数字化设计技术在《机械设计基础》课程教学中的应用研究
Research on the Application of Digital Design Technology in the Teaching of “Fundamentals of Mechanical Design” Course
摘要: 机械设计基础是近机械类专业核心的专业基础课。针对课程传统教学中存在的教学内容抽象、设计计算繁琐、理论与实践脱节等问题,本文探索了数字化设计技术融入课程教学的实施路径。从课堂可视化教学和课后研讨作业两个层面,详细论述了数字化技术在课堂教学中的应用,通过三维建模、虚拟装配、运动仿真等手段,将抽象的知识进行可视化呈现,将传统习题升级为仿真探究任务;从传统课程设计项目和开放式创新项目两个维度,阐述了数字化技术在实践教学中的应用,构建了“设计计算–三维建模–仿真验证–优化迭代”的完整设计流程。实践表明,数字化设计技术的融入有效提升了学生的学习兴趣和认知深度,促进了学生数字化设计能力的发展,为培养具备工程实践能力和创新思维的高素质机械人才提供了有效途径。
Abstract: Fundamentals of Mechanical Design is a core professional basic course for mechanical-related majors. In response to the challenges in traditional teaching, such as abstract content, tedious design calculations, and the disconnection between theory and practice, the paper explores the implementation path of integrating digital design technologies into the curriculum. It elaborates on the application of digital technologies in classroom teaching from two aspects: visualized classroom instruction and after-school discussion assignments. Through techniques such as 3D modeling, virtual assembly, and motion simulation, abstract knowledge is presented visually, and traditional exercises are upgraded into simulation-based tasks. The paper discusses the application of digital technology in practical teaching from two aspects: traditional course design project and open-ended innovation project. It constructs a complete design process of “design calculating-3D modeling-simulated analysis-iterative optimization”. Practice shows that the digital design technology has effectively enhanced students’ learning interest and depth of understanding, and promoted the development of their digital design capabilities. It provides an effective pathway for cultivating high-quality mechanical talents with engineering practice ability and innovative thinking.
文章引用:王婷, 杨金, 惠倩倩, 李茹月. 数字化设计技术在《机械设计基础》课程教学中的应用研究[J]. 创新教育研究, 2026, 14(4): 287-295. https://doi.org/10.12677/ces.2026.144272

参考文献

[1] 周济. 智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]. 中国机械工程, 2015, 26(17): 2273-2284.
[2] 刘晓芬, 曹宝月, 刘彦峰, 等. 数智赋能下“虚实联动数据驱动”教学模式创新与实践——以《机械设计基础》为例[J]. 创新教育研究, 2025, 13(8): 748-754.
[3] 杨贵新. 面向新工科人才培养的机械设计基础课程教学改革[C]//延安市教育学会. 第五届创新教育与发展学术会议论文集(三). 2023: 225-232.
[4] 郑静, 龙湘云, 伍素珍. 面向新工科人才培养的机械设计基础课程教学改革[J]. 高教学刊, 2023, 9(5): 117-120.
[5] 姜波, 苗建伟, 张翠翠, 等. 以能力培养为导向的机械设计基础课程教学改革与实践[J]. 时代汽车, 2024(10): 38-40.
[6] 林旭. 基于ANSYS的《机械设计基础》线上线下混合教学探索[J]. 机械管理开发, 2024, 39(2): 91-94.
[7] 王妮. 虚拟样机技术在机械设计基础课程教学中的应用[J]. 电子技术, 2023, 52(10): 334-335.
[8] 潘少瑛. 基于机械设计基础课程的三维Solidworks软件课程教学探索[J]. 工程技术研究, 2022, 7(11): 182-184.
[9] 胡广华, 孙建芳, 李旻. 基于现代三维设计仿真技术的“机械设计基础”课程教学探索[J]. 装备制造技术, 2024(9): 51-53+57.
[10] 宋梅利, 祖莉, 范元勋, 等. 机械设计基础课程项目式教学改革探索与实践[J]. 中国机械, 2024(36): 147-151.
[11] 潘春荣, 林冲, 刘静, 等. 基于“项目驱动”的机械设计基础课程混合式教学探索与实践[J]. 创新创业理论研究与实践, 2024, 7(14): 171-174.
[12] 周莹. 基于项目教学的机械基础课程教学设计与实践[J]. 造纸装备及材料, 2023, 52(10): 209-211.
[13] 曾德惠, 杨春雷, 范奎, 等. 新工科背景下机械数字化设计能力培养体系的构建与实践[J]. 湖北民族大学学报, 2023(4): 553-560.
[14] 陈善龙, 李桂花, 王其营. 简析数字化技术在机械设计中的应用与发展趋势[J]. 橡塑技术与装备, 2024, 50(7): 1-5.