《机械基础》涉及面广, 涵盖了机械原理、机械设计、机械制造工艺、金属材料与热处理等多门学科中的基础知识、基本概念和基本原理, 是学习机械类及其相关专业的一门很重要的基础课程。尤其在当前职业院校“以质量促就业, 以就业促招生, 以招生促发展”的政策背景下, 搞好《机械基础》教学工作就显得更为迫切和重要。何况, 目前职业类院校学生普遍存在基础知识不牢、学习兴趣不高等现象, 从而导致授课效果差, 影响了后续专业课的学习。
针对职业院校中《机械基础》教学方面存在的问题, 通过在授课中的不断摸索、尝试, 本人认为, 要提高《机械基础》授课质量, 保证毕业生具有在工作岗位上成为工作能手、技能标兵的潜力, 保证毕业生真正有效服务于经济社会发展, 就要在机械教学中不断丰富完善CAD技术手段, 充分将CAD技术融入到教学实践中去。
1 对CAD技术的认识
CAD即计算机辅助设计 (CAD-Computer Aided Design) , 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称CAD。在工程和产品设计中, 计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在《机械基础》教学过程中, 我们可以借助CAD绘制基本的零件、构件。通过绘制零件的构造图形过程, 同学们不但能够深刻了解理解基本零件、构件的结构和运动原理, 而且能够在动手练习过程中熟练和掌握应用CAD的绘图技巧, 同时绘制好的CAD图形又增强了学生的感性认识, 能够将枯燥无味的知识点, 转化为具体的生动的实物模型。从而使《机械基础》的教学真正达到事半功倍。
2 C AD技术在《机械基础》教学实践中的应用实例
2.1 圆的渐开线在C A D中的成型及其性质
圆的渐开线是一条非规则曲线难以徒手绘出, 又其内容抽象, 所以在教学过程中往往是学生们的难点。下面简单介绍如何在教学实践中运用CAD技术, 将难点转换易点。
第一步:运行CAD软件, 绘制一下图形。
第二步:过12等分点做基圆切线, 取其长度为基圆的周长, 然后12等分。
第三步:过圆各等分点按同一方向做基圆的切线, 且过1点切线的长度为等分切线的一个单位长, 过2点切线的长度为等分切线的2个单位长, 以此类推。
第四步:使用样条曲线工具从12点开始连接切线上各端点, 则渐开线制做完成。如果是绘制齿轮, 使用的只是起始端的一小部分。 (见:图1)
我们通过以上简单的四步, 就能够将抽象不规则曲线做出来, 一方面学生在作图过程中手脑结合印象深刻;另一方面, 能够有效巩固训练学生使用计算机绘图和识图的能力。另外在制图过程中, 还要引导学生们思考:为什么切线要等于圆的周长?为什么要还要把切线12等分?这反映出了渐开线哪些性质?“学贵有疑, 小疑则小进, 大疑则大进。”通过恰当、适当的置疑, 充分唤醒学生问题意识, 使学生产生积极思维状态, 增强了自觉学习的积极性。
2.2 CAD技术在《机械基础》第四章渐开线直齿圆柱齿轮中的应用
第一步:绘制渐开线齿轮平面轮廓。第二步:实用union命令, 对线段进行合并处理。第三步:转换西南视图, 利用拉伸命令进行拉伸。第四步:使用“subtract”命令, 进行差集运算并渲染。
第五步:通过复制, 查看两渐开线齿轮啮合的情况。 (见:图2)
3 实际应用中面临问题及对策
3.1 对CAD绘图命令不熟悉
对CAD绘图命令不熟悉是制约在机械基础教学中运用CAD技术最大瓶颈。这就首先要求专职教师紧围绕专业课程, 完善和扩充自己的知识体系, 认真学习掌握CAD使用技术。这样在具体授课中才能游刃有余, 广征博引, 引人入胜。其次, “教书者先强己, 育人者先律己”, 教师要终身加强思想修养、加强现代教育理论、国家教育政策、法规和文件的学习;树立正确的教育观、人才观和价值观;“学为人师, 身为师范”, 引导学生树立各种正确观念, 教育学生学会求知、学会做人、学会创造, 培养学生成为“全面建设小康社会”的新型人才。
3.2 使用CAD制作课件耗费精力大、时间久
专职教师除了要对课本知识及其相关领域的知识熟悉外, 还要善于开动脑筋, 积极研究掌握CAD制图中的技巧。在具体使用中想方设法简化制图过程, 让学生们容易上手。另外, 上课前要充分做好准备, 有些图形需要任课教师耗费大量的时间去做一做。
3.3 对硬件设施要求高
在使用CAD技术教学过程中, 要求所在的学校应该有供学生实习专用的多媒体教室。
3.4 使用过程中要恰当、适度, 和其他多媒体手段结合起来
比如, 我们还可以把上面制作三维齿轮的过程制作成flash文件, 采用动画演示方式等, 采用多种方法以取得良好的教学效果。
4 结语
教之有道, 则人才济济, 风俗丕丕, 而国以强。总之在《机械基础》教学工作中, 我们要始终以科学发展观为指导, 积极开动脑筋, 拓宽多媒体教学的途径, 尤其应该重视CAD技术在实际教学中的应用, 不断促进CAD技术与机械基础教学的熔融。从而奠定、奠实学生们的基础知识、基本技能, 培养学生们学会学习、善于学习和不断学习的能力, 造就一批服务经济社会发展之栋梁。
摘要：本文结合《机械基础》教学方面存在的问题, 通过具体教学中应用CAD实例, 以科学发展观为指导, 简单探讨了CAD技术融入到《机械基础》的教学中的积极意义, 展望了CAD技术在机械基础教学中的应用前景。
关键词：CAD技术,教学,应用
参考文献
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