第七章 模型或原型的制作 第二节 工艺

工艺
教　　材：普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修1）
文档内容：工艺
章　　节：第七章　模型或原型的制作 第二节 工艺
课 时：第2课时
作 者：章亚钧（浙江省新昌中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)初步学会金属材料的锉削、冲眼、钻孔、连接、表面处理等方法。
(2)了解表面处理的各种工艺及使用到的工具。
(3)能正确、安全地完成锉削、冲眼、钻孔等操作。
2. 过程与方法目标
(1)边学边操作过程中，培养学生的动手操作能力，观察发现问题的能力。
(2)每位同学均能正确进行锉削、冲眼、钻孔基本操作。
3. 情感态度和价值观目标
(1)对工艺有更进一步的认识。
(2)培养学生对实践操的兴趣和积极性。
(3)更加热爱企业工人的劳动成果。
二、教学重点
1.正确掌握金工的锉削、冲眼、钻孔等基本操作。
2.能合理选择工艺及加工流程。
三、教学难点
金工锉削、钻孔的正确操作要领和注意事项。
四、教学方法
教师演示讲授、任务驱动、操作中探究、教师答疑。
五、设计思想
1. 教材分析
本节主要是在前面小节学生学习过划线、锯割的基础上，来学习金属的锉削、钻孔以及连接和表面处理工艺。让学生对金属加工工艺有一个全面的认识。
教材从为什么材料需要锉削开始，讲述了锉削的操作概要领、锉削方法以及锉削完成后的检查方法，并以马上行动的方式讨论了可能出现的锉削结果的问题的原因分析。接着以台钻为例介绍了钻孔的操作步骤以及安全操作警示。并配以实践操作来加深学生对钻孔的体验。
在介绍金属连接方法的时候，以图文并茂的方式来讲解还列举了各种连接方法在应用实例，方便学生理解记忆。通过阅读让学生对加工内螺纹和加工外螺纹有了工序上的了解。最后对完成的工件进行表面处理，提高产品表面的美观程度和防止锈或腐蚀性能。
教材是依照工件制作的过程进行编排的，有利于学生思维和记忆，有利于教学进程的安排。教学中可以以制作一工件为目标过程，依次展开教学内容。
2. 设计理念
锉削和钻孔等操作，学生虽然陌生，但在生活也是时常有见到的，如各种家具、学生书桌、日常生活用品等都有过锉削和钻孔的实例等。本节主要是通过学生参与实践操作来体验和领悟技术操作的概念和方法。教师适当进行引导，学生体验领悟，以任务驱动操作，操作探究为主，教师个别答疑为辅。
3. 教学策略设计
本节是工艺实验教学，教学地点选在金工实验室，教具准备充分，边学边做（没有条件的也应该把简单的工具拿到课堂上），充分体现教师的引导地位和学生的主体地位，教学过程中，教师在使用工具为学生示范，动作要规范，一定讲清操作规程，注意安全事项，使学生正确理解工艺，认识加工工具和加工方法，正确动手使用各种工具和设备。学生感到好奇、引起学习兴趣，让学生动手使用工具，掌握使用工具的正确方法,懂得使用工具的操作程序,安全使用工具,领会金属加工工艺在技术产品中的重要作用性。
为了实现教学目标，教师体现引导地位，在进行使用工具加工时，一定要赋予一件载体，它可以是铁条、铁管或铁板，教学中选用铁板100mm×100mm×5mm左右，6cm圆钢筋作为加工对象，教师先正确规范地使用加工工具，按照教材上加工步骤进行，给学生示范，学生先观察、模仿，试着做，学生在做之前教师把不安全的因素向他们讲清，教师在教室里巡视着看，发现问题及时给出指导和纠正。
教学中通过工艺加工操作这个平台，可以突出学生合作方式学习，采用“做中学”的方法进行学习，培养学生正确使用加工工具和设备的能力，合理选择工艺方法，让学生亲历金属材料工艺加工全过程，培养创新精神和实践动手能力。
教学中采用了讲解、模仿、合作学习方式、实践、师生互动学习方式等方法，这样做是为了让学生尽快地动手学习操作工艺加工方法，把握操作各种工具的技能，避免少走弯路，避开一些不安全的因素影响，学生可以对每一种工艺加工方法亲身体验和领悟一下，获得各种技术加工工艺的技巧和乐趣。
