試析信息化技術在機械識圖教學中的運用

摘 要：機械識圖是一門既有理論又有較強實踐性的技術基礎課。而中職學生實踐經驗較少，且缺乏一定的空間想象力。傳統教學已經滿足不了教師教好機械識圖。本文探討了信息化技術在機械識圖教學中的重要性，以及運用信息技術制作三維模型、制作視頻動畫，提供虛擬思考環境，有效地促進中職教學活動的進行，從而提升教學效果。

關鍵詞：信息化技術 機械識圖 教學 中職學生

隨著教學改革不斷深入，我國正致力于建設信息化的教育，中職教育也逐步進入了信息化時代，機械識圖是一門既有理論又有較強實踐性的技術基礎課。根據中職學生的思維特點，將信息化技術融入機械識圖中，正在成為中職課改的新視點。

一、信息化技術在機械識圖教學中運用的重要性

1.有利于學生提高空間想象力

運用Inventor、Pro/E、CAXA等三維軟件，畫出視圖對應的三維立體模型，實現了由二維到三維的轉變。學生可以根據三維模型，清晰地明白每個視圖形成過程，每條線的形成原因。通過多個三維模型的繪制，使學生頭腦中慢慢培養出立體感，從而提高學生的空間想象力。

2.有助于學生入門機械識圖

學生學不好機械識圖，關鍵問題在于無法入門機械識圖，思維停留在平面中，進入不了立體模型。通過信息技術，用動畫清晰展現三維模型形成三視圖的過程，完美完成由2D到3D的轉變。

3.有利于學生掌握學習難點

機械識圖課程學習中，某些知識點如裝配圖非常復雜，單憑大腦想象，自制模型是很難完成學習任務的?？梢酝ㄟ^信息技術畫出各個零件，然后讓零件自動裝配在一起，還可以導出視頻動畫和二維圖形，破解學習中的難點。

二、信息化技術運用于機械識圖方法探究

1.運用信息化技術教學手段，制作三維模型

相貫線是機械制圖學習的一個難點，因學生在頭腦中無法想象出相貫的模型，而實物模型總是有限的。而運用Inventor軟件可以建立各種需要的相貫模型，學生可以清晰地看到相貫線的形狀，如圖1所示。當兩圓柱直徑的相對大小發生改變時，可以通過對比圖，清晰地看到相貫線的變化規律，如圖2所示。學生通過觀察Inventor模型，明白直徑大小對相貫線的影響，迅速補全相貫三視圖，有效掌握好相貫線。

剖視圖是機械制圖的重點，也是學生學習時的難題。學生大多能想出空間形狀，但想象不出內部形狀，尤其是零件被剖切以后，剖視圖應該如何畫。運用Inventor軟件，可以分別查看零件被XY平面、YZ平面、XZ平面剖切以后的剖面情況。還可以拖動鼠標，看不同剖切面的剖切變化。

運用Inventor軟件融入機械制圖，相比其他三維軟件的優點。

（1）Inventor軟件具有強大的顏色渲染能力。幾個基本體相貫，每個基本體可以渲染不同的顏色，或者不同的面也采取不同的顏色，這樣通過顏色對比可以非常清晰地看到相貫線的形狀。

（2）Inventor模型可以提供6個方向定位，任意角度旋轉，學生可以按要求選擇。

（3）Inventor模型可以導出DWG格式，只需幾兆，當教室電腦配置不高，無法運行三維軟件時，直接用導出的DWG格式。

2.運用信息化技術教學手段，制作視頻動畫

裝配圖是表達機器的圖樣，是制定裝配工藝規程，進行裝配、檢驗、安裝及維修的技術文件，也是表達設計思想、指導生產和交流技術的重要技術文件。能夠識讀和繪制裝配圖，對學生就業將有非常大的幫助。

裝配圖是多個零件的裝配，通過黑板繪制，學生無法理解，也大大降低上課的效率。教師可以運用Inventor等三維軟件，根據裝配圖，繪制出相應的零件圖，再運用裝配約束，零件自動裝配在一起，可以導出視頻動畫，如圖3所示。學生經過多次觀看，能夠突破裝配圖這個難點。

3.運用信息化技術教學手段，提供虛擬思考情境

將物體放在三投影面體系中，物體的位置處在人與投影面之間，然后將物體分別向三個投影面進行投射，得到三視圖（主視圖、俯視圖、左視圖）。主視圖，從前向后投射；俯視圖，從上向下投射；左視圖，從左向右投射。傳統教學中，教師往往拿著物體，把概念口頭闡述給學生。由于三視圖的形成中，方位較多，學生頭腦中出現混亂，對知識點掌握得不清晰。

三視圖的形成過程中，將三投影面體系展開攤平。展開方法：V面不動，H面繞OX軸向下旋轉90 o，W面繞OZ軸向右旋轉90 o，這樣就得到了在同一平面上的三視圖。傳統教學中，教師讓學生看課本體會，或者用一張紙制作模型。但這樣只有前排的學生能仔細觀看，后面學生無法清楚明白。

而運用Flash等多媒體軟件，可以制作模型投射三視圖以及三投影面體系展開攤平過程。教師可以讓學生多次觀看Flash軟件模擬模型形成三視圖，如圖4所示，把學生難以想象的知識點，通過多媒體軟件模擬出這個虛擬思考環境。

三、小結

筆者主要探討了信息化技術在機械識圖教學中的重要性，以及運用信息技術制作三維模型、制作視頻動畫、提供虛擬思考環境，有效地促進中職教學活動的進行，從而提升教學效果。將信息技術巧妙地運用于機械識圖中，提高課堂的有效性，調動學生的積極性，破解課堂的重難點。信息化技術已經越來越得到學校的重視，將它有效地運用到課堂教學中，是教師以后教學工作中努力的方向。

參考文獻：

[1]劉偉宏.機械制圖課程中培養空間想象力教學方法探討[J].才智，2011（28）.

[2]趙衛東.Inventor基礎教程與項目指導[M].上海：同濟大學出版社，2010.

[3]王幼龍.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2011.

（作者單位：北侖職業高級中學）