Inventor教学

Inventor教学（精选十篇）

Inventor教学 篇1

1、标注斜线的尺寸

在inventor中绘制草图会出现希望制定某条斜线的长度, 如图一。

一般我们使用尺寸只能标注水平或者竖直。这时候只要选直线的时候, 左键单击两下就可以出现倾斜直线的尺寸了。

2、圆弧长度的标注

在inventor草图中, 经常会遇到这种情况:要标注腰形槽长度。但是一般情况只能标注出圆心距离, 这就要求我们标注的时候仔细观察鼠标:第一个圆弧点击位置任意, 而二个圆弧一定要出现切线标志才可以点击, 就是图中的圈出现才行, 然后就可以标出。如图二至图五。

3、工程图纸中的公差标注

零件图中的公差是不可少的, 这就要求我们零件建模时候就有公差。还以腰形槽为例, 若它的宽度是h8级, 我们应该如何标注呢?

只要在原来尺寸数字旁单击箭头, 就可以看到公差选项。在选项卡里改变这几项:1是类型:最后一项, 公差代号/配合-显示公差;2是基孔制, 还是基轴制, 假设选h8这时候尺寸就可以标出来了, 如图六至图十。

如果生成模型, 如图十一。

保存, 即可出工程图, 如图十二。

默认图纸较大, 修改图纸, 如图十三。

Inventor教学 篇2

重庆市立信职业教育中心 余光跃

【摘 要】 机械制图是中职机械专业必学的专业基础课，这门课的教学中存在着老师难教好，学生难学好的情况，尝试采用inventor软件为载体，以项目任务驱动为手段，通过二维草图和三维造型的训练，寻找二维和三维之间的联系，提高学生对制图课程的兴趣和专业水平，能够利用软件绘制二维工程图和三维造型，形成一定的应用能力。

【关键词】中职;机械制图;inventor;项目任务驱动

INVENTOR软件具有CAD/CAM/CAE的机械软件，具备参数化设计、利用特征工具建构实体等功能，完全可以实现概念设计到三维建模到二维工程图的产品设计流程。Autodesk Inventor的零件设计功能是基于特征的三维参数化实体造型技术。Autodesk Inventor软件与Autocad都是美国AUTODESK公司旗下的软件，所以可以与Autocad完美兼容，能够快捷方便实现三维数据和二维图纸之间的转换[1]。Inventor具有强大的参数化几何建模功能及实时、逼真的三维显示功能、人性化的操作界面和简单易学的特点，可以广泛应用于机械制图的教学工作中。

机械制图是机械专业的一门技术基础课程。本课程的主要任务是：培养学生具有一定的读图能力、空间想象能力和思维能力以及基本的绘图技能，为提高学生全面素质，形成综合职业能力和继续学习打下基础。如果老师只指导按照教材顺序，枯燥地讲解，学生的兴趣会随着时间的推移，难度的增加，逐渐降低。怎样调动学生的兴趣点，发掘其空间想像能力和思维能力?笔者从教学实践出发，利用inventor软件进行如下的项目教学法实践。

一、运用Inventor软件，完成零件建模，再完成零件图的表达，不但能提高学生对组合体视图的理解，而且能够有效提高学生对零件图的掌握水平

组合体是机械制图课程的核心内容之一，前承投影理论和机械作图基础，是两者的深化和提高，同时组合体可以视为简化的零件，就成为了视图表达主干线上承上启下的最关键一环。

基础体通过叠加、切割、变换等形式成为组合体零件，这个过程如果只通过语言表达是空泛的，我们可以利用三维软件来绘制，从而模拟这个过程。

通过Inventor软件，绘制草图，使用拉伸、旋转等特征成型命令将组合体零件的三维造型绘制出来，再使用工程图模块进行工程图的绘制，完成三视图的表达，并且再完成标注。()通过强化练习，整个流程走下来，我们的学生不但能够读的懂图，而且能够绘制正确的二维零件图，还能通过二维工程图验证三维的造型是否正确。

Inventor软件中二维工程图是由三维实体模型直接生成的，包括基准视图、轴测图、剖视图、辅助视图、投影视图和局部放大视图等，并且可以自动或者手动的标注尺寸，标注形位公差和技术参数。二维工程图与对应的零件模型或装配体模型具有全相关性。学习二维工程图出零件图，很容易掌握，让学生自己完成再由二维到三维的建模，再完成由三维到二维的工程图绘制，更好的解决了学生空间想像能力不足，思维水平不同的限制，从而提到了学生的读图、制图能力和思维水平，为以后的工作打下一定的专业基础，形成良好的专业素质。

二、通过Inventor软件进行二维工程图绘制训练，有效的促进学生对于图样的基本表示方法的掌握和应用

对于中职的机械专业学生，不要求把所有的图样表示法都熟练掌握和应用，但至少要能读得懂图，对于常用的表达方法能够熟练掌握。《机械制图 图样画法 视图》国标中规定的视图分为基础视图、向视图、局部视图和斜视图。如何理解和使用这些方法是没有一个固定模式的，教学中可以通过典型零件的绘制进行分析，通过完成这些训练任务，从而理解和掌握这些方法。完成这个过程首先通过软件将零件的三维造型绘制出来，再通过三维视图转换会二维的工程图。工程图的绘制第一步就要考虑图样的表达方法，简单零件可以通过基础视图和投影视图这两个模块完成零件的视图表达。

如果零件的内、外形状比较复杂图上就可能会出现虚实线相互重叠，读图、画图和标注都会很不方便。机械制图中就会采用剖视图表达。教学中发现，其中剖视图的表达最难理解，不容易正确使用和掌握。而Autodesk inventor提供的视图表达方法，可以帮助学生理解和掌握机械制图图样的基本表示方法。即使是比较难以掌握的剖视图，在三维生成二维零件图的过程，通过各种不同零件图的表达，逐步了解和掌握全剖视图、半剖视图和局部剖视。剖视图的表达方法，学生在手工制图的过程中难以掌握和理解，错误频出，有效时间内完成制图训练的数量和质量都较低，如果通过学习，借助 Inventor软件辅助完成的工程图图样表达，大大提升了学习的效率和效果。学生还可以通过软件完成其他表示方法表达，比如局部放大、简化画法等，学以致用，让课本上枯燥的文字变成现实。

三、采用Autodesk inventor软件配合项目任务驱动教学法，提升学生对装配图的掌握水平，提升机械制图综合能力

在产品的装配设计模块，Autodesk inventor 提供了自底而上的装配模式，学生可以将绘制完成的零件通过约束将所有零件装配在一起，形成能实现一定的功能的机构。在教学实践中，我们把这一部分按照项目任务驱动的方式去做。首先将图纸和任务发放给学习小组，由组长进行任务分配和工作计划的制定。要求每个小组不但要完成所有零件三维造型，二维工程图的绘制，还要完成装配图爆炸图的表达。以右图为例，每个小组要完成钳身、活动钳身、钳口板等零件的三维造型，再将标准件以外的`零件的工程图制出来，最后完成手动虎钳的装配图和爆炸。在软件中可以记录装配体详细的拆卸、装配顺序，还可以将各个零件之间的装配位置关系表达清楚。

在Inventor的表达视图中，可以创建装配动画，利用该装配体详细的拆卸、装配顺序，同时还能够清楚地将各个零件之间的装配位置关系表达出来。

见图。此功能以动画的形式模拟装配体的装配过程，更加形象逼真。制作的动画可以通过一般的动画软件播放。小组在完成的项目最终以小组为单位上交，项目文件完成的情况以小组为单位进行评价，小组之间互相比较和促进，从而提升学生的学习兴趣和主动性。

借助inventor软件的强大功能，让学生充分参与到教学过程中去，让学生参与图纸的分析，动手解决制图中遇到的各种问题，提升学生的空间想像能力，提高学生机械制图的基础能力和专业水平。学生不但可以直观、形象的学习工程制图的基本知识，而且可以掌握三维设计软件的应用，为以后的职业道路打下良好基础。

【参考文献】

[1]陈伯雄。Inventor机械设计应用技术[M].北京：人民邮电出版社，，86-88

Inventor教学 篇3

关键词：inventor 逆向工程 三维设计软件 软件教学 教学效果

一、三维设计软件教学中遇到的问题

在当前技工学校三维设计软件教学中，存在着以下问题：上课套路固定，老师先讲指令，然后根据指令配套相应的图纸练习，指令会用就完成要求。教学要求主要体现在把软件操作方法学会，而不是提升学生利用软件解决问题的能力。教学形式单一，老师手把手地去教，学生被动地去接受，学习过程中学生没有形成主动思考问题的能力。缺乏解决实际问题的综合技能，教学模式与实际企业生产模式脱离，学生只会操作软件本身，没有太多与本专业实际要求相结合的项目式体验。在学习的过程中学生缺乏必要的团队协作、协同与沟通意识。

