3D技術(shù)在中職機(jī)械類課程教學(xué)中的實(shí)施

陳亞軍

摘要：二十一世紀(jì)是科技的時(shí)代，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高科技的技術(shù)逐漸出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)、生活和教育環(huán)境中。其中3D作為現(xiàn)代科技技術(shù)，對于中職學(xué)校的機(jī)械專業(yè)教學(xué)有著非常的意義。通過一段時(shí)間的發(fā)展，其在很大程度上促進(jìn)著中職機(jī)械類課程教學(xué)的質(zhì)量，取得了良好教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：3D技術(shù);中職;學(xué)校;機(jī)械類課程

隨著我國計(jì)算機(jī)方面技術(shù)的高速發(fā)展和成長，3D技術(shù)得到了迅猛的成長，這對于我國的工程信息載體、機(jī)械制造的技術(shù)、專業(yè)機(jī)械工作人員的思維、工作方式等有著巨大的影響?？梢哉f，3D技術(shù)是推動(dòng)我國制造業(yè)信息化的有力發(fā)動(dòng)機(jī)，是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展和創(chuàng)新的推動(dòng)力，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品的成本等。在新課程標(biāo)準(zhǔn)改革下的中職機(jī)械類專業(yè)課堂，急需通過教學(xué)模式的創(chuàng)新來滿足時(shí)代發(fā)展中對人才越來越高的要求。3D技術(shù)的引用在很大程度上解決了這個(gè)問題，通過引入3D技術(shù)，解決了學(xué)生空間想象能力、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的問題，降低了教學(xué)難度，提高了教學(xué)效率。下文筆者將針對此闡述3D技術(shù)在中職學(xué)校機(jī)械類課程中的實(shí)施策略。

一、了解中職機(jī)械課堂教學(xué)現(xiàn)狀，認(rèn)識3D技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

在中職學(xué)校的機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)過程中，教師和學(xué)校的主要發(fā)展任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械專業(yè)技術(shù)的知識和能力，從而能夠?qū)C(jī)械功能和動(dòng)作、使用方面有個(gè)初步的認(rèn)識，為以后更加深入、專業(yè)的機(jī)械教學(xué)打好基礎(chǔ)。所以中職教學(xué)中開展機(jī)械類課程，對于學(xué)生來說也是機(jī)械意識的啟蒙過程，因此，如何開展高效的機(jī)械專業(yè)課堂，建立學(xué)生機(jī)械學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)的質(zhì)量對于教師來說是非常重要的問題。眾所周知，機(jī)械這門課程需要學(xué)習(xí)者具有足夠的空間想象力能力、思維的邏輯能力等，但是很多學(xué)生由于學(xué)習(xí)經(jīng)歷、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的原因，在面對機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)時(shí)，就表現(xiàn)出比較低的空間想象能力，從而在剛開始的機(jī)械知識學(xué)習(xí)中就充滿層層困難。雖然隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的改革，很多實(shí)物模型教學(xué)、多媒體教學(xué)已經(jīng)應(yīng)用于課堂中，但是仍然對于學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)存在著很多缺陷。

一方面，對于才開始學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，普遍認(rèn)為教師教學(xué)的節(jié)奏太快，由于學(xué)時(shí)有限的緣故，多媒體的放映也是快速地過一下，學(xué)生只達(dá)到了觀看，并沒有完成學(xué)習(xí)、理解、提高的過程。另一方面，雖然教師利用模型實(shí)物等開展教學(xué)，能夠?yàn)閷W(xué)生留下深刻印象，但是實(shí)物、模型攜帶有限，不能夠完全滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。利用3D技術(shù)開展機(jī)械專業(yè)類教學(xué)，可以快速地在課堂中為學(xué)生建立三維模型，或者采用動(dòng)畫的方式來引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析，甚至還可以馬上打印出相應(yīng)實(shí)物，充分提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低了理解認(rèn)知的難度，提高了教學(xué)的效率。

