三維建模軟件在中職《機(jī)械識(shí)圖》教學(xué)中的應(yīng)用

吳慧青

一、目前機(jī)械識(shí)圖教學(xué)的現(xiàn)狀

通過機(jī)械教研組組內(nèi)教師幾次集體討論，結(jié)合數(shù)控專業(yè)和3D打印等專業(yè)教學(xué)實(shí)際，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：

1．學(xué)生的空間思維能力和學(xué)習(xí)能力比較弱

根據(jù)我校學(xué)生的入學(xué)成績(jī)分析，數(shù)控專業(yè)165名學(xué)生入學(xué)平均分只有248分（中考總分650），200分以下的有40人，300分以上的只有23人，基礎(chǔ)確實(shí)比較差，這些學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力真的差，遇到困難就放棄，不喜歡動(dòng)腦筋，學(xué)習(xí)態(tài)度消極，上課開小差、睡覺等屢見不鮮。而且學(xué)生是剛剛接觸機(jī)械制圖，知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、枯燥乏味，學(xué)生對(duì)課程的興趣并不高。

2．教學(xué)效果差，教學(xué)效率低。

根據(jù)學(xué)生上交的作業(yè)可以看出，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握并不是很好，甚至可以說(shuō)是沒有掌握，上交的作業(yè)錯(cuò)誤率很高，相互抄襲比較嚴(yán)重，每次都要花大量的時(shí)間去分析習(xí)題和訂正作業(yè)，占用了課時(shí)。

3．知識(shí)點(diǎn)較多，且教學(xué)內(nèi)容抽象

機(jī)械識(shí)圖課程內(nèi)容較多，學(xué)習(xí)進(jìn)度要求又比較快，如制圖的基本知識(shí)、正投影、表面交線作圖、軸測(cè)圖、組合體投影作圖、剖視圖、斷面圖、典型零件和組合體等等，對(duì)于一個(gè)剛剛接觸識(shí)圖且學(xué)習(xí)能力和習(xí)慣都不好的學(xué)生來(lái)說(shuō)，確實(shí)有很高的難度，且教學(xué)內(nèi)容過于抽象，雖然通過PPT演示或?qū)嵨镎故灸芙鉀Q一些直觀問題，但遇到復(fù)雜零件也很難幫助學(xué)生理解，導(dǎo)致學(xué)生聽不懂，久而久之學(xué)生就沒興趣了。

4．教學(xué)資源難以整合

目前，機(jī)械識(shí)圖的教學(xué)視頻、教學(xué)課件在不斷更新，但是沒有系統(tǒng)的教學(xué)資源，呈現(xiàn)出碎片化、復(fù)雜化的狀態(tài)，需要教師花大量的時(shí)間去整合成有用的資源。有些教材應(yīng)用了AR技術(shù)，通過APP可以把平面圖立體化，但功能也有很大的局限性，只能輔助理解，達(dá)不到舉一反三的效果。

二、中望3D在機(jī)械識(shí)圖課程中的實(shí)踐應(yīng)用

根據(jù)以上問題的分析，結(jié)合我校學(xué)生的實(shí)際情況，要改變現(xiàn)在就必須讓知識(shí)活起來(lái)，讓圖紙動(dòng)起來(lái)，把平面變立體，把抽象變具體，就要借助信息化手段，把機(jī)械識(shí)圖和三維造型軟件結(jié)合，以此來(lái)提高機(jī)械識(shí)圖的教學(xué)質(zhì)量和效率。

（一）在求立體表面交線投影作圖中的應(yīng)用

機(jī)械識(shí)圖課程中，立體表面的交線有截交線和相貫線兩種，是必須要突破和掌握的知識(shí)點(diǎn)，是學(xué)習(xí)后面組合體作圖知識(shí)的重要基礎(chǔ)。兩個(gè)圓柱相貫、圓柱孔與圓柱相貫和兩個(gè)圓柱孔后所產(chǎn)出的相貫線表達(dá)。通過三維軟件可以清晰看到相貫線的形狀，通過二維和三維的結(jié)合，對(duì)相貫線的理解更加透徹。

