基于三維CAD技術(shù)和新媒體的機(jī)械制圖教學(xué)方法探索

毛忠民

[摘 要]機(jī)械制圖是一門基礎(chǔ)專業(yè)課程，對機(jī)械專業(yè)大學(xué)生來說十分重要。傳統(tǒng)的教學(xué)方式的教學(xué)效果并不不好，還存在很多不足之處?；诖?，本文介紹了一種基于三維CAD技術(shù)和新媒體的教學(xué)方法，通過利用三維軟件繪圖和模型展示功能加強(qiáng)課堂教學(xué)，并結(jié)合新媒體搭建自主溝通學(xué)習(xí)交流平臺，獲得了較好的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械制圖;教學(xué);三維CAD;新媒體

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.100

[中圖分類號]G642;TH126-4[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-0194（2018）20-0-02

0? ? ?引 言

機(jī)械制圖課程是機(jī)械專業(yè)和泛機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中必不可少的基本課程，著重鍛煉大學(xué)生對工程圖紙的理解和繪制能力，為以后走向工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，同時(shí)也有助他們塑造嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的做事精神。但是，由于這門課程本身的抽象性以及目前大學(xué)生偏愛形象具體的事物以及追逐時(shí)尚潮流的特點(diǎn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)的教學(xué)方法讓他們在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的過程中產(chǎn)生了消極的態(tài)度，無法激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，甚至有抵觸情緒。在這種情況下，一些新的教學(xué)理念和方法就需要應(yīng)用在該課程的教學(xué)實(shí)踐中，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。本文在三維CAD技術(shù)和新媒體的基礎(chǔ)上探討了教學(xué)方法的改善。

1? ? ?利用三維CAD技術(shù)開展課堂教學(xué)

1.1? ?三維CAD硬件教學(xué)條件已經(jīng)具備

目前，設(shè)計(jì)開始朝著數(shù)字化、無紙化以及高效化的方向的發(fā)展，三維CAD繪圖設(shè)計(jì)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在各公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真模擬、動態(tài)演示中，有效節(jié)約了設(shè)計(jì)時(shí)間、設(shè)計(jì)成本，能夠有效降低了出現(xiàn)失誤的概率。

目前，從三維軟件本身的穩(wěn)定性和使用功能來看，這方面的技術(shù)已經(jīng)處于比較成熟的狀態(tài)。三維軟件運(yùn)行順暢，功能強(qiáng)大，包含多個(gè)工作模塊，不僅應(yīng)用在了機(jī)械行業(yè)，在建筑行業(yè)等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。對于機(jī)械行業(yè)而言，比較常用的三維設(shè)計(jì)軟件主要有Pro/E、UG、solidworks、Catia、3Dmax和Auto CAD等，而這些軟件的教學(xué)視頻資源在網(wǎng)絡(luò)上也十分豐富，初學(xué)者可以較為輕松地學(xué)習(xí)并掌握一門軟件繪圖技術(shù)。

以前對于很多大學(xué)生而言，能夠借助計(jì)算機(jī)和三維CAD學(xué)習(xí)的機(jī)會很少，學(xué)生們大多只能從課堂多媒體教學(xué)中接觸這方面的知識。但由于課堂時(shí)間少，教學(xué)資源短缺等因素的制約，大學(xué)生對于用三維CAD軟件學(xué)習(xí)和掌握抽象的機(jī)械制圖課程還存在一定的難度。但是隨著人民物質(zhì)水平的提高，現(xiàn)如今電腦這種硬件設(shè)備基本上成為標(biāo)配，大部分學(xué)生都有自己的電腦，從而不再局限于課堂上的短暫時(shí)間，也不再受制于多人一臺電腦上機(jī)操作的狀況。

面對嚴(yán)峻的就業(yè)形勢，打好專業(yè)課基礎(chǔ)，掌握一個(gè)專業(yè)三維設(shè)計(jì)軟件對剛畢業(yè)的大學(xué)生來說至關(guān)重要，能夠?yàn)檎业胶霉ぷ髟黾踊I碼，同時(shí)還能幫助畢業(yè)生快速適應(yīng)工作節(jié)奏，降低工作壓力。

