數(shù)字化建模與虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用

袁鳳

摘要：在中職機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)中進(jìn)行信息化改革，既符合我國(guó)職業(yè)教育現(xiàn)代化的發(fā)展方向，又能夠以較為直觀的方式讓學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)有更加形象的認(rèn)知和理解，從而提升學(xué)習(xí)效率。文章主要對(duì)數(shù)字化建模和虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化建模;虛擬仿真;機(jī)械制造基礎(chǔ);教學(xué)模式

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)作為機(jī)電工程專(zhuān)業(yè)的重要課程，課程內(nèi)容較多，理論性較強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能會(huì)遇到一定的困難。因?yàn)闄C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程具有一定的實(shí)踐性，而在部分中職學(xué)校中，受到資金或者課時(shí)安排的影響，往往會(huì)出現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)效果不理想。在教育教學(xué)信息化改革的背景下，將信息技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué)中，既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又有利于提升教學(xué)質(zhì)量。數(shù)字化建模技術(shù)能夠?qū)こ袒蛘弋a(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的成本、外觀、功能、性能、可制造性、可靠性以及制造周期等進(jìn)行仿真和分析，為實(shí)際工程或者產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行優(yōu)化提供重要的參考依據(jù)。通過(guò)數(shù)字化建模和虛擬仿真技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解會(huì)更加深刻，并且能夠?qū)碚撝R(shí)與實(shí)踐操作的結(jié)合有初步的印象，為促進(jìn)教學(xué)水平的提升創(chuàng)造有利條件。

一、強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的理解和記憶

在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中，涉及到力學(xué)、材料學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理等多門(mén)學(xué)科知識(shí)，這對(duì)于中職學(xué)校的學(xué)生而言具有較高的學(xué)習(xí)難度。部分學(xué)校收到資金限制，實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地建設(shè)不完善，無(wú)法為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)操作的條件，不僅影響到學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)也影響到學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。而將數(shù)字化建模和虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，既能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)建模的方式構(gòu)建虛擬的工作、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)場(chǎng)景，又能夠?qū)Ξa(chǎn)品壽命周期的流程進(jìn)行模擬，通過(guò)情景創(chuàng)設(shè)的方式，為學(xué)生創(chuàng)造更加直觀形象的教學(xué)方式。在虛擬場(chǎng)景中，學(xué)生能夠?qū)?shí)際工作中不同崗位的工作內(nèi)容有所了解，并且更加直觀的了解產(chǎn)品的整個(gè)工藝流程，有利于學(xué)生快速理解和記憶理論知識(shí)。數(shù)字化建模和虛擬仿真技術(shù)還能夠?qū)\(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、電路等學(xué)科中構(gòu)建原理展示模型，將抽象復(fù)雜的知識(shí)以直觀簡(jiǎn)單的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，既能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又能夠促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

二、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程具有一定的實(shí)踐性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)或者實(shí)訓(xùn)操作，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)遷移到實(shí)踐操作中，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。在缺乏實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)條件的情況下，數(shù)字化建模和虛擬仿真技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。功能強(qiáng)大的軟件能夠輔助完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造和管理全過(guò)程，通過(guò)對(duì)零件部的裝配模擬，既能夠讓學(xué)生對(duì)產(chǎn)品有全面而細(xì)致的觀察，還能夠?qū)崿F(xiàn)在線干涉碰撞。這種虛擬實(shí)驗(yàn)的方式，能夠?qū)φ鎸?shí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程進(jìn)行全面的模擬，且能夠通過(guò)軟件更新的方式與先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備保持同步，既能夠減少學(xué)校在實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)方面的投入，還能夠及時(shí)的讓學(xué)生了解最新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作方式。在產(chǎn)品制造前模擬出制造流程，還有利于幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中有待優(yōu)化的環(huán)節(jié)，有助于培養(yǎng)學(xué)生解決工程問(wèn)題的能力。

三、促進(jìn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革

職業(yè)教育在我國(guó)社會(huì)發(fā)展中承擔(dān)著重要的使命，為了與社會(huì)發(fā)展相契合，職業(yè)教育在教學(xué)理念和教學(xué)方式上要不斷的改進(jìn)和完善。在職業(yè)教育中的專(zhuān)業(yè)課改革已經(jīng)有了較大的發(fā)展，但是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課改革相對(duì)較為緩慢。數(shù)字化建模與虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用，是促進(jìn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課改革的重要推動(dòng)力，既能夠解決專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)難度大的問(wèn)題，又能夠?qū)虒W(xué)理念的轉(zhuǎn)變起到促進(jìn)作用。為了促進(jìn)教學(xué)改革的順利進(jìn)行，還需要對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中的重難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析，然后制定出數(shù)字化建模與虛擬仿真技術(shù)在課程中應(yīng)用的具體方案。通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的深入分析，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出與教學(xué)教法相符合的數(shù)字化建模與仿真軟件，能夠在簡(jiǎn)潔而全面的展現(xiàn)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，達(dá)到教學(xué)改革的目的。

四、結(jié)語(yǔ)

職業(yè)學(xué)校的教育任務(wù)就是為社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用技能型人才，所以在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)要以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，這樣才能夠保證人才培養(yǎng)質(zhì)量。制造業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，對(duì)從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)能力以及綜合素質(zhì)有較高的要求，為了培養(yǎng)符合企業(yè)需求的專(zhuān)業(yè)技能型人才，中職學(xué)校應(yīng)該創(chuàng)新教學(xué)模式，促進(jìn)教學(xué)信息化改革，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。將數(shù)字化建模與虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，可強(qiáng)化學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)水平的提升。

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