玩具小车装配体

设计依据

教育部2015年9月发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中提出，“有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用，探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”。目前，中国主流的STEAM教育是机器人教育、编程教育以及3D打印等。本节课就是利用SolidWorks，培养学生的创新精神和创造能力。

课例特色

特色1：教师引导，加强学生学习知识的能力。

在教学环节通过合理的问题，来帮助学生理解重点和难点，帮助学生加强学习的兴趣。

特色2：因材施教，关注学生学习。

在教学过程中，关注每一个学生接受知识的程度，对不同接受程度的学生给予不同的关注，帮助所有学生都能顺利完成本节课的学习。

特色3：选择最好的学习平台，设计出优秀的作品，培养学生的创新素养。

当今市面上的3D软件有很多种，本节课我们选择了SolidWorks这一既专业又比较好学习的软件，帮助学生高效率地完成创意设计。

学情分析

学生在这之前已经学会了SolidWorks中的大部分功能，并已经用SolidWorks做出了一个免打气轮胎，具备了基本的3D作图能力，同时学生对3D打印有很强的学习兴趣，这为本节课教学的开展提供了技术支持和兴趣保障。

教学目标

1.认识SolidWorks中的装配体。

2.学会运用“插入零部件”命令。

3.学会运用“配合”命令把装配体装配起来。

4.学会运用“干涉检查”命令检验装配体。

教学重点与难点

教学重点 认识装配体;学会运用“配合”命令。

教学难点 了解“配合”命令的使用。

教学过程

一、新课引入

1.在前几节课，我们做好了免打气轮胎。这节课，我们要组装一个玩具小车。教师出示完成后小车图，如图1。

2.教师介绍何为“装配体”。在SolidWorks中，复杂一点的模型都是由两个或两个以上的零件组装而成，称为“装配体”。

3.教师引导学生观察车身，找出车身安装轮子的位置，并引导学生说出轮子应该做什么样的改造。

师：老师带来了车身（如图2），请同学们说一说车身的形状。

生：车身是平板形状，平板两侧有圆柱伸出。

师：大家看看车轮应该安装在车身什么位置？

生：车身边四根柱子上。

师：那么，车身边的柱子，应该安装在车轮的什么位置？

生：柱子插入轮子中间。

4.教师顺势出示课题。

师：现在轮子中间，有插入柱子的地方吗？（出示轮胎中心图，如图3）

生：没有。

师：好，今天就让我们来学习如何把车身和车轮装配成一辆小车。（出示课题）

二、新课教学

1.修改车轮做准备

师：请同学们观察车轮有没有可以插入柱子的地方，我們应该怎么改造？

生：打一个孔。

师：打孔应该用什么特征？

生：拉伸切除。

师：柱子的直径是15mm，下面就请同学们在车轮轴上切出一个直径15mm的孔。

2.新建装配体

有了车身、车轮以及车轮上的孔，可谓是万事俱备，只欠安装了。而组装零件需要一种新的文件——装配体文件。教师指导学生在电脑上新建一个装配体文件。学生操作，教师巡视，并请一个学生在教师机上示范。（如图4）

3.插入零件

师：只有装配体文件才能放入不同的零件，然后进行组装。现在这个文件里面没有任何零件，我们需要插入第一个零件——车身。谁上来试一试？（教师请一位会做的学生来教师机示范）

学生上台操作“插入零部件”命令。教师强调，操作过程中要首先插入“车身”这一零件。随后教师再请学生插入“车轮”零件到装配体中。（如图5）

4.学习“配合”命令

师：在装配体文件中，所有的零件都有了，但却没有安装在一起。这是为什么呢？

生：电脑不知道怎么装配。

师：试试直接用鼠标拖拽可以安装上吗？

生：不行。

师：是的。同学们想要正确安装零件，就要告知SolidWorks零件之间的关系，这样才能组装上。我们告诉电脑如何装配两个零件的过程就叫“配合”。

教师示范，分别选择轴和车轮要接触的圆的边，电脑会自动把零件安装到一起。如果安装反了，可以点击“配合对齐”按钮进行翻转。（如图6）

师：装配好的零件仍然可以移动，但是大家观察一下，零件移动时，会不会违反之前“配合”的限制？

生：不会。

师：对，这就是“配合”的作用。

5.学会检查装配体——“干涉检查”命令

师：在零件装配完成后，为了防止零件之间互相重合，要进行一次检查，这就是“干涉检查”。（如图7）

实践反思

本节课学生学习兴趣浓厚，教学内容环环相扣，很多地方可以发挥学生的主观能动性进行学习，但因为时间短、任务重，没能完全发挥学生的能力，留下了些许遗憾。但总的来说，效果还是不错的。通过第一次学习装配体，学生就可以完成零件的组装，从而为以后完成更复杂的工程制作打下了基础。