1.2? ?三維CAD技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)中的優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)的機(jī)械制圖課程教學(xué)模式，三維CAD技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

三維CAD技術(shù)可以將抽象的二維平面圖以立體直觀的形式呈現(xiàn)出來，尤其對于復(fù)雜的零部件，課堂上學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)讀懂圖紙的形狀和結(jié)構(gòu)，因此使用該技術(shù)在很大程度上可以促進(jìn)師生交流，能夠有效減少教師在講臺上努力講解各知識點(diǎn)而學(xué)生仍然不知所云的情況。

任課教師在實(shí)際教學(xué)中有時(shí)需要根據(jù)課堂上學(xué)生的臨場反應(yīng)情況，來開展下一步的教學(xué)工作。而利用三維軟件可以很方便地對課件上的教學(xué)模型做出調(diào)整，同時(shí)還可以現(xiàn)場繪制一些新的數(shù)模，減少因?yàn)閷?shí)體教具種類的限制而影響教學(xué)效果。此外，三維CAD技術(shù)的另一優(yōu)勢在于它不僅可以將二維抽象轉(zhuǎn)化成三維具象，而且還可以將三維零部件直接進(jìn)行投影轉(zhuǎn)化成二維圖紙并進(jìn)行標(biāo)注，繪制出生產(chǎn)加工用圖。

1.3? ?三維CAD技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

目前，三維軟件中的Solidworks應(yīng)用較為廣泛，操作簡單，適于大學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握，因此本文主要以Solidworks軟件為基礎(chǔ)，開展機(jī)械制圖課程教學(xué)探索工作。

首先，任課教師要提前備好課件，其中包含用Solidworks軟件制作相對較為復(fù)雜的部件模型，目的在于讓學(xué)生對本門課程產(chǎn)生好奇，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。其次，在充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的基礎(chǔ)上，以傳統(tǒng)教學(xué)和三維軟件教學(xué)相結(jié)合的方式講解各章節(jié)的知識點(diǎn)，降低知識點(diǎn)的理解難度。最后，隨著課程的不斷深入，教師逐步將Solidworks軟件基礎(chǔ)操作知識，以三維建模實(shí)例講解分步繪制的方式對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，在以后的課程中要求每個(gè)學(xué)生盡可能將私人電腦帶到課堂上，跟隨教師的教學(xué)步驟對零部件進(jìn)行實(shí)際操作。課程期末測驗(yàn)不僅包含書面考試，同時(shí)增加軟件實(shí)操繪制零部件測驗(yàn)。這些措施收到了比較明顯的效果，學(xué)生能夠更加扎實(shí)地掌握理論知識，同時(shí)也基本掌握了Solidworks軟件的常用命令，為以后深入學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

2? ? ?以新媒體為媒介輔助課下學(xué)習(xí)鞏固

2.1? ?新媒體課下教育的背景和意義

在大學(xué)階段，大學(xué)生能夠自由支配的時(shí)間較多，可以去做一些自己喜歡做的事情。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的普及和智能手機(jī)的普遍使用，當(dāng)代大學(xué)生的課余生活發(fā)生了明顯的變化，在電腦和手機(jī)上花費(fèi)的時(shí)間占據(jù)了大量的課余時(shí)間。大學(xué)生屬于接觸新興事物比較快的群體，他們追求時(shí)尚潮流的生活學(xué)習(xí)方式，因此目前很多大學(xué)生樂于從網(wǎng)上獲取需要的信息、知識和技能。

目前，新媒體平臺呈現(xiàn)的方式多種多樣，受到眾多大學(xué)生的青睞。教師可以借助新媒體的力量將學(xué)生的課下時(shí)間利用起來，讓機(jī)械制圖課程的教學(xué)工作從課堂教育不斷向外延伸。

