玩具小車裝配體

設計依據

教育部2015年9月發布的《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》中提出，“有條件的地區要積極探索新技術手段在教學過程中的日常應用，探索STEAM教育、創客教育等新教育模式”。目前，中國主流的STEAM教育是機器人教育、編程教育以及3D打印等。本節課就是利用SolidWorks，培養學生的創新精神和創造能力。

課例特色

特色1：教師引導，加強學生學習知識的能力。

在教學環節通過合理的問題，來幫助學生理解重點和難點，幫助學生加強學習的興趣。

特色2：因材施教，關注學生學習。

在教學過程中，關注每一個學生接受知識的程度，對不同接受程度的學生給予不同的關注，幫助所有學生都能順利完成本節課的學習。

特色3：選擇最好的學習平臺，設計出優秀的作品，培養學生的創新素養。

當今市面上的3D軟件有很多種，本節課我們選擇了SolidWorks這一既專業又比較好學習的軟件，幫助學生高效率地完成創意設計。

學情分析

學生在這之前已經學會了SolidWorks中的大部分功能，并已經用SolidWorks做出了一個免打氣輪胎，具備了基本的3D作圖能力，同時學生對3D打印有很強的學習興趣，這為本節課教學的開展提供了技術支持和興趣保障。

教學目標

1.認識SolidWorks中的裝配體。

2.學會運用“插入零部件”命令。

3.學會運用“配合”命令把裝配體裝配起來。

4.學會運用“干涉檢查”命令檢驗裝配體。

教學重點與難點

教學重點 認識裝配體;學會運用“配合”命令。

教學難點 了解“配合”命令的使用。

教學過程

一、新課引入

1.在前幾節課，我們做好了免打氣輪胎。這節課，我們要組裝一個玩具小車。教師出示完成后小車圖，如圖1。

2.教師介紹何為“裝配體”。在SolidWorks中，復雜一點的模型都是由兩個或兩個以上的零件組裝而成，稱為“裝配體”。

3.教師引導學生觀察車身，找出車身安裝輪子的位置，并引導學生說出輪子應該做什么樣的改造。

師：老師帶來了車身（如圖2），請同學們說一說車身的形狀。

生：車身是平板形狀，平板兩側有圓柱伸出。

師：大家看看車輪應該安裝在車身什么位置？

生：車身邊四根柱子上。

師：那么，車身邊的柱子，應該安裝在車輪的什么位置？

生：柱子插入輪子中間。

4.教師順勢出示課題。

師：現在輪子中間，有插入柱子的地方嗎？（出示輪胎中心圖，如圖3）

生：沒有。

師：好，今天就讓我們來學習如何把車身和車輪裝配成一輛小車。（出示課題）

二、新課教學

1.修改車輪做準備

師：請同學們觀察車輪有沒有可以插入柱子的地方，我們應該怎么改造？

生：打一個孔。

師：打孔應該用什么特征？

生：拉伸切除。

師：柱子的直徑是15mm，下面就請同學們在車輪軸上切出一個直徑15mm的孔。

2.新建裝配體

有了車身、車輪以及車輪上的孔，可謂是萬事俱備，只欠安裝了。而組裝零件需要一種新的文件——裝配體文件。教師指導學生在電腦上新建一個裝配體文件。學生操作，教師巡視，并請一個學生在教師機上示范。（如圖4）

3.插入零件

師：只有裝配體文件才能放入不同的零件，然后進行組裝。現在這個文件里面沒有任何零件，我們需要插入第一個零件——車身。誰上來試一試？（教師請一位會做的學生來教師機示范）

學生上臺操作“插入零部件”命令。教師強調，操作過程中要首先插入“車身”這一零件。隨后教師再請學生插入“車輪”零件到裝配體中。（如圖5）

4.學習“配合”命令

師：在裝配體文件中，所有的零件都有了，但卻沒有安裝在一起。這是為什么呢？

生：電腦不知道怎么裝配。

師：試試直接用鼠標拖拽可以安裝上嗎？

生：不行。

師：是的。同學們想要正確安裝零件，就要告知SolidWorks零件之間的關系，這樣才能組裝上。我們告訴電腦如何裝配兩個零件的過程就叫“配合”。

教師示范，分別選擇軸和車輪要接觸的圓的邊，電腦會自動把零件安裝到一起。如果安裝反了，可以點擊“配合對齊”按鈕進行翻轉。（如圖6）

師：裝配好的零件仍然可以移動，但是大家觀察一下，零件移動時，會不會違反之前“配合”的限制？

生：不會。

師：對，這就是“配合”的作用。

5.學會檢查裝配體——“干涉檢查”命令

師：在零件裝配完成后，為了防止零件之間互相重合，要進行一次檢查，這就是“干涉檢查”。（如圖7）

實踐反思

本節課學生學習興趣濃厚，教學內容環環相扣，很多地方可以發揮學生的主觀能動性進行學習，但因為時間短、任務重，沒能完全發揮學生的能力，留下了些許遺憾。但總的來說，效果還是不錯的。通過第一次學習裝配體，學生就可以完成零件的組裝，從而為以后完成更復雜的工程制作打下了基礎。