工程制图与计算机绘图平面与圆柱相交微课

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微课教学比赛教学设计

1.课程基本描述
微课程名称：
工程制图与计算机绘图
——平面与圆柱相交
课程内容所属学科：工学
课程所属专业：
机械工程
适用专业：非机类

教材选用：
王彦峰.《工程制图与计算机绘图》北京：电子工业出版社，2011
高丽华.《工程制图与计算机绘图习题集》北京：电子工业出版社，2011
课程时长：
17分钟

2. 教学背景
2.1工程制图课程背景及特点
工程制图课程面向所有工科专业学生，是一门必修的基础课程，是培养工程类高级技术应用型专门人才的重要专业技术基础课。系统地讲解正投影法理论及其在工程图上的具体应用，包括技术制图和机械制图有关国家标准的基本规定。通过本课程的学习，使学生具备基本的形体表达和构思能力，完整和清晰的空间思维和想象能力，掌握较为熟练的手工绘图技术，具备绘制和阅读中等复杂程度工程图样的基本技能，为学生学习后续的专业基础课、专业课和完成各类课程设计及毕业设计打下扎实的基础。
2.2 本微课程特点
本微课程“工程制图与计算机绘图——平面与圆柱相交”，属于“工程制图”课程中“立体投影”章节内的核心内容。
本次课主要讨论“平面截切圆柱截交线的作法”，是课程中学习难度较大的一部分，因此，本节课在内容安排上采用精讲多练、讲练结合的方法，充分调动学生学习兴趣，使知识掌握更有针对性；教学方式上以问题为出发点，鼓励学生积极参与、积极思考，发挥学生的主体作用；教学手段上，采用多元化的教学手段，将板书、ppt课件及Flash动画相结合，直观体现三维立体与二维投影的关系，提高学生的空间思维能力和形象思维能力。
3.本次教学设计
3.1教学内容
平面与圆柱在各种相对位置下相交截交线的作图方法。
3.2教学目的
（1）了解曲面立体截交线的性质；
（2）掌握平面与圆柱在各种相对位置下截交线的作图方法；
（3）熟练单一平面与圆柱相交的截交线的作法；
（4）熟练单一圆柱被两个或三个特殊位置平面截切的截交线的作法；
（5）培养并提高学生的观察能力，空间思维能力和形象思维能力；
（6）培养学生初步具备独立思考、独立绘图的能力。
3.3教学重点
（1）总结归纳求做截交线的方法及其步骤；
（2）单一圆柱被一个或多个特殊位置平面截切的截交线的作法。
3.4教学难点
单一圆柱被一个或多个特殊位置平面截切的截交线的作法。
3.5教学方法
本次课学习内容难度较大，因此采用启发式及项目驱动式教学法，通过讲练、提问、讨论，总结等形式将问题引向深入，充分调动学生的学习积极性，充分发挥学生的主体作用，让他们在愉快地氛围中接受新的知识和技能。首先对截交线的概念和性质进行总结和复习，通过一些立体图例引入本次课的内容；然后由浅入深的讲解实例，使学生掌握平面与圆柱相交截交线的作图方法和步骤；最后通过课堂练习，达到融会贯通、举一反三的目的。
本次课的教学过程分为上节回顾、导入新课、实例讲解、课堂练习、课堂内容总结五个环节。
（1）上节回顾
本次课程是上节课内容的扩展和延伸，为了更好的理解本节课的内容，对上节课的重点内容进行回顾和提问：什么是截交线？截交线有什么性质？学生在教师的启发下，对已学知识进行复习，考查学生对已学知识的掌握程度。
（2）导入新课
通过图例的空间分析，教师提出问题：截交线的投影该怎么做？启发学生积极思考。总结截交线的作法和步骤。介绍不同位置平面与圆柱相交截交线的空间形状。
（3）实例讲解
通过简单的圆柱被一个平面截切的例子引入，加深学生对截交线作图步骤的理解。然后再引入圆柱被多个平面截切的典型例题，要求学生思考以下4个问题，问题1：该截切体被几个截平面截切？问题二：截平面与轴线是什么样的位置关系？问题三：所形成的截交线是什么样的形状？问题四：截交线在三个投影面的投影是怎样的？然后借助CAI课件逐步演示多个平面截切圆柱截交线的作法，通过演示使学生对作图的过程有直观的认识，培养学生积极思考，分析问题的能力。
（4）课堂练习
最后为了帮助学生进一步消化、理解，通过一个课堂练习让学生利用新学知识讨论练习完成，通过学生之间的讨论和动手练习，强化知识点，使学生的分析能力、独立思考能力和动手能力得以提高。
（5）课堂内容总结
采用启发提问的方式，与学生一起回顾本节课的主要内容，强调重点、难点，总结截交线的作法和作图步骤。
以上教学设计中教学手段和能力培养见表1。
表1 教学手段和能力培养设计
主要教学点
教学方法
教学手段
考核形式
能力培养
上节回顾
提问、启发
CAI演示
回答问题
理解掌握
导入新课
提问、启发、讲解
CAI演示
回答问题
理解掌握
实例讲解
讲解、探讨
CAI演示
回答问题
归纳知识
课堂练习
讨论、练习
CAI演示
动手练习
理论分析
实践操作
课堂总结
提问、启发
CAI演示
回答问题
总结知识
4.教学总结
《工程制图与计算机绘图》是一门系统性较强，逻辑思维严密的技术基础课，它要求学生有一定的空间想象能力和空间思维能力。本次课主要讨论“平面截切圆柱截交线的作法”，是课程中学习难度较大的一部分，因此，坚持“以学生为主体，教师为主导”的教学原则，采用讲练结合的方法，让学生积极参与，使他们在学中练、练中学，强化知识的应用，最终将知识转化为能力。
（1）课堂安排内容合理、紧凑。在回顾上一节知识点的基础上，把握知识的连贯性。然后分别介绍平面截切圆柱截交线的几种基本形式，用Flash动画形象地表示不同平面位置截切圆柱的过程，使学生看得真真切切，加深了对截交线的空间理解。通过例题由浅入深、循序渐进，重难点突出，板书和课件相结合，引导学生积极地进行思考，提高学生学习兴趣。所有例题都辅以三维立体模型来表示立体的空间形状，使学生快速建立空间概念。
（2）培养学生的学习习惯、指导学生学习方法非常重要。通过课堂练习，落实本节重点内容，引导学生动手动脑，自己发现问题，解决问题，这样学生更容易把握知识点，深刻领悟教学内容，提高综合绘图能力。
（3）辅以课后习题，加深学生对各知识点的理解，培养学生独立思考、独立绘图的能力。同时要求学生做好课后预习，为后续学习做好铺垫。