論3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的運(yùn)用

于沛福

摘要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3D建模技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了非常不錯(cuò)的應(yīng)用效果。3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的合理運(yùn)用，對提高學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)有著十分深遠(yuǎn)的影響。本文主要分析3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的運(yùn)用，從而為中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)提供新的思路和方法。

關(guān)鍵詞：3D建模技術(shù);中職;機(jī)械類專業(yè);基礎(chǔ)課教學(xué)

3D建模技術(shù)的發(fā)展和推廣，使得機(jī)械制造行業(yè)的工作模式和工作手段發(fā)生了巨大的變化。目前，我國的機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出了數(shù)字化和自動(dòng)化的發(fā)展趨勢，這在很大程度上提高機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率，同時(shí)還能使得零件的設(shè)計(jì)和修改更加簡便靈活，進(jìn)一步縮短了機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)周期，同時(shí)也降低了機(jī)械制造的成本投入，為機(jī)械制造企業(yè)創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益。在這種情況下，中職院校必須將3D建模技術(shù)科學(xué)合理地運(yùn)用于機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中，從而切實(shí)提高中職院校學(xué)生的社會競爭力。

一、3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的運(yùn)用價(jià)值

在3D建模技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會，三維圖紙正在逐漸替代傳統(tǒng)的二維圖紙，成為了機(jī)械制造行業(yè)日常工作的重要手段。因此中職院校必須適應(yīng)社會發(fā)展的潮流，使學(xué)生們在課堂學(xué)習(xí)中對3D建模技術(shù)有一個(gè)較為清晰的認(rèn)識，從而切實(shí)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，為其日后從事機(jī)械制造工作奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，對于中職院校機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)事件而言，其傳統(tǒng)的教學(xué)模式較為單一枯燥，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性無法得到有效的提升，因而學(xué)生的學(xué)習(xí)效率很難得到大幅度的提升，甚至一些學(xué)生還存在嚴(yán)重的逃避和厭學(xué)心理。3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中合理運(yùn)用，對優(yōu)化當(dāng)前的教學(xué)模式和教學(xué)手段大有裨益。首先，它可以使學(xué)生對課本知識有了一個(gè)更加直觀具體的解讀，使學(xué)生能夠正確認(rèn)識零部件的內(nèi)部構(gòu)成，并對零件的工作原理進(jìn)行全面的了解，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，切實(shí)降低機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)難度，進(jìn)一步提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。其次，3D建模技術(shù)可以衍生出模型種類的多種形式，使得學(xué)生可以有機(jī)會接觸各種各樣的機(jī)械裝置，并根據(jù)自身的專業(yè)知識和興趣愛好對其進(jìn)行自處剖切和組裝，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的操作能力[1]。最后，3D建模技術(shù)的合理運(yùn)用，可以培養(yǎng)學(xué)生良好的工程意識，并且3D數(shù)字化軟件中有著非常豐富的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件，這可以有效解決教學(xué)實(shí)踐中標(biāo)準(zhǔn)件的缺失現(xiàn)象，同時(shí)也可以切實(shí)加強(qiáng)課堂教學(xué)與工程實(shí)踐之間的聯(lián)系，對強(qiáng)化學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)意識大有裨益。

比如某中職院校老師在講授“認(rèn)識凸輪機(jī)構(gòu)”這一章節(jié)的教學(xué)實(shí)踐中，就通過3D建模技術(shù)來合理優(yōu)化當(dāng)前的教學(xué)模式。在此過程中，老師首先用二維軟件將盤狀凸輪的草圖簡單繪制出來，然后通過使用3D建模技術(shù)來實(shí)現(xiàn)各個(gè)零件的裝配，使學(xué)生們對3D建模、裝配以及運(yùn)用仿真的整個(gè)過程有了一個(gè)清晰全面的認(rèn)識，進(jìn)一步深化了學(xué)生對凸輪結(jié)構(gòu)的課程認(rèn)知，有效簡化了凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程，切實(shí)優(yōu)化了學(xué)生的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，同時(shí)也使得學(xué)生的抽象思維以及空間思維得到了有效提升。

