□謝 芳
機械制圖是一門實踐性與技術性均較強的學科,其目的是為了讓技工專業(yè)學生在掌握機械制圖相關知識的同時,能夠對國家相關的規(guī)定與標準進行貫通。同時,機械制圖也是一門培養(yǎng)技工專業(yè)學生空間思維能力、識圖能力以及繪圖能力的重要課程。而CAXA 實體設計是一種非常適合機械制圖的教學模式,能夠有效地提高課堂教學的質量。因此,對CAXA 實體設計在技工機械制圖教學中的應用進行探討已成為當前研究的重要課題之一。
在本質上,機械制圖這門課程主要是研究如何用二維平面的“圖”來對三維空間的“物”進行表達的。因此,如何培養(yǎng)技工專業(yè)學生的思維創(chuàng)新能力和空間想象能力一直是機械制圖教學中的重點和難點。CAXA 實體設計是一種集工程圖、創(chuàng)新設計以及工程設計為一體的新一代三維CAD 軟件系統(tǒng),具有兼容協(xié)同、快速設計以及易學易用等優(yōu)點。同時,CAXA 實體設計也是一種非常適合機械制圖的教學模式,不僅能夠有效對技工專業(yè)學生的思維創(chuàng)新能力和空間想象能力進行培養(yǎng),而且也能夠有效激發(fā)技工專業(yè)學生學習的積極性和興趣。故而,將CAXA 實體設計應用到技工機械制圖教學中,有著重要的意義。
(一)有利于技工專業(yè)學生空間想象能力的培養(yǎng)。雖然技工專業(yè)學生已具備了一定的立體幾何知識,但是其空間想象能力卻較為薄弱。而技工專業(yè)學生要學好對機械制圖中投影理論方面的知識,就必須具備一定的空間想象能力。因此,機械制圖教育工作者在具體的課堂教學中,必須采取行之有效的措施來培養(yǎng)和提高技工專業(yè)學生的空間想象能力。機械制圖教育工作者根據本課教材的內容,并通過利用CAXA 實體設計能夠繪制出相應的三維實體模型,從而便于技工專業(yè)學生從不同角度對形體進行觀察,進而有利于拓展技工專業(yè)學生的思路,最終有利于其空間想象能力的培養(yǎng)和提高。
(二)有利于激發(fā)技工專業(yè)學生學習的興趣和積極性。機械制圖是一門理論性較強的學科,會給技工專業(yè)學生帶來一定的枯燥感,從而降低其對本課程學習的興趣,進而不利于課堂教學任務的完成和技工專業(yè)學生對相關知識的掌握。因此,如何激發(fā)技工專業(yè)學生學習的興趣已成為亟需解決的重要問題之一。而CAXA 實體設計教學模式彌補了傳統(tǒng)教學模式的不足,能夠有效激發(fā)技工專業(yè)學生的求知欲和好奇心,從而有利于其學習興趣和積極性的提高。同時,將CAXA實體設計應用到課堂教學中,還能夠充分地將關鍵轉變點突出體現(xiàn)出來,從而提高了課堂教學的質量和效率。
(三)有利于為技工專業(yè)學生對CAXA 軟件的后續(xù)學習打下夯實的基礎。將CAXA 實體設計應用到機械制圖課堂教學中,不僅能激發(fā)技工專業(yè)學生學習機械制圖課程的興趣和積極性,而且還能激發(fā)其對后續(xù)的CAXA 實體設計課程學習的興趣,從而有利于其對這門軟件進行認真的學習和掌握,進而為其對這門軟件的后續(xù)學習打下夯實的基礎。對于技工專業(yè)的學生而言,CAXA 實體設計在機械制圖課堂教學中的應用具有一舉兩得的教學效果。
目前,CAXA 實體設計在技工機械制圖教學中的應用主要體現(xiàn)在三個方面,即剖視圖、三維球以及設計樹。
