盘形凸轮轮廓曲线的画法---教案

课程名称机构与零件课题盘形凸轮轮廓曲线的画法课时2学时(90分钟)授课时间2009.3.5/3.6授课班级高级模具制造0832班高级数控加工0835班审批签字教材《机构与零件》（第二版）高级工培训教材中国劳动社会保障出版社教具投影设备、多媒体课件、以前学生的优秀作品、教师样板图、对心（或偏置）尖顶（或滚子、平底）移动从动件盘形凸轮的模型、三角板、圆规、自评表教学目标知识目标1、从动件运动规律的分析；2、几种移动从动件盘形凸轮的轮廓曲线的画法。能力目标1、根据应用条件熟练绘制几种移动从动件盘形凸轮的轮廓曲线；2、工程项目的需求分析和应用能力；3、交往合作能力和口头表达能力。德育目标1、培养学生的耐心、细心和团结协作意识；2、培养学生严谨细致的工作态度、良好的职业道德和团队互助意识。重点对心尖顶移动从动件盘形凸轮的画法。难点由位移曲线取点作轮廓曲线。课前分析学生分析：现阶段高级班学生大多是高中毕业生或肄业生，文化基础差距大，没有中级技工的专业基础，对专业基础课认识不足，自我激励意识不够，授课时应采用行之有效的教学方法和手段，创设生动活泼的教学课堂，营造积极进取的学习氛围，利用多媒体课件和模型教具，采用示范操作、项目训练和评价激励等手段，引导学生分析理解相关知识点和技能点、根据需要学习新知、掌握新技术；帮助学生构建理论与实践并重的学习观，通过实践活动认识学习理论知识的重要性和必要性。教材分析：所用教材是在学生具备中级工的基础上编写的，对现阶段技校高级班学生来说难度较大，但具有挑战性。本次课的主要内容是几种盘形凸轮的画法，是本章的关键技能点。为培养学生的综合职业素质和能力，本人根据学生基础和认知规律，合理设计项目，精心挑选项目实例，精细化项目教学的各个环节，采用示范操作、精讲实例、学生实训提高等方式，充分发挥学生的主观能动性和创造性，启发、引导学生在完成项目任务的过程中主动思考和探究，让学生在训练中掌握技能的习得方法和技巧，体验成功的满足与快乐。◈调整前的内容结构：反转法－→教师画对心尖顶移动从动件盘形凸轮－→教师画偏置尖顶移动从动件盘形凸轮－→教师画对心滚子移动从动件盘形凸轮。◈调整后的内容结构：反转法－→示范画对心尖顶移动从动件盘形凸轮－→分析偏置从动件盘形凸轮的画法－→布置项目－→学生跟随练习、综合训练和拓展训练。教学方法情境教学法、项目教学法、探究式教学法、作品展示法。授课过程第一节：情境设置:3分钟项目分析:5分钟项目示范:32分钟布置项目:5分钟。第二节：项目训练：38分钟项目评价：6分钟布置作业：1分钟。一、教学准备1、准备教具：师生各准备好三角板、圆规、铅笔、橡皮等作图工具；以前学生的优秀作品若干份，对心（或偏置）尖顶（或滚子、平底）移动从动件盘形凸轮的模型五件、自制几种移动从动件盘形凸轮的应用及其作等速（或等加速）运动规律的多媒体课件、自评表人手一份，课前将全班学生分为4组，做好项目教学的一切准备。2、教学安排：两节课均安排在多媒体课室进行，检查投影设备的功能是否正常，以项目教学法、情境教学法和示范法等进行探究式项目教学。二、教学导航1、教法导航学生之前已对各种类型的凸轮机构（如尖顶、滚子、平底等）有了感性认识，已熟练掌握其工作过程、运动规律和位移曲线的绘制，但对如何根据应用条件分析其运动规律、画出位移曲线并绘制凸轮轮廓还未掌握。因此，应采用合适的教学方法，激发学生学习热情，提高课堂参与程度，引导学生获得解决生产实践问题的方法和能力，采用的教法如下：◈情境教学法展示以前学生的优秀作品，利用多媒体课件放映各种凸轮机构在实际生产生活中的应用，进行情境教学，使学生明确学习目标，了解所学技能的重要性，产生强烈的学习意愿。◈项目教学法项目教学法贯穿整个教学过程，通过情境设置，调动学生学习热情；通过项目分析，使学生了解欲学的知识点和技能点及其重要性；通过设置示范项目、练习项目和拓展项目，充实教学内容，进行层次教学；通过项目评价，使学生获得成功的体验和乐趣。