二、将做逆向工程的方法应用到Inventor软件课堂教学的思路

产品的逆向工程是指在产品的模具生产中，由客户提供手版，设计人员首先通过对手版进行测绘做出产品的设计模型，通过设计模型进行模具设计开发的过程。在课堂教学中，我们也可以模拟这种环境，把现有的一些产品或者零件提供给学生，让学生自己去进行测绘，测绘时需要用到的指令提前教给学生。学生需要在规定的时间内完成所需要的工作任务。有些零件装配的时候需要学生协同配合，合理分工，进行总装后再提交工作任务。在这个学习过程中，老师并不提供产品的图纸，零件所有的数据都是由学生自己利用工具测得的，数据测量的位置、方法、步骤都会对作图产生影响。这种模式更贴合企业生产实际，更能锻炼学生的综合能力，激发学生的创造力与协同能力。

三、具体案例说明课堂教学的方法

1.采用产品逆向工程相结合方式教学所需要做的前期准备

首先，这种教学方式所针对的学生主要是机械类及相关专业学生，他们学习过互换性与测量技术课程。

另外需要配置相应的测绘工具，并确认学生都掌握工具的使用方法，如：游标卡尺、直尺、高度尺、万能角度尺、绘图工具等。如果需要对学生能力提出更高要求的话，可以配备3D扫描设备，可以对复杂零件的曲面进行测绘。

在教学任务实施前，教学中所需要用到的零件需要提前准备好，零件在绘制过程中需要用到的指令可以提前进行讲解或者以文档、纸质文件的形式发给学生，让他们在对零件进行测量后能够把零件顺利地进行造型。

2.教学实施过程

以虎口钳为例，这是钳工台上使用的部件，很容易在车间中找到实物。传统的教学模式中首先会将台式虎钳的零件图发给学生，让学生根据图纸的数据和老师演示的操作步骤一步步进行操作，最后完成装配和动画演示。

在结合逆向工程的教学过程中，老师是不提供绘图所需要的数据的，数据的获取需要学生自己去进行测量。由于台式虎钳由多个零件构成，可以把虎钳零件拆散后采用分组的方式让每个小组负责几个零件的测绘。由于最终零件还需要组装在一起，所以每小组在测量过程中的数据必须是准确无误的。在测量过程中涉及选择测量顺序方法和基准的选取等问题，学生在独立操作的过程无形中就提升了对零件结构的理解，对其构建模型具有很好的指导意义。

以上面的台式虎钳的滑动卡板零件为例，学生要利用工具测量出所有相关的尺寸，可以用草图的形式标注出相应的数据。要绘制出此零件只需要几个简单的指令就可以了，涉及的指令包括拉伸、作螺纹、作孔、作圆角以及作草图。需要让学生理解软件的指令只是工具，真正学懂要做到指令的灵活运用。而灵活运用离不开多种项目的练习，采用逆向工程的操作思路进行项目的演练对学生的软件操作水平的提高是非常明显的。

当零件测绘完成后，也要考虑零件与零件的装配问题。这无形中也会加强学生相互间的协作与沟通，并不是单一个体可以全部完成的。所有零件按照此种方式测绘完成后组装在一起后，由老师来检查是否有干涉以及配合面的装配情况，发现问题，指出问题并让出现问题的相关小组进行修改。之后可以根据各小组的表现情况和提交模型的质量给出相应的评分。

四、小结

在实际教学实践中我们感受到：当学生在学习中体验到团队协作和贴合工作实际情况的教学项目时是比较感兴趣的。这些学习项目可以由浅入深地进行开发，当学生能够灵活运用指令去解决实际中的问题的时候，会越学越有信心，会变被动学习为主动学习，会逐渐学会举一反三，达到 良好的教学效果。

Inventor教学 篇4

Inventor设计软件作为比较优秀的三维设计软件, 可以极大提高产品的设计效率和质量, 在当今社会已经广泛应用于产品设计的诸多领域。因此, 在实践中, 中等职业学校Inventor教学应突出岗位针对性和技术应用性为特点, 着力于提高学生的专业水平, 使其能够胜任Inventor工业产品设计应用岗位, 生产企业的工艺岗位, 以及一些高新设计创新的操作岗位, 将其培养成技术应用人才。随着Inventor技术和计算机网络技术的飞速发展, 各种三维设计软件层出不穷, Inventor在其使用方面有诸多优点, 所见即所得, 可自动投影工程图, 强大的动画设计功能等, 因此越来越受到工业产品设计人员的欢迎, 其应用领域也越来越广泛。

2 充实教学内容

第一, 加强工业产品设计绘图能力的培养。目前学生用CAD绘制工程图时过于拘谨, 绘图效率很低, 因此提高学生的绘图技能势在必行。教师应引导学生将Inventor的基本方法与技巧相结合, 并培养他们综合运用所学知识的能力。在课程内容、课程考核上要突出对设计产品能力, 产品工程图绘制的要求。中等职业学校教学要适当增加有关产品设计的内容。对中等职业学校的学生来说, 教学中除了掌握通用的Inventor三维设计零件内容外, 教师还应着重介绍在绘制Inventor图过程中所涉及到的设计专业所用到的相关知识, 比如我在讲授多功能水杯设计的过程中除了给学生讲授书本上通用的绘图知识外还给学生介绍一些材料, 颜色搭配, 绘制工程图的相关知识, 帮助学生在掌握一定绘图知识的基础上, 提高学生设计的能力, 使中职生逐步掌握应用计算机进行设计的基本能力。

第二, 注重实训练习及辅导。中等职业学校学生除了要掌握利用Inventor自主绘制零件图、工程图、装配图、爆炸图、拆装动画、展示动画, 并掌握设计制图的方法及过程之外, 教师在教学中要更加注重学生操作训练的教学。可以采取投影仪演示教学与辅导教学等模式, 注重中职生的学和练的交替结合, 积极引导学生学会看书和上机实训练习。在教学中, 将培养学生自学能力作为一个重要的教学内容, 指导学生掌握操作练习和获取反馈信息等能力。积极引导学生分析和总结, 寻找学习规律, 提高思考能力。此外, 用Inventor设计制图是一个比较灵活的学习过程, 当前还没有一个统一和完善的模式及教学方法, 在教学中, 教师要安排学生完成拓展练习或综合实训练习, 锻炼学生自学能力和综合应用能力, 检测学生学习效果。通过学生操作练习, 培养中职生的独立思考能力、实践应用能力、读图能力、绘图能力和设计现实产品的能力等。

第三, 要让学生多掌握一些实用技巧。中等职业学校Inventor教学中, 教师要多介绍实用产品设计技巧给学生, 使学生可以少走或不走弯路, 提高他们的学习效率, 并掌握更多的设计绘图能力。Inventor绘图中, 学生经常会遇到的一些问题和难题, 要通过实用技巧的传授, 激发他们去思考问题和解决问题, 培养学生的综合运用能力。通过实用技巧的运用让中等职业学校生多掌握一些设计产品的技能, 有利于中等职业学校生将来毕业后的就业和职业发展。

第四, 要充分了解国内三维零件设计软件的应用状况。由于三维设计符合人的思维习惯, 目前, 绝大部分企业都开始应用三维零件设计软件进行产品创新设计。小到一些日常生活用品、大到汽车、航空航天、造船和机床等行业都已经全面采用三维零件设计软件进行产品的设计和制造, 三维零件设计软件成为数字化设计与制造的核心。中等职业学校Inventor教学应以适应市场需要、服务企业实际情况作为其出发点和立足点。在教学中, 要根据适用性、易学易用性、综合性等原则, 选择适合中等职业学校教学需要的Inventor零件设计软件教学。

3 注重教学方法

第一, 多媒体教学与同步操作相结合。为了提高中等职业学校学生掌握知识的能力, 教师要利用计算机技术, 采用多媒体教学方法, 在投影屏幕上进行演示性讲解, 并要求学生能够和教师同步操作。通过这种方法, 使学生在教师讲解理论、展示操作的过程中, 也能跟着教师的步伐边操作、边理解、边记忆, 及时反馈信息, 从而使Inventor教学收到良好的教学效果。

第二, 运用案例教学。实践证明, 通过Inventor课程的案例教学, 从培养学生的学习兴趣, 分析解决问题的能力和创新能力出发, 可以使中等职业学校学生熟练掌握基本的操作要领, 理解基本绘图的各项设置和图形软件的使用基础, 可以实现理论与实践的结合。相反, 教师如果单纯讲解各命令的操作, 单一地进行训练, 不仅单调乏味, 而且学生的学习兴趣也不高, 运用能力较差。因此, 教师通过一些实例的讲解和演练, 可以提高学生的学习兴趣和操作水平。

