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运用SolidWorks软件进行《机械制图》教学方法改革的实践

作者:徐秀娟




  [摘要] 本文介绍了运用三维CAD软件进行的《机械制图》教学方法改革及其必要性。
  [关键词] SolidWorks教学方法改革模型空间想像能力直观性
  
  一、机械制图教学方法改革的必要性
  
  《机械制图》是机械、近机械类各专业大学生一门必修的职业基础课。一般安排在入学后第一学期开始学习,是专业课程的前沿课程,对后续课程的学习将产生重要的影响。
  高等职业教育的目的是培养应用型工程技术人员,随着学校的转型,模具、数控专业教改的深入,对《机械制图》课程内容及教学方法提出了更高的要求。《机械制图》课程的重要任务之一就是培养学生的空间想象能力和形体构思能力,从而提高识读、绘制零件图、装配图的能力。传统课堂教学中,教师多采用实物模型或多媒体课件进行教学,均有一定的不足。
  1.采用大班教学时,模型体积小,学生看不清楚;模型结构已确定,不完全符合教学要求,却又无法改变;有些内部结构无法看清;实物和视图无法快速转换;教师上课前需从大量的模型、挂图中选择适用的,花费较多的时间,一旦准备不充分,给正常的教学造成困难等。
  2.采用课件教学时,一般的课件不是开放性的,内容不好随便改,而不同的教师有不同的教学方式,如教学思路的不同、策略的不同以及习惯的不同。因而使有些教师使用起来觉得不灵活、不顺手。课件也不能适应不同教学内容、不同学校、不同教学对象的各种变化情况。
  
  二、SolidWorks软件用于教学的优点
  
  目前在我国普遍使用的三维CAD软件有SolidWorks、SolidEdge、Pro/e、UG等。而SolidWorks是公认的易学、易用、界面友好、操作过程直观、简单、功能强大的三维设计软件。换句话说,教师容易使用而学生易于接受。教师能采用三维CAD软件,根据当时的具体情况,随时增加补充一些典型例题,一步一步地讲解,除了可使学生了解作图过程外,还可使学生对软件的使用,有更直接、更真实的认识。三维教学使学生的空间概念更强、更实际,从而做到了理论联系实际。这种教学过程紧凑,生动有趣。启发了学生的积极思维,激发了学生的学习兴趣。
  
  三、SolidWorks软件在《机械制图》教学中的运用
  
  1.在讲投影理论及基本体部分的内容时,运用SolidWorks软件很容易使学生理解单面正投影和多面正投影所产生的三视图、正等轴测图形成的过程。旋转特征使学生可直观的看到圆柱、圆锥、球体、环体的形成过程。教师用软件进行实际操作,不需课件,可以很轻松地达到良好的教学效果。
  2.SolidWorks具有零件回退功能,如果需要可以通过零件回退来查看某特征以前的模型状态。在讲组合体部分的内容时,教师可提前使用软件做好实体,课堂上演示组合体的形成过程及组合方式,培养学生的空间想象能力。软件的二维工程图绘制功能,能自动生成第一角和第三角画法的三视图,教师可在必要时公布所有习题答案,扩大了课堂容量。
  3.相贯线、截交线是制图的难点和重点,传统教学中花较多的课时,但学生很难掌握。如在圆锥表面上打直孔,用SolidWorks进行教学,只需正确画出圆锥和圆柱孔的三维图,截交线和相贯线自动产生,学生很容易观察到。无论是在实体的内部或外部,直观性大大增强。教师很容易给学生指出截交线和相贯线上的一些特殊点,并讲解画法。节省了教学及学生掌握的时间。
  4.SolidWorks的二维工程图功能根据三维模型自动生成详细工程图,视图、剖视图、断面图、局部放大图、尺寸标注等,并能根据设置满足国标或企标的要求。在零件图课程内容部分,工程图和三维实体零件结合起来,能更好地培养学生的读零件图的能力,为适应以后工作岗位的要求做准备。
  5.SolidWorks具有自底向上的装配体设计功能,即利用已经建立好的零件设计装配体。装配体的设计好像一个装配车间,利用已经加工完成的零件,根据不同的位置和装配约束关系,将一个一个零件安装成部件或产品。装配的爆炸视图可以展示整个装配的位置关系和装配关系。在《机械制图》的实际教学中,这种功能可以非常直观的帮助教师给学生讲解装配图中零件的相互位置及关系、装配方式,使学生更好的理解并应用国标对装配图画法的规定,提高阅读图装配图的能力。
  
  四、结束语
  
  用SolidWorks软件进行《机械制图》课程的教学,可以逐步替代传统的黑板加粉笔的教学方式,使教学内容更加形象直观,并增大课堂容量、培养学生的空间想象能力和学习兴趣,从而取得良好的教学效果。
  
  参考文献:
  [1] 邢启恩. SolidWorks 2001中文版实用技术精粹[M].清华大学出版社,2002.
  [2]谢永齐. SolidWorks 2005中文版基础教程[M].清华大学出版社,2005.