刁修慧，吳 舸

（1.河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校，河南 新鄉(xiāng) 453000;2.新鄉(xiāng)市職業(yè)教育中心，河南 新鄉(xiāng) 453002）

1 前言

隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡(jiǎn)稱(chēng)CAD）技術(shù)已經(jīng)得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用，已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非常重要的工具之一。三維設(shè)計(jì)具有形象、直觀、可參數(shù)化、可變量化等優(yōu)點(diǎn)，使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)入了一個(gè)新階段，即實(shí)現(xiàn)了直接進(jìn)行三維的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改變了傳統(tǒng)的以二維圖樣作為信息載體的工程圖樣加工，實(shí)現(xiàn)了以三維建模為基礎(chǔ)的CAD到計(jì)算機(jī)輔助制造（Computer Aided Manufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)CAM）的無(wú)圖樣加工。三維CAD技術(shù)的成熟，對(duì)傳統(tǒng)的工程制圖教學(xué)構(gòu)成了強(qiáng)大的沖擊，教學(xué)的重心由單一的二維投影圖向三維實(shí)體造型轉(zhuǎn)移已勢(shì)在必行。學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》的主要任務(wù)是使學(xué)生既要掌握繪圖和讀圖知識(shí)，培養(yǎng)圖示、圖解和讀圖能力，又要建立空間想象能力和空間思維能力。而組合體集畫(huà)圖、讀圖、尺寸標(biāo)注于一體，為后續(xù)的零件圖的學(xué)習(xí)打下重要基礎(chǔ)，因此組合體教學(xué)是制圖教學(xué)過(guò)程中一座“里程碑”，是關(guān)鍵性的一章，起著非常重要的作用［1］。

2 對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的分析

機(jī)械制圖是一門(mén)研究如何運(yùn)用正投影法繪制和閱讀機(jī)械圖樣的技術(shù)基礎(chǔ)課程。從根本上說(shuō)，是將一個(gè)三維空間的復(fù)雜物體用二維平面圖形表達(dá)的思想，或許早期受科學(xué)技術(shù)水平的局限，是手工繪圖和儀器繪圖時(shí)代的產(chǎn)物，但是并不是唯一有效的描述空間物體的方法。

2.1 教學(xué)方法分析

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以講座和操練為主，借助模型、掛圖和在黑板上手工繪圖相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)，講授一部分內(nèi)容后，安排大量的繪圖作業(yè)，要求學(xué)生根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、字體端正、線條粗細(xì)一致等要求完成任務(wù)。這種教學(xué)模式，重教不重學(xué)，學(xué)生基本上都是被動(dòng)地接受知識(shí)，忽視了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生的主體作用不能得到發(fā)揮［2］。

2.2 教學(xué)效果分析

1）易產(chǎn)生厭煩情緒。由于掛圖和模型是靜態(tài)的，不能放大，以至于后排的學(xué)生無(wú)法看清掛圖或模型，另外也使教師在講解時(shí)感覺(jué)難以表達(dá)清楚，而學(xué)生也感覺(jué)難以弄懂。為了使學(xué)生掌握講授的內(nèi)容，所以安排大量的繪圖作業(yè)，對(duì)作業(yè)質(zhì)量要求嚴(yán)格，質(zhì)量不過(guò)關(guān)要重新繪制，但結(jié)果往往是學(xué)生花費(fèi)大量的心血，繪制出的圖樣并不理想，甚至，反復(fù)繪制幾次都沒(méi)有進(jìn)步。這種單一枯燥的教學(xué)模式和操練過(guò)度的情況，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的厭煩情緒，使得教學(xué)效果并不理想。

2）學(xué)生的主觀能動(dòng)性差。講座式的教學(xué)模式，其作用主要在于向?qū)W生傳授知識(shí)，但是忽視了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生基本都是被動(dòng)地接受知識(shí)，主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)很少。教師的講授不能引起學(xué)生的共鳴。

