淺議SolidWorks在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用

黃敏

摘 要 論述了SolidWorks在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)中的作用，提出基于SolidWorks系統(tǒng)的模塊化案例教學(xué)法在 機(jī)械原理 和 機(jī)械設(shè)計(jì) 理論教學(xué)中的應(yīng)用模式， 通過以SolidWorks這一凝煉現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和現(xiàn)代工程理念的工程軟件為紐帶，將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系中的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來

關(guān)鍵詞 SolidWorks 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

SolidWorks是符合當(dāng)今主流CAD技術(shù)發(fā)展潮流的基于Windows 平臺(tái)開發(fā)的三維CAD系統(tǒng) 據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)機(jī)械行業(yè)就業(yè)中明確要求會(huì)熟練使用SolidWorks的就高達(dá)95%。在國(guó)內(nèi)包括清華大學(xué)在內(nèi)的眾多知名院校均已將SolidWorks應(yīng)用于相關(guān)課程的教學(xué)中 隨著樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械類教學(xué)改革的不斷深入，2013年起新增設(shè)了SolidWorks軟件必修課，在此基礎(chǔ)上圍繞如何以SolidWorks為紐帶，將較為松散鏈接斷點(diǎn)較多的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系下的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合，使學(xué)生在持續(xù)提升軟件應(yīng)用水平的同時(shí)，有效貫通機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)知識(shí)構(gòu)架，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代三維設(shè)計(jì)為中心的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變是目前面臨的重要課題。

1SolidWorks在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)中的作用

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)現(xiàn)狀分析

目前，機(jī)械原理教學(xué)偏重于分析推證，機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)偏重于強(qiáng)度校核計(jì)算，教學(xué)手段以多媒體教學(xué)為主。這種傳統(tǒng)教學(xué)模式停留在強(qiáng)調(diào)基本概念和基本理論科學(xué)性的教育理念上，忽略了學(xué)生知識(shí)面的拓展、工程素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。另外，職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生理論基礎(chǔ)較為薄弱，再加上教學(xué)學(xué)時(shí)大幅壓縮，導(dǎo)致學(xué)生在面對(duì)內(nèi)容繁雜 理論晦澀的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，缺乏學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果不佳

1.2SolidWorks在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系中的作用

傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)，雖然具有豐富的教學(xué)手段，但缺乏引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)際設(shè)計(jì)氛圍的關(guān)鍵要素，無法實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)再現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)全過程，而SolidWorks系統(tǒng)所具有的三維建模運(yùn)動(dòng)分析結(jié)構(gòu)分析以及多種外掛插件等功能模塊，可以動(dòng)態(tài)顯示方式使學(xué)生完全浸入到情景學(xué)習(xí)的工程設(shè)計(jì)狀態(tài)之中，而且SolidWorks的參數(shù)化實(shí)體建?？梢詫?shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，使課堂教學(xué)變得富于柔性且敏捷高效，將SolidWorks融入傳統(tǒng)多媒體教學(xué)中，將極大豐富課堂教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

2基于SolidWorks的模塊化案例法教學(xué)模式的應(yīng)用研究

案例教學(xué)法是一種情景式教學(xué)方法通過工程案例模擬工程問題情境，幫助學(xué)生像企業(yè)工程師那樣思考和解決問題，然而，用案例代替整個(gè)知識(shí)體系的理論學(xué)習(xí)顯然是不科學(xué)的，必須探索如何將案例教學(xué)與其他理論教授方法密切結(jié)合，才能獲得良好的教學(xué)效果。本文探討了一種基于SolidWorks的模塊化案例教學(xué)方法，以期為提高教學(xué)質(zhì)量提供一種新思路。

將機(jī)械原理教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化，所有模塊構(gòu)筑了本課程的知識(shí)基礎(chǔ)平臺(tái)，在此平臺(tái)上通過SolidWorks將各階段性目標(biāo)貫穿起來。同時(shí)將機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)體系模塊化，將所涉及的知識(shí)點(diǎn)融入到基于SolidWorks的減速器設(shè)計(jì)案例中，通過以減速器為主線的三維設(shè)計(jì)案例的教學(xué)使學(xué)生擺脫傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)思想束縛，培養(yǎng)現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)理念。

3基于SolidWorks的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的整合教學(xué)改革探討

長(zhǎng)期以來學(xué)院所有機(jī)械和近機(jī)械類專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)都分為機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)兩個(gè)部分進(jìn)行，教學(xué)模式以理論計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)型二維設(shè)計(jì)為中心。知識(shí)要更新，設(shè)計(jì)手段要先進(jìn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的改革勢(shì)在必行，使學(xué)生能獲得整機(jī)設(shè)計(jì)理念和系統(tǒng)訓(xùn)練，并以SolidWorks為設(shè)計(jì)平臺(tái)，憑借其參數(shù)化、智能化和強(qiáng)互動(dòng)性優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)虛擬工程設(shè)計(jì)情境中，構(gòu)建系統(tǒng)知識(shí)框架，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和得到工程實(shí)踐鍛煉。

4基于SolidWorks的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)的改革建議

為了更切實(shí)有效地提高SolidWorks在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)中的應(yīng)用效果，筆者提出深入改革的幾點(diǎn)建議：

（1） SolidWorks3D數(shù)字化教學(xué)模型庫的創(chuàng)建

利用SolidWorks附屬的Toolbox插件包以及其他3D共享數(shù)字化模型庫資源，創(chuàng)建機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)模型庫，形成以SolidWorks3D數(shù)字化模型與實(shí)物模型優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的課堂與實(shí)踐教學(xué)素材庫，可更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和拓展知識(shí)面，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

（2） 基于SolidWorks系統(tǒng)的案例教學(xué)與科研成果相結(jié)合

科研促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新，科研成果是最鮮活的教學(xué)案例，如能將學(xué)院不斷涌現(xiàn)的科研成果通過SolidWorks系統(tǒng)提煉轉(zhuǎn)化為適合學(xué)生接受的教學(xué)案例庫，將是教學(xué)與科研相互促進(jìn)的切實(shí)體現(xiàn)。

（3） 以SolidWorks系統(tǒng)為平臺(tái)將CAD/CAE/CAM技術(shù)全面融入整個(gè)機(jī)械類課程體系教學(xué)中以SolidWorks系統(tǒng)為平臺(tái)，將現(xiàn)代三維設(shè)計(jì)分析和制造理念全面融入機(jī)械制圖、工程力學(xué)互換性與技術(shù)測(cè)量、工程材料、機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械類系列課程教學(xué)過程中，構(gòu)建全新的基于三維技術(shù)的機(jī)械類系列課程教學(xué)體系是學(xué)院今后教學(xué)改革的重要課題。

現(xiàn)代意義上的機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)根本離不開計(jì)算機(jī)了，更離不開凝煉現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的三維設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，因此，以諸如SolidWorks這類三維設(shè)計(jì)軟件為平臺(tái)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧春曉，胡德平.SolidWorks對(duì)工科學(xué)校機(jī)械專業(yè)教學(xué)的重大影響 有感于SolidWorks2001plus的教學(xué)[J].機(jī)械，2004（11） ： 32-37.