Inventor軟件在《機械設計基礎》課程教學中的應用

[摘要]《機械設計基礎》是機械系各專業必修的專業基礎課程，不僅需要學生掌握機械原理，還需要掌握機械設計的基本知識，為更好地提升課程的教學效果，提高學生的綜合能力，需要借助于先進的教學工具，提升教學效率。Inventor是一種三維可視化實體模擬軟件，在機械設計中發揮著重要的作用，基于此本文就Inventor軟件在《機械設計基礎》課程教學中的應用措施進行研究，為提升《機械設計基礎》課程教學質量提供參考。

[關鍵詞]Inventor軟件機械設計基礎教學

[中圖分類號]G642

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-3089（2021）17-0186-02

1.前言

《機械設計基礎》是機械系學生一門必修的專業基礎課程，包括了機械原理與機械設計的兩個部分的知識，對于培養學生的綜合素養具有重要意義。《機械設計基礎》的學習不僅需要掌握機械原理，還需要掌握機械設計的基本知識，因此該課程具有較強的實踐性，創新性也比較高，提升該課程的教學效果尤為重要-。

Inventor軟件是一種三維可視化實體模擬軟件，能夠創建完整的數字樣機，在機械設計中發揮著重要的作用，將其應用于《機械設計基礎》課程教學中，能夠幫助學生更好地理解和掌握機械原理及設計的相關內容，更好地培養學生的機械設計及創新能力，提升學生的學習興趣以及教學質量，培育更多具有較高的綜合素養的人才。

2.《機械設計基礎》課程教學的現狀

2.1學生空間想象力較弱

《機械設計基礎》課程具有較強的實踐性，在學習的過程中，學生需要具有較強的空間想象力，來降低機械原理及設計基礎的難度。但是在當前的教學中，大部分學生的空間想象力比較差，對機械的理解能力比較差，實際教學之中，主要通過文字描述、理論計算、圖片、視頻等方式對機械的工作原理、過程及設計基礎方面進行理解學習，這也使得教學比較枯燥，學生對知識的理解難度比較大，缺乏對學生空間想象力的培養，使得大部分學生對其結構性難以有更加全面的了解，學生逐漸會失去相應的學習興趣。

2.2缺乏實訓設備

在《機械設計基礎》課程教學中，大部分學校忽視了實訓教學的重要性，缺乏對學生實踐能力的培養。學生在學習《機械設計基礎》課程時，涉及到的機械設備比較多，且設備的機構較為復雜，但是在當前的學校中缺乏完整的實訓設備，無法滿足當前的教學需求，不利于學生動手能力的培養，同時也會使得學生逐漸失去學習的興趣，降低了課程的實踐性，影響了教學效果的提升。

2.3難以驗證機械設計作品可行性

在《機械設計基礎》課程教學的過程中，機械設計是其中一個較為重要的環節，要求學生能夠獨自完成相應的機械設計，且要求其具有一定的可行性，但是在當前的教學過程中，尤其缺乏相應的教學輔助技術，難以驗證設計作品的可行性，大部分是通過理論計算的方式，推論其可行性，但無法得到實際性的驗證，因此也使得學生對于設計作業缺乏相應的重視，使得教學的質量得不到保證。

3.Inventor軟件的基本功能

Inventor軟件是一款有Autodesk公司開發的三維參數化實體建模軟件，能夠更為經濟、高效地創建數字化模型，是實現產品設計的重要工具時，在產品的概念設計、工程設計以及加工制作等領域中發揮著重要的作用，能夠實現設計產品的實體造型以及部件約束裝配，生成更為簡單易懂的工程圖。

3.1零件設計

Inventor軟件中零件設計功能，可以根據產品的設計方案及分析計算進行概念化的設計，進行產品的詳細設計，能夠將幾何設計與零件設計有效地融為一體，從而將產品的零件設計得到可視化的展現。

3.2裝配設計

Inventor軟件中裝配設計能夠支持各種設計流程，能夠實現自頂向下、自底向上的設計以及混合設計，可以更好地實現零件環境及裝配環境的裝換，在裝配的過程中實現更加靈活的設計，使得設計流程更加順暢，提高設計靈活性的同時，便于對設計產品進行優化。