第三, 应用合适的教学软件。采用图、文、声、像并茂的多媒体课件, 将Inventor及其相关课程有机地结合起来, 营造一个教学互动、生动活泼的学习环境。

第四, 采用互动式教学。要实现学生和教师共同组织教学, 双向互动。通过学生参与、教师指导、综合评价的互动式教学, 可以实现良好的教学效果。在实际教学中, 教师可以和学生共同选题、共同实施、共同交流、共同评价。每次课上安排一部分的讨论时间, 由学生和教师共同讲解设计思路和关键步骤的要领, 并进行点评、总结。在这一过程中, 要以学生为主体, 教师起引导作用。这样的教学方法可以为学生提供展示才华和相互合作的锻炼机会, 并且可以逐步提高中等职业学校学生学习的积极性、主动性, 充分挖掘其个人潜能。

参考文献

Inventor高级培训教程 篇5

通过根底培训，我们已经初步掌握了运用Autodesk

Inventor进行设计的流程和方法。在本教程中，通过假设干个练习，使我们深入地学习Inventor的造型、装配等有关内容。

课程安排如下：

序号

培训内容

培训用时

草图绘制能力

20分钟

打孔

15分钟

拔模斜度

15分钟

零件分割

20分钟

抽壳

20分钟

圆角与倒角

25分钟

扫掠

20分钟

螺旋扫掠

20分钟

放样

30分钟

螺纹表达

15分钟

加强筋和腹板

30分钟

构造曲面

20分钟

设计元素

25分钟

鈑金设计

30分钟

表驱动零件

30分钟

部件约束〔运动〕

20分钟

自适应部件装配

20分钟

衍生部件

20分钟

合计：6小时35分钟

1.草图绘制能力

1.绘制如下草图：

2.退出草图编辑状态，在“特征〞工具栏中单击“拉伸〞工具。选择对称拉伸方式，距离5mm，截面如下：

3.拉伸成功之后，在浏览器中生成“拉伸1〞特征。该特征包含先前绘制的草图，右键单击该草图图标，选择“共享草图〞，然后再次使用拉伸工具。选择对称拉伸方式，距离20mm，选择截面如下：

得到如下实体：

2.打孔

1.翻开零件文件“打孔.ipt〞。

2.右键单击上平面，选择“新建草图〞：

注意Inventor会自动将实体边界投影到当前草图中来。然后用草图工具中的“点，孔中心点〞命令绘制一个打孔中心点，结束草图，得到如下草图：

3.在特征工具栏单击“打孔〞工具。选择中间的草图点作为打孔中心，在“打孔〞对话框中各选项卡做如下设置，其余保持缺省值：

选项卡

选项

值

类型

终止方式

贯穿

直孔

螺纹

形状

螺纹孔

螺纹类型

ANSI公制M截面

大小

公称尺寸

在对话框所示孔形中将距离设为3；

4.再次选择上平面新建草图，这次直接利用系统自动投影生成的四个圆弧中心作为打孔中心。

5.在不同的对角处以不同的孔参数打孔：

选项卡

选项

值

类型

终止方式

贯穿

倒角孔

选项

倒角角度

6.对话框所示孔形中，孔径为3mm，倒角处孔径为4。

选项卡

选项

值

类型

终止方式

贯穿

沉头孔

螺纹

形状

螺纹孔、全螺纹

螺纹类型

ANSI公制M截面

大小

公称尺寸

对话框所示孔形中，沉头孔径6mm，沉头深度1mm。

最终得到如下列图所示结果：

3.拔模斜度

1.翻开文件“拔模.ipt〞。

2.单击“拔模斜度〞命令图标，如图指定“拔模方向〞和“拔模面〞，并指定“拔模角度〞为5

deg。

3.确定后得到如下列图所示结果：

4.零件分割

1.翻开零件文件“分割.ipt〞。

2.在零件侧面新建草图，创立如下列图形状的曲线草图作为分割零件的工具，然后退出草图编辑，将文件保存副本为“

.ipt〞，并翻开该副本；

3.单击“零件分割〞命令图标，在对话框中，选“零件分割〞，然后指定分割工具为刚刚绘制的曲线，指定要“去除〞的一边。

分割之后，将文件保存副本为“上壳.ipt〞文件。之后编辑刚刚的分割特征，选择“去除〞另外一侧，然后保存副本为“下壳〞。这样，得到两个能够精确配合的零件：

5.抽壳

1.翻开零件文件“抽壳.ipt〞：

2.单击抽壳命令图标，第一次抽壳1mm，零件上外表为开口面，如图：

得到如下的抽壳结果：

3.编辑该抽壳特征，将下底面设为“特殊厚度〞15mm后确定，如图：

得到如下的抽壳结果：

4.第二次抽壳，上外表仍为开口面，抽壳厚度为1mm。作出隔板如图：

5.编辑第二次抽壳，选反面为开口面。槽改在反面，如图：

6.在上部反面新建草图，捕捉圆心画圆，如图：

7.将此圆做切削贯穿拉伸，在抽壳之后的零件上打一个贯穿孔，如图：

8.在浏览器中将表示孔的“拉伸〞与“抽壳1〞进行特征换序，观察其结果的不同，如图：

6.圆角与倒角

1.创立一个20mmx30mmx10mm的长方体，作为练习圆角和倒角的零件。

2.在特征工具栏中单击“圆角〞工具，首先在“定半径〞选项卡中练习不同的“选择模式〞：边、回路、特征等。

3.选择边界，修改圆角半径，预览将要生成的圆角大小，然后创立圆角看看不同的效果。

4.删除上一步所做圆角，单击“圆角〞工具，选择“变半径〞选项卡，选择一条边，系统自动将两端点设为起点和终点，单击“开始〞点，指定起始点半径；单击“结束〞点，指定终止点半径；在边界上移动鼠标，将出现一个跟随鼠标的圆角预览符号，随意在某位置点击，然后在“位置〞栏中输入从起点到该点的长度与边长的比值系数，并指定该点处的半径值。

得到如下的圆角效果：

5.在特征工具栏中单击“倒角〞工具，根据对话框提示选择边，定义倒角距离为2mm，确定后观察倒角效果，如图：

另外，应该注意倒角中的其他选项，请自己练习不同的倒角选项。

7.扫掠

1.翻开零件文件“扫掠－1.ipt〞如图1，扫掠图中杯把，体会扫掠含义：

2.“扫掠〞杯把：单击“扫掠〞工具，选取矩形为“截面轮廓〞，多段曲线为“路径〞，扫掠斜角为0°，“添加〞方式：

3.将圆柱体抽壳，完善零件造型如图

4.翻开“扫掠－3Dpath.ipt〞，看见有如下草图。

5.过一起点并垂直于起始段直线，创立一工作平面，并在该工作平面上创立一圆形草图，如下：

6.单击特征工具栏中的扫掠工具，分别选中该草图轮廓和扫掠路径，完成如下的管道零件：

8.螺旋扫掠

1.绘制如下列图之简单草图。

2.结束编辑草图，在特征工具栏中单击“螺旋扫掠〞工具，选择相应的截面轮廓和轴线。在“螺旋尺寸〞选项卡中输入螺旋参数：螺距6mm、圈数4。在“螺旋端部〞选项卡中输入：

然后得到下列图的弹簧：

3.将上例的草图由圆形截面轮廓改为矩形截面轮廓，如下：

4.将特征定义改为：

得到如下列图之“发条〞弹簧：

9.放样

1.翻开零件文件“放样.ipt〞,把两平板的对称面(距板的一侧面75mm)设为工作平面,并在此平面上做如下列图的草图后:

〔其中尺寸“28〞是到平板平面距离〕得到如下列图的三个跑道形草图截面用来放样:

