陳彥國(guó)

摘要：本文針對(duì)科技創(chuàng)新課程的特點(diǎn)，結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，利用Proe軟件對(duì)智能小車進(jìn)行數(shù)字建模和裝配動(dòng)畫的制作為輔助教學(xué)加以描迷，為智能小車提供了很好的三維設(shè)計(jì)模塊，可以方便地制作適合我們教學(xué)的三維模型，并通過(guò)多媒體展示給學(xué)生，使學(xué)生從真正意義上來(lái)認(rèn)識(shí)、理解、掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械機(jī)構(gòu)以及機(jī)械裝配過(guò)程，從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，達(dá)到了輔助教學(xué)的目的；提高了科技創(chuàng)新課程的教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)了工程實(shí)踐課程的教學(xué)改革。

關(guān)健詞：科技創(chuàng)新訓(xùn)練；智能小車；Proe建模；教學(xué)效果

一、科技創(chuàng)新訓(xùn)練選修課目前教學(xué)方法存在的問(wèn)題

1.傳統(tǒng)的教學(xué)方法影響課堂教學(xué)效果

科技創(chuàng)新訓(xùn)練智能小車的設(shè)計(jì)與制作，是機(jī)電綜合的一個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目。小車機(jī)械主體結(jié)構(gòu)有車體、前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（四桿機(jī)構(gòu)）、后輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)（差速器）等機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)，以及軸承、軸、彈簧、卡簧、車輪等標(biāo)準(zhǔn)件和通用零部件。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作中要研究相應(yīng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法。課前學(xué)生往往對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備、機(jī)械加工等相關(guān)知識(shí)知之甚少，甚至不知，尤其是對(duì)四桿機(jī)構(gòu)和差速器部分既沒(méi)有理性認(rèn)識(shí)也沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)。

以前的教學(xué)方法是采用成品小車模型和PPT講解，PPT也只是cad二維圖和圖片展示，缺乏直觀性。教師無(wú)法在課堂上進(jìn)行演示，也不能隨意進(jìn)行反轉(zhuǎn)、拆卸、讓學(xué)生觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系，更不能充分展示動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。這樣，給上課帶來(lái)諸多不便，直接影響教學(xué)效果。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高

科技創(chuàng)新智能小車設(shè)計(jì)與制作機(jī)械知識(shí)內(nèi)容較多，而大二的學(xué)生剛接觸機(jī)械專業(yè)知識(shí)，有的經(jīng)過(guò)了金工實(shí)習(xí)訓(xùn)練，有的還沒(méi)有經(jīng)過(guò)這一過(guò)程，因此，對(duì)于這些學(xué)生既缺少理論知識(shí)又缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)際制作中的一些零件及機(jī)構(gòu)都很陌生，訓(xùn)練中學(xué)生對(duì)部分較難的內(nèi)容不能很好理解，難以掌握。對(duì)于大一的學(xué)生來(lái)說(shuō)，就更是難上加難了，學(xué)生們對(duì)這些機(jī)構(gòu)、零件有些連聽(tīng)說(shuō)都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)。因而有的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性受到挫傷，感覺(jué)到很難完成，有的甚至放棄。

二、proe輔助教學(xué)的重要性

為了克服以往教學(xué)中的不足，提高教學(xué)效果，教學(xué)部組織教師多次在學(xué)生中進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示學(xué)生對(duì)一些機(jī)械工藝基礎(chǔ)知識(shí)只是簡(jiǎn)單的記憶，沒(méi)有真正理解，比如平面四桿機(jī)構(gòu)，由于學(xué)生空間想象能力不足和缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)二維的圖紙學(xué)生無(wú)法想象出各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式，似懂非懂，遇到具體問(wèn)題不會(huì)分析，還有的同學(xué)甚至不明白齒輪是如何傳動(dòng)的。為此，我們結(jié)合學(xué)校教學(xué)改革立項(xiàng)，從教學(xué)方法、教學(xué)手段方面進(jìn)行了探索，提出了應(yīng)用proe軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真輔助教學(xué)。我們將智能小車的機(jī)構(gòu)、零件用proe軟件做成模型并進(jìn)行仿真。

這種教學(xué)方法具有很大的優(yōu)點(diǎn)。首先，教師在proe環(huán)境中可以隨意裝拆、放大，有利于加深學(xué)生對(duì)小車整體空間結(jié)構(gòu)及組成的理解，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況隨意旋轉(zhuǎn)、改變對(duì)模型的觀察方向，其真實(shí)感完全與成品中的零件一樣，最為重要的是proe軟件能進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真，可以把各種復(fù)雜的機(jī)構(gòu)通過(guò)形象、生動(dòng)、逼真的動(dòng)畫演示，以三維的形式直接展示給學(xué)生，克服了采用PPT教學(xué)中平面圖形的不足，從而使學(xué)生建立起良好的感性認(rèn)識(shí)。

其次，proe設(shè)計(jì)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)真正的相關(guān)比，任何修改都會(huì)自動(dòng)反映到所有的相關(guān)對(duì)象；比如在講四連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，利用模型仿真不僅可以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否滿足要求，同時(shí)還可以改變相應(yīng)的參數(shù)改變不同長(zhǎng)度的連桿進(jìn)行裝配，來(lái)觀察克服搖桿死點(diǎn)問(wèn)題，讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)并對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示加以驗(yàn)證，改變了以往單純的教學(xué)方式，在課堂上真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)的互動(dòng)，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又加深了印象?；趐roe軟件的輔助教學(xué)，通過(guò)模擬、仿真、動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以使一些在普通條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)或無(wú)法觀察的過(guò)程生動(dòng)地顯示出來(lái)，還能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象事物的理解，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)也使教學(xué)過(guò)程更為生動(dòng)，課堂氣氛活躍，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與啟示

針對(duì)proe軟件的輔助教學(xué)方法，我們?cè)?010-2011第二學(xué)期科技創(chuàng)新訓(xùn)練選修課教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了嘗試和驗(yàn)證，并得到了一些經(jīng)驗(yàn)和啟示:

1.教學(xué)方法與手段改革是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，通過(guò)現(xiàn)代化技術(shù)手段的應(yīng)用，可以提高課堂的信息量和教學(xué)效率，應(yīng)用Proe軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真演示，提高了教學(xué)的直觀性，有利于在教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，智能小車成品完成率較高。

2.學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工的過(guò)程有了更完整更全面的了解，同時(shí)把學(xué)到的知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來(lái)，大大激發(fā)了學(xué)生的求知欲，從成品完成質(zhì)量上看，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目的和教學(xué)效果。

3.基于Proe軟件輔助教學(xué)方法有別與以往的教學(xué)方法，在科技創(chuàng)新訓(xùn)練課堂教學(xué)中加人了虛擬的機(jī)構(gòu)動(dòng)畫，對(duì)于一般從沒(méi)接觸過(guò)工程實(shí)踐的學(xué)生來(lái)說(shuō)，可大大增強(qiáng)對(duì)各種常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)于學(xué)生快速掌握各種常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有非常重要的促進(jìn)作用。

四、結(jié)論

通過(guò)分析科技創(chuàng)新訓(xùn)練課程傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，并結(jié)合科技創(chuàng)新訓(xùn)練課程的特點(diǎn)，在教學(xué)中應(yīng)用Proe軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真輔助教學(xué)，教學(xué)實(shí)踐證明，該教學(xué)方法、教學(xué)手段改革的舉措，可以激發(fā)學(xué)生的觀察力和想象力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性；減輕了教師教學(xué)工作強(qiáng)度，提高了教學(xué)效率，保證了教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了教學(xué)預(yù)期的效果。

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