論3D建模技術在中職機械類專業基礎課教學中的運用

于沛福

摘要：隨著信息技術的不斷發展，3D建模技術已經在多個領域得到了廣泛的應用，并取得了非常不錯的應用效果。3D建模技術在中職機械類專業基礎課教學中的合理運用，對提高學生的專業技能和綜合素質有著十分深遠的影響。本文主要分析3D建模技術在中職機械類專業基礎課教學中的運用，從而為中職機械類專業基礎課教學提供新的思路和方法。

關鍵詞：3D建模技術;中職;機械類專業;基礎課教學

3D建模技術的發展和推廣，使得機械制造行業的工作模式和工作手段發生了巨大的變化。目前，我國的機械制造行業已經呈現出了數字化和自動化的發展趨勢，這在很大程度上提高機械制造行業的生產效率，同時還能使得零件的設計和修改更加簡便靈活，進一步縮短了機械產品的研發周期，同時也降低了機械制造的成本投入，為機械制造企業創造了更高的經濟效益。在這種情況下，中職院校必須將3D建模技術科學合理地運用于機械類專業基礎課教學中，從而切實提高中職院校學生的社會競爭力。

一、3D建模技術在中職機械類專業基礎課教學中的運用價值

在3D建模技術不斷發展的現代社會，三維圖紙正在逐漸替代傳統的二維圖紙，成為了機械制造行業日常工作的重要手段。因此中職院校必須適應社會發展的潮流，使學生們在課堂學習中對3D建模技術有一個較為清晰的認識，從而切實提高學生的綜合素質和專業技能，為其日后從事機械制造工作奠定夯實的基礎。與此同時，對于中職院校機械類專業基礎課教學事件而言，其傳統的教學模式較為單一枯燥，學生的學習積極性無法得到有效的提升，因而學生的學習效率很難得到大幅度的提升，甚至一些學生還存在嚴重的逃避和厭學心理。3D建模技術在中職機械類專業基礎課教學中合理運用，對優化當前的教學模式和教學手段大有裨益。首先，它可以使學生對課本知識有了一個更加直觀具體的解讀，使學生能夠正確認識零部件的內部構成，并對零件的工作原理進行全面的了解，有效激發了學生的學習興趣，切實降低機械專業基礎課程的學習難度，進一步提高了學生的課堂學習效率。其次，3D建模技術可以衍生出模型種類的多種形式，使得學生可以有機會接觸各種各樣的機械裝置，并根據自身的專業知識和興趣愛好對其進行自處剖切和組裝，從而進一步提高學生的操作能力[1]。最后，3D建模技術的合理運用，可以培養學生良好的工程意識，并且3D數字化軟件中有著非常豐富的機械標準件，這可以有效解決教學實踐中標準件的缺失現象，同時也可以切實加強課堂教學與工程實踐之間的聯系，對強化學生的標準意識大有裨益。

比如某中職院校老師在講授“認識凸輪機構”這一章節的教學實踐中，就通過3D建模技術來合理優化當前的教學模式。在此過程中，老師首先用二維軟件將盤狀凸輪的草圖簡單繪制出來，然后通過使用3D建模技術來實現各個零件的裝配，使學生們對3D建模、裝配以及運用仿真的整個過程有了一個清晰全面的認識，進一步深化了學生對凸輪結構的課程認知，有效簡化了凸輪機構的設計流程，切實優化了學生的基礎知識學習，同時也使得學生的抽象思維以及空間思維得到了有效提升。

二、3D建模技術在中職機械類專業基礎課教學中的運用

（一）在凸輪機構設計中的運用

3D建模技術在凸輪機構設計中的運用主要分為學習任務下達以及設計過程展示兩大方面。首先，學習任務下達。在中職機械類專業基礎課教學中合理運用3D建模技術，老師首先要根據學生們的認知條件以及課程的教學內容，制定科學合理的學習任務和學習目標，并將該學習任務以作業設計的形式下發給學生，使學生對本節課的知識重點有一個較為全面的認識。其次，設計過程展示。目前，中職機械類專業基礎課教學的設計過程展示一般包括幾個方面：其一，繪制設計目標的初步輪廓。應用二維CAXA制圖軟件精確劃分角度和截取位移尺寸，從而構建組成相應目標輪廓的各個組合點，然后將這些組合點以封閉的樣條線進行有序連接，從而得出設計目標的初步輪廓。其二，根據設計目標進行3D建模。老師通過CAXA電子圖版將已經繪制完成的目標輪廓成功導入新建零件圖中，使學生們對CAD繪圖軟件之間的數據轉換和數據共享有一個更為直觀的了解，同時老師還可以利用相應的軟件對二維零件圖以及裝配圖進行自動修正，從而進一步減少繪圖的實際工作量，為后續設計的高效開展奠定夯實的基礎[2]。其三，基于草圖特征進行編輯和調整。在草圖的樣條線已經完成首尾封閉以及尺寸正確定義后，老師就可以通過相應的技術操作，完成設計目標的3D建模。其四，裝配及運動仿真。在SolidWorks裝配體界面運用“插入零部件”工具進行相應的零件插入操作，并根據設計目標的實際情況設計固定零件和浮動狀態，然后設定各個零件之間的配合關系并添加相應的物理馬達。

（二）優化當前教學模式

中職機械類專業基礎課是一門較為復雜的課程，其教學實踐具有較強的綜合性。3D建模技術在中職機械類專業基礎課中的合理運用，可以通過相應的材質分析和重量檢測來分析學生的建模是否存在問題，這在很大程度上提高了學生評價的專業性。除此之外，3D建模技術在中職機械類專業基礎課中的合理運用，還可以切實優化當前中職機械類專業基礎課的教學模式，將課本上枯燥乏味的知識以一種更加直觀具體的模式呈現出來，使學生們切實感受到三維技術的神奇之處，進一步增加學生參與課堂學習的積極性和主動性，為其后續課程的高效開展奠定夯實的基礎。比如老師可以充分利用計算機數控仿真軟件以及機床通訊設施，直接輸入數控代碼來完成相應產品的仿真處理以及加工制造，同時該老師還將3D建模技術合理運用于傳送鏈以及傳送帶的教學實踐中，使學生對相關的知識結構有了一個更加深入的了解，切實提高學生的課堂學習興趣[3]。

結語

近年來，3D建模技術已經愈加成熟，并在機械工程行業中得到了大范圍的使用，切實優化了機械工程的日常操作，進一步增加了機械生產的經濟效益。在這種時代背景下，中職院校正在不斷加強3D建模技術在機械類專業基礎課教學中的實際運用，從而使得學生對機械零件的內部結構以及工作原理有一個更加清晰的認識，并進一步培養學生良好的工程意識和標準意識，有效提高學生的課堂學習效率，從而為社會輸送大量高素質的專業人才。

參考文獻

[1]李雨昕，樊玲，李彥.應用型大學“3D建模技術”課程教學探究[J].電腦迷，2018（05）：160.

[2]劉書利.論3D建模技術在中職機械類專業基礎課教學中的運用[J].中國設備工程，2018（02）：155-157.

[3]梁蕾.3D建模技術在模型效果圖制作中的應用[J].電腦迷，2017（06）：72-73.