UG建模技術在機械制圖教學中的應用

張俏

(湖南有色金屬職業技術學院，湖南 株洲 412000)

機械制圖教學主要是使學生對識圖和繪圖的方法進行有效的掌握，傳統的機械制圖教學，教師在教學過程中主要借助投影法的一種由點、線、面到圖像和物體的過程，學生在這種教學方法下比較難以理解，導致許多學生在學習機械制圖時都有一種“跟著感覺操作”的感覺，對具體的概念和思路的了解始終是模棱兩可，導致其逐漸和社會實際教學需求產生較大的偏差，較大程度的影響到其教學的質量和效果。

一、一般機械制圖模式的欠缺和UG軟件的優勢

在傳統的機械制圖教學中，由于一開始接觸機械制圖的學生缺乏充分的思維想象力，導致其對空間幾何問題理解起來相對較難。而傳統的教學中教師主要的采用展示教學模型和掛圖的方法，這樣的乏味教學方法無法激發學生學習中的興趣。當前學生在計算機方面的興趣較大，利用UG軟件有效的結合機械制圖中的各種要求和制圖標準，可以達到學生輕松掌握制圖知識和UG軟件的雙重目的。

利用UG軟件有效的演示零件的建模、裝配、渲染、動畫，可使學生對學習中的興趣得到較大程度的改善，以有顏色的立體模型動態的演示，及剖視、旋轉、組合、拆分等使學生對這一形體分析法得到有效的鍛煉，既達到學生更好的認識、空間構思能力增強，學生學習興趣激發的目的，還使學生的積極性和主動性得到極大的促進。

二、UG建模技術在機械制圖教學中的應用

（一）利用對UG軟件進行基本的幾何體教學

通過對UG軟件的實體建模功能進行有效的應用，合理的選擇具有一定代表性的教學中的例子，建立三維教學實例。在具體的教學過程中可以通過對UG軟件的有效應用建立相關模型，通過參數的設置可以獲得相應的實例，使傳統教學中缺少模型的問題得到妥善的解決。通過對UG設計草圖的功效進行合理的利用對二維圖形進行繪制，然后通過掃描、旋轉、拉伸等得到三維實體不同的模型，促進學生通過大腦反復構思成像，并通過對標準視圖的有效利用得到十多種視圖，如正等測試圖、左視圖、右視圖、主視圖等，使二、三維圖相互實現有效的轉換。在課堂教學過程中，模型的翻轉、修改、再生等過程可以利用UG軟件進行演示，實現動態的仿真圖形的目的。學生在這種動態的仿真效果中對真實的三維空間的想象更加可觀，可對課程中有關各種投影關系的介紹獲得深入的認識，進而構建起使學生熟練理解和掌握所學知識的投影視圖和實體之間的橋梁。

（二）通過引用UG軟件更好的進行相貫線教學

由于不管是平面立體與平面立體、曲面立體與曲面立體形成的相貫線或符合相貫線，都包括許多不同復雜的種類，所以師生都會覺得相貫線的教學是教學過程中的難點。通過對計算機技術UG軟件的有效利用，可以建立起呈現多種類型的3D相貫線模型，并通過基準平面的建立替代輔助平面，還可以針對學生動態的演示相貫線的型狀及其形成過程，促使傳統教學中實物模型教學的缺陷得到有效的改善。同時相貫線的類型、空間型狀及組合方式通過利用UG軟件直觀形象動態的演示，更好的讓學生的想象空間得到極大的提高，促進其對該部分內容掌握的更加熟練，進而獲得更好的教學效果。

（三）利用UG軟件來對學生進行組合體教學

組合體作為畫法幾何和制圖的有效結合，是幾何體投影簡單轉為復雜轉化的過程。在認識圖和制作圖過程中形體分析法是必備的技能，想要使學生更熟練的掌握形體分析法，培養方法起著關鍵作用。把一個幾何體分成許多塊，通過在教學中對UG軟件的有效應用，其中每個摸塊的創建方便用與軟件的模塊生成部分工程圖，直到整個幾何體完成繪制，完成的工程圖由此生成。利用該流程可使幾何體和線框各部分之間的關系更加明確，促進各視圖之間的對應關系進一步實現，并通過二維視圖之間和立體實物模型的對應關系建立，促使學生對形體分析法步驟和方法的有效掌握，在實際過程中加深對知識的應用。

（四）利用UG軟件來進行剖視圖教學

想要清楚的表達零件內部復雜的結構，機械制圖中會用到斷面圖、局部視圖、剖視圖等表達方式，但在實際教學中只是向學生簡單的介紹利用假象的面剖切零件，學生理解起來較難，導致學生在課程學習中對各種專業課程原理圖的讀圖費勁，對專業課的學習造成較大的影響，甚至直接影響到機械課程與畢業的設計。利用UG軟件對零件模型進行創建，通過執行“修剪體”命令，可以剖切任何片或面，還可利用工程圖模塊隨意改變剖切位置，可以實時為學生展現剖切的結果，利用UG軟件學生對剖切結果觀看的更加直觀，還可對自己在課本上或習題集中的作圖練習的正確性進行驗證，達到最大限度的提高學生的學習興趣和學習效果的目的。

結語：綜上所述，在機械制圖教學中來引入UG特征建模技術，可使學生對零件的建模過程感受的更加直觀、形象，可對其空間想象能力得到良好的培養，并培養起學習的興趣。同時通過合理的分析三維模型的幾何特征，可分解、簡化復雜的組合體，使學生的學習難度進一步降低，而且利用UG軟件根據實際教學需求建立零部件模型庫，為學生自主學習提供了便利，促進學生的視野更加開闊，還可在購買教學模型環節起到重要的節約作用，降低教學成本投入。