◈示范法教师示范分析凸轮机构的运动规律、工作过程，示范求作位移曲线和轮廓曲线，直观、亲切的行为示范可增强学生的感性认识，加深理解反转法画凸轮的原因，加强师生互动，根据学生接受能力调整教学方式、方法和进度，达到事半功倍的教2、学法导航为调动学生积极参与项目探究活动、思考解决问题的办法，让学生在实践中习得技能，探讨绘制凸轮的方法和经验，教师应对学法进行导航，引导学生应用尝试法和发现法学习。◈尝试法：学生尝试绘制几种凸轮，暴露错误与不足，如忽略作图比例而使凸轮轮廓不正确，经过老师的巡回指导及时改进，加快作图速度，提升技能水平。◈发现法：学生在项目训练中遇到问题，如对偏置凸轮的运动理解不透彻，就会以发现和探究形式进行学习，得出绘制凸轮的技巧，随着画图次数的增加，实践经验得以丰富。三、教学流程设计根据技校高级班学生的基础现状、本内容的难度和性质，结合学生的认知规律和技能的习得方式和方法，精心组织教学的各个环节，精挑细选项目的各个实例，灵活运用教学方法和手段，主要教学过程安排如下：课次教学环节设计及目的教学方法时间分配学效果。◈作品展示法利用前几分钟展示以前学生的优秀作品，教师一边展示解说，设置悬念，设计环节提问，为学生建立范图、树立榜样，加强学生自我激励。在项目评价阶段展示各组的成果，为学生搭建一个展示自我的平台，增强学生的荣誉感和自信心，充分体验成功的满足与快乐。◈探究式教学法将学生分为六组，各组间进行项目探究性竞赛活动，教师适时指导和引领，学生以个人探究完成跟随练习，以小组探究形式完成综合训练和拓展训练中难度不同的实例，参与项目活动的各个环节，达到应用已学知识和技能获取新知识、习得新技能的目的。第一节课情境设置调动学生激情调节课堂气氛情境教学法作品展示法3分钟45分钟项目分析引导学生分析各种凸轮的应用和运动、所涉及的知识点和技能点。启发式教学法情境教学法5分钟项目示范教师示范操作凸轮的作图过程、技巧和技法，树立技能典范，增强感性认识。示范法榜样法32分钟布置项目按层次分配练习项目，引导学生确定操作过程和方法，使学生明确技能目标。层次教学法5分钟第二节课项目训练激发学生完成示范项目的跟作模仿、练习项目的巩固和拓展项目的探究任务。探究式教学法巡回指导法尝试法、发现法38分钟45分钟项目评价展示学生刚才的优秀作品，让学生体验成功，组织学生做项目评价和小结。作品展示法竞赛激励法6分钟布置作业引导学生学会分析题目的含义和意图。引导教学法1分钟教学环节教学过程及内容教学方法及目的情境设置(5min)1、组织教学赏识教育法调节学生情绪，活跃课堂气氛，调动学习积极性。检查学生的出勤、着装和精神状态，师生互相问候，赞扬学生的优良表现。2、情境教学【看一看，想一想】演示法1、播放多媒体课件，让学生了解凸轮机构的应用情况，认识到画凸轮的重要性。2、模型演示是为了增强学生的感性认识，营造生动活泼、讨论热烈（1）多媒体课件播放内燃机配气机构的工作过程，缓慢播放凸轮机构与气阀杆作间歇运动间的联系，边播放边引导学生思考：该机构属于什么机构？是什么类型的凸轮？凸轮与间歇运动之间的关系如何？间歇运动的关键是什么？对心尖顶凸轮机构（2）演示附近农村学生利用自家木料做的对心尖顶移动从动件盘形凸轮机构的模型，展示其运动过程，提问设置悬念：从动件为什么会运动？学生边观看演示边思考：凸轮对转动中心的轮廓半径发生变化引起从动件运动。教师边演示边提问：从动件的运动规律由什么决定？学生：由凸轮轮廓的变化决定。教师总结：设计凸轮时应反其道而行之，需要从动件做什么样的运动就应该将凸轮的轮廓设计成什么样的形状。（3）教师提示：画凸轮前，应对从动件的运动规律进行分析，分析凸轮机构的工作过程，每段工作过程分别作什么样的运动。的课堂氛围，引导学生分析和思考。情境教学法创设实际应用的教学情境，通过情感共鸣和态度体验，使学生明确本次课的重要性和针对性，激发学习热情，产生认真学习的动力。3、作品展示作品展示法使学生体验到教师对学生的关爱之情和寄予的厚望之托。