2.单击放样命令图标,按对话框提示选择三个草图截面后确定〔如下列图〕，得到如下列图的把手模型：

3.注意修改权值，看看有什么变化。

10.螺纹表达

1.翻开“螺纹.ipt〞：

2.在特征工具栏中单击“螺纹〞工具：

选择在零件的光杆圆柱面上创立螺纹：长度20mm，系统自动找到适合的螺纹参数：

生成如下的零件：

11.加强筋和腹板

1.翻开“加强筋.ipt〞文件：

2.创立一个中间工作平面，并在该平面上创立新草图，如下〔注意使用切片观察方式〕：

3.完成草图，在特征工具栏单击“加强筋〞工具：

4.之后，用特征环形阵列手段制作出对称的加强筋，如下：

12.构造曲面

1.翻开“构造曲面.ipt〞文件：

2.在特征工具栏中单击“放样〞工具，选择该三条曲线，创立一张曲面：

生成如下曲面：

3.在浏览器中将系统的XZ面显示出来，在其上建立如下草图，注意在观察方向上不要超过曲面范围：

4.将草图拉伸形成实体，并选择拉伸终止到曲面上，形成如下实体：

13.设计元素

1.翻开“创立设计元素.ipt〞文件，在特征工具栏中单击“创立设计元素〞工具：

2.选择仅有的一个特征，创立设计元素，在对话框中，双击需要的参数，将其发送到右边的“尺寸参数〞编辑框内，作为插入该元素时可以编辑的参数。最后保存设计元素。

3.翻开“创立设计元素.ipt〞文件，在特征工具栏中单击“插入设计元素〞工具：

4.选择先前创立的设计元素，将其放置到本零件中的工作平面上。通过设计元素的移动和旋转工具，将元素拖动到适当的位置，然后自定义元素参数：

生成如下实体：

然后通过特征阵列，制作出其余对称局部：

14.鈑金设计

我们通过以下步骤，设计一个鈑金零件，该零件的造型过程涉及Inventor的大局部鈑金功能。

1.启动一个鈑金模板，设计第一个草图：

2.完成草图，单击“平板〞：，选择缺省配置，创立第一特征。

3.单击“凸缘〞：，如图选择一条边创立凸缘，距离5mm，90度角。

4.再次单击“凸缘〞工具，如下列图创立另一条边的凸缘，选择终止方式类型为：宽度。注意选择偏移量的起始点。

创立如下鈑金：

5.单击“卷边〞：，以不同的样式：双层和滚边形各卷一次：

卷边对话框：

6.在第一鈑金面的上外表创立如下草图：

7.单击“翻折〞：，按如下参数翻折：

得到下面的鈑金：

8.在翻折侧添加两次凸缘，距离分别为10mm和5mm，得到如下鈑金：

9.单击“拐角接缝〞：选择两条凸缘边。

生成如下鈑金：

10.最后，单击“展开模式〞：，得到展开的鈑金图：

15.表驱动零件

1.翻开文件“表驱动零件.ipt〞，文件中有一个草图，如下：

2.单击特征工具栏中的“旋转〞图标，如下列图选择截面轮廓和回转中心。注意回转中心应该是圆心处的中心线。

单击“确定〞，得到如下零件。

这是一个普通零件。我们通过以下步骤学习将它变成一个表驱动零件，并在部件环境中以特定的参数值进行调用。

3.单击标准工具栏中的图标，显示如下“创立表驱动零件〞对话框：

4.本对话框是我们用来创立表驱动零件的。现在观察一下该对话框，发现刚刚创立的旋转特征显示在“参数〞选项卡的左侧列表框中。双击该特征，系统将旋转特征所包含的三个参数传递到右侧列表框：

5.在对话框的下部参数列表框中，列出了创立这些参数是所赋予的值。我们在第一行单击鼠标右键，从弹出菜单中选择“插入行〞命令，向列表中添加两行。然后双击相应的数值，将其改为下列图所示的数值：

6.单击“确定〞，就得到了一个表驱动零件。我们可以在特征浏览器中看到增加了一个表：表。该表包含刚刚定义的参数和数值。另外，本零件的图标也变成了：

7.图中打勾号的参数即为当前图形窗口中显示的模型所使用的参数。我们可以将鼠标移到第二组参数的最后一项，单击右键：

8.选择“计算行〞，系统会按照第二组参数值重新建模，我们可以看到图形窗口中的零件图形有所变化。

9.保存本零件。

10.新建一个部件文件，单击图标命令，装入现有零部件，然后选择刚刚保存的“表驱动零件〞。系统提示如下对话框：

11.单击数值：10mm，系统弹出一个小列表框，列出该参数〔d4〕可选的参数值。

12.这些值是我们先前在“创立表驱动零件〞对话框中定义的。选中一个值，该列表框会自动消失。我们按如下参数调用模型：

d4＝10mm、d3＝16mm、d2＝20mm

13.单击“确定〞即完成调用。

注意：我们无法分别指定各个参数的数值。实际上，这些参数值表达出一组一组的关联性。这种只包含预先定义好的成组参数的表驱动零件称为“标准表驱动零件〞。

为了能够在调用表驱动零件时指定个别参数值，我们进行如下操作：

14.翻开先前保存的“表驱动零件.ipt〞，在浏览器中右键单击表，选择“编辑表〞，进入“创立表驱动零件〞对话框：

15.用鼠标右键单击右侧参数表中d4旁边的钥匙符号：。选择“自定义参数列〞，系统将d4包含的数值列填充以较深的颜色表示。

16.保存文件。

17.在部件环境中再次调用该零件，系统提示的对话框变为：

18.我们可以看到：d4已经和d3、d2分开列出，单击d4的值，可以将其改为任意合理的数值，比方9mm。然后回车，系统将孔径为9mm的零件插入部件环境。

注意：指定数值后，对话框中的参数行均被填充以颜色，不可以立即更改。

这种在被调用的时候，可以由用户自定义个别参数值的表驱动零件称为“自定义表驱动零件〞。

16.部件约束〔运动〕

1.翻开部件文件：凸轮机构.iam，得到如下的部件环境：

2.练习拖动配合：按住Alt键，拖动零件到所需的位置。系统会在拖动的过程中自动捕捉可以相互配合的元素。

3.在凸轮外表与连杆端部圆柱外表之间添加相切约束，注意凸轮外表是NURB曲面。

4.参照凸轮机构js.iam，将各零件装配成如下列图形：

注意：应该在主动轮和凸轮之间添加转动类型的运动约束。

5.单击“添加装配约束〞按钮，按下列图对话框进行。

注意：中选中主动轮外表和凸轮绿色圆柱外表时，系统会自动计算二者之间的传动比。

6.约束完成后，驱动主动轮使之转动，观察连杆零件的运动。

17.自适应部件装配

1.翻开部件文件：zsy.iam：

2.我们可以很容易地将该部件直接约束为下列图：

3.但是如果需要事先确定两个机架部件之间的角度，然后进行装配的话，系统会提示不能添加约束。

观察部件浏览器：

发现本部件是由四个子部件组成的。在添加装配约束的时候，系统将子部件作为一个整体来移动。如果设定了两个机架〔zsy_frame.iam〕之间的角度的话，连接子部件zsy_boom.iam的当前长度不一定刚好满足装配的需要。实际上，我们通常希望在装配zsy_boom.iam子部件的时候，其内部零部件的装配位置发生适当的调整，以便改变两端铰点的距离，满足上级部件的装配需要。

4.将两个机架〔zsy_frame.iam〕之间的角度约束为某个值，如70度。

5.在浏览器中，右键单击子部件zsy_boom.iam，从弹出菜单中选择“自适应〞，使之显示为下列图所示的状态：

6.现在，添加轴线配合约束，使zsy_boom.iam连接两边的机架。zsy_boom.iam的装配长度发生变化，如下列图：

18.衍生部件

在零件造型过程中，我们学习了特征布尔运算。实际工作中，有时需要将不同的零件组合在一起，形成新的零件。比方铸造用的模型或者诸如某些机箱所用的箱体等一些组焊件。我们把这种将零件组合起来，生成新的零件的方法称为零件布尔运算。

1.新建一个零件文件，先直接结束当前草图，进入特征命令状态。

2.单击“衍生零部件〞图标：，系统弹出“翻开〞对话框。

3.选择部件文件：衍生部件.iam，并将其翻开。

这时，该部件被引用到零件环境中。显示如下对话框：

4.单击对话框中的图标，可以使之循环显示为、、三种符号。

表示对该零件进行“并〞运算。

表示对该零件进行“差〞运算。

表示将该零件排除在外，既不进行“并〞运算，也不进行“差〞运算。

5.按下列图进行：

在图形窗口，我们看到引用的部件变为：

6.单击“确定〞，系统经过计算，得到如下实体：

7.将此状态的实体保存为“下模.ipt〞。然后在浏览器中找到该衍生特征，单击右键，予以编辑。按下列图进行：

8.单击“确定〞，系统经过计算，得到如下实体：

Inventor教学 篇6

传统的编程语言是比较抽象化的，而中小学生思维大多处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，所以对抽象的编程语言是望而生畏。在中小学，传统的编程语言教学就呈现出难度大、兴趣低、枯燥乏味等特点。那么结合中小学生的学习特点，一些有趣的、可视化的编程软件应运而生，像Scratch、MIT App Inventor等。这些可视化、模块拼接软件的诞生简化了学生写代码的过程，也在无形中激发了学生学习编程语言的兴趣。对中小学中开设Scratch课程的研究已经非常多了，而MIT App Inventor是最近两年兴起的，后者现在一般被引入高校的教学中，而在中小学开设专门课程的研究还相对较少。

笔者认为，相对于Scratch，MIT App Inventor因为是与移动设备，如手机、Android平板等学生日常接触到的电子产品联系，所以其对移动学习的支持度更大。同时，在MIT App Inventor上制作的小软件更容易让学生产生成就感。因此，笔者就MIT App Inventor引入到中小学课堂进行了一定的思考。

MIT App Inventor是由Google公司开发的一个致力于可视化编程而打造的平台。现在，平台已经升级到AI2版本，并且汉化版本已经在投入使用。AI2中除了新增一些组件外，加强了某些组件的属性和事件。同时，AI2的模块也区分得更清楚，主要分为设计视图和代码视图，如图1、下页图2所示。设计视图主要负责可视化界面设计，而代码视图则通过积木式的代码块实现各个控件的交互。

