UG軟件在《機械制圖》課程教學中的應用探討

羅輝 游代喬

摘要：機械制圖是工程類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課程，對學生后續(xù)的設(shè)計、制造、工藝等課程有著非常重要的影響。由于課程理論性較強、學生空間想象能力較差以及現(xiàn)行使用的教學方法和手段較單一等因素的綜合影響，大部分學生《機械制圖》課程學習比較困難。為了教學效果，我們UG軟件的部分模塊應用到了教學過程。

關(guān)鍵詞：《機械制圖》;UG;教學效果

《機械制圖》是機械、機電和汽車等專業(yè)的必修課程，開設(shè)本門課程的主要目的在于培養(yǎng)學生制圖、識圖的綜合能力，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，規(guī)范學生在工作過程中的行為，是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

目前，《機械制圖》課程的教學方式主要以教師課堂講授為主，仍然存在“填鴨式”的教學。因我院相關(guān)專業(yè)學生較多來自高考單招考試或高中文科，課程的理論性和對空間想象能力的較高要求一定程度導致他們在學習過程中陷入了學不懂、不愿學、學不好的惡性循環(huán)。

為了能提高該課程的教學效果，我們將UG軟件三維建模中的部分模塊應用到了課程教學中，下面就相關(guān)情況做介紹，以便交流。

一、《機械制圖》教學過程主要存在的問題。

1.學生缺乏空間想象能力，細節(jié)問題不能正確表達

學習《機械制圖》課程需要豐富的空間想象能力，特別是在內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜的零件制圖過程中想象力顯得尤其重要。學生在學習過程中，因為空間想象能力的限制，當零件結(jié)構(gòu)稍微復雜，特備是內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜時往往會出現(xiàn)無法理解的情況出現(xiàn)，比如階梯孔不畫連接線、相貫體（孔）不畫相貫線等。

2.基本視圖及“三等”關(guān)系掌握不透徹

視圖是表達零件結(jié)構(gòu)最基本的形式和載體，新生最開始接觸的視圖一般是基本視圖中的主視圖、俯視圖和左視圖，部分學生對于主、左、俯三個視圖間的位置關(guān)系的理解和掌握存在一定的難度?！伴L對正、高平齊、寬相等”是制圖過程中不同視圖對應幾何要素之間相互聯(lián)系的九字真言，多數(shù)學生在平時能記，但到制圖過程往往就無法正確理解和應用。

3.表達方式學習中，無法正確理解相關(guān)概念

除了視圖外，制圖過程中也可以結(jié)合局部視圖、剖視圖等表達方式用于表達零件的結(jié)構(gòu)。比如，教材對局部視圖中的波浪線該不該畫做了簡明扼要的概述：如果局部視圖表達的是完整結(jié)構(gòu)則不需畫破浪線;如果局部視圖表達的是結(jié)構(gòu)的其中一部分則需要畫出波浪線。但部分學生往往對于是否是完整結(jié)構(gòu)無法清晰分辨。

4.教師教學手段和方法單一，課堂枯燥

《機械制圖》是一本理論性和實用性都比較強的課程，現(xiàn)有教學方法主要是以教師理論講解后在黑板上演示為主。演示過程各種，節(jié)奏緩慢，效率低下且過程枯燥，學生對這樣的課程往往會從心底排斥，造成無法專心學習的不良后果。

二、UG軟件及應用模塊介紹

UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。這是一個交互式CAD/CAM（計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造）系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構(gòu)。

為了更好的把控課堂節(jié)奏和提高課程效率，《機械制圖》課程教學中主要應用了三維造型模塊中的正三軸測圖命令（圖1）和工程制圖模塊（圖2）。三維模塊、正三軸測圖用于講解零件的結(jié)構(gòu)和基本視圖的位置關(guān)系，工程制圖模塊主要用于講解幾何要素間的“三等”關(guān)系。

二、UG軟件在《機械制圖》課程教學中應用舉例

圖3是《機械制圖》課程教學中常用的例子，可用于組合體三視圖、相貫線、剖視圖和局部視圖等知識點的講解。

以組合體的三視圖和二維工程圖為例：

首先可通過對UG軟件部件導航器進行部件的設(shè)置，重現(xiàn)該零件的生成過程，讓學生清晰真實的了解該零件的結(jié)構(gòu)形式，對各組成結(jié)構(gòu)之間存在面的平齊與不平齊、相交還是相切等不同情況進行詳細的舉例說明;結(jié)合組合體主視圖的選擇原則提出主視圖的方向，在此基礎(chǔ)之上利用UG軟件正三軸測圖命令選擇不同的投影方向展示給學生，讓學生真實的觀察零件在該方向的投影情況，以左視圖方向為例（圖4）。選擇好主視圖后，可使用UG工程制圖模塊導出相應的工程圖（圖5），從而對主左俯三個視圖“三等”關(guān)系進行清楚的講解。

結(jié)語 在《機械制圖》等對學生理解能力和課堂教學手段要求較高的課程教學中，可以盡量嘗試采用多種進行，選擇學生喜歡的教學方式，從而保證更好的教學效果。

參考文獻：

1.淺談UG在機械制圖教學中的應用[J]. 孔祥偉，鄧子倫.? 裝備制造技術(shù). 2009（11）

2.高等院校的機械制圖教學[J]. 朱文博，瞿元賞，唐庸康.? 科技創(chuàng)新導報. 2009（28）