張長　牛金霞

【摘要】在我國的工科學(xué)業(yè)類當(dāng)中，機(jī)械原理則是作為一門基礎(chǔ)專業(yè)課，它也是一門重要的銜接課程，在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中，理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)是非常緊密的。在這門專業(yè)課當(dāng)中，它會涉及到很多方面的課程，是需要應(yīng)用貫通的，同時在學(xué)習(xí)時也要讓學(xué)生從工程建設(shè)的理論角度來應(yīng)用和理解這方面的知識，從而來培養(yǎng)他們應(yīng)用機(jī)器設(shè)計(jì)理論知識來解決實(shí)際問題，并且也能夠更為深入的研究其中的仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，來提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理 虛擬仿真實(shí)驗(yàn) 教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0184-02

在機(jī)械原理課程當(dāng)中，最重要的一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)就是課程設(shè)計(jì)，是通過在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)完成的。在我國的高等院校中，它是作為工科類學(xué)生必修的一門課程，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)類的，也是一門主要的技術(shù)課程，占有主導(dǎo)地位，所以，如果要不斷的提高對這類人才的培養(yǎng)，就必須要注重學(xué)習(xí)質(zhì)量，建設(shè)在機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，把虛擬仿真設(shè)計(jì)融入其中，注重對這方面的培養(yǎng)學(xué)習(xí)，有效的分析研究在這門課程當(dāng)中存在的問題以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，把虛擬仿真實(shí)驗(yàn)充分的引入機(jī)械原理教學(xué)當(dāng)中，從而提高教學(xué)效率，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

一、什么是虛擬實(shí)驗(yàn)

在我國高等教學(xué)當(dāng)中，由于虛擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)展起步較晚，因此，在高校的教學(xué)當(dāng)中也比較匱乏在這方面的經(jīng)驗(yàn)，并且在教學(xué)內(nèi)容以及在模式當(dāng)中都會存在一定的問題。我們都知道，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)這門技術(shù)是非常先進(jìn)的，雖然其發(fā)展是短暫的，然而在使用范圍當(dāng)中卻是非常廣泛的，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中，可以讓學(xué)生充分的了解和選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⑶腋鼮樯钊氲姆治鎏摂M仿真技術(shù)的重要意義，應(yīng)用在機(jī)械原理當(dāng)中它的主要目的是什么，在分析機(jī)械原理的教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，更為有效的求證機(jī)械的綜合創(chuàng)新，設(shè)計(jì)，金屬材料，液壓氣壓以及熱處理等方面的技術(shù)問題，并且有著很大的幫助，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)來達(dá)到教學(xué)的目的，在這個過程當(dāng)中，一般學(xué)校會設(shè)立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)，從而把所需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行集中管理，在這種模式下，它不僅豐富了實(shí)驗(yàn)性，同時也滿足了教學(xué)的要求。對此，我們也可以看出，在虛擬教學(xué)中應(yīng)用仿真技術(shù)，不僅提高了教學(xué)的視覺性，也更清晰的學(xué)習(xí)到機(jī)械原理的設(shè)計(jì)和工作效率。

二、當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性以及問題

在機(jī)械原理的課堂教學(xué)當(dāng)中由于會有很多的理論分析討論，也會存在一些有關(guān)設(shè)計(jì)的問題，所以在進(jìn)行機(jī)械原理教學(xué)時就必須要掌握好課程的理論知識，這也是最重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，同時在基礎(chǔ)教學(xué)中，我們不僅要掌握好這些基本概念，也是掌握好一些有關(guān)動力學(xué)和分析機(jī)構(gòu)的相應(yīng)功能性，通過在實(shí)踐教學(xué)中，在設(shè)計(jì)課程實(shí)踐的環(huán)節(jié)當(dāng)中，這不僅可以提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，也可以完成一些較為復(fù)雜的綜合設(shè)計(jì)，這對于全面培養(yǎng)復(fù)合型人才有著至關(guān)重要的意義，也是對實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了一個新的挑戰(zhàn)，對此，改革實(shí)踐教學(xué)是非常必要的。

1.在機(jī)械原理教學(xué)當(dāng)中，通常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，主要是以示范和講解為主，而學(xué)生只是以聽為主，很難參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，所以在這個過程當(dāng)中學(xué)生并沒有積極創(chuàng)新性，更沒有機(jī)會參與到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，而我們都知道，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的就是為了有效的達(dá)到動手設(shè)計(jì)能力，并且讓學(xué)生有認(rèn)識和了解該門課程的具體操作實(shí)驗(yàn)，然而卻受到了實(shí)驗(yàn)的限制，在一些教學(xué)中，學(xué)生沒有機(jī)會對機(jī)械進(jìn)行拆裝研究，從而也就降低了學(xué)生在這其中的原理認(rèn)識。

2.在機(jī)械原理的教學(xué)當(dāng)中，一般是以課堂教學(xué)為主，而講解理論知識時卻占用一定部分的時間，對于學(xué)生來講又難全部消化，所以并沒有達(dá)到良好的教學(xué)目的，從而也就導(dǎo)致學(xué)生對這門課程的積極性越少。我們了解在機(jī)械原理學(xué)習(xí)過程當(dāng)中一般主要是對其內(nèi)部機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析研究，其中的很多原理都是具體的理論化以及更為抽象的描述，這對于初學(xué)者來講是非常困難的，如果不通過有效的實(shí)驗(yàn)來講解其中的原理知識，學(xué)生不能有良好的銜接也就達(dá)不到理想的教學(xué)成效。

