巧用CAD軟件，激趣促學強能

[摘 要] 面對職業教育倡導“創新教法、有效教學”的要求，打造中職機械識圖教學的高效課堂怎么做？不但需要順應課改的步伐，而且嘗試了基于CAD軟件三維仿真建模教學模式的中職《機械識圖》教學實踐，并以其在組合體教學中的巧用為例開展探究，從教學現狀、巧用優勢以及實施策略等幾個方面來進行論述，并以此來提高學生主動參與CAD建模的積極性，從而提高課堂效率。

[關 鍵 詞] 機械識圖；組合體；CAD軟件

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）29-0158-02

每位教過《機械識圖》的教師都有體會：教師教得辛苦、學生學得痛苦。這種痛點問題，促進了專業課教師的進一步探究：如何更加有效培育學生的空間想象能力，這需要教師在教學中不斷開拓思路、創新教法。對機械專業教師而言，《機械識圖》教科書中有關組合體的表達與識讀這一章節既是該門課程的核心部分，又是深化學習復雜形體結構的基石，所以培養學生空間想象能力還是關鍵環節。毫無疑問，學生能否學好后續內容的決定性因素還在于組合體模塊教學。

當下的首要任務是培育學生的興趣和想象力，CAD三維仿真建模的教學恰好可以實現。通過學習，可以讓學生親身體驗從抽象的圖紙到視覺直觀的三維模型以及從無到有的過程，還可以讓自己的創意、想象變成真實的模型。

一、明晰當前《機械識圖》教學實況

（1）中職學校的學生在錄取的時候，大部分比普高學生的文化課分數低，基礎知識相對薄弱，學習習慣較差。（2）大部分學生思維方式、空間想象能力和思維能力較差。所以上課的時候，教師在講臺“手舞足蹈、激情四射”，學生在課桌上云里霧里、不知所措。特別是在組合體的教學中體現得更為明顯，可謂學生學習舉步維艱，教師教學無從下手。

仔細分析原因，令我們感觸最深的便是學生的空間想象能力不高，所以教學效果可想而知。

二、巧用CAD三維軟件教學機械識圖

通過巧用CAD三維軟件，筆者把學生平時沒有見過的抑或是認為不可能生成的東西展現給學生，把課本里枯燥的圖片變成生動的三維模型，其具有幾大優勢：

（一）直觀易懂，成為教學必備利器

在有效的教學實踐中，我們不難發現：將CAD軟件技術應用在機械識圖教學中，通過直觀的動畫效果、鮮艷的色彩，可以將平時口頭很難表達清楚的結構以既生動、直觀又形象的形式展示在學生面前；也可先讓學生接受簡單的形體，再組合成復雜的形體，這樣就順理成章，水到渠成，問題迎刃而解。

（二）興趣激發，提高空間想象能力

對職業學校的學生來講，由于其缺乏生產實際經驗，又缺乏空間想象能力，學生對圖樣所表達的含義幾乎沒有感性認識。反觀機械專業學生，他們的動手能力并不差，只是缺少學習的興趣，所以在培養時要從學生興趣出發，充分調動學生積極性，通過生產實踐尤其是借助三維繪圖軟件等輔助教學手段讓學生積累對形體的感性認識。當他們對所學課程產生求知欲望后，就會變得勤于進取、善于思考、敢于質疑、勇于探究，只要能尋找到訓練空間想象能力的方法，就會解決空間想象能力低下的難題。

（三）優化融合，強化師生教學能力

在教學過程中，教師不僅要輔助學生“識圖”，還應注重對CAD軟件操作水平的提升和優化，從而確保三維技術能隨時適應學習內容的多元化發展，為學生掌握知識、形成技能、發展智力等提供有力保障。對較為復雜的組合體，須掌握其靈巧的仿真設計造型方法，以優化后的技能來傳授“制圖”的方法。當然，還要從本質上認清該軟件是一種動態的輔助教學軟件，這就要求教師不斷增強自身的實際操作本領來應對現代教學的必然需要。更為重要的是，教師要引導學生積極參與CAD軟件技術與專業課程整合的學習過程中，共同探究它的內在奧秘，提升教與學的雙重本領。

