信息化技術(shù)下對(duì)《機(jī)械制圖》課程中教與學(xué)的初探

裘解軍

摘要：《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)中，在信息化技術(shù)不斷融入的趨勢下，很多三維軟件能通過建模的方式，供學(xué)生觀察，大大突破了圖片帶來的局限性，使課堂教學(xué)更加高效。但課程要學(xué)好，功夫在課外，學(xué)生若能在練習(xí)的過程中，遇到困難，也能自主的多角度的觀察實(shí)體，這樣對(duì)于課程學(xué)習(xí)將發(fā)揮巨大的幫助。該問題的解決就在于三維造型軟件與展示軟件的結(jié)合，例如ug軟件與動(dòng)動(dòng)三維軟件的組合;ug可建模，也能在課堂中現(xiàn)場展示;動(dòng)動(dòng)三維則可以在課后，擺脫建模軟件的硬件束縛，通過掃描由建模實(shí)體轉(zhuǎn)變后，生成的二維碼來多角度觀察實(shí)體，而且工具十分簡單，便利性高。

關(guān)鍵詞：ug建模;交互式觀察;實(shí)體二維碼

引言：

隨著如今信息化技術(shù)的普及，越來越多的教學(xué)工具應(yīng)用在傳統(tǒng)的課堂中，不僅提高了教學(xué)效率，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可謂是課堂大更新。在中職學(xué)校中，機(jī)械制圖向來是學(xué)生難以形象化的課程，但隨著三維軟件的應(yīng)用，在課堂上已經(jīng)解決了很多復(fù)雜的形體展示，但對(duì)于學(xué)生而言，提高制圖關(guān)鍵還在課后，如何讓學(xué)生在練習(xí)時(shí)，也能自主查看實(shí)體，所用到的工具也要簡單易上手，這樣學(xué)生課后在練習(xí)中，也能減少因“困難”而打退堂鼓。長此以往，學(xué)生的空間想象能力也能有所提高。

一、UG軟件在機(jī)械制圖中的應(yīng)用

機(jī)械制圖課程在機(jī)械專業(yè)中是既基礎(chǔ)又很重要的課程，直接影響到后續(xù)機(jī)械加工中的每個(gè)環(huán)節(jié)。但在傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)中，憑借教師的口頭描述，圖片展示，雖能展示出某物體，但這些都必須建立在學(xué)生具備一定的空間想象能力基礎(chǔ)上，并不能用肉眼直觀觀察。如果學(xué)生在這方面比較欠缺，那想象起來就會(huì)覺得費(fèi)力，久而久之只會(huì)磨滅了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如今信息化技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的不斷深入，在《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)中，三維軟件則很好的解決了圖片的局限性。其中UG軟件就是其中的一種，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用可以解決不少課程中的難點(diǎn)，列舉以下三例：

1.三視圖的概念形成

物體的展示往往有六個(gè)方向，但都用六個(gè)角度來展示，就會(huì)顯的繁瑣累贅，通過長時(shí)間的積累，我們總結(jié)出可以用三個(gè)視角來展示物體特征。在ug中我們可以通過建模的方式畫出實(shí)體圖，在自主通過鼠標(biāo)來控制視圖的角度，觀察物體，引導(dǎo)出要展示物體，其實(shí)完全可以通過三個(gè)視圖，主視圖、俯視圖、左視圖來描述物體，再通過ug軟件中的制圖模塊，生產(chǎn)三個(gè)視圖的平面圖，從中得出三個(gè)視圖之間的聯(lián)系，長對(duì)正，高平齊，寬相等。

2.基本體切割、相交的展示

在三視圖、點(diǎn)投影學(xué)習(xí)后，如何畫出基本體改動(dòng)后的第三視圖，是學(xué)生學(xué)習(xí)制圖中的難點(diǎn)，需要掌握點(diǎn)投影的技巧之外，還要憑借自身的空間想象力才能較為準(zhǔn)確的畫出。空間想象能力是需要在不斷觀察物體后慢慢積累起來的，由于實(shí)體模型教具的局限性，數(shù)量較少，難以滿足學(xué)生的觀察。Ug軟件中的建模則可以突破該問題，教師可課前通過軟件畫出多個(gè)模型，供學(xué)生在課堂中多角度，多變化的觀察。教材中的截交線、相貫線、組合體畫法等內(nèi)容中，都可以通過ug實(shí)現(xiàn)形象化的教學(xué)，此舉無疑能大大提高教學(xué)效率，學(xué)生的理解偏差也能有所降低。

3.視圖表達(dá)的展示

在學(xué)習(xí)剖視圖中，物體內(nèi)部的特征細(xì)節(jié)，往往是初段學(xué)生難以想清晰的地方， 光靠語言描述，其實(shí)效果很差。Ug軟件中視圖模塊下，可以分別對(duì)X Y Z三軸進(jìn)行截切，也能平行截切。對(duì)于表達(dá)內(nèi)部特征，可以起到很好的展示效果。也是教材內(nèi)容上教學(xué)展示的突破。

二、交互式展示軟件的應(yīng)用

隨著信息化技術(shù)在課堂中的應(yīng)用越來越深入，學(xué)生可通過手機(jī)、平板等設(shè)備進(jìn)行課前、課中、課后的學(xué)習(xí)，那如何運(yùn)用信息手段，使學(xué)生在學(xué)習(xí)能做到暢通無阻？就顯得格外重要了。雖然Ug軟件有強(qiáng)大的建模，視圖等功能，可以現(xiàn)場創(chuàng)建所需實(shí)體來進(jìn)行教學(xué)。但這個(gè)前提必須是多媒體設(shè)備中有ug軟件，同時(shí)學(xué)生課后在學(xué)習(xí)時(shí)，由于缺乏軟件平臺(tái)以及這方面的建模能力，不能夠做到自主探究觀察學(xué)習(xí)，進(jìn)而影響了學(xué)習(xí)的持續(xù)性。當(dāng)然針對(duì)這類問題，也可通過創(chuàng)建模型后，保存多個(gè)模型角度的圖片，以供學(xué)生課下學(xué)習(xí)。但如果能做到類似AR技術(shù)的交互性，學(xué)生在觀察時(shí)能自主控制畫面角度，無疑更能培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。Ddd.online軟件能結(jié)合ug軟件中的建模實(shí)體，生成可讓學(xué)生自由角度控制的視圖。學(xué)生可通過旋轉(zhuǎn)、放大縮小來直觀的觀察。具體過程即第一步：在ug軟件中創(chuàng)建三維立體;第二步：導(dǎo)出成stl格式;第三步：在ddd.online平臺(tái)上上傳stl格式，第四步：對(duì)三維視圖進(jìn)行編輯;第五步生成可互動(dòng)觀察的小程序或二維碼。

Ddd.online軟件的應(yīng)用，更高一步提升了ug軟件的實(shí)用性，同時(shí)再依靠這種特點(diǎn)，創(chuàng)建虛擬3D模型庫，將教材中難以描述的物體，通過建模后生成二維碼，收集起來。這樣教學(xué)資源也就更加充沛了。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬秋成等 UG實(shí)用教程CAD篇 北京;機(jī)械工業(yè)出版社，2001

[2]占 剛.簡析應(yīng)用UG軟件輔助高職《機(jī)械制圖》教學(xué)【J】.黑龍江科技信息，2011（1）：164-165.