展示以前学生的优秀作品，有对心尖顶、偏置尖顶、对心滚子、对心平底移动从动件的盘形凸轮，边展示边说明作品的作者、所在班级及优秀之处等。教学环节教学过程及内容教学方法及目的项目分析(3min)1、导入主题演示法明确项目目标，通过强化凸轮机构的工作过程，使学生努力搜索所学知识和技能，产生“我要学好”的动力。（1）引出本次课主题：根据已知条件画移动从动件盘形凸轮（对心尖顶、偏置尖顶、对心滚子、对心平底）的轮廓曲线。（2）告知学生：这是一项综合性较强的技能训练，需要灵活运用前面所学的知识和技能。（3）再次演示对心尖顶移动从动件凸轮机构的工作过程，对照凸轮的几种应用场合，引导学生分析各种凸轮的运动情况和结构特点，以及设计该凸轮所需的知识和技能。该机构的工作过程有升程、远停程、回程和近停程，用于需工作、停止、返回、停止的间歇运动。凸轮机构的工作过程2、学前复习启发式教学法巩固已学知识和技能，加强旧知与新知的联系，引导学生进行项目分析。（1）复习相关知识点：按形状分，凸轮机构有哪几种？按从动件的端部结构形状分，凸轮机构有哪几种？其运动情况有何不同？凸轮机构的常用运动规律有哪几种？凸轮机构完整的工作过程有几段？（2）复习相关技能点：怎样区分对心与偏置尖顶移动从动件凸轮？如何分析凸轮机构的工作过程？如何作从动件的位移曲线？各段位移曲线是什么形状？项目示范(32min)1、准备新知演示法同时播放左边的两个动画，让学生对比思考相对反转原理，理解“运用反转法作图”的原因和方法。实际的凸轮机构是凸轮作回转运动，从动件作直线往复运动。假设机构中的凸轮静止不动，从动件除保持原来的直线运动外，还绕着凸轮的回转中心作反向转动。根据位移曲线图用找点法找到从动件与凸轮表面的接触点，将多个接触点光滑连接即可得到凸轮轮廓。教学环节教学过程及内容教学方法及目的项目2、分析已知条件启发式教学法示范(32min)已知：一对心尖顶移动从动件盘形凸轮机构，凸轮的基圆半径r0=20mm，以等角速度ω逆时针回转，从动件的运动规律为：凸轮转过120°，从动件等速上升30mm；凸轮转过30°，从动件停止不动；凸轮转过60°，从动件等速下降回原位；凸轮转过剩余的150°，从动件停止不动。求作凸轮轮廓。分析：（1）该机构从动件的直线运动方向通过凸轮的回转中心；（2）机构的工作过程有升程、远停程、回程和近停程等四个，位移曲线有四段，轮廓曲线也有四段。（3）四段位移曲线分别是什么形状？结论：由分析得出作图步骤，先作位移曲线图，利用反转法在位移曲线上取点，在各对应转角的基圆向径上描点，光滑连接所描各点即得轮廓曲线。利用对应挂图，边讲解边启发学生思考，授之于渔，让学生了解作图的步骤和方法。3、示范作图示范法1、教师作图示范，学生理解作图原理、步骤和方法，为跟随练习打基础。2、教师边示范作图边提问学生，引导学生掌握分析的思路和方法。（1）选取作图比例：一般长度比例为1mm/5mm或1mm/2mm，前者用于较大凸轮，后者用于较小凸轮；角度比例为1mm/6°或1mm/3°，长度比例与角度比例的大小无关。（温馨提示：比例越大，作图越准确。）（2）画位移曲线图：按已知条件分段描出起点和终点，连接各段的起点和终点即可画出四段位移曲线。（技巧提示：先判断位移曲线形状，再决定各段曲线的作图方法。）教学环节教学过程及内容教学方法及目的反转法画凸轮的原理凸轮的位移曲线项目示范(32min)（3）拓展思维：假设第二段工作过程为等加速上升，则位移曲线应是什么线，因此以取点法和描点法画位移曲线。（4）画轮廓曲线：在位移曲线的横坐标上适当等分，并过等分点作垂直线，得各点的位移；以O为圆心，以r0=20mm为半径作基圆，画出对心尖顶移动从动件，标注逆时针转向ω；以最低点为起点，与角速度ω相反的方向，将基圆分成12等分，每一等分为30°，按照位移曲线图横坐标上各角度的位移值，在基圆各对应角度标示出各半径增加点；将各点光滑连接即可得到凸轮的轮廓曲线，如右图所示。培养学生严谨细致的工作态