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机械结构论文范文3篇

机械结构教学分析论文

论文关键词:解剖式;教学模式;机械结构

论文摘要:文章根据机械制造及其自动化专业基础课的教学特点,提出了自

顶向下的解剖式动态教学模式,解决了学生在课堂上对原理结构图及实物结构图

的三视图读图慢且理解不深的问题。

一、引言

机械类专业基础课、专业课是奠定学生将来从事机械类及相关工作的理论基

础、分析能力及实践能力的重要课程。根据机械类学生将来从事结构设计工作的

特点,为拓宽他们的视野,提高其设计技能,教材中大量使用了原理结构图及实

例结构图,导致教材内容复杂,篇幅长,讲授难度大。为了提高教学效果,许多

教师进行了大量、广泛而且深入的教学方法研究,取得了很好的效果。但对于机

械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图,由于学生缺乏

感性认识、实践知识和基本结构素材,如果仅靠学生的兴趣和教师讲授效率的提

高,学生理解速度还不能适应课堂教学的需要。针对这个问题,我们提出了解剖

式动态教学模式。

二、目前的教学状况

机械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图是以线条

式的原理简图或以平面的三视图来表现的。对于原理简图,学生只需“看见”就

已经“理解”这些图形了;而对于三视图,根据教育心理学认知理论,学生要理

解这些图形,在“看见”这些图形的基础上,必须在大脑中将其重新组合为熟悉

的三维立体图形,而这需要花费一定的时间。教材编著者也注意到了学生认知的

这些特点,尽可能采用轴测图来表示复杂的实例结构。从教学中不难发现,学生

对这些轴测图的理解速度远大于对平面图形尤其是三视图的。为什么会出现这样

的结果?从学生学习三视图的过程中不难发现答案。

学生在学习《机械制图》的时候,教师都带有实物教学模型,让学生从三个

方向观看,并且运用正投影理论把模型轮廓投影到三个相互垂直的平面上,然后

按规定将三个平面展开到同一个平面形成了三视图。为了加深学生的理解,教师

通常要求学生亲手制作模型。所以三视图的产生方式是:立体图一三个面轮廓分

解一三视图。当学生阅图时,是将三视图的三个平面图形读人大脑,通过空间想

像在大脑中拼接成对应的立体图,即三视图一三个平面图形合成一立体图。这个

过程看似一个简单的思维逆转,但其思维的难度却不是成比例增加的。因为立体

图一三个面轮廓分解一三视图是正向思维,且三个面形成在思维过程中是可以分

解进行的,而三视图一三个平面图形合成一立体图是逆向思维,且立体图形的形

成在思维过程中必须是整体进行的,所以理解难度大大增强,即使对于经验丰富

的工程技术人员,仍会感觉到这两种思维方式在难度上的差别。

机械类专业基础课、专业课教学的主要目的是让学生理解用图形表示的结构

原理,掌握设计思路及相关基本概念的应用,而不是让学生单纯地识图,安排的

教学时间非常短。这样就难以在规定的时间内达到预期的教学效果。

三、解剖式动态教学模式

随着计算机硬件性能价格比的提高及计算机软件技术的发展,使三维实体的

结构造型成为可能,这就为直接用三维结构图进行教学提供了基础。根据教学要

求,我们选择了具有自顶向下设计特点的PRO/E软件进行三维实体的结构造型

设计。其过程为:先构造零件毛坯实体,然后采用如机械加工及焊接加工过程的

实体去除或添加,最终生成所需的零件实体;PRO/E还可根据设计的零件实体

自动绘出它的三视图,并标注尺寸,因此从设计步骤上具有自顶向下的特点;除

此以外,PRO/E绘制的零件实体还可以装配成总装图,故用PRO/E软件来演示

结构的制造和安装过程对学生理解实例结构图有非常好的效果。

在实施过程中,我们拟将常用车刀、钻头、车床主轴箱、典型夹具制作成三

维实体结构图。完成此工作后,可以使教材中的平面图形转换为立体图形,学生

将抽象的空间想像合成阅图转换为直观的立体阅图,教师将静止的结构形态展示

变为动态功能信息讲解,实验由被动的观察转换为主动的装配实践,从而提高学

生的理解速度及深度,达到教学要求。经过这样的转化,使学生在读图的过程中,

不但克服了平面图形及三视图阅图弊端,而且弥补了轴测图的观察角度单一的不

足,还消除了实物模型的内部结构无法看清、不能任意拆卸的缺陷。

更重要的是,利用PRO/E提供的强大功能,还可以形成一套独特的教学模式

——自顶向下的解剖式动态教学模式。这种教学模式是根据三维实体结构图,利

用学生已掌握的基本知识及已有的结构、产品及实际经验,先讲解来源于生产实

际结构图的功用,再讲解各部分结构的

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