與信息技術(shù)結(jié)合突破《機(jī)械制圖》教學(xué)難點(diǎn)

　　《機(jī)械制圖》是研究閱讀和繪制機(jī)械圖樣原理和方法的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐，我意識(shí)到將CAXA運(yùn)用到《機(jī)械制圖》的教學(xué)中，可以極大地豐富教學(xué)內(nèi)容，改變傳統(tǒng)的利用模型說教的教學(xué)方法，是一場制圖教學(xué)的革命。但是對(duì)習(xí)慣于拿實(shí)物模型教學(xué)的教師來說運(yùn)用CAXA軟件輔助教學(xué)是一個(gè)挑戰(zhàn)。只有將CAXA軟件和機(jī)械制圖課堂教學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起，相輔相成，這樣才能起到事半功倍的效果。
　　《機(jī)械制圖》在人才素質(zhì)教育中被認(rèn)為是一個(gè)“公共平臺(tái)”，機(jī)械制圖課程是工科學(xué)生接受工程訓(xùn)練的第一門課程，也是中職學(xué)生接觸到的第一門專業(yè)理論課程。
　　《機(jī)械制圖》是研究閱讀和繪制機(jī)械圖樣原理和方法的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。它的主要目的和任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生正確運(yùn)用正投影法的基本原理來分析、表達(dá)機(jī)械工程問題，掌握閱讀和繪制機(jī)械圖樣的基本知識(shí)、基本方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和形象思維能力，培養(yǎng)耐心細(xì)致的工作作風(fēng)、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。同時(shí)，它又是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程不可缺少的基礎(chǔ)。
　　在《機(jī)械制圖》的教學(xué)實(shí)踐中，我發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)課程的初始階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性往往較高，但隨著學(xué)習(xí)難度的增加，特別是在學(xué)習(xí)組合體視圖階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣急劇下降，學(xué)生學(xué)得被動(dòng)，教師教得艱辛，如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生“學(xué)”的積極性，以“教”來引導(dǎo)“學(xué)”，以“學(xué)”來促進(jìn)“教”，這是筆者經(jīng)常思考的問題。可是我們職業(yè)學(xué)校的學(xué)生都是經(jīng)過幾輪篩選后入校的，他們底子較薄，對(duì)立體幾何還了解不深、甚至恐懼立體幾何，用實(shí)物模型或者AutoCAD繪圖軟件建模后來進(jìn)行教學(xué)，仍然無法達(dá)到《機(jī)械制圖》這門課程所要求的空間想象力，嚴(yán)重地打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
　　CAXA系列產(chǎn)品集CAD、CAM于一體，并以其完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和精湛的技術(shù)實(shí)力，不僅被國內(nèi)數(shù)十萬家企業(yè)廣泛使用，還是教育部普通高校/高等職業(yè)教育機(jī)械設(shè)計(jì)課程使用軟件、中央電大工程專業(yè)必修軟件、全國制圖員職業(yè)資格考試/技工考級(jí)唯一指定的考試軟件和勞動(dòng)及社會(huì)保障部現(xiàn)代制造技術(shù)遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)-數(shù)控工藝員指定培訓(xùn)軟件，被全國1000多所院校選作為教學(xué)/培訓(xùn)使用軟件，是最先將完全的可視化三維設(shè)計(jì)、圖紙生成和動(dòng)畫制作融入微機(jī)的系統(tǒng)。把具有突破性的全新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)同拖放實(shí)體造型法結(jié)合起來，形成目前推向市場的、對(duì)用戶最友好的三維零件設(shè)計(jì)/二維繪圖環(huán)境。
　　CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)將傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)和蓬勃興起的工業(yè)設(shè)計(jì)完美地結(jié)合起來，不但將造型、裝配、鈑金、動(dòng)畫、高級(jí)渲染等集成在一個(gè)易于掌握的統(tǒng)一操作環(huán)境下，而且由于采用拖放式的實(shí)體造型并結(jié)合智能捕捉與三維球定位技術(shù)，使得沒有其他造型軟件在設(shè)計(jì)效率與速度上能與其相匹敵CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)方法上更加貼近中國設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路，它可以將設(shè)計(jì)人員的模糊或不成熟的想法在三維環(huán)境下直接、快速地表達(dá)出來，然后再按自己的思路做動(dòng)態(tài)修改（通過智能圖素的添加、拖放來實(shí)現(xiàn)），它的標(biāo)準(zhǔn)件圖庫也很豐富，尤其是在表達(dá)螺紋緊固件時(shí)，可以自己識(shí)別孔的大小后添加相應(yīng)的螺栓聯(lián)結(jié)（包括螺栓、螺母、墊圈），能隨心所欲地“造”出大量的、各種結(jié)構(gòu)形狀的模型，大大降低了教師在建模過程中的難度，也節(jié)約了設(shè)計(jì)教學(xué)模型的時(shí)間。
