基于SolidWorks虚拟样机技术在机械原理教学方面的应用

基于SolidWorks虚拟样机技术在机械原理教学方面的应用〔〕:

摘要：本文主要介绍了通过将SolidWorks虚拟样机技术与机械原理课程有机结合，让学生到达既进步软件的操作纯熟程度，又促进对机械原理各种构造的理解的作用，对机械原理的学习乃至学生的毕业设计与将来的设计工作，有显著意义。

关键词：虚拟样机；机械原理；机构

本文引用格式：丁羽,等.基于SolidWorks虚拟样机技术在机械原理教学方面的应用[J].教育现代化,2022,6(97):160-161.

一大学活力械原理学习现状

机械原理是机械类专业的技术与理论根底性课程，需要用到高等数学、工程力学、机械制图等先修课程的知识，并为后期机械设计课程的学习打下根底。课本中常见的机构有：曲柄连杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、凸轮机构、齿轮机构、棘轮机构等，普遍应用在日常生活中的各种机械产品【1】。但在学习过程中，存在以下问题：

〔1〕由于课时安排有限，为进步效率，匹配预先指定的教学进度，教师上课方式主要以灌输式为主，互动较少，局部知识点学生不能当堂掌握，且主动课下学习效果欠佳。

〔2〕假设使用翻转课堂教学形式，只会覆盖少数认真的同学，且学生教学与教师教学类似，仍以灌输式为主，多数学生学习情况与上一条类似。

〔3〕在对机械原理典型机构的讲解过程中，普遍以图片和动画形式展示，局部学生走马观花，印象略浅，且对机构的运行情况、受力情况模糊不清。

〔4〕与先修制图课程〔包括三维建模、cad制图〕相对孤立，如未将制图类课程所涉及的制图软件应用到机械原理课程中来，等到毕业设计时再应用，显得有些突兀，不适应。

本校机械原理的课程设计是在对常见机构进展原理上的分析与讨论的根底上，让学生根据教师所分配的任务，可以按照需要选择适宜的机构进展机构运动简图的设计，参数、运动状态、受力情况等分析，最终结合机械制图知识，将设计的产品以三视图与说明书的形式进展展示。而在机械原理的课程设计中，每个学生对机械原理的学习掌握情况展示得淋漓尽致，局部学生不同程度地出现绘图不标准、轨迹描绘错误、受力情况模糊等。另外，也有局部学生出现严重抄袭现象，在辩论时对所提问题答复困难。

二SolidWorks与学生设计

众所周知，三维建模软件较为普遍应用的有UG、Pro/e、SolidWorks等，其中SolidWorks因其入门容易，操作简单，受到绝大多数学生喜欢。本校机械设计、机电工程、农机等专业的学生学习三维建模也均为SolidWorks，学习效果不错，并且局部同学也会将其用于参加3D大赛、机械类创新大赛等。

在这些赛事中，学生先是利用SolidWorks软件强大的建模功能，制作虚拟样机，甚至制作成仿真动画，然后投影成三视图【4】，再根据机械制图、互换性等相关课程知识，将三视图进一步完善，极大地减轻了学生的负担，对空间想象力不理想的学生无疑提供宏大帮助【3】。

三教学改革与理论的内容

学生学习方式的引导，科技技术日新月异，切忌固步自封，一成不变。主要改革方式如下。

〔一〕授课内容的改革

在传统的机械原理授课中，教师往往采用课件与板书相结合的方式，以理论知识为主，学生以接手灌输知识为主，很难做到理解透彻并将理论灵敏应用于理论。逐步将基于SolidWorks软件的虚拟样机技术融入课堂，让学生在掌握机械原理机构的运动与动力分析的根底上，拓展到用SolidWorks软件对其进展虚拟样机仿真，拓宽了视野，增强印象【5】。

〔二〕学生自我学习才能的培养

大学生自我学习才能的培养对其将来的开展是很重要的，局部学生课下自制力差，没有一定的自我学习才能，导致包括机械原理课程在内的知识的掌握不够扎实，考试或设计均受到影响。在课程讲解过程中，可参加贴近生活消费的熟悉案例〔如唧筒、齿轮式水泵、分选机构〕，由易到难【6】，通过虚拟样机技术将这些案例建立出来并进展运动仿真，拓宽学生视野。在布置课下作业时，教师可适当发挥学生想象与创新才能，以学习小组形式结合教材中常见机构与生活消费中的案例，根据实际应用设计一款其他机构，让学生在设计中找到机械原理课程的用武之地。

〔三〕考核方式的改革

传统的考核方式注重出勤、理论提问与考试，在理论方面重视较少。可适当将虚拟样机技术的应用融入到机械原理课程的考核中去，作为平时成绩的一局部，并以形式考核，这样也可进步学生写科技论文的才能，为后续课程设计与毕业设计打好根底【2】。

另外，在上述过程中，也可将相关虚拟样机资格证书的考试对学生进展介绍，引导有意向的同学积极考取，进步学生综合素质与将来就业情况。

四总结

通过对机械原理课程的改革，将机械原理与SolidWorks很好地结合到一起，调动了学生学习机械原理和虚拟样机技术的积极性，学生积极开动脑筋，努力探究，将知识的枯燥学习转变成主动与创造性地参与，利于进步学生的综合素质与专业技能，也有利于参加各项机械类大赛，增加学生信息，应对将来的挑战。

参考文献

【1】崔红保,李安铭.基于工程工程化和复合考核方案的?机械工程材料?课程教学形式探究[J].科技信息,2022(31):258+162.

【2】程道才.论毕业论文写作对进步本科教学质量的影响[J].广东技术师范学院学报,2022,34(04):125-127.

【3】许桂英,刘浪,胡团桥,等.基于SolidWorks的过程流体机械微课设计[J].山东化工,2022,48(04):136-137.

【4】何玲.基于SolidWorks机械机构设计的教学改革与理论[J].教育现代化,2022,5(53):83-84+90.

【5】董轩,张玉鹏,许牧远.SolidWorks在机械设计中的应用[J