周金霞

（安徽三聯(lián)學院，安徽 合肥 230601）

1 引言

工程機械類專業(yè)課程著重啟發(fā)、引導和培養(yǎng)學生專業(yè)知識領悟及實操應用技能，針對性強、實踐性廣.若內容枯燥、抽象，用傳統(tǒng)的教學模式教學，學生的空間概念很難建立，使得多數(shù)學生容易產生厭學情緒.與其讓學生抽象地去思維，不如利用solidworks軟件動態(tài)地進行三維實體建模，隨意的進行旋轉、放大、縮小、裝配、爆炸等等，以達到從不同角度對實體進行觀察的最終目的.輔助學生培養(yǎng)良好的空間想象能力，更為有效地掌握機械類課程知識的學習，簡單說明solidworks軟件與機械類知識有機結合的實施方法.

2 Solidworks軟件介紹

基于微軟公司開發(fā)平臺，美國solidworks公司在windows操作系統(tǒng)支持下開發(fā)并設計的一款三維設計軟件.它具有功能強大、易于學習和掌握、使用方便快捷等特點，只要用戶掌握了微軟公司W(wǎng)indows系統(tǒng)的基本操作功能，就可以運用solidworks軟件來實現(xiàn)繪圖和設計構思，如今solidworks軟件已廣泛地運用于軍工、航天、汽車、醫(yī)療機械等眾多領域.Solidworks軟件在機械類課程教學中最為常用幾個功能如下：

2.1 零件建模

SolidWorks軟件提供了基于特征的、參數(shù)化的虛擬三維實體建模功能，通過特征工具來進行旋轉、拉伸、掃描、陣列等操作來完成零部件的實體建模.建模后的零件，可生成工程圖，也可插入到裝配體中形成裝配關系，同時生成數(shù)控代碼，導入到數(shù)控機床中直接進行零件加工.

2.2 裝配體

Solidworks軟件可以創(chuàng)建有很多虛擬零部件組成的虛擬裝配體，這些零部件可以是零部件，也可以是子裝配體.在自上而下的設計中，生成新零件時，需要參考其它與之相關零件，并保持對應地參數(shù)關系，在裝配環(huán)境下，可方便地進行設計、修改零部件；利用自上而下的設計方法，插入已有的三維零、部件模型，按照約束關系將兩個或兩個以上的零部件進行裝配，形成對應的虛擬裝配，也可對其進行運動分析、干涉現(xiàn)象檢查等，從而形成產品的真實效果圖.

2.3 工程圖

solidworks軟件可利用已有的零件及裝配的三維實體模型，可自動生成對應零件及裝配的二維工程圖，只要指定三維實體模型的投影方向或者剖切位置等，就可以得到對應的工程圖，并且工程圖是全相關的，伴隨實體模型尺寸的修訂，零件模型、裝配體、各個視圖的對應尺寸都會進行自動更新.

3 機械類課程教學中如何應用Solidworks軟件

3.1 《機械制圖》課程教學中如何應用Solidworks軟件

涉及到工程機械類專業(yè)應用領域，《機械制圖》是一門非常重要的專業(yè)技術基礎課.對于工程技術人員而言，必須具備專業(yè)技能的前提要求是能夠熟練掌握工程圖樣的視圖方式、繪制手法、剖解視圖等多種工具.本課程對學生的抽象性、邏輯性思維判斷能力要求偏高，看似簡單，眼高手低的誤區(qū)普遍存在.由于課程內容由淺入深、環(huán)環(huán)相扣，而學生未及時溫習和動手繪圖，逐漸步入學習興趣的低谷.然而本課程在機械類課程體系中起著貫穿始末、承上啟下的作用，本課程知識點的掌握情況將直接影響后續(xù)機械類課程的學習及人才梯隊發(fā)展的良莠不齊.