　　在《機(jī)械制圖》的教學(xué)過程中，經(jīng)常需要繪制立體，用以分析、驗(yàn)證投影視圖，如果遇到較為復(fù)雜的立體，則手工繪制十分不便，有時(shí)顯得很困難，借助CAXA軟件則十分方便、快捷，可根據(jù)教學(xué)需要將CAXA造出的模型，隨時(shí)更改各細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，可演示由基本立體到組合體，再到各種任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的立體，其變化過程一目了然，形象生動(dòng)有趣，再配以背景音樂，讓教學(xué)在輕松、愉快的氛圍中進(jìn)行，改變了傳統(tǒng)教學(xué)枯燥、呆板的形式，能極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生的繪圖能力、空間想象能力也隨之提高。
　　在《機(jī)械制圖》教學(xué)中，最主要的目的就是使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析和解決實(shí)際問題。簡單來說就是學(xué)生通過機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)能正確識(shí)讀零件圖和裝配圖。在實(shí)際生產(chǎn)中，各零件一般都是在封閉環(huán)境中運(yùn)行的，學(xué)生是很難觀察到它們的實(shí)際運(yùn)行情況。借助于CAXA軟件，教師可以在三維環(huán)境下進(jìn)行創(chuàng)建零件、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)零件，組裝多個(gè)零件，對(duì)生成的零件進(jìn)行渲染和動(dòng)畫設(shè)計(jì)，讓學(xué)生從各個(gè)角度觀察零件，包括實(shí)際生產(chǎn)中的零件顏色和紋理，在燈光效果下的零件凸痕、反射和透明度等實(shí)際情況，了解各個(gè)零件之間的裝配關(guān)系，以及各零部件之間的與實(shí)際零件運(yùn)動(dòng)情況相似的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。還可以直接由三維實(shí)體得到二維圖形，通過調(diào)整三維圖的視角得到多張二維三視圖。使學(xué)生對(duì)機(jī)械制圖課程中的從將空間物體表達(dá)成平面圖形，再由平面圖形想象空間物體的過程直觀化，增加了學(xué)生的表象積累，啟發(fā)了他們的思維，拓寬了他們的想象力，使他們更有效地掌握空間物體和平面圖形的轉(zhuǎn)化規(guī)律。
　　機(jī)械制圖課程主要是以獨(dú)特的思維方式和實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的途徑。CAXA軟件的運(yùn)用可以提高學(xué)生的圖形表達(dá)能力、對(duì)物體的觀察能力、空間思維能力、空間形體分析和構(gòu)形能力、自學(xué)能力、動(dòng)手能力、審美能力和計(jì)算機(jī)繪圖能力等，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力、構(gòu)造力，通過CAXA使這些構(gòu)想、創(chuàng)造變成栩栩如生的實(shí)體，并完成工程圖。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的三維實(shí)體模型，再現(xiàn)幾何和制圖作業(yè)中的空間情況，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維、設(shè)計(jì)能力，融合課堂所學(xué)知識(shí)、鍛煉圖示表達(dá)能力的繪圖技能。在零部件測繪環(huán)節(jié)實(shí)行以虛擬制造環(huán)境為背景的教學(xué)模式，借助軟件進(jìn)行零件的測繪以及裝配，然后進(jìn)行零件圖的繪制及裝配圖的拼畫。這樣既把機(jī)械設(shè)計(jì)的理念滲透到機(jī)械制圖的教學(xué)中，又在應(yīng)用上突出采用計(jì)算機(jī)手段對(duì)工程問題的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算和仿真，強(qiáng)調(diào)要設(shè)計(jì)出滿足加工、裝配等工藝要求的合理結(jié)構(gòu)。對(duì)學(xué)生工程化意識(shí)及工程創(chuàng)新理念的培養(yǎng)，在教學(xué)中充分運(yùn)用三維設(shè)計(jì)與裝配手段，突出基本概念、基本方向的掌握，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、協(xié)作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
　　但是對(duì)習(xí)慣于拿實(shí)物模型教學(xué)的教師來說運(yùn)用CAXA軟件輔助教學(xué)是一個(gè)挑戰(zhàn)。只有結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和培養(yǎng)目標(biāo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己先思考，先嘗試去做題，然后再將CAXA圖形展示給他們看，讓他們有個(gè)循序漸進(jìn)的思考過程，而不能直接將CAXA圖形給他們看，這樣只會(huì)讓他們?cè)絹碓揭蕾嘋AXA圖形，非但無法培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和形象思維能力，還會(huì)使他們失去思考的動(dòng)力和學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣。因此，只有將CAXA軟件和機(jī)械制圖課堂教學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起，相輔相成，這樣才能起到事半功倍的效果，為中職學(xué)生學(xué)到更多、更有用的先進(jìn)技術(shù)與技能，提高他們的職業(yè)綜合素質(zhì)，為他們今后進(jìn)一步的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　［3］王幼龍.機(jī)械制圖.機(jī)械類.高等教育出版社，2005.
　　（作者單位 江蘇省常熟市濱江職業(yè)技術(shù)學(xué)校）