Методическая разработка открытого урока "Зубчатые колеса и передачи"

Государственное бюджетное  профессиональное образовательное учреждение Самарской области

 «Тольяттинский социально-экономический колледж»

Методическая разработка урока

по дисциплине ОП.01 Инженерная графика

по специальности 20.02.04 Пожарная безопасность

Название работы: Кейс по теме «Зубчатые колёса и передачи»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Важное место в подготовке специалиста занимает инженерная графика. Цели и задачи дисциплины «Инженерная графика» служат тому, чтобы научить учащихся технически грамотно выполнять и читать чертежи, привить навыки чертёжной работы. При изучении дисциплины учащиеся соприкасаются с реальными объектами техники, осваивают навыки и приёмы их изображения на плоскости.

Полученные знания по дисциплине будут способствовать в последующем активной творческой работе специалиста, его изобретательной деятельности, направленной на совершенствование технике и технологии, улучшение качества традукции и повышение производительности труда.

Одним из методов современных образовательных технологий обучения, является использование кейс-метода. Он набирает все большую популярность при преподавании дисциплин. Этот способ обучения ориентирован на самостоятельную индивидуальную и групповую деятельность студентов, в которых приобретаются коммуникативные умения. При решении общей проблемы на занятиях общетехнических дисциплин полезным оказывается технологическое сотрудничество, которое позволяют всем студентам полностью осмыслить и усвоить учебный материал, дополнительную информацию, а главное, – научиться работать совместно и самостоятельно.

Сущность данного метода состоит в том, что учебный материал подается студентам виде проблем (кейсов), а знания приобретаются в результате активной и творческой работы: самостоятельного осуществления целеполагания, сбора необходимой информации, ее анализа с разных точек зрения, выдвижения гипотезы, выводов, заключения, самоконтроля процесса получения знаний и его результатов.

Кейс–метод – метод инструктирования, при котором студенты и преподаватели участвуют в прямом обсуждении деловых ситуаций и проблем.

Цели кейс – метода заключаются в:

– активизации студентов, что, в свою очередь, повышает эффективность профессионального обучения;

– повышении мотивации к учебному процессу;

– овладении навыками анализа ситуаций и нахождение оптимального количества ситуаций;

– отработке умений работы с информацией, в том числе умения затребовать дополнительную информацию, необходимую для уточнения ситуации;

– моделировании решений данных ситуаций и в соответствии с заданием, представлении различных подходов к разработке планов действий, ориентированных на конечный результат;

– принятии правильного решения на основе группового анализа ситуации;

– приобретении навыков четкого и точного изложения собственной точки зрения в устной и письменной форме, убедительно отстаивать и защищать свою точку зрения;

– выработке навыков критического оценивания различных точек зрения, осуществлении самоанализа, самоконтроля и самооценки.

В обучении с применением кейс–метода зона ближайшего развития студентов расширяется до области проблемных ситуаций – области, при которой переход от незнания к знанию перестает быть для студентов основным, он становится естественным звеном, зоной его активного развития.

СОДЕРЖАНИЕ КЕЙСА

1.            Раздел программы

2.            Тема программы

3.            Тема занятия

4.            Цель занятия

5.            Практическое задание

6.            Алгоритм определения необходимых параметров

7.            Режим работы

8.            Теоретический материал по теме

9.            Наглядный материал

10.         Практические задания по проверке усвоения изученного материала

11.        Эталон задания

12.        Алгоритм выполнения практической части задания

13.        Критерии оценки по этапам задания

14.        Вопросы для дискуссии

15.        Список литературы

1.                  Раздел программы: Машиностроительное черчение.

2.                  Тема программы: Зубчатые передачи.

3.                  Тема занятия: Вычерчивание чертежа прямозубого цилиндрического колеса с натуры.

4.                  Цели занятия:

-         научиться выполнять чертежи прямозубых цилиндрических зубчатых колес с натуры;

-         научиться сравнивать, анализировать, делать логические выводы;

-         развивать умение самостоятельной работы со справочной литературой;

-         развивать умение составления вопросов с учетом анализа или сравнения;

-         воспитывать трудовую дисциплину, умение работать самостоятельно и коллективно;

5. Практическое задание

Внимательно изучите элементы зубчатых колес. Проанализируйте и определите их конструкцию, назначение, материал. Сделайте выбор детали в соответствии с рисунком 1. Выполните необходимые расчеты. Выполните эскизы зубчатых колес.

Подготовьте вопросы к дискуссии с учетом анализа или сравнения.

Рисунок 1 – Зубчатое колесо

6. Алгоритм определения необходимых параметров:

1.Подсчитать число зубьев  z колеса;

2.Измерить диаметр окружности вершин зубьев da;

3.Если число зубьев четное и размеры зубчатого колеса небольшие, диаметр вершин зубьев измерить штангенциркулем. При значительном диаметре зубчатого колеса или при нечетном числе зубьев надо:

- штангенциркулем измерить диаметр отверстия Dв и расстояние n;

- определить диаметр вершин зубьев:

da = Dв + 2m

- подсчитать модуль зубчатого колеса по формуле:

                     da

                                                         m   =             

                         z   +   2

и округлить до ближайшего значения по ГОСТ 9563-60;

- подсчитать делительный диаметр d = m z;

- диаметр впадин d¦ = m (z – 2,5);

- уточнить расчетом диаметр вершин  зубьев da = m (z + 2).

Размеры всех остальных элементов зубчатого колеса (ширина венца, размеры шпоночного паса и т.п.) определить путем обмера зубчатого колеса.