(1)教师设定好操作任务，学生按要求完成实践操作并进行评价。
(2)教师通过演示各种工具操作的正确使用方法和操作要领。
(3)学生进行实践操作。
(4)教师巡视，个别纠正。
4. 学情分析
学生生活环境变好了，在实际生活中不般都不需要直接接触这些工具，因此大多数学生在金属工具的使用方面是盲区，动手能力也不足，但对于实践兴趣还是较高的，这是有利于教学的方面，在实践过程中，教师要特别注意学生操作中的安全。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
操作实验室、工具、材料。
2. 教学课件的准备
教师操作演示讲解。
七、教学过程
1.提出问题
接上节课，同学们已经完成了锤头和锤柄的长度的锯割，今天这课把锤头和锤柄的锯割处进行锉削使表面光洁，平整，并对锤头钻孔。
我们使用什么工具来使铁块表面平整光洁呢？通过锉刀锉削。
2.教师演示和讲解：
锉削（工具：锉刀、老虎钳、角钢尺）
锉刀的使用注意事项：
a.不能用锉刀　敲击工件和其它，锉刀不能叠放。
b.在锉削前先要将铁块夹在台虎钳中间，锉削面要求水平，距离台虎钳面2－3cm。
c.锉削方向一般情况下要与台虎钳口垂直。
d.不能用嘴吹和手抹铁屑，要用专门的刷子。
操作要领：
a.锉削时要注意身体和手臂动作的协调。
b.在推锉过程中，左手的施压要由大变小,右手的施压要由小变大，使锉刀平稳而不上下摆动。
C.锉刀只推锉，回来时锉刀离开工件，再轻放到工件上进行推锉，推锉时一定要用力下压。
锉削操作要求：
站立姿势和位置。两脚立正面对虎钳，与虎钳的距离是胳膊的上下臂垂直，端平锉刀，锉刀尖部能搭放在工件上，然后迈出左脚，右脚尖到左脚跟的距离约等于锉刀长度，左脚与虎钳中线形成约30°角，右脚与虎钳中线形成约75°角。锉削姿势。双手端平锉刀，左腿弯曲，右腿伸直，身体重心落在左脚上，两脚要始终站稳不动，靠左腿的屈伸作往复运动。保持锉刀的平直运动。推进锉刀时两手加在锉刀上的压力要保持刀平稳, 不上下摆动。锉削时要有目标。不能盲目的锉，锉削过程中要用量具或卡板勤检查锉削表面，做到要锉的地方必须下铁削。
提出问题：用PPT展示锉削成倾斜和弧形的工件画面。请同学思考这是如何形成的？如何去避免？
（由于台钻数量的限制，不能集中进行钻孔操作，故安排在钻孔介绍完后进行锉削和钻孔操作，这样在时间上可以分散钻孔的同学。）
下面接下来我们看一下如何钻孔。这看这之前请同学想一想，钻孔前是否还要做什么？直接进行钻孔的画可能会出现什么情况？
钻孔前需要划线、冲眼。教师解释冲眼的过程和注意事项。冲眼的目的是在钻孔过程中不会因为打滑而偏离。
教师演示和讲解：冲眼时候要把样冲倾斜对准划线中心点，扶正样冲，榔头敲击。
钻孔：（工具：床钻、样冲、锤、钳）
在钻孔前进行划线操作，只要确定中心点即可。在划线后并不是直接进行钻孔操作，而是要进行冲眼。请学生思考为何要进行冲眼？对锤头进行钻孔操作，要用钳子夹住工件，为何？
教师正确操作过程进行示范。
注意事项：做到“二要二不”：操作要集中注意力，钻孔要戴防护眼镜，以防钻屑飞出伤害眼睛；不准带手套操作，以防钻头卷住手套而伤害手指；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成伤害事故，为何？请学生思考。
3.明确任务：（给定目标才能激发起学生的积极性）
项目 评价分值（共10分） 备注
表面光滑且无毛刺 1 工艺质量要求
垂直度好 1 工艺质量要求
操作过程无明显错误 1 操作要领正确关系到产品的品质
工具无损坏 2 培养学生良好的爱护公物的习惯。
完成后工具摆放整齐 1 养成良好的处事习惯
冲眼过程正确 1 工艺质量要求
钻孔过程操作程序正确 2 安全操作“二要二不”
钻孔位置偏差1mm内 1 工艺质量要求
4.学生动手实践
5.教师巡视指导，对有错误的操作要即时指导。有条件的学校要有安排教师专门在台钻边进行指导，避免安全问题。
连接：