(一)剖視圖的應用。在傳統(tǒng)的機械制作中,機械制圖教育工作者一般采用木制模型的教學方式來向技工專業(yè)學生展示機械制作的流程。這種教學方式雖然能夠激發(fā)技工專業(yè)學生學習的興趣和積極性,培養(yǎng)學生的相關能力;但是由于木制模型不僅體型較小、形狀簡單,而且使用起來不方便且容易損壞,從而導致其逐漸被淘汰。又隨著科學技術和計算機技術的大力發(fā)展以及其在機械制圖教學中的廣泛應用,機械制圖教學已逐漸向現(xiàn)代化、信息化方向轉變,從而為CAXA 實體設計在技工機械制圖教學中的應用提供了必要的教學平臺和基礎。在現(xiàn)階段機械制圖教學過程中,剖視圖是機件制作的主要表達方式之一。CAXA 實體設計在剖視圖中的應用主要體現(xiàn)在,機械制圖教育工作者在課前通過利用三維CAD 軟件系統(tǒng)并結合具體的教材內容來制作幾個典型的機件剖視圖,以此來為技工專業(yè)學生提供更為直觀且形象的教學模型,從而有利于激發(fā)技工專業(yè)學生學習的興趣和積極性。同時,這還能從不同的原理、位置以及角度來對機件剖視圖進行概括和剖析,從而有利于技工專業(yè)學生對知識的掌握,進而提高了課堂教學的質量和效率,最終有利于課堂教學任務的完成。
(二)三維球的應用。對于CAXA 實體設計而言,三維球是三維空間特有的一個定位工具。在應用的過程中,一般是采用平面旋轉或位移的方法來在每個二維平面上精確地構建三維立體結構。這種方法的應用,不僅能達到智能圖面處理的相關要求,而且還能按照相關的應用要求來制作出與之相應的生產操作功能。因此,在CAXA 實體設計教學模式中,通過對三維球進行應用,能夠有效提高課堂教學的質量和效率,從而有利于教學任務的完成。同時,在多種三維物體中,三維球也能夠依附在其中。一般而言,三維球附著的方法具體表現(xiàn)為:首先,應根據教材的具體內容來選擇合理且有效的零件,并采用智能軟件來對相關的圖片進行描述;然后,再對各種三維物體(如,智能圖素、表面、動畫路徑關鍵幀、視向、錨點以及光源等)進行選中后,以點擊三維球工具按鈕的方式來打開三維球,這樣就能夠將三維球很好地附著在三維物體上。
(三)設計樹的應用。在大多數(shù)情況下,設計樹的應用一般以疊加或切割的方式來將機件組合成較為復雜的零件或者是組合體,并以三維的方式將其展示出來。同時,在這個過程中,還將從三維到二維的區(qū)別和本質變化展現(xiàn)出來。在CAXA 實體設計教學模式中,機械制圖教育工作者通過利用此方法來將二維視圖和三維實體進行對照比較,能夠有效且全面地對投影概念相關的知識進行分析,從而有利于合理且有效地對面與線相關的知識進行講解,進而有利于技工專業(yè)學生對這這方面知識的理解和掌握,最終有利于機械制圖課堂教學質量和效率的提高。
綜上所述,機械制圖教學的現(xiàn)狀并不樂觀,存在一系列問題。這不僅不利于機械制圖教學任務的完成,而且也不利于機械制圖人才的培養(yǎng)。而CAXA 實體設計是一種非常適合機械制圖的教學模式,將其應用到技工機械制圖教學中,不僅有利于機械制圖課程教學任務的完成,而且也有利于激發(fā)技工專業(yè)學生學習的興趣和積極性。因此,機械制圖教育工作者應采取行之有效的措施將CAXA 實體設計科學、合理地應用到課堂教學之中。由于本文篇幅有限,必然存在不足之處。故而,這還需要我們進一步對CAXA 實體設計在技工機械制圖教學中的應用進行探討和研究。
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