數字化建模與虛擬仿真技術在機械制造基礎課程教學中的應用

袁鳳

摘要：在中職機械制造基礎課程教學中進行信息化改革，既符合我國職業教育現代化的發展方向，又能夠以較為直觀的方式讓學生對專業理論知識學習有更加形象的認知和理解，從而提升學習效率。文章主要對數字化建模和虛擬仿真技術在機械制造基礎課程教學中的應用進行分析，為促進課堂教學質量提供參考。

關鍵詞：數字化建模;虛擬仿真;機械制造基礎;教學模式

機械制造技術基礎作為機電工程專業的重要課程，課程內容較多，理論性較強，學生在學習過程中可能會遇到一定的困難。因為機械制造技術基礎課程具有一定的實踐性，而在部分中職學校中，受到資金或者課時安排的影響，往往會出現理論教學與實踐教學脫節的現象，教學效果不理想。在教育教學信息化改革的背景下，將信息技術應用于課程教學中，既能夠激發學生的學習興趣，又有利于提升教學質量。數字化建模技術能夠對工程或者產品的設計和制造過程的成本、外觀、功能、性能、可制造性、可靠性以及制造周期等進行仿真和分析，為實際工程或者產品的設計和制造進行優化提供重要的參考依據。通過數字化建模和虛擬仿真技術在課堂教學中的應用，學生對理論知識的理解會更加深刻，并且能夠對理論知識與實踐操作的結合有初步的印象，為促進教學水平的提升創造有利條件。

一、強化學生對專業理論知識的理解和記憶

在機械制造技術基礎課程中，涉及到力學、材料學、數學、化學、物理等多門學科知識，這對于中職學校的學生而言具有較高的學習難度。部分學校收到資金限制，實驗室和實訓場地建設不完善，無法為學生提供實驗和實訓操作的條件，不僅影響到學生對理論知識的理解和掌握，同時也影響到學生實踐操作能力的培養。而將數字化建模和虛擬仿真技術應用于教學中，既能夠通過計算機建模的方式構建虛擬的工作、實驗或實訓場景，又能夠對產品壽命周期的流程進行模擬，通過情景創設的方式，為學生創造更加直觀形象的教學方式。在虛擬場景中，學生能夠對實際工作中不同崗位的工作內容有所了解，并且更加直觀的了解產品的整個工藝流程，有利于學生快速理解和記憶理論知識。數字化建模和虛擬仿真技術還能夠對運動學、力學、電路等學科中構建原理展示模型，將抽象復雜的知識以直觀簡單的方式呈現在學生面前，既能夠增強學生學習的積極性，又能夠促進教學質量的提升。

二、培養學生的實踐操作能力

機械制造技術基礎課程具有一定的實踐性，通過實驗或者實訓操作，學生能夠將理論知識遷移到實踐操作中，強化學生實踐操作能力的培養。在缺乏實驗和實訓條件的情況下，數字化建模和虛擬仿真技術發揮了重要的作用。功能強大的軟件能夠輔助完成產品的設計、生產、制造和管理全過程，通過對零件部的裝配模擬，既能夠讓學生對產品有全面而細致的觀察，還能夠實現在線干涉碰撞。這種虛擬實驗的方式，能夠對真實實驗的過程進行全面的模擬，且能夠通過軟件更新的方式與先進的實驗設備保持同步，既能夠減少學校在實驗和實訓方面的投入，還能夠及時的讓學生了解最新的實驗設備的操作方式。在產品制造前模擬出制造流程，還有利于幫助學生發現制造過程中有待優化的環節，有助于培養學生解決工程問題的能力。

三、促進專業基礎課的教學改革

職業教育在我國社會發展中承擔著重要的使命，為了與社會發展相契合，職業教育在教學理念和教學方式上要不斷的改進和完善。在職業教育中的專業課改革已經有了較大的發展，但是專業基礎課改革相對較為緩慢。數字化建模與虛擬仿真技術在機械制造技術基礎課程中的應用，是促進專業基礎課改革的重要推動力，既能夠解決專業基礎課教學難度大的問題，又能夠對教學理念的轉變起到促進作用。為了促進教學改革的順利進行，還需要對機械制造基礎課程中的重難點問題進行分析，然后制定出數字化建模與虛擬仿真技術在課程中應用的具體方案。通過對課程內容的深入分析，結合學生的學習特點，開發出與教學教法相符合的數字化建模與仿真軟件，能夠在簡潔而全面的展現專業理論知識，達到教學改革的目的。

四、結語

職業學校的教育任務就是為社會發展培養應用技能型人才，所以在制定人才培養目標時要以市場需求為導向，這樣才能夠保證人才培養質量。制造業作為我國經濟發展的支柱性產業，對從業人員的專業能力以及綜合素質有較高的要求，為了培養符合企業需求的專業技能型人才，中職學校應該創新教學模式，促進教學信息化改革，強化對學生實踐應用能力的培養。將數字化建模與虛擬仿真技術應用于機械制造技術基礎課程教學中，可強化學生理論聯系實踐的能力，進一步促進教學水平的提升。

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