趙曉山

摘 要 機(jī)械制圖教學(xué)改革是時(shí)代的要求。本文從教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面與CAXA軟件進(jìn)行深度融合和應(yīng)用，對(duì)機(jī)械制圖教學(xué)改革作了淺略的探討。

關(guān)鍵詞 CAXA 教學(xué)改革 制圖教學(xué) 改革創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

機(jī)械制圖是我校農(nóng)機(jī)專業(yè)必修的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識(shí)，并具有識(shí)讀一般機(jī)械圖樣和利用CAD軟件熟練繪制工程圖樣的能力，為學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定牢固基礎(chǔ)。突出能力，注重實(shí)踐是制圖課程教學(xué)的特色。目前，CAD已經(jīng)成為現(xiàn)代工程技術(shù)人員快速繪圖必不可少的重要工具，時(shí)代對(duì)制圖教學(xué)提出了強(qiáng)有力地挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革勢(shì)在必行。筆者在近幾年的《機(jī)械制圖》教學(xué)中，變換思維方式，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)為主線，將機(jī)械制圖與CAXA兩大軟件進(jìn)行深度合，取得了較好的教學(xué)效果。

CAXA軟件為圖學(xué)教學(xué)改革提供了千載難逢的機(jī)遇和良好的環(huán)境。CAXA電子圖板和實(shí)體設(shè)計(jì)軟件以其良好的界面，完善的功能以及簡(jiǎn)便的操作贏得廣大使用者的贊許，其設(shè)計(jì)符合國(guó)情、國(guó)標(biāo)與制圖課程的教學(xué)內(nèi)容融會(huì)貫通，把CAXA軟件引入制圖教學(xué)中，使教學(xué)活動(dòng)處于愉快、活潑的環(huán)境下，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，能為課程的教學(xué)創(chuàng)造出最佳的教學(xué)效果。同時(shí)CAXA軟件的普及應(yīng)用也是適應(yīng)當(dāng)前制造業(yè)對(duì)“甩圖板”工程的迫切需要。

1 CAXA軟件助力學(xué)生空間思維能力的訓(xùn)練

機(jī)械制圖的教學(xué)實(shí)踐證明：培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和想象能力實(shí)質(zhì)上是圍繞三維實(shí)體與二維平面視圖之間的轉(zhuǎn)化的思維活動(dòng)，這個(gè)活動(dòng)首先有從空間到平面的感性認(rèn)識(shí)的積累，直接從二維平面到三維實(shí)體的抽象思維對(duì)初學(xué)的學(xué)生而言是比較困難的，不符合他們的學(xué)習(xí)規(guī)律。筆者在教學(xué)中淡化點(diǎn)、線、面，強(qiáng)化體的訓(xùn)練，借助CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)2015軟件可視化實(shí)體建模構(gòu)形功能輔助學(xué)生空間思維能力訓(xùn)練，且可以利用其旋轉(zhuǎn)、剖切功能，多角度觀察模型，充分發(fā)揮CAXA軟件的“拐杖”作用，有效地幫助學(xué)生提高空間想象能力和思維能力。

2 CAXA軟件助力制圖教學(xué)方法的改革

（1）利用CAXA軟件的可視化實(shí)體建模功能豐富3D虛擬模型庫(kù)，以彌補(bǔ)實(shí)物模型數(shù)量的不足，以“零成本”的代價(jià)補(bǔ)充和擴(kuò)大模型庫(kù)，且可以利用其旋轉(zhuǎn)功能，多角度觀察模型，更好地輔助課堂教學(xué)，有效地幫助學(xué)生提高空間想象能力和思維能力。

（2）利用CAXA軟件的二維、三維的關(guān)聯(lián)性，可有效幫助初學(xué)者從三維到二維的過(guò)渡。

（3）利用CAXA軟件的截切和分割功能輔助切割體、相貫體、剖視圖的教學(xué)。這幾部分是機(jī)械制圖教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)空間想象能力要求較高。我們可以課前或課堂上構(gòu)建三維模型，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行截切和分割演示，讓學(xué)生弄清楚其內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀。

（4）利用CAXA軟件對(duì)三維模型自由拖動(dòng)操作手柄，可視化修改智能圖素的幾何尺寸，動(dòng)態(tài)觀察曲面或平面立體的表面相貫線或截交線的空間形狀，隨尺寸改變形狀的變化情況。

（5）利用CAXA軟件的拉伸、旋轉(zhuǎn)、除料、倒角、抽殼等三維造型功能的課堂演示操作，可以清晰表達(dá)出組合體的組合形式，各部分的實(shí)際形狀和連接關(guān)系，而且還可以利用它的旋轉(zhuǎn)功能多角度觀察形體結(jié)構(gòu)，有效突破組合體教學(xué)中“知二補(bǔ)三”這一教學(xué)難點(diǎn)。

