姚春玲

[摘 要]隨著信息化的迅速發(fā)展，虛擬教學(xué)平臺作為一種新的教學(xué)模式，正迅速的發(fā)展并得到了廣泛的應(yīng)用。針對目前《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程傳統(tǒng)教學(xué)中所呈現(xiàn)的問題，分析課程的特點(diǎn)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)搭建虛擬教學(xué)平臺。

[關(guān)鍵詞]虛擬教學(xué)平臺 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 仿真

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0275-01

1 前言

隨著高職院校專業(yè)建設(shè)和課程體系改革的進(jìn)一步深入，課程資源平臺建設(shè)正成為高職內(nèi)涵建設(shè)的重要方面，就資源建設(shè)來說，開發(fā)一批卓有成效的資源庫，在高技能人才的培養(yǎng)中，對提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平有著積極的作用[1]。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)及現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，不僅具有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)具有獨(dú)立的實(shí)用性，它在培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)工程技術(shù)人才的全局中，具有增強(qiáng)學(xué)生的機(jī)械理論基礎(chǔ)、提高學(xué)生對機(jī)械技術(shù)工作的適應(yīng)性、培養(yǎng)其開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，內(nèi)容和步驟相對固定，學(xué)生只需按部就班的進(jìn)行學(xué)習(xí)，在很大程度上是處于被動地位。這樣不利于啟發(fā)與引導(dǎo)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，反而養(yǎng)成了學(xué)生的依賴性和惰性。作為傳統(tǒng)教學(xué)的有益補(bǔ)充，虛擬教學(xué)平臺可以為老師和學(xué)生提供一個(gè)具有交互性、共享性、實(shí)時(shí)性和綜合性的學(xué)習(xí)環(huán)境[2]。

虛擬教學(xué)平臺的搭建，整合了課程的教學(xué)方法和教學(xué)資源，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量[3]。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)虛擬教學(xué)平臺的實(shí)現(xiàn)

該教學(xué)平臺主要有課程學(xué)習(xí)、課程資源、課程自測和模擬試驗(yàn)等模塊組成，其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.1 課程學(xué)習(xí)模塊

該模塊有教學(xué)資料和在線課程學(xué)習(xí)組成，教學(xué)資料可以實(shí)現(xiàn)對資源的上傳、修改、刪除等功能，包括教學(xué)課件、視頻學(xué)習(xí)、電子講義和課程習(xí)題等；在線課程模塊提供了多媒體課件和視頻學(xué)習(xí)的在線播放功能，在多媒體課件的制作中綜合使用了Powerpoint、Flash、Solidworks等軟件，并且可以使用人機(jī)界面交互式來完成對課件的學(xué)習(xí)。

3.2 課程資源模塊

課程資源模塊包括仿真模型庫、仿真動畫庫和圖片庫三部分。其中仿真模型庫包括：軸、軸套、連桿、齒輪、齒條、凸輪、偏心輪等常用件庫；螺母、螺釘、擋圈、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件庫，以及減速器、內(nèi)燃機(jī)、自行車、牛頭刨床等典型的機(jī)械產(chǎn)品庫。通過對機(jī)械零件仿真模型的觀察、機(jī)械產(chǎn)品的虛擬拆裝，使學(xué)生熟悉機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)特征，相互關(guān)系，熟悉機(jī)械產(chǎn)品的組成、工作原理以及基本工作情況，深化學(xué)生對學(xué)習(xí)和研究對象的感性認(rèn)識、開拓視野，豐富知識，啟迪創(chuàng)新思維。仿真動畫庫通過對所提供的模型設(shè)置運(yùn)動約束和驅(qū)動形式，構(gòu)成平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等仿真運(yùn)動模型，通過仿真運(yùn)動，增強(qiáng)對機(jī)構(gòu)的認(rèn)識，從而掌握機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性。

3.3 課程自測模塊

課程自測模塊由試題庫和在線考試組成，其中試題庫可以實(shí)現(xiàn)對測試題目的新增、修改、刪除等功能。在線考試可以根據(jù)試題庫及試題的難以權(quán)重來自由組成考試套題進(jìn)行考試。考試題型包括選擇題、判斷題、填空題、簡答題和計(jì)算題，學(xué)生考試后系統(tǒng)將考試結(jié)果直接反饋給學(xué)生。

3.4 模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K

實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪實(shí)驗(yàn)、四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷實(shí)驗(yàn)、帶傳動的設(shè)計(jì)、鏈傳動的設(shè)計(jì)、齒輪范成實(shí)驗(yàn)、減速器的拆裝實(shí)驗(yàn)等。在虛擬平臺中，針對機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪實(shí)驗(yàn)，先利用三維軟件Solidworks、UG等進(jìn)行機(jī)構(gòu)的實(shí)體建模，然后進(jìn)行運(yùn)動仿真，學(xué)生選擇一個(gè)視圖方向，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸的測量，用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖來表述出機(jī)構(gòu)，依據(jù)簡圖進(jìn)行自由度的計(jì)算，如圖2所示。帶的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中利用Solidworks的插件軟件麥迪工具箱來進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖3所示：

4 結(jié)束語

將虛擬教學(xué)平臺引入機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課改中，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生可以通過該平臺來隨時(shí)隨地的預(yù)習(xí)、上課、復(fù)習(xí)等，有效地促進(jìn)了學(xué)生的主動性，使學(xué)習(xí)變得更加便捷和靈活。

參考文獻(xiàn)

[1] 高職教學(xué)資源庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2012.4.21～23

[2] 吳璟莉.數(shù)據(jù)庫虛擬教學(xué)平臺的構(gòu)建與研究[J].無線互聯(lián)網(wǎng)科技. 2012.203～205

[3] 張燦龍.“模式識別”課程虛擬教學(xué)平臺的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2014.7.59～61