Solidworks軟件與機(jī)械制圖課程深度融合的實(shí)踐教學(xué)模式改革探索

摘要：分析了機(jī)械制圖課程教學(xué)模式改革理由及改革前景，闡述了深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院在該課程的實(shí)踐教學(xué)改革舉措。詳細(xì)敘述了對(duì)機(jī)械制圖課程進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革的研討、課程內(nèi)容整合、實(shí)踐教學(xué)組織與安排以及實(shí)踐教學(xué)改革成效。實(shí)踐證明，Solidworks軟件與機(jī)械制圖課程結(jié)合的教學(xué)模式有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的綜合能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖 ?Solidworks軟件 ?教學(xué)模式 ?改革

1 教學(xué)模式改革理由及改革前景

看圖和畫(huà)圖是機(jī)械類(lèi)的工科學(xué)生基本技能，這也是《機(jī)械制圖》這門(mén)課程的終極教學(xué)目標(biāo)，而高職類(lèi)學(xué)生因基礎(chǔ)薄弱，空間想象與空間思維能力較弱，看圖是他們最大的困難，尤其是組合體相貫線(xiàn)、零件圖、裝配圖這些重點(diǎn)、難點(diǎn)章節(jié)，學(xué)生普遍感覺(jué)枯燥、抽象、深?yuàn)W，難以想象，因而學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)習(xí)效果不好，直接影響學(xué)生對(duì)后續(xù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成。如果能將Solidworks三維設(shè)計(jì)軟件引入機(jī)械制圖課堂，將其與機(jī)械制圖課程高度融合，充分利用其實(shí)體建模、虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)仿真、爆炸視圖等重要功能，將一個(gè)個(gè)枯燥、生澀的二維視圖以鮮活的三維實(shí)體或高度仿真的運(yùn)動(dòng)模型呈現(xiàn)在學(xué)生面前，不僅能吸引學(xué)生的注意力，還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，極大地提高他們的空間想象和空間思維能力。

2 教學(xué)模式改革實(shí)踐

2.1 與專(zhuān)業(yè)和企業(yè)研討

本著“與專(zhuān)業(yè)結(jié)合、為崗位服務(wù)”的理念，課程組全體教師與專(zhuān)業(yè)教師座談，同時(shí)邀請(qǐng)企業(yè)代表參加，了解專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程對(duì)機(jī)械制圖課程內(nèi)容的針對(duì)性需求，以及本課程相關(guān)知識(shí)在企業(yè)的應(yīng)用情況和崗位能力要求。調(diào)查表明：①各專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生具有較強(qiáng)的看圖、繪圖能力及一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力;②企業(yè)需要員工具有解決實(shí)際問(wèn)題獨(dú)立學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力。根據(jù)專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性要求和企業(yè)的能力要求，確定本課程培養(yǎng)目標(biāo)。通過(guò)研討，確?！稒C(jī)械制圖》教學(xué)內(nèi)容滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)和企業(yè)的需要，有助于學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來(lái)的就業(yè)與發(fā)展。

2.2 課程內(nèi)容整合

將機(jī)械制圖與Solidworks軟件整合，課程內(nèi)容模塊化，《機(jī)械制圖》課程涵蓋的內(nèi)容較多，為了適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)，課程整合為5個(gè)教學(xué)實(shí)踐模塊，18個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目。我們?cè)陧?xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮到專(zhuān)業(yè)和企業(yè)的需要，體現(xiàn)“與專(zhuān)業(yè)結(jié)合、為崗位服務(wù)”的設(shè)計(jì)理念。深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)、機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)等各專(zhuān)業(yè)都為機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，可以實(shí)施此教學(xué)模式。詳見(jiàn)表1。

2.3 實(shí)踐教學(xué)組織與安排

將Solidworks軟件與機(jī)械制圖課程融合，利用Solidworks實(shí)體設(shè)計(jì)軟件獨(dú)特的可視化造型、裝配、運(yùn)動(dòng)仿真方法和多媒體教學(xué)設(shè)備，將“機(jī)械加工廠”搬到課堂中來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)完成零件加工、虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)仿真、圖紙生成，構(gòu)件一個(gè)交互式教學(xué)平臺(tái)，使機(jī)械制圖易教易學(xué)。如：

