運(yùn)用Solidworks突破《機(jī)械制圖》教學(xué)難點(diǎn)的研究

陳志

【摘 要】本文主要針對技工院校學(xué)生在學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》課程的過程中因空間邏輯思維能力的不足，無法有效的理解、掌握課程中的一些重難點(diǎn)。介紹了如何通過運(yùn)用Solidworks軟件來輔助《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)，從而有效地使學(xué)生突破課程中相關(guān)重難點(diǎn)問題。以達(dá)到《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)目的。

【關(guān)鍵詞】Solidworks軟件；機(jī)械制圖；教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號： G642；TH126-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）06-0179-002

【Abstract】This article is mainly aimed at students of technical colleges and universities in the process of learning "mechanical cartography" course due to the lack of spatial logic thinking ability，can not effectively understand and master some of the difficulties in the course.This paper introduces how to use Solidworks software to assist the teaching of Mechanical Drawing，so as to effectively make students break through the problems in the course.In order to achieve the "mechanical cartography" course teaching purposes.

【Key words】Solidworks software；Mechanical drawing；Teaching application

《機(jī)械制圖》是機(jī)電類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的繪圖和識圖能力。對其相關(guān)知識技能掌握的程度將直接或間接影響學(xué)生對后續(xù)相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)效果，且會對學(xué)生將來就業(yè)及后續(xù)發(fā)展造成一定影響。而針對目前技校學(xué)生素質(zhì)普遍不高，大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)方面處于弱勢群體，且基礎(chǔ)較差和邏輯思維能力不足。因此，要使技校生掌握課程中一些重難點(diǎn)很不容易，又因?yàn)閭鹘y(tǒng)的《機(jī)械制圖》教學(xué)形式較為枯燥乏味，久而久之學(xué)生就喪失了學(xué)習(xí)興趣，從而對后續(xù)的學(xué)習(xí)及實(shí)踐造成很大的影響。為了實(shí)現(xiàn)《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)目的，必須尋求一種適應(yīng)技校生素質(zhì)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間邏輯思維能力，從而有效的使學(xué)生突破《機(jī)械制圖》課程中的相關(guān)重難點(diǎn)問題，使學(xué)生掌握實(shí)用的《機(jī)械制圖》知識和技能，滿足社會對技校生人才的需求。而借助solidworks軟件，即可以有效的解決這些問題。本人總結(jié)數(shù)年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)借助SolidWorks軟件輔助《機(jī)械制圖》課程進(jìn)行教學(xué)，可以有效的使學(xué)生突破《機(jī)械制圖》中相關(guān)重難點(diǎn)。

1 運(yùn)用SolidWorks軟件輔助《機(jī)械制圖》教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)勢

傳統(tǒng)《機(jī)械制圖》教學(xué)中，主要是以教師為主，通過課本、掛圖、模型及教師做的一些簡單PPT課件來進(jìn)行講解，此教學(xué)方式因?yàn)楸容^抽象，缺乏直觀性的教學(xué)效果，對于基礎(chǔ)普遍偏低的技工院校學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》課程中相貫線、截交線、組合體、剖視圖、裝配圖等這些重要的、難理解的知識點(diǎn)比較困難，也不能較好的培養(yǎng)學(xué)生的空間邏輯思維能力，并且教學(xué)過程枯燥乏味，很難產(chǎn)生有效的教學(xué)效果，無法調(diào)動學(xué)生的積極性。SolidWorks軟件由三維軟件CAD支持，通過SolidWorks軟件三維模型構(gòu)建，能夠比較直觀生動形象地體現(xiàn)出傳統(tǒng)教學(xué)模式不容易考慮到的模型細(xì)節(jié)。比如幾何體之間的相交、相貫、形體表面之間連接關(guān)系及內(nèi)部結(jié)構(gòu)都可以通過SolidWorks軟件三維模型構(gòu)建及剖切功能，能夠從多方面、多角度展現(xiàn)出來，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行動態(tài)的、直觀的觀察與研究。而通過SolidWorks軟件的模擬裝配仿真功能及裝配爆炸圖功能，能夠更好的使學(xué)生理解《機(jī)械制圖》中裝配圖方面的教學(xué)重難點(diǎn)。

2 運(yùn)用SolidWorks軟件突破《機(jī)械制圖》課程教學(xué)重難點(diǎn)的具體運(yùn)用

2.1 相貫線及截交線方面的教學(xué)運(yùn)用

教師首先通過SolidWorks軟件進(jìn)行三維模型構(gòu)建，然后通過軟件進(jìn)行展示兩圓柱相交時(shí)相貫線的變化，并且可以讓學(xué)生通過修改兩圓柱的直徑參數(shù)使學(xué)生動態(tài)的、直觀的觀察到相貫線的變化規(guī)律，且通過SolidWorks軟件生成工程圖使學(xué)生進(jìn)行對比觀察，從而生動直觀的解決《機(jī)械制圖》課程中，關(guān)于相貫線方面的教學(xué)重難點(diǎn)。在《機(jī)械制圖》教學(xué)過程中，立體表面交線畫法是一個(gè)較難知識點(diǎn)，由于零件的切割方式多種多樣，從而造成在零件表面上形成的截交線復(fù)雜多變不規(guī)則。在傳統(tǒng)教學(xué)中，是通過輔助平面法及輔助線法來進(jìn)行教學(xué)，而技工院校學(xué)生的空間邏輯思維能力欠缺，導(dǎo)致在作圖過程中出現(xiàn)大量相交的輔助線，而這些相交的輔助線，對學(xué)生在進(jìn)行觀察時(shí)造成很大的影響。如果運(yùn)用SolidWorks進(jìn)行輔助教學(xué)，教師首先進(jìn)行三維模型構(gòu)建，然后根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)的切割，可以直觀的讓學(xué)生進(jìn)行比較觀察，總結(jié)截交線的規(guī)律。從而有效解決《機(jī)械制圖》課程中，關(guān)于截交線方面的教學(xué)重難點(diǎn)。

