本文探討了機械工程教學改革中的SolidWorks應用。

　　1引言。

　　機械工業和機械T程是國民經濟建設和社會發展的支杜產業和基礎學科之一。機械類人才的培養在整個教育體系中占有極其重要的位置。隨著計算機科學技術的迅速發展，世界制造業已經進人了數字化設計、分析與制造時代，先進的三維設計、制造方式正在迅速的發展和推廣。為了適應先進制造技術的發展，將三維CAD設計軟件SolidWorks應用到機械工程各專業的教學實踐中，對陳舊的機械類課程與教學內容進行適當重組和優化。實踐證明，通過教學改革，對于提高機械工程大學生現代工程素質和培養創新能力方面具有積極的意義。

　　2傳統機械工程教學中存在的問題。

　　傳統的機械類課程休系一般采用二維設計平臺進行教學，所存在的主要問題如下:

　　2.1傳統的二維設計僅僅用于設計工程圖，無法滿足后續CAE/CAM/PDM等課程的信息需求。在設計與制造之間的三維-二維-三維的轉換過程中容易理解錯誤。也無法表達復雜曲面，造型、渲染和動畫能力差，也難以為后續課程畢業模具設計提供基礎。

　　2.2以二維設計為主線展開教學，耗時過大，又不便于掌握和理解。

　　2.3課程體系松散，沒有考慮課程之間的相互關系，無法形成產品從設計到制造整個生命周期的信息鏈條。

　　2.4傳授的知識陳舊，無法體系現代制造技術的特點，因而也無法滿足用人單位的需要。

　　2.5設計、制圖、修改工作大，使學生無法把主要經歷放在創新設計上。因而也不利于學生綜合創新能力的培養。

　　3 Solirlwoks軟件平臺的特點。

　　目前，我校已引進Solidworks設計平臺，該軟件平臺主要有以下幾個方面的特點:

　　3.1完全基于Windows的設計界面，方便、易用，目前在國內外中小企業中得到了廣泛的應用;

　　3.2 Solidworks軟件已經進行完整的漢化，而且含有國標零件庫，學生學習無任何語言障礙;

　　3.3 Solidworks兼容AutoCAD,井可以在二維和三維之間進行轉換，這樣可以繼續保留原來的設計成果;

　　3.4可以方便地在Window、環境下進行二次開發，支持COM,.net對象編程;

　　3.5 Solidworks和其它三維主流CAD軟件之間進行模型轉換非常方便;

　　3.6 Solidworks開發商和世界許多著名軟件公司都有合作伙伴關系，使之成為一個完全放的系統。便于為后續的有限元、運動學和動力學分析、數控編程以及產品數據管理等提供必要的信息。

　　4教學改革的途徑和方法。

　　我校機械設計制造及其自動化專業已經形成了以Solidworks份維設計為主線的教學體系，取得良好的教學效果。教學改革的途徑和方法如下。

　　4.1工程制圖教學改革。傳統的設計方法是首先在設計者頭腦中建立起產品的三維實體形狀然后借助于正投影方法，把頭腦中的三維實體投影為多二維視圖。在讀圖時又需要將各個視圖的信息通過想象加以綜合，在頭腦中恢復回原來的三維實體形狀，冉進行工藝設計、加工等工作。這樣一個復雜的過程，大大降低工作效率，且容易出錯。受傳統設計模式的影響，工程制圖教學重點在_維平面上，而對于三維立體特征的形成則描述過少，這樣培養出來的學生缺乏現代制造的理念。因此在工程制圖課程教學中，大幅度增加三維設計的內容，改變傳統設計以二維-三維-二維的傳統教學模式，運用Solidworks系統進行二維實體設計技術，采用新的三維-二維-三維的教學新模式，加強了大學生的計算設計訓練，培養了大學生的空間想象能力和設計思想表達能力，為學生提供了一個創新思維表達的平臺，同時也激發了學生的學習興趣和積極主動性。