产品通常都是由多个不同构件通过连接而组装起来的。构件往往又是由零件连接而成的。因此，了解有关连接的知识，对于模型制作来说是十分重要的。
根据要求，连接可分为“可拆卸连接”和“不可拆卸连接”
采取什么样的连接，取决于被连接的材料及连接的场合。
――金属之间的不可拆卸连接一般采用铆接、焊接和黏结；
――金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓和螺母连接；
――金属和非金属之间、非金属之间的不可拆卸连接，一般采用黏结；
――金属和非金属之间、非金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓螺母连接。
通过“便携式小凳”的制作，同学们想一想，“插接”、“榫接”属于什么连接？
通过PPT图片来展示或直接看书P148：介绍金属材料的连接方法（铆接、黏接、焊接……）应用举例。
铆接：不易焊接的铝板和金属薄片，铆接分为明铆和暗铆。简介过去的铆工与现代的机械铆接的区别。
黏结：不时材质的工件间的连接，一般胶在涂好后有一个等候时间（与空气充分反应，或挥发溶剂）。等候时间不够结合不牢固，等候时间过长就不粘了，一般以刚不粘手为好。
焊接：金属之间连接，连接强度高。
锡焊：将锡合金熔化使两金属粘在一起，主要用于电路中电子元件与电路板之间的连接，有时也用于金属薄片间的连接，如用铁皮制作水壶。锡焊成败的关键是金属表面氧化层处理，一般要用酸性物质，如焊膏、松香、强水等等。
电焊：利用电弧将金属熔化，在放电时有耀眼光芒，应该有保护眼睛的措施。高温时金属容易氧化，因此需要保护，电焊时电弧热量会使电焊条外层的物质发生化学反应，产生保护气体。
气焊：乙炔与氧气反应产生3000多度高温，将要焊接的地方烧至接近熔化，同时将焊条熔化到该处，使其结合地一起。
螺栓：相对灵活，用于组装工件间的连接。
弹簧垫圈的作用是在振动场合下，借助于弹簧垫圈的弹力，将螺栓与螺母结合牢固，以免产生松动。
阅读P149，有条件的学校可以安排学生进行动手制作。
螺纹加工方法，阅读课本内容，讲授为主。
（1）攻丝方法（工具：锥头、丝锥、扳手）
底孔倒角→选择丝锥→装夹工件→攻内螺纹
（2）套丝方法（工具：板牙、扳牙扳手、老虎钳）
扩孔→选择扳牙→装夹工件→套外螺纹
表面处理：表面处理是指在工件表面施以保护性或装饰性处理的加工方法，不同材料有不同的处理方法。常见的金属表面处理方法有表面刷光、喷涂油漆和镀层等。
PPT展示：表面刷光→喷涂油漆→镀层
表面刷光：准备→粗处理→细处理
表面刷光：去毛刺，粗处理（锉或粗砂纸），细处理（细砂纸）。
喷涂油漆；在金属表面喷涂油漆增加美观，同时油漆隔绝了金属与水的接触，减少腐蚀。在金属喷涂油漆时，先去表面的油，再涂防锈油漆，再喷涂外观油漆。
电镀：在金属表面镀一层耐腐蚀的金属，一般镀层为铬或锌。
电镀前表面处理非常重要，一般先镀一层铜，再镀铬或锌。
学生操作：让学生用锉刀和沙纸对锤头和锤柄进行去毛刺处理和表面光洁的处理。
（视频播放喷涂油漆和镀层的工艺）（有条件的可以带学生到企业进行参观）。加深学生对表面处理的理解。
总结：操作过程中的正确方法和操作要领及注意事项，特别强调学生操作过程中出现较多的问题进行解释。
　
八、教学反思
1. 在课程设计中，能充分体现新课标的要求，充分调动学生学习技术课程的兴趣和积极性，活跃课堂气氛，老师和学生之间互动、交流多，形成一个开放式的课堂，让每一个学生都参与到学习和探究之中。
2. 在教学中，要充分认识模仿教学方法在操作技能学习中所具有的不可替代的作用；教师的示范至关重要，教师的动作姿势、节奏等技术点示范要符合操作规范。
3. 如果条件允许的话，教师可组织学生参观一些加工工厂，如电镀、喷涂油漆车间的参观。或让学生做一些实践活动如实验室里的电镀，学生既可以对工艺加深印象，又可以对工艺做更全面的了解，这样的效果将会更好。
4.操作过程中，要充分做好安全工作，有条件的学校可以备用一些常用的外伤药。
5.学校要创造条件让学生对加工内螺纹和加工外螺纹也能进行操作实践，提高对知识的理解。