三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks教學(xué)實(shí)踐與研究

王剛　周洋　牛鵬輝

摘 要 SolidWorks是一款功能強(qiáng)大的三維設(shè)計(jì)軟件。圖像菜單設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，高度形象化。相較于二維軟件CAD，它具有高效實(shí)用，易于被掌握的特點(diǎn)。在信息化發(fā)展及高素質(zhì)設(shè)計(jì)人才需求背景下，更快更好地讓學(xué)生掌握SolidWorks軟件是三維設(shè)計(jì)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞 SolidWorks 三維設(shè)計(jì) 教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.10.056

Abstract SolidWorks is a powerful 3D design software. The image menu design is simple and highly visual. Compared to the two-dimensional software CAD， it is highly efficient and practical， and easy to be mastered for students. Under the background of information technology development and the needs of high-quality design talents， it is an important part of 3D design teaching to make students master SolidWorks software faster and better.

Keywords SolidWorks； 3D design； teaching

0 引言

習(xí)近平總書(shū)記在2016年高校思想工作會(huì)議中指出，雙一流大學(xué)的建設(shè)要面向社會(huì)辦大學(xué)，自覺(jué)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)和發(fā)展。因此，高校的教學(xué)模式和方式也要進(jìn)行改革以適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)對(duì)人才的需求，在信息化發(fā)展及高素質(zhì)設(shè)計(jì)人才的需求背景下，掌握一款三維設(shè)計(jì)軟件是當(dāng)前社會(huì)對(duì)高校學(xué)生的迫切需求。SolidWorks作為一款功能強(qiáng)大的三維設(shè)計(jì)軟件，以高效實(shí)用、簡(jiǎn)單易學(xué)的特點(diǎn)被越來(lái)越多的高校作為三維設(shè)計(jì)教學(xué)軟件使用。

將要從事機(jī)械或工程行業(yè)的學(xué)生掌握Solidworks這樣一款三維設(shè)計(jì)軟件是一種必然趨勢(shì)，同時(shí)也是行業(yè)發(fā)展的迫切要求。如何更快更有效地讓學(xué)生掌握這門課程，是SolidWorks教學(xué)的核心內(nèi)容。SolidWorks功能強(qiáng)大，運(yùn)用廣泛，在短學(xué)時(shí)教學(xué)中需要完成極大的教學(xué)任務(wù)，為了讓學(xué)生盡可能地熟練掌握這門軟件，對(duì)課堂教學(xué)方法也提出了有很高的要求和巨大的挑戰(zhàn)。

由于SolidWorks屬于軟件教學(xué)，對(duì)學(xué)生掌握能力以及學(xué)習(xí)情況的考查上有區(qū)別于其他學(xué)科，不能僅僅強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的掌握，更要重視學(xué)生對(duì)軟件實(shí)際操作應(yīng)用的能力。因此在考核方式上要求采用理論論述與實(shí)際操作相結(jié)合的科學(xué)的考核制度。

1 課程形式

1.1 因需施教

在SolidWorks軟件的實(shí)際教學(xué)中，針對(duì)不同的學(xué)生，根據(jù)各專業(yè)實(shí)際需求及SolidWorks的實(shí)際應(yīng)用，結(jié)合SolidWorks自身的特點(diǎn)，有選擇地向?qū)W生傳授SolidWorks不同的功能，達(dá)到學(xué)有所用，學(xué)以致用的目的。例如，在面對(duì)工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)時(shí)，需加強(qiáng)SolidWorks建模和制圖功能的講解；而在面對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生時(shí)，可以加強(qiáng)SolidWorks三維設(shè)計(jì)和曲面造型功能的講解，從而達(dá)到因需施教的目的。

1.2 與工程實(shí)例相結(jié)合

SolidWorks是一款實(shí)踐性非常強(qiáng)的三維設(shè)計(jì)軟件，該軟件已被廣泛地運(yùn)用于產(chǎn)品、模具和仿真設(shè)計(jì)中。設(shè)計(jì)人員常利用該軟件的系列零件設(shè)計(jì)功能建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、系列零件庫(kù)等。因此為了讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到SolidWorks軟件在實(shí)際工程應(yīng)用上的價(jià)值，在教學(xué)時(shí)，可以多利用工程上的實(shí)例模型進(jìn)行教學(xué)，這不僅可以使學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到工程實(shí)例是怎么通過(guò)SolidWorks軟件一步一步操作來(lái)生成的，而且還可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)SolidWorks軟件對(duì)以后的工作非常有用，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

1.3 多課程教學(xué)

由于SolidWorks軟件的功能非常多，難易程度也有不同，要在一門課程上將學(xué)生需要的功能全部講解完勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致雜而不精，教學(xué)效果差。因此可以根據(jù)學(xué)生的能力和興趣的不同將SolidWorks分解成多門課程進(jìn)行教學(xué)，如開(kāi)設(shè)SolidWorks基礎(chǔ)知識(shí)、SolidWorks高級(jí)應(yīng)用等必學(xué)課程，以保證學(xué)生熟練掌握SolidWorks基本功能的操作，同時(shí)還可以開(kāi)設(shè)SolidWorks鈑金與焊件設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等選修課程，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇相應(yīng)的課程進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

2 教學(xué)方式

SolidWorks是一門以應(yīng)用實(shí)踐為主的科學(xué)應(yīng)用軟件學(xué)科，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力和實(shí)際應(yīng)用水平，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)，所以在SolidWorks的教學(xué)方式上可以從以下幾個(gè)方面入手。

