游标量具教学设计.docx
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游标量具教学设计
06级计算机辅助设计与制造高级班
90分钟（2节课）
2006～2007学年第1学期
熟悉游标量具的结构和用途，掌握游标量具的读数原理，领会游标量具的使用注意事项，灵活应用游标量具。
◆专业能力：
熟练选用游标量具对各类工件进行检测，掌握游标量具的使用方法和技巧。
◆方法能力：
知识转化为技能的方法、应用创新和自学能力；语言表达和评价能力。
◆社会能力：
参与竞争和评比的意识、合作意识、协调意识。
游标量具的结构和用途、各种游标量具的使用方法和技巧。
游标量具的读数原理和读数方法。
多媒体课件、普通和带表的游标卡尺各42把、42根轴类零件、若干端盖零件、轴与端盖的测量记录表、自评表与互评表、多媒体课室、车间课室。
情境教学法、示范法、角色扮演法、竞赛激励法。
一、教学分析
（一）教学对象
本课的教学对象是计算机辅助设计一年级高级班新生，全班41人，男生只有12人，都是高中毕业生，没有参加过机械加工实习，机械知识了解甚少，缺乏感性认识，动手操作能力偏低；有些女生甚至觉得机械操作劳动强度大、工作环境差而不愿动手检测产品。
在这种情况下，教师要把学生的积极性、主动性调动起来，需要采用有效的教学方法和激励手段，创设一种轻松、和谐、愉快并富有挑战性的教学环境，使他们热爱所学课程和专业，学得终身受用的技能和方法，为以后的职业生涯和人生发展打下良好的基础。
（二）教材：
《公差配合与技术测量》，高级工培训教材，第二版，中国劳动社会保障出版社。
（三）教学内容的分析处理
本节内容隶属于第二章第五节的计量器具知识，是学生在学习了尺寸公差与配合之后的操作型知识和技能。
它直接关系到加工质量、生产率、经济效益和生产成本，是不容忽视的关键知识点。
为了给学生建立一个既符合认知规律又遵循技能习得过程的知识结构网，我把教材内容的先后顺序进行了调换并补充了实测练习、技能提高和分组竞赛三个环节，指在学生学习完知识点后，动手练习、实训操作、亲自体验，把知识转化为技能，进而升华提高。
理由如下：
1、根据实际工作需要，必须了解游标卡尺的结构型式和用途；
2、要能快速正确地检测工件，必须掌握游标卡尺的读数原理和方法；
3、要保证检测准确无误，检测工具耐用，损失少，降低量具的折旧率和成本，就必须爱护和保管好量具，领会和熟记游标卡尺的使用注意事项。
◆原教材的内容与结构：
游标读数原理——游标量具的读数方法——游标卡尺的结构型式和用途——游标卡尺的使用注意事项。
◆调整后的内容与结构：
游标卡尺的结构型式——游标卡尺的用途——游标读数原理——游标量具的读数方法——读数练习——实测练习——游标卡尺的使用注意事项。
（四）教学准备
1、第一节课安排在多媒体课室进行，以情境教学法和讲授法为主。
因此要确保多媒体课室的功能正常；准备好黑板、粉笔；印发轴、端盖零件图人手一份，轴、端盖零件检测表至少每人5份，自评表和互评表人手一份；发给每生一套游标卡尺（普通和带表的各42把）。
2、第二节课安排在车间课室进行，事先要与实习班级约定好，在上课的前十分钟由实习班级学生加工和检测端盖零件；准备好学生需要检测用的端盖零件，确保每生至少五件；做好在车间课室检测的一切准备。
（五）教学导航
1、教法导航
为激发学习热情，提高学生的参与程度，充分发挥其主观能主动性和学习潜能，我采用的教法如下：
1）情境教学法
播放课件中的录像，让学生了解轴在单件或小批量生产加工过程中需要多次测量，以保证产品合格；流水线生产的最后工作就是检验，一批专业检验员每天所作的工作就是检测加工好的产品，剔除不合格品。
