1、基于 AutoCAD 三维建模的机械设计基础教学方法研究 摘要：近些年随着教育部门对职业教育改革的不断推进，教学目标力求提高学生的实践应用能力，因此在教学中教师需改变传统的教学方法、教学目标和教学模式，大胆尝试新的教学方法。机械类专业基础课程一机械设计基础的教学方法也随之发展和创新。本文以 AutoCAD 三维建模为载体，在教学上采用边设计零件边做零件三维模型的方法激发学生的学习兴趣，以提升学生的设计能力及实践应用能力，从而提高机械设计的专业教学效果。 下载 关键词： AutoCAD；三维建模；机械设计；教学方法 中图分类号： TH12 文献 识别码： A 文章编号： 1001-828X（ 2
2、016）004-000438-01 一、前言 由于教育部门对职业教育的不断改革，对教学方法、教学目标和教学模式提出了新的目标和要求。这对原来机械设计基础课程内容固定、计算复杂的教学模式提出了新方法、新思路，所以我们教育工作者应该大胆尝试新的教学方法。本文以提高学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好为目的，根据多次从事机械设计基础教学的感受，在教学方法上做一些初步研究。 二、提高学生学习机械设计基础兴趣的教学方法 机械设计基础课程 具有内容繁杂、理论复杂、设计公式多、应用性强等特点。如今的高职学生学习基础参差不齐，采用原来传统的教学方法极易使学生产生厌学甚至弃学的情绪。如以学生的为主体，采用 “ 项
3、目教学法加边设计零件边对零件进行 AutoCAD三维建模 ” 的教学方法，让每一位学生参与到教学中去。这样不仅不会影响教学进度，还能激发学生的学习热情和动手欲望，而且可以扩大学生的知识面，提高其学习能力，更重要是可以使学生的学习带有探索性。 三、机械设计基础项目教学法的应用 如在机械设计基础课程中把 “ 斜齿轮的设计 ” 作为该课程的项目 课题，采用任务驱动的方式让学生为了完成该任务去学习本课程。在采用项目教学法的同时，把传统的教学法也紧密结合、灵活运用起来，使整个课程的教学活动和谐统一、结构合理。 教师讲授部分采用：提出斜齿轮的设计实例、对斜齿轮的设计进行任务分析、教师提出本设计涉及到的相关
4、知识点、对相关知识点进行导入、有针对性地讲解知识点等环节进行。 教师指导部分采用：小组讨论交流的方式，将学生分成几个小组，让学生围绕 “ 斜齿轮的设计 ” 问题进行讨论，研究确定本项目设计方法，这样既有利于学生团队意识和人际交往能力的培养，也 能充分调动大多数学生，尤其是学习成绩较差的学生的积极性。学生分组进行 “ 斜齿轮的设计 ” 讨论、计算，教师进行巡回指导，指出其中的不足。设计计算完成后每一组选派一名学生汇报设计计算数据，最后教师对设计计算数据进行评议。 四、根据设计计算的数据进行 AutoCAD 三维建模 以教师和学生平时熟悉的 AutoCAD 软件为载体，教师在计算机房教学生一步步根
5、据 “ 斜齿轮的设计 ” 计算的尺寸数据，采用 AutoCAD对斜齿轮进行三维建模，做出三维模型，如图 1。通此方法，可把 “ 斜齿轮 ” 的各种具体尺寸含义等参数真实的展 现出来，使教学内容和知识点形象，加深学生的印象，提高学生对该门课程的学习兴趣。同时还可让学习充分发挥学习的自主性，提高学生的创造思维能力。 五、对 AutoCAD 三维建模与机械设计课程设计教学联系的思考 在机械设计课程设计中如把 “ 减速器的设计 ” 作为该课程的设计课题，先按设计步骤对减速器的主要零部件进行设计计算，然后根据设计计算的数据画出零件图等二维工程图。这样做即使设计计算的数据正确，但通常学生不理解设计数据是零
6、部件图的那个部分的参数，不能形象思维。如设计减速器箱体时，对设计的箱体各部分尺 寸，很多学生不完全知道每一个设计尺寸表示箱体那个部分的尺寸。我们在教学中如能引导学生根据设计的箱体各部分尺寸数据用 AutoCAD 对减速器箱体进行三维建模（如图 2），根据所建的三维模型再修改设计时选定的不合理参数，最后再根据三维模型用 AutoCAD转换或手工绘制形成二维工程图。这样做不仅可提高学生的形象思维能力，还可以使学生提高零部件设计能力，并养成科学、严谨的工作态度，也对学习其它专业绘图软件打下坚实基础。 六、对 AutoCAD 三维建模与机械设计中零部件装配关系的思考 在机械设计基础课程 中通常对装配体
7、的设计需考虑零部件间的装配关系。如千斤顶设计时，学生根据所设计的装配体零件参数来设计装配体，并画出相应的二维装配图。学生如能根据所设计的装配体零件参数以 AutoCAD为载体，对设计的零件进行三维建模，并对零件进行模拟装配一遍，如图 3。这样学生不但可以了解每个零件在装配体重的关系与作用，还可使学生探索、研究并修改设计时选定的不合理参数。通过这一过程，学生的设计能力、探索能力、实践能力都会有所提高，最终此能力将转换成严谨的工作态度、终身学习的精神和可持续发展的能力。 但上述思考存在着设计 时对学生要求高，设计耗费时间长等不足之处。 七、结束语 机械设计基础课程在教学中，通过采用 “ 项目教学法加边设计零件边对零件进行 AutoCAD三维建模 ” 法授课，对培养学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好等都起到重要的作用。此方法将理论教学与实践教学紧密地联系起来，不仅有利于学生加深理解和掌握书本上的理论知识，而且使学生懂得怎样灵活应用所学的知识去设计、制作实际零部件。
