運用Solidworks突破《機械制圖》教學難點的研究

陳志

【摘 要】本文主要針對技工院校學生在學習《機械制圖》課程的過程中因空間邏輯思維能力的不足，無法有效的理解、掌握課程中的一些重難點。介紹了如何通過運用Solidworks軟件來輔助《機械制圖》課程的教學，從而有效地使學生突破課程中相關重難點問題。以達到《機械制圖》課程的教學目的。

【關鍵詞】Solidworks軟件；機械制圖；教學應用

中圖分類號： G642；TH126-4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）06-0179-002

【Abstract】This article is mainly aimed at students of technical colleges and universities in the process of learning "mechanical cartography" course due to the lack of spatial logic thinking ability，can not effectively understand and master some of the difficulties in the course.This paper introduces how to use Solidworks software to assist the teaching of Mechanical Drawing，so as to effectively make students break through the problems in the course.In order to achieve the "mechanical cartography" course teaching purposes.

【Key words】Solidworks software；Mechanical drawing；Teaching application

《機械制圖》是機電類專業的一門重要專業基礎課程，主要培養學生的繪圖和識圖能力。對其相關知識技能掌握的程度將直接或間接影響學生對后續相關專業課的學習效果，且會對學生將來就業及后續發展造成一定影響。而針對目前技校學生素質普遍不高，大部分學生在學習方面處于弱勢群體，且基礎較差和邏輯思維能力不足。因此，要使技校生掌握課程中一些重難點很不容易，又因為傳統的《機械制圖》教學形式較為枯燥乏味，久而久之學生就喪失了學習興趣，從而對后續的學習及實踐造成很大的影響。為了實現《機械制圖》課程的教學目的，必須尋求一種適應技校生素質的教學模式，激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，有效地培養學生的空間邏輯思維能力，從而有效的使學生突破《機械制圖》課程中的相關重難點問題，使學生掌握實用的《機械制圖》知識和技能，滿足社會對技校生人才的需求。而借助solidworks軟件，即可以有效的解決這些問題。本人總結數年教學經驗，發現借助SolidWorks軟件輔助《機械制圖》課程進行教學，可以有效的使學生突破《機械制圖》中相關重難點。

1 運用SolidWorks軟件輔助《機械制圖》教學內容的優勢

傳統《機械制圖》教學中，主要是以教師為主，通過課本、掛圖、模型及教師做的一些簡單PPT課件來進行講解，此教學方式因為比較抽象，缺乏直觀性的教學效果，對于基礎普遍偏低的技工院校學生來說，在學習《機械制圖》課程中相貫線、截交線、組合體、剖視圖、裝配圖等這些重要的、難理解的知識點比較困難，也不能較好的培養學生的空間邏輯思維能力，并且教學過程枯燥乏味，很難產生有效的教學效果，無法調動學生的積極性。SolidWorks軟件由三維軟件CAD支持，通過SolidWorks軟件三維模型構建，能夠比較直觀生動形象地體現出傳統教學模式不容易考慮到的模型細節。比如幾何體之間的相交、相貫、形體表面之間連接關系及內部結構都可以通過SolidWorks軟件三維模型構建及剖切功能，能夠從多方面、多角度展現出來，有利于學生在學習過程中進行動態的、直觀的觀察與研究。而通過SolidWorks軟件的模擬裝配仿真功能及裝配爆炸圖功能，能夠更好的使學生理解《機械制圖》中裝配圖方面的教學重難點。

2 運用SolidWorks軟件突破《機械制圖》課程教學重難點的具體運用

2.1 相貫線及截交線方面的教學運用

教師首先通過SolidWorks軟件進行三維模型構建，然后通過軟件進行展示兩圓柱相交時相貫線的變化，并且可以讓學生通過修改兩圓柱的直徑參數使學生動態的、直觀的觀察到相貫線的變化規律，且通過SolidWorks軟件生成工程圖使學生進行對比觀察，從而生動直觀的解決《機械制圖》課程中，關于相貫線方面的教學重難點。在《機械制圖》教學過程中，立體表面交線畫法是一個較難知識點，由于零件的切割方式多種多樣，從而造成在零件表面上形成的截交線復雜多變不規則。在傳統教學中，是通過輔助平面法及輔助線法來進行教學，而技工院校學生的空間邏輯思維能力欠缺，導致在作圖過程中出現大量相交的輔助線，而這些相交的輔助線，對學生在進行觀察時造成很大的影響。如果運用SolidWorks進行輔助教學，教師首先進行三維模型構建，然后根據實際需要進行相應的切割，可以直觀的讓學生進行比較觀察，總結截交線的規律。從而有效解決《機械制圖》課程中，關于截交線方面的教學重難點。