他们的责任是重大的，工作是受人敬重的。
再播放一些不负责任的公司和个人，由于不把好质量检验关口，致使一些次品或废品留入市场、进入人民的生产和生活当中，导致恶性事件和人生伤亡事故屡屡发生。
通过这一幕幕具有教育意义的录像片段，引起学生共鸣，加深体会，让学生充分认识到测量的重要性和必要性，激发学习动能，明确检测人员所担负的责任和义务，使他们具有强烈的社会责任感和使命感。
2）演示法和示范法
对游标卡尺的读数原理和正确使用进行模拟操作和教师直接示范，增强学生的感性认识，使学生在直观、亲切的行为演示下获得真实的体验和感受，达到高效掌握技能的目的。
3）角色扮演法
结合我校现有的教学仪器和设备，让学生扮演质检员角色。
通过亲自动手、实际检验，使他们深刻体会和切身感受一名合格质检员的光荣职责，达到教学和教育的并行效果。
4）竞赛激励法
将学生按学号分为五组，各组之间进行检测竞赛，以在规定时间内检测的工件数量和正确率为依据，通过自评和互评，以得分最多为优秀检测员和优胜组，激励学生积极、主动、愉快地参与到角色扮演的活动中来，高质、高效地完成学习任务，使之学有章法、学而不厌。
2、学法导航
教师必须重视学生的学习方法，本次课学生主要用到尝试法和发现法。
尝试法就是学生通过尝试读数、暴露问题、查找原因并解决问题；通过扮演质检员，尝试在测量轴的内径、外径和其他尺寸时解决所遇到的疑问，如测量方位不同直径尺寸也不同、测量时的用力不同尺寸也不同等。
在老师巡回指导和点评下，随着测量次数的增加、经验的积累，学生就会得出正确而具有规律性的技巧和技法来。
发现法就是学生通过实测练习，发现检测中的技术知识，再通过共同讨论和共同验证，总结得出结论，以发现和探讨形式进行学习。
二、教学流程
教学过程是学生认知习技的过程，是掌握技巧、形成技能和培养能力、生活情趣和工作作风的主要途径。
为达到预期的教学效果，我对整个教学过程进行了整体规划和设计，由学生情况、授课内容及性质入手，结合学生的认知规律和掌握技能的方法，精心组织教学的各个环节，主要教学过程安排如下：
三、教学过程
教学环节
教师活动
教学目的（方法）
学生活动
温故
知新
︵
约5
分钟
︶
（一）组织教学（2分钟）
考勤，检查教室卫生、学生佩带校牌及穿校服情况，调动学生激情，调节课堂气氛。
提请学生做好上课准备
检查着装
调整情绪
提起精神
准备上课
（二）复习导入（3分钟）
1、复习相关知识：
（1）零件图上的尺寸如何标注？
（2）如何判断该尺寸是否合格？
（3）结合面的配合尺寸如何标注？
（4）如何判别已加工好的两个零件是否能配合？
形成何种配合？
极限盈隙是多少？
2、导入新课：
告知学生检验尺寸是判断零件合格与否的一个重要前提，也是判断两零件能否配合的依据。
今天就让我们一起来学习如何利用量具（特别是游标量具）来检测零件吧！
（启发式教学）
巩固已学知识，使学生在掌握旧知的基础上，拓展知识面，加强对旧知的应用，并由旧知导入新课，给学生设置悬念，明确新学知识的作用。
思考问题
回答提问
积极响应
情境
教学
︵
约7
分钟
︶
（三）创设情境（5分钟）
1、播放事先准备好的多媒体教学录像：
轴类零件的加工、检测过程，机加工过程中的测量，检验阶段的测量，不严格检测致使产品质量低劣而导致的严重后果。
2、提问学生：
我们所看到的被加工轴由哪几部分组成？
要加工好这一轴，做了哪些测量检验工作？
用到何种量具？
分别用到量具的哪一部位？
如何测量？
（情境教学法）
由生动具体的片段场景，引起学生的态度体验和情感共鸣，使学生明白“学什么？
为什么要学？
怎么学？
”
（悬念激励法）
讨论思考
进行一分钟的讨论：