二、積極改革機(jī)械課程教學(xué)方法，建立3D設(shè)計(jì)教學(xué)模式

學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師沒有辦法對相關(guān)的工作過程進(jìn)行詳細(xì)、生動(dòng)的描繪，就會逐漸降低學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，影響教學(xué)的效率。比如在設(shè)計(jì)齒輪減速器的過程中，由于學(xué)生對齒輪減速器的結(jié)構(gòu)等認(rèn)知只停留在課本和教師的描述中，對于安裝和調(diào)試過程都缺乏感性、理性的認(rèn)知，從而設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)并沒有充分考慮到零件和整體之間的關(guān)聯(lián)，而對于學(xué)生自己來說，也不能夠及時(shí)了解自己設(shè)計(jì)的問題，久而久之，降低了學(xué)生的創(chuàng)造欲望。

利用3D技術(shù)，可以讓這一教學(xué)效率得到很大程度上的提升。學(xué)生利用3D技術(shù)，采用其中實(shí)體造型功能，可以快速地了解到減速器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，從而在設(shè)計(jì)的過程中，通過大量計(jì)算得到數(shù)據(jù)，設(shè)置相應(yīng)造型，再利用軟件動(dòng)態(tài)觀察內(nèi)部運(yùn)動(dòng)情況，很快地掌握到相關(guān)設(shè)計(jì)理念，激發(fā)了學(xué)生再次創(chuàng)造和改進(jìn)的欲望。

三、重視課堂理論與實(shí)踐的結(jié)合，應(yīng)用3D軟件配合實(shí)踐

不管是什么專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，都需要學(xué)生在學(xué)習(xí)理論后，進(jìn)行理論與實(shí)踐的結(jié)合。俗話說，實(shí)踐出真知。所以在開展教學(xué)的過程中，教師也要積極加大課堂中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)踐的過程。此外，對于機(jī)械類專業(yè)，在設(shè)計(jì)過程中，都需要學(xué)生進(jìn)行可行性分析、擬定設(shè)計(jì)方案、計(jì)算相關(guān)尺寸，然后根據(jù)3D技術(shù)來完成檢驗(yàn)過程。其中3D技術(shù)有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)方式和參數(shù)化功能，對于不恰當(dāng)?shù)牟糠挚梢酝ㄟ^修改參數(shù)的方式完成對整體的修改。

此外，學(xué)生還可以運(yùn)用3D技術(shù)中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析功能，直觀體驗(yàn)到各個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)情況，讓設(shè)計(jì)過程與學(xué)生腦海的想象重疊，促進(jìn)學(xué)生更加深刻和理性地理解到設(shè)計(jì)的本質(zhì)，另外，也更好地提高學(xué)生的想象能力。

總的來說，在這個(gè)高速發(fā)展的時(shí)代，社會對于中職學(xué)生的素養(yǎng)和能力有著越來越高的要求，作為中職學(xué)校，要積極順應(yīng)時(shí)代對于教育的新要求，大力推進(jìn)和普及在機(jī)械類教學(xué)中3D技術(shù)的應(yīng)用，這不僅僅可以提高整個(gè)課堂的教學(xué)效果，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解降低難度，還可以通過提供真實(shí)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境來促進(jìn)學(xué)生對知識由理論變實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，充分提高中職學(xué)生的專業(yè)能力，培養(yǎng)出真正適合于社會發(fā)展的實(shí)踐人才。對于中職機(jī)械教師，也要積極創(chuàng)新教學(xué)觀念和教學(xué)方法，及時(shí)適應(yīng)社會的變化，大膽創(chuàng)新教學(xué)模式，積極為建設(shè)高效中職機(jī)械課堂做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

高志華，郭君揚(yáng).“3D打印技術(shù)”課程在高職機(jī)械類創(chuàng)新教育中的研究與實(shí)踐[J].高等職業(yè)教育—天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018（2）：143–145.

劉書利.論3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的運(yùn)用[J].中國設(shè)備工程，2018（2）：117–118.