三维设计在机构与零件教学中的应用研究
摘要：现如今，许多技工院校面临的问题就是将设计基础的教学更好地与专业设计紧密衔接。针对三维设计的特点，研究如何应用三维技术于机构与零件教学中。本文主要研究三维设计在机构与零件教学中的应用，希望能为读者解惑。
关键词：三维设计，机构与零件教学，应用
1.前言
随着计算机水平的飞速发展，计算机遍布于人们生活的各个角落。如今，随着计算机广泛应用于教育领域，教育观念也发生了巨大的改变。机构与零件教学作为一门的专业必修课，此课程的难点在于复杂的机构分析与力学模型分析，而计算机作为一种辅助教学的工具，也被广泛应用于机构与零件教学中。在机械与零件教学中，都会应用三维设计。三维设计的应用能培养学生的空间思维能力。在三维设计的学习中，分析与比较不同的三维实体设计能帮助学生开拓视野、积累知识与提高学习能力。而学习三维设计最主要的一点是学习者必须有一定的空间思维能力，所以，在三维设计的教学上，可以适当地正在课堂上展示一些模型，运用虚拟教学平台让学生身临其境去感受，从而帮助学生培养空间思维能力。计算机是辅助三维教学的工具，通过构型的训练，才能掌握三维设计。在课堂上，遵循以学生为主、教师为辅的原则，帮助学生肯学、肯动手、肯动脑，尝试将三维设计引入到课程中。
2.三维设计在机构与零件教学中的应用
在机械类专业的课堂教学中，关于如何提高学生的专业水平，这是现存的一大难题。学习三维设计必须拥有一定的空间想象能力、图形表达能力以及空间形体分析能力。现如今，学习者最大的障碍就是空间想象能力。因此，教学的困难在于激发学生的空间想象能力。在教学过程中，如果只给学生看实物，则学生不能对形状产生知觉，不能培养学生的空间想象能力。三维设计的教学主要有以下内容：首先，在课堂演示教学模型，培养学生空间想象能力，其次是激发学生学习的兴趣，最后培养学生的创新能力。在教学中往往存在此种问题，许多高校机械类学生人数较多，但器材不充足，许多学生亦无法在真实的环境中进行操作，这些问题十分不利于教育。而虚拟教学平台是解决问题的关键，它在机构与零件教学中起到了一个必不可少的作用。可以让一些内部的结构通过三维软件变成可见，例如活塞气缸的工作原理等等。虚拟试验在机械专业课堂教学中十分的重要，但由于器材的缺少导致许多实验不能在真实环境中操作，这些都影响着教学质量。虚拟试验在凸轮机构教学中应用广泛。Solidworks是一款用于三维动画的专业软件，凸轮机构的模型在三维动画的设计下能显得格外的逼真。凸轮机构在三维动画设计下经过对物体的形状以及空间位置进行建模，模型最后通过进行材质与贴图的处理后，模型效果显得更加生动。虚拟实验教学平台的构建对机构与零件教学十分的重要。机械设计的理论知识相对比较抽象，运用虚拟实验教学平台可以解决此类问题，在学校经费周转不灵的情况下使用虚拟试验教学平台进行教学，可以降低教育成本，改善学校教学设备落后现象。不仅如此，虚拟教学平台还可以提高教学效率，在传统教学中，教学课堂上主要以教师为主，学生为辅，学生在课堂上一直处于一种被动状态，由于3ds Max软件在课堂上的加入和教学设备的完善，学生有更好的条件去学习，很大程度上激发了学生学习的兴趣。由于三维动画设计的逼真效果，让学生身临其境去感受，加强了学生对知识的理解，很大程度上提高了学习效率。与传统教学相比，三维设计应用于机构与零件教学中后，课堂气氛也较为生动。为了达到更好的课堂效果，可以将传统教学与虚拟实验教学结合起来，再充分的发挥各自的优势。
3.结束语
总而言之，三维设计在机构与零件教学中的应用十分的广泛。自上世纪八九十年代开始，设计经历了好几个阶段。随着三维设计的日益普及，它在人们心中的地位也变得十分的重要。在机构与零件教学中，学生学习的最大障碍就是空间思维能力的不足，计算机为辅助教学的一个工具，就能将三维设计中的空间结构进行展示出来，因此，利用好课堂设备是每个教师的必修课。如何快速地使学生们学习较复杂的力学模型分析，虚拟教学平台是问题的关键。同时，还要积极培养学生的兴趣，激发学生学习的求知欲。激发学生的求知欲也十分的重要，激发学生求知欲也可对培养学生专业兴趣和拓宽专业知识起到一定的作用。
参考文献：
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