（6）利用CAXA軟件的動(dòng)畫仿真功能可以清楚地描述裝配體的工作原理和各零件的裝拆順序。

3 CAXA軟件助力圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革

CAXA電子圖板和CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)其良好的界面，完善的功能以及簡(jiǎn)便的操作贏得了廣大使用者的贊許，其設(shè)計(jì)符合國(guó)情、國(guó)標(biāo)，使用者處于愉快、輕松、活潑的環(huán)境下，能激發(fā)靈感，能充分調(diào)動(dòng)其創(chuàng)新的主動(dòng)性和積極性。根據(jù)我院現(xiàn)有條件，我從2012年始將CAXA軟件引入到本科制圖教學(xué)中，并于2014年在機(jī)械和非機(jī)械各專業(yè)的制圖課中全面推廣。一般學(xué)生經(jīng)過(guò)3-5小時(shí)的聽(tīng)課和上機(jī)實(shí)習(xí)，就可以達(dá)到“入門”和“動(dòng)手”的程度，很容易的就能在計(jì)算機(jī)上繪制出工程圖，學(xué)生都有一種成就感，這樣又極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的積極性。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)整合嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。現(xiàn)總結(jié)如下：

（1）機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與CAXA電子圖板基本命令操作相結(jié)合。制圖上的標(biāo)準(zhǔn)較多也很繁瑣，把這部分內(nèi)容與電子圖板軟件指令的操作對(duì)應(yīng)起來(lái)講授，如圖幅的設(shè)置、標(biāo)題欄的調(diào)用和填寫、字體的選擇、圖線的使用、尺寸的標(biāo)注等，能節(jié)約課時(shí)并且教學(xué)效果較好。

（2）三視圖的投影與CAXA電子圖板的“導(dǎo)航”功能操作相結(jié)合。有了一定量的手工繪制三視圖和尺寸標(biāo)注訓(xùn)練后，我們把三視圖的繪制用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，利用CAXA軟件的“導(dǎo)航”、編輯修改功能快速繪圖。不僅提高了作圖效率，而且學(xué)生完成自己的“作品”后，很有成就感，會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的興趣。

（3）標(biāo)準(zhǔn)件、常用件的講授與CAXA軟件的圖庫(kù)操作相結(jié)合。CAXA電子圖板提供了豐富的參量化圖庫(kù)，共有二十大類，一千多種，兩萬(wàn)多個(gè)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)圖符，可滿足多方面的繪圖要求。講到這部分內(nèi)容時(shí)，利用CAXA軟件提供的符合國(guó)標(biāo)的圖庫(kù)，每講到一個(gè)零件就把它的有關(guān)圖庫(kù)調(diào)出，當(dāng)然還可對(duì)其進(jìn)行修改，這樣課堂講授既省時(shí)又有效。

（4）零件圖、裝配圖的繪制與CAXA軟件特有的繪制、裝配及標(biāo)注編輯功能相結(jié)合。例如：軸類零件的繪制，CAXA 軟件提供了簡(jiǎn)捷實(shí)用的“軸/孔”操作命令，學(xué)生能通過(guò)輸入直徑和長(zhǎng)度完成軸的繪制，再利用過(guò)渡編輯和標(biāo)注功能快速繪圖;用CAXA軟件繪制裝配圖時(shí)，可以采用利用零件圖拼畫裝配圖方法，它還具有很好的二維消隱功能，比較完善的文本輸入功能（如自動(dòng)生成序號(hào)、明細(xì)表、零件屬性的填寫等），高效完成裝配圖的設(shè)計(jì)。

4 CAXA軟件助力制圖測(cè)繪的改革

制圖測(cè)繪是本課程最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面的、綜合性的、理論聯(lián)系實(shí)際的的實(shí)踐環(huán)節(jié)。制圖測(cè)繪是檢驗(yàn)制圖教學(xué)效果的最好手段，之前的制圖課我們是用兩周左右的時(shí)間手工完成一個(gè)一級(jí)斜齒輪減速器的測(cè)繪，效率低、圖面質(zhì)量也不是太好。自從2014年始，我要求學(xué)生在測(cè)繪中，先測(cè)量零件尺寸后徒手繪制草圖，再用CAXA電子圖板軟件繪制標(biāo)準(zhǔn)零件圖，最后再利用軟件拼裝成總裝圖。實(shí)踐表明，把CAXA 應(yīng)用到制圖測(cè)繪中，能使整個(gè)測(cè)繪過(guò)程更具靈活性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高測(cè)繪質(zhì)量，提高效率。

以上是本人幾年來(lái)制圖教學(xué)實(shí)踐的幾點(diǎn)嘗試。CAXA軟件引入到制圖教學(xué)中，不僅是教學(xué)手段現(xiàn)代化的體現(xiàn)，而且給較為傳統(tǒng)制圖教學(xué)注入了新的內(nèi)涵，加大了課程信息量，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，對(duì)學(xué)生空間思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都有極大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

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[2] 尚鳳武.CAXA創(chuàng)新三維CAD教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2015.