从AI1到AI2最大的变化应该是语言的变化。MIT App Inventor一开始设计时是不支持中文的，而汉化版出来后，相信会有更多的中国学生愿意接受，而且年龄的限制性也会降低。

MIT App Inventor平台特点

1.在线开发

网络已经融入到日常的生活，现阶段的中学生算是IT土著。MIT App Inventor的“在线开发”功能提供了随时开发的可能。现阶段，用户只需要注册一个邮箱账号，就可以访问服务器开发小软件。

2.趣味性

不少学生以前堆过积木，MIT App Inventor开发平台的理念就是利用积木式形式开发小软件。学生只需要拖动需要的部分到工作面板中，通过合理的组合就能实现某些功能。同时，不同颜色的积木预示着它们不同的功能，如黄色的代表控制、蓝色的代表数学等。某些小的模块只能在相应的模块之间拼合，而与另外一些模块则不能拼合。同时，效果是可以立即查看的。学生通过虚拟机或者是Android手机都能实时观测软件的效果。

3.简单易操作性

之前比较流行的Scratch其实也是运用积木块的形式，号称“零基础”，几分钟就能学会编程。MIT App Inventor也是建立在这种思想之下的，让更多的人更早地接触和参与到小软件开发的队伍中来。只要拖动某些组件，就可以完成某些意想不到的效果。同时，可视化的设计界面能让学生更加直观地看到变化后的效果。

4.多样化接口

MIT App Inventor现阶段除了开发出APK小程序安装到安卓系统中之外，它本身还可以与机器人对接。机器人是中小学一直都在研究的项目，很多教师在机器人研究方面已经达到一定高度。在一个平台上既可以开发APK小软件，又可以学习机器人方面的知识，这样平台的实用性大大增强。

MIT App Inventor本身所具有的这些性质，让学习者的年龄不再成为问题，小学生也能简单地开发某些小软件。它主要是建立在兴趣的基础上，让学生更早、更简单地拥有编程思想。

课程开设中面临的问题及解决策略

既然说了MIT App Inventor很简单，很适合学生学习编程思想，那么是不是很简单地就能将其引入到课堂中呢？答案是否定的。课堂中引进MIT App Inventor还要克服以下几个困难。

1.服务器搭建

MIT App Inventor平台现在已有离线版，只需要安装离线版到某一台服务器上，将其发布出去后，通过访问其IP地址或域名地址就可以登录到平台上。不过有一个限制，由于是在校内搭建的，所以很多服务器只限于校内访问。浙江师范大学附属中学的服务器可以访问，但无法导出较大的项目。MIT（麻省理工）的beta版服务器在导出较大文件方面有优势，不过在访问的过程中，时常会出现网络连接问题，导致做好的项目无法保存或者是无法及时导出来。所以，一个好的MIT App Inventor平台服务器搭建还是有相应难度的，同时，访问量的增大也会给服务器增加更多的问题，服务器维护将是个持久的问题。

服务器搭建问题不应该落实到每所学校，毕竟搭建和维护的成本也不低。Google公司如果为了推广MIT App Inventor的学习，就应该在国内不同地区多设立几个服务器平台，以解决现阶段网络堵塞、服务器瘫痪等 问题。

2.硬件设备配置

现阶段很多学校都有开设机器人课程，学校也购置了一批机器人装配，有的学校还有专门的机器人实验室。之所以花大力气去做这件事，其中一个很大的原因是学生学习机器人后可以参赛，这些竞赛是教育部门认可的。而MIT App Inventor则有些无力，它是不久前从国外引进的。虽然2014年举办了第一届MIT App Inventor作品赛，可是举办单位是Google公司，不是教育系统的相关单位，参赛者即使拿到了奖也感觉没什么分量。基于上述原因，可能很多学校不愿意花时间、精力和物力去研究MIT App Inventor，特别是一些基本设备本来就不充裕的学校。

由于MIT App Inventor本身的硬件设备是Android系统的手机或者平板电脑，但很多学校是禁止学生带手机的。学校自己配置的手机可以有相应的配置，但是也免不了有些学生会借助设备上一些通讯、社交软件，看小说等，也许只是玩了几分钟，但是对学生的心理影响可能会持续一天。所以，如何说服学校购置一定数量的Android系统手机或平板电脑是一个大问题，同时硬件设备管理也是一个值得研究的课题。

3.平台自身完善性

MIT App Inventor平台现在看起来结构是非常清楚的，编写一些小的程序也是很简单的。可一旦要编写比较大的程序，平台上加载的速度就非常慢，甚至大一点的程序都保存不了。同时，大程序中的代码都用积木堆叠起来的话，会显得代码太多、太乱，有时候如果改了某一个地方，保存之后很可能下次再测试的时候，仍发现这个修改的地方没有被保存。如果一个程序中的相同组件较多，那么给它们添加事件时需要一个个添加，而不能有类似于循环代码一次性写完所有组件的事件。笔者在辅导过程中，有学生反馈，代码块拼接的程序其实并不简单，有时候会很辛苦，而如果用程序语言编写可能会更简单。所以，笔者觉得修改后的平台不一定都使用代码块拼接，学生也可以选择写写简单的代码，积木块和代码结合的方式适应不同年龄段的学生。

4.教学设计及评价

APK手机小软件设计要兼顾到学生的认知水平，所以教学设计既要保证有趣，又要保证在学生能力范围内。MIT App Inventor的教学方法主要是任务驱动，好的任务是学生学习的重要支撑。因为MIT App Inventor本身比较新潮，很多教师可能还没有接受过专业的培训，即使接受过培训也没有相应的教材。针对这些问题，笔者认为Google可以加大培训力度和广度，在相应地区设立培训点，专门对教师进行培训，并且对培训教师还要进行一定程度的学习检测，发放培训合格证明，以证明该教师具有开设该项课程的知识基础。

教学评价也不再局限于学生的最终成果，因为学生在学习的过程中发现问题、解决问题的能力相对来说更为重要，所以评价方式最好是过程性评价与成果评价相结合。如何真正做到过程性评价，笔者认为应在平台上相应地记录学生在每节课中有什么疑问，解决了什么问题，同时教师还可以考查学生在课堂上的参与度。当然，这也是需要学生配合才能完成的。最后的成果评价相对来说要简单些，只要明确评价的统一标准，最后的评价也会相对公平。过程性评价和成果评价的综合，强化了以学生为本的评价理念。

MIT App Inventor教学案例简析

现阶段将MIT App Inventor课程引入到中小学课堂的研究较少，大多数是基于兴趣原则、任务驱动原则、计算机思维训练原则进行的教学设计。下面以一位教师的教学实例为例，简单分析一下教学的实施过程、教学效果。

1.案例呈现及效果浅析

该案例以打地鼠的小游戏设计为载入，教学过程大致如图3所示。

通过图3可知，该教学案例主要是基于任务驱动的原则设计的。教师在整个教学过程中充当引导者、协助者、辅导者等多重身份，学生则是学习的主体，他们在教师的引导下学习、讨论，独立完成整个游戏设计过程。在整个过程中，学生的思考、讨论交流、尝试都推动着问题的解决与完善。

基于上述案例的教学设计，教师更容易实现教学，让学生主动参与到学习中尝试解决问题。学生在教师的引导下实现具体问题的抽象化、模型化，锻炼了抽象计算机思维，同时也让教学的过程充满了师生互动、生生互动。学生每实现一个小的目标都能看到实实在在的成果，无形中增加了他们的成就感，而学生越有成就感，就越容易对所学的知识产生兴趣，从而越愿意花时间和精力去进行深层次学习。由于师生之间的互动促进了知识的深入挖掘，生生之间的讨论加深了对问题的理解，所以学生的自主学习促进了计算机思维的形成。

2.教学设计的几点思考

上述的教学案例只是一个个案，针对的问题也比较具体，如果扩大到整个的MIT App Inventor的教学模式上，则需要进行一定的变通。

（1）创设学生熟悉的教学情境

还是以刚才的打地鼠游戏为例，如果教师直接说本节课要制作一个打地鼠的小游戏，学生一开始可能就会有种畏难心理，而且也不排除部分学生没有玩过这个游戏。所以，有必要在上课的前几分钟让学生体验一下打地鼠游戏，游戏程序可以是教师自己设计好的，也可以是像淘宝上经常出现的“打地鼠，抢红包”的程序。学生在玩的过程中，就能结合已有的经验和现有的实践知道打地鼠游戏需要遵循哪些规则，在设计过程中要实现哪些功能。

（2）教师适时的引导

初中生的自学能力还是有限的，有时候教师设计的任务看上去很简单，但学生也不一定能够达到预期目标。而且MIT App Inventor中涉及的编程思想对初中生来说还是很有难度的。教师在教学设计的过程中，要将目标细致化、简单化，并且对学生很难理解的思维转化过程加以引导。教师不用一步步地教学生怎么去设计界面、抽象化模型，而是要让学生在引导下慢慢尝试，发现问题，解决问题。

