如何運用《CAXA》實體設(shè)計輔助《機械制圖》課堂教學(xué)

一、中等職業(yè)學(xué)校的機械類專業(yè)通用教材《機械制圖》分析

學(xué)習(xí)該課程的主要目標是:

1.掌握并應(yīng)用正投影法的基本原理來表達物體;

2.繪制和閱讀機械圖樣;

3.具有空間想象、構(gòu)思和造型能力。

概括起來就是培養(yǎng)具有熟練繪圖與讀圖技能的技能型人才，具有良好的空間到平面、平面到立體思維模式，有一定構(gòu)造能力的創(chuàng)新型人才。

二、《CAXA》課程分析

《CAXA》軟件中電子圖板、實體設(shè)計分別能滿足二維、三維的要求。教師利用其色調(diào)、交互式的教學(xué)方式、直觀的立體圖形調(diào)動并維持著學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的積極性。

1.多彩的色調(diào)。《CAXA》提供各種色彩，通過對立體圖形的著色，將一個鮮明生動的實體呈現(xiàn)在學(xué)生面前，能充分吸引住學(xué)生們的“眼球”。

2.交互式的教學(xué)方式。教師通過輕松地在《CAXA》界面中的“點擊”，使一個個立體組合成所需要的形體，能大大增強教學(xué)的生動性和透明性。

3.利用《CAXA》來輔助教學(xué)，能大大增強制圖學(xué)習(xí)的透明性，降低學(xué)習(xí)難度，并能在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。

三、職業(yè)學(xué)校學(xué)生分析

職業(yè)學(xué)校的學(xué)生都是經(jīng)過幾輪篩選后入校的，他們底子較薄，而《機械制圖》這門課程又要求有相當好的空間想象力，這對于這些對立體幾何了解不深，甚至恐懼立體幾何的學(xué)生來說，嚴重打擊了他們的學(xué)習(xí)積極性。

在教學(xué)《機械制圖》時我發(fā)現(xiàn)，往往在課程開始時，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性較高，但隨著學(xué)習(xí)難度的增加，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣急劇下降，學(xué)生學(xué)得被動，教師教得艱辛。因此我們必須充分調(diào)動學(xué)生“學(xué)”的積極性，以“教”來引導(dǎo)“學(xué)”，以“學(xué)”來促進“教”，從而達到教學(xué)相長、事半功倍的效果。

四、具體應(yīng)用實例分析

將零件的主視圖畫成全剖視圖(如圖1)

此題看似簡單，在一個長方體的底部開了一個通槽，上面的中間部分為一長方形槽，其寬度和底部的槽相同，然后在左右兩側(cè)各開了一個小孔。但是學(xué)生在做的過程中，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)全要憑想象，較容易出錯，尤其是中間的方槽，學(xué)生容易多畫一條線，如圖2(錯誤畫法)。往往有時教師講解以后，一部分同學(xué)還不能真正理解。

如果讓學(xué)生先思考，嘗試去做，然后教師分析它的組成結(jié)構(gòu)，最后將CAXA實體設(shè)計畫的立體圖形展現(xiàn)給他們看(見圖3)，圖形內(nèi)部結(jié)構(gòu)一目了然(見圖4)，自然很快他們就會畫出正確圖形(見圖5)。

通過上面的例子，很容易看出，CAXA實體設(shè)計軟件能隨心所欲地“造”出大量的、各種結(jié)構(gòu)形狀的模型，這對習(xí)慣于拿實物模型教學(xué)的教師將是一個挑戰(zhàn)。使用CAXA造出的模型，還可隨時更改各細節(jié)結(jié)構(gòu)，可演示由基本立體到組合體，再到各種任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的立體，其變化過程一目了然。

五、課程教學(xué)中應(yīng)注意的問題

有不少人這樣想:有了《CAXA》課程還要《機械制圖》干什么?直接開《CAXA》就可以了。這顯然是認識上的偏差，《機械制圖》課程是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它的目的和任務(wù)是:學(xué)習(xí)正投影的基本理論，掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識、基本方法和技能，培養(yǎng)對空間想象的能力、好的工作作風(fēng)和工作態(tài)度。所以，我們有必要搞清它們之間的關(guān)系問題，并結(jié)合學(xué)生的實際情況和培養(yǎng)目標，一定要讓他們學(xué)會自己先思考，嘗試去做題，然后將CAXA圖形展示給他們看，讓他們有循序漸進的思考過程，千萬不能直接將CAXA圖形給他們看，否則只會讓他們越來越依賴CAXA圖形，缺乏思考的動力。因此，我們要合理利用《CAXA》輔助《機械制圖》課程，將它們有機結(jié)合在一起，相輔相成，這樣才能起到事半功倍的效果

六、《機械制圖》與《CAXA》教學(xué)的發(fā)展

CAXA極大地豐富了機械制圖的教學(xué)內(nèi)容，改變了機械制圖的教學(xué)方法，是一場制圖教學(xué)的革命。

CAXA實體設(shè)計將傳統(tǒng)的工程設(shè)計和蓬勃興起的工業(yè)設(shè)計完美結(jié)合起來，不僅將造型、裝配、鈑金、動畫、高級渲染等集成在一個易于掌握的統(tǒng)一操作環(huán)境下，而且由于采用拖放式的實體造型并結(jié)合智能捕捉與三維球定位技術(shù)，使得沒有其它造型軟件在設(shè)計效率與速度上能與其相匹敵。其內(nèi)部集成了CAXA協(xié)同管理的組件，使設(shè)計結(jié)果的管理和共享變得更加方便。

當然CAXA產(chǎn)品所蘊含的模塊也非常廣泛，例如CAXA電子圖板、CAXA工藝圖表、CAXA注塑模設(shè)計師、CAXA制造工程師、CAXA數(shù)控銑、CAXA數(shù)控車、CAXA雕刻、CAXA線切割等，這些模塊大部分已為學(xué)校教學(xué)所用，并有著很好的發(fā)展前景，大大提高了教學(xué)效果。

隨著教學(xué)設(shè)備和教學(xué)技術(shù)的進步，CAM、U-G、Pro-E、Solidworks等在我們今后的教學(xué)中也會起很大的作用，甚至?xí)贾鲗?dǎo)地位，中職學(xué)生將會學(xué)到更多、更有用的先進技術(shù)與技能，提高綜合素質(zhì)，為進一步的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻:

[1]李萍萍，賀煒主編.機械制圖與計算機繪圖.機械工業(yè).

[2]林少芬主編.CAXA三維實體設(shè)計教程.機械工業(yè)出版社.