換與對照，培養工業設計的理念和勇于探索的能力;通過計算機輔助設計工具的使用，培養借助現代化設計工具進行工作的能力。
3.驅動任務的設置?！皽p速器可通透蓋的造型與測繪”單元設置兩個課上驅動任務：任務1是使用全剖法繪制減速器可通透蓋圖樣;任務2是使用半剖法繪制減速器可通透蓋圖樣。課下工作任務是減速器可通透蓋的CAD表達。
4.資源支撐。提供網絡教學資源http：//jpkc.lcvtc.edu.cn：18080/skjs/，提供豐富信息化教學資源。（1）圖片資源：可通透蓋圖片、軸端蓋圖片;（2）動畫資源：支架全剖動畫、支架半剖動畫;（3）視頻資源：借助CAD演示全剖與半剖的操作視頻;（4）標準手冊：《國家標準》;（5）零件模型：可通透蓋模型、軸端蓋模型。確定教學環境：理實一體化教室。調試教學設備：多媒體教學系統、計算機、零件模型、常用量具。
二、教學過程設計
1.第二課堂成果展示。上個單元“減速器軸端蓋的造型與測繪”中要求學習者掌握三視圖的形成和投影原理，最后安排了一個游戲，即第二課堂時兩人為一組完成橡皮泥造型和對應三視圖繪制。由教師進行評比選出“最佳拍檔”，即橡皮泥造型與對應三視圖配對最優、最規范的一組。通過這個過程強化實體與三視圖的對應關系，并讓學習者在工作過程中體會團隊配合的重要性。
2.驅動任務1使用全剖視圖繪制可通透蓋圖樣。步驟1：情境創設引出任務。學習者拿出課下利用三視圖原理已經初步繪制好的圖樣給教師過目。按照上個單元中介紹的投影方法，零件上不可見的內部機構要用虛線表示，這樣視圖中就出現了較多的虛線，這些虛線與外部輪廓交疊在一起，給看圖、繪圖、標注尺寸都帶來了困難。引導學習者面對教師提出的新要求去探索解決的辦法。步驟2：信息化手段尋求方法。借助三維CAD軟件將可通透蓋的實體造型制作出來，清晰的刻畫各結構要素;引導學習者總結組成可通透蓋的結構要素有哪些;利用三維CAD軟件演示假想剖切面剖切實體形成剖面圖的過程，立體直觀，加強學習者三維與二維的轉換能力訓練;這樣原來不可見的孔將變成可見，內部結構能夠清晰呈現出來。步驟3：小練習拋磚引玉。了解了剖視圖存在的必要和原理，就要開始繪制剖視圖。按照工作引導文的提示，引入國家標準畫法，帶領學習者進行小練習——支架全剖視圖的繪制。通過這個小練習，掌握繪制全剖視圖的規定畫法和工作步驟。步驟4：獨立完成可通透蓋圖樣改造工作。學習者獨立完成將可通透蓋的主視圖改為全剖視圖的工作，教師觀察指導，并補充半剖視圖繪制過程中的注意事項。步驟5：相互檢查共同進步。兩人為一組，相互交換檢查圖樣，互相糾錯共同進步。步驟6：總結與對比。要求學習者總結使用剖視圖之后零件表達方式的不同;對比使用剖視圖前后零件表達的優缺點。學習者普遍認為使用了剖視圖后，表示零件的內部結構層次分明、清晰易懂。另外，通過對比剖視圖的優缺點引出下一階段的半剖視圖的概念。
3.驅動任務2使用半剖視圖繪制可通透蓋圖樣。步驟1：情境創設引出新任務。已經使用全剖視圖表達清楚了可通透蓋的內部結構，但是如果要求學習者內部和外部形狀都表達清楚，應該怎么辦？能否在一個視圖中既表示內形又表示外形？步驟2：信息化手段尋求問題的解決方法。引導學習者觀察三維CAD軟件中雙剖切面的形成;思考零件半剖視圖的表達方式;利用三維CAD軟件演示假想雙剖切面去除可通透蓋的四分之一的過程，這樣就可以在主視圖方向既看到外形又看到內形。通過信息化手段，旨在讓學生直觀地了解半剖視圖形成的過程，增強三維空間想象能力，引出半剖視圖的理念。引導學習者查閱《國家標準》，使用半剖視圖，這就要求以對稱中心線為界，一半畫成剖視圖表示內形，一半畫成視圖表示外形。步驟3：小練習拋磚引玉。在工作引導文的提示下完成小練習——支架主視圖半剖視圖的繪制;總結半剖視圖繪制的技術要點、規定畫法和工作步驟。步驟4：難度升級挑戰增加。將小練習中支架的俯視圖也繪制為半剖視圖，深層次的了解半剖視圖的理念。這一步驟是非常難做到的，很多學習者容易疲憊、不愛動腦、沒有了前進的動力。這時候教師就要充當鼓勁的角色，激發其學習的動機。步驟5：留下思考空間和開放型作業。課下繼續完成工作任務——使用半剖法繪制的可通透蓋零件圖樣;并使用AUTOCAD2010繪制可通透蓋零件圖樣，將二維CAD圖樣發送至作業郵箱，另外對課程的意見和建議也可一并發到郵箱。
4.學習者總結。由教師提供關鍵詞卡片，學習者根據上面的英文單詞進行相關技術要點的總結，教師進行補充。
三、考核與教學反思
1.考核方式。聊城職業技術學院自2004年開始嘗試以形成性考核為核心的考試改革[1]，經過十年的實踐與探索，取得了可喜的成績。學習者成績錄入系統中考核內容主要有：學習過程考核、職業素養考核、綜合能力考核和期末考試。學習者上交的AUTOCAD作業有詳細的評價指標和過程考核實施方案，可操作性強。
2.教學反思。（1）教學方法的總結。根據各環節教學內容的特點，結合“做學教”一體的教學模式，每個環節采用針對性的教學方法，分別采用情境教學法、問題引領法、小組討論法、角色扮演法等，提高學習者的教學參與度、學習興趣以及學習效率。（2）信息化教學資源的應用。結合學習者學習風格，合理的選用了圖片、動畫、視頻、三維CAD軟件等信息化資源，使知識動態化，彌補了傳統教學的局限，提高了學習者的學習主動性、興趣及效果，增強了學習者的空間想象能力。（3）教學目標的總結。通過針對性的教學環節、教學方法及教學資源，解決了教學重點與難點，完成了教學目標，并體現了“能力本位、素養養成”的思想。（4）教學特色的總結。采用“做、學、教”的教學模式，利用信息化資源引導學習者思考問題展開工作，從而提高了學習者的自主學習能力，減小了學習者學習的差異性。教學過程的設計符合學習者的認知規律，隨著工作任務的深入，難度呈螺旋式上升;由“教師引領”到“學習者獨立完成”，強調發揮學習者的主體性和主動性;以任務驅動和問題解決作為學習活動的主要形式，注重培養學習者的學習能力。
參考文獻：
[1]劉殿紅，徐龍海.高等職業教育形成性考核的實踐與思考[J].中國成人教育，2009，（12）.
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