（3）分层次任务设计

由于一个班里的学生的水平有一定的差异，所以不可能让所有学生都达到同样的目标。为了满足学习能力强的学生深入学习的需求，除了让他们达到基本的教学任务外，还可以在自主设计任务环节，引导他们根据自己的想法，添加或者改动某些环节，使得整个游戏更加贴近学生的自主创造，这样学生就更有兴趣和成就感。例如，在打地鼠的游戏中，学生可以修改下程序，如每次点击地鼠的时候，计算机发出地鼠叫声；没点击到的时候，计算机就发出“快点我”的叫声；每次点击错了，游戏得分就相应减少，等等。

Inventor教学 篇7

一、App Inventor概述

App Inventor是一款基于Web、面向没有编程经验的初学者的Android应用开发工具。它最初是谷歌实验室(Google Lab)2009开始,由麻省理工学院(MIT)的Hal Abelson教授主导的一个实验项目。与传统的代码编程不同,App Inventor中程序是通过可视化指令模块来实现,并用模块定义不同的功能。

App Inventor是一款手机应用程序开发软件,它采用Open Blocks Java Library来创建积木式拼图的模块编程语言。App Inventor不同于以往的编程软件,使用者不一定是专业的程序员,甚至不需要掌握任何编程基础知识。由于将枯燥的代码编程积木式的拼图,不同的代码块有不同的颜色,使编程过程变得简单、愉快。

利用App Inventor可以开发很多实用的手机应用,例如开发音乐播放器、视频互动、语音输入、摇一摇报时、GPS定位等移动设备上的高科技应用,也可以设计如交互调查、天气预报等移动设备上的应用软件,还可以进行手机游戏开发如打地鼠、拼图、2048等等。即使没有编程基础,也可以开发出属于自己的手机app,具有零基础、易入门、组件丰富、功能强大等特点,此外还可以利用蓝牙实现手机控制乐高机器人。

App Inventor采用云端开发模式,无需安装任何软件,只需使用一台能上网的电脑,则能通过浏览器连接App Inventor服务器,完成开发工作。目前,为了让中小学更好地开展App Inventor教学,广州市教育信息中心(电教馆)启动了国内第一台App Inventor服务器,服务器网址:http://app.gzjkw.net/。

App Inventor编写的程序虽不能称之为完美,但是能够让学习者在短时间内完成操作,这充分体现出App Inventor的优势,即人人都能当程序员。

二、App Inventor在信息技术教学中的应用意义

高中信息技术教学模块中较为传统的内容是VB程序设计,但是枯燥的代码编写和单调的运行界面使得学生很快对程序的学习失去兴趣。同时,由于编写的VB程序缺乏生活应用需要,所以在教学过程中总是难以调动学习积极性。Inventor教学中的优势主要表现在,积木式程序设计语言能帮助学生快速理解生活中出现的算法问题,通过拖拽鼠标的形式就能完成程序设计的工作,初步体会到算法的意义。

(一)提升学生的学习积极性

信息技术的教学目标强调个性化的能力发展,特别是在内容选择方面,不应该将经验看成教学活动的中心,应运用适当的方法,让学生成为教学活动的主体。App Inventor提供不同颜色并且具有强大功能的编码模块,学生可以通过积木拼接的方式,将自己的创造意图充分展现出来,并创作出属于自己的手机应用作品。在作品设计的过程中,学生之间需要交流与讨论,这样既能提高学生互动合作的能力,自我效能得到提升。在教学中发现,自我效能高的学生学习动机也较强,教学中通过尝试新的学习策略,能提升教学的系统化进程。

(二)培养学生创新思维

任何教学活动的开展都能成为培养学生创新思维的主要载体,因而学生创新思维能力的培养要依托于意识活动,通过意识给学生注入新的思维能力,带动创新发展理念,培养学生活动中自我探索和发展的能力,学生通过创新获得新的体验。App Inventor教学中主要将学生看成是教学活动的主体,教师则作为教学活动的组织者和引导者,通过教学为学生创设良好的环境,在为学生营造学习气氛的同时,让师生之间形成交流与互动,学生在探索中完成知识的构建,这是提升学生创新发展能力的必要前提。

(三)提升学生的计算思维能力

计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。在信息技术课堂培养学生的计算思维,重点要关注生活问题的解决。App Inventor的教学,能让学生实现自己的创意,并在获取丰富学习经历的同时,提升教学中的任务驱动模式,进而培养学生的计算思维能力。

(四)促进多学科知识的整合

信息技术课程的教学目标是全面提升学生的信息素养。在信息技术课堂中,引入APP Inventor模块,让学生将自己的想法和创意来解决生活问题。学生能够结合现实生活知识,做好知识应用,比如制作节日问候贺卡、个性化游戏等。学生在应用设计活动开展初期,需要通过接触多类型学科,整合不同学科的知识,带动多学科的发展进程,在提升信息素养的同时带动信息发展现状。

三、APP Inventor在信息技术教学中的应用模式

(一)明确教学目标,构建创新教学模式

兴趣是学生进行学习的前提和基础,所以在教学中要培养学生的学习兴趣。APP Inventor的应用设计没有固定的设计方法,学生可以根据自己的理解来设计模块颜色、大小、布局等属性,甚至可以使用自己设计的图形为作品素材。这样创新型教学模式打破了传统信息技术课程理论枯燥、学生作品单一化的缺点,便于提升学生的学习兴趣。

教师为调动学生的学习积极性,可以在教学开展初期,结合教学状况设计必要的教学内容,学生通过思考能够对知识有初步了解,然后在借助App inventor模块的拼接方式开展尝试性问题概述。教学中可以融化教师和学生的想法,让学生在学习过程中学会吸收优秀的想法,并且在思想碰撞中对知识有新的体验,同时为学生创立可交流的环境。为了检验教学结果,教师应将问题尝试性的解答引导到教学活动中,根据自己的创新需求做出方案设计。该互动教学模式一方面能够适应课程教学的发展,满足课程教学需求;另外一方面在培养学生积极学习兴趣的前提下,开展信息技术实践教学活动,学生在可视化教学模式的带动性,实际操作能力将有大大的改善。由于视觉性的知识传递要优于语言知识传递,且这种教学模式也会丰富教学活动的深入发展,对培养学生学习兴趣有着极大的帮助,并有利于学生形成良好的思维模式。

(二)丰富教学内容,维持学习积极性

App Inventor主要应用在信息技术的领域内,在培养学生学习兴趣的前提下,要结合学生的学习特点做好相关的教学设计,不仅能够在教学的过程中调动学生的学习积极性,更能活跃整个课堂气氛,让课堂教学活动达到事半功倍的效果。

教师可以在课堂教学中融合小的游戏。学生都喜欢在休闲时随意写写画画,因此可以设计一个涂鸦板案例,满足学生随时写画的需求。

在这个涂鸦板案例中,有7种颜色选择,有画线、画点、画圆、文字四种涂鸦模式,还可以对线条、点实现加粗、减细等功能。除此之外,还可以调用手机摄像头进行拍照或调用手机图库中的图片作为涂鸦背景。在实现这案例后,学生真正能开发出具有具体功能的手机应用,学生的学习积极性将得到极大的提高。

四、结语

笔者在学校高一高二年级开展了App Inventor的教学,在收集的学习反馈中可以看到,大部分学生对App Inventor的教学非常感兴趣。信息技术课堂引入App Inventor模块教学,能极大地激发学生的创新意识,对创新传统信息技术教学,提高学生信息素养和技术思维能力,有极大的帮助。

参考文献

[1]黄仁祥,金琦,易伟.人人都能开发安卓APP[M].北京:机械工业出版社,2014

[2]郭祥丽,卫明月.研究App Inventor和计算思维的信息技术在课堂中的运用[J].中国医院管理,2011(02):13-46

Inventor教学 篇8

一、Autodesk Inventor在《机械制图》教学中的应用

Autodesk Inventor的功能非常强大, 它分为五个基本模块:零件、钣金、 (此处是不是缺少部分文字?五个基本模块缺三个) 中, 它还包括了四个子模块:焊接、结构件生成器、设计加速器、Inventor Studio;还包括了四个专业模块:三维布管设计、三维布线设计、应力分析、运动仿真, 而我们在教学中要用到的只有零件、工程图、表达视图、装配四块知识。

1. 零件功能。

学生在学习制图时最困难的就是不能够想象出零件的三维结构, 在Autodesk Inventor零件图中可以通过拉伸、旋转、扫掠或放样等特征形成实体, 这可以让学生们很容易的观察到零件生成的过程, 并且还能够手动控制模型做任意角度的旋转, 让学生观察到每一个部位的结构特点。对于学生最难掌握的我们都可以在课堂上演示生成的过程, 无论是内部还是外部都很直观的展现给学生。不仅节省了教学和学生掌握的时间, 同时培养了学生的空间想象力。如图1

