基于现代信息技术的机械类课程改革与实践
发布时间：2021-01-14 22:38
针对机械类课程在教学过程中教学内容抽象、教学方法不直观和教学实践性强等特点,采用现代信息技术对机械类课程中复杂产品设计、机械加工过程、机械振动控制以及加工表面质量等知识点进行建模和仿真,以数学模型、力学模型及控制模型为基础,以仿真数据和实验数据的图形可视化为量化效果,有效提高教学质量并增强教学直观性。通过该类课程改革与实践,充分体现教学与科研有效结合、虚拟与实验紧密结合,使学生能够真正感受和理解工程实际设备及装备的原理及工作过程,明确掌握机械类课程的基本概念的真实含义,以提高学生对该课程的学习兴趣和对课程内容深刻正确理解与掌握程度,并为该课程全面提高教学质量奠定基础。
【文章来源】：中国教育技术装备. 2018,(16)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
机械产品设计与制造过程建模及可视化
·信息化教学-116-2018年8月下第16期（总第442期）（d）三维动态磨削仿真（e）虚拟加工仿真与实际对比分析[10]（a）传统二维切削静态图（b）三维模型及切削仿真（c）传动磨削静态图图2金属加工过程可视化仿真分析同时增加实验测试数据加以验证，使学生能有效地理解及快速掌握该知识点。4改革特色与创新1）改革角度新颖、独特。结合挖掘机械类课程教学特色，利用现代信息技术优化课程内容，注重个性化、情境化教学，推进教学方法和教学手段的改革，逐步建构新时代背景下的工程技术类课程体系，让机械专业教学在最新的数字化建模与仿真技术辅助下取得更好的效果。2）虚拟与实际融合、教学与科研结合。通过虚拟仿真方法与实际测量有效结合，增强了学生快速理解，留下深刻印象；另外，取得的科研成果与教材内容有效结合，加深学生对知识点的理解，并提高了学生的动手能力。3）教学系统中的相关产品和实验设备是由专业软件根据产品和设备的相关参数通过计算机三维建模形成的，这种虚拟产品或设备可以在很大程度上提高学生在工程技术实践环节的认知程度，减少实际实验设备的通入与管理空间，节约资金，改善了实验条件。4）虚拟的实验环境能向具体的实验者提出具有针对性的实验要求，并可以满足不同类型的实验。在实践教学中，学生或教师可根据不同课程或不同章节的实验参数与实验要求，定制不同的虚拟实验产品或设备和实验场景，有助于学生加深对机械专业课实践环节的切实认知程度。5）机械类课程三维建模与仿真平台可通过网络实现区域共享甚至可以全国共享，不同地域的学校中的学生可以进行相同的虚拟实验，彼此交流。5结论采用现代信息技术对机械类课程中复杂产品设计、机械加工过程、机械振动控制以及加工表面质量等
信息化教学·-117-2018年8月下第16期（总第442期）机器装配等教学内容，都可以通过该方法来实现。因此，该课程数字化和可视化的实施，对机械类专业课程的教学改革具有一定的借鉴价值。课件内容以教学与科研相结合，将科研中获得的仿真和实验数据以图片与视频的形式生动地展示给学生，并使其产生浓厚兴趣，不仅能让学生及时掌握知识和消化知识，而且能让学生更直观地掌握知识点的内涵和外延，因此有效提高学生分析问题和独立解决问题的能力，并为学生提高创新思维和创新能力提供有力支撑。■参考文献[1]杨东平.2020：中国教育改革方略[M].北京:人民出版社,2010.500100015002000250030003500400045005000-101x10-7X方方方方方方方方方方方[Hz]方方[m/N]500100015002000250030003500400045005000-3-2-10x10-7X方方方方方方方方方方方[Hz]方方[m/N]实实实实（a）强迫振动振型（b）传递函数仿真与实验对比分析图3机械加工过程振动及颤振稳定性（a）车铣加工表面粗糙度理论仿真（b）车削表面粗糙度理论仿真（c）车铣表面粗糙度实际测量形貌（d）车削表面粗糙度实际测量形貌图4机械加工表面理论仿真与测量分析（下转P127）
本文编号：2977680
【文章来源】：中国教育技术装备. 2018,(16)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
机械产品设计与制造过程建模及可视化
·信息化教学-116-2018年8月下第16期（总第442期）（d）三维动态磨削仿真（e）虚拟加工仿真与实际对比分析[10]（a）传统二维切削静态图（b）三维模型及切削仿真（c）传动磨削静态图图2金属加工过程可视化仿真分析同时增加实验测试数据加以验证，使学生能有效地理解及快速掌握该知识点。4改革特色与创新1）改革角度新颖、独特。结合挖掘机械类课程教学特色，利用现代信息技术优化课程内容，注重个性化、情境化教学，推进教学方法和教学手段的改革，逐步建构新时代背景下的工程技术类课程体系，让机械专业教学在最新的数字化建模与仿真技术辅助下取得更好的效果。2）虚拟与实际融合、教学与科研结合。通过虚拟仿真方法与实际测量有效结合，增强了学生快速理解，留下深刻印象；另外，取得的科研成果与教材内容有效结合，加深学生对知识点的理解，并提高了学生的动手能力。3）教学系统中的相关产品和实验设备是由专业软件根据产品和设备的相关参数通过计算机三维建模形成的，这种虚拟产品或设备可以在很大程度上提高学生在工程技术实践环节的认知程度，减少实际实验设备的通入与管理空间，节约资金，改善了实验条件。4）虚拟的实验环境能向具体的实验者提出具有针对性的实验要求，并可以满足不同类型的实验。在实践教学中，学生或教师可根据不同课程或不同章节的实验参数与实验要求，定制不同的虚拟实验产品或设备和实验场景，有助于学生加深对机械专业课实践环节的切实认知程度。5）机械类课程三维建模与仿真平台可通过网络实现区域共享甚至可以全国共享，不同地域的学校中的学生可以进行相同的虚拟实验，彼此交流。5结论采用现代信息技术对机械类课程中复杂产品设计、机械加工过程、机械振动控制以及加工表面质量等
信息化教学·-117-2018年8月下第16期（总第442期）机器装配等教学内容，都可以通过该方法来实现。因此，该课程数字化和可视化的实施，对机械类专业课程的教学改革具有一定的借鉴价值。课件内容以教学与科研相结合，将科研中获得的仿真和实验数据以图片与视频的形式生动地展示给学生，并使其产生浓厚兴趣，不仅能让学生及时掌握知识和消化知识，而且能让学生更直观地掌握知识点的内涵和外延，因此有效提高学生分析问题和独立解决问题的能力，并为学生提高创新思维和创新能力提供有力支撑。■参考文献[1]杨东平.2020：中国教育改革方略[M].北京:人民出版社,2010.500100015002000250030003500400045005000-101x10-7X方方方方方方方方方方方[Hz]方方[m/N]500100015002000250030003500400045005000-3-2-10x10-7X方方方方方方方方方方方[Hz]方方[m/N]实实实实（a）强迫振动振型（b）传递函数仿真与实验对比分析图3机械加工过程振动及颤振稳定性（a）车铣加工表面粗糙度理论仿真（b）车削表面粗糙度理论仿真（c）车铣表面粗糙度实际测量形貌（d）车削表面粗糙度实际测量形貌图4机械加工表面理论仿真与测量分析（下转P127）
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