项目四 任务2 掌握万向节的结构与工作原理

项目四万向传动装置结构及维修任务2掌握万向节的结构与工作原理（2学时）教学内容掌握万向节的结构与工作原理（项目四任务2）课程名称汽车底盘构造与维修项目名称项目四万向传动装置结构及维修授课地点汽车实训中心（理实一体化教室）授课形式案例驱动、理实一体化、虚实结合、协作拆解授课学时2学时（90分钟，第1学时“十字轴式万向节”，第2学时“等速万向节”）使用教材《汽车底盘构造与维修》活页式、工作手册式教材（机械工业出版社）授课对象24级汽车类专业各班级核心设备十字轴式万向节拆解模型4套、球笼式万向节（固定/伸缩型）模型4套、实训车2台（FR轿车/前驱SUV）、滚针轴承拆装工具4套、超星学习通平板、万向节不等速/等速原理动画、鲁冠球事迹纪录片片段一、基本设计二、教学分析2.1内容分析分析项目具体说明课程定位本次课是项目四的核心进阶任务，承接任务1“万向传动装置认知”，聚焦“十字轴式不等速万向节+等速万向节”的结构拆解与原理探究，是后续“万向节检修与故障诊断”的核心理论与技能基础，实现“外观识别→结构拆解→原理理解”的认知深化核心内容1.十字轴式刚性不等速万向节（第1学时）：①结构（十字轴、滚针轴承、油封、万向节叉等）及拆装规范（滚针轴承拆装、油封更换）；②不等速特性（单万向节角速度变化规律）及双万向节等速条件（两叉共面、夹角相等）；2.等速万向节（第2学时）：①球笼式结构（星形套、球形壳、钢球、保持架）及传力特征；②等速原理（传力点始终位于两轴夹角平分面）；③球叉式/三枢轴式万向节的适用场景；3.思政融合：鲁冠球万向节创业史、自主车企（万向集团、比亚迪）技术突破案例思政融入点1.鲁冠球“专注万向节一生”体现的“工匠精神”与“民族企业家担当”；2.双万向节“协同抵消不等速”体现的“团队协作”思维；3.球笼式万向节“精准传力”体现的“严谨细致”职业素养；4.自主技术突破体现的“民族工业自信”教学逻辑从“人物案例（鲁冠球）→结构拆解（实物+模型）→原理验证（动画+实验）→实车关联（车型适配）”层层递进，2学时分段聚焦，实现“做中学、学中悟”2.2学情分析分析维度具体内容知识和技能基础1.知识：已掌握任务1“万向节外观识别”，对“动力传递”有认知，但对“不等速特性的角速度变化”“等速原理的传力点逻辑”模糊；2.技能：具备基础工具使用能力，但无“十字轴拆解（滚针轴承取出）”“球笼式部件识别”经验，易出现“滚针丢失”“星形套装反”问题认知与实践基础1.整体：90%学生对“人物案例+实物拆解”兴趣高，能通过模型理解静态结构，但对“不等速特性的动态变化（主动叉/从动叉转速差异）”“等速原理的力学平衡”抽象逻辑理解弱；2.个体：45%学生混淆“双万向节等速条件”，35%学生空间想象弱，难理解“球笼式钢球位置与夹角的关系”情感态度与学习特点1.偏好“拆解实操+动态动画”的具象化学习，对纯文字“角速度公式推导”兴趣低；2.关注“原理与故障的关联”（如十字轴磨损导致异响），渴望通过拆解掌握“部件状态判断”技能2.3教学目标目标类型具体目标素质目标1.通过鲁冠球事迹，培养“专注坚持、精益求精”的工匠精神；2.结合自主车企技术案例，增强民族工业自信；3.提升“分工协作、互助纠错”的团队意识；4.养成“规范拆解、部件归位”的职业习惯知识目标1.掌握十字轴式万向节的结构组成、拆装规范及不等速特性；2.掌握双万向节实现等速传动的两个条件；3.掌握球笼式万向节的结构组成、等速原理及适用场景；4.了解球叉式、三枢轴式万向节的结构特点能力目标1.能规范使用工具完成十字轴式万向节的拆解与组装（无滚针丢失、油封安装正确）；2.能在模型/实车上准确指认十字轴式、球笼式万向节的核心部件；3.能结合动画/模型阐述十字轴式万向节的不等速特性及双万向节等速条件；4.能结合球笼式万向节模型，简述等速原理2.4教学重难点重难点类型具体内容解决措施教学重点1.十字轴式万向节的结构组成、拆装规范及不等速特性；2.