巧用CAD軟件，激趣促學(xué)強(qiáng)能

[摘 要] 面對(duì)職業(yè)教育倡導(dǎo)“創(chuàng)新教法、有效教學(xué)”的要求，打造中職機(jī)械識(shí)圖教學(xué)的高效課堂怎么做？不但需要順應(yīng)課改的步伐，而且嘗試了基于CAD軟件三維仿真建模教學(xué)模式的中職《機(jī)械識(shí)圖》教學(xué)實(shí)踐，并以其在組合體教學(xué)中的巧用為例開展探究，從教學(xué)現(xiàn)狀、巧用優(yōu)勢(shì)以及實(shí)施策略等幾個(gè)方面來進(jìn)行論述，并以此來提高學(xué)生主動(dòng)參與CAD建模的積極性，從而提高課堂效率。

[關(guān) 鍵 詞] 機(jī)械識(shí)圖；組合體；CAD軟件

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）29-0158-02

每位教過《機(jī)械識(shí)圖》的教師都有體會(huì)：教師教得辛苦、學(xué)生學(xué)得痛苦。這種痛點(diǎn)問題，促進(jìn)了專業(yè)課教師的進(jìn)一步探究：如何更加有效培育學(xué)生的空間想象能力，這需要教師在教學(xué)中不斷開拓思路、創(chuàng)新教法。對(duì)機(jī)械專業(yè)教師而言，《機(jī)械識(shí)圖》教科書中有關(guān)組合體的表達(dá)與識(shí)讀這一章節(jié)既是該門課程的核心部分，又是深化學(xué)習(xí)復(fù)雜形體結(jié)構(gòu)的基石，所以培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力還是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。毫無疑問，學(xué)生能否學(xué)好后續(xù)內(nèi)容的決定性因素還在于組合體模塊教學(xué)。

當(dāng)下的首要任務(wù)是培育學(xué)生的興趣和想象力，CAD三維仿真建模的教學(xué)恰好可以實(shí)現(xiàn)。通過學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生親身體驗(yàn)從抽象的圖紙到視覺直觀的三維模型以及從無到有的過程，還可以讓自己的創(chuàng)意、想象變成真實(shí)的模型。

一、明晰當(dāng)前《機(jī)械識(shí)圖》教學(xué)實(shí)況

（1）中職學(xué)校的學(xué)生在錄取的時(shí)候，大部分比普高學(xué)生的文化課分?jǐn)?shù)低，基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，學(xué)習(xí)習(xí)慣較差。（2）大部分學(xué)生思維方式、空間想象能力和思維能力較差。所以上課的時(shí)候，教師在講臺(tái)“手舞足蹈、激情四射”，學(xué)生在課桌上云里霧里、不知所措。特別是在組合體的教學(xué)中體現(xiàn)得更為明顯，可謂學(xué)生學(xué)習(xí)舉步維艱，教師教學(xué)無從下手。

仔細(xì)分析原因，令我們感觸最深的便是學(xué)生的空間想象能力不高，所以教學(xué)效果可想而知。

二、巧用CAD三維軟件教學(xué)機(jī)械識(shí)圖

通過巧用CAD三維軟件，筆者把學(xué)生平時(shí)沒有見過的抑或是認(rèn)為不可能生成的東西展現(xiàn)給學(xué)生，把課本里枯燥的圖片變成生動(dòng)的三維模型，其具有幾大優(yōu)勢(shì)：

（一）直觀易懂，成為教學(xué)必備利器

在有效的教學(xué)實(shí)踐中，我們不難發(fā)現(xiàn)：將CAD軟件技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械識(shí)圖教學(xué)中，通過直觀的動(dòng)畫效果、鮮艷的色彩，可以將平時(shí)口頭很難表達(dá)清楚的結(jié)構(gòu)以既生動(dòng)、直觀又形象的形式展示在學(xué)生面前；也可先讓學(xué)生接受簡單的形體，再組合成復(fù)雜的形體，這樣就順理成章，水到渠成，問題迎刃而解。

（二）興趣激發(fā)，提高空間想象能力

對(duì)職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來講，由于其缺乏生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，又缺乏空間想象能力，學(xué)生對(duì)圖樣所表達(dá)的含義幾乎沒有感性認(rèn)識(shí)。反觀機(jī)械專業(yè)學(xué)生，他們的動(dòng)手能力并不差，只是缺少學(xué)習(xí)的興趣，所以在培養(yǎng)時(shí)要從學(xué)生興趣出發(fā)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，通過生產(chǎn)實(shí)踐尤其是借助三維繪圖軟件等輔助教學(xué)手段讓學(xué)生積累對(duì)形體的感性認(rèn)識(shí)。當(dāng)他們對(duì)所學(xué)課程產(chǎn)生求知欲望后，就會(huì)變得勤于進(jìn)取、善于思考、敢于質(zhì)疑、勇于探究，只要能尋找到訓(xùn)練空間想象能力的方法，就會(huì)解決空間想象能力低下的難題。

（三）優(yōu)化融合，強(qiáng)化師生教學(xué)能力

在教學(xué)過程中，教師不僅要輔助學(xué)生“識(shí)圖”，還應(yīng)注重對(duì)CAD軟件操作水平的提升和優(yōu)化，從而確保三維技術(shù)能隨時(shí)適應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的多元化發(fā)展，為學(xué)生掌握知識(shí)、形成技能、發(fā)展智力等提供有力保障。對(duì)較為復(fù)雜的組合體，須掌握其靈巧的仿真設(shè)計(jì)造型方法，以優(yōu)化后的技能來傳授“制圖”的方法。當(dāng)然，還要從本質(zhì)上認(rèn)清該軟件是一種動(dòng)態(tài)的輔助教學(xué)軟件，這就要求教師不斷增強(qiáng)自身的實(shí)際操作本領(lǐng)來應(yīng)對(duì)現(xiàn)代教學(xué)的必然需要。更為重要的是，教師要引導(dǎo)學(xué)生積極參與CAD軟件技術(shù)與專業(yè)課程整合的學(xué)習(xí)過程中，共同探究它的內(nèi)在奧秘，提升教與學(xué)的雙重本領(lǐng)。

