與現代CAD技術相結合的機械設計基礎教學方法研究

黃自春

摘要：針對現有中職機械設計基礎教學中存在的不足，教師需要對教學中存在的問題進行深層次的分析，并將機械設計基礎與現代CAD技術相結合，以有效改善原有教學模式的不足，提高學生學習效率和實際應用能力，為學生今后走入社會工作奠定了夯實的基礎。

關鍵詞：現代CAD技術;中職;機械設計;教學

前言

機械設計基礎是集近機類專業、機電類專業、機械類專業等為一體的必修基礎課程，其教學意義是承接原有知識與后續知識的必要核心樞紐。該課程的設立是為了培養學生掌握機械設計的基本理論、基礎知識和基本操作方法，并在實踐中鍛煉學生獨立設計通用零部件的能力。

• 轉變教學觀念，提高教師的專業素養水平

在現階段的中職機械設計基礎課程中，由于教師工程實踐偏少，教學重心更加偏向于理論教學。因此，教師對現代工程中所提供的大量產品零件設計、機構運動仿真、機構運動分析和加工仿真等工具的使用不甚了解^[1]。雖然學校也已經開展了CAD技術的應用課程，但是在實際應用中，教師并沒有將機械設計基礎教學內容與現代CAD技術形成一個良好的銜接。教師也只能通過現有的理論知識進行機械設計基礎教學。對于這一現象，中職教師只有不斷提升自身對現代工程技術的應用水平，將現階段的教學內容與現代技術相融合，以達到豐富教學課堂，提高學生實際應用機械設計基礎能力的目的。教師在日常的教學過程中，應用現代CDA技術所提供的便捷教學手段不僅可以實現同種機構模型的多種變形，還可以大幅度的減少使用結構模型，使學生可以通過建模來了解其內部構造形成的方式。這樣教學不僅可以變得更加靈活，也可以讓學生明白應該用CAD技術能夠很好的解決大部分的工程模型建模問題。

• 將傳統的實物模仿與現代的新型技術相結合進行實驗操作

在機械設計基礎課程中包含了大量的具體實驗。例如，減速器的結構拆裝實驗、漸開線齒廓范圍實驗、機構運動圖測繪、軸線結構分析、V型帶傳動測試、軸系結構分析、滑動軸承機構運動參數測試、回轉構件動平衡、實驗空間機構運動仿真等具體實驗都需要用到大量的實物實驗裝置，而這些裝置往往又需要專人進行設備維護，且在應用時容易發生損耗。因此，在傳統的教學過程中，教師往往會因為實驗器材的不到位或是易于損耗的設備過多而導致減少部分具體實驗的實操。但是現在有了現代CAD技術的技術支持，教師就可以通過CAD技術實現三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驗設備，也可以讓學生通過現代CAD技術的應用提升自身的操作水平。

三、將教學內容與現代CAD技術進行有機容融合

在日常的教學課堂中，教師可以把各種機構原理通過運用現代CAD技術所構建的模型進行演示分析。通過模型的演變和其提供的分析報告可以驗證課本中的一些操作原理，教師通過這種直觀的方式進行授課，可以讓學生在觀察之余，更加深入的了解模型的制作過程。這種新型的教學方式比傳統教學中教師拿著實物模型進行講解更具有說服力和直觀性。但是，由于教學固定課時的限制，教師也不能將所有的模型進行相關的演示分解。但是，教師可以通過對于典型的模型進行分解演示，啟發學生自主應用現代CAD技術構建出課堂內并沒有展示過的模型原理。這樣不僅可以激發出學生對于現在CAD技術的應用興趣，又能保障正常的教學進度不變。教師布置適當的自學內容作為課后的作業，可以為學生在現代工程應用層面上的實操能力和創新能力有所助益。

四、將CAD應用到課程設計環節，激發學生的應用創新能力

將現代CAD技術應用于機械設計基礎課程，可以為其提供曲線曲面建模、虛擬裝配建模、基于特征的實體建模、機構運動仿真分析和草圖繪畫功能等技術手段。學生在實際應用中，不僅可以激發自身的創新能力，還可以培養自身的工程素質，提高具體實操能力。因此，學生在應用現代CAD技術時，也可以通過自身的不斷嘗試進行設計創新，利用現代CAD技術能夠快速構建出相關的抽象模型的功能，將預設的模型應用于裝配模型，并根據自身的運算法則進行快速的分析和運動干涉檢查，從而驗證自己創設模型的可行性。現代CAD技術也可以應用于運動分析仿真和動力學分析，教師可以通過恰當的選題，讓學生在教學環節中進行實操，這樣不僅可以鞏固學生機械設計基礎課程的教學內容，還可以利用現代工程的便捷手段解決課題中的實際問題，在學生掌握基礎知識的同時，教師也要給予引導，實現學生利用現代技術進行應用創新的教學目的。

總結

中職院校的辦學目標是基于學生就業的前提下，實現輸送人才服務社會的最終目的。因此，教師對于學生的專業實際應用能力是否符合現代社會的發展需要必須有個明確的認識。將現代CAD技術應用于機械設計基礎教學，可以很好的激發學生的創新意識，提高學生的實際操作能力，為學生今后走入職場提供了有效的技術支持。

參考文獻

1. 林文玉.行動導向教學法在中職機械基礎教學中的應用研究[J].教育教學論壇，2019（45）：192-193.