2.1 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的動(dòng)力和興趣

在每節(jié)課開(kāi)始前，向?qū)W生展示利用本堂課講授知識(shí)制作的形式多樣豐富多彩的三維模型，在凸顯此軟件在日常工作生活中巨大作用的同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到本堂課講授內(nèi)容的應(yīng)用，從而勾起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課堂上與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，讓學(xué)生提問(wèn)，并及時(shí)解答疑惑，做到每節(jié)課都無(wú)盲點(diǎn)或疑惑點(diǎn)。同時(shí)在講解完一種功能后，讓學(xué)生自愿上講臺(tái)演示一遍，依次估測(cè)學(xué)生的掌握程度，根據(jù)學(xué)生操作時(shí)所出現(xiàn)的問(wèn)題，做具體分析和講解，加深學(xué)生的印象，達(dá)到查漏補(bǔ)缺的目的。鼓勵(lì)學(xué)生在課下加強(qiáng)練習(xí)，或創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出一些小項(xiàng)目，使學(xué)生更加熟練地掌握SolidWorks的操作。

2.2 加強(qiáng)課堂管理

由于課堂學(xué)生眾多，不易管理，因此為保證學(xué)生的聽(tīng)課效果，在考核方式上可以增加課堂平時(shí)成績(jī)考核，即在課堂開(kāi)始和結(jié)束時(shí)組織學(xué)生簽到，對(duì)未簽到的學(xué)生進(jìn)行減分，同時(shí)對(duì)課堂積極發(fā)言并上臺(tái)演示的同學(xué)進(jìn)行加分，并將結(jié)果計(jì)入最終成績(jī)中，以此來(lái)激勵(lì)學(xué)生，最終使學(xué)生能積極有效地聽(tīng)課，提高教學(xué)效果。

2.3 改革最終考核方式

作為SolidWorks課程，其考核方式不僅是考察學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握，而且還要與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。同時(shí)考慮到學(xué)生的專業(yè)不同，掌握和理解能力不同，所以考核方式應(yīng)兼顧到所有學(xué)生。因此考核方式采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的考核方式。即讓學(xué)生在課程結(jié)束后利用所學(xué)知識(shí)將實(shí)際生活中遇到的實(shí)物制作SolidWorks模型，例如電腦、書(shū)桌、柜子或者工廠里的實(shí)際零部件等，具體實(shí)物自定。另外提交一篇關(guān)于SolidWorks認(rèn)識(shí)及應(yīng)用的學(xué)習(xí)心得。通過(guò)這種考核方式，不僅完成教學(xué)任務(wù)，提高教學(xué)效果，而且還可以使學(xué)生真正達(dá)到學(xué)以致用的目的，使學(xué)生對(duì)SolidWorks 有更全面的認(rèn)識(shí)。

3 預(yù)期效果

3.1 培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力

用Solidworks制作出來(lái)的三維模型由于具有形象真實(shí)的立體感，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生培養(yǎng)三維形狀與相關(guān)位置的空間邏輯思維能力和形象思維能力，同時(shí)也在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生對(duì)將來(lái)使用的設(shè)計(jì)軟件有所了解。

3.2 提高學(xué)生綜合素質(zhì)

通過(guò)新的開(kāi)課和考核形式，能讓學(xué)生在課堂上掌握一門功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛的軟件，為以后工作儲(chǔ)備技能，提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)。同時(shí)在學(xué)生工作后，還可以使SolidWorks軟件應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，提高各領(lǐng)域中此軟件的綜合應(yīng)用水平，為以后三維制圖、工程制圖、機(jī)械制圖帶來(lái)極大的便利，提高我國(guó)工程和機(jī)械領(lǐng)域制圖的精確性和高效性。同時(shí)通過(guò)教學(xué)方法探究，加大SolidWorks軟件的教學(xué)效率，加快SolidWorks教學(xué)在我國(guó)的推廣，培養(yǎng)掌握此類軟件的人才，提升大學(xué)生的綜合能力和整體素質(zhì)。

3.3 提高工作效率

通過(guò)對(duì)Solidworks軟件的學(xué)習(xí)，學(xué)生能在制圖領(lǐng)域，利用SolidWorks高質(zhì)高效地作圖，而不再是利用簡(jiǎn)單的二維設(shè)計(jì)軟件，耗費(fèi)不必要的時(shí)間和精力，加快工程進(jìn)度，提升工作效率。

4 總結(jié)

綜合目前SolidWorks的教學(xué)形式，SolidWorks教學(xué)方法的探究極其重要。它能極大地改變SolidWorks課堂教學(xué)的整體氛圍和效率。增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加大學(xué)生對(duì)SolidWorks的學(xué)習(xí)力度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和掌握水平。高效而科學(xué)的教學(xué)方法，將成為SolidWorks教學(xué)的一大助力，使教學(xué)的科學(xué)性和嚴(yán)整性得到較大提高，加速SolidWorks教學(xué)在學(xué)校的推廣。對(duì)于未來(lái)高素質(zhì)機(jī)械工程師和工業(yè)工程師來(lái)講，掌握SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件將會(huì)給工作效率，以及工程質(zhì)量、進(jìn)度帶來(lái)極大的提高。利用科學(xué)的教學(xué)方法，讓在校學(xué)生能在有效的時(shí)間內(nèi)掌握SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件，從而提高學(xué)生的實(shí)踐工作能力，不斷為國(guó)家培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳秀玲.論教學(xué)思維方式的變革[J].江西教育科研，2006（4）：63-65.

[2] 杜彥武.數(shù)學(xué)探究教學(xué)的有效策略[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2008（4）：56-57.

[3] 鐘啟泉，崔允.新課程的理念與創(chuàng)新[M].北京：高等教育出版社，2003.

[4] 馮長(zhǎng)建.SolidWorks軟件在機(jī)械工程教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2007（1）：161+4.