在机械制图教学中渗透专业素养教育 《基本体的投影作图——圆柱》一课的教学实录

谢梅

摘 要：机械制图是一门抽象的学科，在教学过程中如何使刚接触本专业的学生理解并掌握，需要渗透专业相关的各项元素，从而提高学生的专业素养，这就要求教师在新授过程中能逐步引入与其专业或生产实际相关的知识，使学生能渐渐了解专业、感悟专业、热爱专业，提高教育教学的成效。

关键词：机械制图；圆柱；零件；专业素养

【教学背景】

这堂课是学生刚学了投影法、三视图的形成及其投影规律的基础上进行学习的一堂新授课，是基本体的投影作图中的一个知识点。

【教学设计】

（一）教学内容简介：圆柱是基本几何体之一，学生主要熟悉回转体的基本概念、圆柱的组成和圆柱的三视图的画法。它是后面学习其他回转体的基础，也是组成轴类零件的基础。

（二）教学目标：

（1）知识目标：熟悉圆柱的组成及三面投影。

（2）能力目标：掌握圆柱体的绘制及识读，能识读简单的轴类零件。

（3）情感目标：培养严谨、细致的工作作风，激发学生的求知欲。

（三）教学尝试：本堂课建立在圆柱的组成、圆柱的三面投影及三视图的画法的基础上，逐步引入与学生专业相关的生产实际的必备知识，使学生能学有目标、学有所获。教学过程中利用分小组、定任务的形式展开，采用实物（减速器、轴）、图纸（从动轴）、动画（圆柱的形成）、视频（轴的加工过程）等教学手段，不断激发学生的学习兴趣及探究知识的欲望，学生思考、讨论、解决问题、完成任务，层层深入，实现对圆柱画法及相关生产实际的深刻认识与理解。

【教学呈现】

一、引入新课

给每位学生发一张减速器中从动轴的零件图，学生看图回答问题。

师：同学们，这是一张图纸，能说出这张图主要有哪些内容吗？

生：图形、尺寸、标题栏、技术要求（在老师的提示下回答）。

师：能告诉我你看到的这张图是什么形状吗？

生：矩形。

师：图纸描述的是什么物体呢？这个物体又是什么形状呢？带着这些问题，我们一起看讲台上的一台机器（经过拆卸的减速器）。其实大家手里的图纸是这台机器中的某一个零件，大家能告诉我是什么吗？

生：轴。

师：完全正确，这张图纸是从动轴的零件图。那轴是什么形状啊？

生：圆柱。

师：这根从动轴是由几段不同直径的圆柱叠加而成的。在制图中，圆柱是怎么绘制的呢？这就是今天我们要学习的新知识。

【设计意图：从图纸、实物等学生感兴趣的东西入手，提高注意力、激发学习兴趣，用最短的时间将学生引入课堂，并勾起学习欲望】

二、新课讲解

1、教师展示圆柱模型，让学生熟悉圆柱的组成及几个基本概念。

师：观察圆柱有几个表面组成？

生：3个。

师：很好。这3个面分别是：顶面、底面、圆柱面（板书）。如何将这3个面绘制出来呢？要掌握圆柱的画法，我们得先熟悉圆柱的几个基本概念。

（1）回转面（动画展示圆柱面的形成）

给出定义：一动线（或称母线）绕与它共面的一条定直线（轴线）旋转一周所形成的曲面。

（2）素线：母线在回转面上的任一位置时，称素线。

（3）转向轮廓线：它是对某一投影面来说的，即回转面在该投影面上可见与不可见的分界线。（特殊位置素线）

2、圆柱的三面投影分析及三视图的绘制。

师：绘制圆柱，其实质就是绘制圆柱3个表面的投影。下面分别请学生分析顶面、底面及圆柱面的三面投影。

生：分别根据面的投影规律分析顶面、底面及圆柱面的三面投影。（学生分析，师生共同进行作图）。

完成三视图后，教师归纳作图步骤：（1）画对称中心线及轴线；（2）画投影为圆的视图；（3）画另两面视图（强调：长对正、高平齐、宽相等）；（4）最后检查清理底稿，按规定线型加深。