3 基于三維CAD的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式雖然存在諸多的弊端，但同時(shí)也有很多可取之處，學(xué)生在講座和操練過(guò)程中掌握基本知識(shí)，通過(guò)讀二維圖樣，對(duì)開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力，提高學(xué)生的空間想象能力起到了不可忽視的作用。因此，在引入新的教學(xué)手段的同時(shí)，有選擇性地保留了一些傳統(tǒng)教學(xué)方法。

本文所談到的三維CAD的教學(xué)模式，已經(jīng)對(duì)11級(jí)數(shù)控專(zhuān)業(yè)實(shí)施了一個(gè)學(xué)期，其教學(xué)條件:一人一臺(tái)電腦。

3.1 SolidWorks的應(yīng)用

SolidWorks是容易入門(mén)的三維繪圖軟件，學(xué)生通過(guò)觀看老師的操作，基本能夠使用簡(jiǎn)單的拉伸、切除、掃描等命令［3］。

運(yùn)用SolidWorks軟件很容易使學(xué)生直觀地理解組合體的疊加、挖切、綜合等組合形式?？梢院茌p松地達(dá)到良好的教學(xué)效果，并容易使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和親力親為的沖動(dòng)。因此，教師可以安排一定的時(shí)間，讓學(xué)生自己操作軟件來(lái)繪制各種典型的組合體三維圖，進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

另外，SolidWorks具有二維工程圖繪制功能，能自動(dòng)生成第一角和第三角畫(huà)法的三視圖。使學(xué)生更容易理解復(fù)雜的形體的形成，以及表面交線的自然形成。教學(xué)效果明顯提高。

圖1 用Solidworks繪制的組合體

3.2 自己動(dòng)手做模型

為了進(jìn)一步讓學(xué)生掌握該部分的知識(shí)，老師分組布置動(dòng)手做模型的任務(wù)，學(xué)生利用廢棄的紙箱或膠泥做出比較典型的組合體模型，并讓學(xué)生把自己的名字寫(xiě)在或者刻在模型上，使得學(xué)生有一定的成就感，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，能夠讓學(xué)生在提高知識(shí)的同時(shí)，也提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

圖2 由三維圖直接生成的二維圖

3.3 教學(xué)效果分析

1）學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有所提高?！稒C(jī)械制圖》是一門(mén)相對(duì)枯燥乏味的課程，因此，隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，諸多學(xué)生會(huì)產(chǎn)生厭煩情緒。因此，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，需要在教學(xué)方法手段上進(jìn)行改革。

該教學(xué)模式下，學(xué)生能夠更直觀形象地感知三維立體圖，并可以自己動(dòng)手繪制三維圖庫(kù)或者制作三維實(shí)體模型，還可以渲染成喜歡的顏色，使圖形看起來(lái)更加美觀，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有一定的幫助。

2）學(xué)生的主觀能動(dòng)性顯著提高。通過(guò)該教學(xué)模式，學(xué)生很容易對(duì)本課程產(chǎn)生興趣，興趣是最好的老師，很多學(xué)生利用課余時(shí)間繪制三維圖，更好地理解了正投影原理，以及二維到三維的空間想象能力，能夠積極主動(dòng)地吸納相關(guān)的知識(shí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用該教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的學(xué)生看圖少的落后局面，增大了教學(xué)的信息量，使教學(xué)內(nèi)容更加形象直觀，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，取得了良好的教學(xué)效果。但是，在具體實(shí)施過(guò)程中，由于經(jīng)驗(yàn)的欠缺，過(guò)于依賴多媒體教學(xué)環(huán)境，造成學(xué)生的手工繪圖能力和圖樣質(zhì)量有所下降。鑒于此，本文認(rèn)為不能完全摒棄傳統(tǒng)教學(xué)手段，應(yīng)該有針對(duì)性地選用教學(xué)模式。

（責(zé)任編輯呂春紅）

［1］寇世瑤.機(jī)械制圖［M］.北京:高等教育出版社，2007.

［2］王鵬飛，王偉.基于信息技術(shù)的機(jī)械制圖教學(xué)方法改革［J］.河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2010，（4）:88－89.

［3］湛迪強(qiáng).Solidworks2008寶典［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2008.