如果自己是一名车间生产工，应该如何按照工件的结构及加工要求选择量具？
如何测量？
如何判断工件是否合格？
（四）提出目标（2分钟）
显然，该工件是阶梯轴零件，既有外圆又有内孔。
各部位的尺寸要求都在0.01mm内，精确度不是特别高，因此可用游标卡尺进行检测。
通过一系列的引导和设问，结合分析说明，让学生明确学习的主要内容。
明确目标
教学环节
教师活动
教师活动目的（方法）
学生活动
情境
教学
为什么不用普通直尺而用游标卡尺测量这些尺寸呢？
因为普通直尺精度不高，误差较大：
①普通尺的最小分度为1毫米，下一位要估读；②普通直尺测量时，被测物只能贴靠在尺旁，它的两端面分别与尺的哪个刻度对正只能用眼睛来判定。
③如把更小的分度（如0.1毫米）直接刻在尺上，刻线必定极细且密集，无法分辨。
那么，卡尺的结构是怎样的？
有哪些类型？
各有何作用？
如何读数？
如何使用和保养？
根据学习内容明确学习目标、重点和难点，引起重视。
进一步设置疑问，激发学生思维，了解游标卡尺的作用。
明晰学习任务，酝酿学习方法。
传授
新知
︵
约33
分钟
︶
（五）讲授新课（20分钟）
1、结构型式和用途（8分钟）
（1）结构：
游标量具是机械制造业中应用最广泛的量具，（以单面卡尺为例，播放其组成结构）从图中可知它由尺身和固定量爪、尺框和活动量爪、游标和紧定螺钉构成。
（2）型式：
游标量具的种类较多，最常用的三种是单面卡尺、双面卡尺和三用卡尺。
（播放这三种游标卡尺的多媒体课件），请同学们仔细辨别它们的结构型式有什么不同？
（演示法）
（讲授法）
在大屏幕演示的同时，注解游标卡尺的各部分名称，并用实物作进一步展示，使学生在形象思维过程中，加深理解和记忆。
（演示法）
（引导法）
大屏幕演示三种游标卡尺后教师再出示三种卡尺的实物，加深学生印象。
积极听讲
（1）观看课件，仔细观察游标卡尺由哪几部分组成?
各部分的名称及作用是怎样的？
（2）拿出自己的游标卡尺，对应老师的讲解，明确游标卡尺的构造。
（3）细看三种游标量具的结构型式并回答提问：
①量爪的数量和形状不同；②尺尾是否有深度尺；③尺身是否有微动装置；④各卡尺的精度不一样。
教学环节
教师活动
教师活动目的（方法）
学生活动
传授
新知
︵
约33
分钟
︶
（3）用途：
由结构型式我们可知它们的用途各异，①单面卡尺有内、外量爪和微动装置，主要测量内孔和外圆尺寸；②双面卡尺有上量爪和下量爪，上量爪为刀口形外量爪，适宜测量喉径尺寸；下量爪为内、外量爪，可测内孔和外圆尺寸；③三用卡尺有上量爪、下量爪和深度尺，上量爪为刀口形内量爪，用于测量内孔尺寸；下量爪为刀口形外量爪，用于测量外圆尺寸；尺身背面带有深度尺，用于测量深度和高度。
（各个示范操作并启发学生思考）
（示范法）
通过逐一对卡尺的各部位操作介绍后，详细展示三种卡尺的细微区别，以提问形式启发学生思维。
（启发式）
引导学生探究细微构造，逐步培养分析能力。
积极听讲
（4）集中精力听讲，对应大屏幕研究卡尺各部位的用途，积极思考：
内外量爪有何作用？
微动装置有何作用？
深度尺有何作用？
（5）带着问题活动：
用游标卡尺测量身边物体的外圆、内径和深度、高度尺寸。
寻求答案，得出结论并总结。
2、读数原理（解析难点7分钟）
讲解：
为了掌握游标卡尺的使用方法，必须学会准确读数。
游标卡尺的读数装置是由尺身和游标两部分组成，当活动测量爪与固定测量爪贴合时，尺框上的游标“0”刻线（简称游标零线）与尺身的“0”刻线对齐，此时测量爪之间的距离为零，见图2-4。
（大屏幕投影）提问：
（1）主尺的最小分度是多少？
（2）游标尺上有多少个等分刻度，它们的总长是多少？
（3）游标上的每个刻度实际长度为多少？