Таблица 1 - Модули зубчатых колес, мм  (выдержка из ГОСТ 9563-60)

1-й ряд	1	1.25	1,5	2	2,5	3	4	5	6	8	10	12	16	20
2-й ряд	1,125	1,375	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7	8	11	14	18	22

7. Режим работы

№	Этап работы	Время на этап (в мин.)
1.	Организационная часть	5
2.	Индивидуальная самостоятельная работа студентов с кейсом «Вычерчивание зубчатых колес с натуры»	15
3.	Подготовка вопросов к дискуссии по теме «Вычерчивание зубчатых колес с натуры»	5
4.	Работа  студентов в микрогруппах	30
5.	Дискуссии (коллективная работа в группах)	15
6.	Исправление ошибок в чертежах – зубчатое колесо с натуры	5
7.	Объяснение домашнего задания	5
8.	Подведение итогов занятия преподавателем	5

8.Теоретический материал по теме: «Зубчатые передачи»

Основные параметры зубчатых колес.

Основным параметром зубчатого колеса является делительная окружность. Этот диаметр обозначается буквой  d. По делительной окружности откладывается окружной шаг зубьев - Pt  и представляющий собой расстояние по дуге делительной окружности между соседними (смежными) зубьями колеса.

Делительный диаметр  для зубчатого колеса всего один.

Делительная окружность делит высоту зуба  h на две равные части – головку высотой   h_a  и  ножку высотой h_f.

На чертежах поверхность и образующую вершин зубьев показывают сплошными основными линиями, поверхность образующую впадин показывают сплошными тонкими линиями.

Делительные окружности показывают штрихпунктирными линиями в соответствии с рисунком 2.

По делительной окружности откладывают окружную толщину зуба S_t и окружную ширину впадин е_t.

Рисунок 2 – Основные параметры зубчатых колес

9.Наглядный материал

а) и б) - метод копирования; в) и г) – метод обкатки

Рисунок 3 - Методы нарезания зубьев колес:

Рисунок 4 – Виды зубчатых передач

Рисунок 5 - Накладной шагомер для контроля шага зацепления

Рисунок 6 -  Измерение зубьев зубчатых колес

а – штангензубомером; б - штангенциркулем

В том случае, когда число зубьев нечетное или диаметр имеет очень большой размер, то диаметр вершин зубьев определяют следующим образом:

-          измеряют расстояние от отверстия колеса до выступа зуба и удваивают его;

-          измеряют диаметр отверстия колеса и прибавляют его к полученному ранее размеру;

-          в сумме получится искомый диаметр.

10.             Практические задания по проверке усвоения изученного материала

1.            Покажите зубчатое колесо изготовленные из стали (чугуна или бронзы).

2.            Покажите зубчатые колеса с зубьями:

-              прямыми;

-              косыми;

-              шевронными;

-              криволинейными.

11. Эталон задания

Рисунок 7 - Учебный рабочий чертеж зубчатого колеса

12.             Алгоритм выполнения практической части задания

1. Подготовить формат: рамка, основная надпись ГОСТ 2.104-68, таблица по ГОСТ 2.403-75.

1.                  Изобразить главный вид с разрезом.

2.                  Начертить вид слева – отверстие зубчатого колеса и очертание шпоночного паза. Размеры выбрать по ГОСТ 23360-78.

3.                  Удалить линии построения и линии связи; обвести изображения колеса  линиями соответствующего вида и толщины. Нанести штриховку на изображении разрезанной поверхности.

4.                  Нанести размерные линии и числа размеров. Размеры конструктивного оформления получить путем обмера колеса.

5.                  Указать шероховатость.

6.                  Заполнить  таблицу параметров.

7.  Выполнить визуальную проверку практического задания.

13.              Критерии оценки по этапам задания

№	Наименование критерия	Количество баллов
1.	Профессиональное, грамотное выполнение работы	10
2.	Новизна вопросов, подготовленных к дискуссии	10
3.	Краткость и  четкость изложения о наличии ошибок на чертеже	10
4.	Качество графической части	10
5.	Этика ведения дискуссии	5
6.	Активность работы микрогруппы	5
7.	Быстрота выполнения задания	5
8.	Штрафные баллы (нарушение порядка)	-5
	Итого:	5 (или 50)

14.              Вопросы для дискуссии

1.             Где применяются зубчатые передачи?

2.             Из какого материала изготовляются зубчатые колеса?

3.             Какая нужна термообработка зубчатым колесам?

15.             Список литературы

1.        Бродский А.М., Фазлулин Э.М., Халдинов В.А. Инженерная графика 2016 ОИЦ «Академия»

2.        Бродский А.М., Фазлулин Э.М., Халдинов В.А. Практикум по инженерной графике 2014 ОИЦ «Академия»

3.        Миронов Б.Г., Панфилова Е.С. Сборник упражнений для чтения чертежей по инженерной графике 2016 ОИЦ «Академия»

4.        Чекмарев А.А. Справочник по машиностроительному черчению / А.А. Чекмарев, В.К. Осипов. – М.: Высшая школа, 2011. - 493 с.

5.        Единая система конструкторской документации. Общие правила выполнения чертежей : Сборник. М.: Стандарт, 2004. - 232 с.

Краткое описание документа:

Одним из методов современных образовательных технологий обучения, является использование кейс-метода. Сущность данного метода состоит в том, что учебный материал подается студентам виде проблем (кейсов), а знания приобретаются в результате активной и творческой работы: самостоятельного осуществления целеполагания, сбора необходимой информации, ее анализа с разных точек зрения, выдвижения гипотезы, выводов, заключения, самоконтроля процесса получения знаний и его результатов.