基于UG軟件的中職機械制圖教學分析

李壯威

(廣州市輕工職業學校 廣東廣州 510650)

UG軟件是交互式CAD或CAM系統的簡稱，可以以數字化造型及驗證手段來實施產品的設計與加工環節。UG軟件具有強大的功能，可以方便快捷地實施復雜結構體的造型及建構，逐漸成為模具設計和制作行業的主流應用軟件。作為中等職業學校數控專業的基礎學科之一，機械制圖學科教學的效果直接影響中職學生實踐操作技能的水平，也影響學生未來的職業發展。UG軟件具有優良的建模功能，能夠給學生更加真實、直觀的感知，提高中職生的學習興趣；也可以讓學生更加迅速地繪制工程圖，提高學生的學習效率，從而推動中職學校數控專業機械制圖學科的發展。

一、基于UG軟件的中職機械制圖專業結構體形成教學模式

機械制圖專業需要應用到大量的直線、平面，一個平面相交于空間形體表面產生的交線為截交線，兩個立體圖形相交時表面產生的交線為相貫線。相貫線與截交線歷來都是中職機械制圖學科的重點與難點所在。一方面，它是由機械制圖學科的教學內容及教學特點決定的；另一方面，它也是由學生的實際學習情況決定的。中等職業學校的學生在綜合素質方面與高中學校的學生相比，還是存在一定差異的；在理解能力和學習能力方面也存在一定差距。因此，在進行截交線、相貫線的學習時，學生就有些困難。即使教師耐心、細致、反復地進行講解，其學習效果也收效甚微。而使用UG軟件教學，則有效地解決了這一問題。[1]

例如，在圓錐體上打一個貫穿圓錐體的孔洞這一部分內容時，首先，教師使用UG軟件開展教學，只要把圓錐體以及圓柱體的三維立體圖正確繪制出來，那么截交線、相貫線就可以自動形成了。這樣，學生就可以通過視覺直接感知，大大降低了教學的難度。其次，教師還可以將構圖進行旋轉，讓學生從不同角度觀察結構圖，觀察結構圖的表面和內部結構。最后，教師再依據結構圖對學生進行注意事項的指導，講解繪圖方法。這樣就可以大大降低教學難度、節約教學時間，使學生的知識掌握也更加牢固了。

二、基于UG軟件的中職機械制圖專業結構體虛擬裝配教學

中等職業學校的機械制圖專業教學需要學生的操作技能達到較高的水準，需要中職生在能夠依照圖紙制作出各種機械構件的基礎上，要按照圖紙所示將各種構件進行裝配。這對學生的基本制作技能、裝配技能都提出了更高要求。教師如果在結構體制作和裝配訓練過程中提供大量材料讓學生制作各種構件，再進行構件的裝配。這樣不僅會耗費大量材料，還會耗費大量時間。并且在這個過程中，學生必定會出現一系列的失誤和偏差。其教學效果必定不是十分理想。而通過UG軟件開展結構體的虛擬裝配教學，這就解決了以上難題。[2]

例如，在組織學生開展平口鉗的各構件制作和裝配的過程中，教師就可以組織學生利用UG軟件開展學習實踐活動。首先，教師組織學生利用UG軟件制作出裝配平口鉗所需的各種構件的三維立體圖形，確保圖形的各方面尺寸正確、構件圖形符合標準。其次，教師再組織學生將各個構件進行虛擬裝配。在此過程中，學生不僅可以反復進行構件的拆除與重裝，還不必擔心錯誤的出現。這樣，學生在逐步探索的過程中漸漸地掌握了平口鉗的工作原理；掌握了各構件之間的裝配關系；掌握了傳動的路線；掌握了密封以及潤滑保障的必要性。經過這樣一系列的仿真訓練，學生就深度了解了虛擬制作與虛擬裝配的注意要點。最后，教師再組織學生進行實際的構件制作及裝配。學生在操作流程已經爛熟于心的情況下也就不會出現各種錯誤了。這樣，整個教學的實效性也就更為突出了。

三、基于UG軟件的中職機械制圖專業構圖形成教學

對于未來將要從事數控專業技術工作的中職學生來說，能夠識讀構件的三維立體圖形、制作符合需求構件的三維立體圖形和二維工程圖形是本專業學生必備的技能。假如沒有UG軟件的幫助，對于這些學習、實踐、理解能力水平不高的中等職業學校學生來說，識圖、繪圖這些學習任務的難度是很大的。但是，在UG軟件的協助下，中職生就能很輕松地進行三維圖紙的繪制。在此過程中，學生的識圖能力也提高較快。[3]

例如，在制作齒輪油泵泵蓋的三維立體圖形以及二維工程圖形的過程中，教師可以指導學生使用UG軟件制作出符合尺寸的齒輪油泵泵蓋的三維立體圖形，之后再使用UG軟件直接生成了具有精確尺寸標準的二維工程圖形，甚至還可以利用UG軟件對二維工程圖形中各處尺寸以及相關的技術標準進行逐一批注。這樣，UG軟件就將齒輪油泵泵蓋的三維視圖及二維試圖之間的轉換變得更加輕松、便捷，杜絕了手工繪制過程中錯誤的出現。尤其當其中某一處數據或施工要求需要進行更改時，學生可以通過UG軟件直接按要求進行更改。因此，教師利用UG軟件開展構圖教學，大大提高了學生學習的效率，保證了機械制圖專業教學的高效實施。

總而言之，在中等職業學校的機械制圖學科教學中，教師需要以UG軟件為基礎，充分發揮UG軟件對于機械制圖教學的輔助功能，突出機械制圖的直觀性和形象性，解決教學的重點和難點問題。UG軟件教學還能將教師語言難以講述清楚的知識點進行充分展現，進一步提高中職生的理解能力、實踐能力以及空間想象能力，提升中職學校機械制圖教學的實效性。