三、實(shí)施CAD建模在組合體教學(xué)中的策略

為了使學(xué)生了解三視圖的結(jié)構(gòu)，教師可以事先或者現(xiàn)場(chǎng)三維建模，最后把三視圖與三維模型相對(duì)比。同時(shí)，還可以利用該軟件的三維造型逐步顯示“疊加”與“切割”類組合體的形成過程。

（一）對(duì)比分析，凸顯三維技術(shù)的良效

如上圖所示的組合體，對(duì)還沒有入門的學(xué)生來說是個(gè)較復(fù)雜的形體，更何況要求根據(jù)兩視圖補(bǔ)畫第三視圖。用以前的形體分析法來分析，其步驟為：（1）劃線框，分形體；（2）對(duì)投影，想形狀；（3）合起來，想整體。這樣的過程對(duì)空間思維能力較強(qiáng)的學(xué)生可能還需要一段時(shí)間的思索才能想出基本形體，更不用說對(duì)空間想象力中下的學(xué)生，他們體會(huì)不到成功的喜悅，甚至有可能產(chǎn)生厭學(xué)情緒，或者放棄學(xué)習(xí)。如果在這個(gè)時(shí)候，我們?cè)诮虒W(xué)中借用CAD三維建模來幫助分析，教學(xué)效果就會(huì)大相徑庭。

利用CAD三維輔助教學(xué)，方法同樣是利用“形體分析法”，但并不是憑空想象，而是先讓學(xué)生探討該組合體的基本形體，然后根據(jù)學(xué)生所想、所說，教師巧用CAD軟件建模，這樣不但可以檢驗(yàn)學(xué)生自己所想的立體形狀是否正確，而且可以幫助想象能力差的學(xué)生訓(xùn)練空間想象能力，培養(yǎng)他們的自信心。

（二）學(xué)生在體驗(yàn)中，掌握三維建模技巧

根據(jù)主、左視圖，結(jié)合三視圖的投影規(guī)律（長對(duì)正、寬相等、高平齊），在總體結(jié)構(gòu)上可以將形體分為兩大部分：水平放置的圓柱體和底板疊加而成。底板開了個(gè)四個(gè)階梯孔，底邊開了U形槽。具體形成過程如下：

（三）建模賞析，奠定思維想象的基礎(chǔ)

以CAD三維建模的融入來解決“組合體教學(xué)”這一項(xiàng)目的難點(diǎn)，不僅有效培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力，還提高了學(xué)生的識(shí)圖繪圖技能。隨后，便可利用工程圖模塊生成相應(yīng)視圖（如圖8）。可見，整個(gè)教學(xué)過程清晰、明了，循序漸進(jìn)地幫助學(xué)生完成了平面圖形—空間形體—平面圖形之間的轉(zhuǎn)化。

（四）軟件助教，促成建模教學(xué)的建構(gòu)

CAD軟件建立的三維模型，不但形象逼真，而且色彩豐富，又可以在任何角度觀察里面或外面的結(jié)構(gòu)，在以后的教學(xué)中可以取代實(shí)物模型。而巧用CAD三維軟件強(qiáng)大的造型功能進(jìn)行《機(jī)械識(shí)圖》輔助教學(xué)，又能把學(xué)生從枯燥的抽象思維中解放出來。此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，一旦產(chǎn)生興趣，并且能夠?qū)W到一些實(shí)用的技術(shù)，他們就會(huì)喜歡這門課程，也能嘗試著開展“自主、合作、探究”的有效學(xué)習(xí)之旅，完全有能力把與識(shí)圖課相關(guān)的專業(yè)知識(shí)學(xué)得扎實(shí)。同時(shí)，我們還能欣喜地發(fā)現(xiàn)，在CAD軟件的助教模式下，學(xué)生還能借機(jī)把這種廣泛用于企業(yè)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的常用軟件練習(xí)得很熟練，在理論中實(shí)踐，在實(shí)踐中探索，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)與軟件操作的無縫對(duì)接。的確，較傳統(tǒng)教學(xué)相比，當(dāng)學(xué)生一旦獲得了這兩方面的必備知識(shí)技能后，再加上教師適時(shí)對(duì)其進(jìn)行的成果展示與激勵(lì)評(píng)價(jià)，就能促進(jìn)專業(yè)教學(xué)與軟件巧用的齊頭并進(jìn)。由此可見，整個(gè)課程的教學(xué)效果也就自然而然地得到了顯著提升，也會(huì)有力促成三維建模教學(xué)模式的知識(shí)建構(gòu)。

巧用CAD軟件不僅簡化了教學(xué)手段，完成了教學(xué)任務(wù)，而且促進(jìn)了學(xué)生繪圖能力的提高，更為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。但同時(shí)也給專業(yè)課教師提出了更高的要求?？傊谧非筌浖o助教學(xué)進(jìn)行“激趣、促學(xué)、強(qiáng)能”的目標(biāo)下，更應(yīng)注重在中職專業(yè)課程教學(xué)中對(duì)CAD軟件技術(shù)進(jìn)行長效探索。

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