三、實施CAD建模在組合體教學中的策略

為了使學生了解三視圖的結構，教師可以事先或者現場三維建模，最后把三視圖與三維模型相對比。同時，還可以利用該軟件的三維造型逐步顯示“疊加”與“切割”類組合體的形成過程。

（一）對比分析，凸顯三維技術的良效

如上圖所示的組合體，對還沒有入門的學生來說是個較復雜的形體，更何況要求根據兩視圖補畫第三視圖。用以前的形體分析法來分析，其步驟為：（1）劃線框，分形體；（2）對投影，想形狀；（3）合起來，想整體。這樣的過程對空間思維能力較強的學生可能還需要一段時間的思索才能想出基本形體，更不用說對空間想象力中下的學生，他們體會不到成功的喜悅，甚至有可能產生厭學情緒，或者放棄學習。如果在這個時候，我們在教學中借用CAD三維建模來幫助分析，教學效果就會大相徑庭。

利用CAD三維輔助教學，方法同樣是利用“形體分析法”，但并不是憑空想象，而是先讓學生探討該組合體的基本形體，然后根據學生所想、所說，教師巧用CAD軟件建模，這樣不但可以檢驗學生自己所想的立體形狀是否正確，而且可以幫助想象能力差的學生訓練空間想象能力，培養他們的自信心。

（二）學生在體驗中，掌握三維建模技巧

根據主、左視圖，結合三視圖的投影規律（長對正、寬相等、高平齊），在總體結構上可以將形體分為兩大部分：水平放置的圓柱體和底板疊加而成。底板開了個四個階梯孔，底邊開了U形槽。具體形成過程如下：

（三）建模賞析，奠定思維想象的基礎

以CAD三維建模的融入來解決“組合體教學”這一項目的難點，不僅有效培養了學生的空間想象能力，還提高了學生的識圖繪圖技能。隨后，便可利用工程圖模塊生成相應視圖（如圖8）。可見，整個教學過程清晰、明了，循序漸進地幫助學生完成了平面圖形—空間形體—平面圖形之間的轉化。

（四）軟件助教，促成建模教學的建構

CAD軟件建立的三維模型，不但形象逼真，而且色彩豐富，又可以在任何角度觀察里面或外面的結構，在以后的教學中可以取代實物模型。而巧用CAD三維軟件強大的造型功能進行《機械識圖》輔助教學，又能把學生從枯燥的抽象思維中解放出來。此外，學生在學習過程中，一旦產生興趣，并且能夠學到一些實用的技術，他們就會喜歡這門課程，也能嘗試著開展“自主、合作、探究”的有效學習之旅，完全有能力把與識圖課相關的專業知識學得扎實。同時，我們還能欣喜地發現，在CAD軟件的助教模式下，學生還能借機把這種廣泛用于企業工業產品設計的常用軟件練習得很熟練，在理論中實踐，在實踐中探索，進而實現專業知識與軟件操作的無縫對接。的確，較傳統教學相比，當學生一旦獲得了這兩方面的必備知識技能后，再加上教師適時對其進行的成果展示與激勵評價，就能促進專業教學與軟件巧用的齊頭并進。由此可見，整個課程的教學效果也就自然而然地得到了顯著提升，也會有力促成三維建模教學模式的知識建構。

巧用CAD軟件不僅簡化了教學手段，完成了教學任務，而且促進了學生繪圖能力的提高，更為后續專業課程的學習奠定了扎實的基礎。但同時也給專業課教師提出了更高的要求。總之，在追求軟件輔助教學進行“激趣、促學、強能”的目標下，更應注重在中職專業課程教學中對CAD軟件技術進行長效探索。

參考文獻：

[1]張海霞.利用三維軟件技術提高工程制圖教學[J].中國水運，2004，8（4）：56-57.

[2]初憲寶.淺析專科院校計算機軟件教學[J].民營科技，2012（7）.