（4）游标尺的每一分度与主尺的最小分度之差是多少？
（演示法）
（引导法）
读数原理是难点，教师利用推理、逐步分析的方法，通过主尺与游标刻度的区别和联系，把学生思维引入卡尺的工作原理上来。
积极听讲
观察尺身和游标两部位的刻度线的不同及存在的联系，探索读数原理。
回答问题：
（1）0.5mm；
（2）20个，9mm；（3）0.45mm；（4）0.5—0.45=0.05mm；
教学环节
教师活动
教师活动目的（方法）
学生活动
传授
新知
︵
约33
分钟
︶
（投影大屏幕并提出一系列问题）
（5）游标尺的1刻度线在主尺0.5mm刻度线左边0.05mm处，若将游标的1刻度线与主尺0.5mm刻度线对齐，那么两测量爪之间的距离是多少？
以此类推，当游标尺的2刻度线与主尺1mm刻度线对齐，则两测量爪之间的距离是多少？
…当游尺的20刻度线与主尺10mm刻度线对齐时，游标的零刻度线与主尺0.5mm刻度线对齐，则此时读数为0.5mm。
（6）精确度是量具能够测量出的最小精确值。
游标卡尺等分刻度的实际长度9mm与主尺10mm之差是1mm，那精确度与游标格数之间是什么关系？
（演示法）
（引导法）
引导学生细心观察，在细微变化中寻求规律。
通过讲解，学生的思维豁然开朗，轻松掌握20分度卡尺的读数原理，推此及彼得出其他类型的读数原理。
在观察提问中
吸收知识
观察细微变化并依次回答问题：
（5）0.05mm，0.1mm，…。
（6）精确度与格数之间的关系就是1mm除以格数20所得的商，即1mm/20=0.05mm
3、读数方法（点拨重点5分钟）
（大屏幕投影，教师演示操作）实际测量时，需要把尺框向右移动到某一位置，这时活动测量爪与固定测量爪之间的距离，就是被测尺寸，见图2-5。
技法指导（读数方法）：
（1）先读整数——游标零线最靠近尺身的一条刻线的数值，就是被测尺寸的整数部分；
（2）再读小数——看游标第几条刻线与尺身的数值刻线对齐，小数部分就是精确度值乘对齐刻线的顺序数）；
（3）测量值＝主尺读数（整数）＋游标读数（小数）。
（演示法）
教师操作示范测量长度、内孔和深度尺寸。
动作缓慢，在操作中要注重引导学生，讲解读数方法。
（引导法）
引导学生思考，产生好奇感，勾起对学习的强烈欲望。
掌握技能
（1）学生观看大屏幕演示，认真观察教师操作的整个过程，掌握游标卡尺的操作规程。
（2）在教师引导下思考：
如何正确读出测量数据？
教学环节
教师活动
教师活动目的（方法）
学生活动
传授
新知
︵
约33
分钟
︶
（六）读数练习（3分钟）
（大屏幕投影）安排学生练习，巩固读数原理，让学生对应大屏幕练习读数，在尝试中暴露问题，分析和解决问题，总结经验。
（尝试法）
（巡回指导）
学习误区导航：
①找准游标上与主尺对齐的刻度线的方法；②没看清游标卡尺的类型和精度就贸然读数。
按照大屏幕所给的三道题，正确读数：
练习1答案为4.5mm，练习2的答案为10.85mm，练习3的答案为133.22mm。
（七）实测练习（10分钟）
4、游标卡尺的使用注意事项
（1）实测练习：
让学生用游标卡尺测量身边物体的外径、内径和长度、深度尺寸，如钢笔直径、笔帽的内径等。
（巡回指导）
（2）共同讨论，提炼技巧：
a、怎样快速找到与主尺刻线重合的游标刻度线？
b、游标卡尺有误差吗？
误差是如何产生的？
c、不同分度的游标卡尺，读数的末位数值各有什么特点？
技法指导（实操技巧）：
1、将待测工件卡在测量爪后，稍旋紧坚固螺钉，将游标尺固定，取下被测物体后再读数。
2、测量外尺寸时，应先使两测量面的距离超过被测尺寸，将工件被测部位放到测爪之间，再推动尺框进行测量。
