與現(xiàn)代CAD技術(shù)相結(jié)合的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)方法研究

黃自春

摘要：針對(duì)現(xiàn)有中職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的不足，教師需要對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行深層次的分析，并將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與現(xiàn)代CAD技術(shù)相結(jié)合，以有效改善原有教學(xué)模式的不足，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和實(shí)際應(yīng)用能力，為學(xué)生今后走入社會(huì)工作奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代CAD技術(shù);中職;機(jī)械設(shè)計(jì);教學(xué)

前言

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是集近機(jī)類專業(yè)、機(jī)電類專業(yè)、機(jī)械類專業(yè)等為一體的必修基礎(chǔ)課程，其教學(xué)意義是承接原有知識(shí)與后續(xù)知識(shí)的必要核心樞紐。該課程的設(shè)立是為了培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作方法，并在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)通用零部件的能力。

• 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)水平

在現(xiàn)階段的中職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中，由于教師工程實(shí)踐偏少，教學(xué)重心更加偏向于理論教學(xué)。因此，教師對(duì)現(xiàn)代工程中所提供的大量產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和加工仿真等工具的使用不甚了解^[1]。雖然學(xué)校也已經(jīng)開(kāi)展了CAD技術(shù)的應(yīng)用課程，但是在實(shí)際應(yīng)用中，教師并沒(méi)有將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代CAD技術(shù)形成一個(gè)良好的銜接。教師也只能通過(guò)現(xiàn)有的理論知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)。對(duì)于這一現(xiàn)象，中職教師只有不斷提升自身對(duì)現(xiàn)代工程技術(shù)的應(yīng)用水平，將現(xiàn)階段的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代技術(shù)相融合，以達(dá)到豐富教學(xué)課堂，提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力的目的。教師在日常的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)用現(xiàn)代CDA技術(shù)所提供的便捷教學(xué)手段不僅可以實(shí)現(xiàn)同種機(jī)構(gòu)模型的多種變形，還可以大幅度的減少使用結(jié)構(gòu)模型，使學(xué)生可以通過(guò)建模來(lái)了解其內(nèi)部構(gòu)造形成的方式。這樣教學(xué)不僅可以變得更加靈活，也可以讓學(xué)生明白應(yīng)該用CAD技術(shù)能夠很好的解決大部分的工程模型建模問(wèn)題。

• 將傳統(tǒng)的實(shí)物模仿與現(xiàn)代的新型技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作

在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中包含了大量的具體實(shí)驗(yàn)。例如，減速器的結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗(yàn)、漸開(kāi)線齒廓范圍實(shí)驗(yàn)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖測(cè)繪、軸線結(jié)構(gòu)分析、V型帶傳動(dòng)測(cè)試、軸系結(jié)構(gòu)分析、滑動(dòng)軸承機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試、回轉(zhuǎn)構(gòu)件動(dòng)平衡、實(shí)驗(yàn)空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真等具體實(shí)驗(yàn)都需要用到大量的實(shí)物實(shí)驗(yàn)裝置，而這些裝置往往又需要專人進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，且在應(yīng)用時(shí)容易發(fā)生損耗。因此，在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，教師往往會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)器材的不到位或是易于損耗的設(shè)備過(guò)多而導(dǎo)致減少部分具體實(shí)驗(yàn)的實(shí)操。但是現(xiàn)在有了現(xiàn)代CAD技術(shù)的技術(shù)支持，教師就可以通過(guò)CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)三D建模的同配置代替，這樣就可以很大程度的減少不必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，也可以讓學(xué)生通過(guò)現(xiàn)代CAD技術(shù)的應(yīng)用提升自身的操作水平。

三、將教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代CAD技術(shù)進(jìn)行有機(jī)容融合

在日常的教學(xué)課堂中，教師可以把各種機(jī)構(gòu)原理通過(guò)運(yùn)用現(xiàn)代CAD技術(shù)所構(gòu)建的模型進(jìn)行演示分析。通過(guò)模型的演變和其提供的分析報(bào)告可以驗(yàn)證課本中的一些操作原理，教師通過(guò)這種直觀的方式進(jìn)行授課，可以讓學(xué)生在觀察之余，更加深入的了解模型的制作過(guò)程。這種新型的教學(xué)方式比傳統(tǒng)教學(xué)中教師拿著實(shí)物模型進(jìn)行講解更具有說(shuō)服力和直觀性。但是，由于教學(xué)固定課時(shí)的限制，教師也不能將所有的模型進(jìn)行相關(guān)的演示分解。但是，教師可以通過(guò)對(duì)于典型的模型進(jìn)行分解演示，啟發(fā)學(xué)生自主應(yīng)用現(xiàn)代CAD技術(shù)構(gòu)建出課堂內(nèi)并沒(méi)有展示過(guò)的模型原理。這樣不僅可以激發(fā)出學(xué)生對(duì)于現(xiàn)在CAD技術(shù)的應(yīng)用興趣，又能保障正常的教學(xué)進(jìn)度不變。教師布置適當(dāng)?shù)淖詫W(xué)內(nèi)容作為課后的作業(yè)，可以為學(xué)生在現(xiàn)代工程應(yīng)用層面上的實(shí)操能力和創(chuàng)新能力有所助益。

四、將CAD應(yīng)用到課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力

將現(xiàn)代CAD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，可以為其提供曲線曲面建模、虛擬裝配建模、基于特征的實(shí)體建模、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析和草圖繪畫功能等技術(shù)手段。學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中，不僅可以激發(fā)自身的創(chuàng)新能力，還可以培養(yǎng)自身的工程素質(zhì)，提高具體實(shí)操能力。因此，學(xué)生在應(yīng)用現(xiàn)代CAD技術(shù)時(shí)，也可以通過(guò)自身的不斷嘗試進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，利用現(xiàn)代CAD技術(shù)能夠快速構(gòu)建出相關(guān)的抽象模型的功能，將預(yù)設(shè)的模型應(yīng)用于裝配模型，并根據(jù)自身的運(yùn)算法則進(jìn)行快速的分析和運(yùn)動(dòng)干涉檢查，從而驗(yàn)證自己創(chuàng)設(shè)模型的可行性。現(xiàn)代CAD技術(shù)也可以應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)分析仿真和動(dòng)力學(xué)分析，教師可以通過(guò)恰當(dāng)?shù)倪x題，讓學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)中進(jìn)行實(shí)操，這樣不僅可以鞏固學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容，還可以利用現(xiàn)代工程的便捷手段解決課題中的實(shí)際問(wèn)題，在學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，教師也要給予引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生利用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新的教學(xué)目的。

總結(jié)

中職院校的辦學(xué)目標(biāo)是基于學(xué)生就業(yè)的前提下，實(shí)現(xiàn)輸送人才服務(wù)社會(huì)的最終目的。因此，教師對(duì)于學(xué)生的專業(yè)實(shí)際應(yīng)用能力是否符合現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要必須有個(gè)明確的認(rèn)識(shí)。將現(xiàn)代CAD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)，可以很好的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，為學(xué)生今后走入職場(chǎng)提供了有效的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

1. 林文玉.行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法在中職機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].教育教學(xué)論壇，2019（45）：192-193.