2.3.1 在學(xué)習(xí)第一個(gè)模塊時(shí)，先簡(jiǎn)單介紹三維立體圖的識(shí)讀及其尺寸標(biāo)注，再利用Solidworks軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型，將一個(gè)個(gè)鮮活的三維實(shí)體模型以各種不同角度展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生全面了解并熟悉實(shí)體模型的各種結(jié)構(gòu)組成，為后面學(xué)習(xí)機(jī)械零件做準(zhǔn)備。

2.3.2 組合體三視圖模塊是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，以前學(xué)生對(duì)于回轉(zhuǎn)體的相貫線(xiàn)普遍感到想象困難，作圖無(wú)從下手，現(xiàn)在可以先利用Solidworks軟件現(xiàn)場(chǎng)完成零件加工，形象直觀地演示相貫線(xiàn)的形成過(guò)程及其空間形狀、位置情況，再反過(guò)來(lái)將三維實(shí)體生成三視圖，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)三視圖的投影原理及正投影的“三等”規(guī)律，幫助學(xué)生提高空間想象能力，熟練掌握該部分內(nèi)容。

2.3.3 學(xué)習(xí)機(jī)件的表達(dá)方法時(shí)，先根據(jù)需要選擇各種典型機(jī)件，根據(jù)各種機(jī)件的零件圖進(jìn)行三維實(shí)體造型，再利用Solidworks軟件將三維典型零件生成各種如基本視圖、向視圖、斜視圖、局部視圖等視圖，再進(jìn)一步將有孔有槽的典型機(jī)件生成全剖、半剖、局部剖、旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖等剖視圖或斷面圖，讓學(xué)生進(jìn)一步了解并熟悉復(fù)雜機(jī)件的各種孔、槽的典型結(jié)構(gòu)、位置及其表達(dá)方法。

2.3.4 零件及其零件圖模塊，可引導(dǎo)學(xué)生在Solidworks環(huán)境中，進(jìn)行零件圖圖紙的提取、制作及標(biāo)題欄的填寫(xiě)，并將課后準(zhǔn)配的零件實(shí)體，按照正確的表達(dá)方法生成零件圖并正確地標(biāo)注尺寸，讓學(xué)生主動(dòng)地去了解熟悉零件圖的功能及組成，進(jìn)一步地學(xué)會(huì)如何科學(xué)地表達(dá)具體零件。

2.3.5 講解裝配體及其裝配圖模塊時(shí)，可以利用Solidworks的虛擬裝配、模擬動(dòng)畫(huà)功能來(lái)展示設(shè)備的裝配流程，將三維模型按照正確的順序進(jìn)行安裝、拆卸來(lái)講解設(shè)備的裝配過(guò)程，并進(jìn)一步生成爆炸視圖，讓學(xué)生直觀、逼真、立體地了解部件的裝配關(guān)系和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解裝配體的工作原理，快速讀懂裝配圖。

3 教學(xué)模式改革成效

極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》課程的興趣，讓學(xué)生不再覺(jué)得枯燥、抽象、深?yuàn)W難懂;學(xué)生在學(xué)好一門(mén)課程的同時(shí)掌握一門(mén)三維設(shè)計(jì)軟件;為學(xué)生今后完成畢業(yè)設(shè)計(jì)甚至利用Solidworks軟件進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，學(xué)生積極參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，取得優(yōu)良的成績(jī)，獲得了專(zhuān)業(yè)和社會(huì)的高度認(rèn)同。幾年來(lái)，學(xué)生參加與本科院校同臺(tái)競(jìng)技的廣東省及全國(guó)的繪圖技能與創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，共獲獎(jiǎng)60余項(xiàng)。學(xué)生和老師近年來(lái)的獲獎(jiǎng)情況詳見(jiàn)表2。

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