双万向节实现等速传动的条件；3.球笼式万向节的结构组成及等速原理1.实操强化：分组拆解十字轴式万向节，填写《部件清单》，教师巡视纠错；2.动画演示：超星学习通推送“双万向节等速传动”动画，标注两叉共面、夹角相等；3.模型标注：在球笼式模型上贴“传力点”标识，直观展示平分面位置教学难点1.十字轴式万向节不等速特性的动态理解（主动叉/从动叉转速差异）；2.球笼式万向节等速原理的传力点逻辑（钢球始终位于夹角平分面）；3.双万向节等速条件的实际应用（车型底盘布置）1.实验对比：用“转速模拟装置”演示单万向节主动叉匀速转动时从动叉的转速变化，记录数据；2.结构剖析：用透明球笼式模型演示，转动输入轴，观察钢球位置与夹角的关系；3.实车对照：在FR轿车底盘指出双万向节的布置，验证两叉共面、夹角相等的条件三、教学策略（表格形式）3.1教学方法方法类别具体方法实施要点教法1.人物案例驱动以鲁冠球“专注万向节创业”事迹导入，激发学习兴趣与工匠精神2.理实一体化先拆解实物模型（认知结构）→再看动画（理解原理）→最后实车验证（关联应用），层层深入3.虚实结合超星学习通“不等速/等速原理动画”→实物模型拆解→转速模拟实验，突破抽象难点4.示范-模仿教师示范十字轴式万向节拆解（滚针轴承取出、油封安装）→学生模仿→即时纠错学法1.分组协作学习4人一组分工（拆解员、记录员、观察员、安全员），每学时轮换角色，确保全员掌握2.问题导向学习围绕“为什么单万向节不等速？”“双万向节为何要两叉共面？”“球笼式如何保证传力点在平分面？”探究3.实操反思学习拆解后填写《反思表》（如滚针丢失原因、改进方法），强化规范意识3.2教学环境环境类别具体要求设备及网络要求1.硬件：十字轴式万向节拆解模型4套、球笼式万向节模型4套、转速模拟装置2套、滚针轴承拆装工具4套、实训车2台（举升机支撑）、超星学习通平板4台、投影设备1套；2.网络：保障超星学习通动画播放、工单提交流畅实训分区1.拆解实操区：4个工位，每工位1套十字轴模型+工具，用于规范拆解；2.原理演示区：摆放转速模拟装置、透明球笼模型，用于原理验证；3.实车关联区：2台实训车，用于双万向节布置观察；4.教学指导区：播放鲁冠球事迹、原理动画，用于理论讲解3.3教学资源资源类型具体内容核心教材《汽车底盘构造与维修》活页式教材，含“十字轴拆解步骤”“双万向节等速条件图示”“球笼式等速原理图示”模块线上资源超星学习通专属课程：1.鲁冠球万向节创业纪录片片段；2.十字轴不等速特性动画；3.双万向节等速传动动画；4.球笼式等速原理动画；5.预习测验（6题，如“十字轴组成部件”“双万向节等速条件”）实操资源十字轴式/球笼式万向节模型、拆解工具套装、转速模拟装置、《部件拆解清单》《原理验证记录表》、故障件（磨损十字轴、损坏滚针轴承）思政资源鲁冠球事迹纪录片、万向集团全球供应链视频、比亚迪球笼式万向节研发案例、维修技师“规范拆解”工作纪实3.4教学流程流程阶段阶段任务实施方式（2学时）课前探索（15分钟线上）基础认知与兴趣铺垫超星学习通推送鲁冠球事迹+预习动画→完成预习测验→参与“万向节为何需要等速？”线上讨论→分组（4人/组，固定分工）课中学练（80分钟）分阶段技能内化第1学时（40分钟）：十字轴式万向节（导入5分钟→拆解15分钟→原理10分钟→评价5分钟→改进5分钟）；第2学时（40分钟）：等速万向节（导入5分钟→结构15分钟→原理10分钟→评价5分钟→改进5分钟）课后拓展（30分钟）能力迁移与总结完成超星学习通课后测验→撰写《万向节拆解与原理报告》→调研身边1种车型的万向节类型（记录结构特点）→预习下节课“万向节检修”四、教学实施课前：探索（基础铺垫，15分钟线上）教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图信息化手段与思政预探索1.观看鲁冠球万向节创业纪录片片段、十字轴不等速特性动画；2.