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3D技术在中职机械类课程教学中的实施

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  摘要:二十一世纪是科技的时代,随着我国经济的快速发展,高科技的技术逐渐出现在人们的生产、生活和教育环境中。其中3D作为现代科技技术,对于中职学校的机械专业教学有着非常的意义。通过一段时间的发展,其在很大程度上促进着中职机械类课程教学的质量,取得了良好教学效果。
  关键词:3D技术;中职;学校;机械类课程
  随着我国计算机方面技术的高速发展和成长,3D技术得到了迅猛的成长,这对于我国的工程信息载体、机械制造的技术、专业机械工作人员的思维、工作方式等有着巨大的影响。可以说,3D技术是推动我国制造业信息化的有力发动机,是促进产业不断发展和创新的推动力,可以提高产品质量,降低产品的成本等。在新课程标准改革下的中职机械类专业课堂,急需通过教学模式的创新来满足时代发展中对人才越来越高的要求。3D技术的引用在很大程度上解决了这个问题,通过引入3D技术,解决了学生空间想象能力、学习基础较差的问题,降低了教学难度,提高了教学效率。下文笔者将针对此阐述3D技术在中职学校机械类课程中的实施策略。
  一、了解中职机械课堂教学现状,认识3D技术应用发展
  在中职学校的机械类专业的教学过程中,教师和学校的主要发展任务就是培养学生掌握机械专业技术的知识和能力,从而能够对机械功能和动作、使用方面有个初步的认识,为以后更加深入、专业的机械教学打好基础。所以中职教学中开展机械类课程,对于学生来说也是机械意识的启蒙过程,因此,如何开展高效的机械专业课堂,建立学生机械学习的兴趣,提高教学的质量对于教师来说是非常重要的问题。众所周知,机械这门课程需要学习者具有足够的空间想象力能力、思维的逻辑能力等,但是很多学生由于学习经历、学习基础的原因,在面对机械制图的学习时,就表现出比较低的空間想象能力,从而在刚开始的机械知识学习中就充满层层困难。虽然随着新课程标准的改革,很多实物模型教学、多媒体教学已经应用于课堂中,但是仍然对于学生空间想象力的培养存在着很多缺陷。
  一方面,对于才开始学习的学生来说,普遍认为教师教学的节奏太快,由于学时有限的缘故,多媒体的放映也是快速地过一下,学生只达到了观看,并没有完成学习、理解、提高的过程。另一方面,虽然教师利用模型实物等开展教学,能够为学生留下深刻印象,但是实物、模型携带有限,不能够完全满足学生的学习要求。利用3D技术开展机械专业类教学,可以快速地在课堂中为学生建立三维模型,或者采用动画的方式来引导学生仔细分析,甚至还可以马上打印出相应实物,充分提高了学生的学习兴趣,降低了理解认知的难度,提高了教学的效率。
  二、积极改革机械课程教学方法,建立3D设计教学模式
  学习是一个循序渐进的过程,在传统的教学过程中,教师没有办法对相关的工作过程进行详细、生动的描绘,就会逐渐降低学生的学习情绪,影响教学的效率。比如在设计齿轮减速器的过程中,由于学生对齿轮减速器的结构等认知只停留在课本和教师的描述中,对于安装和调试过程都缺乏感性、理性的认知,从而设计出的结构并没有充分考虑到零件和整体之间的关联,而对于学生自己来说,也不能够及时了解自己设计的问题,久而久之,降低了学生的创造欲望。
  利用3D技术,可以让这一教学效率得到很大程度上的提升。学生利用3D技术,采用其中实体造型功能,可以快速地了解到减速器内部的结构,从而在设计的过程中,通过大量计算得到数据,设置相应造型,再利用软件动态观察内部运动情况,很快地掌握到相关设计理念,激发了学生再次创造和改进的欲望。
  三、重视课堂理论与实践的结合,应用3D软件配合实践
  不管是什么专业知识的学习,都需要学生在学习理论后,进行理论与实践的结合。俗话说,实践出真知。所以在开展教学的过程中,教师也要积极加大课堂中引导学生进行自主实践的过程。此外,对于机械类专业,在设计过程中,都需要学生进行可行性分析、拟定设计方案、计算相关尺寸,然后根据3D技术来完成检验过程。其中3D技术有强大的设计方式和参数化功能,对于不恰当的部分可以通过修改参数的方式完成对整体的修改。
  此外,学生还可以运用3D技术中的机械运动分析功能,直观体验到各个零件的运动情况,让设计过程与学生脑海的想象重叠,促进学生更加深刻和理性地理解到设计的本质,另外,也更好地提高学生的想象能力。
  总的来说,在这个高速发展的时代,社会对于中职学生的素养和能力有着越来越高的要求,作为中职学校,要积极顺应时代对于教育的新要求,大力推进和普及在机械类教学中3D技术的应用,这不仅仅可以提高整个课堂的教学效果,为学生的学习和理解降低难度,还可以通过提供真实的实训环境来促进学生对知识由理论变实践的转化,充分提高中职学生的专业能力,培养出真正适合于社会发展的实践人才。对于中职机械教师,也要积极创新教学观念和教学方法,及时适应社会的变化,大胆创新教学模式,积极为建设高效中职机械课堂做出贡献。
  参考文献
  高志华,郭君扬.“3D打印技术”课程在高职机械类创新教育中的研究与实践[J].高等职业教育—天津职业大学学报,2018(2):143–145.
  刘书利.论3D建模技术在中职机械类专业基础课教学中的运用[J].中国设备工程,2018(2):117–118.
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