3、测量内尺寸时，应先使两测量面的距离小余被测尺寸，将刀口内测爪伸进被测部位，再拉动尺框进行测量。
4、用深度测量杆测量深度时，卡尺要垂直测量深度部位放置，不得左右倾斜，也不可用力过大。
（发现法）
鼓励学生在练习过程中善于发现问题，并勇于分析和解决问题，做到学以致用。
通过讨论，促使学生认真思索，加深印象。
掌握技能
（1）实际操作、动手测量，用游标卡尺测量身边物体的外径、内径、长度和深度。
（2）在实测中认真摸索操作规律，深刻体验测量过程。
（3）按教师所给议题进行讨论，发表意见。
（4）总结得出操作注意事项。
教学环节
教师活动
教师活动目的（方法）
学生活动
传授
新知
︵
约33
分钟
︶
（3）使用注意事项：
A、清洁量爪测量面。
B、检查各部件的相互作用，如尺框和微动装置移动是否灵活，紧固螺钉能否起作用。
C、校对零位：
量爪是否紧密贴合，有无明显光隙，主尺零线与游标零线是否对齐。
若不能对齐，则说明有零误差（或叫系统误差）。
D、测量时，推动尺框的用力不要过大。
E、测量结束后要把卡尺平放，尤其是大尺寸的卡尺更应注意，否则尺身易弯曲变形。
F、带深度尺的游标卡尺，用完后，要把量爪合拢，否则深度尺露在外边易变形甚至折断。
G、卡尺使用完毕，要擦净上油，放到卡尺盒内，注意不要锈蚀或弄脏。
（引导法）
引导学生在操作中积累经验，加快知识升华为能力的进程。
掌握技能
（4）联系实际操作，归纳总结得出结论。
实训
提高
︵
约15
分钟
︶
（八）提供资源（课间进行）
带学生到我校实习场地的车间教室，每人发给一根轴零件、一套游标卡尺（普通和带表的各一把）和零件检测记录表等资源。
让学生明确测量的目的和基本要求。
收集资源
领取资料，做好检测准备。
（九）技术指导（15分钟）
要求学生以检验员的身份对零件各部分尺寸进行测量并按表格填写相应内容，课后完成报告书并按要求对实验数据进行初步分析。
技法指导（实训技法）：
1、测量轴的直径尺寸时，先把卡尺的活动量爪张开，小轴贴靠在固定量爪上，然后移动尺框，用轻微的压力使活动量爪接触轴表面，不允许过分地施加压力。
2、卡尺两测量面的连线应垂直于被测量表面，不能歪斜，测量时可以轻轻摇动卡尺，放正处于垂直位置；同时，尽量避免用端部测量刃和刀口形量爪去测量外尺寸。
3、为了获得正确的测量结果，应在轴的不同截面和同一截面的不同方向进行测量，取平均值作为测量值。
（角色扮演法）
通过学生的进一步尝试，让他们深切体会一名质检员的使命和责任。
通过角色扮演，将所学理论应用于实践，并在实践中摸索技法。
扮演角色
认真履行检验员的职责，把各部分的尺寸按要求测量出来，并填写到零件检测记录表中。
教学环节
教师活动
教师活动目的（方法）
学生活动
竞赛
激励
︵
约30
分钟
︶
（十）分组竞赛（22分钟）（现场教学）
1、分组：
本班有41位同学，分成5组，各组有一组长和副组长。
2、现场教学：
按组将学生分配到加工车床周边，再到产品验收场地学习。
3、定赛规：
现场学习10分钟后，将产品平均分配给各成员，要求每位同学对分给自己的产品进行检测，在规定时间内检测产品数量越多，正确率越高得分就越高，即是优胜者，将给予精神和物质奖励。
4、竞赛：
认真做好检测记录，要求逐个逐项按照零件图要求进行检测，不合格产品做好标记并认真做好数据记录。
技法指导：
1、对一般公差的线性尺寸只做粗略检测，因公差范围较大，除非超差很多。
2、标注有尺寸公差的部位都要严格按照要求进行检测。
3、每次测量时应将零件转过约45°，测四次，取平均值作为测量值。
4、使用游标卡尺时，力度要适宜，不要过大或过小，以免物体变形。
（竞赛激励法）
活动过程中，每个学生都积极参与到检测评判中来，学习气氛十分活跃，效果显著。
