UG建模技術(shù)在機械制圖教學中的應用

張俏

(湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學院，湖南 株洲 412000)

機械制圖教學主要是使學生對識圖和繪圖的方法進行有效的掌握，傳統(tǒng)的機械制圖教學，教師在教學過程中主要借助投影法的一種由點、線、面到圖像和物體的過程，學生在這種教學方法下比較難以理解，導致許多學生在學習機械制圖時都有一種“跟著感覺操作”的感覺，對具體的概念和思路的了解始終是模棱兩可，導致其逐漸和社會實際教學需求產(chǎn)生較大的偏差，較大程度的影響到其教學的質(zhì)量和效果。

一、一般機械制圖模式的欠缺和UG軟件的優(yōu)勢

在傳統(tǒng)的機械制圖教學中，由于一開始接觸機械制圖的學生缺乏充分的思維想象力，導致其對空間幾何問題理解起來相對較難。而傳統(tǒng)的教學中教師主要的采用展示教學模型和掛圖的方法，這樣的乏味教學方法無法激發(fā)學生學習中的興趣。當前學生在計算機方面的興趣較大，利用UG軟件有效的結(jié)合機械制圖中的各種要求和制圖標準，可以達到學生輕松掌握制圖知識和UG軟件的雙重目的。

利用UG軟件有效的演示零件的建模、裝配、渲染、動畫，可使學生對學習中的興趣得到較大程度的改善，以有顏色的立體模型動態(tài)的演示，及剖視、旋轉(zhuǎn)、組合、拆分等使學生對這一形體分析法得到有效的鍛煉，既達到學生更好的認識、空間構(gòu)思能力增強，學生學習興趣激發(fā)的目的，還使學生的積極性和主動性得到極大的促進。

二、UG建模技術(shù)在機械制圖教學中的應用

（一）利用對UG軟件進行基本的幾何體教學

通過對UG軟件的實體建模功能進行有效的應用，合理的選擇具有一定代表性的教學中的例子，建立三維教學實例。在具體的教學過程中可以通過對UG軟件的有效應用建立相關(guān)模型，通過參數(shù)的設(shè)置可以獲得相應的實例，使傳統(tǒng)教學中缺少模型的問題得到妥善的解決。通過對UG設(shè)計草圖的功效進行合理的利用對二維圖形進行繪制，然后通過掃描、旋轉(zhuǎn)、拉伸等得到三維實體不同的模型，促進學生通過大腦反復構(gòu)思成像，并通過對標準視圖的有效利用得到十多種視圖，如正等測試圖、左視圖、右視圖、主視圖等，使二、三維圖相互實現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)換。在課堂教學過程中，模型的翻轉(zhuǎn)、修改、再生等過程可以利用UG軟件進行演示，實現(xiàn)動態(tài)的仿真圖形的目的。學生在這種動態(tài)的仿真效果中對真實的三維空間的想象更加可觀，可對課程中有關(guān)各種投影關(guān)系的介紹獲得深入的認識，進而構(gòu)建起使學生熟練理解和掌握所學知識的投影視圖和實體之間的橋梁。

（二）通過引用UG軟件更好的進行相貫線教學

由于不管是平面立體與平面立體、曲面立體與曲面立體形成的相貫線或符合相貫線，都包括許多不同復雜的種類，所以師生都會覺得相貫線的教學是教學過程中的難點。通過對計算機技術(shù)UG軟件的有效利用，可以建立起呈現(xiàn)多種類型的3D相貫線模型，并通過基準平面的建立替代輔助平面，還可以針對學生動態(tài)的演示相貫線的型狀及其形成過程，促使傳統(tǒng)教學中實物模型教學的缺陷得到有效的改善。同時相貫線的類型、空間型狀及組合方式通過利用UG軟件直觀形象動態(tài)的演示，更好的讓學生的想象空間得到極大的提高，促進其對該部分內(nèi)容掌握的更加熟練，進而獲得更好的教學效果。

（三）利用UG軟件來對學生進行組合體教學

組合體作為畫法幾何和制圖的有效結(jié)合，是幾何體投影簡單轉(zhuǎn)為復雜轉(zhuǎn)化的過程。在認識圖和制作圖過程中形體分析法是必備的技能，想要使學生更熟練的掌握形體分析法，培養(yǎng)方法起著關(guān)鍵作用。把一個幾何體分成許多塊，通過在教學中對UG軟件的有效應用，其中每個摸塊的創(chuàng)建方便用與軟件的模塊生成部分工程圖，直到整個幾何體完成繪制，完成的工程圖由此生成。利用該流程可使幾何體和線框各部分之間的關(guān)系更加明確，促進各視圖之間的對應關(guān)系進一步實現(xiàn)，并通過二維視圖之間和立體實物模型的對應關(guān)系建立，促使學生對形體分析法步驟和方法的有效掌握，在實際過程中加深對知識的應用。

（四）利用UG軟件來進行剖視圖教學

想要清楚的表達零件內(nèi)部復雜的結(jié)構(gòu)，機械制圖中會用到斷面圖、局部視圖、剖視圖等表達方式，但在實際教學中只是向?qū)W生簡單的介紹利用假象的面剖切零件，學生理解起來較難，導致學生在課程學習中對各種專業(yè)課程原理圖的讀圖費勁，對專業(yè)課的學習造成較大的影響，甚至直接影響到機械課程與畢業(yè)的設(shè)計。利用UG軟件對零件模型進行創(chuàng)建，通過執(zhí)行“修剪體”命令，可以剖切任何片或面，還可利用工程圖模塊隨意改變剖切位置，可以實時為學生展現(xiàn)剖切的結(jié)果，利用UG軟件學生對剖切結(jié)果觀看的更加直觀，還可對自己在課本上或習題集中的作圖練習的正確性進行驗證，達到最大限度的提高學生的學習興趣和學習效果的目的。

結(jié)語：綜上所述，在機械制圖教學中來引入UG特征建模技術(shù)，可使學生對零件的建模過程感受的更加直觀、形象，可對其空間想象能力得到良好的培養(yǎng)，并培養(yǎng)起學習的興趣。同時通過合理的分析三維模型的幾何特征，可分解、簡化復雜的組合體，使學生的學習難度進一步降低，而且利用UG軟件根據(jù)實際教學需求建立零部件模型庫，為學生自主學習提供了便利，促進學生的視野更加開闊，還可在購買教學模型環(huán)節(jié)起到重要的節(jié)約作用，降低教學成本投入。