摘要：本文主要介紹如何在獨(dú)立學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)開展機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)的方法。針對(duì)機(jī)器人比賽特點(diǎn)安排合理選擇理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增加比賽的成功率;在綜合訓(xùn)練部分選擇舵機(jī)為設(shè)計(jì)對(duì)象;通過3D打印技術(shù)將產(chǎn)品呈現(xiàn)出來，提高學(xué)生興趣。

關(guān)鍵詞：獨(dú)立學(xué)院;自動(dòng)化專業(yè);機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);機(jī)器人比賽;3D打印

中圖分類號(hào)：TH12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-9129（2018）06-0169-01

Research on Teaching of Mechanical Design and Computer Aided Design Course

WANG Min*

（Jinling College， Nanjing University， Jiangsu Nanjing， 210089， China）

Abstract： this article mainly introduces how to develop the teaching methods of mechanical design and computer-aided design in the automation specialty of Independent colleges. According to the characteristics of robot competition， reasonable selection theory and experimental teaching content are arranged to improve students 'enthusiasm for learning and increase the success rate of the competition. Select the steering gear as the design object in the comprehensive training part; The product is presented through 3D printing technology to increase student interest.

Keywords：Independent college; Automation; Mechanical design and computer-aided design; Robot competition; 3D printing

引用：汪敏. 機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)的探索[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)， 2018， 7（6）： 169-169.

Cite：WANG Min. Research on Teaching of Mechanical Design and Computer Aided Design Course[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 169-169.

引言

針對(duì)機(jī)器人比賽特點(diǎn)安排合理選擇理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增加比賽的成功率;在綜合訓(xùn)練部分選擇舵機(jī)為設(shè)計(jì)對(duì)象;通過3D打印技術(shù)將產(chǎn)品呈現(xiàn)出來，提高學(xué)生興趣。

1? 本院學(xué)生特點(diǎn)

本院為南京大學(xué)下屬獨(dú)立學(xué)院，在本二批次招生。與南京大學(xué)本部學(xué)生相比，具有以下兩方面特點(diǎn)：（1）基礎(chǔ)文化課程相對(duì)薄弱，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力有一定差距;（2）學(xué)生思維比較活躍，動(dòng)手能力較強(qiáng)，而這些特點(diǎn)正符合獨(dú)立學(xué)院面向企業(yè)培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)^[1]。

2? 本院自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)要求

本門課程授課對(duì)象為信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握從事自動(dòng)化領(lǐng)域工作所需的數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，“信息—控制—系統(tǒng)”基本原理和自動(dòng)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的一般方法，及面向工程應(yīng)用的智能信息技術(shù)、電子電氣技術(shù)、通信技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。

3? 《機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程教學(xué)

《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程主要講授運(yùn)用三維軟件SolidWorks進(jìn)行草圖繪制、三維建模、裝配、運(yùn)動(dòng)仿真的方法^[2]。因此，兩門學(xué)科如何有效結(jié)合起來適應(yīng)本專業(yè)，并與本院特色相結(jié)合，是探索的重點(diǎn)。主要從以下幾方面著手：

（1）理論教學(xué)內(nèi)容的選擇

該課程在專業(yè)計(jì)劃中安排每周理論課1課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課3課時(shí)。理論課的教學(xué)時(shí)間有限，這就要求不能按以往的教學(xué)計(jì)劃來進(jìn)行理論教學(xué)，內(nèi)容必須更精煉，更有針對(duì)性。在教學(xué)中，以機(jī)器人比賽為導(dǎo)向，側(cè)重于相關(guān)知識(shí)的講解。同時(shí)由于機(jī)械原理課程不在專業(yè)計(jì)劃里，因此，還需要把相關(guān)內(nèi)容也合并在本門課中。理論授課內(nèi)容主要包括：各種機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)、各種機(jī)械傳動(dòng)部分的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和計(jì)算。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

新的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃針對(duì)獨(dú)立學(xué)院特點(diǎn)制定，更側(cè)重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，每周3課時(shí)，適合學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過三維軟件SolidWorks將各種機(jī)構(gòu)形象生動(dòng)起來，學(xué)生在教學(xué)過程中通過自己的實(shí)際操作來獲得立體的視圖，興趣也比較大。學(xué)生通過對(duì)各種三維模型的建模、裝拆，旋轉(zhuǎn)，放大，從各種角度觀察模型，加深學(xué)生對(duì)各種機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)部分組成的理解^[3]，通過運(yùn)動(dòng)仿真，還可以驗(yàn)證裝配體在有機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)是否干涉，更直觀地表現(xiàn)三維實(shí)體的轉(zhuǎn)配過程及產(chǎn)品展示。

（3）利用三維軟件進(jìn)行綜合訓(xùn)練

以往的機(jī)械設(shè)計(jì)課程最后還有課程設(shè)計(jì)部分，通常設(shè)計(jì)對(duì)象為減速器，而這里選用機(jī)器人比賽中常用到的舵機(jī)，讓學(xué)生了解舵機(jī)的構(gòu)成、如何正確的選用。在繪制舵機(jī)結(jié)構(gòu)時(shí)，三維軟件的優(yōu)點(diǎn)就凸顯出來了：（1）可以先利用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出各個(gè)零件的模型，當(dāng)有兩個(gè)及以上相同結(jié)構(gòu)的零件時(shí)，只需設(shè)計(jì)出其中一個(gè)，另一個(gè)稍微修改下參數(shù)就可以（2）在做某部分設(shè)計(jì)出錯(cuò)時(shí)，不需要像手工繪圖和CAD繪圖那樣，全部重做，只需對(duì)錯(cuò)誤部分修改，節(jié)約大量時(shí)間（3）最后可以對(duì)整個(gè)舵機(jī)進(jìn)行裝配，檢查設(shè)計(jì)結(jié)果（4）如需二維圖，可自動(dòng)生成^[4-5]。

（4）將課程與本學(xué)科特色相結(jié)合

將本門課與本院特色機(jī)器人比賽以及自動(dòng)化新技術(shù)3D打印有效結(jié)合起來

4? 結(jié)束語

3D打印是快速成型技術(shù)的一種，它運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過一層又一層的多層打印方式，來構(gòu)造零物件。打印過程包含三維設(shè)計(jì)，切片處理，完成打印。其中三維設(shè)計(jì)兼具機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的內(nèi)容。而本院配有3D打印實(shí)驗(yàn)室，可以通過計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)和修改產(chǎn)品，在3D打印機(jī)中制造出來，自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品鮮活呈現(xiàn)出來，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]????? 范君艷，程志青，石玲，獨(dú)立學(xué)院《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革探索，教育教學(xué)論壇[J]，2013.

[2]????? 程萍，惠相君，利用Pro/E進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)的研究，職業(yè)教育研究[J]，2012.2.

[3]????? 李俠，探究自主學(xué)習(xí)模式三維機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)教學(xué)[J]， 2013.

[4]????? 王橋醫(yī)，3DS在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用，株洲工學(xué)院學(xué)報(bào)[J]，2000.

[5]????? 朱銀鋒，充分利用3D軟件提高機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量，科技信息[J]，2010.