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Inventor在中职数控专业信息化教学中的应用举例

时间:2013-05-15来源:易品网 点击:

实现信息技术在中等职业教育教学中的普及和应用,推进中职教育教学资源信息化建设,是深化中职教育教学改革、提高教育质量的重要保证,也是中职教育信息化建设的核心。我们要利用信息技术改造传统教学,改变一支粉笔、一本教材、一块黑板的传统教学方式,全面推动信息技术环境中教师角色、教育理念、教学观念、教学方法以及教学评价等方面的变革。如何使信息技术与学科教学有机整合,实现水乳交融,而不是貌合神离?如何发挥信息技术与学科整合的优势,有效突破教学重难点,提高教学效果和课堂效率?这两大问题是信息教学中存在的瓶颈,有效选用教学软件是突破瓶颈的关键。
  Inventor是Autodesk公司旗下的产品,它具有三维实体造型、模拟仿真、曲面造型和绘制二维工程图等功能。该软件使用广泛,功能强大,操作界面友好,易于学习和掌握。Inventor 包含零件造型模块、装配模块、表达视图模块、工程图模块和钣金模块。笔者尝试将这些模块引入中职数控专业信息化教学当中,获得了很好的效果,既有效突破了重难点,更提高了课堂效率。

一、Inventor在机械制图教学中的应用举例
  装配图是工程制图教学的最后一个环节,学生完成装配图的前提是必须对装配体本身的结构和功能比较了解。缺乏直观的教学模型,使得学生面对抽象复杂的装配图时,望而生畏,致使课堂陷入“学有所困、教有所难”的局面。将Inventor创新性地融入制图教学是一个成功的尝试。Inventor 的装配和现实中的装配相通,通过添加不同的装配约束来模拟现实中的装配。装配约束提供装配、运动和过渡三类约束,在装配约束里有配合、对准角度、相切和插入等来约束平面或轴之间的装配关系。有了装配约束,装配体就具有了运动功能,就可以通过尺寸驱动来实现简单动态仿真。
  在讲解机用虎钳装配图的识读时,凭借Inventor制作好的三维数字模型,仿真模拟机用虎钳的装配过程,因为真实直观,学生很快就弄清了零件相互的配合、定位等装配关系,再配合教师的讲解,马上就掌握了机用虎钳的工作原理(见右图)。
  在分析机用虎钳各个组成零件的视图时,学生再次面临难题:每个零件都是一个复杂的形体,都是由基本立体按照一定的方式组合而成。而多数学生由于空间想象能力有限,无法想象出组合体视图的形状,所以在画组合体视图时,都有不同程度的困难。对于简单的组合体,借助于Inventor进行建模,在课堂上可以现场演示组合体的形成;对于复杂的组合体,可以在课前画好模型,利用Inventor在课堂上演示组合体的形成,可以自由缩放旋转实体,从各个角度观察实体,增加了制图课的生动性,同时也大大提高了学生学习的兴趣。同时,利用Inventor的工程图模块,可以根据已经创建的三维模型,直接生成其相应的视图,从而将三维模型转化为二维视图,帮助学生完成从三维到二维的转换。

二、Inventor在机械基础教学中的应用举例
  平面连杆机构是机械基础课程中从静态力学知识的学习转到动态机构知识学习的转折点,如何把握由“静”至“动”的机会提升学生学习兴趣是一个挑战。教师在电脑中演示事先用Inventor做好的铰链四杆机构运动模型,边演示边讲解铰链四杆机构的定义和组成,同时让学生记录各杆的长度。通过Inventor模拟连杆现实运动,结合教师讲解,能够很快让学生完成知识点的理解和记忆,同时引发了学生继续探索的求知欲。在讲解难点:验证曲柄存在条件的正确性时,让每一位学生打开电脑中教师分发的Inventor素材制作的杆件库,学生自己在Inventor软件环境下随机组装两组铰链四杆机构,并判断是否满足曲柄存在条件。
  Inventor与机械基础课程的有效整合,打破了教师授课时教具不足的约束,利用Inventor便捷的装配、运动仿真功能,以此为教学平台,利用学生已有的知识和兴趣点,不但给学生发挥主观能动性的机会,同时也通过学生自己的探究、发现,还学生以自由学习的空间,为后续的专业课程做好铺垫。

三、结语
  Inventor软件作为信息化教学的载体为中职数控专业信息化教学注入了新的活力,作为专业教师一定要不断吸收最新的教学辅助技术,来使自己的专业知识更加有立体感地呈现于学生。
 

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