3.我們在為學(xué)生設(shè)計(jì)該門課程的思路時必須要有新奇的想法，從而來提高學(xué)生求知的積極性，一方面我們可以設(shè)計(jì)題目，把單一的題目有趣化，可以讓學(xué)生通過題目要求來進(jìn)行組合設(shè)計(jì)。另一方面我們也可以通過圖解的方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，但是由于設(shè)計(jì)的工作量較大，所以不能很好的訓(xùn)練學(xué)生在這方面的能力。通過課程設(shè)計(jì)可以有效的來升華機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)的過程，也可以總結(jié)在這門課當(dāng)中所遇到的問題以及難點(diǎn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來解決和認(rèn)識機(jī)械原理理論知識，提高他們在工程實(shí)踐方面的綜合能力。對此我們可以看出，在機(jī)械原理教學(xué)過程當(dāng)中，必須要把綜合設(shè)計(jì)與理念有效的相結(jié)合，并且把理念知識與實(shí)踐密切的融入到其中，可以更為直觀的分析出機(jī)構(gòu)綜合性能，解決教學(xué)中的問題。

三、在教學(xué)當(dāng)中的具體應(yīng)用

1.在機(jī)械原理的教學(xué)過程當(dāng)中，制圖是最基本的一門應(yīng)掌握的技能。在過去的學(xué)習(xí)模式當(dāng)中，學(xué)生一般是通過手工進(jìn)行繪圖的，并且在這個過程當(dāng)中，可以逐漸的了解機(jī)械機(jī)構(gòu)的組成以及它的部分構(gòu)造.從而可以充分的了解和掌握機(jī)構(gòu)功能。然而在現(xiàn)如今的教學(xué)模式中，已經(jīng)發(fā)生了很大的改變，可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行測繪實(shí)驗(yàn)了，可以不再應(yīng)用手工繪畫，通過計(jì)算機(jī)軟件可以進(jìn)行操作，并可以達(dá)到理想的效果，在這種教學(xué)過程當(dāng)中，與時代同步，學(xué)生不僅融入了一些先進(jìn)的應(yīng)用方法，同時也掌握了虛擬仿真技術(shù)這門較為先進(jìn)的應(yīng)用方法，只是應(yīng)用計(jì)算機(jī)便可描繪動態(tài)的機(jī)械制圖，讓學(xué)生在提高機(jī)械原理知識，還可以精算出機(jī)械的自由度，可謂一舉兩得。

2.在虛擬實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，機(jī)械機(jī)構(gòu)組成是作為最重要的一個認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中學(xué)生通過觀察它的空間、平面以及齒輪結(jié)構(gòu)，從而有效的確定設(shè)備是否在正常情況下進(jìn)行有效的運(yùn)行，而我們所應(yīng)用的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)恰恰就可以把它的組成變?yōu)橐环N圖像，此外，也可以把它制作成動畫的效果進(jìn)行演示，更為立體的表現(xiàn)出它效果。由于在機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，基礎(chǔ)的裝置機(jī)構(gòu)一般是用來維持機(jī)械運(yùn)行重要元件，而它的原理與狀態(tài)也是非常有影響意義的，對此，如果讓學(xué)生更為充分具體的掌握機(jī)械原理的實(shí)驗(yàn)，就必須要了解虛擬仿真技術(shù)，因?yàn)樗淖饔檬欠浅Ｃ黠@的，這也是有助于提高教學(xué)目的的重要手段。

3.在近些年以來，通過在機(jī)械原理教學(xué)當(dāng)中，老師為了提高學(xué)生的四桿運(yùn)動原理知識，便研發(fā)了一種新型的運(yùn)動技術(shù)，在這個實(shí)驗(yàn)當(dāng)中我們可以發(fā)現(xiàn)兩方面特點(diǎn)，第一，可以讓學(xué)生充分了解運(yùn)動規(guī)律以及機(jī)構(gòu)類型，也讓學(xué)生掌握了機(jī)械的運(yùn)行特點(diǎn)，怎樣有效的研究機(jī)構(gòu)在運(yùn)動時的規(guī)律以及各種類型特點(diǎn)。第二，在設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)時，設(shè)計(jì)合理的四桿機(jī)構(gòu)是有助于學(xué)生掌握專業(yè)知識以及操作的，由于系統(tǒng)在運(yùn)行當(dāng)中會存在很多問題，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時就必須要考慮到它的穩(wěn)定性，安全性，具有牢固的理論基礎(chǔ)。

四、結(jié)論

機(jī)械原理則是作為一門基礎(chǔ)專業(yè)課，它也是一門重要的銜接課程，在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中，理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)是非常緊密的。在這門專業(yè)課當(dāng)中，它會涉及到很多方面的課程，是需要應(yīng)用貫通的，對此，在學(xué)習(xí)當(dāng)中就必須要提高其質(zhì)量，建設(shè)在機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，把虛擬仿真設(shè)計(jì)融入其中，有效的分析研究在這門課程當(dāng)中存在的問題以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，把虛擬仿真實(shí)驗(yàn)充分的引入機(jī)械原理教學(xué)當(dāng)中，從而提高教學(xué)效率。

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