2. 工程图和表达视图功能。

图纸是表达零件或部件的图样。图样基于二维的平面纸张来表达三维立体物体的一门科学, 是人类改造自然、征服自然的奋斗历史中光辉的一页, 是工程界的语言。我们培养学生的目的就是要让他们掌握这门语言。Autodesk Inventor的二维工程图功能就是能通过三维模型自动生成详细工程图、视图、剖视图、断面图、局部放大图、自动或手动生成尺寸标注等;还可以在视图中建立草图进行编辑文。在这个功能区就能很好的将工程图和三维实体零件结合起来, 能更好地培养学生的读零件图的能力, 为适应以后工作岗位的要求做准备。如图1可以自动生成图2。

3. 装配功能。

Autodesk Inventor具有自底向上的装配体设计功能, 即利用已经建立好的各个零件组装成一个部件。如我们的磨床虎钳是由底座、底盖、钳体、钳口、丝杆、手轮和压板组成。在装配功能区, 我们通过建立各零件间的约束, 来限制它们的运动, 从而组成完整的磨床虎钳。我们可以通过爆炸图来展示整个装配体零件间的位置关系和装配关系。还可以通过录象来保存装、拆过程。在制图的实际教学中, 这种功能可以非常直观的帮助教师和学生讲解装配图中各零件的相互位置及关系、装配方式, 使学生更好的理解装配图画法, 提高学生阅读装配图的能力。

二、Autodesk Inventor对学生的影响

本人带10201机电班制图时, 有位A学生对学习提不起精神, 时常上课打瞌睡, 经过了解原因是感到制图太深奥了, 想不出来, 对制图已经放弃了。但在我上课采用了Autodesk Inventor, 边绘制边讲解, 包括这个学生在内的很多学生都激起了兴趣, 还感叹这个软件太神奇了。甚至A同学主动问我要软件, 要回去研究研究, 在以后的学习中, A同学的空间感明显的提高了, 我适当的在课堂上表扬他的进步, 这也给其他学生树立了榜样。

运用Autodesk Inventor软件辅助《机械制图》课程教学, 让学生参与分析和动手解决学习中遇到的空间想象、立体造型、零件装配或拆卸等具体问题, 能刺激学生感观, 迅速提高学生的空间想象力, 极大提高学生学习的趣味性, 同时也降低了教学成本, 提高了教学效率。

参考文献

[1]徐秀娟.运用SolidWorks软件进行《机械制图》教学方法改革的实践[J].陕西国防工业职业技术学院学报, 2006, 16 (12) .

[2]江庆.SolidWorks三维造型在机械制图综合实践中的应用[J].机械管理开发, 2008, (01) .

Inventor教学 篇9

选择合适的教学工具仅仅是个开始,接下来需要我们仔细思量的是如何开展具体可行的教学实践。当前信息技术课程中的算法与程序设计教学,在教学方法上仍倾向于讲授法与演示法,在教学内容上着重于程序编写规则及语法的讲解,与其他学科分离开来,略显抽象与枯燥,学生兴趣不大,从而影响了课程目标的实现。STEAM教育推崇“在做中学”“过程体验”“多学科整合教学”,为程序设计类课堂教学提供了新的思路。

●STEAM与App Inventor

STEAM(Science、Technology、Engineering、Arts、Mathematics)是由美国弗吉尼亚理工大学的Georgette Yakaman提出的一种跨学科教学框架(Framework)。[1]STEAM教育是关于科学、技术、工程、艺术与数学的教育,在STEM的基础上增加了A(即Arts)。[2]

STEM注重聚合思维,而Arts倾向于发散思维,Arts的融入有利于促进学生对知识的理解,培养学生从多个角度去思考问题并找到多种有创意的问题解决方法,从而有助于学生STEM能力的提升。同时,学生在利用人文艺术与同伴交流分享创意的过程中,也能够对批判思维进行培养。但就目前来看,艺术与科学仍被很多人视为两个迥然不同的领域,无论是教师还是学生,都还没有适应艺术与科学的融合,要完全实现从STEM到STEAM的跨越,还需要一定的时间。

App Inventor起初是一款谷歌推出的免费Android智能手机应用App开发平台,自2012年1月起,转由麻省理工学院移动学习中心维护与运营。[3]App Inventor同时为学生提供了艺术创作与科学创作的平台,他们可以充分发挥想象力,根据自己的喜好来对界面进行配色和布局,并按照各自的思维方式拼接代码直至项目的完工。App Inventor教学为Arts与STEM的结合提供了一个可选方案。

●面向STEAM教育的App Inventor课堂教学一般过程

在面向STEAM教育的App Inventor课堂中,学生要在理解科学原理的基础上,用工程思维来规划整个项目,用艺术思想设计界面,用数学知识进行逻辑运算,综合运用上述知识或方法逐步解决技术问题。基于STEAM教育的特点,充分利用App Inventor平台的优势,结合生活中的实际问题,激发学生对程序设计的兴趣,培养学生的创新能力与问题解决能力。因此,我们结合STEAM教育与App Inventor教学的特点,构建如图1所示的课堂教学过程。

学生在教师创设的情境下,联系自己的生活经验以提炼出亟待解决的问题;在确定问题之后,与小组成员共同讨论,将大问题划分成小问题,并分析其涉及的科学概念、原理等;然后确定方案,即以工程思维规划项目,使思路更加清晰;接下来进入正式开发阶段,首先利用艺术思想、技术手段收集处理素材并设计界面布局,随后画出逻辑实现的流程图,并灵活运用工程思维与数学知识完成代码拼接,整个开发阶段都需要进行实时调试,以便掌握开发情况;完成了设计开发即可打包分享,进入互评阶段,该阶段主要体现学生的社会人文艺术素养,要鼓励学生踊跃表达;各组可根据大家的建议不断完善App Inventor项目,率先完成的小组可在基础项目上进行拓展创新。

●面向STEAM教育的App Inventor课堂教学案例

在面向STEAM教育的App Inventor课堂教学中,教师应尽量避免大量抽象概念的灌输,要引导学生主动探索真知,从多个学科角度分析问题并创造性地解决问题。本文以母亲节礼物的设计和开发为例,分析面向STEAM教育的App Inventor课堂教学过程。笔者采用“以教师为主导—以学生为主体”的教学模式,紧密联系课堂与实际生活,让学生学以致用,体会作为创造者的乐趣。

1. 教学准备

高中一年级的学生独立完成项目还存在很多问题,因此协作学习显得颇为重要。在小组合作开始之前,教师先根据同组异质原则对学生进行分组,同时考虑男女比例、能力强弱等因素。将每组能力最强的学生选为组长,届时由组长带领组员共同规划项目并讨论分工事宜。

2. 创设情境

笔者以“为母亲大人准备母亲节礼物”进入情境,在引起学生激烈讨论之后提出自己的友情建议——利用App Inventor平台做一个礼物,从而引出问题,将学生的注意力转移到App Inventor上来:(1)你的母亲点开你为她安装好的一款App,手机上开始响起温馨的音乐;(2)许多记载着你们甜美回忆的照片不断循环播放;(3)当母亲被感动之时一定会想对你说些什么,此时她可以按住屏幕上的按钮语音;(4)为了不打扰你上课,这个应用会将她的语音转换成文本信息并以短信形式发送给你。

3. 学生确定问题并分析问题

学生在笔者的引导下确定问题,并将问题划分成几个子问题:(1)如何循环播放温馨的音乐;(2)如何按预设的时间间隔循环展示照片;(3)怎样获取母亲的语音,并且转换成文本信息;(4)怎样将转换的文本以短信的形式发送。分析各项子问题涉及的科学原理,获得科学素养的培养:音量数值与播放出来的音频声音大小之间的关系;音乐前台播放与后台播放有何不同;图片循环播放有何原理;平常手机上语音识别与发送短信的功能是如何使用的;等等。然后,学生列出可能需要的组件。上表为学生提供一个界面设计所需组件表,让学生在填写表格的过程中,整体把握本项目可能要用到的组件及其作用。

4. 界面设计

引导学生利用浏览器搜索素材,或者将自己手机上的图片传送到计算机上,并提醒学生所选素材要符合自己的主题需求,一个项目的素材应保持风格统一。学生在收集好素材以后,使用画图软件、Photoshop、格式工厂等工具编辑素材,随后上传到A p p Inventor素材库。接下来在组件设计面板对界面排版,先从组件库里拖出水平布局、垂直布局或表格布局组件对屏幕界面进行整体布局,再拖入图像组件用于显示图片、按钮用于点击、计时器控制图片播放间隔、语音识别器获取语音、信息分享器发送短信。学生可根据自己的喜好来设置这些组件的属性,如背景颜色、背景图片、字体大小和颜色等,鼓励学生自由发挥想象力创造自己的风格,在做的过程中获得技术素养与艺术素养的培养。

