基于Solidworks輔助中職機械制圖教學的研究

劉洋 隆昕 馬婧

中職機械類專業學生學習機械制圖的主要任務是讀懂零件圖，學生在學習中常常會遇到空間想象力不足與空間邏輯思維能力不強等問題。同時，這門課程也是學生反映比較難學的基礎專業課程之一，對學生空間想象能力要求也比較高。

一、傳統教學方式的缺陷

傳統教學媒體主要是指教科書、黑板、實物模型、掛圖等，教師主要依靠這些教學手段來完成教學。

根據現狀分析得知：

現實生活中零配件模型多種多樣。其價高、易損、不便攜帶、不能修改，已經遠不能適應機械制圖課的教學，也不能滿足現代教學的需要。

教材不斷更新，實物模型跟不上教材更新的步伐，導致課堂容量小、課堂教學效果不佳，急需數據模型庫來彌補實物模型跟不上教材更新步伐的這一問題。

在教學中，教學設備常常配置不充分。這時就只能用現有的教學設備加教師“講”、學生“聽”的傳統教學模式。而現在職業中學所面臨的學生群體，大部分學習能力和數理知識基礎較差。機械制圖這門課程，要求學生具有豐富的空間想象能力，不少學生在學習中已經感覺相當吃力。而對于結構復雜，設計精密的模具設備來說，學生通過抽象的語言理解具體復雜的模具相關知識會更為困難，學生對所學課程中的抽象知識沒有生動具體的了解，學習效果大打折扣。

因此，傳統的粉筆、三角板、黑板、掛圖加模型的教學模式已經遠遠不能滿足我們當前的教學需要，傳統模式的教學急需現代教育技術進行教學改革。

二、Solidworks輔助教學的應用

隨著現代教育科技技術的發展和應用，尤其是計算機的普及和多媒體課件的應用，在一定程度上提高了學生的學習主動性和積極性，但還不能夠完全滿足機械制圖的特殊教學需求。我們是不是可以利用學生對計算機的濃厚興趣，引入三維軟件Solidworks進行輔助教學呢？

Solidworks三維機械設計軟件能夠實現零件的三維建模，是一款易學易用，集零件的實體造型、裝配和工程圖生成及動畫仿真于一體的三維軟件。主要有草圖繪制、零件設計、裝配模塊、工程圖模塊、鈑金設計、模具設計、運動仿真等模塊。其中零件模塊用于創建和編輯三維實體模型，能對零件進行全方位視角展示，可對零件進行透視和剖視。裝配模塊可以建立零件間的相對位置關系，形成復雜的裝配體，也可以繪制軸側圖和工程圖，直接出圖。

在教學中應用如下：

1.建立三維立體模型

因中職學生空間感較差，所以對于學習主動性相對較差的學生來說，在機械制圖的學習過程中常常因想象困難而導致更加不愿去想，繼而失去學習興趣。比如，在三視圖中的組合體畫法的教學中，一般題型為補畫三視圖和補畫缺線，這樣的題型要求學生由三視圖想象出組合體的三維實體形狀。這時，我們的學生在理解和想象上就比較困難，加上教師使用傳統教學方式，講解也比較困難，導致學生很難畫出正確的三視圖?，F在我們可以使用Solidworks軟件，繪制實體的三維模型，向學生演示組合體的形成過程，讓他們找到三維視圖和實物模型之間的規律，逐步培養學生的空間想象能力。

又比如交線、相貫線的繪制教學是機械制圖的重難點，我們也可以在教學中引入Solidworks，直觀地將立體表面的交線修改成其他顏色來著重表示，使學生對形狀有直觀的認識。

2.直觀展示各種剖視圖

剖視圖主要用于表達機件內部的結構形狀，它是假想用一剖切面剖開機件，將處在觀察者和剖切面之間的部分移去，而將其余部分向投影面上投射所得到的圖形。學生在學習剖視圖時，往往弄不明白哪些部分被平面剖切，哪些地方需要畫剖面線。這時，我們使用Solidworks先繪制幾何體實體，然后在不同方位對幾何體進行剖切，并生成零件圖，幫助學生分析剖切位置，畫出正確的剖視圖，從而加深其對剖視圖的理解掌握。

3.直觀展示在零件圖教學中應用

剛入學學習機械制圖課程的中職學生對機械專業知識了解比較匱乏，因此他們既不了解零件的加工過程，也沒聽說過零件的工藝性結構，所以，零件圖的學習對他們來說也是比較難的一部分內容，使用傳統的教學方法進行學習顯然也是效果不理想的。

4.直觀展示在裝配圖教學中應用

裝配圖也是機械制圖這門課程的重難點之一，裝配體由許多零件組成，且其中有的零件很復雜，學生對機械零件的認識也相當有限，所以，識讀裝配圖就成為學生最難掌握的內容。如果我們依然使用傳統的教學方法，就更不易讓學生清楚地認識裝配的過程。

例如，中職學生在學習繪制一套移動輪裝配圖的時候，需要先繪制零件圖，再繪制裝配圖。引入Solidworks輔助教學，先繪制各零件圖實體，再裝配成實體裝配圖，讓學生體會整個裝配過程，認識各個零件，達到理解裝配圖的結果。

三、Solidworks輔助教學的優勢

通過教學實踐，采用三維制圖軟件輔助機械制圖教學，可以得到事半功倍的效果：

通過Solidworks軟件，利用其豐富的功能、交互式的教學方式，把平面的零件圖繪制成三維的實體圖，能更好地幫助學生理解圖形。

教師教學時，Solidworks提供了便捷的操作界面，一個個立體圖形可組合成我們所需的組合體，還能轉換生成所需的三維圖和零件圖，使教師可以形象地展示模型的外形、內腔結構及其交線形成的過程，更好地幫助學生認識立體圖形。這不僅充分地調動學生“學”的積極性，達到了以“教”來引導“學”的目的，而且達到了以“學”促“教”、教學相長的效果，大大提高了學生學習機械制圖的積極性。

Solidworks不僅可以轉為三視圖，還可形成剖視圖、剖面圖、裝配圖等。教師利用該軟件，可以降低該門課程的學習難度，使學生空間想象能力得到有效的提高。

總之，三維建?？梢灾庇^明了地對零件進行展示，能夠輔助機械制圖進行圖像的繪制，特別是在繪制三視圖、剖視圖、軸測圖的時候能夠替代傳統模型教具對零件進行分析，能夠實現復雜零件的輔助識圖繪圖。

將SolidWorks軟件三維建模應用于教學中，輔助學生把難于想象的空間形狀用立體圖的形式展現出來，代替實物模型，可以使學生直觀立體地理解圖形。因此，通過三維Solidworks與機械制圖的有機融合可以提高學生讀圖和繪圖的能力，并大大提高教學的效率和效果。

參考文獻：

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