完成超星学习通预习测验（6题，如“十字轴式万向节的核心部件有？”“双万向节等速需要什么条件？”）；3.参与线上讨论“为什么前驱车型多用球笼式万向节？”1.在超星学习通发布资源、测验及讨论话题；2.收集预习数据，标注学生对“十字轴结构”“等速条件”的认知盲区；3.按“技能互补”分组，明确拆解员（主操作）、记录员（填清单）、观察员（看动画）、安全员（监督安全）职责1.观看视频与动画，记录核心疑问（如“滚针轴承如何取出？”“球笼式为何等速？”）；2.完成测验，提交错题分析（重点标注原理类错题）；3.参与讨论，分享观点（如“前驱车轮转向角度大，需要等速万向节”）；4.小组内沟通分工，熟悉任务1.用人物案例激发兴趣，提前铺垫核心认知；2.暴露认知盲区，为课堂精准指导定向；3.培养自主探究与团队协作意识1.超星学习通（发布资源、统计测验、互动讨论）；2.思政融入：通过鲁冠球事迹，初步渗透工匠精神与民族自信课中：学练（80分钟，分2学时）第1学时：十字轴式万向节（40分钟）环节一：任务导入（5分钟）教学内容教师活动学生活动设计意图信息化手段与思政播放鲁冠球“1979年专注万向节生产，1984年出口美国”纪录片片段，提问：“鲁冠球先生专注的万向节核心部件是什么？它为何能实现动力传递却存在不等速问题？”引出本学时任务：“拆解十字轴式万向节，理解其结构与不等速特性”1.播放纪录片片段，展示十字轴式万向节实物；2.引导学生结合课前讨论发言，梳理“结构-功能-问题”关联猜想；3.明确本学时任务目标（规范拆解、理解不等速特性）1.观看纪录片，感受人物精神；2.发言分享猜想（如“核心部件是十字轴，可能因为角度变化导致不等速”）；3.明确需完成的拆解、原理学习任务1.用人物事迹激发学习动机与工匠精神；2.自然导入核心任务，建立“结构-原理”关联意识1.投影播放纪录片片段；2.思政融入：强调“专注细分领域”的职业态度，渗透民族自信环节二：六步教学法简化实施（35分钟）教学步骤教学内容教师活动学生活动时间信息化手段与思政1.咨询（阅读材料）明确十字轴拆解步骤（拆轴承盖→取滚针轴承→卸十字轴→拆油封）、结构组成（十字轴、滚针、油封等）、不等速特性核心点1.解读《拆解任务清单》，标注关键规范（滚针防丢失、油封安装方向）；2.解答疑问（如“轴承盖如何拆卸”）；3.强调安全规范（工具轻拿轻放）1.阅读教材，观看预习动画；2.小组交流，记录拆解注意事项5分钟1.超星学习通调取拆解动画；2.思政融入：强调“按规范操作”的职业意识2.决策（确定目标）确定小组目标：①规范拆解十字轴，无部件丢失；②准确指认5个核心部件；③理解不等速特性1.引导学生结合预习错题，明确薄弱点（如“不等速特性模糊”）；2.审核小组目标1.分析预习错题；2.确定小组目标，填写确认表3分钟1.目标确认表纸质记录；2.思政融入：培养“务实定目标”的思维3.计划（制订计划）分解步骤：拆解（15分钟）→部件指认（5分钟）→原理学习（5分钟）1.提供计划模板；2.指导分工（拆解员操作，记录员填清单）1.讨论分工及时长；2.确定实施顺序2分钟1.计划模板简化版；2.思政融入：培养“有序协作”的团队素养4.实施（精细实施）1.拆解：按步骤拆十字轴，部件分类摆放（贴标签）；2.指认：在部件上贴名称标签（十字轴、滚针等）；3.原理：观看不等速动画，记录主动叉/从动叉转速差异1.示范轴承盖拆卸、滚针取出；2.巡视纠错（如滚针散落）；3.引导观察动画中的转速变化1.按计划拆解，填写清单；2.贴部件标签；3.观看动画，记录原理要点15分钟1.超星学习通播放不等速动画；2.思政融入：表扬规范拆解的小组，强化工匠精神5.评价（多元评价）1.小组自评：对照清单查拆解完整性、部件指认准确性；2.教师评价：点评拆解规范性、原理理解度1.制定评价标准（拆解40%、指认30%、原理30%）；2.抽查2组成果1.小组自评，找问题；2.接受抽查，展示成果5分钟1.超星学习通发布评价标准；2.