　　4.2機械基礎課程教學改革。機械基礎課程包括理論力學、材料力學、機械原理、機械零件等課程，內容多，枯燥難學。把Solidworks引入到這些課程的教學中可以極大地提高學牛的學習效率和學習的積極性，也為應用型、創新型人才培養奠定了素質基礎。

　　Solidworks軟件不僅可以進行機械產品設計、還可以進行裝配、運動學和動力學分析。例如圖1中曲柄滑塊機構的設計在圖1的設計中不僅可以進行三維造型設計，在產品的轉配過程還可以了解各個運動幅之間的約束情況，還可以加上力或力矩對系統進行驅動，動態地測出各個構件的運動速度和加速度。進一步還可以利用CosmosWorks軟件進行有限元分析和強度校核，甚至進行優化設計等內容。這樣在Solidworks軟件平臺下各門機械基礎課程的知識就可以融合在個產品的設計之中了，充分體現了學以致用的原則。

　　4.3課程設計教學改革傳統課程設計內容繪圖工作量大，學生的大部分精力都放在了手工制圖或二維繪圖上。引人Solidworks后，學生的學習積極性提高了，最后設計的作品還可以進行裝配體的爆炸動畫以及裝配動畫，設計的效果很快就可以進行評價，一個成功的設計使學生的學習很有成就感，進一步加強了付專業的認識。圖2是我校學生課程設計中的減速器三維裝配動畫作品。

　　4.4數控技術教學改革。數控技術課程在編程上，尤其是復雜曲面編程上都采用計算機輔助制造技術。Solidworks軟件也充分體現了現代制造工程的特點。它提供了無縫集成的CAMWorks擂件數控加工環境，該環境提供數控車、數控銑、數控線切割、加工中心的編程等內容，基本可以滿足現代數控加工技術的需求。它可以產生刀具路徑、加工仿真、動態干涉檢查、后置代碼處理以及機床DNC等加工能力。這樣學生在上數控機床操作之前就可以進行虛擬加工，經檢驗正確后再進行實際的機床加工該過程的訓練可以極大地提高學生工藝分析和加丁參數設置的能力。

　　4.5畢業設計中的應用。畢業設汁是大學生最后的一個集中性學習和實踐環節。該環節中我們大量地引人了Solidworks軟件的應用。比如，注塑模具設計的整個過程都可以在Solidwork環境下進行。設計流程如圖3所示。

　　4.6綜合創新能力的培養。在技術進步的大背景下，產品的制造和加工工藝越來越精細，產品的成品品質越來越精致、優良。表現在產品的性能特征方面是產品的功能日益強大化，產品的形態特征上表現為品種的多樣化，在操作、控制上越來越簡單方便化。比如:照相機由原先的機械手動型到電子傻瓜型再到數碼自動型，產品的款式和品種越來越豐富多彩，體現功能在不斷地改進，操作在不斷地簡易化，體積也在進一步走向小型化和多樣化。Solidworks是一款綜合性的創新平臺，利用其可以設計多樣化的產品。例如圖5是利用Solidwork軟件設計的手電筒式打火機，實現了手電筒和打火機的復合功能，而且還可以進行渲染動畫，如同真是的產品一樣。

　　此外，Solidworks還提供了大量的其它軟件之間的接口，使得模型之間的轉化十分方便同時Solidworks還可以實現多學科的聯合方針，比如，Solidworks軟件和Simulink的接口功能使得Solidworks設計的機械模型可以使用SolidWorks設計的控制模型聯合仿真，以便于分析實際工作中的控制和運動效果。這種多學科之間的交叉性對于大學生創造性思維培養而言是十分重要的。

　　5結束語。

　　大連民族學院機械設計制造及其自動化專業以現代制造為核心，以先進設計軟件為載體進行卓有成效的教學改革，輻射了機械基礎和專業課程，培養了一批優秀的綜合應用型人才。通過教學改革，提高了辦學的層次和效率，進一步體現了現代化教學的思想和藝術性，提高了大學生的學習主動性和積極性，實現機械類課程教學和科研水平的跨越式發展。