师：请大家归纳圆柱的投影规律。

生：一圆二矩形。

【设计意图：通过模型、动画、师生共同作图等教学工具及手段，使学生能紧紧被课堂吸引，并享受到作图成功带来的喜悦】

3、学生完成任务一：由轴测图画三视图（圆柱体处于不同位置）

学生上黑板展示学习成果

教师点评：完成任务情况

【设计意图：通过新课讲解，及时让学生巩固，并能及时反馈学生学习情况。】

4、知识拓展：圆柱尺寸的标注及理解

师：同学们都已经能正确的画出圆柱的三视图了，接下来请大家再次观察零件图，它与我们画的三视图有什么区别吗？

生：零件图只画了一张视图。

师：为何零件图只要一张视图就能表达清楚圆柱了呢？其实，零件图除了视图还有非常重要的尺寸在起作用。

由此引入圆柱尺寸的标注及理解

师：表达物体的大小：需要长、宽、高三个方向的尺寸。

分析圆柱（展示实物）：只需标注直径尺寸和高度尺寸。有了尺寸，通过一张视图就能表达清楚了。同学们，明白了吗？

生：明白了。

师：零件图的作用：加工、检验。接下来，我们通过一段视频了解轴类零件的加工（车端面和外圆）过程。（看视频之前，简单介绍车床等基本知识。）

【设计意图：轴类零件的基本结构就是圆柱，通过视频观看，不仅使学生对自己的专业有进一步印象，而且能产生一定的激励效果：热爱专业，勇于实践。】

师：根据图纸将轴加工好后，如何知道它是否合格呢？还是要依据零件图及相应的量具进行检验。（介绍游标卡尺及外径千分尺：外径千分尺精度高）

学生可以拿轴进行测量

师：看零件图的直径尺寸，有公差。（简单介绍有公差的尺寸的含义，并当场判断尺寸是否合格）

5、完成任务二：零件图的部分形状及尺寸分析（见零件图）

【设计意图：专业课的学习，有必要与生产实际相结合，这样可以使学生尽早融入专业，并扩展思路，为成为一名优秀的技术人员打下良好的基础。】

三、课堂总结

师：今天介绍了圆柱这一基本体的组成及三面视图，并初步了解了轴类零件的视图表達及尺寸标注。那么轴类零件在机器中到底起着什么作用呢？

生：分组上台仔细观察减速器，并转动轴，思考：减速器是如何工作的？轴在其中起什么作用？

师：轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，并传递运动和扭矩。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

师：同学们，今天对从动轴这一零件图作了大致的了解，再看这张图，其实我们还有很多不明白的地方，知识的学习是永无止境的，让我们继续努力学习，真正的学有所得，能为地方建设做出应有的贡献。

【设计意图：最后的总结使学生明白为何要学习圆柱？学习圆柱的意义何在？】

四、布置任务

除了完成书面的作业外，要求学生利用双休日到周围的工厂去参观。

【教学评析】

俗话说：教学有法，教无定法。倘若教师墨守成规，教学方法一成不变，那么学生就永远只能是被牵着鼻子走的牛，没有热情与激情，久而久之，学习就成了负担，那么我们的教学也就失去了本来的作用。因此，要不断挖掘学生最缺乏的知识、最想要学习的知识及对将来就业最有用的知识，以便在教学过程中不断地呈现给学生，真正的将教育与教学结合，在教学过程中不断提高学习的主动性、积极性和创新性。

参考文献：

[1]杜啸英，机械制图课程教学改革的探讨[J]，中国科教创新导刊，2008年10期.

[2]刘志宏，《机械制图》教学改革与实践[J]，科技资讯 2007年03期.