王彥力 田瑞

【摘要】三維Pro/E技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械原理課程的改革提出了新的要求。將機(jī)械原理的理論知識和三維Pro/E技術(shù)的實(shí)踐相結(jié)合，以機(jī)械原理課程中的各種機(jī)構(gòu)為栽體，通過Pro/E軟件對各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體建模、生成工程二維圖、裝配設(shè)計和運(yùn)動仿真，使學(xué)生認(rèn)知起到強(qiáng)化作用，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和教學(xué)效果具有積極作用，同時為機(jī)械原理課程教學(xué)改革提供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理 Pro/E技術(shù) 教學(xué)改革

一、機(jī)械原理課程改革的意義

隨著計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的飛速發(fā)展，此類人才也急需緊缺。再加上現(xiàn)階段，獨(dú)立本科教育正處于轉(zhuǎn)型之中，原本理論知識講解占大部分的模式已不能滿足現(xiàn)有教學(xué)，需要把企業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)模式帶入課堂，把理論和實(shí)踐完美的結(jié)合，以培養(yǎng)適合現(xiàn)代企業(yè)需要的機(jī)械方面高技術(shù)人才。

《機(jī)械原理》是本科開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程理論性較強(qiáng)，知識點(diǎn)深澀難懂，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。經(jīng)過很多教學(xué)改革，但學(xué)生很難直觀的理解。將三維造型設(shè)計融入到機(jī)械原理的課程體系中，使課程的教學(xué)模式有了新的突破，既能提高學(xué)生對機(jī)械原理課程的興趣，還能強(qiáng)化學(xué)生三維構(gòu)型設(shè)計能力的培養(yǎng)和理論知識運(yùn)用到實(shí)踐的能力。

為此，我們以機(jī)械工程專業(yè)為試點(diǎn)，對《機(jī)械原理》和《三維Pro/E技術(shù)》兩門課程做了一些教學(xué)改革，形成新的教學(xué)體系，提升教學(xué)效果。

二、機(jī)械原理課程體系及其核心內(nèi)容

機(jī)械原理研究的對象是機(jī)械，研究的內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的基本理論問題。機(jī)械又是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪系機(jī)構(gòu)和其他常用機(jī)構(gòu)及其設(shè)計是機(jī)械原理里邊的核心內(nèi)容。因?yàn)閷W(xué)生空間想象能力不強(qiáng)，平時上課借助多媒體技術(shù)進(jìn)行講解還是有一定的局限性，有些復(fù)雜的機(jī)構(gòu)學(xué)生不能很清楚的了解各個組成部分和運(yùn)動情況?，F(xiàn)在，借助三維Pro/E技術(shù)更深入的了解機(jī)械原理的知識。

三、課程教學(xué)改革

1、《機(jī)械原理及三維造型》課程已有教學(xué)模式分析

經(jīng)調(diào)查分析得知兩門課常見的教學(xué)模式優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

2、課程整體設(shè)計思路

本課程以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)為基本原則，培養(yǎng)的學(xué)生能獨(dú)立完成機(jī)械原理課程社計、機(jī)械大賽、畢業(yè)設(shè)計并能對接崗位為目標(biāo)。因此，本課程結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械原理理論知識設(shè)計機(jī)構(gòu)，再通過三維Pro/E技術(shù)完成三維零件設(shè)計和加工的理論及應(yīng)用，提高計算機(jī)三維輔助設(shè)計的能力，為今后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和解決工程實(shí)際問題提供必要的知識和三維設(shè)計方法。

3、課程項(xiàng)目開發(fā)與設(shè)計

從課程整體內(nèi)容來看，本課程既有系統(tǒng)的機(jī)械原理基礎(chǔ)知識，還有較強(qiáng)的實(shí)踐技能。如何將兩門課有機(jī)的融合在一起，使我們設(shè)計時重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)機(jī)械原理的各種機(jī)構(gòu)，用Pro/E三維軟件展示出，由此設(shè)置了四個項(xiàng)目，具體內(nèi)容安排見表2。

4、課程教學(xué)組織與實(shí)施

這兩門課要求由同一位老師承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。具體實(shí)施每個教學(xué)項(xiàng)目時，教師重點(diǎn)把握以下幾個環(huán)節(jié)：一是課堂講解。教師通過理論課詳細(xì)講解各種機(jī)構(gòu)的傳動特點(diǎn)、工作原理、類型、組成和設(shè)計，使學(xué)生對機(jī)構(gòu)有一個全面的認(rèn)識和理解。二是課后分組設(shè)計。要求學(xué)生分組進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計，包括類型和組成，完成繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖和計算機(jī)構(gòu)自由度。三是上機(jī)實(shí)踐。要求學(xué)生完成零件建模、實(shí)體生成二維工程圖、裝配設(shè)計以及運(yùn)動仿真分析的全過程。四是檢查展示。按照老師提供的評分標(biāo)準(zhǔn)，以小組為單位互查，組長匯報完成情況，老師抽若干組進(jìn)行展示。五是評估反饋。就學(xué)生完成過程中存在的問題進(jìn)行再次強(qiáng)調(diào)和講解，防止學(xué)生做完還有不理解的知識。

教學(xué)過程中，每個步驟所采用的教學(xué)方法，因情況、因?qū)W習(xí)項(xiàng)目、因需完成的任務(wù)的具體情況而定?，F(xiàn)以減速器設(shè)計及Pro/E造型說明課程具體實(shí)施環(huán)節(jié)，教學(xué)過程組織與實(shí)施如表3所示。

（五）三維Pro/E技術(shù)的融入對機(jī)械原理課程教學(xué)效果的影響

將三維Pro/E技術(shù)融入到機(jī)械原理的課程教學(xué)體系中，使傳統(tǒng)的機(jī)械模式有了新的突破，把多媒體技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合，理論知識用于實(shí)踐，提高了教學(xué)效果。這樣培養(yǎng)的學(xué)生既有牢固的理論知識，又有很強(qiáng)的動手能力，提高了學(xué)生三維設(shè)計和三維創(chuàng)新能力，同時也能滿足社會對機(jī)械人才在知識結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)方面的要求。

四、結(jié)語

將三維造型設(shè)計融入到機(jī)械原理的課程教學(xué)中，形成新的一種教學(xué)方式。保證理論知識和實(shí)踐有效結(jié)合，提高學(xué)生對機(jī)械原理課程的理解和掌握，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，還能提高學(xué)生的空間思維能力、三維構(gòu)型設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。