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机械结构论文范文3篇

机械结构教学分析论文

论文关键词：解剖式；教学模式；机械结构

论文摘要：文章根据机械制造及其自动化专业基础课的教学特点，提出了自

顶向下的解剖式动态教学模式，解决了学生在课堂上对原理结构图及实物结构图

的三视图读图慢且理解不深的问题。

一、引言

机械类专业基础课、专业课是奠定学生将来从事机械类及相关工作的理论基

础、分析能力及实践能力的重要课程。根据机械类学生将来从事结构设计工作的

特点，为拓宽他们的视野，提高其设计技能，教材中大量使用了原理结构图及实

例结构图，导致教材内容复杂，篇幅长，讲授难度大。为了提高教学效果，许多

教师进行了大量、广泛而且深入的教学方法研究，取得了很好的效果。但对于机

械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图，由于学生缺乏

感性认识、实践知识和基本结构素材，如果仅靠学生的兴趣和教师讲授效率的提

高，学生理解速度还不能适应课堂教学的需要。针对这个问题，我们提出了解剖

式动态教学模式。

二、目前的教学状况

机械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图是以线条

式的原理简图或以平面的三视图来表现的。对于原理简图，学生只需“看见”就

已经“理解”这些图形了；而对于三视图，根据教育心理学认知理论，学生要理

解这些图形，在“看见”这些图形的基础上，必须在大脑中将其重新组合为熟悉

的三维立体图形，而这需要花费一定的时间。教材编著者也注意到了学生认知的

这些特点，尽可能采用轴测图来表示复杂的实例结构。从教学中不难发现，学生

对这些轴测图的理解速度远大于对平面图形尤其是三视图的。为什么会出现这样

的结果?从学生学习三视图的过程中不难发现答案。

学生在学习《机械制图》的时候，教师都带有实物教学模型，让学生从三个

方向观看，并且运用正投影理论把模型轮廓投影到三个相互垂直的平面上，然后

按规定将三个平面展开到同一个平面形成了三视图。为了加深学生的理解，教师

通常要求学生亲手制作模型。所以三视图的产生方式是：立体图一三个面轮廓分

解一三视图。当学生阅图时，是将三视图的三个平面图形读人大脑，通过空间想

像在大脑中拼接成对应的立体图，即三视图一三个平面图形合成一立体图。这个

过程看似一个简单的思维逆转，但其思维的难度却不是成比例增加的。因为立体

图一三个面轮廓分解一三视图是正向思维，且三个面形成在思维过程中是可以分

解进行的，而三视图一三个平面图形合成一立体图是逆向思维，且立体图形的形

成在思维过程中必须是整体进行的，所以理解难度大大增强，即使对于经验丰富

的工程技术人员，仍会感觉到这两种思维方式在难度上的差别。

机械类专业基础课、专业课教学的主要目的是让学生理解用图形表示的结构

原理，掌握设计思路及相关基本概念的应用，而不是让学生单纯地识图，安排的

教学时间非常短。这样就难以在规定的时间内达到预期的教学效果。

三、解剖式动态教学模式

随着计算机硬件性能价格比的提高及计算机软件技术的发展，使三维实体的

结构造型成为可能，这就为直接用三维结构图进行教学提供了基础。根据教学要

求，我们选择了具有自顶向下设计特点的PRO／E软件进行三维实体的结构造型

设计。其过程为：先构造零件毛坯实体，然后采用如机械加工及焊接加工过程的

实体去除或添加，最终生成所需的零件实体；PRO／E还可根据设计的零件实体

自动绘出它的三视图，并标注尺寸，因此从设计步骤上具有自顶向下的特点；除

此以外，PRO／E绘制的零件实体还可以装配成总装图，故用PRO／E软件来演示

结构的制造和安装过程对学生理解实例结构图有非常好的效果。

在实施过程中，我们拟将常用车刀、钻头、车床主轴箱、典型夹具制作成三

维实体结构图。完成此工作后，可以使教材中的平面图形转换为立体图形，学生

将抽象的空间想像合成阅图转换为直观的立体阅图，教师将静止的结构形态展示

变为动态功能信息讲解，实验由被动的观察转换为主动的装配实践，从而提高学

生的理解速度及深度，达到教学要求。经过这样的转化，使学生在读图的过程中，

不但克服了平面图形及三视图阅图弊端，而且弥补了轴测图的观察角度单一的不

足，还消除了实物模型的内部结构无法看清、不能任意拆卸的缺陷。

更重要的是，利用PRO／E提供的强大功能，还可以形成一套独特的教学模式

——自顶向下的解剖式动态教学模式。这种教学模式是根据三维实体结构图，利

用学生已掌握的基本知识及已有的结构、产品及实际经验，先讲解来源于生产实

际结构图的功用，再讲解各部分结构的