二、3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的運(yùn)用

（一）在凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

3D建模技術(shù)在凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用主要分為學(xué)習(xí)任務(wù)下達(dá)以及設(shè)計(jì)過程展示兩大方面。首先，學(xué)習(xí)任務(wù)下達(dá)。在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中合理運(yùn)用3D建模技術(shù)，老師首先要根據(jù)學(xué)生們的認(rèn)知條件以及課程的教學(xué)內(nèi)容，制定科學(xué)合理的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，并將該學(xué)習(xí)任務(wù)以作業(yè)設(shè)計(jì)的形式下發(fā)給學(xué)生，使學(xué)生對本節(jié)課的知識重點(diǎn)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識。其次，設(shè)計(jì)過程展示。目前，中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的設(shè)計(jì)過程展示一般包括幾個(gè)方面：其一，繪制設(shè)計(jì)目標(biāo)的初步輪廓。應(yīng)用二維CAXA制圖軟件精確劃分角度和截取位移尺寸，從而構(gòu)建組成相應(yīng)目標(biāo)輪廓的各個(gè)組合點(diǎn)，然后將這些組合點(diǎn)以封閉的樣條線進(jìn)行有序連接，從而得出設(shè)計(jì)目標(biāo)的初步輪廓。其二，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行3D建模。老師通過CAXA電子圖版將已經(jīng)繪制完成的目標(biāo)輪廓成功導(dǎo)入新建零件圖中，使學(xué)生們對CAD繪圖軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)共享有一個(gè)更為直觀的了解，同時(shí)老師還可以利用相應(yīng)的軟件對二維零件圖以及裝配圖進(jìn)行自動(dòng)修正，從而進(jìn)一步減少繪圖的實(shí)際工作量，為后續(xù)設(shè)計(jì)的高效開展奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)[2]。其三，基于草圖特征進(jìn)行編輯和調(diào)整。在草圖的樣條線已經(jīng)完成首尾封閉以及尺寸正確定義后，老師就可以通過相應(yīng)的技術(shù)操作，完成設(shè)計(jì)目標(biāo)的3D建模。其四，裝配及運(yùn)動(dòng)仿真。在SolidWorks裝配體界面運(yùn)用“插入零部件”工具進(jìn)行相應(yīng)的零件插入操作，并根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)固定零件和浮動(dòng)狀態(tài)，然后設(shè)定各個(gè)零件之間的配合關(guān)系并添加相應(yīng)的物理馬達(dá)。

（二）優(yōu)化當(dāng)前教學(xué)模式

中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課是一門較為復(fù)雜的課程，其教學(xué)實(shí)踐具有較強(qiáng)的綜合性。3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課中的合理運(yùn)用，可以通過相應(yīng)的材質(zhì)分析和重量檢測來分析學(xué)生的建模是否存在問題，這在很大程度上提高了學(xué)生評價(jià)的專業(yè)性。除此之外，3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課中的合理運(yùn)用，還可以切實(shí)優(yōu)化當(dāng)前中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)模式，將課本上枯燥乏味的知識以一種更加直觀具體的模式呈現(xiàn)出來，使學(xué)生們切實(shí)感受到三維技術(shù)的神奇之處，進(jìn)一步增加學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，為其后續(xù)課程的高效開展奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。比如老師可以充分利用計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真軟件以及機(jī)床通訊設(shè)施，直接輸入數(shù)控代碼來完成相應(yīng)產(chǎn)品的仿真處理以及加工制造，同時(shí)該老師還將3D建模技術(shù)合理運(yùn)用于傳送鏈以及傳送帶的教學(xué)實(shí)踐中，使學(xué)生對相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)有了一個(gè)更加深入的了解，切實(shí)提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣[3]。

結(jié)語

近年來，3D建模技術(shù)已經(jīng)愈加成熟，并在機(jī)械工程行業(yè)中得到了大范圍的使用，切實(shí)優(yōu)化了機(jī)械工程的日常操作，進(jìn)一步增加了機(jī)械生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。在這種時(shí)代背景下，中職院校正在不斷加強(qiáng)3D建模技術(shù)在機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的實(shí)際運(yùn)用，從而使得學(xué)生對機(jī)械零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理有一個(gè)更加清晰的認(rèn)識，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生良好的工程意識和標(biāo)準(zhǔn)意識，有效提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率，從而為社會輸送大量高素質(zhì)的專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]李雨昕，樊玲，李彥.應(yīng)用型大學(xué)“3D建模技術(shù)”課程教學(xué)探究[J].電腦迷，2018（05）：160.

[2]劉書利.論3D建模技術(shù)在中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的運(yùn)用[J].中國設(shè)備工程，2018（02）：155-157.

[3]梁蕾.3D建模技術(shù)在模型效果圖制作中的應(yīng)用[J].電腦迷，2017（06）：72-73.