思政融入：培养“客观评价”的职业态度6.改进（反思进步）总结共性问题（如“滚针丢失”“不等速原理理解不完整”），推送改进资源（滚针拆装技巧视频）1.梳理核心问题；2.推荐改进资源1.记录改进要点；2.明确课后巩固重点5分钟1.超星学习通推送技巧视频；2.思政融入：培养“知错就改”的成长意识第2学时：等速万向节（40分钟）环节一：任务导入（5分钟）教学内容播放“前驱车型转向时车轮角度变化”视频，提问：“转向时驱动半轴角度变化大，十字轴式万向节无法满足等速需求，哪种万向节能解决？它如何实现等速？”引出本学时任务：“探究球笼式万向节的结构与等速原理”教师活动学生活动设计意图信息化手段与思政1.播放视频，展示球笼式万向节模型；2.引导学生结合课前讨论发言，梳理猜想；3.明确本学时任务目标（识别结构、理解等速原理）1.观看视频，思考问题；2.发言分享猜想（如“球笼式万向节，可能通过钢球位置实现等速”）；3.明确需完成的结构学习、原理探究任务1.用实际场景激发探究欲；2.自然导入核心任务，衔接上学时内容1.投影播放车轮转向视频；2.思政融入：提及比亚迪球笼式万向节技术，强化民族自信环节二：六步教学法简化实施（35分钟）教学步骤教学内容教师活动学生活动时间信息化手段与思政1.咨询（阅读材料）明确球笼式结构组成（星形套、球形壳、钢球等）、等速原理核心（传力点在平分面）、适用场景1.解读《原理探究工单》；2.解答疑问（如“保持架的作用”）1.阅读教材，观看预习动画；2.小组交流，记录结构要点5分钟1.超星学习通调取等速原理动画；2.思政融入：强调“理解原理才能解决故障”的职业逻辑2.决策（确定目标）确定小组目标：①指认球笼式5个核心部件；②理解等速原理；③区分固定/伸缩型球笼1.引导学生结合预习错题，明确薄弱点（如“传力点逻辑模糊”）；2.审核小组目标1.分析预习错题；2.确定小组目标，填写确认表3分钟1.目标确认表纸质记录；2.思政融入：培养“问题导向”的目标思维3.计划（制订计划）分解步骤：结构识别（15分钟）→原理验证（10分钟）→类型区分（5分钟）1.提供计划模板；2.指导分工（观察员看模型，记录员填工单）1.讨论分工及时长；2.确定实施顺序2分钟1.计划模板简化版；2.思政融入：培养“高效规划”的团队素养4.实施（精细实施）1.结构识别：在透明模型上贴部件标签（星形套、钢球等）；2.原理验证：转动模型，观察钢球与夹角平分面的关系，结合动画记录；3.类型区分：对比固定/伸缩型球笼的结构差异1.示范模型转动，标注传力点；2.巡视指导，纠正原理理解错误；3.引导对比两种类型的外观1.贴部件标签；2.观察模型+动画，记录原理要点；3.对比类型，填写差异表15分钟1.超星学习通播放等速原理动画；2.思政融入：强调“细致观察”的职业素养，表扬探究深入的小组5.评价（多元评价）1.小组自评：对照工单查结构指认准确性、原理理解度；2.教师评价：点评类型区分准确性、原理阐述清晰度1.制定评价标准（结构40%、原理40%、类型20%）；2.抽查2组成果1.小组自评，找问题；2.接受抽查，阐述等速原理5分钟1.超星学习通发布评价标准；2.思政融入：培养“互相学习”的职业态度6.改进（反思进步）总结共性问题（如“传力点逻辑阐述不完整”“类型区分混淆”），推送改进资源（等速原理图解）1.梳理核心问题；2.推荐改进资源1.记录改进要点；2.明确课后拓展重点5分钟1.超星学习通推送图解；2.思政融入：培养“持续改进”的职业成长意识课后：拓展（延伸巩固，30分钟）教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图信息化手段与思政课后拓展1.完成超星学习通课后测验（8题，含十字轴不等速特性、球笼式等速原理）；2.撰写《万向节拆解与原理报告》（含2学时实操数据、原理理解、问题反思）；3.调研身边1种车型（如家用轿车/SUV）的万向节类型