2直观教学设计

　　液压传动数字化直观教学，教师以教学知识点为单位制定教学计划，确定事物整体模型。授课时，通过与学生交流，调整教学进度，应用数字教学模型帮助学生建立感性认识，启发学生将所学知识与实践应用相结合。应用数字化教学模型设计液压回路，实现虚拟液压传动系统设计，完成教学计划制定的教学任务。直观教学设计应用软件平台开发直观教学素材，以解决“任务”为目标，教师与学生在直观的层次上交流模型整体信息，系统探究知识，实现液压系统设计整体建构。液压传动课程教学中，需要制作不同结构的直观数字教具。作为图像素材，需要液压系统模型、液压部件模型和机械零件模型。为了形象地进行直观教学，教学准备过程中，首先划分*小单位的教学模型，应用这些模型组装成液压部件模型，*后组装为液压系统模型。Pro/E软件具有强大的三维参数化建模功能，应用Pro/E软件可以创建出液压零件，或液压阀和液压泵等部件。这些零部件模型具有实物的基本特征，便于学生增强感性认识，掌握液压零部件应用功能。

　　Pro/E软件的Animation模块能够完成直观教学所需动画仿真功能。使用鼠标拖曳液压零部件素材，可以实现数字模型自由组装。根据液压零部件设计要求，在装配模块完成组装后，应用机构分析模块Mechanism，由软件系统自动分析液压零部件功能，设置驱动电机，即可完成液压零部件的动态仿真运动模型。

　　教学时，需要让学生直观了解液压系统工作过程。为此，仿造动画影片的制作过程，利用软件快照功能，将组装过程的界面一步一步快照，*后连续播映这些快照，使组件产生动态效果，存储为数字文件，供教师课堂教学使用。这些数字文件也可作为网络学习资源，用于学生重复学习，达到巩固知识的目的。

　　教师在课堂教学过程中，应用PPT幻灯片作为前台教学文件，根据整体功能特点讲授液压零部件结构和工作原理，分析液压零部件在液压回路中的应用，使学生对所学知识有整体直观的认识，便于学生在头脑中建立所学知识模型，快速掌握学习内容，灵活运用所学知识设计新型液压传动系统。

　　直观教学的基本观点是：教师利用Pro/E软件搭建自主学习平台，帮助学生掌握较为全面的液压系统设计知识，挖掘学生认知潜能，培养创新设计思想。

　　3数字教学模型的研制

　　3.1泵的三维建模建模是液压元件结构虚拟实验的基础。旋转类零件的建模方法主要是先绘制零件的轴对称剖面图形，调节旋转中心线和角度，再根据需要作必要的拉伸、剪切得到所需的模型。复杂形状零件的建模还需提供建模特征，依据建模特征对数字模型进行详细设计。

　　模型建立后，为每个零件设定各自的颜色和材质，以便获得真实感。为了教学需要，清晰反映事物工作过程，数字模型与实物可以存在一定区别。例如，由于齿轮在泵体内运动，为方便学生直接观察到泵体内各部分零件相对位置及运动过程，将泵体的材质设为半透明颜色。

　　3.2齿轮泵装配顺序的规划讲授齿轮泵整体结构，学生了解了齿轮泵工作原理，还需掌握齿轮泵装配工艺。根据教学特点及生产过程，齿轮泵的主要装配单元有泵体、轴端轴承组件、长齿轮轴组件、短齿轮轴组件、前端盖和后端盖等组件。规划装配基准件为泵体后，应依次安装各装配单元，*后装配完成齿轮泵整体模型，在实践操作中学习齿轮泵的装配工艺。

　　3.3齿轮泵工作机理演示过程设计

　　液压元件整体建模以后，就可以在Proe/E中直接启动机构运动分析模块，根据设计者的设计意图或者元件的运动原理，由系统定义机构连接，设置驱动电机，运行机构分析。观察机构的整体运动轨迹和各零件之间的相对运动，修改齿轮泵工作机理演示顺序，完成机构运动分析与设计，*后把分析结果保存成影片的格式。例如齿轮泵的装配机理演示的制作过程为：（1）建立齿轮泵的装配模型。

　　（2）定义连接：两齿轮轴分别于对应的轴承建立销钉连接（注意要将泵体固定，齿轮和轴的连接为刚性）；用上面所定义的销钉连接定义齿轮连接。

　　（3）添加驱动电机：选择长轴于轴承的连接添加驱动电机。

　　（4）建立机构分析：设置定义分析对话框，运行机构分析。

　　（5）输出仿真动画。

　　4教学应用

　　5结论实

　　利用Pro/E平台研制液压元件，为专业课教师搭建了应用计算机教学的平台。本文介绍的参数化液压元件三维模型，能够根据教学需要自由组装成多种部件，为学生进行设计性实验打好基础。