2.2? ?新媒體課下教育實(shí)施方案

《機(jī)械制圖》課堂教學(xué)的時(shí)間相對較少，學(xué)生們僅僅憑借課堂上短暫的幾十分鐘很難完全消化和理解知識點(diǎn)，容易滋長厭煩和畏難學(xué)習(xí)情緒。而利用新媒體進(jìn)行課下教學(xué)，不僅可以有效避免學(xué)生們浪費(fèi)閑暇時(shí)間，還可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。同時(shí)，這一教學(xué)探索方案還緊緊抓住大學(xué)生的生活學(xué)習(xí)特點(diǎn)，學(xué)生們樂于接受這樣的方式來充實(shí)提升自己。更重要的一點(diǎn)，借助新媒體的課下學(xué)習(xí)鞏固方式，教師和學(xué)生之間可以針對某一問題或某一主題進(jìn)行具體的討論和交流，實(shí)現(xiàn)完全互動和參與，雙方都能夠通過彼此反饋的信息進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，增進(jìn)了師生之間的感情，改變了以往機(jī)械制圖課程呆板式的教學(xué)方式，能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.2.1? ?充分利用網(wǎng)上教學(xué)平臺

目前，網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)建成了很多機(jī)械方面的教學(xué)平臺，這些平臺都有很多關(guān)于機(jī)械制圖方面的資料，比如課程知識點(diǎn)詳解輔導(dǎo)、電子版的講義及練習(xí)題庫、對應(yīng)的解題答案、三維數(shù)模成型庫、名師授課視頻錄像以及眾多三維機(jī)構(gòu)動圖展示等，提供了完整的“學(xué)、看、練”一條龍網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。這些資源將生硬抽象的機(jī)械制圖課程以多種多樣生動形象的方式向?qū)W生們展示，很容易被學(xué)生接受。因此，授課教師可以從網(wǎng)上搜集此類資料比較全面專業(yè)的教學(xué)平臺，積極向?qū)W生推廣，引導(dǎo)學(xué)生在閑暇時(shí)間多去平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

2.2.2? ?建立班級學(xué)習(xí)溝通交流群

為了更好地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和了解學(xué)習(xí)結(jié)果，教師可以借助QQ和微信等網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系方式建立班級學(xué)習(xí)溝通交流群。教師通過甄別在平臺上選取一些比較經(jīng)典的例題向?qū)W生推介，并定期在群里向?qū)W生提問，以得到反饋信息。同時(shí)，學(xué)生們遇到疑惑之處，也可以像教師詢問，從而師生之間可以形成及時(shí)有效的互動交流，并且可以讓學(xué)生養(yǎng)成良好的主動性和持久的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.2.3? ?建立微信公眾號和微博公眾號

教師還可以結(jié)合學(xué)生們常用手機(jī)上網(wǎng)的特點(diǎn)，建立個(gè)人微信公眾號和微博公眾號，讓班級學(xué)生關(guān)注。在公眾號內(nèi)，教師可以將自己在教學(xué)過程中積累的素材資料、心得體會、難點(diǎn)要點(diǎn)歸納整理好放進(jìn)去供學(xué)生們閱讀學(xué)習(xí)。另外，教師還可以將平日布置的《機(jī)械制圖》作業(yè)發(fā)布到公眾號上，在課堂上進(jìn)行答案講解后及時(shí)將其更新到公眾號內(nèi)。不僅如此，教師還可以將自己操作三維軟件繪制三維模型和二維工程圖的過程錄制成視頻放進(jìn)公眾號，供學(xué)生們隨時(shí)用手機(jī)觀看學(xué)習(xí)。除此之外，教師同樣可以將每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程期間的所有作業(yè)作品、歷屆優(yōu)秀學(xué)生的制圖作業(yè)、各種機(jī)械競賽方面的成果等在公眾號上進(jìn)行展出，供學(xué)生課后交流學(xué)習(xí)。

3? ? ?結(jié) 語

要想提高機(jī)械制圖課程的教學(xué)效果，教師要充分發(fā)散教學(xué)思維，不斷提高自身能力，掌握大學(xué)生生活學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和途徑，借助各方面的資源不斷探究機(jī)械制圖課程的新教學(xué)模式。教師可以采用基于三維CAD技術(shù)和新媒體相結(jié)合的機(jī)械制圖教學(xué)模式，將課堂講授與課外輔導(dǎo)鞏固、線上線下學(xué)習(xí)交流有機(jī)結(jié)合起來，讓學(xué)生通過課堂上三維CAD技術(shù)所展示的模型以及課下網(wǎng)絡(luò)化多途徑的輔助教學(xué)，以一種輕松愉快的心情學(xué)好書本中的知識點(diǎn)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

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