用逆向工程的思路進行Inventor軟件教學

周燦

摘 要：如何提升三維設計軟件的課堂教學效果一直是大家關注的問題。將做產品逆向工程的相關步驟和方法引入到三維設計軟件Inventor的課堂教學當中，通過在本校模具班進行不同方法教法方法對比，發現采用逆向工程相結合的教學方法能夠解決學生在軟件學習中被動接受、缺乏主動性和創新性的問題，從而獲得了良好的教學效果。本文對如何用逆向工程的思路進行Inventor軟件教學進行了詳細闡述。

關鍵詞：inventor 逆向工程 三維設計軟件 軟件教學 教學效果

一、三維設計軟件教學中遇到的問題

在當前技工學校三維設計軟件教學中，存在著以下問題：上課套路固定，老師先講指令，然后根據指令配套相應的圖紙練習，指令會用就完成要求。教學要求主要體現在把軟件操作方法學會，而不是提升學生利用軟件解決問題的能力。教學形式單一，老師手把手地去教，學生被動地去接受，學習過程中學生沒有形成主動思考問題的能力。缺乏解決實際問題的綜合技能，教學模式與實際企業生產模式脫離，學生只會操作軟件本身，沒有太多與本專業實際要求相結合的項目式體驗。在學習的過程中學生缺乏必要的團隊協作、協同與溝通意識。

二、將做逆向工程的方法應用到Inventor軟件課堂教學的思路

產品的逆向工程是指在產品的模具生產中，由客戶提供手版，設計人員首先通過對手版進行測繪做出產品的設計模型，通過設計模型進行模具設計開發的過程。在課堂教學中，我們也可以模擬這種環境，把現有的一些產品或者零件提供給學生，讓學生自己去進行測繪，測繪時需要用到的指令提前教給學生。學生需要在規定的時間內完成所需要的工作任務。有些零件裝配的時候需要學生協同配合，合理分工，進行總裝后再提交工作任務。在這個學習過程中，老師并不提供產品的圖紙，零件所有的數據都是由學生自己利用工具測得的，數據測量的位置、方法、步驟都會對作圖產生影響。這種模式更貼合企業生產實際，更能鍛煉學生的綜合能力，激發學生的創造力與協同能力。

三、具體案例說明課堂教學的方法

1.采用產品逆向工程相結合方式教學所需要做的前期準備

首先，這種教學方式所針對的學生主要是機械類及相關專業學生，他們學習過互換性與測量技術課程。

另外需要配置相應的測繪工具，并確認學生都掌握工具的使用方法，如：游標卡尺、直尺、高度尺、萬能角度尺、繪圖工具等。如果需要對學生能力提出更高要求的話，可以配備3D掃描設備，可以對復雜零件的曲面進行測繪。

在教學任務實施前，教學中所需要用到的零件需要提前準備好，零件在繪制過程中需要用到的指令可以提前進行講解或者以文檔、紙質文件的形式發給學生，讓他們在對零件進行測量后能夠把零件順利地進行造型。

2.教學實施過程

以虎口鉗為例，這是鉗工臺上使用的部件，很容易在車間中找到實物。傳統的教學模式中首先會將臺式虎鉗的零件圖發給學生，讓學生根據圖紙的數據和老師演示的操作步驟一步步進行操作，最后完成裝配和動畫演示。

在結合逆向工程的教學過程中，老師是不提供繪圖所需要的數據的，數據的獲取需要學生自己去進行測量。由于臺式虎鉗由多個零件構成，可以把虎鉗零件拆散后采用分組的方式讓每個小組負責幾個零件的測繪。由于最終零件還需要組裝在一起，所以每小組在測量過程中的數據必須是準確無誤的。在測量過程中涉及選擇測量順序方法和基準的選取等問題，學生在獨立操作的過程無形中就提升了對零件結構的理解，對其構建模型具有很好的指導意義。

以上面的臺式虎鉗的滑動卡板零件為例，學生要利用工具測量出所有相關的尺寸，可以用草圖的形式標注出相應的數據。要繪制出此零件只需要幾個簡單的指令就可以了，涉及的指令包括拉伸、作螺紋、作孔、作圓角以及作草圖。需要讓學生理解軟件的指令只是工具，真正學懂要做到指令的靈活運用。而靈活運用離不開多種項目的練習，采用逆向工程的操作思路進行項目的演練對學生的軟件操作水平的提高是非常明顯的。

當零件測繪完成后，也要考慮零件與零件的裝配問題。這無形中也會加強學生相互間的協作與溝通，并不是單一個體可以全部完成的。所有零件按照此種方式測繪完成后組裝在一起后，由老師來檢查是否有干涉以及配合面的裝配情況，發現問題，指出問題并讓出現問題的相關小組進行修改。之后可以根據各小組的表現情況和提交模型的質量給出相應的評分。

四、小結

在實際教學實踐中我們感受到：當學生在學習中體驗到團隊協作和貼合工作實際情況的教學項目時是比較感興趣的。這些學習項目可以由淺入深地進行開發，當學生能夠靈活運用指令去解決實際中的問題的時候，會越學越有信心，會變被動學習為主動學習，會逐漸學會舉一反三，達到 良好的教學效果。

（作者單位：廣東省國防科技高級技工學校）