для специальности 15.02.10 «Мехатроника и робототехника (по отраслям)»
Тип урока: Урок изучения нового материала (вводный урок)
Продолжительность: 45 минут
Группа: студенты 2 курса СПО по специальности 15.02.10
Преподаватель: Раев А.В.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УРОКА
Образовательные цели:
- Познакомить студентов с предметом «Инженерная и компьютерная графика»
- Раскрыть значение инженерной графики в профессиональной деятельности мехатроника
- Дать представление о структуре курса и основных разделах программы
Развивающие цели:
- Развивать профессиональный интерес к специальности
- Формировать понимание взаимосвязи теоретических знаний с практической деятельностью
- Развивать пространственное воображение
Воспитательные цели:
- Воспитывать ответственное отношение к обучению
- Формировать понимание важности технической грамотности
- Развивать командные навыки работы
СТРУКТУРА УРОКА
1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ (3 минуты)
Деятельность преподавателя:
- Приветствие группы
- Проверка присутствующих
- Объявление темы урока
Слова преподавателя:
"Добро пожаловать на первый урок дисциплины «Инженерная и компьютерная графика»! Сегодня мы познакомимся с одним из важнейших предметов вашей профессиональной подготовки."
2. МОТИВАЦИОННО-ЦЕЛЕВОЙ ЭТАП (7 минут)
Деятельность преподавателя:
Показ слайдов с изображениями современных роботов и мехатронных систем.
Проблемные вопросы для студентов:
- "Как вы думаете, что общего между всеми этими устройствами?"
- "Как инженеры передают друг другу информацию о конструкции робота?"
- "Можно ли создать сложное техническое устройство без чертежей?"
Основная мысль:
Любое техническое устройство, от простого механизма до сложного робота, начинается с чертежа.
Чертеж - это язык техники, международный язык инженеров.
3. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА (25 минут)
3.1. Что такое инженерная графика? (8 минут)
Определение:
Инженерная графика - это научная дисциплина, изучающая способы изображения пространственных форм на плоскости и методы решения позиционных и метрических задач.
Основные составляющие:
Начертательная геометрия - теоретическая основа построения изображений
Техническое черчение - правила выполнения и оформления чертежей
Компьютерная графика - современные методы создания изображений
Демонстрация:
Показ различных типов чертежей: от ручного эскиза до 3D-модели в КОМПАС-3D.
3.2. Роль графики в мехатронике и робототехнике (8 минут)
Где применяется графика в вашей специальности:
Проектирование механических узлов:
Чертежи деталей роботов
Сборочные чертежи механизмов
Кинематические схемы
Электрические схемы:
Принципиальные схемы управления
Схемы подключения датчиков и исполнительных механизмов
Схемы печатных плат
Пневматические и гидравлические схемы:
Системы привода роботов
Схемы захватных устройств
3D-моделирование и визуализация:
Создание виртуальных прототипов
Проверка работоспособности механизмов
Презентация проектов
Практические примеры:
Демонстрация реальных чертежей промышленных роботов и их узлов.
3.3. Современные тенденции в технической графике (4 минуты)
Традиционное черчение vs Компьютерная графика:
Традиционное черчение --> Компьютерная графика
Ручные инструменты --> САПР (КОМПАС-3D, AutoCAD)
Бумажные чертежи --> Цифровые модели
2D изображения --> 3D моделирование
Статичные чертежи --> Анимация и симуляция
Российское ПО в графике:
- КОМПАС-3D - флагман отечественного САПР
- T-FLEX CAD
- nanoCAD
3.4. Структура курса "Инженерная и компьютерная графика" (5 минут)
Раздача программы дисциплины
Основные модули курса:
Модуль 0: Введение (2 часа)
Модуль 1: Основы инженерной графики (36 часов)
Геометрическое черчение
Проекционное черчение
Правила оформления чертежей
Модуль 2: Компьютерная графика в машиностроении (48 часов)
Обозначения на чертежах
Соединения деталей
Техническое эскизирование
Модуль 3: Специальные темы (48 часов)
Допуски и посадки
Материалы и их обозначение
Сборочные чертежи для робототехники
Модуль 4: Практическая реализация (38 часов)
Чертежи валов и зубчатых колес
Комплексный проект
Формы контроля:
- Практические работы
- Контрольные работы
- Производственные кейсы
- Экзамен
4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА (7 минут)
4.1. Интерактивная беседа (4 минуты)
Вопросы для закрепления:
- Вопрос: "Что такое инженерная графика и из каких частей она состоит?"
- Вопрос: "Приведите примеры использования чертежей в робототехнике."
- Вопрос: "Какие преимущества дает 3D-моделирование по сравнению с традиционным черчением?"
4.2. Практическое задание "Анализ чертежа" (3 минуты)
Раздача простого чертежа детали робота
Задание: "Рассмотрите чертеж детали. Найдите основные элементы оформления: рамку, основную надпись, изображения детали. Попробуйте понять, что это за деталь и где она может использоваться в роботе."
Ответ пишите в комментарии!
5. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ И РЕФЛЕКСИЯ (3 минуты)
Деятельность преподавателя:
Резюме урока:
"Сегодня мы познакомились с дисциплиной «Инженерная и компьютерная графика». Вы узнали, что графика - это не просто рисование, а серьезная инженерная наука, без которой невозможно создание современных мехатронных систем и роботов."
Ключевые выводы:
- Инженерная графика - язык техники
- Современный инженер должен владеть как традиционными, так и компьютерными методами
- В мехатронике графика применяется повсеместно
- Российское ПО (КОМПАС-3D) не уступает зарубежным аналогам
Вопрос для рефлексии:
"Изменилось ли ваше представление о черчении после сегодняшнего урока? Что показалось наиболее интересным?"
Ответ пишите в комментарии!
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Обязательная часть:
Изучить программу дисциплины (раздаточный материал), она пригодится вам на весь курс!
Дополнительное задание:
Найти в интернете изображения чертежей любых технических устройств и опубликовать в комментариях под статьёй.
Практическое задание:
"Техника вокруг нас" - в течение недели обращать внимание на технические устройства вокруг (бытовая техника, автомобили, станки в мастерских) и подумать, какие чертежи могли использоваться при их создании.