尤其是在评判工件是否合格时，显得特别细心和有责任感。
检测评判
1、学生分组并在组内分给各成员被测零件；
2、认真学习请教现场加工同学的测量方法和技巧；再到产品验收场地学习检测技能；
3、积极配合，领取产品零件；
4、对照零件图，将这批零件的所有尺寸进行检测，记录所有数据。
（十一）评定激励（8分钟）
1、自评：
①按照规定时间宣布测量结束；②将分发给学生的所有工件收回放好；③学生对照车间自己的检测记录表和生产工的检测记录，对自己作全面、客观、公正地评价，不得与他人交头接耳；④检测工件的速率和行为表现作为评分的重要依据；⑤将自评表交给组长。
2、互评：
①将各组的检测记录表交给组长；②各组长将检测记录表交叉分发给组员；③将车间生产工的检验记录分发给对应组成员；④对照组员和车间生产工的检测记录进行公正评价；⑤评价完后将互评表交给组长，由组长统计各组员的得分，该分数即为学生本次课的学习绩效。
3、激励：
仔细分析自评和互评结果，写出分析报告，将自评与互评情况公开并作相应鼓励。
（竞赛激励法）
在自评和互评中，教师巡回指导。
如时间不够，教师的分析、鼓励可安排在下次课进行。
采用竞赛评定考核，学生的热情很高，学习效果好。
评估绩效
1、每个学生对照自评表给自己打分；
2、各成员对照互评表给本组组员打分；
3、组长将自评表和互评表收好；
4、组长的评分由副组长完成。
四、教学小结
（一）知识重点：
1、结构型式和用途：
2、读数方法：
先读主尺上的整数，再读游标上的小数，最后得测量值＝整数＋小数。
3、使用注意事项：
（1）清洁卡尺；
（2）检查各部件；（3）校对零位；（4）测量时的用力；（5）测量结束后要把卡尺合拢、平放；（6）使用完毕要擦净上油并放入盒内保存。
（二）技能难点：
正确读数，正确使用和合理利用游标卡尺。
五、布置作业
教材P70的13题；课后多到实习工场学习并检测工件；完成本次检测课的自我总结报告。
六、附件
1、轴零件图：
2、端盖零件图：
3、轴零件测量记录表：
姓名
零件检测记录表
组号
总分
零件名称
轴
组长
副组长
序号
考核项目
考核内容及要求
配分
评分标准
检测
结果
扣分
得分
备注
1
外圆
φ40
12
超差0.01扣1分
2
φ50
14
超差0.01扣2分
3
φ40
14
超差0.01扣2分
4
长度
25±0.15
8
超差0.05扣2分
5
40
8
超差0.05扣2分
6
56
8
超差0.05扣2分
7
150
6
按一般公差的中等级检测，超差不给分
8
孔
φ20
12
超差0.01扣1分
9
φ28
10
超差0.02扣1分
10
外观
毛刺、损伤、畸形等扣1～5分，严重畸形另扣5分。
考核教师
注1：
各处的表面粗糙度检测共8分。
注2：
各尺寸在公差范围内得满分，每项分扣完即止。
4、端盖零件检测记录表：
姓名
零件检测记录表
组号
总分
零件名称
端盖
组长
副组长
序号
考核项目
考核内容及要求
配分
评分标准
检测
结果
扣分
得分
备注
1
外圆
φ48
16
超差0.01扣1分
2
φ85
15
超差0.01扣1分
3
长度
7
14
超差0.02扣1分
4
20
14
超差0.05扣2分
5
2×1
10
超差不给分
6
孔
φ25
15
超差0.01扣1分
7
外观
毛刺、损伤、畸形等扣1～5分，严重畸形另扣5分。
考核教师
注1：
各尺寸在公差范围内得满分，每项分扣完即止。
注2：
两处的形位公差共8分，各处的表面粗糙度共8分，现均未作检测要求。
5、自评表：
姓名
组号
班级
表名
自评表
组长
副组长
序号
考核项目
考核内容及要求
评分标准
升级会员 