2.2 組合體方面的教學(xué)運(yùn)用

《機(jī)械制圖》課程中，組合體教學(xué)過程中的重難點(diǎn)，主要體現(xiàn)在相鄰形體表面連接關(guān)系的空間思維上面。而由于技工院校學(xué)生的空間邏輯思維能力欠缺，而在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，由于模型、掛圖的局限性，不能夠使學(xué)生清晰的觀察到組合體相鄰形體表面之間的連接關(guān)系，致使學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，無法較好的理解、掌握課程的重難點(diǎn)。而運(yùn)用SolidWorks軟件輔助教學(xué)，教師首先通過SolidWorks軟件構(gòu)建三維模型，學(xué)生通過直觀的觀察、比較，就可以自己總結(jié)組合體相鄰形體表面鏈接的規(guī)律。從而有效的培養(yǎng)學(xué)生的空間邏輯思維能力、調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性、提高教學(xué)效率。

2.3 剖視圖方面的教學(xué)運(yùn)用

剖視圖在《機(jī)械制圖》課程教學(xué)中，是非常重要的，且教學(xué)過程比較困難。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，由于教學(xué)模型、掛圖的局限性，無法使學(xué)生直觀的觀察到零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)致情況，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)剖視圖方面，無法了解剖切面與零件的位置關(guān)系，而且剖視圖的種類又較多，學(xué)生難以理解，容易進(jìn)行混淆。課本中的例題，零件的剖切路徑位置是已經(jīng)進(jìn)行規(guī)劃好的，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，由于條件的限制，只能被動接受，不能夠進(jìn)行靈活的方案比較，不利于深層次的學(xué)習(xí)，無法開拓學(xué)生的邏輯思維。而運(yùn)用SolidWorks軟件輔助教學(xué)，教師首先進(jìn)行三維模型構(gòu)建，然后根據(jù)實(shí)際情況，或?qū)W生所想的剖切位置，可以利用SolidWorks軟件的剖切功能，對三維模型進(jìn)行不同位置的靈活剖切，學(xué)生進(jìn)行實(shí)際直觀的觀察，就能直觀形象的了解、零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及剖切面與零件位置情況，再對不同位置的剖切進(jìn)行比較，即可總結(jié)剖視圖的規(guī)律及進(jìn)行方案的優(yōu)劣分析，讓學(xué)生更好的理解剖視圖。從而有效的增加了教學(xué)互動，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，展現(xiàn)學(xué)生多樣性思維，加強(qiáng)學(xué)生空間思維邏輯能力的培養(yǎng)，提高教學(xué)效果。

2.4 裝配圖方面的教學(xué)運(yùn)用

裝配圖是表達(dá)機(jī)器或部件的工作原理、運(yùn)動方式、零件間的連接及其裝配關(guān)系的圖樣。它是生產(chǎn)中的主要技術(shù)文件之一，也是對《機(jī)械制圖》課程的總檢驗(yàn)，其教學(xué)效果直接體現(xiàn)了教學(xué)是否達(dá)到《機(jī)械制圖》課程教學(xué)大綱要求。但是在傳統(tǒng)教學(xué)中由于條件的限制，教學(xué)中教師只能通過采用平面圖形展開形式進(jìn)行教學(xué)，而對于技工院校學(xué)生來說，由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不足，還不具備能夠從平面裝配圖形中了解零件工作原理、裝配關(guān)系以及零件拆裝順序的能力，使教學(xué)難度成倍增加。運(yùn)用SolidWorks軟件進(jìn)行教學(xué)時(shí)，由于SolidWorks軟件具有強(qiáng)大的裝配仿真功能，教學(xué)中，教師首先利用SolidWorks對零件進(jìn)行建模，然后通過裝配功能將零件進(jìn)行仿真裝配，并通過制作爆炸圖，使學(xué)生直觀形象的了解零件的相互位置關(guān)系、配合工作原理，從而提高學(xué)生對裝配圖的閱讀能力。而通過逆向裝配過程使學(xué)生了解零件的拆卸順序，由于SolidWorks軟件裝配過程仿真程度較高，可以有效的使學(xué)生了解機(jī)器的裝配及拆卸原理，有效提高教學(xué)效果。

3 運(yùn)用SolidWorks軟件輔助《機(jī)械制圖》教學(xué)產(chǎn)生的影響

將SolidWorks三維模型構(gòu)建技術(shù)與《機(jī)械制圖》課程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合教學(xué)，利用其靈活的模型構(gòu)建能力及相應(yīng)功能，將教學(xué)中的重難點(diǎn)通過直觀形象的體現(xiàn)，其突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，提高了課堂效率，促進(jìn)了《機(jī)械制圖》教與學(xué)的全面性。降低了教師的教學(xué)難度及局限性，增加了教學(xué)的互動性?？梢愿玫呐囵B(yǎng)學(xué)生的空間邏輯思維能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，活躍學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，有效的提高教學(xué)效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]錢可強(qiáng).機(jī)械制圖[M].第五版.中國勞動社會保障部.2007.05

[2]陳萍.UG三維設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐突破機(jī)械制圖重難點(diǎn)[J].中國培訓(xùn).2016.02下：107.