3.3表達視圖

表達視圖能夠將裝配的過程及裝配體的組成進行相應的展示，并將整個分解的過程進行錄制并保存，使得學生能夠對機械設備安裝及拆解有更全面的理解，從而對機械原理及設計過程等有更加全面的理解。

3.4二維工程圖

Inventor軟件中二維工程圖，可以由其產生的三維實體模型直接形成，從而產生與之對應的基準視圖、剖視圖、局部放大圖等阿，更加全面地展現機械設備的內部結構，同時能夠進行多種格式的保存，便于在其他軟件上打開、優化等。

4.Inventor軟件在《機械設計基礎》課程教學中的應用

4.1課程項目任務的確定與導入

將Inventor軟件應用于《機械設計基礎》課程教學中，提升了課程的實踐性，因此需要借助相應的項目任務進行課程的導入，從而更好地發揮Inventor軟件在課程教學中的作用。在進行課程項目設計的過程中，需要結合相應的問題，對其進行樹立，明確設計的目標及任務，組建學習小組對項目任務更好地完成。本文以“一級減速器設計”項目為案例，進行課程的導入，學生需要在設計的過程中，了解其結構原理、相關的科學技術等，從而對該機械設備有更加全面的了解，這對于提升學生的學習興趣具有積極作用。

4.2知識學習及仿真驗證

在進行學習的過程中學生需要對一級減速器的基本功能進行更好的了解，了解其結構中包含的零件及名稱，以及拆卸、安裝方法等，從而對設備具有更加全面的了解，并根據其進行創新性的設計，根據相應的知識內容以及獲取、計算的相關參數，對各個零件的尺寸有更好的掌握，并借助于Inventor軟件對一級減速器的各個零件模型進行創建，并通過裝配功能實現一級減速器三維模型的創建，并對其參數進行合理性的優化，借助于Inventor軟件漸漸還能夠對其可行性進行驗證，確保各項設計數據的合理性，保證其能夠達到預想的功能設計需求，從而讓學生對學習到的知識有更好、更加全面的理解與掌握，提升學生學習的興趣。

4.3實踐任務的布置

根據相應的課程項目計劃，為學生布置相應的實踐任務，學生在這個過程中需要對其模型結構進行進一步的優化設計，確保設計產品能夠在Inventor軟件中實現仿真運行，小組成員在這個過程中進行相應的討論，對設計的產品進行不斷的優化，獲取更優的設計參數，獲取具有較高可行性的設計產品，并生成虛擬樣機。

4.4課程項目的考核評價

對課程項目進行有效的考核評級，能夠有效地提升學生各方面的綜合素養，促使學生在項目完成的各個環節中發揮更大的作用，充分調動學生學習的積極性。借助于Inventor軟件，能夠將最終的項目設計產品進行全方位的展現，包括其中零部件的設計展現，充分體現設計產品的優勢以及創新性等，取代了紙質作業，在進行作業展示上更加的靈活，也使得學生能夠更好地展現自己的設計想法及理念等，便于學生及教師對項目設計成果有更全面的認識與了解，從而教師能夠對項目產品進行更加全面的評價，并予以相應的指導，使得學生能夠在這個過程中獲取更多體會，從而促使學生綜合素養的提升。

4.5總結歸檔

在教師考核完成后，需要對項目設計進行總結，對項目完成過程中的體會、得失等進行相應的總結，拓寬學生的思路，也可以讓學生對學習過程有更全面的了解，從而尋求到適合自己的學習方法，及時發現自身的不足，并對其進行歸檔，便于學生在日后學習的過程中進行借鑒，不斷地實現自我能力的提升。

5.結束語

綜上所述，《機械設計基礎》課程教學是一門實踐性較強的科目，對學生的空間想象力具有較高的要求，需要借助于相應的學習工具進行輔助，Inventor軟件的應用能夠實現三維建模，對機械設備的零件等進行全面的展示，同時可驗證設計的可行性，有助于學生進行項目的模擬訓練，從而不斷地提升學生的動手實踐能力，促進學生基礎知識及創新能力的提升。

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作者簡介：

陳嘉琳（1985年9月-），女，漢族，廣東省廣州市人，本科學歷，講師，研究方向：機械設計。