2.2 組合體方面的教學運用

《機械制圖》課程中，組合體教學過程中的重難點，主要體現在相鄰形體表面連接關系的空間思維上面。而由于技工院校學生的空間邏輯思維能力欠缺，而在傳統教學過程中，由于模型、掛圖的局限性，不能夠使學生清晰的觀察到組合體相鄰形體表面之間的連接關系，致使學生學習過程中，無法較好的理解、掌握課程的重難點。而運用SolidWorks軟件輔助教學，教師首先通過SolidWorks軟件構建三維模型，學生通過直觀的觀察、比較，就可以自己總結組合體相鄰形體表面鏈接的規律。從而有效的培養學生的空間邏輯思維能力、調動學習的積極性、提高教學效率。

2.3 剖視圖方面的教學運用

剖視圖在《機械制圖》課程教學中，是非常重要的，且教學過程比較困難。在傳統教學過程中，由于教學模型、掛圖的局限性，無法使學生直觀的觀察到零件的內部結構細致情況，致使學生在學習剖視圖方面，無法了解剖切面與零件的位置關系，而且剖視圖的種類又較多，學生難以理解，容易進行混淆。課本中的例題，零件的剖切路徑位置是已經進行規劃好的，學生在學習過程中，由于條件的限制，只能被動接受，不能夠進行靈活的方案比較，不利于深層次的學習，無法開拓學生的邏輯思維。而運用SolidWorks軟件輔助教學，教師首先進行三維模型構建，然后根據實際情況，或學生所想的剖切位置，可以利用SolidWorks軟件的剖切功能，對三維模型進行不同位置的靈活剖切，學生進行實際直觀的觀察，就能直觀形象的了解、零件的內部結構及剖切面與零件位置情況，再對不同位置的剖切進行比較，即可總結剖視圖的規律及進行方案的優劣分析，讓學生更好的理解剖視圖。從而有效的增加了教學互動，提高學生主動學習的積極性，展現學生多樣性思維，加強學生空間思維邏輯能力的培養，提高教學效果。

2.4 裝配圖方面的教學運用

裝配圖是表達機器或部件的工作原理、運動方式、零件間的連接及其裝配關系的圖樣。它是生產中的主要技術文件之一，也是對《機械制圖》課程的總檢驗，其教學效果直接體現了教學是否達到《機械制圖》課程教學大綱要求。但是在傳統教學中由于條件的限制，教學中教師只能通過采用平面圖形展開形式進行教學，而對于技工院校學生來說，由于實際經驗的不足，還不具備能夠從平面裝配圖形中了解零件工作原理、裝配關系以及零件拆裝順序的能力，使教學難度成倍增加。運用SolidWorks軟件進行教學時，由于SolidWorks軟件具有強大的裝配仿真功能，教學中，教師首先利用SolidWorks對零件進行建模，然后通過裝配功能將零件進行仿真裝配，并通過制作爆炸圖，使學生直觀形象的了解零件的相互位置關系、配合工作原理，從而提高學生對裝配圖的閱讀能力。而通過逆向裝配過程使學生了解零件的拆卸順序，由于SolidWorks軟件裝配過程仿真程度較高，可以有效的使學生了解機器的裝配及拆卸原理，有效提高教學效果。

3 運用SolidWorks軟件輔助《機械制圖》教學產生的影響

將SolidWorks三維模型構建技術與《機械制圖》課程進行有機結合教學，利用其靈活的模型構建能力及相應功能，將教學中的重難點通過直觀形象的體現，其突破了傳統教學模式的不足，提高了課堂效率，促進了《機械制圖》教與學的全面性。降低了教師的教學難度及局限性，增加了教學的互動性。可以更好的培養學生的空間邏輯思維能力，激發學生的創造性思維，活躍學生的學習氛圍，提高學生的學習興趣和積極性，有效的提高教學效果。

【參考文獻】

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