（二）在組合體中的應(yīng)用

引入中望3D軟件教學(xué)就可以很好的解決以上問題，比如形體分析法中，通過旋轉(zhuǎn)三維模型，學(xué)生就能觀察到各基本體組成部分的結(jié)構(gòu)形狀、相對(duì)位置關(guān)系、表面連接關(guān)系，還可通過軟件中的裝配功能，把將組合體分解為若干個(gè)基本體，也可以把基本體進(jìn)行疊加，形成組合體。

（三）在剖視圖中的應(yīng)用

根據(jù)剖切方式不同，剖視圖還可以分為全剖、半剖、局部剖視圖三類，其目的是為了更清晰的表達(dá)機(jī)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。這樣不僅可以讓學(xué)生的空間想象能力得到提升還可以激發(fā)學(xué)生興趣，也能很好的對(duì)剖切的過程進(jìn)行理解和領(lǐng)會(huì)。

（四）在裝配圖中的應(yīng)用

裝配圖是表達(dá)機(jī)器整體結(jié)構(gòu)、形狀和裝配連接關(guān)系的圖樣，用以指導(dǎo)機(jī)器的裝配、檢驗(yàn)、調(diào)試和維修。畫裝配圖的第一步就是要了解、分析裝配體，但由于學(xué)生沒有實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法想象整個(gè)機(jī)器的內(nèi)外結(jié)構(gòu)，要完全的把機(jī)器的裝配圖表達(dá)出來(lái)，對(duì)于學(xué)生的空間思維能力是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

三、使用中望3D輔助機(jī)械識(shí)圖教學(xué)取得的效果

（一）學(xué)生成績(jī)有所提升

使用3D軟件教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助空間思維能力差的學(xué)生理解零件構(gòu)造，通過不斷的講解練習(xí)，培養(yǎng)出了良好的空間想象力，提升了他們學(xué)習(xí)的信心。因基礎(chǔ)原因分?jǐn)?shù)都不是很高，但通過與不使用3D軟件輔助教學(xué)的班級(jí)學(xué)生的成績(jī)對(duì)比，使用3D軟件輔助教學(xué)的班級(jí)平均成績(jī)要明顯。.

（二）教學(xué)效率有所提高

有了軟件的加入，教師可以在課前就準(zhǔn)備好所需要用到的模型或圖形，省下了在黑板尺規(guī)作圖的時(shí)間，把更多的時(shí)間用以分析和講解作圖技巧和作圖相關(guān)規(guī)定。在3D軟件的加持下，對(duì)突破難點(diǎn)有了較大的幫助，教師不用花時(shí)間去描述問題，只需要給學(xué)生看一下模型就能完全清楚零件的構(gòu)造，根據(jù)模型繪制視圖，提高了教學(xué)的效率。

（三）教師的教學(xué)水平有所加強(qiáng)

中望3D軟件的引入，除了可以輔助教學(xué)，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果以外，還可以促使老師技能水平提升，在使用3D軟件的過程中，老師經(jīng)過不同零件的模型的設(shè)計(jì)，通過制作爆炸圖、機(jī)構(gòu)的動(dòng)畫、剖切立體模型等，逐步的學(xué)會(huì)中望3D軟件這門技能。同時(shí)對(duì)老師的教法和學(xué)生的學(xué)法都提出了新的要求，此法也能夠促進(jìn)教師專業(yè)能力提升，對(duì)教師的發(fā)展有促進(jìn)作用。

四、使用三維造型軟件輔助教學(xué)的實(shí)踐反思

通過實(shí)踐證明，在機(jī)械識(shí)圖課中，引入三維軟件輔助教學(xué)之后，學(xué)生對(duì)機(jī)械識(shí)圖的學(xué)習(xí)興趣提高了很多，有了一些新鮮感，讓知識(shí)不在枯燥乏味，培養(yǎng)了學(xué)生的空間思維能力，增強(qiáng)了對(duì)立體空間感較弱學(xué)生的自信心。