UG軟件在職業(yè)院校制圖教學(xué)中的應(yīng)用

王來華+王進軍

一、職業(yè)院校制圖教學(xué)面臨的困難與解決方案

制圖課程是職業(yè)院校工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究空間立體與平面表達相互轉(zhuǎn)化的問題。由于課程內(nèi)容抽象，需要較強的空間思維能力，是學(xué)生公認的最難的課程之一。很多學(xué)生空間想象能力不強，想象不出復(fù)雜的空間立體的形狀。教材中雖然有部分立體圖形，教研室也有部分制圖模型，但立體感不強，缺乏立體的形成過程，而且模型價格昂貴、數(shù)量有限，無法滿足制圖教學(xué)改革的需要。將三維繪圖軟件UG引入教學(xué)過程中，可以很好地解決這些問題。

UG是一個交互式CAD/CAM（計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造）系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。通過UG三維繪圖軟件，以真實、具體、形象的方式向?qū)W生展示空間立體圖形與平面圖形之間的轉(zhuǎn)化過程，使復(fù)雜、抽象的問題簡單、形象化。UG軟件在制圖課程的各個重難點領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中大有用武之地。

二、uG軟件在職業(yè)院校制圖教學(xué)中的應(yīng)用

1.uG在基本體切割和組合體教學(xué)中的應(yīng)用

基本體切割是制圖教學(xué)中的一個難點。在單個平面體切割中，由于切到的平面較多，學(xué)生普遍感到不好掌握。結(jié)合UG軟件的切割操作，可以比較容易地向?qū)W生講明單面切割規(guī)律：切到的面數(shù)即為多邊形邊數(shù)，與各棱的交點為多邊形頂點。而多面切割立體可由單面切割立體轉(zhuǎn)化而來，如圖1所示。

曲面體的切割則可以通過實際切割總結(jié)出切面規(guī)律，學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶，并由此過渡到多面切割，如圖2所示。

組合體學(xué)習(xí)中，利用軟件可以直觀、真實地再現(xiàn)組合體的疊加和切割過程。經(jīng)過這個過程，學(xué)生既“知其然”，又“知其所以然”，讀懂組合體對學(xué)生來說不再是可望而不可即。

2.uG在相貫體中的應(yīng)用

曲面立體相貫是教學(xué)的制圖教學(xué)的難點。相貫線是曲面體相交自然形成的，但其形狀學(xué)生難以想象出來，對孔的相貫的想象更是難上加難。利用UG軟件的參數(shù)化功能，通過改變相交立體的直徑可使相貫線的變化規(guī)律一目了然?？椎南嘭灴梢岳靡晥D的截面功能切開。經(jīng)過幾次演示，學(xué)生便對交線的形狀了然于胸了，如圖3所示。

3.uG在零件圖和機件表達中的應(yīng)用

在各種表達方案中，尤其是剖視圖的表達中，要通過剖切表達內(nèi)部結(jié)構(gòu)，學(xué)生難以想象。通過軟件可實現(xiàn)任意截面剖切；而采用工程圖，則可生成各種方法剖切后的視圖。由立體到平面剖視圖水到渠成，如圖4所示。

4.uG在裝配圖中的應(yīng)用

裝配圖是制圖教學(xué)中最難的一部分。UG具有強大的裝配功能，利用裝配模塊，可以將不同零件組合成一個整體，和實際裝配過程一樣。通過爆炸圖功能，又可拆開零件。通過仿真功能，還可模擬零件的相對運動。有了這些，學(xué)生學(xué)習(xí)、研究裝配圖的興趣大大提高。

5.uG促進了學(xué)生對讀圖方法的理解

UG中很多立體圖形是通過拉伸形成的。拉伸的思想與讀圖方法中抓特征視圖的方法不謀而合。在切割體的讀圖中，拉伸思想構(gòu)形比對基本體進行切割看圖更簡潔易懂。經(jīng)過UG多次拉伸構(gòu)圖，學(xué)生很容易掌握這種方法。

對于部分形狀復(fù)雜、難以想象的物體，用UG構(gòu)圖有顯示出其無可比擬的優(yōu)勢。在完成三維建模的基礎(chǔ)上，利用UG的工程圖功能，還可以直接得到物體的平面圖，實現(xiàn)二維、三維的相互轉(zhuǎn)化。

將UG軟件引入制圖教學(xué)，大大降低了教學(xué)難度，取得了很好的教學(xué)效果。

課題：本文系山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院教改課題“《工程制圖及CAD》精品課程建設(shè)”，編號：XJG201504012部分研究成果。

（作者單位：山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院）