機械設計基礎教學輔助系統的設計與實現

呂海秀

[摘 要] 在當前時期，虛擬技術被廣泛應用在教育領域。在中職院校機械基礎課程中，不僅需要讓學生掌握抽象化的專業知識，還需要提高學生技術操作能力。因此，基于中職機械基礎一體化教學現狀，對機械設計基礎教學輔助系統的設計與實現進行簡單分析，以此提高院校機械基礎一體化教學水平，滿足社會人才需求。

[關鍵詞] 機械基礎;一體化教學;輔助系統

在機械設計基礎教學中，教師所應用的一體化教學模式還需要配以教學輔助系統，發揮現代虛擬技術對專業實例的模擬與展現作用，進而幫助學生全面掌握專業技能知識。因此，本文對機械設計基礎教學輔助系統的設計與實現的研究與分析，對提高學生專業技能，促進學生綜合發展有著重大意義。

一、機械設計基礎教學輔助系統設計概述

傳統教育已經難以適應社會對中職院校人才培養的基本需求。因此，在現階段，一體化教學模式被應用于中職各專業教學中。機械設計輔助教學系統設計是基于一體化教學現狀，同時以中職機械基礎教材為參考所進行的一次教學改革。此外，在機械化基礎教學輔助系統中，其技術路線是Flagh、3Ds Max、Soildoworks等虛擬軟件和先進技術的融合與發展。因此，教師可以通過虛擬界面、機械運轉模擬等功能，輔助一體化教學模式下的教學課堂。比如，教師在課堂對所學知識進行回顧時，教師可以應用輔助系統模擬礦石破碎、牛頭刨床橫向進給、鶴式起重等機構的運作場景，幫助學生融入課堂，為一體化教學正式開展打好基礎。

基于機械基礎一體化教學，以及機械基礎課程特征，該輔助教學系統的功能設計主要包含主體功能設計、附加功能設計。其中主體功能包括教學資源管理、師生互動平臺、作業發布、自主檢測、實訓教學、輔助教學等。而附加功能有機械基礎學科常用軟件、成績管理、機械基礎課程概述、系統留言板等內容。結合輔助教學系統功能設計，中職教師在針對機械基礎課程開展一體化教學時，可以通過系統功能的聯系性以及功能設計運行的獨立性，選擇學生更感興趣的教學模塊。從而用更直觀、更形象的方式落實機械基礎一體化教學，并在實際教學中激發學生興趣，保障教學效果[1]。

二、機械設計基礎教學輔助系統的實現

1.教學輔助系統實施方案

教學輔助系統在具體實施時，系統設計內容應符合國家對中職院校機械基礎的教學要求，同時應在中職院校機械基礎一體化教學中，對教學環境、實訓項目進行改進與創設。最終實現對機械基礎教學、教學資源的整合與優化。教學輔助系統在Flagh、3Ds Max、Soildoworks等軟件集成應用的基礎上，對機械基礎課程所進行的開發，該系統可以滿足一體化教學中教學環節模塊化、課堂操作仿真化、實訓過程自動化等基本要求。同時，在教學輔助系統實施后期，家屬可以通過對學生院校信息、教學資源的掌握，應用局域網實現機械基礎教學資源的共享、儲存，從而優化教學模式，保障教學質量。

2.教學輔助系統實施原則

教學輔助系統是機械基礎一體化教學載體，所以應該以明確教學目標為實施原則。中職院校機械基礎課程教學目標是培養學生科學合理地維護、使用機械設備，為技術革新提供理論支撐。輔助系統通過對教學主體、教學設備、虛擬技術的集成應用，使學生在機械基礎課程一體化教學中掌握機械工作原理分析方法、計算相關參數等理論知識。此外，教學輔助系統在實施時，應對教學主體進行定位，并且在系統設計中結合課程實際，以及學生能力特征，對系統功能進行優化與升級。從而保障教師可以應用其模擬技術引導學生學習專業知識，培養學生抽象思維能力、理實結合能力[2]。

3.輔助系統在一體化教學中的實際應用

在機械基礎一體化教學中，教學輔助系統的實際應用主要可以體現在三個方面。首先是在理論教學中的應用。例如在鉸鏈四桿機構的類型和應用中，教師可以應用系統實例，引導學生觀察鉆床連桿式快速夾具的基本原理，分析鉸鏈四桿機構特征，同時啟發學生在判斷四桿機構死點位置時，應以兩連架桿為主動件，并在動件位于極限位置后，觀察連桿、主動件是否存在共線情況，再根據動件能動、運動判斷死點個數、死點位置。其次，輔助系統在實訓任務中的應用。輔助系統可以為學生提供三維動態模型，而動態模型不僅包含教材實例，還包括現實中的實例整合。例如，學生可以通過攪拌、雷達天線俯仰、自動送料等機構運作的實例，為機構模型的制作與設計中給予學生創作靈感。最后，輔助系統可以應用于教學評價中。在教師進行教學評價時，能夠以系統模型為參考，對學生制作的實體模型展開分析與評價，從而算作學生整體成績，并將學生成果作為教學資源存儲在輔助系統內，以豐富機械基礎課程教學實例。

總而言之，在中職院校的機械基礎一體化教學模式中，教學輔助系統是對當前機械基礎課程教學的改進和創新。教學輔助系統可以通過應用虛擬技術、模擬教學案例，讓學生在理實結合中掌握專業知識，提高操作技能，為現代經濟建設提供人才基礎。

參考文獻：

[1]張新義，蔣薇.《機械基礎》課程的信息化教學探索[J].內燃機與配件，2019（15）：256-257.

[2]王桂超.機械基礎課程教學內容改革的探討與實踐[J].科學大眾（科學教育），2019（7）：10-11.

[作者單位]

無錫技師學院

（編輯：溫雪蓮）