Inventor在中職數(shù)控專業(yè)信息化教學(xué)中的應(yīng)用舉例

實現(xiàn)信息技術(shù)在中等職業(yè)教育教學(xué)中的普及和應(yīng)用，推進(jìn)中職教育教學(xué)資源信息化建設(shè)，是深化中職教育教學(xué)改革、提高教育質(zhì)量的重要保證，也是中職教育信息化建設(shè)的核心。我們要利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)教學(xué)，改變一支粉筆、一本教材、一塊黑板的傳統(tǒng)教學(xué)方式，全面推動信息技術(shù)環(huán)境中教師角色、教育理念、教學(xué)觀念、教學(xué)方法以及教學(xué)評價等方面的變革。如何使信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機整合，實現(xiàn)水乳交融，而不是貌合神離？如何發(fā)揮信息技術(shù)與學(xué)科整合的優(yōu)勢，有效突破教學(xué)重難點，提高教學(xué)效果和課堂效率？這兩大問題是信息教學(xué)中存在的瓶頸，有效選用教學(xué)軟件是突破瓶頸的關(guān)鍵。

Inventor是Autodesk公司旗下的產(chǎn)品，它具有三維實體造型、模擬仿真、曲面造型和繪制二維工程圖等功能。該軟件使用廣泛，功能強大，操作界面友好，易于學(xué)習(xí)和掌握。Inventor 包含零件造型模塊、裝配模塊、表達(dá)視圖模塊、工程圖模塊和鈑金模塊。筆者嘗試將這些模塊引入中職數(shù)控專業(yè)信息化教學(xué)當(dāng)中，獲得了很好的效果，既有效突破了重難點，更提高了課堂效率。

一、Inventor在機械制圖教學(xué)中的應(yīng)用舉例

裝配圖是工程制圖教學(xué)的最后一個環(huán)節(jié)，學(xué)生完成裝配圖的前提是必須對裝配體本身的結(jié)構(gòu)和功能比較了解。缺乏直觀的教學(xué)模型，使得學(xué)生面對抽象復(fù)雜的裝配圖時，望而生畏，致使課堂陷入“學(xué)有所困、教有所難”的局面。將Inventor創(chuàng)新性地融入制圖教學(xué)是一個成功的嘗試。Inventor 的裝配和現(xiàn)實中的裝配相通， 通過添加不同的裝配約束來模擬現(xiàn)實中的裝配。裝配約束提供裝配、運動和過渡三類約束，在裝配約束里有配合、對準(zhǔn)角度、相切和插入等來約束平面或軸之間的裝配關(guān)系。有了裝配約束，裝配體就具有了運動功能，就可以通過尺寸驅(qū)動來實現(xiàn)簡單動態(tài)仿真。

在講解機用虎鉗裝配圖的識讀時，憑借Inventor制作好的三維數(shù)字模型，仿真模擬機用虎鉗的裝配過程，因為真實直觀，學(xué)生很快就弄清了零件相互的配合、定位等裝配關(guān)系，再配合教師的講解，馬上就掌握了機用虎鉗的工作原理（見右圖）。

在分析機用虎鉗各個組成零件的視圖時，學(xué)生再次面臨難題：每個零件都是一個復(fù)雜的形體，都是由基本立體按照一定的方式組合而成。而多數(shù)學(xué)生由于空間想象能力有限，無法想象出組合體視圖的形狀，所以在畫組合體視圖時，都有不同程度的困難。對于簡單的組合體，借助于Inventor進(jìn)行建模，在課堂上可以現(xiàn)場演示組合體的形成；對于復(fù)雜的組合體，可以在課前畫好模型，利用Inventor在課堂上演示組合體的形成，可以自由縮放旋轉(zhuǎn)實體，從各個角度觀察實體，增加了制圖課的生動性，同時也大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時，利用Inventor的工程圖模塊，可以根據(jù)已經(jīng)創(chuàng)建的三維模型，直接生成其相應(yīng)的視圖，從而將三維模型轉(zhuǎn)化為二維視圖，幫助學(xué)生完成從三維到二維的轉(zhuǎn)換。

二、Inventor在機械基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用舉例

平面連桿機構(gòu)是機械基礎(chǔ)課程中從靜態(tài)力學(xué)知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)到動態(tài)機構(gòu)知識學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)折點，如何把握由“靜”至“動”的機會提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是一個挑戰(zhàn)。教師在電腦中演示事先用Inventor做好的鉸鏈四桿機構(gòu)運動模型，邊演示邊講解鉸鏈四桿機構(gòu)的定義和組成，同時讓學(xué)生記錄各桿的長度。通過Inventor模擬連桿現(xiàn)實運動，結(jié)合教師講解，能夠很快讓學(xué)生完成知識點的理解和記憶，同時引發(fā)了學(xué)生繼續(xù)探索的求知欲。在講解難點：驗證曲柄存在條件的正確性時，讓每一位學(xué)生打開電腦中教師分發(fā)的Inventor素材制作的桿件庫，學(xué)生自己在Inventor軟件環(huán)境下隨機組裝兩組鉸鏈四桿機構(gòu)，并判斷是否滿足曲柄存在條件。

Inventor與機械基礎(chǔ)課程的有效整合，打破了教師授課時教具不足的約束，利用Inventor便捷的裝配、運動仿真功能，以此為教學(xué)平臺，利用學(xué)生已有的知識和興趣點，不但給學(xué)生發(fā)揮主觀能動性的機會，同時也通過學(xué)生自己的探究、發(fā)現(xiàn)，還學(xué)生以自由學(xué)習(xí)的空間，為后續(xù)的專業(yè)課程做好鋪墊。

三、結(jié)語

Inventor軟件作為信息化教學(xué)的載體為中職數(shù)控專業(yè)信息化教學(xué)注入了新的活力，作為專業(yè)教師一定要不斷吸收最新的教學(xué)輔助技術(shù)，來使自己的專業(yè)知識更加有立體感地呈現(xiàn)于學(xué)生。