淺談如何運用Solidworks解決機械制圖課程中的教學難點

劉建春++王蘇妍++尚宏麗++常寶賢++黃云坡

摘要：分析機械制圖教學難點，提出傳統教學中的難點和問題。運用Solidworks軟件幫助解決機械制圖課程中教學難點和重點，降低了教學和學習的難度，有助于學生對機械制圖的理解和運用，達到了很好的教學效果。

關鍵詞：三維模型

機械制圖是食品科學與工程專業的一門必修專業基礎課，是后續課程如食品工程原理、食品機械與設備等課程的必要基礎，其抽象性和實踐性均較強，且對空間想象能力要求較高。近幾年本校食品科學與工程專業學生，基礎一般，且普遍欠缺對機械加工、零件的感性認識，對于大量習題練習又缺乏耐心，在一個學期的有限學時內學好機械制圖難度較大。

“粉筆加黑板，掛圖加模型”的傳統教學方法，使得教學過程枯燥無味，不利于學生對內容的理解和掌握，教學效果不好。隨著計算機技術和數字化技術的發展，機械設計已經由二維設計逐步向三維設計發展。將易學易用的SolidWorks三維實體設計軟件引入到教學中，輔助《機械制圖》教學，使枯燥乏味的教學過程變得更加直觀、形象、生動，有助于學生空間想象能力和零件立體感的形成和進一步深化，顯著降低二維圖形與三維立體的相互轉換的難度，明顯提高學生的學習效率。

一、Solidworks實體設計軟件簡介

Solidworks是法國達索公司針對CAD中端主流市場的主打品牌，與其它常見的主流CAD軟件如UG、Pro/E、CATIA相比，優點有：

1.基于Window平臺開發，Windows系統下的拖放、點擊、復制剪切粘貼等命令同樣適用于Solidworks操作界面。

2.基于特征和尺寸驅動的參數化建模功能，使得用戶可以高效的完成對草圖、三維特征生成以及裝配體的約束條件等的創建和修改。

3.強大的工程圖模塊，可以快速建立符合GB要求的各種類型的視圖并生成尺寸和標注。總之solidworks軟件功能強大，界面友好，操作簡單，易學易用，大大提高設計效率與速度。基于以上考慮，選擇solidworks作為輔助教學的軟件工具。

二、solidworks軟件在解決機械制圖課程教學難點中的應用

1.在截交線、相貫線教學中的應用。截交線和相貫線是學生較難掌握的兩個概念，尤其是復雜的相貫線需要具有較高的邏輯判斷能力和空間思維能力。在教學中，僅依靠教師語言描述，對初學的學生來說很難理解。引入三維模型，在solidworks軟件界面中，構造面與實體的截切操作后產生截切形體的截交線的形狀，以及兩實體相交所產生的相貫線的形狀，按照形狀從簡單到復雜、從易到難的順序，對多個實例循序漸進地展示，并不斷轉換模型角度，讓學生從各個角度進行觀察，增強感性認識，并總結出投影規律，為截交線、相貫線的三視圖的學習做好鋪墊。

2.在組合體教學中的應用。組合體是機械制圖中的重點和難點部分，而且是掌握閱讀和繪制工程圖所必需的基礎。組合體的組合有切割型和堆疊型兩種形式。對于堆疊型，學生一般能正確分析并補畫這類組合體的三視圖，而對于切割型組合體，學生往往不知該從那里開始考慮。采用Solidworks設計三維模型，授課時，通過拖拽特征樹的時間點來一步一步動態演示各基本幾何實體形成組合體的過程。另外用不同顏色對基本幾何體進行著色，從而降低學生讀圖的難度。多彩、鮮明、生動的實體也能幫助學生集中注意力，提高學習興趣。

3.在剖視圖教學中的應用。對于初學者，往往不能合理地選擇剖切方法和剖切平面的位置。利用Solidworks剖切功能，可以在任意位置切割實體模型，動態改變剖切面的位置，引導學生仔細觀察不同的剖切方法和剖切位置對剖視圖表達效果的影響，能取得較好的教學效果。

4.在裝配圖教學中的應用。裝配圖是機械制圖這門課程中對前面各部分內容的綜合應用，學習難度比較大。初學者如果直接從二維裝配圖來理解裝配體的工作原理、零件裝配、聯接關系，難度較高。使用Solidwork軟件的運動仿真模塊，動態演示機器工作原理。利用爆炸圖功能展示零件的裝配過程。在學生了解零件的結構、功能以及相互關系之后，再結合三維裝配圖講解二維裝配圖的畫法及要求，從而方便學生對裝配圖的理解和掌握。

三、結束語

教學實踐證明，將solidwork軟件引入到機械制圖的教學中來，降低了教材中幾個比較困難的章節內容的教學和學習難度，可以保證學生在有限的課時內，準確快速地掌握相應的重點難點知識，取得很好的教學效果。

參考文獻：

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＼[2＼]張信群.Solidworks在機械制圖教學中的應用與探討＼[J＼].滁州職業技術學院學報，2011，（02）.