5. 逻辑设计

笔者在学生讨论好方案之后,引导他们画出相关的流程图,使方案更具有操作性。以图片循环播放的流程图为例(如图2),引导学生将抽象的功能转化为具体形象的步骤流程图,也便于修改错误的时候有据可依。

图片循环播放需要涉及变量。对于学生来说,变量的定义和调用不太容易理解,教师要尽可能地引用生活实例来促进学生的理解。例如,将图片列表比作一本书,所有的图片类似书中所有的内容,索引则为书的页码。另外,还要引导学生运用数学知识来处理“翻页”“判断索引值”“回到首页”这些问题,会用到App Inventor数学块里的加法、关系运算符等。

接下来学生要根据画好的流程图,依次完成四种功能的代码拼接,这个过程需要学生充分利用工程思维与数学知识来解决问题。为保证功能的完善,学生要实时监控开发状态,以便及时调整各组件的参数和代码块的拼接顺序。碰到问题时,可以跨组交流,互相学习。整个逻辑设计阶段主要培养学生的工程素养与数学素养,“母亲节礼物”逻辑设计如图3所示。

6. 打包作品,分享评价

基于STEAM理念的教学课堂,关注的焦点是学生在探索的过程中得到能力的培养与提升。因此本课的效果评价要考虑三个方面的内容:(1)个体对小组的贡献情况;(2)小组协作情况;(3)作品展示情况。采取的评价形式为:各组完成项目以后,分别派一名组员为大家汇报项目情况。将自我评价、生生互评与教师评价相互结合,使评价更为全面,学生对自己的表现情况更为清楚。值得注意的是,教师评价时要尽力做到系统、客观。该阶段要鼓励学生大胆提出自己的想法,锻炼沟通交流能力,从而获得人文艺术素养的培养。

7. 拓展创新

已经出色完成任务的小组可挑战拓展任务;作品仍有缺陷的小组,可以根据大家给出的修改建议继续完善作品。为了激发学生产生更多的创意,同时又不限制他们的思维,笔者给出了四种问题形式的参考建议:如何控制音乐的暂停与播放?如何添加多个屏幕?如何添加小视频?如何调用电话拨号器打电话?

8. 教学实践效果分析

从课堂表现情况来看,大部分学生已经掌握了组件属性的设置方法,但是在实现图片轮播功能时碰到了许多问题,此时同伴的帮助与教师适时的引导起了重要作用。换个角度来看,也正是因为这些问题才使课堂变得更加生动。不同学生之间的理解水平与动手能力存在很大差异,如果教师放任学生单独行动会让课堂变得很混乱,严重影响教学效果。因此,教师需要选几个得力的小组长来辅助教学,让他们带领其他学生展开协作学习。整个课堂以学生为主体,教师担任引导者的角色,让学生在“做”的过程中逐渐形成概念,并综合运用多学科知识去设计App Inventor项目,从而体验解决问题的完整过程,实现真正的意义建构。学生既体会到了通过程序设计开发来实现创意的乐趣,又得到了创新能力与问题解决能力的培养。

●总结与展望

STEAM教育理念注重的是过程,而非结果。面向STEAM教育的App Inventor课堂教学,重点不是让学生开发出高质量的应用程序,而是激发学生的创意,培养他们的创新能力以及解决实际问题的能力。目前,随着各类App Inventor培训与竞赛活动的开展,App Inventor逐渐在中国普及,它的教学价值引起了越来越多学者的关注。本文设计了一种App Inventor课堂教学的方式,希望能为一线教师提供一些参考,藉由本文,笔者相信会有更多深层次的相关研究出现。

参考文献

[1]Yakman G.STEAM education:An overview of creating a model of integrative education[C]//Pupils'Attitudes Towards Technology(PATT-19)Conference:Research on Technology,Innovation,Design&Engineering Teaching,Salt Lake City,Utah,USA.2008.

[2]Connor A M,Karmokar S,Whittington C,et al.Full STEAM ahead a manifesto for integrating arts pedagogics into STEM education[C]//Teaching,Assessment and Learning(TALE),2014 International Conference on.IEEE,2014:319-326.

Inventor教学 篇10

本文以排风扇旋转动画为例,在Inventor2012软件中建立模型,利用Inventor的参数动画功能,对该软件的参数动画功能进行分析,其中涉及建模、装配、渲染等一系列相关操作。

1 Inventor的动画功能模块

Autodesk Inventor中的动画功能是Studio模块的一个部分。动画与渲染是相辅相成、相互配合的。动画功能可分为几种动画的设置,分别是零部件动画、淡显动画、约束动画、参数动画、制作位置表达动画及照相机动画。这里我们主要对参数动画进行解析。

1.1 参数

参数是Inventor一个基本的概念,草图、三维模型的建立都是由一个一个参数来描述。如草图的尺寸、模型拉伸的长度、旋转的角度等,都会记录在参数表中。在Inventor中可以轻松的对参数进行管理,甚至可以将参数与外部的Excel表格相关联。

1.2 装配约束

在部件文件中装入或创建零部件后,可以使用装配约束建立部件中的零部件的方向并模拟零部件之间的机械关系。例如,可以使两个平面配合,将两个零件上的圆柱特征指定为保持同心关系,或约束一个零部件上的球面,使其与另一个零部件上的平面保持相切关系。装配约束决定了部件中的零部件如何配合在一起。当应用了约束,就删除了自由度,限制了零部件移动的方式。

装配约束不仅仅是将零部件组合在一起,正确应用装配约束还可以为Inventor提供干涉检查、冲突和接触动态等应用。

1.3 基于装配的关联设计

Inventor最具特色的功能就是在利用其进行设计时,始终把握“基于装配的关联设计”这样一种基础的数据结构和流程。参数动画的制作也是在装配文件中完成的。

基于装配关系的关联设计方法主要有:基本fx参数表、自适应技术、衍生、跨零件投影、对象复制、三维投影。各方法各自应用方法不同,适应于不同的范围。

1.4 Inventor Studio

Inventor studio是Inventor的一个附加模块,具有独特的环境。它能够对Inventor创建的零件及装配进行渲染和制作动画,生成具有真实效果的渲染图片及装配动画效果的多媒体文件。

Inventor Studio既可以正确表现透明材质的光学折射和反射效果,还可以模拟在结构可能条件下的复杂而连续的运动。

2实例解析

2.1 建立零件模型

针对参数动画的探讨,我们建立三个零件,以作演示。分别是排风扇的外壳、后盖和风扇。如图1所示。

三个零件的建模步骤均比较简单,只需要在草图的基础上进行拉伸、圆角、打孔等操作即可完成,如装配中需要用到螺钉等紧固件,可以从资源中心进行放置。为了装配中便于约束,后盖中心凹槽的尺寸应与风扇中轴的尺寸相同。

2.2 装配成部件

装配操作中,以风扇与后盖的装配为例。将后盖和风扇放置到部件中,打开约束工具,如图2所示。

选择“插入”类型约束,将风扇轴插入后盖的凹槽中偏移量为0mm。这时风扇只有沿轴旋转的自由度了。

再次打开“放置约束”工具,选择“角度”类型约束,“方式”选择“定向角度”,用选择工具首先选择“外壳”的上表面,再选择“风扇”零件“原始坐标系”中的“XZ平面”,确定。如图3所示。

打开“参数”对话框,在其中找到“角度”约束的参数,它的单位是deg。为了便于识别,我们将参数名改为“fan Rotate”,将“导出”的复选框勾选,将该参数导出,如图4所示。

2.3 动画设置

进入Inventor Studio模块。打开参数收藏夹,将“收藏夹”复选框勾选,将参数添加到“收藏夹”中,此时可以发现左侧目录树中“动画收藏夹”中有了一个参数fan Rotate。如图5所示。

打开“动画制作”面板上的“参数动画制作”,如图6所示。

使用“选择”工具选择左侧目录树中“动画收藏夹”中的参数fan Rotate。设置开始时的角度值为0,结束时的值为3600,表示旋转10圈。在时间中设置开始时间为0,结束时间为10s,表示动画时间为10秒。

设置完成后,在动画时间轴上可以看到参数动画已显示出来,利用时间轴上的播放预览按钮,就可以预览动画效果了。因为有加速度的设置,可以看出风扇在旋转开始和结束时有加速和减速的效果。如图7所示。

2.4 渲染

动画设置结束后,可以进行渲染的工作,打开渲染窗口,选择渲染文件的分辨率和保存方式,就可以渲染出动画的视频。

3 结束语

从动画的设置过程来看,Inventor为用户提供了方便、快捷的动画设置方法。在设计过程中,设计人员还可以通过对参数的设置,如将参数进行关联、用表达式进行描述参数等,达到复杂运动动画的效果。机械、动画设计人员或教学人员,如果充分利用In-ventor的相关功能,在实际工作中,势必可以收到事半功倍的效果。

参考文献

[1]马茂林.Autodesk Inventor2012高级培训教程[M].北京:电子工业出版社,2012.