傳統(tǒng)教學中，教師通常的輔助教學模式是采用實物模型、三維掛圖等手段來完成，均存在一定的直觀性和局限性，雖然能夠幫助學生建立一定的空間想象能力，但由于各種模型的尺寸和相對位置過于單一，致使教學應用中的效果反饋不佳.這時利用Solidworks軟件平臺下的三維建模功能，將成為完善課件開發(fā)制作和演示的一種有效實用工具.（1）在教學研討過程中繪制出所需的實體（如下圖1）；（2）在繪圖及講解過程中演示各種實體的成型軌跡，通過多維度旋轉實體，讓學生認知不同角度的實體結構真面目（如下圖2）；（3）運用剖面視圖操作功能對實體進行任意位置和角度的剖切，讓學生直觀地學習實體剖切以后的具體形狀（如下圖3）等等.Solidworks軟件在《機械制圖》課程教學中的靈活應用，可以快速培養(yǎng)學生的空間實體建模興趣，增強學生的空間想象能力，從而快速幫助學生理解并掌握本課程中的重、難點知識，調動學生學習積極性，達到提升教學效果的目的.

圖1

圖2

圖3

3.2 《機械設計基礎》課程教學中如何應用Solidworks軟件

作為專業(yè)基礎課程，《機械設計基礎》已經(jīng)成為工程機械類專業(yè)不可或缺的重要學習科目，系統(tǒng)分類、多維度滲透、理論與實踐的交叉應用成了通用教學科目向專業(yè)科目過渡的一個重要轉折點.雖然本課程的意義重大，由于絕大多數(shù)院校實驗課和實驗設備較少，教材中各種機構的運動、傳動及零件聯(lián)接都是以圖片顯示出來的，無從談起有良好的教學效果.如今借用多媒體條件，在教學中教師可以用Solidworks軟件來創(chuàng)建所需的零部件模，用裝配功能來創(chuàng)建各部分的配合關系；利用運動算例功能來模擬連桿機構的運動，如圖4，使得學生能夠很直觀的了解平面四桿機構的運動過程，同時也可以觀察機構運動所具有的一些特性.應用Solidworks軟件輔助《機械設計基礎》教學，可以快速有效地改變填鴨式教學形式，讓參與者走進來，引導并提高學生學習積極性，同時能更容易理解、掌握復雜的運動規(guī)律和運動原理.

圖4

圖5

3.3 《液壓與氣壓傳動技術》課程教學中如何應用Solidworks軟件

作為一門工程類別專業(yè)的技術基礎課程，該課程是主要研究液壓與氣動傳動技術一般規(guī)律和具體應用的一門科學.《液壓與氣壓傳動技術》在多年的教學引導和驗證下，成就了一大批從事軍工、工程機械、醫(yī)療、勘測等行業(yè)的專業(yè)技能人員.加上Solidworks軟件在課程學習中的示范案例講解和實驗應用，無論是對學生解決實際問題的能力（包括思維素質、創(chuàng)新能力、科學精神），還是對后續(xù)課程的學習，都是一種推進手段和催化劑.很多基本原理和結構學生難以理解，為了使抽象難懂的理論知識變得通俗易懂，可用solidworks軟件對學生不易理解的知識點可以利用三維模型演示、運動仿真及虛擬加工等手段進行講解，如圖5.使學生很直觀的看到其內部結構及其內部油液（或氣體）的走向等等.

4 結語

本文依據(jù)多年從事機械類課程教學的經(jīng)驗，分析并總結了Solidworks軟件在機械類專業(yè)技術基礎課程教學中的靈活應用.Solidworks軟件作為教學輔助工具，彌補了傳統(tǒng)教學手段的不足，不僅可以更加直觀地對一些概念、基本原理、結構進行分析，而且還可以提高學生的空間想象能力和學習興趣，從而實現(xiàn)課堂上教與學的靈活互動，最終達到較好的教學效果.伴隨計算機多媒體技術的不斷發(fā)展，Solidworks軟件在教學中的應用必然會引領教壇專業(yè)領域并成為專業(yè)時尚教學工具.

〔1〕詹迪維.SolidWorks快速入門教程 （2010中文版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

〔2〕王巍.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2009.

〔3〕陳立德.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2007.

〔4〕鳳鵬飛.液壓與氣壓傳動技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

〔5〕平芳.solidworks在工程制圖教學中的應用[J].滁州學院學報，2004.